Processamento de Liga Dura

Gia công hợp kim cứng là quá trình tạo ra hoặc xử lý lớp hàn đắp có chứa carbide (Cr₇C₃, NBC, WC…) nhằm tăng cường độ cứng, khả năng chống mài mòn và tuổi thọ cho thép nền. Công nghệ này thường được áp dụng cho các tấm thép chịu mài mòn và các chi tiết phải làm việc trong điều kiện bào mòn mạnh.

1. Quy trình hàn đắp tạo lớp hợp kim cứng

● Chuẩn bị bề mặt thép nền

• Làm sạch dầu, bụi, rỉ sét và tạp chất bằng mài cơ học hoặc phun bi.

• Giảm ứng suất dư trên bề mặt nền để lớp hàn bám dính tốt hơn.

● Lựa chọn vật liệu hợp kim hàn đắp

Tùy môi trường làm việc mà dùng các loại dây hàn:

• Carboneto Cromado (Cr₇C₃) – chống mài mòn trượt, chịu nhiệt.

• Carboneto Nióbio (NBC) – chống mài mòn va đập tốt.

• Carboneto de tungstênio (Banheiro) – độ cứng cực cao cho môi trường mài mòn nặng.

• Carboneto de Boro (B₄C) – chịu mài mòn và ăn mòn kết hợp.

● Phương pháp hàn đắp

Các kỹ thuật phổ biến:

• Hàn hồ quang mở (Open Arc Hardfacing)
  → Năng suất cao, thích hợp tấm thép chịu mòn quy mô lớn.

• Hàn hồ quang chìm (Submerged Arc Overlay)
  → Lớp hợp kim mịn, ít khuyết tật.

• Hàn plasma (PTA Hardfacing)
  → Kiểm soát tốt độ dày lớp carbide, dùng cho chi tiết chính xác.

• Hàn MIG/MAG với dây lõi thuốc
  → Tạo lớp hợp kim dày, alta dureza.

● Tạo lớp hàn nhiều tầng (Multi-layer Overlay)

• Thường hàn 1–3 lớp tùy yêu cầu.

• Lớp đầu: tăng độ bám dính.

• Lớp thứ hai / thứ ba: tăng mật độ carbide, đạt độ cứng tối đa.

2. Gia công cơ học sau hàn đắp

Do lớp hợp kim cứng có độ cứng rất cao (58–65 HRC hoặc hơn), các thao tác gia công đòi hỏi kỹ thuật đặc biệt:

● Cắt tấm

• Plasma, laser, ou oxy-gas (đối với tấm nền thấp carbon).

• Không dùng phương pháp cắt cơ thông thường vì dễ làm mẻ lớp carbide.

● Uốn (Dobrando)

• Thực hiện từ phía thép nền, không tác động trực tiếp vào lớp hàn.

• Giới hạn bán kính uốn phụ thuộc độ dày lớp hợp kim.

● Hàn nối (Welding Fabrication)

• Hàn từ mặt thép nền, tránh nóng chảy lớp hợp kim.

• Sau hàn, bổ sung lớp đắp chống mòn tại vùng mối nối.

● Khoan – Tiện – Phay (Rất hạn chế)

• Chỉ thực hiện trên vùng không có lớp hợp kim cứng.

• Nếu cần khoan xuyên lớp carbide, phải dùng:

  • Mũi khoan carbide nguyên khối

  • Tốc độ thấp – lực ép cao – làm mát đủ

3. Kiểm soát chất lượng lớp hàn đắp

Các bước kiểm tra quan trọng:

• Đo độ cứng HRC trên từng lớp hoặc từng vùng.

• Kiểm tra độ dày lớp hàn bằng siêu âm hoặc đo cắt cạnh.

• Chụp macro để đánh giá phân bố hạt carbide Cr₇C₃.

• Kiểm tra vết nứt vi mô – mức nứt chấp nhận được tùy tiêu chuẩn.

Bảng dưới đây thể hiện các thông số gia công thường gặp: