(vìchuỗi mắt xích trònĐược sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe như thang máy gầu trong nhà máy xi măng và băng tải tro/cạo trong nhà máy điện. Các bộ phận này yêu cầu sự kết hợp độc đáo giữa độ cứng bề mặt cao để chống mài mòn và lõi dẻo dai, bền chắc để chịu được va đập và mỏi vật liệu.
Mục tiêu là tạo ra một lớp vỏ dày, chắc chắn về mặt luyện kim và liên kết chặt chẽ với lõi. Quá trình này bao gồm một số bước quan trọng:
Bước 1: Chuẩn bị trước (Tùy chọn)
- Quy trình: Chuẩn hóa.
- Mục đích: Tinh chỉnh cấu trúc hạt và cải thiện khả năng gia công/hàn của các mắt xích thô.
- Thông số tham khảo: Làm nóng các xúc xích đến 880–920°C và để nguội trong không khí.
Bước 2: Tôi cacbon hóa
Đây là quá trình cốt lõi trong đó cacbon được khuếch tán vào bề mặt. Tôi cacbon bằng khí là phương pháp phổ biến và dễ kiểm soát nhất cho các ứng dụng này.
- Mục đích: Làm giàu hàm lượng cacbon trên bề mặt, giúp bề mặt trở nên cực kỳ cứng sau khi tôi luyện.
- Nhiệt độ: 880–930°C. Kiểm soát nhiệt độ ổn định là rất quan trọng để đạt được độ sâu lớp vỏ đồng đều.
- Khí quyển: Một bầu khí quyển giàu cacbon, thường là khí thu nhiệt được làm giàu bằng hiđrocacbon như metan hoặc propan. Tiềm năng cacbon phải được kiểm soát cẩn thận.
- Hàm lượng cacbon: Duy trì ở mức 0,8–1,0% để đạt được nồng độ cacbon bề mặt tối ưu, giúp đạt độ cứng tối đa mà không tạo ra quá nhiều cacbua.
- Thời gian: Được xác định bởi độ sâu lớp phủ mong muốn. Quá trình khuếch tán phụ thuộc vào thời gian. Ví dụ:
- Với độ sâu vỏ xương 1,0 mm: Khoảng 8–10 giờ.
- Đối với độ sâu vỏ xương 1,5 mm: Thời gian điều trị sẽ dài hơn tương ứng.
- Thông số độ sâu: Đối với xích tải nặng, cần có độ sâu vỏ đáng kể.
- Quy tắc chung: Độ sâu thấm cacbon tối thiểu thường được các nhà sản xuất quy định là từ 0,1 lần đường kính thanh đến 0,21 lần đường kính thanh.
- Độ sâu tuyệt đối: Thường dao động từ 0,5 mm đến 2,0 mm, với mức 1,0–1,5 mm là phổ biến đối với các ứng dụng xỉ và xi măng.
Bước 3: Làm nguội
- Mục đích: Chuyển đổi lớp bề mặt có hàm lượng cacbon cao thành cấu trúc mactenxit cứng, chống mài mòn.
- Môi trường: Dầu là chất làm nguội được ưa chuộng cho các loại thép hợp kim này. Làm nguội bằng dầu giúp đạt được tốc độ làm nguội đủ nhanh để đạt được độ cứng cao đồng thời giảm thiểu nguy cơ biến dạng và nứt vỡ liên quan đến làm nguội bằng nước.
- Nhiệt độ: Dầu được làm nóng trước ở nhiệt độ 60–80°C thường được sử dụng để đạt được tốc độ làm nguội đồng đều hơn.
Bước 4: Tôi luyện
- Mục đích: Giải tỏa các ứng suất bên trong do quá trình tôi luyện gây ra, giảm độ giòn và đạt được sự cân bằng cuối cùng giữa độ cứng và độ dẻo dai.
- Nhiệt độ & Thời gian:
- Để đạt độ cứng bề mặt tối đa (ví dụ: 58-62 HRC), hãy tôi luyện ở nhiệt độ thấp 150–200°C trong 1-2 giờ.
- Nếu cần độ cứng thấp hơn một chút nhưng độ dẻo dai cao hơn, có thể sử dụng nhiệt độ tôi luyện 400–450°C.
Bước 5: Chăm sóc sau điều trị (Không bắt buộc nhưng được khuyến khích)
- Phun bi: Quá trình này bắn phá bề mặt xích bằng các hạt hình cầu nhỏ, tạo ra ứng suất dư nén. Điều này cải thiện đáng kể độ bền mỏi, yếu tố rất quan trọng đối với các loại xích chịu tải trọng chu kỳ lặp đi lặp lại.
Đo độ sâu vỏ
Đây là bài kiểm tra quan trọng nhất để đảm bảo lớp thấm cacbon đủ dày để chịu được sự mài mòn mà không làm lớp vỏ bị sụp đổ dưới tải trọng.
- Độ sâu lớp tôi hiệu quả: Đây là khoảng cách vuông góc từ bề mặt đến điểm mà độ cứng giảm xuống một giá trị cụ thể, thường là 550 HV (hoặc 52 HRC).
- Quy trình: Một mặt cắt ngang của mắt xích được đánh bóng, khắc (thường bằng nital), và kiểm tra dưới kính hiển vi. Các vết lõm đo độ cứng vi mô được tạo ra để xác định độ sâu chính xác mà tại đó độ cứng giảm xuống 550 HV.
- Tiêu chí chấp nhận: Độ sâu lớp vỏ hiệu dụng đo được phải đáp ứng giá trị tối thiểu quy định (ví dụ: ≥1,0 mm hoặc theo quy tắc `0,1 x đường kính`) và đồng đều xung quanh chu vi của mắt xích.
Phân tích luyện kim
- Cấu trúc vi mô: Kính hiển vi luyện kim được sử dụng để kiểm tra mặt cắt ngang đã được khắc axit. Mục tiêu là để xác minh lớp vỏ mactenxit hạt mịn với sự chuyển tiếp dần dần sang cấu trúc lõi cứng chắc. Không nên có mạng lưới cacbua ranh giới hạt đáng kể, vì chúng có thể gây ra hiện tượng giòn.
Kiểm tra cơ học
- Lực phá vỡ: Các mẫu xích được kéo đến khi đứt trong máy thử độ bền kéo để xác minh chúng đáp ứng hoặc vượt quá tải trọng phá vỡ tối thiểu được quy định bởi các tiêu chuẩn như DIN 764 hoặc DIN 766 cho cấp độ tương ứng (ví dụ: Cấp 2 hoặc 3).
Thời gian đăng bài: 23/03/2026
