3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Kết quả thử cơ tính của các mẫu thép được cho trong bảng 2. Sau khi nhiệt luyện, độ bền của các mẫu thép tăng lên và độ giãn dài giảm xuống là hoàn toàn phù hợp. Theo tiêu chuẩn [6], mẫu thép sau khỉ nhiệt luyện theo sơ đồ ở hình 3 phải có giới hạn kéo σb ≥ 912 MPa, giới hạn chảy σ0.2 ≥ 735 MPa và độ dãn dài σ ≥ 11%. Ca tính của mẫu thép M1 (không có Nỉ) với σb = 729 MPa và σ0.2 = 538 Mpa là không đạt yêu cầu, nhưng mẫu thép M2 (có chứa Ni) với σb = 937 MPa và σ0.2 = 808 MPa và σ = 11% đã đáp ứng được cơ tính quy định của mác thép này. Có thể nhận xét rằng, Ni đã góp phần nâng cao độ bền của thép có chứa nguyên tố di truyền Cu. Để làm rõ hơn vai trò của Ni, cần tiến hành kiểm tra và phân tích tổ chức tế vi của các mẫu thép trước và sau nhiệt luyện.
 |
 |
Hình 5. Tổ chức tế vi của mẫu M1 và M2
a) Trước nhiệt luyện b) Sau nhiệt luyện
Bảng 2. Kết quả kiểm tra cơ tính
|
Mẫu |
Chế độ |
Cơ tính |
||
|
σb (MPa) |
σ0.2 (MPa) |
σ (%) |
||
|
M1 |
Không NL |
681 |
420 |
18 |
|
Sau NL |
729 |
538 |
16 |
|
|
M2 |
Không NL |
916 |
594 |
18 |
|
Sau NL |
937 |
808 |
11 |
|
Quan sát ảnh tổ chức tế vi của các mẫu thép trước và sau nhỉệt luyện trong hình 5 cho thấy kích thước hạt trung bình của mẫu M1 và M2 trước nhiệt luyện tương ứng là 30 µm và 25 µm. Tổ chức tế vi đạt được sau nhiệt luyện của mẫu M1 là pha mactenxit hình kim (những tỉnh thể này thường định hướng với nhau góc 60° hoặc 120°) và của mẫu M2 là pha xoocbit. Điều này giải thích rõ hơn về sự tăng độ bền của mẫu thép M1 và M2 sau khi nhiệt luyện.
Trong thực tế, để đạt được cơ tính yêu cầu ngoài việc điều chình chính xác thành phần hóa học và hàm lượng tạp chất, cần phải khống chế được tổ chức tế vi của thép thông qua khâu biên dạng cơ học và nhiệt luyện [7,8]. Trong nghiên cứu này, các mẫu thép M1 và M2 được nâu luyện, đúc thỏi, gia công biến dạng nóng và nhỉệt luyện trong cùng một điều kiện. Sự khác nhau về tổ chức tế VI của mẫu M1 và M2 sau nhiệt luyện có thể được giải thích là do sự có mặt của nguyên tố Ni. Tuy nhiên, nhận định này cẩn được tìm hiểu kỹ hơn trong các nghiên cứu tiếp theo.
 |
 |
Hình 6. Ảnh SEM và phổ EDX của mẫu M1 và M2
Theo kết quả nghiên cứu [3-5], nếu hàm lượng Cu vượt quá giới hạn hòa tan trong austenit thì sẽ có hiện tượng tiết ra các pha giàu Cu có nhiệt độ nóng chảy thấp và tập trung ở gần biên giới hạt khi nung nóng thép. Do đó, việc tìm hiểu về các pha này ở gần biên giới hạt trong các mẫu thép sau nhiệt luyện được thực hiện bằng SEM-EDX.
