ĐÁNH GIÁ KIM TƯƠNG SỰ BIẾN ĐỔI TỔ CHỨC TẾ VI VÀ ĐỘ CỨNG CỦA THÉP C45 SAU NHIỆT LUYỆN BẰNG KÍNH HIỂN VI QUANG HỌC MT7000 SERIES

Tóm tắt

 Thép C45 là vật liệu cacbon trung bình được sử dụng rộng rãi trong chế tạo trục, bánh răng, chi tiết truyền động và các bộ phận chịu tải vừa nhờ khả năng nhiệt luyện tốt. Bài báo trình bày kết quả đánh giá kim tương sự biến đổi tổ chức tế vi và độ cứng của thép C45 trước và sau các trạng thái nhiệt luyện cơ bản bằng kính hiển vi quang học MT7000 Series. Mẫu thép được chuẩn bị theo quy trình kim tương gồm cắt mẫu, mài, đánh bóng, tẩm thực bằng dung dịch Nital và quan sát ở các độ phóng đại 5X, 10X, 20X, 50X và 100X; đồng thời độ cứng được đối chiếu theo thang Rockwell C. Kết quả cho thấy mẫu trước nhiệt luyện có tổ chức Ferit + Peclit với độ cứng khoảng 20–35 HRC, thuận lợi cho gia công cắt gọt. Sau tôi, tổ chức chuyển biến mạnh sang Mactenxit dạng kim, độ cứng tăng lên khoảng 52–58 HRC nhưng đi kèm tính giòn và ứng suất dư cao. Sau ram, tổ chức Mactenxit ram, Troostite ram có độ cứng khoảng 40–48 HRC, thể hiện sự cân bằng tốt hơn giữa độ cứng và độ dai. Kết quả nghiên cứu khẳng định phương pháp hiển vi quang học kết hợp đo độ cứng là hướng đánh giá hiệu quả, trực quan và phù hợp với điều kiện đào tạo, thực nghiệm và kiểm tra chất lượng vật liệu trong cơ khí chế tạo. 

Title

METALLOGRAPHIC ASSESSMENT OF MICROSTRUCTURAL EVOLUTION AND HARDNESS VARIATION IN HEAT-TREATED C45 STEEL USING THE MT7000 SERIES OPTICAL MICROSCOPE

Abstract

 C45 steel is a medium-carbon steel widely used for shafts, gears, transmission components, and moderately loaded machine parts due to its good response to heat treatment. This paper presents a metallographic evaluation of the microstructural evolution and hardness variation of C45 steel under basic heat-treatment conditions using an MT7000 Series optical microscope. The specimens were prepared following standard metallographic procedures, including cutting, grinding, polishing, and Nital etching, followed by optical observation at magnifications of 5X, 10X, 20X, 50X, and 100X. Hardness was measured using the Rockwell C scale. In the as-received  condition, the steel exhibited a ferrite-pearlite microstructure with a hardness of approximately 20–35 HRC, which is suitable for machining. After quenching, a pronounced transformation into needle-like martensite occurred, increasing the hardness to approximately 52–58 HRC while also increasing brittleness and residual stresses. After tempering, a tempered martensite/troostite-like structure was obtained, with hardness ranging from 40 to 48 HRC, indicating a better balance between hardness and toughness. The results confirm that optical metallography combined with hardness testing is an effective and practical approach for evaluating the relationship among heat treatment, microstructure, and mechanical response of C45 steel in mechanical engineering education and quality inspection.