1. THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG NHIỆT LUYỆN TRỤC CÁN THÉP TẤM NGUỘI NĂNG SUẤT 15.000 CHI TIẾT / 1 NĂM

   ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
   TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
   KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU – BỘ MÔN KIM LOẠI

   LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

   ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG NHIỆT LUYỆN TRỤC CÁN THÉP TẤM NGUỘI NĂNG SUẤT 15.000 CHI TIẾT / 1 NĂM

   DESIGN HEAT TREATMENT FACTORYFOR STEEL PLATE COLD ROLLING SHAFT , CAPACITY 15.000 PRODUCTS / YEAR

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN vii
MỤC LỤC HÌNH ẢNH xii
MỤC LỤC BIỂU BẢNG xii
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHỆ CÁN THÉP 1
1.1 Tình hình về công nghiệp thép 1
1.1.1 Tình hình ngành thép trên thế giới 1
1.1.2 Tình hình ngành thép tại Việt Nam 1
1.2 Đặt mục tiêu 2
1.3 Mục tiêu đề tài 3
CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁN VÀ ĐỐI TƯỢNG CHẾ TẠO – TRỤC CÁN THÉP 4
2.1 Tổng quan về quá trình sản xuất cán 4
2.1.1 Lý thuyết về công nghệ cán 4
2.1.2 Máy cán và các thông số cơ bản 5
2.1.3 Phân loại giá cán 7
2.2. Tổng quan về thép SKD11 - vật liệu thương được dùng để chế tạo trục cán 8
2.2.1. Ảnh hưởng của các nguyên tố trong thành phần hóa học của thép SKD11 10
2.2.2. Quy cách của thép SKD11 11
2.3. Phương án nhiệt luyện trục cán làm từ thép SKD11 12
2.4. Cơ tính của thép SKD11 13
2.4.1. Tính chống mài mòn của thép SKD11 13
2.4.2. Độ dai va đập của thép SKD11 13
2.4.3. Độ thấm tôi thép SKD11 14
2.5. Lý do chọn mác thép SKD11 làm trục cán 14
2.6. Đối tượng chế tạo – Trục Cán Thép 14
2.6.1. Khái niệm 14
2.6.2. Một số yêu cầu kỹ thuật đối với trục cán 15
2.7. Các thông số của trục cán tấm 15
CHƯƠNG 3 : TÌM HIỂU VỀ THÉP TẤM CÁN NGUỘI 18
3.1. Thép cán nguội là gì ? 18
3.2. Quy trình cơ bản sản xuất thép cán nguội (Công Ty Thép Hoà Phát) 19
CHƯƠNG 4: CƠ SỞ LÝ THUYẾT NHIỆT LUYỆN 21
4.1. Các tổ chức trong giản đồ và tính chất 21
4.1.1. Ferit 21
4.1.2. Austenit 22
4.1.3. Xementit 22
4.1.4. Peclit 23
4.1.5. Ledeburit 23
4.2. Các pha được thể hiện trên giản đồ Fe – C 24
4.3. Các điểm tới hạn 24
4.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nhiệt luyện 25
4.5. Các phương pháp nhiệt luyện thông dụng 25
4.5.1. Nhiệt luyện thể tích và bề mặt 25
CHƯƠNG 5: TỔNG QUAN VỀ TRANG THIẾT BỊ VÀ QUÁ TRÌNH NHIỆT LUYỆN 37
5.1. Đặc điểm chung của các lò nhiệt luyện 37
5.2. Những yêu cầu chung đối với thiết bị nhiệt luyện 37
5.3. Phân loại các loại lò nhiệt luyện: 38
5.4. Một số trang thiết bị nhiệt luyện 38
5.4.1. Lò buồng điện trở 38
5.4.2. Lò giếng điện trở 39
5.4.3. Lò muối 40
5.4.4. Các máy liên hợp tự động 41
5.4.5. Một số thiết bị phụ trong nhiệt luyện 42
5.5. Phương pháp nhiệt luyện thép SKD11 – Tôi chân không 44
5.5.1. Nung sơ bộ 44
5.5.2. Nung kết thúc đến nhiệt độ tôi 45
5.5.3. Làm nguội 45
5.5.4. Ram thép 45
CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ 46
6.1. Các số liệu cơ bản của trục cán 46
6.1.1. Đối với trục cán tấm 46
6.2. Quy trình nhiệt luyện của thép SKD11 49
6.2.1. Xử lí nhiệt sơ bộ 50
6.3. Số liệu cơ bản của trục cán thép 56
6.4. Quy trình chi tiết nhiệt luyện thép SKD11 57
6.5. Tính toán và lựa chọn thiết bị 57
6.5.1. Lựa chọn dụng cụ cố định chi tiết khi nhiệt luyện 57
6.5.2. Tính toán nhiệt độ và thời gian nhiệt luyện 58
6.5.3. Tính toán thời gian ủ và tôi cho chi tiết trục cán 62
6.5.4. Tính thiết bị làm nguội 63
6.5.5. Lập giản đồ nung vật 66
6.5.6. Tính toán thời gian ủ của chi tiết 67
6.5.7. Tính thời gian cho giai đoạn tôi 81
6.5.8. Tính toán cho quá trình ram 97
6.5.9. Năng suất của mỗi lò nhiệt luyện 105
6.5.10. Lựa chọn một số lò cần thiết 105
6.5.11. Thiết kế chương trình sản xuất hàng năm cho xưởng. 109
CHƯƠNG 7 : THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG 110
7.1 Yêu cầu chung về mặt bằng xưởng 110
7.2 Thiết kế xây dựng 110
7.2.1 Đặc điểm của xưởng nhiệt luyện: 110
7.2.2 Biện pháp 110
7.2.3 Kiểu nhà 110
7.2.4 Thiết kế mặt ngang 111
7.2.5 Chọn kết cấu bao che. 111

DANH MỤC BIỂU BẢNG

Bảng 2. 1 : Một số tên gọi khác của thép SKD11 8
Bảng 2. 2 : Thành phần hóa học của thép SKD11 10
Bảng 2. 3 : Quá trình nhiệt luyện của mác thép SKD11 12

Bảng 4. 1 : Phân loại phương pháp ủ theo điều kiện nung nóng và giữ nhiệt 26
Bảng 4. 2 : Phân loại các phương pháp nung nóng khi tôi bề mặt 33

Bảng 6. 1 : Thông số cơ bản của trục cán cần tính 56
Bảng 6. 2 : Hệ số di chuyển nồng độ Carbon tính theo 1%Me 60
Bảng 6. 3 : Hệ số thăng giảm nhiệt độ Carbon tính theo 1%Me 61
Bảng 6. 4 : Giá trị của A trong công thức tính chiều cao hiệu quả của lò 63
Bảng 6. 5 : Hệ số dẫn nhiệt của thép ở nhiệt độ t0C 71
Bảng 6. 6 : Các giá trị ⋋t khi ⋋o = 33,8 W/m.độ ở các nhiệt độ 71
Bảng 6. 7 : Tốc độ làm nguội của dầu khoáng ở các khoảng nhiệt độ khác nhau 96
Bảng 6. 8 : Hệ số mất thời gian sửa lò (K1) và hệ số mất thời gian thay đổi chế độ làm việc (K2) 106
Bảng 6. 9 : Cơ số thời gian làm việc của xưởng 109

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 2. 1 Sơ đồ quá trình cán trong trục phẳng 4
Hình 2. 2 Cấu tạo của máy cán 5
Hình 2. 3 Thép SKD11 dạng tấm 11
Hình 2. 4 Thép SKD11 dạng trụ tròn đặc 12
Hình 2. 5 : Trục làm việc và trục tựa trong máy cán tấm 4 trục [2] 16
Hình 2. 6 : Các kích thước của trục cán tấm [2] 17

Hình 3. 1 Thành phẩm của thép cuộn cán nguội 18
Hình 3. 2 Quy trình làm việc tại nhà máy 20
Hình 3. 3 Thành phẩm thép được gia công sau khi làm nguội 20

Hình 4. 1 Giản đồ trạng thái Sắt – Cacbon ( Fe-C ) 21
Hình 4. 2 Tổ chức tế vi của Ferit (Feα) 22
Hình 4. 3 Tổ chức tế vi của Austenit (Feβ) 22
Hình 4. 4 Tổ chức tế vi của Peclit dạng tấm (trái) và Peclit dạng hạt (phải) 23
Hình 4. 5 Tổ chức tế vi của Ledeburit (P + Xe) 24
Hình 4. 6 Sơ đồ công nghệ của một quá trình nhiệt luyện 25
Hình 4. 7 Tổng quát của 4 phương pháp tôi theo điều kiện làm nguội và thay đổi tổ chức 30

Hình 5. 1 : Lò giếng có quạt ở đáy (a) và mô phỏng chuyển động dòng nhiệt trong lò (b) 40

Hình 6. 1 Quy trình nhiệt luyện tổng quát thép SKD11 49
Hình 6. 2 Quan hệ giữa nhiệt độ tôi và độ cứng sau khi tôi 52
Hình 6. 3 Quy trình tôi tổng quát của thép SKD11 53
Hình 6. 4 Giản đồ C-C-T của thép SKD11 53
Hình 6. 5 Ảnh hưởng của nhiệt độ ram tới độ cứng thép SKD11 55
Hình 6. 6 Quá trình nhiệt luyện của thép SKD11 để chế tạo trục cán thép 57
Hình 6. 7 Giản đồ nung một giai đoạn [7] 66
Hình 6. 8 Giản đồ nung hai giai đoạn [7] 66
Hình 6. 9 Giản đồ nung ba giai đoạn [7] 67
Hình 6. 10 Giản đồ tính toán nung và làm nguội bề mặt trụ [4] 72

 

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHỆ CÁN THÉP
1.1 Tình hình về công nghiệp thép
1.1.1 Tình hình ngành thép trên thế giới
- Đặc biệt là ngành cán thép, và thậm chí cả ngành thép toàn cầu, đã bị ảnh hưởng bởi dịch bệnh COVID - 19. Tại Trung Quốc, tháng 1 năm 2020, sự xuất hiện của vi rút Vũ Hán đã làm dịu tình hình Công nhân được yêu cầu ở nhà, mô hình thị trường tiêu thụ thép trong nước Những người lao động khác đang tránh những thành phố có tình trạng nhiễm trùng đang gia tăng. Ở Mỹ, nhu cầu đang phải vật lộn để theo kịp đà tăng vọt của giá thép. Nhà ở Hoa Kỳ đang bắt đầu trở nên sôi động hơn, Tăng gần 17% so với tháng 12 năm 2019 lên mức cao nhất trong 13 tháng, cho thấy hoạt động Xây dựng mạnh mẽ. Tại EU, giá thép được hưởng lợi từ việc giảm giá Sản lượng từ các lĩnh vực xây dựng và ô tô và một số nhu cầu ở hạ nguồn bị dồn nén. Theo báo cáo của Worldsteel, sản lượng thép thô tăng ở 64 quốc gia Một mức tăng nhỏ trong năm 2019, tăng 3,5% so với năm 2018. Các nước này chiếm gần 99% tổng sản lượng thép thô trên thế giới năm 2018. Trong đó Trung Quốc dẫn đầu sản xuất thép thô thế giới với tổng cộng 996,342 triệu tấn trong năm 2019, chiếm hơn 54% sản lượng thép toàn cầu. Các nguồn thị trường cho rằng sự gia tăng sản lượng thép thô của Trung Quốc năm 2019 là do nới lỏng các hạn chế bảo vệ môi trường đối với sản xuất nhà máy thép, mở rộng công suất và nhu cầu nội địa mạnh mẽ, đặc biệt là từ ngành xây dựng.
1.1.2 Tình hình ngành thép tại Việt Nam
- Ngành thép Việt Nam còn rất non trẻ, được xây dựng từ những năm 60 của thế kỉ XX, với sự ra đời mẻ gang đầu tiên vào năm 1963, nhưng phải đến năm 1975 mới có mẻ thép đầu tiên ra đời tại công ty gang thép Thái Nguyên. Trong giai đoạn từ 1975 đến 1990, ngành thép Việt Nam phát triển rất chậm, phần lớn sử dụng nguồn thép của các nước Đông Âu và Liên Xô cũ, sản lượng trong giai đoạn này duy trì ở mức 40000 – 80000 tấn/năm. Tuy nhiên từ 1990 đến nay, ngành thép Việt Nam có nhiều đổi mới và tăng trưởng mạnh. Sự ra đời

của Tổng công ty thép Việt Nam năm 1990 đã góp phần quan trọng vào sự bình ổn và phát triển của ngành. Năm 1996 được đánh dấu là năm chuyển mình của ngành thép với sự ra đời của 4 công ty liên doanh sản xuất thép là công ty liên doanh thép Việt Nhật (Vinakyoei), Việt Úc (Vinaustee), Việt Hàn (VPS) và Việt Nam – Singapore (Nasteel). Về cơ bản, sản phẩm thép gồm 2 loại là thép dài và thép dẹt. Hiện nay các nhà máy cán thép ở Việt Nam chỉ sản xuất được các loại thép dài, các sản phầm thông thường như thép thanh tròn trơn, thép vằn D10 – D41, thép dây cuộn f6 – f10 và một số loại thép hình cỡ vừa và nhỏ phục vụ cho xây dựng và gia công. Các loại thép cỡ lớn (lớn hơn D41) hiện vẫn chưa sản xuất được mà phải nhập khẩu từ nước ngoài. Trình độ công nghệ nói chung của ngành thép Việt Nam không cao, chưa tự sản xuất được các sản phẩm có chất lượng cao như thép dẹt và các loại thép đặc biệt. Ở nước ta hiện nay hầu hết các nhà máy sản xuất thép chỉ thực hiện công đoạn cuối cùng là cán thép. Chỉ có một số ít các doanh nghiệp có lợi thế về địa lý như Thái Nguyên mới sự khai thác quặng và sản xuất thép theo công nghệ lò cao. Một số doanh nghiệp thành lập các năm gần đây như Hòa Phát, Pomina, Việt Ý v.v… nhập khẩu thép phế và sử dụng lò điện hồ quang để sản xuát phôi và thép. Còn lại hầu hết các doanh nghiệp thép hiện nay chỉ đơn thuần là mua phôi về cán ra thép nên giá trị gia tăng không cao.
1.2 Đặt mục tiêu
- Trong những năm gần đây, Việt Nam đã nhập khẩu một số lượng lớn các dây chuyền sản xuất cán Phục vụ ngành công nghiệp trong nước. Đây được coi là tư liệu sản xuất quan trọng Các doanh nghiệp sản xuất thép. Vì vậy, hãy đảm bảo rằng đường truyền đang hoạt động Độ mịn là bắt buộc. Có rất nhiều bộ phận trong dây chuyền cán, và nó cũng là một trong những bộ phận quan trọng đây là một trục thép. Ảnh hưởng đến hiệu quả và năng suất của toàn bộ dây chuyền sản xuất dây chuyền sản xuất thép. Vì vậy, việc lựa chọn vật liệu và nhiệt luyện thép cuộn là một vấn đề chỉ. Một trong những vật liệu tiêu biểu để chế tạo trục cán thép là thép SKD11 tròn đặc. Để giảm thiểu chi phí nguyên vật liệu, nhiều đơn vị lựa chọn thép SKD11 Trung Quốc Thay vì sử dụng thép SKD11 của Nhật Bản. Tuy nhiên, việc sử dụng SKD11 của Trung Quốc không còn nữa Các điều kiện ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và công suất dây chuyền sản xuất. về cơ bản, Thép SKD11 của Trung Quốc có độ cứng không đồng đều và khó gia công.
1.3 Mục tiêu đề tài
- Ngành công nghiệp cán thép trên thế giới luôn hướng đến cải thiện cơ tính của trục cán nên đã có các bài nghiên cứu về các phương pháp cải thiện cơ lý tính của vật liệu làm trục cán như :
+ Ảnh hưởng của các thông số công nghệ của các quá trình tôi, gia công lạnh và hóa già đến tổ chức, tính chất và sự ổn định kích thước của thép SKD11 được đánh giá thông qua việc khảo sát độ cứng, tổ chức tế vi, sự thay đổi thành phần austenit và kích thước của bộ dưỡng kiểm tự chế tạo bằng loại thép này. Kết quả nghiên cứu cho thấy, sau tôi độ cứng thép SKD11 đạt được khoảng 57-64 HRC, sau gia công lạnh làm giảm lượng austenit dư, tăng độ cứng lên thêm (1÷3) HRC, hóa già thường làm giảm độ cứng của mẫu thép một chút nhưng có tác dụng ổn định kích thước. Dưỡng kiểm sau gia công lạnh “sâu” (-160oC) ổn định kích thước hơn dưỡng chỉ hóa già hoặc gia công lạnh ở nhiệt độ “nông” (-80oC). Thay đổi kích thước nhỏ nhất đạt được nhỏ hơn 3 mm trong khoảng nhiệt độ khảo sát (20-40oC) với dưỡng được xử lý nhiệt tôi (nhiệt độ austenit 1030oC, giữ 90 phút), sau đó gia công lạnh âm sâu (-160oC, giữ 6 giờ) và cuối cùng hóa già (150oC, giữ 48 giờ).
+ Sự biến đổi Austenite của SKD11 bằng cách xử lý nhiệt bề mặt bằng chùm tia điện tử tập trung Gần đây, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện nhằm cải thiện cơ tính của vật liệu Kim loại được xử lý nhiệt bề mặt bằng chùm điện tử. Điện là một quá trình Các đơn vị chùm tia điện tử được sử dụng chủ yếu trong các máy sản xuất công nghiệp Giống như một thợ hàn chùm tia điện tử. Trong nghiên cứu này, sự biến đổi Austenit trong mạng tinh thể Nghiên cứu thân sắt sau xử lý nhiệt bề mặt SKD11 bằng thiết bị dầm Điốt Plasma Electron hội tụ, một thiết bị dựa trên cathode thay thế được phát triển gần đây Điốt plasma lạnh. Kết quả nhiễu xạ tia X (XRD) và kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) Cho biết sự biến đổi của mạng tinh thể sắt thành cấu trúc Austenit không chứa nhiều cacbua crom.

CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁN VÀ ĐỐI TƯỢNG CHẾ TẠO – TRỤC CÁN THÉP
2.1 Tổng quan về quá trình sản xuất cán
2.1.1 Lý thuyết về công nghệ cán
- Cán là một hình thức gia công bằng áp lực để làm thay đổi hình dạng và kích thước của vật thể kim loại dựa vào biến dạng dẻo của nó. Yêu cầu quan trọng trong quá trình cán là ứng suất nội biến dạng dẻo, không được lớn, đồng thời kim loại vẫn giữ được độ bền cao.
- Cán là phương pháp biến dạng kim loại giữa hai trục cán quay ngược chiều, phôi được biến dạng liên tục và di chuyển nhờ sự quay liên tục của trục cán, ma sát giữa trục cán và phôi. Phôi cán ăn vào trục cán nhờ lực ma sát tiếp xúc giữa

Vậy nên thép SKD11 được phân là loại thép có hàm lượng Cacbon cao và cũng là thép hợp kim cao, nên thép SKD11 có độ cứng và độ chịu mài mòn cao. Với những đặc điểm riêng biệt của thép SKD11, loại thép này thường được ứng dụng rộng rãi trong ngành cơ khí trong các sản phẩm sau:
- Khuôn dập nguội, khuôn đột, khuôn gạch không nung.
- Dao chấn tôn, dao xả băng tôn, dao xả băng Inox, dao hình, dao cắt thép.
- Các chi tiết chịu tải trọng như con lăn, bánh răng.
- Trục cán, trục cán tôn, trục con lăn, v.v...

Bảng 2. 2 : Thành phần hóa học của thép SKD11
STT Thành phần hóa học Hàm lượng (%)
1 Cacbon 1,4% ÷ 1,6%
2 Crom 11% ÷ 13%
3 Molipden 0,8 ÷ 1,2
4 Vanadium ≤ 0,25
5 Silic ≤ 0,4
6 Mangan ≤ 0,6
7 Photpho ≤ 0,03
8 Lưu huỳnh ≤ 0,03
9 Niken ≤ 0,5
10 Đồng ≤ 0,25
11 Wolfram ≤ 0,25

2.2.1. Ảnh hưởng của các nguyên tố trong thành phần hóa học của thép SKD11
a) Crom (Cr)

Crom là nguyên tố hợp kim thông dụng để hợp kim hóa, là nguyên tố tạo Cacbit trung bình. Crom có thể hòa tan trong ferit, khi hàm lượng Crom cao nó sẽ kết hợp với Cacbon để tạo
ra Cementit hợp kim (Fe, Cr)3C và các loại Cacbit Cr7C3 và Cr23C6, những Cacbit này làm nâng cao nhiệt độ, ngăn cản sự lớn lên của tinh thể, tăng độ thấm tôi cho thép SKD11. Crom làm tăng cơ tính tổng hợp, nó còn có tác dụng cải thiện tính chống ram và độ bền ở nhiệt độ cao do nó tạo ra Cacbit nhỏ mịn khi ram tiết ra ở nhiệt độ trên 25000C, do đó nó có tính chống ram đến nhiệt độ 250 ÷ 30000C, vì thế có tính cứng nóng đến 30000C. Ngoài ra, Crom còn tăng mạnh tính chống oxy hóa do tạo thành Cr2O3 rất bền. Và trong thép SKD11 thì thành phần Crom (Cr) nằm ở khoảng 12%.
b) Molipden (Mo)

Molipden tăng mạnh độ thấm tôi cho thép SKD11, cải thiện tính chống ram do nó tạo Cacbit nhỏ mịn phân tán khi ram ở nhiệt độ cao, làm giảm sự nhạy cảm đối với giòn ram. Molipden cùng với Crom có ái lực hóa học mạnh với Cacbon tạo Cacbit dạng Me6C giữ Cacbon lại trong Mactenxit làm cho thép SKD11 nâng cao tính chịu nhiệt, tính bền nóng và cứng nóng. Và ở trong thép SKD11 thì thành phần Molipden (Mo) nằm ở khoảng 1,0%.

c) Mangan (Mn)

Mangan có ảnh hưởng tốt đến cơ tính, khi hòa tan vào Sắt (Fe) nó nâng cao độ bền và độ cứng làm tăng cơ tính của thép SKD11. Song hàm lượng Mangan cao nhất trong thép cũng chỉ nằm trong khoảng 0,5% ÷ 0,8% nên đối với các loại thép Cacbon thấp thì ảnh hưởng này không quan trọng nhưng đối với loại thép Cacbon cao thì nó đem lại cơ tính tuyệt vời. Ngoài ra Mangan (Mn) còn có tác dụng giảm nhẹ tác hại của Lưu huỳnh (S). Và trong thép SKD11 thì thành phần Mangan (Mn) nằm ở khoảng 0,45%.
d) Silic (Si)

Giống như Mangan, Silic hòa tan vào Fe cũng nâng cao độ cứng và độ bền làm tăng cơ tính của thép SKD11. Lượng Silic trong thép nằm trong khoảng 0,2% ÷ 0,4% nên tác dụng này
cũng không rõ rệt. Và trong thép SKD11 thì thành phần Silic nằm ở khoảng 0,25%.
2.2.2. Quy cách của thép SKD11
Thép SKD11 đang được bày bán trên thị trường hiện nay có 2 dạng chính là: Thép SKD tấm và thép SKD tròn

a) Thép tấm SKD11: + Dày: 80 ÷ 800 mm

+ Rộng: 300 ÷ 1800 mm

+ Dài: 2000 ÷ 6000 mm

b) Thép tròn đặc SKD11: + θ : 80 ÷ 800 mm

+ Dài: 2000 ÷ 6000 mm

2.3. Phương án nhiệt luyện trục cán làm từ thép SKD11
Tùy vào ứng dụng của sản phẩm làm ra từ thép SKD11 mà cần yêu cầu độ cứng khác nhau. Bản thân độ cứng ban đầu của thép SKD11 chưa thể đáp ứng được yêu cầu của sản phẩm,
buộc phải trải qua quá trình nhiệt luyện bắt buộc. Trước khi được nhiệt luyện, độ cứng của thép sẽ nằm trong khoảng từ 21 HRC ÷ 25 HRC.
Bảng 2. 3 : Quá trình nhiệt luyện của mác thép SKD11
Mác thép Nhiệt độ rèn Xử lí nhiệt
Ủ Tôi Ram
Nhiệt độ Môi
trường Độ cứng Nhiệt độ Môi
trường Nhiệt
độ Môi
trường Độ cứng
SKD11 900 ÷
11000C 600 ÷
6500C Làm nguội chậm 10500C Không
khí 150 ÷
2000C Không khí 60 ÷
62HRC
980 ÷
10300C Dầu

Thép SKD11 sau khi nhiệt luyện có những đặc tính chính sau đây:

+ Độ bền cao, tính chống mài mòn tốt.

+ Khả năng chịu nhiệt cao, cứng và dẻo dai.

+ Có độ thấm tôi tốt, ứng xuất tôi thấp.

+ Độ cứng của thép SKD11 ~60 HRC.

2.4. Cơ tính của thép SKD11
2.4.1. Tính chống mài mòn của thép SKD11
Đối với các loại thép thông thường do sự phân bố không đồng đều Austenit dư và Cacbit sau nhiệt luyện có thể gây ra điểm cứng và điểm mềm dẫn tơi độ chống mài mòn không đều trên bề mặt sản phẩm.
Chính nhờ hàm lượng Vanadi trong thành phần hóa học thép SKD11 tạo ra Cacbit VC có độ cứng rất cao, nhỏ mịn, nằm ở biên giới hạt ngăn cản sự lớn lên của Austenit khi nung. Cacbit VC khó tan (hầu như không tan) vào trong Austenit ở nhiệt độ Austenit hóa, khi lượng Vanadi tăng → tính chống mài mòn tăng.
2.4.2. Độ dai va đập của thép SKD11
Hầu hết các dòng thép khác khó có khả năng ứng dụng trong gia công khuôn dập bởi bản thân các mác thép này chỉ có Cacbit thô định hướng theo tổ chức ban đầu và Cacbit này chủ yếu tăng nguy cơ giòn thép.
Phân tích theo điều kiện làm việc của khuôn dập nguội thì thép SKD11 có khả năng chịu va đập và chống mài mòn tốt nhờ tổ chức tế vi mà có nhiều Cacbit nhỏ mịn phâ