Đang tải... (xem toàn văn)
CHÖÔNG V ÑUÙC CAÙC HÔÏP KIM CHƯƠNG 3 ĐÚC HỢP KIM 3 1 Tính đúc của hợp kim Tính đúc của hợp kim là khả năng đúc dễ hay khó của hợp kim đó Nó được đánh giá bằng các chỉ tiêu cơ bản sau đây a Tính chảy.tính đúc của hợp kimtính đúc của hợp kimtính đúc của hợp kimtính đúc của hợp kimtính đúc của hợp kimtính đúc của hợp kimtính đúc của hợp kimtính đúc của hợp kimtính đúc của hợp kimtính đúc của hợp kimtính đúc của hợp kimtính đúc của hợp kimtính đúc của hợp kim
CHƯƠNG ĐÚC HỢP KIM 3.1 Tính đúc hợp kim Tính đúc hợp kim khả đúc dễ hay khó hợp kim Nó đánh giá tiêu sau đây: a/ Tính chảy lỗng: mức độ chảy lỗng hay sệt hợp kim đúc, phụ thuộc: T0, Cấu tạo hợp kim, tạp chất b/ Tính co kim loại: tượng giảm thể tích nhiệt độ giảm c/ Tính hịa tan khí: hịa tan khí O2, H2, N2, CO, CO2, CH4 vào kim loại lỏng d/ Tính thiên tích khơng đồng thành phần hóa học phần vật đúc 3.2 ĐÚC GANG XÁM 3.2.1.Khái niệm Thành phần hóa học: C = 2,5 3,5% Si = 0,8 3,0%; Mn = 0,6 1,3% P = 0.2 1,0%; S < 0,12% Tính đúc: - Tính chảy loãng cao - Độ co thấp (1%) - Nhiệt độ nóng chảy khơng cao - Các khí hịa tan: O2, N2, H2 - Lượng chứa C, P, S nhiều → thiên tích 3.2.2 Vật liệu nấu gang xám: Khi nấu gang xám phải dùng nguyên liệu, nhiên liệu, chất trợ dung; sản xuất đúc gọi "vật liệu nấu" Muốn nấu loại gang có thành phần hố học u cầu, có nhiệt độ cao, vận hành lị dễ cần phải tính tốn phối liệu cho mẻ nấu gọi "mẻ liệu" a/ Nguyên liệu (VLKL) ⧫ Gang thỏi: 30 ÷ 50% ⧫ Gang vụn: 20 ÷ 30% ⧫ Phế liệu xưởng đúc: 30 ÷ 35% ⧫ Thép vụn: ÷ 10% ⧫ Fêrơ hợp kim (FeSi, FeMn): ÷ 2% b/ Nhiên liệu Gồm than lót lị than mẽ Than dùng tốt cho lị đúc than có hoạt tính thấp dể cháy hồn tồn (tạo thành CO2 nhiều CO ít), tạo nhiều nhiệt lượng, gang lỏng có nhiệt độ cao Lị đứng: dùng than cốc chiếm khoảng (10÷16% VLKL/Mẽ liệu) Lị chõ: dùng than gầy (than đá có mức độ cácbon hóa cao): 20÷22% VLKL/Mẽ liệu c/ Chất trợ dung Đưa vào để tách tạp chất xỉ khỏi kim loại lỏng Thường dùng: Đá vôi CaCO3: (4 5)%VLKL/Mẽ liệu Đá huỳnh thạch CaF2: < 8%VLKL/Mẽ liệu Đối với lị dầu khơng cần dùng đá vơi để khử tạp chất 3.2.3 Lị nấu gang: dùng lò đứng, lò chõ, lò điện a/ Lị đứng Là loại lị hình trụ thẳng đứng có phận chính: phận đỡ lị, thân lò, thiết bị tiếp liệu, thiết bị dập lửa, hệ thống gió, lị tiền v.v Lị tiêu hao nhiên liệu ít, có cơng suất cao (500÷25.000 kg gang lỏng/giờ) Song nhiệt độ gang lị khơng cao (14500C), thành phần hố học gang khơng ổn định Gang hợp kim cần chất lượng cao thường nấu lị điện lị nồi Kích thước lị: - Đường kính lị: D = Q cơng suất lò (6 tấn/giờ); Q L K 4,71 L1 (m) L= (6,56,8) m3 gió/1 kg nhiên liệu; L1- Số m3 gió/1m2 tiết diện lị/1 phút; K - % than “mẽ liệu” - Chiều cao lò: Ho = (35)D → lò cỡ nhỏ; Ho = (2,54)D → lò cỡ lớn - Chiều cao nồi: Hn=500 700 mm - Hệ thống mắt gió: hàng Q trình nấu: Sau lần nấu phải sửa lò: sửa tường lò, lỗ gang, xĩ, đắp đáy lò chất củi đốt để sấy lò 24 giờ, củi to cháy, đổ dần than lót cao mắt gió 1,21,5 m Sau chất vật liệu vào theo “mẽ liệu” theo thứ tự: Vật liệu kim loại - nhiên liệu - chất trở dung lặp lặp lại đầy lị Chờ 2040 phút cho vật liệu nóng thổi gió vào Thực chất q trình nấu: Q trình ơxy hố nhiên liệu tạp chất để phát nhiệt q trình trao đổi nhiệt khí nóng vật liệu nấu b/ Lò chõ nấu gang Là loại lò đứng cỡ nhỏ dùng nhiều xưởng đúc nhỏ có cấu trúc đơn giản, dể chế tạo, vốn đầu tư Tuy nhiên lị có suất thấp, khí hóa thấp đúc vật đúc < 60 kg - D = 400 ÷ 500 mm; - H/D = ÷ 3; - G < 60 kg D Chất trợ dung VLKL H Nhiên liệu Lỗ xỉ Hộp gió Mắt gió Lỗ gang 3.3 Đúc hợp kim màu 3.4.1.Đúc hợp kim đồng a/ Đặc điểm: ❖ Hợp kim đồng có Tch thấp (10730C) ❖ Đồng có tính chảy lỗng cao → VĐ phức tạp, mỏng, nhiều VĐ hịm khn ❖ Đồng có độ co lớn → đậu ngót lớn ❖ Đồng dể bị ơxy hóa, dịng kim loại rót vào khuôn phải thấp nhanh, chảy êm liên tục → ống rót hình rắn, nhiều tầng b/Vật liệu nấu Đồng nguyên chất: đồng đỏ kỹ thuật, HK đồng Hợp kim phụ: 50%Cu+50%Al; 80%Cu+20%Mn Chất khử ôxy: 90%Cu+10%P: (Cu2O+P→P2O5+Cu) Chất trợ dung: Than củi, thủy tinh lỏng, thạch cao, muối clorua natri Dùng để: Che phủ bề mặt kim loại để chống hút khí khơng bị ơxy hố Có tác dụng tách tạp chất thành xỉ c/ Lò nấu đồng Thường dùng lò nồi, lò lửa, lò cảm ứng, lò hồ quang để nấu đồng Ở Việt nam nấu đồng nồi grafit nấu than Nắp lò Lớp cách nhiệt Khói Gạch chịu lửa Nồi lị Nhiên liệu Khơng khí d/ Q trình nấu Nấu đồng đỏ: Sấy lò 600 1.0000C Cho lớp than củi, chất liệu vào, phủ than củi lên Nung cho Cu nóng chảy, cho Cu+P vào Lấy mẫu thử bị nứt khử tiếp Nấu đồng thiếc Sấy lị 600÷7000C, Chất đồng thỏi nấu chảy cho đồng vụn vào Khi Cu nóng chảy hết phủ than củi lên Cho Cu+P để khử O2 Khuấy để tách xĩ Nhiệt độ 1160 12000C cho Zn Sn vào Nhiệt độ 1250÷12800C, sau phút lấy mẫu thử 3.4.2 Đúc hợp kim nhôm a/ Đặc điểm - Thường đúc khn cát kim loại - Tính chảy lỗng cao → VĐ phức tạp, thành mỏng - Nhôm co nhiều dể hịa tan khí → ống rót hình rắn, đậu hơi, đậu ngót lớn (250%) - Dể bị nứt dỡ khuôn sớm b/ Nguyên vật liệu nấu Kim loại nguyên chất: 90%Al + 10%Mn; 50%Al + 50%Cu; 85%Al + 15%Si Chất trở dung: 44%KCl+56%MnCl2 50%NaCl +35%KCl+15%Na3AlFe6→ phá huỷ Al2O3 để tạo xĩ ...a/ Tính chảy lỗng: mức độ chảy lỗng hay sệt hợp kim đúc, phụ thuộc: T0, Cấu tạo hợp kim, tạp chất b/ Tính co kim loại: tượng giảm thể tích nhiệt độ giảm c/ Tính hịa tan khí: hịa... H Nhiên liệu Lỗ xỉ Hộp gió Mắt gió Lỗ gang 3.3 Đúc hợp kim màu 3.4.1 .Đúc hợp kim đồng a/ Đặc điểm: ❖ Hợp kim đồng có Tch thấp (10730C) ❖ Đồng có tính chảy lỗng cao → VĐ phức tạp, mỏng, nhiều VĐ... cho Zn Sn vào Nhiệt độ 1250÷12800C, sau phút lấy mẫu thử 3.4.2 Đúc hợp kim nhôm a/ Đặc điểm - Thường đúc khn cát kim loại - Tính chảy lỗng cao → VĐ phức tạp, thành mỏng - Nhôm co nhiều dể hịa