BAI BAO CAO TOI VA RAM THEP 1 e d 2 1 e

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BỘ MÔN THIẾT BỊ & CNVL CƠ KHÍ BÀI BÁO CÁO TƠI VÀ RAM THÉP SVTH: HỒ VĂN THẮNG MSSV: 1713222 GVLT: NGUYỄN THANH HẢI NHÓM LT: L02 - B NGÀY TH: chiều thứ (ngày 21, tháng 5) NHĨM TH: L05 – Nhóm TP.HCM, tháng năm 2019 BÀI 3: TÔI VÀ RAM THÉP I MỤC TIÊU THÍ NGHIỆM - Nắm trình tơi thép: cách chọn nhiệt độ tơi, thời gian nung môi trường làm nguội - Xác định mối quan hệ nhiệt độ tôi, tốc độ làm nguội đến độ cứng thép II LÝ THUYẾT - Tôi nguyên công nhiệt luyện thông dụng gồm nung nóng thép lên nhiệt độ xác định, giữ nhiệt độ thời gian cần thiết làm nguội nhanh mơi trường thích hợp Mục đích nhằm nhận độ cứng độ chịu mài mòn cao thép - Tổ chức nhận sau mactenxit Kết sau phụ thuộc vào nhiều yếu tố, sau ta xét yếu tố Cách chọn nhiệt độ - Nhiệt độ tơi có ảnh hưởng trực tiếp đến tính thép sau tơi Đối với thép cacbon, dựa vào giản đồ trạng thái sắt cacbon để chọn nhiệt độ - Đối với thép tích thước tích (%C ≤ 0.8% ) Ta chọn nhiệt độ cao A, tức nung nóng thép đến trạng thái hồn tồn ơstenit Cách gọi tơi hồn tồn =A+ C - Trong khoảng 0,1 - 0,8%C điểm A thép giảm xuống Ta xác định trực tiếp điểm A thép vào giản đồ trạng thái sắt cacbon tra cứu sổ tay nhiệt luyện - Đối với thép sau tích (%C > 0,8%), nhiệt độ cao A, thấp A, tức nung lên trạng thái khơng hồn tồn ơstenit Tổ chức nung để γ + Đây phương pháp tơi khơng hồn tồn Nhiệt độ tơi chọn: = A + C 2 Thời gian nung nóng Bao gồm thời gian nung đến nhiệt độ thời gian giữ để hoàn tất chuyển biến đồng nhiệt độ toàn chi tiết Thời gian nung chọn theo định mức kinh nghiệm tra sổ tay nhiệt luyện, với hệ số hiệu chỉnh hình dáng chi tiết, cách xếp mơi trường nung Cũng tính thời gian nung theo công thức truyền nhiệt Dưới đây, giới thiệu định mức thời gian nung giữ nhiệt lị thí nghiệm Bảng Thời gian nung nóng giữ nhiệt tơi lị thí nghiệm Hình dạng chi tiết Trịn Nhiệt độ nung Cho 1mm đường kính 1,5 1,0 0,8 0,4 600 700 800 900 1000 Vuông Thời gian nung (phút) Tấm Cho 1mm chiều dày 2,2 1,5 1,2 0,6 1,6 0,8 Chọn môi trường Phải đảm bảo nhận mactenxit sau tôi, nghĩa khả làm nguội môi trường phải lớn tốc độ nguội tới hạn Nếu tốc độ nguội nhỏ tốc độ nguội tới hạn, phần ôstenit bị phân hủy thành tổ chức khác, độ cứng sau bị giảm Mỗi số liệu thép có tốc độ nguội tới hạn khác nhau, địi hỏi mơi trường tơi khác Tốc độ nguội tới hạn thép tìm giản đồ chữ “C” chúng Các môi trường thường dùng nước, dung dịch muối, xút, dầu khoáng polymer III NỘI DUNG THÍ NGHIỆM - Nhận phơi (12 phơi), đem 3/12 phơi mài sơ đặt vào máy đo độ cứng HRA, phôi đo lần sau lấy giá trị trung bình (nhóm 1) - Lấy 12 phơi đem tơi lị với nhiệt độ khoảng 820 – 850 °C, thời gian tơi khoảng 20 phút, sau đó: + Lấy 3/12 phơi bỏ vào nước, chờ khoảng 10 giây sau lấy lau khô, mang mài sơ đem đo HRA, phơi đo lần (nhóm 2) + Lấy 3/9 phôi bỏ vào NaCl, chờ khoảng giây sau lấy lau khơ, mang mài sơ, đem đo độ cứng HRA, phôi đo lần (nhóm 3) + Lấy 3/6 phơi bỏ vào dầu khoáng, chờ khoảng phút, lấy rửa lại nước rửa chén, sau mang lau khô mài sơ, mang đo độ cứng HRA, phơi đo lần (nhóm 4) + Lấy 3/3 phơi cịn lại bỏ ngồi khơng khí chờ khoảng 20 phút, sau mang bỏ nước để làm nguội, sau lấy lau khô, mang mài sơ đo độ cứng HRA, phơi đo lần (nhóm 5) + Lấy mẫu nhóm mang ram cao nhiệt độ khoảng 550 °C khoảng 20 phút, sau lấy bỏ ngồi khơng khí khoảng phút, bỏ vào nước để làm nguội lai, lấy lau khơ mang mài sơ sau đo độ cứng HRA, phơi đo lần (nhóm 6) + Lấy mẫu nhóm mang ram thấp nhiệt độ 250 °C khoảng 20 phút, sau lấy bỏ ngồi khơng khí khoảng phút, bỏ vào nước để làm nguội lại, lấy lau khơ mang mài sơ sau đo độ cứng HRA, phơi đo lần (nhóm 7) IV SỐ LIỆU ĐO ĐƯỢC ĐỘ CỨNG HRC Lần đo Mẫu Mẫu Mẫu 3 3 3 3 55 54 54 83 82,5 83 81 81,5 82 68 70 68 63 63 64 69 69 69 79 78,5 77 54 56 55,5 82 83,5 83 82,5 83 83 69 70 69,5 63 64 65 69 69 69,5 70 72 70 55 55,5 56 81 82 83 83 83 83 67,5 69 68 66 65 65 71 73 69 75 77 78 Trước tơi Nước Muối NaCl Dầu khống Khơng khí Ram cao Ram thấp Trung bình 55 82,56 82,44 68,78 64,22 69,72 75,18 V MỐI QUAN HỆ Mối quan hệ trước sau - Với nhiệt độ nung 820 – 850 °C nung khoảng 20 phút, làm nguội môi trường khác tăng giảm - Trong điều kiện sau bỏ vào nước, ta thấy độ cứng HRA tăng mạnh so với trước 82,56 – 55 = 27,56 - Trong điều kiện sau bỏ vào nước muối NaCl, ta thấy độ cứng HRA tăng cao so với trước 82,44 – 55 = 27,44 - Trong điều kiện sau tơi bỏ vào dầu khống, độ cứng HRA tăng so với trước 68,78 – 55 = 13,78 - Trong điều kiện su tơi bỏ ngồi khơng khí, độ cứng HRA tăng so với trước tơi 64,22 – 55 = 9,22 - Trong điều kiện ram thấp, ta thấy độ cứng HRA giảm 82,44 – 75,18 = 7,26 - Trong điều kiện ram cao, ta thấy độ cứng HRA giảm đáng kể 82,56 – 69,72 = 12,84 * Nhận xét: - Ram thấp có ưu điểm cứng hơn, tổ chức đạt mactenxit ram - Ram cao có ưu điểm tổ chức tốt, ổn định hơn, tổ chức đạt xoocbit ram - Độ cứng mẫu làm nguội môi trường nước cao nhất, môi trường NaCl, đến dầu khống cuối mơi trường khơng khí Mối quan hệ độ cứng tốc độ nguội °C/s °C/s 100 90 82.56 82.44 600 1100 80 7064.22 68.78 60 50 40 30 20 10 30 150 - Cùng nhiệt độ thời gian giữ nhiệt nhau, môi trường làm nguội khác ta thấy độ cứng chúng khác nhau, chúng thể qua biểu đồ độ cứng tốc độ nguội - Độ cứng môi trường làm nguội nước lớn nhất, sau đến độ cứng làm nguội mơi trường nước muối, tiếp đến mơi trường dầu khống, cuối mơi trường khơng khí - Qua quan sát thí nghiệm mơi trường làm nguội mơi trường nước muối NaCl dễ bị oxi hóa nhất, mơi trường dầu khơng khí độ cứng chi tiết khơng đảm bảo độ xác tốn - Từ biểu đồ khẳng định môi trường thép ngành công nghiệp chi tiết cồng kềnh, đơn giản ta nên chọn mơi trường tơi nước, mơi trường dễ sử dụng, khơng địi hỏi tay nghề kinh nghiệm người công nhân cao, không gây độc hại người lao động, giá thành sau sản phẩm gia công rẻ Đây yếu tố đặc biệt người công nhân chọn môi trường để làm nguội chi tiết Mối quan hệ độ cứng sau ram °C 80 78 76 75.18 74 72 70 69.72 68 66 64 62 60 250 550 - Ram thấp độ cứng tốt so với ram cao VI NHẬN XÉT - RÚT RA KẾT LUẬN - Xác định quan hệ nhiệt độ với mơi trường làm nguội q trình nhiệt luyện để khẳng định yếu tố định đến chất lượng sản phẩm (độ cứng, độ mài mòn, chuyển biến tổ chức, ứng suất, biến dạng,…) từ lựa chọn môi trường làm nguội nhiệt độ nung phù hợp cho thép C45 - Xây dựng biểu đồ thể mối quan hệ độ cứng vật liệu tốc độ nguội làm sở cho việc lựa chọn thông số nhiệt luyện sản phẩm phù hợp với yêu cầu sử dụng - Sau tơi thép có tổ chức mactenxit tơi austenit dư (từ trình làm nguội nước nước muối) Cả hai pha không ổn định nhiệt độ thường - Đối với ram cao Mactenxit phân hủy hoàn toàn thành ferit xementit Phụ thuộc vào kích thước phân tử xementit mà ta có trustit xoocbit ram mà ta có độ cứng, độ bền thấp mactenxit, độ dẻo lại cao - Đối với ram thấp, austenit dư bị phân hủy, sản phẩm tạo thành giống sản phẩm chuyển biến trung gian bainit - Ram cao ta thu mẫu có tính dẻo dai, tổ chức tốt, ổn định, với ram thấp ta thu mẫu có tính cứng ... lị thí nghiệm Hình d? ??ng chi tiết Trịn Nhiệt độ nung Cho 1mm đường kính 1, 5 1, 0 0,8 0,4 600 700 800 900 10 00 Vuông Thời gian nung (phút) Tấm Cho 1mm chiều d? ?y 2, 2 1, 5 1, 2 0,6 1, 6 0,8 Chọn môi trường... Nước Muối NaCl D? ??u khống Khơng khí Ram cao Ram thấp Trung bình 55 82, 56 82, 44 68,78 64 ,22 69, 72 75 ,18 V MỐI QUAN HỆ Mối quan hệ trước sau - Với nhiệt độ nung 820 – 850 °C nung khoảng 20 phút, làm... tồn thành ferit xementit Phụ thuộc vào kích thước phân tử xementit mà ta có trustit xoocbit ram mà ta có độ cứng, độ bền thấp mactenxit, độ d? ??o lại cao - Đối với ram thấp, austenit d? ? bị phân