Hiển thị các bài đăng có nhãn Vật liệu kim loại. Hiển thị tất cả bài đăng

Công Nghệ Đúc Khuôn Cát

   Đúc trong khuôn cát là một phương pháp đúc truyền thống lâu đời và ngày nay vẫn còn sử dụng rộng rãi. Khuôn chỉ đúc được một lần (chỉ rót được một lần rồi phá khuôn). 

  Thành phần khuôn cát:
+ Cát: là thành phần chủ yếu SiO2
+ Đất sét: mAl2O3+nSiO2+qH2O
+ Chất kết dính: là những chất đưa vào trong hỗn hợp để tăng độ dẻo, tăng độ bền, dính các hạt lại với nhau. Thường dùng: dầu thực vật, đường , xi măng, trộn với cát, chất kết dính, chất phụ, chất phụ tăng độ xốp(mùn cưa, rơm rạ..).
+ Chất sơn khuôn: sơn vào bề mặt của tăng độ bóng bề mặt, bền nhiệt và chịu nhiệt.
   Khuôn được làm cùng với các ruột (nếu có) thông qua việc rã cát (dầm chặt), cùng với mẫu. Sau khi đã dầm chặt, mẫu được rút ra, để lại khoảng trống – chính là hình dạng của vật đúc cần chế tạo. Sau khi rót kim loại vào khuôn, đông đặc, và phá dỡ để thu được vật đúc. 
   Ngày nay, công nghệ mới là sản phẩm mẫu cháy được làm bằng polyestero. Khi rót kim loại vào khuôn, mẫu sẽ cháy và kim loại được điền đầy vào khuôn. 
 + Ưu điểm là đúc các chi tiết lớn, phức tạp hơn do có thể làm ruột.
 + Nhược điểm là Đúc khuôn cát có độ chính xác thấp, chất lượng bề mặt kém, năng xuất thấp, yêu cầu người thợ có trình độ khéo léo, từ khâu làm khuôn, ruột, đến rót kim loại vào khuôn.
  Do vậy, đúc khuôn cát hiện nay đang được sử dụng nhưng không chính xác. Đây chính là nguyên nhân đôi khi một số chi tiết lớn vài chục kg yêu cầu chính xác nên vẫn phải đúc khuôn kim loại..Phù hợp với sản xuất đơn chiếc.

 
Tham khảo: giáo trình công nghệ đúc khuôn cát, http://www.oto-hui.com/diendan/f352/cong-nghe-duc-khuon-cat-13770.html

Tôi Và Ram Thép.

    Tôi thép là một phần không thể thiếu đối với những chi tiết cần tăng khả năng chống mài mòn, độ bền cao chịu tải lớn như là bánh răng, bánh xích, trục hộp số, thanh truyền, những chi tiết làm việc nhiều... 
   Để cho ra sản phẩm sau khi tôi được tốt nhất cần phải có chất lượng thép phải tốt. Tức là thép phải có hàm lượng cacbon 0,15-0,65%, vì khi hàm lượng cacbon quá thấp, mactenxit sau tôi sẽ có độ cứng thấp và hiệu quả tăng bền không đáng kể; ngược lại, khi hàm lượng cabon quá cao, thép sau tôi sẽ bị giòn. Ngoài ra tôi thép phải tuân theo một qui trình nghiêm ngặt như chọn nhiệt độ - thời gian tôi, tốc độ tới hạn và độ thấm tôi, môi trường tôi...
    Nhưng bên cạnh những ưu điểm trên, tôi có khuyết điểm đó là cứng, giòn, ứng suất bên trong lớn. Do vậy những nhà sản xuất thường sau khi tôi được qua một bước nữa đó là ram. Ram thép làm giảm ứng suất, điều chỉnh cơ tính cho phù hợp với môi trường làm việc.
   Ở nước ta, công nghệ luyện thép cũng rất phổ biến. Nhà máy luyện thép theo công nghệ  FINEX tại Vân Phong - Khánh Hòa của tập đoàn thép POSCO (Hàn Quốc). Công nghệ FINEX được biết là công nghệ luyện thép tiên tiến nhất: cho sản sản lượng lớn và công nghệ thân thiện với môi trường do có thể giảm đáng kể phát thải bụi asen, ô-xít lưu huỳnh và ô-xít ni-t


Tài liệu tham khảo: giáo trình nhiệt luyện

Thường Hóa Thép Trong Nhiệt Luyện

1/ Định nghĩa:
Nung thép đến trạng thái hoàn toàn là austenit, giữ nhiệt rồi  làm nguội tiếp theo trong không khí tĩnh, cho độ cứng tương đối thấp (nhưng cao hơn phương pháp ủ đội chút).

  • Nhiệt độ: giống như ủ hoàn toàn nhưng được áp dụng cho cả thép sau cùng tích. Ac3 hay Acm + (20-30)oC.
  • Tốc độ nguội: nhanh hơn đội chút nên kinh tế hơn ủ.
  • Tổ chức và cơ tính: Tổ chức đạt được là gần cân bằng với độ cứng cao hơn ủ đôi chút.
2/ Mục đích:
  • Đạt độ cứng thích hợp cho gia công cơ đối với thép Cacbon thấp <0.25%.
  • Làm nhỏ Xementit, chuẩn bị cho nhiệt luyện kết thúc. Thường áp dụng cho thép kết cấu trước khi tôi (thể tích và bề mặt).
  • Làm mất lưới xementit II của thép sau cùng tích -> thép đỡ giòn, gia công được bóng bề mặt hơn.
Ví dụ: Bánh răng:
- Vận tốc  < 0.3 m/s
- Mác thép: C45, C50
- Nhiệt độ tôi: thường hoá
- Độ cứng ( HB ): 197 – 207









Tham khảo: Luyện kim.net; giáo trình vật liệu kim loại

Phương Pháp Ủ Trong Nhiệt Luyện

1/ Định Nghĩa:
Là phương pháp nung nóng thép đến nhiệt độ nhất định (từ 200 - trên 1000 độ C), giữ nhiệt một thời gian rồi làm nguội chậm cùng lò để đạt tổ chức cân bằng ổn định (theo giản đồ pha Fe-C) với độ cứng thấp nhất và độ dẻo cao.



Hai nét đặc trưng của ủ: Nhiệt độ không có qui luật tổng quát và làm nguội với tốc độ chậm để đạt tổ chức cân bằng.
Giản đồ pha Fe - C

2/ Mục đích:
- Làm mềm thép để dễ tiến hành gia công cắt gọt.
- Tăng độ dẻo để dẽ biến dạng (dập, cán, kéo) nguội.
- Giảm hay làm mất ứng suất gây nên bởi gia công cắt, đúc, hàn, biến dạng dẻo.
- Đồng đều thành phần hóa học trên vật đúc loại bị thiên tích.
- Làm nhỏ hạt thép.
3/ Phân loại:
  • Ủ thấp ở nhiệt độ 200-600 độ C với mục đích khử ứng suất bên trong.
  • Ủ kết kinh ở nhiệt độ 600-700 độ C: giảm độ cứng, độ hạt.
  • Ủ hoàn toàn ở nhiệt độ AC3+(20-30 độ): giảm độ cứng, tăng tính dẻo và làm nhỏ hạt.
  • Ủ không hoàn toàn ở 750-760 : dùng cho thép Cacbon dụng cụ. 
  • Ủ khuếch tán ở nhiệt độ 1100-1150 với mục đích làm đồng đều thành phần hóa học của thép cacbon
Chú ý: Ủ có chuyển pha, chỉ cần làm nguội trong lò đến 600 - 650 độ C, lúc đó sự tạo thành Peclit đã hoàn thành. Cho ra nguội ngoài không khí và nạp mẽ khác vào ủ tiếp.



Tham khảo: Luyện kim.net; giáo trình vật liệu kim loại

Nhiệt Luyện

  • Nhiệt luyện là một phương pháp tác động nhiệt độ lên vật chất nhằm làm thay đổi vi cấu trúc chất rắn, đôi khi tác động làm thay đổi thành phần hóa học, đặc tính của vật liệu. Chủ yếu của ứng dụng nhiệt luyện là thuộc về ngành luyện kim. 
    Phương pháp nhiệt luyện đơn giản
  • Nhiệt luyện cũng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, ví dụ như ngành sản xuất thủy tinh.
  • Quá trình nhiệt luyện bao gồm sự nung nóng hoặc làm nguội với mức độ chênh lệch đáng kể, hoặc xử lý nhiệt theo một thời gian biểu nhằm mục đích làm mềm hay làm cứng vật liệu, cũng như tạo ra sự cứng hay mềm khác nhau trên cùng một vật liệu,
    Ví dụ như tôi bề mặt, vật liệu chỉ cứng ở bề mặt (chống mài mòn) nhưng lại dẻo dai ở phần bên trong (chịu va đập cũng như chịu uốn rất tốt).
  • Nhiệt luyện đòi hỏi một quy trình chặt chẽ và có kiểm soát thời gian và tốc độ trao đổi nhiệt trên vật liệu. Nhiều quốc gia tiên tiến chưa công bố và còn bí mật một số công nghệ nhiệt luyện - yếu tố tạo ra một vật liệu có giá thành hạ nhưng tính năng sử dụng rất cao.
  • Ví dụ, với một chi tiết trục động cơ, người ta sử dụng vật liệu thép hợp kim thấp (giá thành rẻ), sau công đoạn nhiệt luyện ram, thấm vật liệu có bề mặt cứng chịu được bài mòn cao, nhưng thân trục lại chịu được chấn động và chịu uốn khá lớn, chi tiết được bán với giá rất cao. 
  • Bản chất của nhiệt luyện kim loại là làm thay đổi tính chất thông qua biến đổi tổ chức của vật liệu. Một quy trình nhiệt luyện bao gồm 3 giai đoạn: Nung, giữ nhiệt, làm nguội. Khi nung, tổ chức vật liệu sẽ thay đổi theo nhiệt độ, tuỳ thời điểm nâng, hạ nhiệt với các tốc độ khác nhau mà nhiệt luyện với các phương pháp khác nhau sẽ cho ra tính chất vật liệu mong muốn. 
  • Các phương pháp nhiệt luyện: Ủ, Thường hóa, Tôi, Ram.



  • Nguồn: http://vi.wikipedia.org

Tổng Quan Về Vật Liệu Kim Loại


1/ Giới thiệu:
Kim loại là loại vật liệu có các tính chất được ứng dụng trong công nghiệp như: cường độ lớn, độ dẻo và độ chống mỏi cao. Nhờ đó mà kim loại được sử dụng rộng rãi trong xây dựng và các ngành kỹ thuật khác.

Ở dạng nguyên chất, do cường độ và độ cứng thấp, độ dẻo cao, kim loại có phạm vi sử dụng rất hạn chế. Chúng được sử dụng chủ yếu ở dạng hợp kim với kim loại và á kim khác.

2/ Phân loại:
Có 2 loại: kim loại đen và kim loại màu.

a/ Kim loại đen: gồm sắt, gang.
Nguyên liệu để chế tạo kim loại đen là quặng sắt, mangan, crôm, mà các khoáng đại diện cho chúng là nhóm các oxit: macnetit (Fe3O4), quặng sắt đỏ (Fe2O3), piroluzit (MnO2), crômit (FeCr2O4).

b/ Kim loại màu: là những kim loại còn lại (Be, Mg, Al, Ti, Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, v.v...)
Để sản xuất kim loại màu người ta sử dụng boxit chứa các hidroxit: hidracgilit (Al(OH)3, diasno (HAlO2); các loại quặng sunfua và cacbonat đồng, niken, chì v.v... với các khoáng đại diện là chancopirit (CuFeS2), sfalêit (ZnS), xeruxit (PbCO3), magiezit ( MgCO3) v.v...
Kim loại đen được sử dụng trong xây dựng nhiều hơn cả, giá kim loại đen thấp hơn kim loại màu. Tuy nhiên kim loại màu lại có nhiều tính chất có giá trị: cường độ, độ dẻo, khả năng chống ăn mòn, tính trang trí cao. Những điều đó đã mở rộng phạm vi sử dụng kim loại màu trong xây dựng, phổ biến là các chi tiết kiến trúc và các kết cấu nhôm.
3/ Tính chất cơ học chủ yếu của kim loại:
a/ Tính biến dạng:
-    Biến dạng đàn hồi có quan hệ giữa biến dạng (Δl) và tải trọng (P) nằm trong giai đoạn bậc nhất (hình - vùng I).
-    Biến dạng dẻo là biến dạng xảy ra khi tải trọng vượt quá tải trọng đàn hồi, khi quan hệ Δl - P không còn là bậc nhất (hình - vùng II). Nguyên nhân gây ra biến dạng dẻo là sự trượt mạng tinh thể.
-    Giai đoạn phá hủy là  khi tải trọng đã đạt tới giá trị cực đại (Pmax), vết nứt xuất hiện và mẫu bị phá hoại (hình - vùng III).


b/ Cường độ:
Khi thí nghiệm kéo mẫu, cường độ của kim loại được đặc trưng bằng 3 chỉ tiêu sau:
-    Giới hạn đàn hồi σp là ứng suất lớn nhất ứng với tải trọng Pp mà biến dạng dư không vượt quá 0,05% : 
-    Giới hạn chảy σc là ứng suất khi kim loại chảy (tải trọng không đổi nhưng chiều dài tiếp tục tăng) ứng với biến dạng dư không vượt quá 0,2%:


-    Giới hạn bền σb là ứng suất lớn nhất ngay khi mẫu bị phá hoại, được xác định theo công thức sau:


c/ Độ cứng:
Độ cứng kim loại được xác định bằng các phương pháp đo độ cứng tôi đã giới thiệu phần trước.

Nguồn: Tổng hợp,