I. Công nghệ gia công cơ nhiệt
Công nghệ gia công cơ nhiệt là một trong những yếu tố quyết định đến tổ chức thép song pha và cơ tính thép. Luận án tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ như nhiệt độ nung, thời gian giữ nhiệt và tốc độ nguội đến quá trình hình thành tổ chức và cơ tính của thép. Các thông số này được điều chỉnh để đạt được tổ chức tối ưu, bao gồm pha ferit (F) và pha mactenxit (M), với kích thước hạt siêu mịn. Kết quả cho thấy, việc kiểm soát chính xác các thông số này giúp cải thiện đáng kể độ bền và độ dẻo của thép.
1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung
Nhiệt độ nung là yếu tố quan trọng trong quá trình gia công cơ nhiệt. Nhiệt độ cao hơn giới hạn Ac3 giúp chuyển biến hoàn toàn pha ferit thành pha ôstenit, tạo điều kiện thuận lợi cho sự hình thành pha mactenxit khi làm nguội. Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao có thể dẫn đến sự phát triển quá mức của hạt, làm giảm độ bền của thép.
1.2. Ảnh hưởng của thời gian giữ nhiệt
Thời gian giữ nhiệt ảnh hưởng đến sự đồng đều hóa pha ôstenit. Thời gian giữ nhiệt dài hơn giúp đạt được sự đồng đều hóa tốt hơn, nhưng cũng có thể làm tăng kích thước hạt, ảnh hưởng tiêu cực đến cơ tính của thép.
1.3. Ảnh hưởng của tốc độ nguội
Tốc độ nguội quyết định tỷ lệ pha mactenxit trong thép. Tốc độ nguội nhanh giúp tăng tỷ lệ pha mactenxit, cải thiện độ bền, nhưng có thể làm giảm độ dẻo. Ngược lại, tốc độ nguội chậm giúp duy trì độ dẻo nhưng có thể làm giảm độ bền.
II. Tổ chức thép song pha
Tổ chức thép song pha là sự kết hợp giữa pha ferit (F) và pha mactenxit (M), tạo nên tính chất cơ học đặc biệt của thép. Luận án nghiên cứu sự hình thành và phát triển của hai pha này dưới tác động của các thông số công nghệ. Kết quả cho thấy, tỷ lệ pha mactenxit tăng lên khi tốc độ nguội tăng, trong khi kích thước hạt ferit giảm khi nhiệt độ nung và thời gian giữ nhiệt được kiểm soát chặt chẽ. Tổ chức tối ưu giúp thép đạt được sự cân bằng giữa độ bền và độ dẻo.
2.1. Đặc điểm pha ferit
Pha ferit là pha mềm, có độ dẻo cao, giúp thép dễ dàng biến dạng. Kích thước hạt ferit nhỏ hơn giúp tăng độ bền của thép. Luận án chỉ ra rằng, việc kiểm soát nhiệt độ nung và thời gian giữ nhiệt giúp đạt được kích thước hạt ferit siêu mịn.
2.2. Đặc điểm pha mactenxit
Pha mactenxit là pha cứng, có độ bền cao, giúp tăng khả năng chịu lực của thép. Tỷ lệ pha mactenxit tăng lên khi tốc độ nguội tăng, nhưng cần được kiểm soát để tránh làm giảm độ dẻo của thép.
III. Cơ tính thép
Cơ tính thép là yếu tố quan trọng quyết định khả năng ứng dụng của thép trong thực tế. Luận án nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến các chỉ tiêu cơ tính như giới hạn bền, giới hạn chảy, độ giãn dài và độ thắt tỷ đối. Kết quả cho thấy, việc kiểm soát chính xác các thông số gia công cơ nhiệt giúp thép đạt được độ bền cao (tương đương thép DP500/800 theo tiêu chuẩn ASTM) mà vẫn duy trì được độ dẻo tốt.
3.1. Giới hạn bền và giới hạn chảy
Giới hạn bền và giới hạn chảy của thép tăng lên khi tỷ lệ pha mactenxit tăng. Tuy nhiên, cần kiểm soát tốc độ nguội để tránh làm giảm độ dẻo của thép.
3.2. Độ giãn dài và độ thắt tỷ đối
Độ giãn dài và độ thắt tỷ đối là các chỉ tiêu quan trọng đánh giá độ dẻo của thép. Kết quả nghiên cứu cho thấy, việc duy trì tỷ lệ pha ferit hợp lý giúp thép đạt được độ dẻo tốt, phù hợp với các ứng dụng yêu cầu khả năng biến dạng cao.
IV. Ứng dụng thực tiễn
Luận án không chỉ mang lại giá trị khoa học mà còn có giá trị thực tiễn cao. Các kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trong sản xuất thép song pha từ sắt xốp, đặc biệt trong các ngành công nghiệp quốc phòng và ô tô. Việc sử dụng sắt xốp làm nguyên liệu giúp giảm chi phí sản xuất và thân thiện với môi trường. Các quy trình công nghệ được đề xuất trong luận án có thể được triển khai tại các nhà máy sản xuất thép tại Việt Nam, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm phụ thuộc vào nhập khẩu.
4.1. Ứng dụng trong công nghiệp quốc phòng
Thép song pha được sử dụng để sản xuất các chi tiết quan trọng trong vỏ động cơ đạn phản lực, đáp ứng các yêu cầu khắt khe về độ bền và độ dẻo.
4.2. Ứng dụng trong công nghiệp ô tô
Thép song pha được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất các bộ phận xe hơi, giúp giảm trọng lượng và tăng độ an toàn cho xe.
