Khi sản phẩm thép được làm nguội nhanh (dập tắt) ở nhiệt độ rất cao, một cấu trúc tinh thể cụ thể được gọi là thép Martensitic sẽ được hình thành. Cấu trúc này, được gọi là "mactenxit"Cung cấp cho thép một số phẩm chất đặc biệt nhất định. Đó là một cấu trúc quan trọng của vật liệu kim loại màu, đặc biệt đề cập đến dung dịch carbon rắn siêu bão hòa trong -fe. Phát hiện này lần đầu tiên được phát hiện bởi người Đức, Adolf Martens ({1}}) trong Những năm 1890 và sau đó được người Pháp F. Osmond đặt tên là người Pháp để kỷ niệm người phát hiện của mình.
Hình 1: Sơ đồ của một cấu trúc thép martensitic. Ferrite và bainite cũng có thể được tìm thấy với số lượng nhỏ.
Hình 2: Cấu trúc vi mô của MS 950/1200
Hình 3: So sánh đường cong ứng suất-biến dạng của thép nhẹ, HSLA 350/450 và MS 950/1200.
Sau đây là một phân tích chi tiết về martensite
Sự định nghĩa:
Quá trình nung nóng và sau đó làm nguội nhanh (làm nguội) thép để tạo ra cấu trúc tinh thể martensitic, bản thân nó tạo ra thép martensitic, một loại thép cứng, chắc chắn với hàm lượng carbon cao.
1. Các đặc điểm chính:
độ cứng:
Nó được biết đến là rất cứng đối với vật liệu thép Martensitic. Quá trình tôi cứng hóa các nguyên tử carbon thành cấu trúc chống biến dạng, làm cho thép chắc chắn và bền bỉ. Bởi vì có mối quan hệ tuyến tính tốt giữa độ cứng martensite và giới hạn chảy, cả hai có thể được thảo luận đồng thời.
Độ cứng của martensite: Các tính chất thiết yếu nhất của martensite trong thép là độ cứng và sức mạnh cao. Các thí nghiệm đã chứng minh rằng độ cứng của martensite được xác định bởi hàm lượng carbon của nó hơn là hàm lượng nguyên tố hợp kim của nó.
Độ bền kéo của các tấm thép martensitic được hình thành lạnh cho ô tô có thể đạt 1700 MPa hoặc thậm chí cao hơn, làm cho nó trở thành thép có độ bền cao nhất để tạo hình lạnh. Nó là thép cường độ cao nhất trong số các thép cường độ cao, và nó là "khó khăn nhất trong số những loại khó khăn nhất". Ngoài việc "cứng", thép martensitic còn có nhiều lợi thế, chẳng hạn như sức mạnh năng suất cao, không lão hóa, uốn cong lạnh và đặc tính mở rộng lỗ và khả năng hàn tốt.
Sức mạnh
Cơ chế tăng cường phức tạp và đa dạng của martensite bao gồm tăng cường cấu trúc nền, tăng cường tuổi tác, tăng cường dung dịch rắn, tăng cường thay đổi pha và tăng cường hạt mịn. Cùng với nhau, các hệ thống này mang lại cho martensite độ cứng và độ bền vượt trội. Bằng cách điều chỉnh thành phần hóa học của thép, kỹ thuật xử lý nhiệt và các yếu tố khác, sự phát triển và tăng cường martensite có thể được điều chỉnh trong các ứng dụng trong thế giới thực, tạo ra thép có tính chất cơ học tốt hơn. Loại thép này bền và có khả năng chịu được trọng lượng nặng. Nó thường được áp dụng cho lưỡi dao, dụng cụ và các bộ phận khác chịu áp suất cao hoặc bị mài mòn.
Sự giòn giã
Thép Martensitic rất chắc chắn nhưng có thể giòn hơn các loại thép khác. Nếu không được xử lý đúng cách, nó có thể bị nứt hoặc vỡ khi bị sốc hoặc dùng lực.
Từ tính
Thép Martensitic có từ tính, đây là một tính năng có thể hữu ích trong một số ứng dụng nhất định.
Chống ăn mòn
Thép MMartensitic thường có khả năng chống ăn mòn kém hơn các loại thép không gỉ khác, chẳng hạn như thép austenit. Tuy nhiên, một số loại thép martensitic vẫn được sử dụng trong các môi trường yêu cầu khả năng chống ăn mòn nhẹ.
Xử lý nhiệt
Thép martensitic có thể được xử lý nhiệt (được tăng cường) để thay đổi độ cứng và độ bền của nó, cho phép các nhà sản xuất điều chỉnh phẩm chất của nó cho các ứng dụng cụ thể.
2. Hình thức tổ chức
Có hai hình thức tổ chức chính của Martensite trong thép:
Lath Martensite: Laths có kích thước gần giống nhau được kết hợp thành các gói martensite song song, song song (nhóm). Khi phần khối lượng carbon trong thép dưới 0. 25%, nó chủ yếu là lath martensite, do đó nó còn được gọi là martensite carbon thấp.
Flake Martensite: Hình dạng ba chiều của nó là một ống kính lồi đôi mỏng. Dưới kính hiển vi kim loại, mặt cắt ngang của nó thường có hình dạng lá chéo hoặc lá tre. Thép còn được gọi là martensite carbon cao vì nó chủ yếu là lamellar martensite khi phần khối lượng carbon cao hơn 1. 0%.
3. Điều kiện hình thành
Sự hình thành của martensite đòi hỏi một tốc độ làm mát nhất định và điều kiện siêu lạnh sâu. Cụ thể, thép phải được làm nóng đến trạng thái Austenite và sau đó được làm mát đến nhiệt độ dưới điểm MS với tốc độ nhanh hơn tốc độ làm mát tới hạn của thép. Superclooling sâu đảm bảo rằng năng lượng miễn phí của hệ thống bị giảm đồng thời cung cấp đủ động lực chuyển đổi pha cho sản xuất martensite.
4. Hiệu suất và ứng dụng
Hiệu suất: Mặc dù martensite-đặc biệt là lamellar carbon martensite-is nổi tiếng với sức mạnh và độ cứng lớn của nó, nhưng nó cũng là một cấu trúc cứng và giòn.
Ứng dụng: Trong môi trường công nghiệp, nơi cần có độ bền, độ cứng và khả năng chống mài mòn cao, cùng với khả năng chống ăn mòn vừa phải, thép không gỉ martensitic thường được sử dụng.
· Các công cụ cắt (ví dụ: Kháng. Cuộc tập trận)
· Phụ tùng máy (ví dụ: phụ tùng ô tô, thiết bị y tế, bánh răng, trục)
· Các bộ phận máy bay (ví dụ, các thành phần hàng không vũ trụ)
· Lưỡi dao (ví dụ kéo, dao cạo)
5. Ghi chú
Khi Austenite biến thành martensite trong quá trình dập tắt, khối lượng của phôi mở rộng. Điều này có thể dẫn đến căng thẳng nội bộ, đó là một trong những lý do tại sao biến dạng và vết nứt có nhiều khả năng xảy ra trong quá trình làm nguội. Nhiều biến số, chẳng hạn như nhiệt độ, tốc độ làm mát và trang điểm hóa học của thép, ảnh hưởng đến hiệu suất và sử dụng martensite.
Trong một từ, thép martensitic, như một cấu trúc quan trọng trong vật liệu kim loại màu, có tính chất độc đáo và giá trị ứng dụng. Trong các ứng dụng thực tế, cần phải chọn các vật liệu phù hợp và xử lý các điều kiện theo nhu cầu cụ thể để chuẩn bị các cấu trúc martensitic với các thuộc tính cần thiết.
Thép martensitic cho các ứng dụng ô tô
Thép martensitic được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô do sức mạnh và độ cứng đặc biệt của chúng. Những tính chất này làm cho chúng lý tưởng cho các thành phần quan trọng về an toàn, đặc biệt là khi khả năng chống va đập và tính toàn vẹn cấu trúc là rất cần thiết. Các cấu trúc vi mô Martensitic có thể đạt được trong quá trình dập nóng của thép làm cứng.
Ví dụ về các lớp sản xuất và ứng dụng
| Cấp | Ứng dụng ô tô điển hình |
|---|---|
| MS 950% 2f1200 | Dầm ngang, dầm xâm nhập bên, dầm cản, cốt thép cản |
| MS 1150% 2f1400 | Các tấm bên ngoài của rocker, dầm xâm nhập bên, dầm bội, củng cố bội thu |
| MS 1250% 2f1500 | Dầm xâm nhập bên, dầm cản, cốt thép cản |
Thông số kỹ thuật cho thép Martensitic thế hệ thứ 1 lạnh
Các nhà sản xuất ô tô thường sử dụng các lớp thép martensitic đáp ứng các yêu cầu sức mạnh kéo cụ thể. Dưới đây là một số thông số kỹ thuật phổ biến mô tả thép martensitic cán lạnh không tráng phủ:
ASTM A980M: Lớp 130 [900], 160 [1100], 190 [1300] và 220 [1500].
VDA 239-100: Bao gồm các thuật ngữ như CR{0}}Y1100T-MS, CR1030Y1300T-MS, CR1220Y1500T-MS và CR1350Y1700T-MS.
SAE J2745: Với các lớp martensite như MS 900T/700Y, 1100T/860 y, 1300T/1030y và 1500T/1200Y.
Các tiêu chuẩn này đáp ứng các yêu cầu cụ thể của nhà sản xuất ô tô về độ bền kéo và hiệu suất kết cấu.
Bạn đang tìm kiếm thép ô tô đáng tin cậy? Liên hệthép hứacho các lớp và kích cỡ tùy chỉnh!
