Nguyên lý
Sau khi tôi thép, tổ chức martensite hình thành ở trạng thái quá bão hòa carbon và mang ứng suất nội lớn — đây là nguồn gốc của độ cứng cao nhưng đồng thời là nguyên nhân của độ giòn và nguy cơ nứt vỡ. Ram là bước tiếp theo bắt buộc trong quy trình nhiệt luyện: khi nung lại, carbon trong martensite dần khuếch tán ra, tổ chức chuyển hóa theo từng giai đoạn từ martensite tôi sang martensite ram, troostite ram rồi sorbite ram. Quá trình này giải phóng ứng suất dư, tăng độ dẻo và độ dai, đổi lại độ cứng giảm dần theo chiều tăng của nhiệt độ ram. Thời gian giữ nhiệt ở nhiệt độ ram cũng ảnh hưởng đến mức độ chuyển hóa tổ chức, tuy mức độ ảnh hưởng thấp hơn so với nhiệt độ.
Phân loại
Căn cứ vào dải nhiệt độ sử dụng, ram thường được chia thành ba nhóm:
-
Ram thấp: áp dụng ở vùng nhiệt độ thấp, chủ yếu mục đích khử ứng suất và tăng nhẹ độ dai mà gần như không làm giảm độ cứng. Thích hợp cho các chi tiết yêu cầu bề mặt cứng, chịu mài mòn cao như dụng cụ cắt, bánh răng thấm carbon.
-
Ram trung bình: nhiệt độ cao hơn, cho tổ chức troostite ram có độ đàn hồi tốt. Thường dùng cho lò xo, khuôn dập, chi tiết chịu va đập và uốn xoắn luân phiên.
-
Ram cao: nhiệt độ cao nhất trong ba nhóm, tổ chức đạt sorbite ram — sự kết hợp của độ bền, độ dẻo và độ dai đồng đều. Còn gọi là nhiệt luyện hóa tốt khi kết hợp với tôi thép, áp dụng phổ biến cho trục, thanh truyền, bu lông cường độ cao và các chi tiết kết cấu chịu tải phức tạp.
Lưu ý khi lựa chọn và sử dụng
Lựa chọn chế độ ram phụ thuộc vào yêu cầu cơ tính của chi tiết trong điều kiện làm việc thực tế, không thể áp dụng đồng nhất cho mọi mác thép. Một số thép hợp kim có hiện tượng giòn ram ở một vùng nhiệt độ nhất định — nếu ram trong vùng này rồi làm nguội chậm, độ dai có thể giảm mạnh dù độ cứng nằm trong chỉ tiêu. Tốc độ làm nguội sau ram vì vậy cần được kiểm soát phù hợp với thành phần hợp kim của mác thép đang dùng. Với chi tiết đã trải qua gia công cơ sau nhiệt luyện, cần xem xét có cần thêm bước ram khử ứng suất để tránh biến dạng hay nứt trong quá trình sử dụng.