t

1. 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT VẬT LIỆU
BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Họ và tên sinh viên Lớp Ngành
Bùi Đình Quang
(quang.bd196189@sis.hust.edu.vn)
Nguyễn Sinh Tơn
(ton.ns196249@sis.hust.edu.vn)
Đinh Hoàng Thao
(thao.dh196233@sis.hust.edu.vn)
02-K64
01-K64
05-K64
Kĩ thuật Gang Thép
Kĩ thuật Gang Thép
Kỹ thuật Gang thép
Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS. Trần Thị Thu Hiền
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn:
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
Ngày…. tháng…. năm….
Giáo viên hướng dẫn

2. 2
Mục lục
PHẦN 1: TỔNG QUAN............................................................................................................................................................. 5
1.1. Sự phát triển của vật liệu kỹ thuật ...................................................................................................................... 5
1.2. Tính chất của các loại vật liệu................................................................................................................................ 7
1.2.1. Tính chất chung của kim loại ........................................................................................................................ 7
1.2.2. Tính chất chung của Ceramics...................................................................................................................... 7
1.2.3. Tính chất chung của Polymers...................................................................................................................... 7
1.2.4. Tính chất chung của Composites................................................................................................................. 8
1.3. Tầm quan trọng của việc lựa chọn vật liệu...................................................................................................... 8
1.4. Các nguyên tắc lựa chọn vật liệu.......................................................................................................................... 9
1.5. Quy trình lựa chọn vật liệu...................................................................................................................................10
PHẦN 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT..............................................................................................................................................12
2.1. Ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim đến cơ tính, tổ chức của thép...............................................12
2.1.1. Ảnh hưởng của Cácbon..................................................................................................................................12
2.1.1.1. Tổ chức tế vi ...................................................................................................................................................12
2.1.1.2. Cơ tính...............................................................................................................................................................13
2.1.2. Ảnh hưởng của Mangan.................................................................................................................................14
2.1.2.1. Ảnh hưởng của Mangan đến tổ chức thép .........................................................................................14
2.1.2.2. Ảnh hưởng của Mangan đến quá trình nhiệt luyện........................................................................16
2.1.3. Ảnh hưởng của Silic ........................................................................................................................................17
2.1.4. Ảnh hưởng của Crôm......................................................................................................................................18
2.1.5. Ảnh hưởng của Niken.....................................................................................................................................18
2.1.6. Ảnh hưởng của Molypđen ............................................................................................................................19
2.1.7. Ảnh hưởng của Đồng......................................................................................................................................19
2.1.8. Ảnh hưởng của Nitơ........................................................................................................................................19
2.2. Ảnh hưởng của một số tạp chất đến thép hợp kim và cách khử bỏ.....................................................19
2.2.1. Phốt pho...............................................................................................................................................................19
2.2.2. Lưu huỳnh...........................................................................................................................................................20
2.2.3. Ôxy .........................................................................................................................................................................21
2.3. Lý thuyết về nhiệt luyện thép..............................................................................................................................23
2.3.1. Ủ..............................................................................................................................................................................24
2.3.2. Thường hóa........................................................................................................................................................25

3. 3
2.3.3. Tôi thép................................................................................................................................................................25
2.3.4. Ram thép..............................................................................................................................................................26
PHẦN 3: LỰA CHỌN VẬT LIỆU.........................................................................................................................................27
3.1. Giới thiệu chung về lò xo.......................................................................................................................................27
3.2. Yêu cầu..........................................................................................................................................................................28
3.2.1. Điều kiện làm việc............................................................................................................................................28
3.2.2. Yêu cầu cơ tính..................................................................................................................................................28
3.3 Sử dụng phần mềm ces để chọn vật liệu..........................................................................................................28
3.3.1 Dựa vào yêu cầu cơ tính về giới hạn đàn hồi.........................................................................................28
3.2.2 Dựa theo yêu cầu về độ cứng.......................................................................................................................32
3.2.3 Dựa theo yêu cầu về giới hạn bền..............................................................................................................33
3.2.4 Dựa theo yêu cầu về độ bền kéo .................................................................................................................35
PHẦN 4: QUY TRÌNH CHẾ TẠO THÉP LÒ XO..............................................................................................................36
Quy trình nhiệt luyện (sử dụng lò điện):............................................................................................................36
4.1 Nấu luyện.....................................................................................................................................................................36
4.2 Tinh luyện thép lò xo ...............................................................................................................................................37
4.3 Đúc thép lò xo .............................................................................................................................................................37
4.4 Cán thép lò xo..............................................................................................................................................................38
4.5 Gia công.........................................................................................................................................................................38
4.6 Nhiệt luyện...................................................................................................................................................................39
4.7 Thành phẩm.................................................................................................................................................................39
PHẦN 5: KẾT LUẬN...............................................................................................................................................................40
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................................................................................40
Lời cảm ơn
Lời đầu tiên chúng em xin gửi lời cảm ơn đến PGS.TS.Trần Thị Thu Hiền – người trực
tiếp hướng dẫn, đã tận tình chỉ bảo, động viên, khích lệ chúng em trong suốt thời gian thực
hiện đồ án môn học lựa chọn vật liệu tại Trường đại học Bách Khoa Hà Nội. Chúng em
cũng xin cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Kỹ thuật Gang Thép cùng toàn thể các thầy
cô trong viện Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu đã nhiệt tình giảng dạy tạo mọi điều kiện giúp
đỡ trong quá trình học tập và thực hiện đồ án môn học lựa chọn vật liệu.
Lời nói đầu

4. 4
Từ đầu thế kỉ XIX, ngành khai khác đã được chú trọng phát triển. Việc ra đời máy xúc
là một bước ngoặt lớn trong ngành công nghiệp này. Máy xúc làm tăng năng suất, giảm
sức lao động của con người.
Lò xo giảm xóc là một chi tiết trong bộ giảm xóc đóng vai trò quan trọng trong việc
giúp xe hoạt động tốt hơn. Vì vậy chúng em đã chọn đề tài: “ Lựa chọn vật liệu làm lò xo
giảm xóc xe máy” nhằm tìm ra các vật liệu có thể đáp ứng được các yêu cầu làm việc khó
khăn, tiết kiệm chi phí sản xuất…
Chúng em nghĩ đây là đề tài có tính thực tiễn cao và hi vọng sẽ đóng góp cho các dự án
phát triển lò xo giảm xóc nhằm cải thiện tính năng và công dụng của lò xo giảm xóc xe
máy. Trong quá trình hoàn thành đồ án không thể tránh khỏi sai sót, rất mong quý thầy cô
và các bạn góp ý.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày … tháng 3 năm 2023
Sinh viên thực hiện
Bùi Đình Quang
Nguyễn Sinh Tơn
Đinh Hoàng Thao

5. 5
PHẦN 1: TỔNG QUAN
1.1. Sự phát triển của vật liệu kỹ thuật
Sự phát triển về số lượng và chủng loại vật liệu trong suốt lịch sử đã giúp cho việc lựa
chọn vật liệu được cải thiện hơn.
Trong thời tiền sử, vũ khí là đại diện cho đỉnh cao của công nghệ, nó được làm bằng gỗ
và đá lửa. Sự phát minh của gang đã lấy lại sự thống trị của kim loại trong kỹ thuật.
Vào giữa thế kỷ XX, kim loại được coi là “vật liệu kỹ thuật”. Từ năm 1950, mặc dù
gốm sứ và polymer đã phát triển mạnh nhưng thép là vật liệu kết cấu được sử dụng rộng rãi
nhất trên thế giới hiện nay. Hình 1.1 thể hiện sự phát triển của vật liệu qua các thời kỳ và
cụ thể hơn được trình bày ở Hình 1.2.
Hình 1.1 Quá trình phát triển của vật liệu
Trong việc thiết kế cần đòi hỏi phải sử dụng sáng tạo, khai thác thông minh các tính
chất đặc biệt các vật liệu mới cùng với nó là các đặc tính về kỹ thuật và thẩm mỹ. Ngày
trước, con người sử dụng vật liệu chỉ là tương đối chủ yếu dựa vào kinh nghiệm của người
thiết kế.

6. 6
Hình 1.2 Thể hiện sự phát triển cụ thể hơn của vật liệu đến năm 2000
Trong thời đại hiện nay khi tốc độ phát triển của vật liệu mới rất cao, một quy trình hiện
đại có hệ thống được sử dụng, cho phép ứng dụng công nghệ thông tin và các công cụ kỹ
thuật thiết kế. Quy trình này sẽ được đề cập trong việc lựa chọn và thiết kế sử dụng vật liệu.
Các mối liên hệ giữa tính chất, hình dạng… của vật liệu được thể hiện ở Hình 1.3.
Điều quan trọng trong giai đoạn đầu của thiết kế là tìm hiểu và khảo sát các loại vật liệu
một cách đầy đủ (không bỏ sót bất kỳ loại vật liệu nào).

7. 7
Hình 1.3 Việc lựa chọn vật liệu gắn với chức năng, quá trình, hình dạng
1.2. Tính chất của các loại vật liệu
1.2.1. Tính chất chung của kim loại
Thép, nhôm, magiê, kẽm, gang, đồng, chì, v.v.
- Độ dẫn điện cao
- Độ dẫn nhiệt cao
- Dễ uốn
- Dễ biến dạng
- Chịu sốc nhiệt cao
- Thích hợp để chế tạo các chi tiết kết cấu và chịu tải
- Hợp kim có thể sử dụng thay thế cho kim loại
1.2.2. Tính chất chung của Ceramics
Gạch, thủy tinh, gốm chịu lửa và mài mòn
- Độ dẫn điện thấp
- Độ dẫn nhiệt thấp
- Chịu mài mòn khi làm việc ở nhiệt độ cao
- Chịu ăn mòn
- Thường được sử dụng làm vật liệu cách điện và kết cấu chịu lực
- Gốm tiên tiến có thể được sử dụng trong các ngành điện, điện tử và
quang học do những cải tiến về quang học và tính chất điện
- Vật liệu y sinh
1.2.3. Tính chất chung của Polymers
Chất dẻo, nhựa và chất kết dính...
Chức
năng
Vật
liệu
Hình
dạng
Chế
tạo

8. 8
- Được sản xuất bằng cách trùng hợp các phân tử hữu cơ thành cấu trúc
phân tử lớn
- Độ dẫn điện thấp
- Độ bền nhiệt thấp
- Độ bền kém
- Vật liệu nhẹ
1.2.4. Tính chất chung của Composites
Là sự kết hợp của hai hoặc các loại vật liệu trên, nó mang hầu hết các đặc tính
tốt của các vật liệu thành phần, ví dụ như:
- Nhẹ
- Bền
- Độ bền gãy cao
- Chịu sốc nhiệt tốt
Mỗi nhóm vật liệu trên lại có ưu và nhược điểm riêng. Ở gần nhiệt độ phòng, các kim
loại có mô đun đàn hổi và độ bền cao và hầu như không thay đổi nhiệt độ. Hầu hết các kim
loại đều có độ dẻo (đánh giá thông qua độ dãn dài tương đối) cỡ 20% hoặc hơn. Một số loại
hợp kim độ bền cao (ví dụ thép lò xo) và các vật liệu thiêu kết từ bột kim loại, độ dẻo chỉ
đạt dưới 2%. Nhưng cả khi độ dẻo nhỏ như vậy cũng đủ chắc chắn rằng chi tiết sẽ có phá
hủy dẻo khi quá tải (điều này rất quan trọng vì phá hủy dẻo an toàn hơn phá hủy giòn).
Nhưng bên cạnh đó, phần lớn các kim loại và hợp kim lại nhạy cmar với tải trọng mỏi.
Cộng thêm một nhược điểm của nhóm vật liệu này là khả năng chống ăn mòn và ôxy hóa
của chúng rất kém.
Xét về khía cạnh lịch sử, gốm là loại vật liệu lâu đời nhất mà con người dung để thiết
kết các sản phẩm của mình.
1.3. Tầm quan trọng của việc lựa chọn vật liệu
Một vật liệu có các thuộc tính: tỷ trọng, độ bền, giá thành, khả năng chống ăn mòn, v.v.
thiết kế đòi hỏi một số thuộc tính nhất định. Điều quan trọng là phải bắt đầu với danh sách
đầy đủ các vật liệu trong ý tưởng; Không làm như vậy thì khả năng thất bại là rất cao. Một
yêu cầu chính được đưa ra từ đầu. Sau đó, nhiều nhiều yêu cầu khác được đưa vào và thực
hiện các thay đổi được cho phép. Hai việc cần làm để lựa chọn được vật liệu phù hợp là:
(1) Xác định cấu hình thuộc tính mong muốn.
(2) So sánh nó với những vật liệu kỹ thuật thực sự để tìm ra vật liệu phù hợp nhất.
Bước đầu tiên để giải quyết vấn đề này là phân tích, kiểm tra các điều kiện làm việc từ
đó đưa ra các yêu cầu cơ tính. Sự lựa chọn vô cùng rộng rãi được thu hẹp, trước tiên, bằng
cách sàng lọc ra những vật liệu không thể đáp ứng được yêu cầu. Thu hẹp hơn nữa được
thực hiện bằng cách xếp hạng các vật liệu theo khả năng tối đa hóa công năng của nó. Các

9. 9
tiêu chí để sàng lọc và xếp hạng được bắt nguồn từ các yêu cầu thiết kế cho một thành phần
bằng cách phân tích chức năng, các ràng buộc, yêu cầu.
1.4. Các nguyên tắc lựa chọn vật liệu
Vật liệu được chọn sau khi áp dụng các quy trình công nghệ thích hợp sẽ đáp ứng được
đầy đủ các yêu cầu làm việc của chi tiết. Ngoài ra vật liệu đó còn phải phổ biến không quá
đắt tiền, có khả năng gia công cơ khí tốt và không yêu cầu phải áp dụng các quy trình công
nghệ quá đặc biệt.
Nguyên tắc lựa chọn dựa trên công nghệ: Công nghệ phải làm cho vật liệu đạt được các
chỉ tiêu kỹ thuật đã đặt ra, không quá phức tạp, đắt đỏ; có thể thay đổi, cải tiến trong tương
lai và phải thực hiện được trên nhiều loại thiết bị. Ngoài ra trong điều kiện hiện nay, đó
phải là công nghệ sạch. Khả năng lựa chọn vật liệu và công nghệ do vậy rất phong phú và
có thể có nhiều phương án cho các yêu cầu trên.
Nghiên cứu điều kiện làm việc của chi tiết: là bước xuất phát của bất kì quy trình lựa
chọn vật liệu nào. Điều kiện làm việc của vật liệu sẽ quyết định đến lựa chọn vật liệu nào
(và xử lý theo công nghệ). Nếu phân tích sai điều kiện làm việc sẽ dẫn đến lựa chọn sai vật
liệu và công nghệ, dẫn đến sai hỏng chi tiết khi làm việc, gây thiệt hại về mặt kinh tế.
Phân tích về điều kiện làm việc cần đầy đủ chính xác, không thiếu không thừa. Thiếu
sẽ dẫn đến chi tiết không đáp ứng yêu cầu vật liệu như trên, thừa sẽ gây lãng phí.
Chọn vật liệu: Trên cơ sở hiều biết của mình về các vật liệu kỹ thuật, nhà thiết kế tiến
hành khoanh vùng các vật liệu có thể đáp ứng các yêu cầu làm việc trên. Từ lựa chọn sơ bộ
này, nhà thiết kế tiến hành phân tích ưu nhược điểm của các vật liệu trong các phương án
đưa ra. Từ phân tích này, nhà thiết kế sẽ chọn được vật liệu hợp lý về mặt kinh tế kỹ thuật.
Đối với thông số yêu cầu cơ tính và thành phần hóa học có thể tra trong các tiêu chuẩn
nước ngoài hoặc trong tài liệu sổ tay tra cứu thép thế giới.
Sau đây sẽ phân tích sâu hơn về nguyên tắc lựa chọn.
Khi thiết kế cần có những yêu cầu nhất định về tính chất như: tỷ trọng thấp, độ bền cao,
khả năng chịu ăn mòn...
• Điều quan trọng đầu tiên là phải lập một danh sách gồm đầy đủ các loại vật liệu.
• Sau khi có danh sách ta tiến hành lựa chọn:
- Xác định những tính chất mong muốn
- So sánh các tính chất đó với những vật liệu kỹ thuật khác để tìm ra loại thích hợp
nhất.
Để làm được điều trên cần tiến hành tìm hiểu, giải thích, kiểm tra các yêu cầu thiết kế
mà họ áp đặt cho vật liệu lựa chọn. Sàng lọc các các vật liệu không đáp ứng được các yêu
cầu đó. Tiêu chí sàng lọc và xếp thứ tự ưu tiên được bắt nguồn từ những yêu cầu của bản
thiết kế theo những phân tích về chức năng, mục tiêu.

10. 10
Ngoài chức năng thì hình dạng đôi khi cũng ảnh hưởng đến sự lựa chọn vật liệu, Hình
1.4 thể hiện mối quan hệ này.
Hình 1.4 Chức năng, hình dạng, chế tạo ảnh hưởng đến sự lựa chọn vật liệu
1.5. Quy trình lựa chọn vật liệu
Sự lựa chọn cho một chi tiết nào đó phụ thuộc vào vật liệu làm ra nó, kích thước, hình
dạng, độ chính xác và số lượng. Sau đó, phải có yêu cầu thiết kế trong thời gian ngắn.
Khi yêu cầu thiết kế thay đổi có thể phải thay đổi quy trình gia công. Mỗi quy trình được
đặc trưng bởi nhiều các thuộc tính kể trên.
Quy trình lựa chọn là tìm sự phù hợp nhất giữa các thuộc tính của quy tình và yêu cầu
thiết kế. Trong quá trình đó, người ta phải chú ý đến vật liệu, hình dạng và kết hợp gia công.
Tóm lại gồm có 4 bước chính: Chuyển đổi (Translation), sàng lọc (Screening), xếp hạng
(Ranking) và thông tin hỗ trợ (Supporting information) (Hình 1.5).
Hình 1.5 Bốn bước chính để lựa chọn vật liệu
Quá trình lựa chọn vật liệu được thu hẹp bởi hình dạng và tính chất của nó.
- Vật liệu dễ gia công có thể được được rèn, cán, kéo; còn vật liệu giòn thì phải được tạo
hình theo những phương pháp khác.
Vật liệu
Họ vật liệu, các mác
vật liệu
Tính chất của vật liệu
Các chỉ số và giới hạn
vật liệu
Chức
năng
Hình
dạng
Chế
tạo
Chuyển
đổi các
yêu cầu
thiết kế
Sàng lọc
các rằng
buộc
Xếp
hạng
Tìm kiếm
thông tin
hỗ trợ

11. 11
- Vật liệu có nhiệt độ nóng chảy vừa phải (độ nhớt thấp) thì có thể được chế tạo bằng
phương pháp.
- Hình dạng cũng có thể ảnh hưởng đến quá trình lựa chọn. Hình dạng mỏng nhỏ có thể
được chế tạo dễ dàng bằng phương pháp cán hoặc kéo nhưng không sử dụng phương
pháp đúc. Đối với chi tiết rỗng thì không thể chế tạo được bằng phương pháo rèn nhưng
có thể được chế tạo bằng phương pháp đúc.
- Mặt khác, quá trình gia công tác động đến các tính chất. Cán và rèn làm thay đổi độ
cứng, cấu trúc và sắp xếp các tạp chất trong kim loại, tăng độ cứng và độ bền.
Tương tự với quá trình thiết kế, quy trình lựa chọn là một quy trình lặp. Đầu tiên cung
cấp một hoặc nhiều quy trình có thể thực hiện. Sau đó được xem xét lại để điều chỉnh cho
phù hợp để dễ dàng sản xuất. Sự lựa chọn cuối cùng dựa trên việc so sánh chi phí gia công.
Công đoạn gia công có thể làm ảnh hưởng đến các tính chất: mong muốn (ví dụ: xử lý
nhiệt), hoặc không mong muốn (ví dụ: khuyết tật đúc không được kiểm soát).
Điều này không thể mô tả được bởi các quá trình đơn giản mà phải yêu cầu phân tích
hoặc các quá trình mô phỏng.

12. 12
PHẦN 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim đến cơ tính, tổ chức của thép
Hiệu ứng của các nguyên tố hợp kim trong thép
Các nguyên tố hợp kim được đưa vào trong thép mang đến các hiệu ứng sau
- Hóa bền dung dịch rắn Ferit hoặc Austenit
- Tạo ra cácbít hợp kim
- Nâng cao độ thấm tôi cho thép, làm ảnh hưởng đến hình dạng của giản đồ pha và
giản độ nguội đăng nhiệt TTT và nguội liên tục CCT
- Ảnh hưởng đến quá trình ram
- Tạo ra các tính chất đặc biệt như chịu nhiệt, chịu ăn mòn, chịu mài mòn,…
Chúng ta sẽ lần lượt đề cập đến các tác dụng này của các nguyên tố hợp kim.
2.1.1. Ảnh hưởng của Cácbon
Tuy là nguyên tố hóa học rất bình thường song có thể nói cácbon là nguyên tố quan
trọng nhất, quyết định chủ yếu đến tổ chức, tính chất (cơ tính), công dụng của thép (cả thép
cácbon lẫn thép hợp kim thấp).
2.1.1.1. Tổ chức tế vi
Hình 2.2 Giản đồ Fe-C

13. 13
Hình 2.2 là hình ảnh của giản đổ pha Fe-C. Như thấy rõ từ giản đồ pha Fe-C, khi hàm
lượng cácbon tăng lên tỷ lệ Xementit là pha giòn trong tổ chức cũng tăng lên tương ứng
(cứ thêm 0,1% C sẽ tăng thêm 1,5% Xementit) do đó làm thay đổi tổ chức tế vi ở trạng
thái cân bằng (ủ).
- C ≤ 0,05% - thép có tổ chức thuần Ferit, coi như sắt nguyên chất.
- C = 0,1 - 0,7% - thép có tổ chức Ferit + Peclit, khi %C tăng lên lượng Peclit tăng
lên đó là các thép trước cùng tích.
- C = 0,8% - thép có tổ chức Peclit, đó là thép cùng tích.
- C ≥ 0,9% - thép có tổ chức Peclit + Xementit II khi %C tăng lên lượng Xementit
II tăng lên tương ứng, đó là các thép sau cùng tích.
Chính do sự thay đổi tổ chức như vậy cơ tính của thép cũng biến đổi theo.
2.1.1.2. Cơ tính
Hình 2.3 Ảnh hưởng của cácbon đến cơ tính của thép thường (ở trạng thái ủ)
Ảnh hưởng của cácbon đến cơ tính của thép thường ở trạng thái ủ được trình bày trên
Hình 2.3
Cácbon có ảnh hưởng bậc nhất (theo quan hệ đường thẳng) đến độ cứng HB. Về mặt
định lượng cứ tăng 0,1%C độ cứng HB sẽ tăng thêm khoảng 25 đơn vị.
Thoạt tiên cácbon làm giảm rất mạnh độ dẻo (δ, ψ) và độ dai va đập (ak) làm cho các
chỉ tiêu này giảm đi nhanh, song càng về sau mức giảm này càng nhỏ đi. Như vậy hàm

14. 14
lượng cácbon càng cao thép càng cứng, càng kém dẻo dai và càng giòn. Có thể dễ dàng giải
thích điều này là do lượng pha Xementit cứng và giòn tăng lên.
Ảnh hưởng của cácbon đến giới hạn bền σb không đơn giản như đối với độ cứng. Thấy
rằng cứ tăng 0,1%C trong khoảng 0,1 - 0,5%C σb tăng khoảng 70 - 90MPa, trong khoảng
0,6 - 0,8%C σb tăng rất chậm và đạt đến giá trị cực đại trong khoảng 0,8 - 1%C, khi vượt
quá giá trị này σb lại giảm đi. Có thể giải thích như sau: thoạt tiên tăng số phần tử Xementit
trong nền Ferit sẽ làm tăng số chốt cản trượt cho pha này do vậy σb tăng lên cho đến khi có
tổ chức hoàn toàn là Peclit, khi vượt quá 0,8 - 1,%C ngoài Peclit (tấm) ra bắt đầu xuất hiện
lưới Xementit II. Giòn lại ở dạng liên tục (lưới) làm cho thép không những giòn mà còn
làm giảm giới hạn bền.
2.1.2. Ảnh hưởng của Mangan
2.1.2.1. Ảnh hưởng của Mangan đến tổ chức thép
a) Hóa bền dung dịch rắn Ferit và Austenit
Với lượng ít mangan (khoảng vài %) không làm thay đổi đáng kể cấu hình của giản đồ
pha Fe - C, chúng hòa tan vào sắt tức Ferit ở nhiệt độ thấp và Austenit ở nhiệt độ cao. Khi
hòa tan (dạng thay thế) vào Ferit, mangan làm xô lệch mạng do đó làm tăng độ cứng, độ
bền và thường làm giảm độ dẻo, độ dai.
Hình 2.4 Ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim hòa tan trong dung dịch rắn Ferit tới độ
cứng (a) và độ dai va đập (b)
Ảnh hưởng của nguyên tố hợp kim đến hai chỉ tiêu cơ tính điển hình là độ cứng và
độ dai va đập được đưa ra ở Hình 2.4. Từ biểu đồ ta thấy mangan làm tăng mạnh độ cứng
(độ bền), đồng thời làm giảm mạnh độ dai (độ dẻo). Chỉ với 3.5% mangan thì độ dai va đập
trong thép đã giảm đột ngột đến mức rất thấp (nhỏ hơn 500 kJ/m2
) và thép trở nên rất giòn.
Vì vậy, dù giá thành rẻ, trong các thép hợp kim thông thường, lượng mangan chỉ được dùng
khoảng 1-2%.

15. 15
Với lượng nhiều (>10%) mangan sẽ làm thay đổi hẳn cấu hình của giản đồ pha Fe-C,
đặc biệt rõ là làm thay đổi các khu vực của Ferit và Austenit. Do mangan là nguyên tố mở
rộng khu vực γ nên với lượng lớn mangan như vậy thép thuộc loại Austenit (tức có tổ chức
ổn định ở nhiệt độ thường). Với tổ chức Austenit thép có độ dai cao, độ cứng thấp, song
khi làm việc dưới áp lực cao và bị va đập Austenit (với mạng A1 rất nhạy cảm với hóa bền
biến dạng ) bị biến dạng dẻo và biến cứng mạnh, làm tăng mạnh độ cứng và tính chống mài
mòn của lớp mặt.
Hình 2.5 Giản đồ Fe-Mn
Hình 2.5 thể hiện giản đồ Fe-Mn có vùng Austenit được mở rộng hơn rất nhiều so với
vùng Austenit của giản đồ Fe-C do ảnh hưởng của nguyên tố mangan.
Hình 2.6 Ảnh hưởng của mangan đến các vùng α và γ trên giản đồ Fe-C

16. 16
Hình 2.6 trình bày sự ảnh hưởng của hàm lượng mangan đến mở rộng vùng γ
(Austenit) của giản đồ Fe-C. Thấy rất rõ mangan mở rộng (nhiệt độ tồn tại) của vùng γ
(tương ứng thu hẹp vùng α (Ferit)). Với hàm lượng lớn trong khoảng 10-20% tổ chức
Austenit tồn tại ở cả nhiệt độ thường tức là khi nung nóng hay làm nguội đều không có
chuyển biến pha như thường gặp, thép được gọi là thép Austenit.
b) Tạo ra cácbít hợp kim
Mangan là nguyên tố tạo cácbít hợp kim trung bình. Mangan không tạo cácbít riêng
biệt mà thay thế Fe trong Fe3C. Cácbít hợp kim do khó hòa tan vào Austenit, nằm ở biên
giới hạt, như hàng rào giữ cho hạt nhỏ. Do có mangan nên bề mặt thép không bị quá bão
hòa cácbon. Tuy có mangan là nguyên tố làm hạt lớn, song nhờ có titan (dù với lượng nhỏ)
nên tạo ra được các phần tử cácbít titan TiC rất nhỏ nằm ở biên hạt Austenit, ngăn trở hạt
lớn lên, nên thép có hạt nhỏ. Chính do điều này sẽ dẫn tới ba ưu điểm sau:
- Cho phép thấm ở nhiệt độ cao hơn 900o
C nên rút ngắn được thời gian thấm.
- Có thể tôi trực tiếp ngay sau khi thấm vì không cần các nguyên công làm nhỏ hạt
như thường hóa, tôi lần thứ nhất.
- Nhiệt luyện sau thấm là đơn giản nhất: tôi trực tiếp với hạ nhiệt còn khoảng 850 –
880o
C rồi ram thấp. Do quy trình đơn giản nên biến dạng rất thấp.
2.1.2.2. Ảnh hưởng của Mangan đến quá trình nhiệt luyện
a) Làm ảnh hưởng đến giản đồ pha
Khi hòa tan vào Austenit, mangan làm chậm tốc độ phân hóa đường đẳng nhiệt của
Austenit, tức là làm đường cong chữ “C” dịch sang phải. Nguyên nhân của ảnh hưởng này
là do mangan làm chậm sự khuếch tán, làm cho chuyển biến khuếch tán Austenit thành hỗn
hợp Ferit – cácbít cần thời gian dài hơn. Với lượng trong Austenit càng nhiều, tính ổn định
của Austenit quá nguội càng cao. Mangan là nguyên tố tạo cácbít yếu nên chỉ làm dịch
chuyển vị trí đường cong chữ “C” sang phải mà không làm thay đổi hình dạng của đường
cong. (Hình 2.7)
Hình 2.7 Sự dịch chuyển của đường cong chữ “C”

17. 17
b) Ảnh hưởng đến quá trình xử lý nhiệt
Nâng cao độ thấm tôi
Do khi hòa tan vào Austenit, mangan làm dịch chuyển đường cong chữ C sang bên phải
(thời gian lâu hơn), nên làm giảm tốc độ tôi tới hạn do đó làm cho độ thấm tôi tăng lên. Với
1% mangan đường kính tới hạn lý thuyết lớn gấp 4 lần so với thép không có cácbon và do
đó hệ số tăng độ thấm tôi của mangan là 4. Do tốc độ tôi tới hạn giảm đi, khi tôi thép có thể
dùng trong môi trường nguội chậm trong dầu hoặc áp dụng cách tôi phân cấp, tôi đẳng nhiệt
nên có thể giảm được biến dạng cong vênh do ứng suất khi tôi.
Chuyển biến Mactenxit
Mangan tuy không ảnh hương đến động học của chuyển biến Mactenxit nhưng lại làm
ảnh hưởng rõ rệt đến nhiệt độ chuyển biến Austenit thành Mactenxit và do đó ảnh hưởng
đến cả lượng Austenit dư khi tôi. Khi thêm nguyên tố mangan sẽ làm giảm điểm bắt đầu
chuyển biến Mactenxit Md và do vậy làm tăng lượng Austenit dư sau khi tôi. Mangan là
nguyên tố hợp kim có tác dụng tới điểm Md mạnh nhất. Trong giới hạn nhỏ hơn 4 - 5%, cứ
thêm 1% Mangan sẽ làm giảm điểm Md xuống 45o
C. Do ảnh hưởng này mà một số thép
hợp kim cao có điểm Md quá thấp nên sau khi tôi có lượng dư Austenit lớn dẫn đến độ cứng
không đạt yêu cầu. Muốn khử bỏ Austenit dư có thể thực hiện gia công lạnh hoặc ram ở
nhiệt độ thích hợp một vài lần để Austenit dư tiếp tục chuyển biến thành Mactenxit, lúc đó
sẽ đạt được độ cứng sẽ đạt giá trị cao nhất.
Chuyển biến khi ram
Các nguyên tố hợp kim, với mức độ khác nhau đều cản trở chuyển biến xảy ra khi ram
thép, mà cụ thể là ba quá trình: phân hóa Mactenxit (tức là tiết ra Cácbon từ Mactenxit),
chuyển biến Austenit dư thành Mactenxit ram, sự kết tụ cácbít.
Do mangan là nguyên tố tạo cácbít yếu nên tác dụng cản trở quá trình ram là không
đáng kể.
2.1.3. Ảnh hưởng của Silic
Nguyên tố Si làm tăng rất mạnh độ cứng (độ bền) song cũng làm giảm mạnh độ dai (độ
dẻo), đặc biệt khi thép chứa 2% Si Ferit đã có độ dai rất thấp (≤ 500kJ/m2
) làm thép giòn
không cho phép sử dụng. Do vậy mặc dầu có lợi thế là rẻ hơn, khả năng hóa bền cao Si chỉ
được dùng với hàm lượng hạn chế 1 - 2%. Như thế không thể dùng thép Si với độ thấm tôi
cao vì bị hạn chế bởi lượng đưa vào.
Silic không tạo cácbít và có xu hướng làm thoát cácbon có trong thép. Khi nung thép có
chứa Si, cần chú ý các biện pháp bảo vệ tránh thoát cácbon. Si có tác dụng làm tăng độ
thấm tôi là 1,7. Si có tác dụng làm tính ổn định ram. Si còn có tác dụng chống ôxi hóa cho
thép ở nhiệt độ cao và tăng độ bền chống dão cho thép crôm. Si có tác dụng tăng tính đàn
hồi cho thép. Vì vậy, Si thường có mặt trong các mác thép đàn hồi.

18. 18
Thép silic còn có tên gọi khác là tôn silic, thép kỹ thuật điện, thép điện từ, là thép chuyên
dụng có tính năng từ tính cao, có tính trễ từ thấp và tính thấm từ rất cao.
Thép silic thuộc loại hợp kim từ mềm (phân biệt với hợp kim từ cứng dùng chế tạo các
nam châm vĩnh cửu).
Hình 2.8 Giản đồ pha Fe-Si
❖ Tác dụng của Silic khi nấu luyện thép
Cácbít hợp kim do khó hòa tan vào Austenit, nằm ở biên giới hạt, như hàng rào giữ cho
hạt nhỏ. Tác dụng này rất mạnh với Ti, Zr, Nb, mạnh với V, tương đối mạnh với W, Mo.
Riêng thép có Mn lại có khuynh hướng làm to hạt Austenit. Các nguyên tố hợp kim còn lại
Cr, Ni, Si, Al được coi là trung tính. Chính vì vậy thép hợp kim thường giữ được hạt nhỏ
hơn thép Cácbon khi cả hai cùng bị nung nóng ở cùng nhiệt độ (ví dụ khi thấm cácbon).
2.1.4. Ảnh hưởng của Crôm
Bản chất “trơ” của thép không gỉ giải thích được là nhờ crôm. Nhờ có crôm, tạo một
lớp ô xít trên bề mặt, nên thép không gỉ chịu được tác dụng mòn hoá học. Trong khi thép
các bon không có lớp chống ăn mòn này. Một khi hàm lượng crôm tối thiểu ở mức 10,5%
thì có một lớp ô xít trên bề mặt ngăn chặn sự khuyếch tán của ôxi vào bên trong (ngăn chặn
ô xít sắt). Mức crôm càng cao thì mức chống gỉ càng cao.
2.1.5. Ảnh hưởng của Niken
Niken là nguyên tố hợp kim chính của mác thép không gỉ. Sự có mặt của niken hình
thành cấu trúc “Austenite” làm cho mác thép này có độ bền, tính dẻo và dai, ngay cả ở nhiệt

19. 19
độ cao. Niken cũng là chất không từ tính. Trong khi vai trò của niken không có ảnh hưởng
trực tiếp lên sự phát triển của lớp “trơ” trên bề mặt, niken cải thiện đáng kể việc chịu được
axít tấn công, đặc biệt là với axít sunfuric.
2.1.6. Ảnh hưởng của Molypđen
Molybden thêm vào mác thép “Cr-Fe-Ni” sẽ tăng tính chống mòn cục bộ và chống
mòn kẻ nứt tốt hơn (đặc biệt là với mác thép Cr-Fe). Molybden giúp chống tác động của
nước biển. Lượng molybden càng cao (đôi khi có mác thép có 6% molybden), thì mức độ
chống ăn mòn càng cao.
2.1.7. Ảnh hưởng của Đồng
Với hàm lượng nhỏ (0,3 – 0,8% Cu) có tác dụng làm tăng độ bền, độ dẻo, độ dai va
đập và tính chống ăn mòn của thép nhưng ít ảnh hưởng đến tính hàn của thép.
2.1.8. Ảnh hưởng của Nitơ
Các mác thép không gỉ Ferit, Austenit và song pha Duplex, nitơ giúp chống lại sự ăn
mòn cục bộ và giữa các hạt. Trong việc hàn đề cần dùng với thép “Austenitic” cácbon thấp
(nhỏ hơn 0,03%). Tuy nhiên, hàm lượng cácbon thấp có xu hướng giảm độ bền. Nitơ giúp
tăng độ bền như thép cácbon cao.
2.2. Ảnh hưởng của một số tạp chất đến thép hợp kim và cách khử bỏ
2.2.1. Phốt pho
2.2.1.1.Ảnh hưởng của phốt pho
Là nguyên tố có khả năng hòa tan vào Ferit (tới 1,2% ở hợp kim thuần Fe - C, còn trong
thép giới hạn hòa tan này giảm đi mạnh) và làm xô lệch rất mạnh mạng tinh thể pha này
làm tăng mạnh tính giòn; khi lượng phôtpho vượt quá giới hạn hòa tan nó sẽ tạo nên Fe3P
cứng và giòn. Do đó phốt pho là nguyên tố gây giòn nguội hay bở nguội (ở nhiệt độ thường).
Chỉ cần có 0,1%P hòa tan, Ferit đã trở nên giòn. Song phốt pho là nguyên tố thiên tích
(phân bố không đều) rất mạnh nên để tránh giòn lượng phốt pho trong thép phải ít hơn
0,05% (để nơi tập trung cao nhất lượng phốt pho cũng không thể vượt quá 0,1% là giới hạn
gây ra giòn).
2.2.1.2. Phương pháp khử
Việc xử lý làm giảm hàm lượng P trong gang, thép là một vấn đề rất được quan tâm. P
không thể khử bỏ được trong lò cao do môi trường lò cao là môi trường hoàn nguyên. Nên
P có trong nguyên liệu sẽ chuyển hoàn toàn vào gang lỏng. P trong gang lỏng có thể khử
được trong lò cơ sở như lò điện, lò thổi. Tuy nhiên, hạn chế là trong các lò cơ sở chủ yếu
có nhiệm vụ nấu chảy nhanh và đảm bảo nhiệt độ cho giai đoạn tinh luyện ngoài lò nên
nhiệt độ tăng nhanh. Kết quả là làm cản trở quá trình khử P, dẫn đến khó xử lý triệt để hoặc
phải kéo dài thời gian nấu luyện và vận hành.

20. 20
Trong công nghệ tiền xử lý gang lỏng, việc khử bỏ P có thể được tiến hành bằng việc
đưa vào gang lỏng các chất, hỗn hợp chất phản ứng hoặc kết hợp với khí dẫn hỗn hợp chất
phản ứng mang tính chất kiềm như vôi luyện kim, ôxit sắt, huỳnh thạch,…Hình 2.9 thể hiện
một quy trình xử lí có khử P.
Hình 2.9 Sơ đồ quy trình khử phốt pho
Với mục đích khử bỏ P trong gang lỏng bằng hỗn hợp chất CaO – FeO – CaF2, quá trình
thực nghiệm được tiến hành theo quy trình như sau:
(1) Gang thỏi được nấu chảy trong lò cảm ứng trung tần 10kg/mẻ và 50kg/mẻ để thu được
gang lỏng có thành phần 0,12% P
(2) Tiến hành quá trình xử lí bằng hỗn hợp chất phản ứng đã được tính toán theo phương
pháp:
- Rải bề mặt kết hợp khuấy trộn
- Nhúng sâu kết hợp khuấy trộn
(3) Lấy mẫu và kiểm tra thành phần hóa học
2.2.2. Lưu huỳnh
2.2.2.1. Ảnh hưởng của lưu huỳnh
Khác với phốt pho, lưu huỳnh hoàn toàn không hòa tan trong Fe (cả Feα lẫn Feγ) mà tạo
nên hợp chất FeS. Cùng tinh (Fe + FeS) tạo thành ở nhiệt độ thấp (988°C), kết tinh sau
cùng do đó nằm ở biên giới hạt; khi nung thép lên để cán, kéo (thường ở 1100 – 1200°C)
biên giới bị chảy ra làm thép dễ bị đứt, gãy như là thép rất giòn. Người ta gọi hiện tượng
này là giòn nóng hay bở nóng.

21. 21
2.2.2.2. Phương pháp khử
Phương trình khử lưu huỳnh
(FeS) + (CaO) = (CaS) + (FeO)
Từ phương trình phản ứng ta có thể thấy điều kiện khử S tốt nhất là:
- (CaO) cao, độ kiềm cao
- Nhiệt độ cao
- Nồng độ (FeO) thấp
2.2.3. Ôxy
Giữa ôxy và thép có mối quan hệ mật thiết. Ôxy được sử dụng trong luyện thép ban
đầu là quá trình ôxy hóa có kiểm soát. Ôxy dư thừa sẽ đi vào thép trong quá trình luyện
thép, nếu không được bảo quản đúng cách, nó sẽ là nguồn gốc của nhiều khuyết tật thép
như độ xốp, tạp chất chất,... Ôxy được sử dụng trong các quá trình cắt, hàn, quấn. Ôxy cũng
là nguyên nhân phá hủy thép bởi các quá trình gỉ, đóng cặn và ăn mòn. Ôxy được vận
chuyển trong các xi lanh, bể chứa và đường ống làm bằng thép. Ôxy cũng được sử dụng
(quá trình ôxy-nhiên liệu) để luyện thép.
Trong quá trình sản xuất thép, các nguồn ôxy chính trong thép như sau:
- Ôxy dùng để thổi trong quá trình luyện thép
- Sử dụng xỉ ôxy hóa và vật liệu ôxy hóa (quặng, thiêu kết, vv) trong quá trình sản
xuất thép
- Ôxy khí quyển hòa tan trong thép lỏng trong quá trình khai thác và đúc thép
- Vật liệu chịu lửa trong các thùng chứa thép lỏng trong quá trình sản xuất thép
- Phế liệu rỉ sét và hơi ẩm.
2.2.3.1. Ôxy trong quá trình luyện thép
Luyện thép là một quá trình ôxy hóa có kiểm soát. Đó là quá trình ôxy hóa chọn lọc và
loại bỏ quá nhiều cácbon (C), phốt pho (P), silic (Si) và mangan (Mn) từ kim loại nóng
chảy (gang lỏng từ lò cao), phế liệu và các nguyên liệu thô khác được sử dụng trong quá
trình. Trong quá trình sản xuất thép, mục tiêu chính là để loại bỏ hoàn toàn và hiệu quả nhất
các tạp chất thông qua quá trình ôxy hóa. Nhìn chung, vai trò của ôxy trong quá trình luyện
thép được chia thành hai quá trình là quá trình ôxy hóa trong luyện thép để loại bỏ tạp chất
và quá trình khử oxít đó.
Độ hòa tan của ôxy và trong thép là khá lớn, ở nhiệt độ 1600o
C là 0,23%, đồng thời nó
có thể kết hợp với Fe tạo thành các ôxyt FeO, Fe2O3, Fe3O4, do đó cơ tính của thép có thể
bị ảnh hưởng. Thép có hàm lượng ôxy cao thường bị phá hủy giòn.
2.2.3.2. Các phương pháp khử Ôxy
Có ba phương pháp khử ôxy chính:
- Khử ôxy bằng kim loại (khử lắng)

22. 22
- Khử ôxy trong chân không
- Khử ôxy bằng khuếch tán
Hai cái đầu tiên là các quy trình được thực hiện rộng rãi trong sản xuất thép để loại bỏ ôxy.
a) Khử ôxy bằng kim loại (Fero hợp kim, nhôm, canxi, v.v.)
Đây là phương pháp khử ôxy phổ biến nhất. Nó sử dụng các nguyên tố hình thành các
ôxít mạnh và ổn định. Mangan (Mn), silic (Si), nhôm (Al), xeri (Ce), canxi (Ca) thường
được sử dụng làm chất khử ôxy.
Trên đồ thị Hình 2.10 trình bày sự so sánh khả năng khử ôxy của các nguyên tố. Vị trí
của các đường càng thấp thì khả năng khử ôxy của nguyên tố càng cao. Dạng cong hoặc
thẳng của đường biểu diễn sự phụ thuộc này được giải thích bởi sự chênh lệch của dung
dịch ôxy và các nguyên tố khử ôxy trong chất nóng chảy so với dung dịch lý tưởng. Vì vậy
trong biểu thức hằng số cân bằng cần đưa vào hệ số hoạt độ của ôxy và các nguyên tố khử
ôxy. Theo khả năng khử ôxy tăng, các nguyên tố có thể sắp xếp theo trật tự sau đây: Mn,
V, C, Si, B, Ti, Al, Ca, Mg.
Hình 2.10 Khả năng khử ôxy của các nguyên tố
Ví dụ: mangan và silic được cho vào thép dưới dạng Fero-Mn (FeMn) hoặc Fero-Si (FeSi)
để khử ôxy triệt để ở trạng thái lỏng:
FeO +Mn → Fe + MnO↑ (MnO↑ nổi lên, đi vào xỉ và được cào ra khỏi lò)
Si + FeO → Fe + SiO2↑ (SiO2↑ nổi lên, đi vào xỉ và được cào ra khỏi lò)
b) Khử chân không
Phương pháp khử ôxy trong chân không sử dụng cácbon hòa tan trong thép làm chất
khử ôxy theo phương trình:
[C] + [O] = [CO]

23. 23
trong đó: [C] và [O] – cácbon và ôxy hòa tan trong thép lỏng; [CO] - khí cácbon mônô ôxít.
Xử lý chân không thép lỏng làm giảm áp suất riêng phần của CO, dẫn đến cân bằng
dịch chuyển của phản ứng ôxy hóa các bon. Các bọt khí cácbon mônô ôxít hình thành trong
thép lỏng, nổi lên và sau đó chúng được loại bỏ bởi hệ thống chân không.
Thép được khử ôxy trong chân không được đặc trưng bởi cấu trúc đồng nhất, tạp chất
phi kim loại hàm lượng thấp và độ xốp của khí thấp.
Xử lý chân không được sử dụng để sản xuất phôi thép lớn, đường ray, vòng bi và thép
chất lượng cao khác.
c) Khử ôxy bằng khuếch tán.
Giảm hoạt động ôxy (nồng độ) trong thép có thể đạt được bằng cách giảm hoạt động
ôxy trong xỉ.
Khi hoạt động ôxy trong xỉ bị giảm, các ion ôxy hòa tan trong thép bắt đầu khuếch tán
từ thép vào xỉ, và các điều kiện cân bằng được phục hồi. Nói cách khác, quá trình khử ôxy
của xỉ dẫn đến quá trình khử ôxy của thép.
Cácbon (than cốc), silic, nhôm và các yếu tố khác được sử dụng để khử ôxy xỉ. Vì các
chất khử ôxy trong phương pháp khuếch tán không được đưa trực tiếp vào quá trình nấu
chảy thép, nên các tạp chất phi kim ôxyt không hình thành.
Khử ôxy khuếch tán cho phép sản xuất thép ít bị ô nhiễm bởi các tạp chất phi kim.
2.3. Lý thuyết về nhiệt luyện thép
Hình 2.11 Thể hiện một quy trình nhiệt luyện nói chung.
Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ của một quá trình nhiệt luyện
- Trong chế tạo cơ khí, nhiệt luyện đóng vai trò quan trọng vì không những nó tạo cho
chi tiết sau khi gia công cơ những tính chất cần thiết mà còn làm tăng tính công nghệ

24. 24
của vật liệu. Nhiệt luyện giúp nâng cao chất lượng sản phẩm, có ý nghĩa kinh tế rất
lớn (để kéo dài thời gian làm việc; nâng cao độ bền lâu của công trình, máy móc
thiết bị…) …
- Nhiệt luyện là công nghệ nung nóng kim loại, hợp kim đến nhiệt độ xác định, giữ
nhiệt tại đó một thời gian thích hợp rồi làm nguội với tốc độ nhất định để làm thay
đổi tổ chức, do đó biến đổi cơ tính và các tính chất khác theo phương hướng đã chọn
trước.
- Nhiệt luyện chỉ làm thay đổi tính chất của vật liệu (chủ yếu là vật liệu kim loại) bằng
cách thay đổi cấu trúc bên trong mà không làm thay đổi hình dáng và kích thước của
chi tiết.
- Có nhiều phương pháp nhiêt luyện thép, trong sản xuất cơ khí chế tạo phải biết vận
dụng thích hợp để không những đảm bảo khả năng làm việc lâu dài cho chi tiết, dụng
cụ bằng thép mà còn đễ dàng cho quá trình gia công.
Các phương pháp thường dùng nhất là ủ, thường hóa, tôi và ram.
2.3.1. Ủ
Là phương pháp nung nóng thép đến nhiệt độ nhất định (từ 200 - 1000°C), giữ nhiệt
lâu rồi làm nguội chậm cùng với lò để đạt được tổ chức ổn định.
Mục đích của ủ là:
- Làm giảm độ cứng để dễ tiến hành gia công cắt.
- Làm tăng độ dẻo để dễ tiến hành rập, cán và kéo thép ở trạng thái nguội.
- Làm giảm hay làm mất ứng suất bên trong sau các nguyên công gia công cơ khí và
đúc, hàn.
- Làm nhỏ hạt thép nếu nguyên công trước làm hạt lớn.
Tùy theo yêu cầu kỹ thuật người ta áp dụng các phương pháp ủ sau:
Ủ hoàn toàn
Để đạt được độ hạt nhỏ mịn của thép, do đúc hay rèn quá nhiệt, do nhiệt luyện sai chế
độ, hạt bị thô. Ta khắc phụ bằng cách ủ hoàn toàn. Chế độ ủ hoàn toàn được thực hiện như
sau: chi tiết được nung nóng đến nhiệt độ A3 + (30 – 50o
C). (A3 là đường cong GS trên
giản đồ trạng thái). Ở nhiệt độ tới hạn A3 thép chuyển biến hoàn toàn sang Austenit, ta giữ
nhiệt độ đó trong khỏang thời gian nhất định. Sau đó làm nguội cùng lò đến 200 - 500°C.
Rồi tiếp tục làm nguội ngoài trời.
Ủ đẳng nhiệt
Để rút ngắn thời gian ủ người ta ủ đẳng nhiệt. Phương pháp này được tiến hành như sau:
nung chi tiết đến nhiệt độ A3 + (20 – 30o
C). sau đó giữ nhiệt trong khỏang thời gian, rồi
chi tiết được chuyển sang lò khác hoặc làm nguội ở nhiệt độ 680 – 700o
C. Ở nhiệt 680 –

25. 25
700 o
C chi tiết cần phải được giữ nhiệt trong khỏang 2 - 5 giờ. Tiếp đó làm nguội ngoài khí
trời.
Ủ để được xementit hạt
Phương pháp này được sử dụng cho thép dụng cụ. Quá trình ủ làm thay đổi tổ chức tế
từ xementit tấm thành xementit hạt, làm giảm độ cứng, tăng tính cắt gọt chi tiết. Ngoài ra
còn làm giảm sự nứt, biến dạng trong khi tôi. Phương pháp này được tiến hành như sau:
nung thép ở nhiệt độ A1 + (30 – 50o
C), giữ nhiệt từ 6 đến 8 giờ, giảm nhiệt với tốc độ từ
40 – 50 độ/giờ cùng với lò tới nhiệt độ 600 – 650o
C, sau đó tiếp tục làm nguội ngoài khí
trời.
Ủ khử nội lực bên trong của thép
Sau khi đúc, hàn và cán thì bên trong chi tiết sẽ xuất hiện nội lực. Để giảm ứng suất gây
nứt chi tiết người ta ủ khử ứng suất. Phương pháp ủ được tiến hành như sau: nung nhiệt độ
tới 500 - 600o
C, giữ trong thời gian nhất định, sau đó làm nguội chậm cùng lò. Để rút ngắn
thời gian giữ nhiệt, trong sản xuất người ta thường tăng nhiệt độ ủ lên tới 650 – 680o
C. Vậy
nhiệt độ ủ khử nội lực dưới điểm tới hạn A1 (730o
C).
Ủ không hoàn toàn
Ủ không hoàn toàn là nung nóng chi tiết lên nhiệt độ cao hơn đường GSK, giữ chi tiết
và làm nguội. Mục đích tạo những hạt mới đồng đều.
2.3.2. Thường hóa
Là phương pháp nhiệt luyện gồm nung nóng thép đến trạng thái hoàn toàn Austenit
(A3 + (30 - 50o
C) hay Acm + (30 – 50o
C) giữ nhiệt rồi làm nguội tiếp theo trong không khí
tĩnh để Austenit phân hóa thành Peclit phân tán thành cácbít với độ cứng tương đối thấp.
Ưu điểm của phương pháp này là giải phóng lò ngay sau khi nung.
Mục đích của thường hóa cũng giống như ủ nhưng thường áp dụng cho các trường hợp
sau:
- Đạt độ cứng thích hợp để gia công cắt đối với thép Cácbon thấp (≤ 0,25%)
- Làm nhỏ Xementit để chuẩn bị cho nhiệt luyện cuối cùng.
- Làm mất Xementit II ở dạng lưới của thép sau cùng tích.
- Khử ứng suất trong thép do gia công áp lực.
2.3.3. Tôi thép
Tôi thép là phương pháp nung nóng thép lên cao quá nhiệt độ tới hạn để làm xuất hiện
tổ chức Austenit giữ nhiệt rồi làm nguội nhanh thích hợp để Austenit chuyển thành
Mactenxit hay các tổ chức không ổn định khác với độ cứng cao.
Mục đích của tôi thép là: Nâng cao độ cứng và tính chống mài mòn của thép.
Có hai hình thức tôi là: tôi xuyên tâm và tôi mặt ngoài.

26. 26
Tôi xuyên tâm
+ Chọn nhiệt độ để tôi thép theo thành phần cácbon trên giản đồ
+ Thép trước cùng tích
+ Thép sau cùng tích
Giữ nhiệt và làm nguội nhanh hợp lý (làm nguội trong nhiều môi trường khác nhau).
Chi tiết cứng cả trong lẫn ngoài. Để đánh giá hiệu quả của các phương pháp tôi người ta
đưa vào chỉ tiêu độ thấm tôi.
Tôi mặt ngoài
Tôi mặt ngoài thực hiện bằng cách nung nhanh và làm nguội lớp mặt ngoài của chi tiết.
Bề mặt chi tiết sau khi tôi có độ cứng cao còn phần lõi vẫn mềm và dẻo. Tôi mặt ngoài
thường dùng để tôi bánh răng, các trục truyền động xoắn. Các phương pháp tôi mặt ngoài
thường được sử dụng:
Tôi cao tần: là sử dụng dòng điện xoay chiều có tần số cao để nung nhanh bề mặt
ngoài của chi tiết.
Tôi bằng ngọn lửa ôxy - axêtylen: Nung nhanh chi tiết bằng ngọn lửa ôxy - axêtylen
để bề mặt đạt đến nhiệt độ tới hạn A3 và làm nguội nhanh trong nước hay dung dịch hóa
chất.
2.3.4. Ram thép
Ram là phương pháp nhiệt luyện nung nóng thép đã tôi dưới các nhiệt độ nhiệt độ tới
hạn (AC1), giữ nhiệt độ ở một thời gian và làm nguội. Nhằm để Mactenxit và Austenit dư
phân hóa thành các tổ chức thích hợp.
Mục đích của ram thép là làm giảm hoặc làm mất các ứng suất dư sau khi tôi đến mức
cần thiết để đáp ứng điều kiện làm việc lâu dài của sản phẩm cơ khí mà vẫn duy trì cơ tính
sau khi tôi.
Có 3 cách ram:
- Ram thấp là phương pháp nung nóng thép đã tôi trong khoảng 150 – 250o
C tổ chức
đạt được là Mactenxit ram.
- Ram trung bình là phương pháp nung nóng thép đã tôi trong khoảng 300 – 450o
C tổ
chức đạt được là Trôxyt ram.
- Ram cao là phương pháp nung nóng thép đã tôi trong khoảng 500 – 650o
C, tổ chức
đạt được là Xoocbit ram.

27. 27
PHẦN 3: LỰA CHỌN VẬT LIỆU
Đề tài: Lựa chọn vật liệu làm lò xo giảm xóc xe máy
3.1. Giới thiệu chung về lò xo
Giảm xóc xe máy là một thiết bị cơ khí được thiết kế để làm giảm những rung động hoặc
những va đập và làm biến đổi, tiêu tan năng lượng động lực.
Hệ thống giảm xóc xe máy đóng một vai trò hết sức quan trọng trong việc giảm lực tác
động lên xe và người điều khiển .Hệ thống giảm xóc bao gồm lò xo, hệ thống giảm chấn
và các chi tiết phụ tùng đi kèm.Lò xo trong giảm xóc là chi tiết rất quan trọng, với sức đàn
hồi lò xo biến dao động va đập ở bánh xe thành giao động điều hòa cho phần khung xe,
đảm bảo cho sự êm ái của người ngồi trên xe khi đi các địa hình mấp mô hoặc có trướng
ngại vật.
Lò xo giảm xóc xe máy là loại lò xo xoắn nén vòng dây hình tròn. Chức năng chính của lò
xo là tiếp nhận dao động từ bánh xe và biến nó thành dao động ổn định điều hòa cho phần
khung xe. Với mác thép nêu trên cùng chế độ chế tạo, nhiệt luyện theo đúng kỹ thuật tuổi
thọ của một chiếc lò xo có thể trên 15 năm trong các điều kiện làm việc khó khăn nhất, đảm
bảo cho độ bền của càng xe nói riêng và toàn bộ kết cấu xe nói chung.
Với tiến bộ khoa học kỹ thuật trải nghiệm khi tham gia giao thông càng thuận tiện, an toàn
và dễ dàng. Lò xo trên bộ phận giảm xóc của xe máy là một bộ phận hữu ích như vậy, để
trên mọi nẻo đường chông chênh với ổ gà và mặt đường mấp mô ta đều có thể di chuyện
một cách thuận tiện.

28. 28
3.2. Yêu cầu
3.2.1. Điều kiện làm việc
Đặc điểm làm việc của lò xo là chịu tải trọng tĩnh và va đập cao mà không bị biến
dạng dẻo, với điều kiện trên thì vật liệu làm lò xo phải có giới hạn đàn hồi cao. tỉ lệ giữa
giới hạn đàn hồi và giới hạn bền càng gần tới 1 càng tốt, trong giới hạn 0.85-0.95. Độ cứng
phải khá cao trong khoảng 40-45 HRC, độ dẻo, độ dai thấp để không xảy ra biến dạng dư
trong quá trình làm việc, tuy nhiên không quá thấp tránh để bị phá hủy giòn. Giới hạn mỏi
cao thích ứng với điều kiện tải trọng chu kỳ để đảm bảo tuổi thọ sản phẩm lâu dài.
3.2.2. Yêu cầu cơ tính
Từ các đặc điểm trên đòi hỏi vật liệu chế tạo răng gầu phải thoả mãn các yêu cầu cơ bản
sau:
* Về cơ tính vật liệu chế tạo
- Vật liệu chế tạo lò xo phải có độ mỏi cao,tính dễ uốn cao,tính đàn hồi cao và phải chống
dão
- Lò xo phụ thuộc phần lớn mục đích sử dụng
* Tính công nghệ
- Tính hàn không thuận lợi, vì vậy ít dùng cho các kết cấu hàn
- Tính đúc tốt Phải có tính chịu mài mòn cao
- Có độ cứng bề mặt cao. Độ cứng cao ở bề mặt là một điều kiện cần thiết đối với độ bền
mài mòn của hầu hết các dạng mài mòn. Khi thép và các hợp kim đạt được độ cứng bề mặt
ban đầu cao là bền nhất đối với các dạng mài mòn do hạt mài
- Đảm bảo đủ độ bền trong điều kiện chịu mài mòn dưới áp lực lớn và tải trọng va đập
- Đủ độ, nhiệt độ bắt đầu kết tinh 1350 – 1370℃.
Cơ tính cần phải đạt cho vật liệu dùng làm lò xo xe máy thể hiện ở Bảng 3.1
Bảng 3.1 Yêu cầu cơ tính của lò xo xe máy
Giới hạn bền Giới hạn dàn hồi Giới hạn bền kéo Độ cứng
800 MPa 2 GPa 2.3 GPa 45 HRC
3.3 Sử dụng phần mềm ces để chọn vật liệu
3.3.1 Dựa vào yêu cầu cơ tính về giới hạn đàn hồi
Bước 1: Mở giao diện phần mềm CES

29. 29
Bước 2: Chọn Filter -> Metal, tương tự chọn Form -> Metal
Bước 3: Chọn Project -> New Graphical Stage

30. 30
Bước 4: Chọn thuộc tính cho vật liệu (Attributes), Chọn trục X -> Density, trục Y ->
Elastic limit -> chọn OK
 Ta được hình trên

31. 31
Bước 5: Chọn thước trên thanh công cụ (Point-line Selection) -> chọn 1 điểm trên trục
Oy để giới hạn vùng vật liệu
Bước 6: Chọn Project trên thanh công cụ -> Stage 1 -> Kích chuột phải ->chọn properties
-> selection để thay đổi giá trị giới hạn bền theo yêu cầu cơ tính của dụng cụ chúng ta cần
Bước 7: Thay giá trị của trục Y bằng giá trị cơ tính mà vật liệu của chúng ta cần -> OK
Bước 8: Chọn Stage 1-> chuột phải -> chọn View results để xem kết quả chúng ta lọc được

32. 32
 Dựa theo giới hạn đàn hồi ta chọn được 19 kết quả thỏa mãn yêu cầu về độ đàn hồi của
thép làm lò xo xe máy (như hình dưới )
3.2.2 Dựa theo yêu cầu về độ cứng
Tương tự các bước như ở mục 3.2.1: dựa theo độ cứng ta chọn được 992 kết quả
thỏa mãn yêu cầu về độ cứng của thép làm lo xo xe máy

33. 33
3.2.3 Dựa theo yêu cầu về giới hạn bền

34. 34
Tương tự các bước như ở mục 3.2.1: dựa theo giới hạn bền ta chọn được 32 kết quả thỏa
mãn yêu cầu về giới hạn bền của thép làm lò xo xe máy

35. 35
3.2.4 Dựa theo yêu cầu về độ bền kéo
Tương tự các bước như ở mục 3.2.1: dựa theo độ bền kéo ta chọn được 14 kết quả thỏa
mãn yêu cầu về độ bền kéo của thép làm lò xo xe máy
 Tổng hợp cả 4 yêu cầu trên ta sẽ tổng hợp được 11 loại thép thỏa mãn cả 4 yêu cầu
của thép làm lò xo xe máy

36. 36
=> Từ đó ta chọn loại thép hợp kim thấp cụ thể là 55MnSi là loại thép phù hợp để
chế tạo lò xo xe máy
PHẦN 4: QUY TRÌNH CHẾ TẠO THÉP LÒ XO
Sơ đồ chế tạo thép lò
Quy trình nhiệt luyện (sử dụng lò điện):
Chọn thành phần mẻ nguyên luyện với hàm lượng nguyên tố ở giới hạn trung bình (C:
0,55-0,65%, Mn,Si: 1-2%). Sau khi nấu chảy lấy mẫu phân tích mà hàm lượng của các
nguyên tố còn thấp thì bổ xung lượng nhỏ sẽ dễ hơn. Nếu chọn thành phần các nguyên
tố hợp kim ở giới hạn trên, sau khi phân tích hàm lượng C, Mn vượt quá yêu cầu thì phải
tiến hành tăng hàm lượng Fe. Điều này nên tránh vì với lượng điều chỉnh lớn gây khó
khăn trong quá trình nấu. Gây kéo dài mẻ nấu và tốn năng lượng
4.1 Nấu luyện
+ Nấu chảy sử dụng lò điện
Cho nguyên liệu (thường là thép phế liệu) vào lò, nấu chảy.
Quặng Gang Thép
Tinh
luyện
Đúc Cán
Gia
công
Nhiệt
luyện
Thành
phẩm

37. 37
+ Hoàn nguyên
Hợp kim hóa: Cho FeMn vào trong lò để hợp kim hóa.
Kiểm tra thành phần
+ Ra thép, rót khuôn
Nghiêng lò lấy kim loại lỏng vào nồi rót.
Sau một khoảng thời gian kim loại lỏng đông đặc ta tiến hành dỡ khuôn thu được thép.
4.2 Tinh luyện thép lò xo
Quá trình tinh luyện thép lò xo bằng lò điện bao gồm các bước:
+ Tiền xử lý: Trước khi đưa vào lò điện, thép sẽ được làm sạch và tiền xử lý để loại bỏ
các tạp chất và tạo thành khuôn, để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng.
+ Nung nóng: Sau khi đã xong tiền xử lý, tiếp theo là giai đoạn nung nóng. Thép sẽ được
đưa vào lò điện, được đốt nóng bằng điện trở. Quá trình này sẽ tạo ra nhiệt độ cần thiết
để làm mềm và nung chảy thép.
+ Xử lý hóa học: Để đảm bảo tính đồng nhất của sản phẩm, sau khi nung chảy, thép sẽ
được xử lý hóa học bằng các hoá chất tẩy và loại bỏ các tạp chất.
+ Làm mát: Sau khi xử lý hóa học, thép sẽ được làm mát bằng cách phun nước lên bề
mặt thép, khiến nó nhanh chóng nguội lại.
+ Tinh luyện nhiệt: Sau khi làm mát, thép sẽ được đưa vào lò tinh luyện để giúp cải
thiện tính độ bền, độ co giãn và độ cứng của nó. Quá trình này sử dụng nhiệt độ cao, từ
800 đến 1200 độ C, kéo dài từ vài giờ đến vài ngày.
Cuối cùng, thép sau khi tinh luyện sẽ được kiểm tra chất lượng để đảm bảo đáp ứng các
yêu cầu và tiêu chuẩn về tính chất của thép lò xo.
4.3 Đúc thép lò xo
Sau khi nguyên liệu thép được tinh luyện, quá trình đúc thép lò xo sẽ bao gồm các
bước sau:
+ Chuẩn bị nguyên liệu: Nguyên liệu là các thanh thép đã được tinh luyện sẽ được
chuẩn bị bằng cách cắt thành chiều dài tùy ý và được xử lý nhiệt hoặc tẩy axit để đạt độ
chính xác và đồng nhất của chúng.

38. 38
+ Đúc khuôn: Nguyên liệu thép sau đó sẽ được đưa vào lò đúc, nơi mà số lượng và
khuôn đúc cụ thể đã được thiết kế trước đó. Thép sẽ được làm nóng đến nhiệt độ cần
thiết và được đổ vào các khuôn đúc thép lò xo. Khuôn đúc này thường được làm bằng
kim loại như thép hoặc gang.
+ Làm mát và loại bỏ khuôn: Sau khi đổ thép vào khuôn đúc, khuôn sẽ được làm mát
nhanh chóng để đạt độ mạnh và độ bền của lò xo. Sau khi làm mát xong, đồng thời loại
bỏ khuôn, lò xo đúc sẽ được xử lý bằng cách cắt các đoạn lò xo thành từng chiều dài phù
hợp và được đánh bóng để loại bỏ các tạp chất từ khuôn đúc.
+ Xử lý nhiệt: Cuối cùng, các lò xo đúc sẽ được xử lý nhiệt để cải thiện độ bền, độ co
giãn và độ cứng của chúng. Quá trình xử lý nhiệt này tùy thuộc vào cấu trúc và kích
thước của từng lò xo và có thể kéo dài từ vài giờ cho tới vài ngày.
4.4 Cán thép lò xo
Trước khi bắt đầu quá trình cán, các lò xo đúc sẽ được cắt thành các đoạn dài tùy theo
yêu cầu và được tiền xử lý bằng cách tẩy axit hoặc xử lý nhiệt để đạt độ chính xác và độ
đàn hồi của chúng.
+ Cán nóng: Tiếp theo, các đoạn lò xo sẽ được đưa vào máy cán nóng để trải qua quá
trình cán nóng. Quá trình này giúp làm tăng độ đàn hồi và giảm độ dày của lò xo. Cán
nóng được thực hiện ở nhiệt độ cao, từ 900 đến 1200 độ C.
+ Cán nguội: Sau khi cán nóng, các đoạn lò xo sẽ được đưa vào máy cán nguội để trải
qua quá trình cán nguội. Quá trình này giúp tăng độ cứng của thép và cải thiện độ đàn
hồi và độ co giãn của lò xo.
+ Cuốn và cắt: Sau khi qua hai bước cán nóng và cán nguội, lò xo sẽ qua bước cuốn và
cắt. Đây là quá trình giúp sản phẩm đạt kích thước, hình dạng yêu cầu. Các lò xo sẽ được
uốn cong và cuộn lại thành dạng cuộn tròn hoặc xoắn tùy thuộc vào kích thước và yêu
cầu
+ Xử lý nhiệt: Cuối cùng, các lò xo sẽ được xử lý nhiệt để cải thiện độ bền, độ co giãn và
độ cứng của chúng. Quá trình xử lý nhiệt này tùy thuộc vào loại thép và kích thước của
từng lò xo và có thể kéo dài từ vài giờ cho tới vài ngày
4.5 Gia công
Tiếp theo lò xo sẽ tham gia vào quá trình gia công để sản xuất thành phẩm cuối cùng.
Quá trình gia công như sau:
+ Cắt lò xo: Đầu tiên, các lò xo sẽ được cắt thành độ dài cần thiết bằng máy cắt.

39. 39
+ Mài bề mặt: Sau khi cắt xong, lò xo sẽ được mài bề mặt bên trong và bên ngoài để
loại bỏ các lỗi nhỏ như trầy xước, méo, vết nứt,…
+ Tạo đầu lò xo: Nếu cần thiết, một số lò xo được tạo đầu chữ U hoặc bẻ cong theo yêu
cầu
+ Kiểm tra chất lượng: Các lò xo sẽ được kiểm tra chất lượng để đảm bảo rằng chúng
đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và an toàn cần thiết.
4.6 Nhiệt luyện
Quy trình nhiệt luyện:
Tôi + Ram trung bình
Tôi: 830 oC, Tôi trong nước
Mục đích: Đạt tổ chức Mactenxit, gia tăng độ bền và độ cứng cho chi tiết.
Ram trung bình: 380 oC, nguội không khí.
Mục đích: Giảm độ cứng, giới hạn đàn hỏi đạt giá trị max.
Quy trình nhiệt luyện
4.7 Thành phẩm
Đạt được hình dáng, kích thước như thiết kế ban đầu.
Không có khuyết tật như rỗ khí, co ngót, nứt.
Đạt được yêu cầu cơ tính đã đề ra

40. 40
PHẦN 5: KẾT LUẬN
Qua một thời gian tìm hiểu về đề tài, chúng em xin rút ra một số kết luận:
1. Việc lựa chọn vật liệu phụ thuộc chủ yếu vào bốn 4 yếu tố: vật liệu, hình dạng chi
tiết, chức năng của chi tiết và cách chế tạo.
Quy trình lựa chọn vật liệu gồm 4 bước chính: Chuyển đổi (Translation), sàng
lọc (Screening), xếp hạng (Ranking) và thông tin hỗ trợ (Supporting information).
Ngoài ra, trong quá trình lựa chọn vật liệu chúng ta cũng cần quan tâm đến các
đặc điểm của sản phẩm, các vấn đề liên quan đến môi trường để lựa chọn vật liệu
phù hợp nhất.
2. Tổng quan về nhiệt luyện, một phương pháp nhiệt luyện như tôi, ram, ủ, thường hóa.
Ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim và tạp chất đên tổ chức, cơ tính và quá trình
nhiệt luyện thép
3. Lò xo xe máy là chi tiết máy điển hình làm việc làm việc làm việc trong điều kiện
chịu tải trọng chu kì.
Vật liệu làm lò xo xe máy được lựa chọn là thép hợp kim thấp (55MnSi) do có những
tính chất phù hợp:
- Chi tiết lựa chọn là chi tiết cần tính đàn hồi, thép 55MnSi sau khi nhiệt luyện
Tôi + Ram trung bình độ đàn hồi là lớn nhất, thích hợp chịu tải trọng chu kì.
- Lớp hóa bền đó không bao giờ mất đi vì một khi bị mòn đi lớp tự biến cứng
khác tiếp theo lại hình thành, điều này ưu việt hơn hẳn tôi bề mặt và hóa -
nhiệt luyện.
- Thép 55MnSi cũng có tính kinh tế hơn hẳn các loại thép khác đủ điều kiện
làm lò xo xe máy, do có nguyên tố Si tăng tính đàn hồi cho thép.
4. Qua đồ án này, chúng em rút ra được bài học về quá trình lựa chọn loại vật liệu cho
một chi tiết sao cho đúng với yêu cầu làm việc và còn phải đáp ứng cả yêu cầu về
tính kinh tế.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Michael F. Ashby,Materials Selection in Mechanical Design, 1992
2. Lê Công Dưỡng (Chủ biên), Vật liệu học, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 1997
3. Nghiêm Hùng, Vật liệu học cơ sở, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuât, 2002
4. Bùi Văn Mưu, Lý thuyết các quá trình luyện kim, 1993
5. M Haghshenas, Metal–Matrix Composites, 2015
6. Trần Văn Địch, Ngô Trí Phúc, Sổ tay thép thế giới, Nhà xuất bản khoa học và kỹ
thuật, 2006