Bài giảng Cơ khí đại cương - Hợp kim sắt - cacbon - Vũ Đình Toại

có độ cứng đạt 60 - 62 
HRC. 
Ký hiệu: 90CrSi, 100CrWMn, 100Cr12 và OL100Cr1,5
? Riêng loại thép làm ổ lăn th−ờng chứa hàm l−ợngCr cao hơn và ký hiệu
theo tên riêng của nó. OLCr0,6; OLCr1; OLCr1,5 
> Trong tổ chức của thép gió gồm các nguyên tố cacbon, crôm, vonfram, côban, vanadi
và sắt 
> Thép gió có độ cứng cao, bền, chịu mài mòn và chịu nhiệt đến 6500C 
> Hàm l−ợng các nguyên tố trong thép gió: 
8,5 ữ 19% W; 0,7 ữ 1,4%C; 3,8 ữ4,4%Cr; 1 ữ 2,6V và một l−ợng nhỏ Mo hay Co 
Ký hiệu: 90W9V2; 75W18V; 140W9V5; 90W18V2
3- Thép gió: là một dạng thép HK đặc biệt để làm dụng cụ cắt và các chi tiết máy có yêu
cầu cao
Bản quyền của ThS. Vũ Đỡnh Toại 13.08.2009
10
C
Ơ
 K
H
Í Đ
Ạ
I C
Ư
Ơ
N
G
: HH
ợợ
pp
ki
m
ki
m
Fe
Fe
 ––
C
 C
â ThS. KSHQT. Vũ Đỡnh Toại - Bộ mụn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 19 / 39
4- Thép HK đặc biệt:
+ Thép không gỉ là loại thép có khả năng chống lại môi tr−ờng ăn mòn (ăn mòn hoá
học và ăn mòn điện hoá) 
> Trong thép th−ờng có nhiều pha, mỗi pha có điện thế điện cực khác nhau
> Trong thép không gỉ, hàm l−ợng crôm khá cao (>12%)
> Có hai loại thép không gỉ: loại hai pha pherit + cacbit; loại một pha ostennit
Ký hiệu: 12Cr13, 20Cr13, 30Cr13, 12Cr19Ni9, 12Cr18Ni9Ti,
+ Thép bền nóng là loại thép HK làm việc ở nhiệt độ cao mà độ bền khôn giảm, 
không bị ôxy hoá bề mặt
Ký hiệu: 12CrMo, 10Cr18Ni12N6, 04Cr14Ni14W2Mo,
+ Thép từ tính là loại thép có khả năng khử từ cao
> Có thể dùng thép dụng cụ cacbon đ−ợc hợp kim hoá một l−ợng 2 ữ 3% Cr
> Cũng có thể dùng hệ hợp kim Fe- Al -Ni hoặc Al - Si - Fe 
Ký hiệu: AlNi1, AlNi2, 50Ni - 50%Ni; 38NiSi - 38%Ni và 38%Si
Các ký hiệu vật liệu của một số n−ớc: tự đọc SGK
C
Ơ
 K
H
Í Đ
Ạ
I C
Ư
Ơ
N
G
: HH
ợợ
pp
ki
m
ki
m
Fe
Fe
 ––
C
 C
â ThS. KSHQT. Vũ Đỡnh Toại - Bộ mụn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 20 / 39
5. Hợp kim cứng:
Hợp kim cứng là loại vật liệu điển hình với độ cứng nóng rất cao (800 ữ 1000oC). Nó
đ−ợc dùng phổ biến làm các dụng cụ cắt gọt kim loại và cắt gọt vật liệu phi kim có độ
cứng cao. Hợp kim cứng không cần nhiệt luyện vẫn đạt độ cứng 85 ữ92 HRC.
Th−ờng dùng hai nhóm hợp kim cứng sau: 
- Nhóm một cacbit: WC + Co ? Ký hiệu theo Liên xô là BK, 
VD: BK2, BK3, BK8, BK10 : Con số chỉ % Co, còn lại là WC
>> Nhóm này có độ dẻo thích hợp với gia công vật liệu dòn, làm các khuôn kéo, ép
- Nhóm hai cacbit: WC + TiC + Co ? Ký hiệu theo Liên xô là TK,
VD: T30K4; T15K6; T14K8; T5K10 : Con số chỉ % TiC và % Co, còn lại là WC
>> Nhóm này có độ dẻo thấp hơn so với nhóm BK. 
>> Riêng nhóm ba cacbit WC + TIC + TaC + Co ít dùng ở n−ớc ta vì khó chế tạo 
? Ph−ơng pháp chế tạo HK cứng: chế tạo bột? ép định hình? thiêu kết
Bản quyền của ThS. Vũ Đỡnh Toại 13.08.2009
11
C
Ơ
 K
H
Í Đ
Ạ
I C
Ư
Ơ
N
G
: HH
ợợ
pp
ki
m
ki
m
Fe
Fe
 ––
C
 C
â ThS. KSHQT. Vũ Đỡnh Toại - Bộ mụn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 21 / 39
6. Kim loại và Hợp kim màu:
6.1. Nhôm và hợp kim Nhôm:
- Nhôm là kim loại nhẹ
- Khối l−ợng riêng nhẹ: khoảng 2,7g/cm3
- Có tính dẫn điện, dẫn nhiệt cao
- Chống ăn mòn tốt
- Nhiệt độ nóng chảy: 6600C
- Độ bền thấp: σ = 60N/mm2
- Độ cứng thấp: (HB = 25 ? mềm), nh−ng dẻo cao
- Trên bề mặt của nhôm có một lớp ôxyt bảo vệ chống ăn mòn trong môi tr−ờng
không khí ở nhiệt độ bình th−ờng. Lớp ôxyt nhôm này luôn luôn tự hình thành
trên bề mặt nhôm do tác dụng với không khí.
? Ng−ời ta còn dùng cách ôxy hoá bề mặt nhôm bằng các ph−ơng pháp điện hoá
hoặc hoá học, để tạo nên lớp ôxyt bảo vệ vững chắc trong môi tr−ờng không khí và
một số môi tr−ờng khác
+ 2 loại HK Nhôm: HK nhôm đúc & HK nhôm biến dạng
+ 3 nhóm nhôm: A999: 99,999% Al ? loại tinh khiết
A995, A99, A97 và A95: 99,995 ữ 99,95% Al ? loại có độ sạch cao
A85, A8, A7, ... A0: 99,85 ữ 99% Al ? nhôm kỹ thuật
C
Ơ
 K
H
Í Đ
Ạ
I C
Ư
Ơ
N
G
: HH
ợợ
pp
ki
m
ki
m
Fe
Fe
 ––
C
 C
â ThS. KSHQT. Vũ Đỡnh Toại - Bộ mụn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 22 / 39
6.2. Đồng & HK đồng:
Khối l−ợng riêng ở 200C: 8,94 g/cm3
Nhiệt độ nóng chảy: 1083 oC
Hệ số dẫn nhiệt ở 200C: 0.923 calo/cm.s.0C 
Hệ số gi∙n dài (0 - 1000C): 16,5.10-6 
Điện trở suất ở 200C (Ω.mm2/m): 0,01784 
Độ dẫn điện ở 200C: 57 m/Ω.mm2
Độ bền thấp σb = 160 N/mm2
? Đồng có tính dẫn điện và dẫn điện tốt, tính chống ăn mòn cao dễ gia công bằng
áp lực ở trạng thái nóng và nguội, có thể dát mỏng thành tấm có chiều dày 0,05mm 
Hai loại hợp kim đồng th−ờng dùng:
- Đồng thau là hợp kim đồng và kẽm, hàm l−ợng Zn trong đồng thau ≤ 45% 
? Đồng thau đúc & đồng thau biến dạng 
- Đồng thanh là hợp kim đồng và: Sn, Al, Cr, ...
Các loại đồng thanh th−ờng dùng:
+ Đồng đen: 
+ Babit:
6.3. Ni, Zn, Pb, Mg, ...:? tự đọc SGK
Bản quyền của ThS. Vũ Đỡnh Toại 13.08.2009
12
C
Ơ
 K
H
Í Đ
Ạ
I C
Ư
Ơ
N
G
: HH
ợợ
pp
ki
m
ki
m
Fe
Fe
 ––
C
 C
â ThS. KSHQT. Vũ Đỡnh Toại - Bộ mụn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 23 / 39
Ch−ơng III: Vật liệu phi kim
I. Gỗ: Độ bền cao
Khối l−ợng riêng nhỏ: (từ 0,35 đến 0,75g/cm3) và giá rẻ
Độ cứng kém hơn và dễ gia công (c−a, bào, cắt, đục) hơn so với KL
Độ bền của gỗ không đồng đều, độ bền dọc thớ cao hơn độ bền ngang thớ
II. Chất dẻo, nhựa:
Chất dẻo là những chất do các chất hữu cơ cao phân tử tạo thành. Vật phẩm làm
làm bằng chất dẻo có thể đ−ợc chế tạo bằng ph−ơng pháp khác nhau nh− ép, đúc, 
gia công cắt gọt, v.v
>> Đa số các loại chất dẻo: nhẹ, độ cách điện, hệ số ma sát lớn khi không có dầu mỡ, 
có hình dạng bên ngoài đẹp
>> Chất dẻo th−ờng có chất độn nh− vải, giấy, gỗ, bột gỗ, sợi thuỷ tinh, sợi amiăng, 
sợi dệt và chất kết dính (nhựa).
III. Composit - Vật liệu tổ hợp: đ−ợc chế tạo từ nhiều loại vật liệu kết hợp lại
Gồm: - vật liệu cốt (th−ờng d−ới dạng sợi) nh− sợi thuỷ tinh; sợi graphit; sợi cacbon; sợi
thép,
- vật liệu cơ bản (nền) th−ờng là các chất dẻo hoặc kim loại có độ dẻo cao (nh− Al ,Cu) 
Ưu điểm: Bền, nhẹ, chịu nhiệt tốt, có tính chống mài mòn và chống ăn mòn cao
Hiện nay nó đ−ợc dùng nhiều trong các ngành công nghiệp nh−: hàng không, xây
dựng, chế tạo máy
C
Ơ
 K
H
Í Đ
Ạ
I C
Ư
Ơ
N
G
: HH
ợợ
pp
ki
m
ki
m
Fe
Fe
 ––
C
 C
â ThS. KSHQT. Vũ Đỡnh Toại - Bộ mụn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 24 / 39
IV. Cao su:
- Có tính dẻo cao (độ gi∙n dài khi kéo đạt tới 700 - 800%)
- Khả năng giảm chấn động tốt và độ cách âm cao
? Cao su đ−ợc dùng làm săm lốp, ống dẫn, các phần tử đàn hồi của khớp trục, đai
truyền, vòng đệm, sản phẩm cách điện v.v
? Khi l−ợng l−u huỳnh trong cao su cao tới (45%) ta có đ−ợc êbônit là một loại vật
liệu có tính cách điện rất cao và bền tr−ớc những tác dụng hoá học
V. Gốm, sứ: - Có độ cứng cao
- Độ chịu nhiệt cao
- Chống mài mòn tốt
? Dùng để lót trong các lò nhiệt luyện, làm hạt mài trong đá mài, làm dao
cắt, chi tiết cách điện, cách nhiệt, ...
VI. Da, vải, vật liệu xốp cách nhiệt,...
Bản quyền của ThS. Vũ Đỡnh Toại 13.08.2009
13
C
Ơ
 K
H
Í Đ
Ạ
I C
Ư
Ơ
N
G
: HH
ợợ
pp
ki
m
ki
m
Fe
Fe
 ––
C
 C
â ThS. KSHQT. Vũ Đỡnh Toại - Bộ mụn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 25 / 39
Ch−ơng IV: Xử lý nhiệt Kim loại
I. Thực chất:
Nhiệt luyện kim loại là quá trình thay đổi tính chất của kim loại bằng cách nung
nóng nó tới một nhiệt độ nhất định, giữ ở nhiệt độ đó một thời gian và sau đó làm
nguội theo một chế độ nhất định, nhờ đó mà thay đổi đ−ợc tính chất của kim loại 
theo ý muốn
II. Đặc điểm:
Gia công nhiệt làm thay đổi cấu tạo mạng tinh thể bên trong của kim loại khiến
cho những tính chất của nó nh− độ cứng, độ bền, tính dẻo, tính dai cũng thay đổi
- Loại thép ít cacbon (chứa d−ới 0,3% cabon) ít thay đổi khi nhiệt luyện
- Loại thép cacbon trung bình thay đổi tính chất khá rõ rệt
- Loại thép cacbon dụng cụ thì thay đổi rõ rệt hẳn tính chất khi nhiệt
III. Phân loại:
1. Nhiệt luyện
2. Hoá nhiệt luyện
3. Phun phủ bề mặt
4. Các ph−ơng pháp xử lý đặc biệt
C
Ơ
 K
H
Í Đ
Ạ
I C
Ư
Ơ
N
G
: HH
ợợ
pp
ki
m
ki
m
Fe
Fe
 ––
C
 C
â ThS. KSHQT. Vũ Đỡnh Toại - Bộ mụn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 26 / 39
IV. Các ph−ơng pháp nhiệt luyện:
4.1. ủ: 
là quá trình nung nóng vật phẩm thép lên tới nhiệt độ nhất định phù hợp với từng
loại thép, giữ ở nhiệt độ đó một thời gian, sau đó làm nguội rất chậm trong vòng vài
tiếng đồng hồ, làm nguội th−ờng tiến hành ở trong lò
?Sau khi ủ có thể khử đ−ợc những ứng lực d− ở bên trong của kim loại do việc làm
nguồi không đều tr−ớc đó gây ra, làm giảm độ cứng của kim loại và tăng tính dẻo, tính
dai của kim loại 
? ủ là một ph−ơng pháp nhiệt luyện quan trọng và cần thiết vì trong các quá trình đúc, 
cán và rèn, việc làm nguội các vật phảm bằng thép th−ờng không đ−ợc đều ở các lớp
chiều dày của kim loại nên bề mặt của các vật phẩm đó th−ờng cứng hơn và làm khó
khăn cho việc gia công bằng cắt gọt
4.2. Th−ờng hoá:
chỉ khác ủ ở chỗ vật phẩm thép sau khi đ−ợc nung nóng thì đ−ợc làm nguội tự nhiên
(để nguội ở ngoài trời), thời gian để nguội nhanh hơn so với khi ủ, Nhiệt độ đốt nóng
vật phẩm cũng giống nh− nhiệt độ nung nóng khi ủ
?Sau khi th−ờng hoá, thép cũng có cấu trúc đồng nhất và nhỏ hạt nh− sau khi ủ. 
Nh−ng độ bền, độ dai có phần cao hơn thép ủ
?Một số loại thép hợp kim sau khi gi công áp lực (cán, rèn, dập) cũng đ−ợc th−ờng
hoá để cải thiện cấu trúc (ổn định các hạt và khử ứng lực có hại trong kim loại) 
Bản quyền của ThS. Vũ Đỡnh Toại 13.08.2009
14
C
Ơ
 K
H
Í Đ
Ạ
I C
Ư
Ơ
N
G
: HH
ợợ
pp
ki
m
ki
m
Fe
Fe
 ––
C
 C
â ThS. KSHQT. Vũ Đỡnh Toại - Bộ mụn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 27 / 39
4.3. Tôi:
là quá trình nung nóng vật phẩm thép lên tới nhiệt độ nhất định t−ơng ứng với từng
loại thép, giữ ở nhiệt độ đó một thời gian để ổn định cấu trúc của kim loại và làm
nguội đột ngột trong môi tr−ờng t−ơng ứng với từng loại thép
?Sau khi tôi thép rất cứng và bền nh−ng độ dai của nó bị giảm xuống. ứng lực d− bên
trong của thép tăng lên và thép trở nên dòn. 
?Muốn khử ứng lực d− bên trong và giảm tính dòn của thép sau khi tôi phải tiến hành
ram 
? Nhiệt độ nung của thép phụ thuộc vào thành phẩm hoá học của thép
C
Ơ
 K
H
Í Đ
Ạ
I C
Ư
Ơ
N
G
: HH
ợợ
pp
ki
m
ki
m
Fe
Fe
 ––
C
 C
â ThS. KSHQT. Vũ Đỡnh Toại - Bộ mụn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 28 / 39
- Sự biến đổi tổ chức kim loại khi tôi:
Peclit
Xoocbit
Trustit
Bainit
Mactensit
Trích giản đồ Fe-C
Đ−ờng cong chữ “C”
Bản quyền của ThS. Vũ Đỡnh Toại 13.08.2009
15
C
Ơ
 K
H
Í Đ
Ạ
I C
Ư
Ơ
N
G
: HH
ợợ
pp
ki
m
ki
m
Fe
Fe
 ––
C
 C
â ThS. KSHQT. Vũ Đỡnh Toại - Bộ mụn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 29 / 39
C
Ơ
 K
H
Í Đ
Ạ
I C
Ư
Ơ
N
G
: HH
ợợ
pp
ki
m
ki
m
Fe
Fe
 ––
C
 C
â ThS. KSHQT. Vũ Đỡnh Toại - Bộ mụn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 30 / 39
-Vật cần tôi đ−ợc nung nóng trong lò điện, 
lò than hay lò muối. 
-Lò điện có −u điểm là quá trình đốt nóng
trong lò đ−ợc đều, nhiệt độ đốt nóng dễ điều
chỉnh, vật cần tôi không phải tiếp xúc với
luồng khí đ−ợc tạo thành khi nhiên liệu
cháy
- Thời gian giữ vật cần tôi ở nhiệt độ nung
nóng có thể từ vài phút với nửa giờ tuỳ theo
chiều dày của vật đ−ợc tôi
-Tiếp đó vật cần tôi đ−ợc nhúng vào môi tr−ờng làm nguội. 
- Môi tr−ờng đó có thể là n−ớc, dầu hoặc dung dịch muối. 
- Tốc độ làm nguội có một ý nghĩa quyết định trong quá trình tôi. 
- Vật càng cần có độ cứng cao bao nhiêu thì càng cần làm nguội nhanh bấy nhiêu. 
- Chất có khả năng làm nguội nhanh nhất là dung dịch muối 10% trong n−ớc, khả năng
làm nguội vừa là n−ớc ở nhiệt độ bình th−ờng và làm nguội chậm hơn là dầu
Bản quyền của ThS. Vũ Đỡnh Toại 13.08.2009
16
C
Ơ
 K
H
Í Đ
Ạ
I C
Ư
Ơ
N
G
: HH
ợợ
pp
ki
m
ki
m
Fe
Fe
 ––
C
 C
â ThS. KSHQT. Vũ Đỡnh Toại - Bộ mụn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 31 / 39
? Nếu theo yêu cầu, vật chỉ cần có bề mặt cứng, nếu bên trong mềm (răng bánh răng, 
ngõng trục khuỷu v.v) thì dùng ph−ơng pháp tôi bề mặt
Ph−ơng pháp gia nhiệt: 
- Ngọn lửa Oxy + Gas hoặc Acetylen
- Dòng điện cao tần
- Tia Laser hoặc dòng Plasma
4.4. Ram:
? Sau khi tôi, ứng lực d− bên trong của thép tăng lên làm cho thép bị dòn. Để cải thiện
tính chất của thép và nâng cao tuổi thọ của thép, cần phải khử hoặc giảm những ứng
lực d− bên trong đó 
? Sau khi tôi, vật lại đ−ợc nung nóng lần nữa tới nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ nung (150 -
6800C), giữ nhiệt độ đó một thời gian và để nguội
Các ph−ơng pháp ram:
- Ram ở nhiệt độ thấp (150 - 3000C)
- Ram ở nhiệt độ trung bình (350 - 4500C) 
- Ram ở nhiệt độ cao (500 - 6800C) 
C
Ơ
 K
H
Í Đ
Ạ
I C
Ư
Ơ
N
G
: HH
ợợ
pp
ki
m
ki
m
Fe
Fe
 ––
C
 C
â ThS. KSHQT. Vũ Đỡnh Toại - Bộ mụn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 32 / 39
? Ram ở nhiệt độ thấp giảm bớt đ−ợc ứng lực d− trên trong của vật cần nhiệt luyện, 
nâng cao độ dai đồng thời hầu nh− không làm giảm độ cứng của kim loại, do đó th−ờng
đ−ợc dùng cho các loại dụng cụ cắt gọt kim loại (khoan, phay, chày, cối,) 
? Ram ở nhiệt độ trung bình làm giảm độ cứng và độ bền của kim loại xuống nh−ng lại 
nâng cao độ dai, dộ gi∙n dài lên và giảm ứng lực d− bên trong của vật tôi nhiều hơn so 
với ram ở nhiệt độ thấp. Ph−ơng pháp ram này th−ờng đ−ợc dùng để nhiệt luyện lò xo. 
? Ram ở nhiệt độ cao khử đ−ợc gần hết ứng lực d− bên trong và nâng cao độ bền, độ
dai của kim loại. Hầu hết nh− tất cả các chi tiết máy quan trọng đều đ−ợc ram theo
ph−ơng pháp này
Bản quyền của ThS. Vũ Đỡnh Toại 13.08.2009
17
C
Ơ
 K
H
Í Đ
Ạ
I C
Ư
Ơ
N
G
: HH
ợợ
pp
ki
m
ki
m
Fe
Fe
 ––
C
 C
â ThS. KSHQT. Vũ Đỡnh Toại - Bộ mụn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 33 / 39
V. Hoá nhiệt luyện:
5.1. Khái niệm: 
Hoá nhiệt luyện là ph−ơng pháp gia công nhiệt có thể làm thay đổi không chỉ cấu tạo 
của kim loại mà còn cả thành phần hoá học của lớp bề mặt kim loại nữa
Muốn thay đổi thành phần hoá học của lớp bề mặt, cần phải tăng c−ờng cho nó những
nguyên tố cần thiết bằng cách cho bề mặt đó tiếp xúc với môi tr−ờng có chứa nhiều
l−ợng nguyên tố cần bổ sung. Sau một thời gian tiếp xúc lâu, d−ới nhiệt độ cao, các
nguyên tố sẽ khuếch tán vào bề mặt của sản phẩm ở một chiều sâu nhất định
5.2. Các PP Hoá nhiệt luyện KL: 
5.2.1. Thấm cacbon: 
là quá trình tăng c−ờng thêm cacbon vào lớp bề mặt của sản phẩm bằng thép
- Thép dùng đẻ thấm cacbon là loại thép ít cacbon (chứa 0,12 - 0,25% cacbon) 
- Sau khi thấm cacbon xong lớp bề mặt sẽ trở thành thép nhiều cacbon (hàm l−ợng
cacbon tăng tới 0,9 - 1,0%) có đủ độ cứng cần thiết, trong khi đó bên trong sản phẩm
vẫn là thép ít cacbon, mềm và dai.
- Khi thấm cacbon, sản phẩm đ−ợc nung nóng tới nhiệt độ 850 - 9500C và giữ một thời
gian lâu trong môi tr−ờng có chứa nhiều cacbon (ở thể rắn, thể lỏng hoặc thể khí) để
cacbon khuyếch tán vào mặt kim loại. 
- Chiều sâu cacbon khuyếch tán vào kim loại th−ờng 0,5 - 2mm 
C
Ơ
 K
H
Í Đ
Ạ
I C
Ư
Ơ
N
G
: HH
ợợ
pp
ki
m
ki
m
Fe
Fe
 ––
C
 C
â ThS. KSHQT. Vũ Đỡnh Toại - Bộ mụn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 34 / 39
5.2.2. Thấm Nitơ: 
là quá trình tăng c−ờng thêm nitơ vào lớp bề mặt của sản phẩm bằng thép để lớp bề
mặt đó có độ cứng cao và tính chống ăn mòn ở một chiều sâu không lớn lắm (0,1 -
0,5 mm) 
-Thấm nitơ đ−ợc dùng cho các chi tiết bằng thép hợp kim (chứa nhôm, crôm, môlipđen
) hay bị va đập và ma sát nhiều trong quá trình làm việc
- Dùng cho các chi tiết bằng thép cacbon không cần độ cứng bề mặt cao nh−ng lại cần
tính chống ăn mòn bề mặt cao
- Khi thấm nitơ, sản phẩm đ−ợc nung nóng tới nhiệt độ 500 - 6000C trong lò kín có khí
amôniac (NH3) đi qua. 
>> D−ới nhiệt độ đó, NH3 phân huỷ thành nitơ và hyđrô. 
>> Nitơ khuyếch tán vào kim loại còn hyđrô thì theo với khí NH3 ch−a phân huỷ đi ra
ngoài
5.2.3. Thấm Cacbon và Nitơ: thấm xyanua
là quá trình tăng c−ờng cả cacbon và nitơ vào lớp bề mặt của sản phẩm bằng thép để
nâng cao độ cứng; tính chống mòn và giới hạn mỏi của lớp bề mặt
- Chiều sâu thấm cacbon và nitơ không lớn (0,1 - 0,2mm). 
- Thấm cacbon và nitơ có hiệu quả nhất đối với những chi tiết cỡ nhỏ và trung bình
- Thấm cacbon và nitơ có thể tiến hành trong môi tr−ờng rắn d−ới nhiệt độ 540 - 5600C, 
trong môi tr−ờng lỏng với nhiệt độ khác nhau (thấp: 550 - 6000C, trung bình: 800 –
8500C, cao: 900 - 9500C) và trong môi tr−ờng khí d−ới nhiệt độ khoảng 850 - 9300C
Bản quyền của ThS. Vũ Đỡnh Toại 13.08.2009
18
C
Ơ
 K
H
Í Đ
Ạ
I C
Ư
Ơ
N
G
: HH
ợợ
pp
ki
m
ki
m
Fe
Fe
 ––
C
 C
â ThS. KSHQT. Vũ Đỡnh Toại - Bộ mụn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 35 / 39
5.2.4. Thấm Kim loại: Hợp kim hoá lớp bề mặt
là quá trình tăng c−ờng các nguyên tố KL (nhôm, crôm, silic, bo, beri, v.v) vào lớp bề
măt của sản phẩm bằng thép để làm cho thép có thêm những tính năng quý nh− chịu
nhiệt, chống gỉ, chống mài mòn, v.v.. 
-> Trong một số tr−ờng hợp có thể dùng thép thấm kim loại để thay thế cho những thép
hợp kim cao cấp, hiếm
- Thấm kim loại đ−ợc tiến hành bằng cách nung nóng sản phẩm thép đến nhiệt độ nhất
định và giữ sản phẩm ở vị trí tiếp xúc với một trong các nguyên tố cần thấm, các nguyên 
tố này có thể ở dạng rắn, lỏng hoặc khí. Nhờ vậy các nguyên tố kim loại sẽ khuyếch tán 
vào bề mặt sản phẩm
VI. Phun phủ:
là quá trình phun các kim loại hoặc hợp kim cứng lên bề mặt của chi tiết máy, sau khi
phun ta nhận đ−ợc chi tiết với lớp bề mặt có các đặc tính đặc biệt
- Phun bằng ngọn lửa khí cháy
- Phun bằng Hồ quang điện
- Phun bằng Plasma
- Phun Cao tốc – phun nổ
Các PP phun: 
C
Ơ
 K
H
Í Đ
Ạ
I C
Ư
Ơ
N
G
: HH
ợợ
pp
ki
m
ki
m
Fe
Fe
 ––
C
 C
â ThS. KSHQT. Vũ Đỡnh Toại - Bộ mụn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 36 / 39
Phun Ngọn lửa
Phun Plasma
Bản quyền của ThS. Vũ Đỡnh Toại 13.08.2009
19
C
Ơ
 K
H
Í Đ
Ạ
I C
Ư
Ơ
N
G
: HH
ợợ
pp
ki
m
ki
m
Fe
Fe
 ––
C
 C
â ThS. KSHQT. Vũ Đỡnh Toại - Bộ mụn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 37 / 39
Phun Hồ quang điện
Phun Cao tốc - phun nổ: HVOF
C
Ơ
 K
H
Í Đ
Ạ
I C
Ư
Ơ
N
G
: HH
ợợ
pp
ki
m
ki
m
Fe
Fe
 ––
C
 C
â ThS. KSHQT. Vũ Đỡnh Toại - Bộ mụn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 38 / 39
VII. Các PP xử lý khác:
7.1. Xử lý nhiệt khuếch tán: 
là một tr−ờng hợp của hoá nhiệt luyện. Sự tạo thành lớp phủ là do tác động nhiệt làm
nóng chảy (có thể chỉ chảy một phần) vật liệu phủ vào bề mặt chi tiết cần phủ, tạo điều
kiện cho sự khuếch tán và hình thành lớp phủ.
- Nhúng kẽm, nhúng thiếc, nhúng chì: bảo vệ khỏi tác động của môi tr−ờng
7.2. Công nghệ bốc bay trong chân không: PVD – Physic Vapor Deposit
để tạo lớp phủ KL và Ceramic (gốm) lên bề mặt chi tiết
>> Tạo lớp phủ chịu mài mòn: TiC, TiN, Al2O3, ...
>> Tạo lớp phủ chống ăn mòn: Cr, Al, Si, ...
7.3. Công nghệ bốc bay hoá học CVD – Chemical Vapor Deposit: ? đọc sách
Bản quyền của ThS. Vũ Đỡnh Toại 13.08.2009
20
C
Ơ
 K
H
Í Đ
Ạ
I C
Ư
Ơ
N
G
: HH
ợợ
pp
ki
m
ki
m
Fe
Fe
 ––
C
 C
â ThS. KSHQT. Vũ Đỡnh Toại - Bộ mụn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 39 / 39
Ch−ơng V: Luyện kim
Tự đọc SGK