
1. Quá trình tôi cứng là gì

Tôi cứng (quenching) là quá trình nung thép đến nhiệt độ Austenit (khoảng 800–900°C) rồi làm nguội nhanh trong môi trường như dầu, nước hoặc muối.
Mục tiêu chính là tăng độ cứng bằng cách chuyển cấu trúc Austenit thành Martensit – một pha cứng hơn rất nhiều.
Tốc độ làm nguội ảnh hưởng trực tiếp đến vi cấu trúc của thép và tính cơ học.
Môi trường làm nguội khác nhau cho kết quả khác nhau về độ cứng và độ bền.
Đây là bước bắt buộc trong các loại thép công cụ, thép chịu mài mòn, v.v.
Sau khi tôi, thường đi kèm bước ram (temper) để giảm giòn và ổn định cấu trúc.
2. Ảnh hưởng đến độ bền và tính chất cơ học

Tăng độ cứng và sức chịu tải: Martensit hình thành giúp thép đạt độ cứng vượt trội so với trạng thái ủ.
Giảm độ dẻo và tăng độ giòn nếu không được ram đúng cách sau khi tôi.
Ảnh hưởng đến độ bền va đập: Thép quá cứng có thể dễ nứt gãy nếu chịu va chạm mạnh.
Làm thay đổi cấu trúc hạt, từ đó ảnh hưởng đến độ bền kéo và giới hạn chảy.
Có thể gây cong vênh hoặc nứt bề mặt nếu tốc độ làm nguội không đồng đều.
Việc kiểm soát nhiệt độ, thời gian nung và môi trường làm nguội là yếu tố quyết định.
3. Ứng dụng thực tế của thép đã qua tôi cứng

Thép công cụ như dao, khuôn, mũi khoan cần độ cứng rất cao, bắt buộc phải tôi.
Thép xây dựng chịu lực, như trong kết cấu cầu hoặc móng sâu, được tôi cứng để đảm bảo an toàn.
Thép lò xo và trục truyền động yêu cầu độ dẻo vừa phải sau khi tôi và ram.
Ngành ô tô, hàng không sử dụng thép tôi để đảm bảo vừa nhẹ, vừa cứng và bền.
Dụng cụ cơ khí chính xác đều trải qua xử lý tôi để nâng cao tuổi thọ và khả năng chống mài mòn.
Ứng dụng trong môi trường khắc nghiệt, như ngoài khơi, cần thép vừa cứng vừa chống gãy vỡ.