c1- kn chung ve sx duc

DWE Department of Welding and Metal Technology / Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84 (04) 8692204 Chương 1: Khái niệm sản xuất đúc 1.1 Định nghĩa, đặc điểm trình sản xuất đúc 1.2 Cấu tạo phận phơi đúc 1.3 Sự hình thành vật đúc khuôn đúc 1.4 Tổ chức kim loại vật đúc DWE Department of Welding and Metal Technology / Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84 (04) 8692204 1.1 Định nghĩa, đặc điểm trình sản xuất đúc  Định nghĩa:  Đúc phương pháp chế tạo phôi cách nấu chảy vật liệu-> sau rót vào lịng khn -> sau đông đặc ta vât đúc  Ưu điểm: • • • Đúc nhiều KL hợp kim Kết cấu đa dạng Hiệu kinh tế cao  Nhược điểm: • • Bề mặt chất lượng thấp Tồn khuyết tật lịng vật đúc Tại cơng nghệ đúc sử dụng phổ biến nay? DWE Department of Welding and Metal Technology / Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84 (04) 8692204 1.1 Định nghĩa, đặc điểm q trình sản xuất đúc Cơng nghệ đúc khn cát Chế tạo mẫu Chế tạo hỗn hợp làm khuôn Chế tạo hỗn hợp làm thao Nấu kim loại (Hợp kim) Làm khn Làm thao (lõi) RĨT (Sấy khn) (Sấy thao (lõi)) Lắp Khuôn Thao Dỡ khuôn → Vật đúc DWE Department of Welding and Metal Technology / Tháo thao Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Làm Tel.: +84 (04) 8692204 Kiểm tra 1.1 Định nghĩa, đặc điểm trình sản xuất đúc Cơng nghệ đúc khác Đúc khn kim loại (permanent mold casting) Đúc khuôn mẫu chảy (investment casting) Đúc áp lực (pressure casting) Đúc khuôn vỏ mỏng (shell mold casting) Đúc liên tục (continous casting) Đúc ly tâm (centrifugal casting) Khuôn kim loại Tùy thuộc vào cơng nghệ đúc mà quy trình, cách chế tạo khn khác nhau, >> từ vật đúc thiết kế có số thay đổi >> Tổ chức kim loại thay đổi >> tính sản phẩm thay đổi DWE Department of Welding and Metal Technology / Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84 (04) 8692204 1.2 Cấu tạo phận phôi đúc  Kết cấu vật đúc tác động đến cách làm khuôn, kết tinh kim loại, hình thành tổ chức khuyết tật  Kết cấu đúc hợp lý tạo chất lượng sp cao, giá thành hạ, gia công cắt gọt dễ dàng  Bộ phận chịu lực lắp ghép  Bộ phận chịu lực lắp ghép  Các phận liên kết: thành vách, gân DWE Department of Welding and Metal Technology / Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84 (04) 8692204 1.2 Cấu tạo phận phôi đúc  Yêu cầu kết cấu đúc:  Đảm bảo q trình làm khn, lõi thuận tiện  Dễ dàng xác định vị trí lịng khn>> kết tinh tốt  Đảm bảo q trình gia cơng cắt gọt thuận lợi  Đảm bảo tính vật đúc DWE Department of Welding and Metal Technology / Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84 (04) 8692204 1.2 Cấu tạo phận phôi đúc Chỉ tiêu: Khối lượng Độ phức tạp kết cấu Trung bình (Kg) Lớn( Kg) lớn (Kg) 100- 500 500-5000 >5000 Tùy thuộc vào tỉ số F/ V Trong F diện thích bề mặt vât đúc V thể tích vật đúc F/V lớn -> kết cấu phức tạp, gân gờ Ví dụ : Kết cấu đúc hợp lý tạo chất lượng sp cao, giá thành hạ, gia công cắt gọt dễ dàng DWE Department of Welding and Metal Technology / Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84 (04) 8692204 1.3 Sự hình thành vật đúc khn (tiếp)  Các yếu tố ảnh hưởng tới trình kết tinh kim loại, hợp kim  Tính chất lý nhiệt nhiệt đợ rót hợp kim đúc  Tính chất lý nhiệt vật liệu khuôn  Công nghệ đúc Tại lại phải quan tâm tới trình kết tinh kim loại, hợp kim ? DWE Department of Welding and Metal Technology / Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84 (04) 8692204 1.3 Sự hình thành vật đúc khn (tiếp) Bắt đầu kết tinh – tạo hạt (tâm hạt) T - phân tử tạp chất khơng nóng chảy bụi tường lị, chất sơn khn v.v… Nhiệt độ, oC Lỏng - tự sinh hình thành nguyên tử nhiệt động Quá trình phát triển hạt Nhiệt độ kết tinh Lỏng + Lỏng Rắn Rắn Kết thúc trình kết tinh Thời gian (s) t  Tuỳ theo vận tốc nguội khác mà lượng tâm hạt xuất nhiều hay ít, kết tinh tạo số lượng đơn tinh thể (hay hạt) định Đường nguội  Hầu hết kim loại có chung hình dạng đường nguội  Mỗi kim loại có nhiệt độ kết tinh xác định DWE Department of Welding and Metal Technology / Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84 (04) 8692204 1.3 Sự hình thành vật đúc khuôn (tiếp) Nhiệt độ, oC Giai đoạn điền đầy kim loại lỏng vào lịng khn T Lỏng Giai đoạn nhiệt đợ hạ từ T0 rót đến nhiệt đợ điểm lỏng T0BD Nhiệt độ rót Giai đoạn nhiệt đợ hạ từ T0BD rót đến nhiệt đợ điểm lỏng T0KT Nhiệt độ kết tinh Giai đoạn nguội khuôn Lỏng + Lỏng Rắn Rắn Thời gian (s) Giai đoạn nguội ngồi khn t Đường nguội DWE Department of Welding and Metal Technology / Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84 (04) 8692204 1.3 Sự hình thành vật đúc khn (tiếp) Nhiệt độ, oC T Giai đoạn điền đầy kim loại lỏng vào lòng khn Lỏng Nhiệt độ rót • Là thời gian tính từ bắt đầu rót KL điền đầy hết hệ thống đậu , đậu ngót • u cầu: đảm bảo kim loại lỏng điền đầy nhanh Nhiệt độ kết tinh • Chưa có hạ nhiệt đáng kể để đảm bảo điền đầy kim loại lỏng Lỏng + Lỏng lịng khn Rắn Rắn Thời gian (s) t Đường nguội DWE Department of Welding and Metal Technology / Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84 (04) 8692204 1.3 Sự hình thành vật đúc khn (tiếp) Nhiệt độ, oC T Giai đoạn nhiệt độ hạ từ T0 rót đến nhiệt đợ điểm lỏng T0L Lỏng Nhiệt độ rót • Nhiệt độ truyền vào thành khn tùy thuộc kết cấu, tính chất lý nhiệt khn • Hướng kết tinh ln vng góc với thành khn Nhiệt độ kết tinh • Nơi KL điền đầy trước kết tinh trước Lỏng + Lỏng Rắn Rắn Thời gian (s) t Đường nguội DWE Department of Welding and Metal Technology / Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84 (04) 8692204 1.3 Sự hình thành vật đúc khn (tiếp) Nhiệt độ, oC T Giai đoạn nhiệt độ hạ từ T0 rót đến nhiệt đợ điểm lỏng T0L Lỏng Nhiệt độ rót • Nhiệt độ truyền vào thành khn tùy thuộc kết cấu, tính chất lý nhiệt khn • Hướng kết tinh ln vng góc với thành khn Nhiệt độ kết tinh • Nơi KL điền đầy trước kết tinh trước Lỏng + Lỏng Rắn Rắn Thời gian (s) t Đường nguội DWE Department of Welding and Metal Technology / Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84 (04) 8692204 1.3 Sự hình thành vật đúc khn (tiếp) Nhiệt độ, oC Giai đoạn nhiệt đợ hạ từ T0L rót đến nhiệt độ điểm lỏng T0D T Lỏng Nhiệt độ rót T0BD • Kim loại lỏng kết tinh theo hướng từ lên từ vào thành bên T0KT • Ở giai đoạn xảy theo hai trường hợp: Nhiệt độ kết tinh • Đơng đặc theo lớp Lỏng • Đơng đặc thể tích + Lỏng Rắn Rắn Thời gian (s) t Đường nguội DWE Department of Welding and Metal Technology / Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84 (04) 8692204 1.3 Sự hình thành vật đúc khn (tiếp) •Đơng đặc theo lớp Nhiệt độ, oC Nhiệt độ, oC T Lỏng Nhiệt độ rót T0L T0D Nhiệt độ kết tinh • Kim loại nguyên chất, hợp kim tinh • Đông đặc theo lớp hướng truyền nhiệt Lỏng + Lỏng Rắn Rắn Thời gian (s) t Đường nguội DWE Department of Welding and Metal Technology / Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84 (04) 8692204 1.3 Sự hình thành vật đúc khn (tiếp) Đơng đặc thể tích: toC T toC Nhiệt độ, oC Lỏng T0BD Pha láng [A+ B] A+ [A+B] T0KT B+L A+L 100% A B+ [A+B] Lỏng Lỏ ng 100% B Kiểu KT >> tính chất hạt tinh thể>> tính vật đúc Kiểu KT >> hình thành khuyết tật Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Rắn Thời gian (s) • Hợp kim có khoảng KT lớn •Khi nhiệt độ tâm < T0BD kết tinh xảy đồng thời tâm DWE Department of Welding and Metal Technology / + Rắn Tel.: +84 (04) 8692204 t 1.3 Sự hình thành vật đúc khuôn (tiếp) Tại lại phải quan tâm tới trình kết tinh kim loại, hợp kim ?  Tác động đến tổ chức kim loại vật đúc  Quyết định đến khả hình thành khuyết tật vật đúc DWE Department of Welding and Metal Technology / Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84 (04) 8692204 1.4 Tổ chức kim loại vật đúc Tốc độ nguội >> Tổ chức kim loại vật đúc Vỏ ngoài: hạt TT nhỏ, đẳng hướng, tốc độ nguội lớn Do tốc độ nguội chậm hơn, hạt TT phát triển ngược lại vecto tản nhiệt Do cản nhiệt lớp 1, 2, hạt TT đẳng hướng to Ở hình b >> Tốc độ nguội nhanh Ở hình C >> đơng đặc thể tích DWE Department of Welding and Metal Technology / Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84 (04) 8692204 1.4 Tổ chức kim loại vật đúc Khuyết tật kết tinh: Lõm co rỗ co: Do co thể tích kim loại đơng đặc Lõm co: • Xuất vùng nguội sau vật đúc • Lõm co chứa nhiều tạp chất • Bố trí đậu ngót để giảm lõm co Rỗ co: • Xuất vùng nhiều thể tích kim loại lỏng bề mặt • Làm giảm tiết diện chịu lực>> giảm tính • Thiết kế vật đúc hợp lý có tính đến hướng kết tinh DWE Department of Welding and Metal Technology / Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84 (04) 8692204 1.4 Tổ chức kim loại vật đúc Khuyết tật kết tinh: Rỗ khí: • Do hịa tan khí q trình nấu rót kim loại lỏng • Do hình thành khí từ thành khn KL lỏng tiếp xúc vào • Tùy thuộc vào vật liệu đúc, tính hồ tan khí khác Thiên tích: khơng đồng thành phần hóa học tổ chức vật đúc Nồng độ hòa tan Hidro KL DWE Department of Welding and Metal Technology / Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84 (04) 8692204 Chương 1: Khái niệm sản xuất đúc Kết luận: - Khái niệm công nghệ đúc: loại khuôn, cách thức nấu chảy, vật liệu đúc Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng vật đúc - Từ cấu tạo phơi đúc phát triển sp phức tạp - Sự hình thành KL, hợp kim định tổ chức KL hình thành khuyết tật vật đúc - Tổ chức kim loại khuyết tật vật đúc định đến thiết kế phơi đúc q trình làm khuôn DWE Department of Welding and Metal Technology / Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84 (04) 8692204 ... sản xuất đúc Cơng nghệ đúc khác Đúc khuôn kim loại (permanent mold casting) Đúc khuôn mẫu chảy (investment casting) Đúc áp lực (pressure casting) Đúc khuôn vỏ mỏng (shell mold casting) Đúc liên... nhiều hay ít, kết tinh tạo số lượng đơn tinh thể (hay hạt) định Đường nguội  Hầu hết kim loại có chung hình dạng đường nguội  Mỗi kim loại có nhiệt độ kết tinh xác định DWE Department of Welding... hạt TT nhỏ, đẳng hướng, tốc độ nguội lớn Do tốc độ nguội chậm hơn, hạt TT phát triển ngược lại vecto tản nhiệt Do cản nhiệt lớp 1, 2, hạt TT đẳng hướng to Ở hình b >> Tốc độ nguội nhanh Ở hình