Nghiên cứu quy trình đúc kết hợp với nhiệt luyện để tăng tính mài mòn và giảm hàm lượng crom cho gang hợp kim cao làm bi nghiền và tấm lót xi măng

uỷ ban Nhân dân thành phố Hà nội S KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HÀ NỘI BÁO CÁO TỔNG KẾT Đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ Nghiên cứu quy trình đúc kết hợp với nhiệt luyện để tăng tính mài mòn giảm hàm lợng crom cho gang hợp kim cao làm bi nghin v tm lút xi măng ĐƠN VỊ THỰC HIỆN : TRUNG TÂM NGHIÊN CU VT LIU HC HBK HN Chủ nhiệm đề tài: TS Lê Thị Chiều Hà Nội 2012 MC LC 1.1 1.2 1.3 1.4 Lời nói đầu PHẦN I: TỔNG QUAN Điều kiện làm việc bi nghiền lót 1.1.1 Lưu trình sản xuất xi măng 1.1.2 Máy nghiền xi măng 1.1.3 Điều kiện làm việc bi nghiền lot Hợp kim chịu mài mòn crom cao 1.2.1 Hợp kim chịu mài mịn 1.2.2 Gang trắng hợp kim hố crom 11 1.2.3 Biến tính gang trắng crơm thấp hỗn hợp Ti-Re-Bi 20 1.2.4 Tình hình sử dụng gang chịu mài mịn ngồi nước 24 Cơng nghệ đúc gang 26 1.3.1 Công nghệ đúc khuôn tươi 27 1.3.2 Công nghệ đúc CO2 32 1.3.3 Công nghệ đúc mẫu cháy 33 Xử lý nhiệt 39 1.4.1 Tôi gang crom 39 1.4 Ram gang crom 41 1.4.3 Ủ gang crom 42 1.4.4 Khử ứng suất gang crom 43 PHẦN II: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44 2.1 Nội dung nghiên cứu 44 2.2 Phương pháp nghiên cứu 44 2.3 Các phương pháp thực nghiệm 45 2.3.1 Chuẩn bị mẫu nghiên cứu 46 2.3.2 Các phương pháp kiểm nghiệm 46 PHẦN III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 51 3.1 Phân tích bi nghiền sử dụng Việt Nam 51 3.2 Ảnh hưởng hàm lượng crom đến tổ chức tính chất gang 54 3.2.1 Ảnh hưởng crom đến tổ tế vi chức gang 54 3.2.2 Ảnh hưởng crom đến tính gang 63 3.3 Ảnh hưởng công nghệ đúc tới tổ chức tính chất gang 64 3.3.1 Ảnh hưởng công nghệ đúc tới tổ chức tế vi 67 3.3.2 Ảnh hưởng cơng nghệ đúc tới tính chất 67 3.3.3 Ảnh hưởng công nghệ đúc tới tổ chức tính chất gang sau 68 nhiệt luyện 3.4 Biến tính gang 13%crom 69 3.4.1 Thành phần hỗn hợp phương pháp biến tính 70 3.4.2 70 Ảnh hưởng Titan đất đến cấu trúc tế vi hợp kim đúc 3.4.3 Ảnh hưởng biến tính tới thành phần gang 3.4.4 71 Ảnh hưởng Titan đất đến cấu trúc tế vi hợp kim trạng 73 thái nhiệt luyện: 3.4.5 Ảnh hưởng Ti RE đến độ cứng hợp kim 3.4 81 Ảnh hưởng Titan đất đến độ mài mòn hợp kim chế tạo 88 bi nghiền 3.4.7 Ảnh hưởng Titan đất đến độ dai va đập hợp kim chế tạo 90 bi nghiền So sánh với số loại bi sử dụng Việt nam 95 3.6 Ứng dụng kết nghiên cứu 93 3.6.1 Sản phẩm ứng dụng 93 3.6.2 So sánh mức độ chi phí 94 PHẦN IV: KẾT LUẬN 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 LỜI MỞ ĐẦU Nước ta giai đoạn phát triển kinh tế mạnh mẽ Các cơng trình xây dựng hạ tầng, xây dựng dân dụng ngày nhiều Do vậy, nhu cầu vật liệu xây dựng mà có xi măng lớn Ngành công nghiệp sản xuất xi măng phát triển, nhiều nhà máy xi măng đời, đòi hỏi thiết bị phụ tùng bị ngày cao số lượng lẫn chất lượng Nhiều chi tiết ngành xi măng đòi hỏi độ bền, khả chống mài mịn cao bi nghiền, lót, vành nghiền Các chi tiết thường chế tạo hệ hợp kim Fe-C-Cr, lượng Cr dao động từ 11% đến 28% Hàm lượng hợp kim sử dụng cho chi tiết lớn, tính riêng với bi nghiền có hàm lượng 15% Cr 50,7 Crom năm Trong hoàn cảnh giá nguyên vật liệu tăng cao nay, hàm lượng nguyên tố hợp kim cao, giá thành chi tiết tăng mạnh, làm tính cạnh tranh doanh nghiệp Đó chưa kể đến hàm lượng nguyên tố hợp kim cao, ứng suất sau đúc nhiệt luyện lớn, nguy nứt vỡ nhiều Vì việc: Nghiên cứu tăng tính chống mài mịn giảm hàm lượng crom cho gang hợp kim cao làm bi nghiền lót xi măng cần thiết Báo gáo bao gồm - Phần I: Tổng quan - Phần II:Nội dung phương pháp nghiên cứu - Phần III: Kết nghiên cứu - Phần IV: Kết luận Chúng tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới Sở Khoa học Công Nghệ Hà Nội tin tưởng giao cho thực đề tài Quá trình nghiên cứu nghiên cứu tiến hành chủ trì Trung tâm Nghiên cứu vật liệu học với giúp đỡ cán thí nghiệm khoa Khoa Học & Công Nghệ Vật liệu, kỹ sư, ban quản lý cơng ty Cơ Khí Đơng Anh, Cơng ty Cơ khí Phú Sơn, Hà Nội, Cơng ty đúc Thắng Lợi, Nam Định, Công ty Xi măng Hoàng Thạch thạc sỹ, tiến sỹ, ban quản lý Viện Tên Lửa – Bộ Quốc Phòng, Viện Năng lượng máy mỏ, nghiên cứu sinh Hoàng Thị Ngọc Quyên Chúng xin bày tỏ cám ơn chân thành tới quan cá nhân nói PHẦN I : TỔNG QUAN 1.1 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA BI NGHIỀN VÀ TẤM LÓT Việc nghiên cứu q trình làm việc bi nghiền lót thực số nhà máy sản xuất xi măng, đó, chủ yếu Ximăng Hồng Thạch 1.1.1 Lưu trình sản xuất xi măng: Xi măng sản xuất theo chu trình phổ biến: Nguyên vật liệu ban đầu Chuẩn bị liệu Sấy; Nghiền thô Đá vôi; Sét caolin; Quặng boxit; quặng sắt; Than đá Phân loại Không đạt Phân loại độ hạt; Phối liệu Khơng đạt Nghiền clinke Đóng bao thành phẩm Kho Làm nguội clinke Nghiền tinh Không đạt Nung tạo clinke Nung sơ Lưu trình sản xuất xi măng Liệu ban đầu từ xiclo chứa đưa lên tháp chứa, cân theo thành phần phối liệu Liệu sau phối đưa vào máy nghiền tinh thành dạng cám đưa vào tháp trao đổi nhiệt Ở lò quay liệu nung đến nhiệt độ 1450OC để đảm bảo có 24% pha lỏng, tạo nên clinke Clinke lị làm nguội khơng khí nước Kích thước cục clinke cỡ khoảng 25 – 150 mm, nhiệt độ khoảng 115 OC được cho vào máy nghiền bi để độ mịn yêu cầu Nhiệt độ xi măng khỏi máy nghiền cỡ 300OC Bi nghiền lót sử dụng khâu nghiền clinke Khi mở máy quay, bi nghiền lị lúc đầu quay nhờ lực li tâm, sau số bi tách khỏi vỏ rơi theo quỹ đạo parabol, số bi khác lăn trượt lên Kết vật liệu nghiền nhỏ trượt tương đối viên bi với lót bi, va đập bi vào vật liệu rơi từ độ cao sản sản khơ đầu Việt tiên Nam,nk e Việt Nam,n 1.1.2 Máy nghiền bi ke xuất khô đầu dây tiên truyền sản Việt xuất Nam,n khô Các loại thiết bị máy nghiền bi vàkemáy nghiền conđầu lăn dùng rộng rãi tiên nhà máy silicat để nghiền samốt, manhezit, tràng thạch, clinhke xi măng… Có thể Việtnghiền có ngăn nghiền khơ hay ướt, làm việc với chu trình kín hở Máy Nam,n hai ngăn, vật liệu thường chiếm 28-32% thể tích thùng nghiền ke Hình 1.1: Cấu tạo tang nghiền máy nghiền bi 1- cửa vào liệu; 2- bi nghiền; 3- cửa liệu Hoạt động máy nghiền bi: đá, quặng clinke nghiền máy nghiền bi Máy nghiền bi có dạng hình trụ nằm ngang, đường kính 5,4m, dài 15m, tốc độ quay khoảng 15 vòng/ph, phân thành khoang chứa, khoang chứa khoảng 750 liệu chứa khoảng 230 bi Bi có đường kính từ 15 – 90mm Thể tích liệu bi đưa vào khơng vượt 1/3 máy nghiền Thành máy nghiền đặt lót vít chặt với thân máy bulong, đặt cho làm việc bi tự phân loại vùng làm việc bi ứng với đường kính khác Giữa khoang có vách ngăn Khoang chứa liệu , bi lớn có kích thước từ 60 đến 90 mm Khoang nghiền liệu thành bột Ở khoang bi có kích thước nhỏ, đường kính 60 đến 10 mm Lượng bi đạn dùng máy nghiền chiếm thể tích khơng vượt qua 1/3 thể tích máy Thời gian sử dụng máy nghiền dài, thường từ tháng đến năm Nên phải tháng tới năm thay lót, khắc phục cố, u cầu lót cao Liệu sau khỏi máy nghiền có nhiệt độ gần 3000C Hình 1.2: Mặt cắt ngang tang quay máy nghiền bi Khi mở máy quay, bi nghiền lò lúc đầu quay nhờ lực li tâm, sau số bi tách khỏi vỏ rơi theo quỹ đạo parabol, số bi khác lăn trượt lên Kết vật liệu nghiền nhỏ trượt tương đối viên bi với lót bi va đập bi vào vật liệu rơi từ độ cao a, Máy nghiền ống Trong máy nghiền ống, số vòng quay máy nghiền tính tốn với giả thiết sau: * Các viên bi giống * Coi kích thước bi khơng đáng kể với tang nghiền Khi tang nghiền quay, bi chịu tác động lực: + Lực ly tâm Plt có phương hướng kính có chiều ln ln kéo bi vào thành tăng nghiền + Lực ma sát thành máy bi Fms Trọng lượng G phân làm hai thành phần hình vẽ: G.cosα: Thành phần hướng tâm G.sinα: Thành phần lực tiếp tuyến Fm A1 F1t A s B Gsin Gcos  F m s H G h h R0 G G A2 R : Hình 1.3: Quỹ đạo chuyển động bi góc tạo phương thẳng đứng bán kính quay qua điểm A α: góc rơi Điểm A nằn quỹ đạo chuyển động viên bi bi rơi khỏi tang Bi nghiền rơi khỏi máy khi: G.cosα ≥ Plt → → → Trong R: bán kính tang nghiền m: Khối lượng viên bi G: Trọng lượng viên bi g: gia tốc trọng trường V: vận tốc tang Phương trình n: số vịng quay phương trình chuyển động viên bi.Khi tốc độ quay tăng dần, đạt đến giá trị định, bi nâng lên điểm cao A1(H=Hmax) Lúc bi khơng bị rơi mà bám dính vào thành máy nghiền Số vòng quay lúc gọi số vịng quay tới hạn, góc α lúc 0o Α=0 → Vậy số vòng quay tới hạn là: Để máy làm việc số vòng quay tang phải nhỏ số vòng quay tới hạn: n ≤ nth 1.1.2 Điều kiện làm việc bi nghiền lót * Điều kiện làm việc bi nghiền Bi nghiền có hai loại bi cầu bi đạn Bi cầu làm gang hợp kim cao hay thép hợp kim Bi đạn chế tạo gang hợp kim Trong trình làm việc bi ban đầu có đường kính 90 60 mm sau mịn đần Khi mịn nhỏ 60 mm cho sang khoang thứ hai Tại khoang cho thêm bi đạn Khi bi cầu bi đạn nhỏ đến 10mm bị loại Trong trình làm việc viên bi vừa phải chịu ứng suất nén va đập đồng thời chịu mài mòn ma sát tiếp xúc trượt Dưới tác dụng ma sát lớn, nhiệt độ làm việc viên bi thường cao khoảng 300 0C Tại nhiệt độ phần lớn hợp kim trở nên mềm nên ảnh hưởng khơng tốt đến q trình nghiền chất lượng sản phẩm nghiền Việc đánh giá chất lượng trực tiếp bi q trình làm việc khó, đánh giá chất lượng cách gián tiếp thơng qua hao mịn bi sản phẩm, khoảng 70g/ xi măng loại tốt Theo nhận xét sở sản xuất xi măng, bi sản xuất nước bị mài mòn nhanh, thời gian sử dụng thường ngắn Bi cứng bề mặt, sau lớp có độ cứng cao mịn đi, q trình mịn diễn nhanh Trong nhiều trường hợp, bi bị vỡ va đập Cơng ty Cơ Khí Đơng Anh nơi sản xuất bi nhiều nhất, chất lượng tốt cả, theo thông tin Cơng ty Hồng Thạch bi Đơng Anh có độ cứng tốt, khả chịu mài mòn cao Tuy nhiên bi giịn dễ vỡ q trình làm việc, độ dai va đập Bi nhập ngoại nước Ấn Độ số nước khác tuổi thọ làm việc bi cao, bi vừa có độ cứng dẻo dai cao nên khả chịu va đập, chịu mài mòn tốt, nhiên giá thành nhập phí vận chuyển cao * Điều kiện làm việc lót Tấm lót chi tiết lót máy nghiền xi măng Các lót ghép với bắt bulong chặt với thân máy lắp thành máy nghiền.Tùy theo tính chất làm việc loại thiết bị nghiền mà lót chế tạo từ thép mangan cao, thép niken crom cao hay gang crom Khi làm việc lót chịu ứng suất va đập bi vật liệu nghiền Tấm lót phải chịu mài mịn ma sát tiếp xúc trượt gây nên nhiệt độ cao 3000C Dạng hỏng lót chủ yếu vỡ mịn Hình 1.4: Tấm lót máy nghiền xi măng Hiện sở sản xuất bi lót máy nghiền bi nước phục vụ cho nhà máy xi măng đáp ứng phần lớn nhu cầu nhà máy sản xuất xi măng, lót sản xuất nước thay sản phẩm nước ngoài, chất lượng làm việc tốt Tuy nhiên chất lượng lót nước nhiều hạn chế bị mài mòn nhanh, khoảng vài tuần tháng làm việc phải dừng máy để thay Riêng lót Cơng ty Cơ khí Đơng Anh có độ cứng cao lại hay xảy tượng nứt vỡ điểm, làm mòn lăn Yêu cầu độ chịu mài mịn bi nghiền lót máy nghiền bi địi hỏi cao lót máy nghiền bàn nghiền hay gọi máy nghiền đứng Thường độ cứng lót bàn nghiền từ 48-54HRC, lót máy nghiền bi bi từ 56-62HRC 1.2 Hợp chịu mài mòn crom cao 1.2.1 Hợp kim chịu mài mòn Tính chịu mài mịn: Là khả chống lại hao mòn khối lượng bề mặt chi tiết tác dụng lực ma sát thời gian dài Thông thường, độ cứng tăng, khả chị mài mòn tăng Khả phụ thuộc yếu tố sau: * Hệ số phân bố kích thước cacbit Độ cứng đạt 427HV100 (ở mẫu 4) đến 495HV 100 (ở mẫu 2) Đây độ cứng austenit (vì austenit có độ cứng từ 300 -600HV) - Độ cứng tế vi mẫu sau nhiệt luyện 696HV100 733HV100 Hình 3.44 Độ cứng tế vi mẫu sau nhiệt luyện Các mẫu sau nhiệt luyện có độ cứng tế vi đạt từ 700HV 100 đến 840HV100 độ cứng phù hợp mactenxit (Độ cứng mactenxit đạt 700 – 1010 HV) 87 3.4.6 Ảnh hưởng Titan đất đến độ chống mài mòn hợp kim chế tạo bi nghiền Hình 3.45: Đồ thị biểu diễn khối lượng hao mòn mẫu đúc mẫu nhiệt luyện với quãng đường 2km tải 12N giấy ráp 240µm Khả chống mài mịn hợp kim biểu thị qua lượng hao hụt khối lượng tác động tải trọng chuẩn, chạy quãng đường chuẩn mài mòn vật liệu quy định Khả chống mài mịn cao vật liệu có độ cứng cao nguy bong tróc hạt nhỏ Với tải trọng 12N, vận tốc quãng đường, khối lượng hao mòn mẫu trạng thái đúc trạng thái nhiệt luyện biểu thị hình 3.45 Cùng với tăng lên hàm lượng titan đất hiếm, khối lượng hao mòn giảm Điều có nghĩa hợp kim biến tính theo chiều tăng lên titan đất khả chống mài mòn tăng lên, 88 Các mẫu sau nhiệt luyện có độ chống mài mịn tốt mẫu đúc (Khối lượng hao mòn mẫu nhiệt luyện nhiều so với mẫu đúc) Hình 3.46: Đồ thị biểu diễn khối lượng hao mòn mẫu đúc với quãng đường 2km tải 20N giấy ráp 240m 89 Hình 3.47: Đồ thị biểu diễn khối lượng hao mòn mẫu đúc với quãng đường 2km tải khác 90 Hình 3.44 3.45 biểu thị khối lượng hao mòn mẫu trạng thái đúc nhiệt luyện theo tải khác Mẫu không biến tính titan đất thấy rõ: tăng tải trọng mài mòn, độ hao mòn khối lượng tăng mạnh Với mẫu hợp kim biến tính titan đất hiếm: Với tải trọng khác nhau, tăng lượng biến tính, khối lượng hao mòn mẫu giảm độ hao mòn khối lượng mẫu đến mẫu biểu thị đường thẳng có góc nghiêng lớn chứng tỏ q trình hao mịn xảy với tốc độ lớn Đường thẳng biểu thị từ mẫu đến mẫu có góc nghiêng nhỏ hơn: mẫu bị mài mịn với tốc độ nhỏ Mẫu với 0% Ti + RE có độ chống mài mịn nhất, mẫu có 0,66% Ti +RE, có độ chống mài mịn tốt nhất: Khi chưa có biến tính, khả chống mài mài mịn hợp kim gang crơm thấp Khi biến tính khả chống mài mịn hợp kim tải trọng khác tăng lên rõ rệt Điều giả thích là: Lượng hao hụt khối lương phụ thuộc vào độ cứng hợp kim nguy bong tróc cacbit Khi có biến tính, hợp kim có cấu trúc nhỏ mịn, độ cứng tăng cacbít liên tục nên q trình bong tróc trở nên khó khăn Tăng tải trọng lên từ 12N đến 20N, mẫu đúc mẫu nhiệt luyện biểu có độ hao mịn khác Độ hao mòn giảm theo hàm lượng Ti biến tính mẫu mẫu ( mẫu chứa 0,5%Ti +RE 0,66% Ti+RE ), độ hao mịn gần tương đương, khơng chênh lệch nhiều mẫu Như có titan đất độ chống mài mòn hợp kim tăng lên với tốc độ chậm, chứng tỏ bong tróc mài mịn khó khăn nhiều so với hợp kim gang crơm khơng có titan đất 91 ĐỘDAI DAIVA VAĐẬP ĐẬP (MPa.m (MPa.m1/21/2)) ĐỘ 3.4.7 Ảnh hưởng Titan đất đến độ dai va đập hợp kim chế tạo bi nghiền 6.8 6.4 5.6 5.2 4.8 4.4 3.6 3.2 2.8 2.4 M3 M2 M1 % Ti M0 %(Ti + RE) Hình 3.49: Độ dai va đập mẫu nhiệt luyện theo tăng lên hàm lượng Ti RE Hình 3.49 biểu thị độ dai va đập mẫu theo chiều tăng hàm lượng Titan đất hiếm: Khi tăng hàm luợng Ti RE độ dai va đập tăng lên đáng kể Ở mẫu khơng biến tính hợp kim hóa có độ dai va đập thấp, đạt 2,2 Mpa.m 1/2 , Mẫu hàm lượng Ti RE 0,23% , độ dai đạt 4,2MPa.m 1/2, tăng lên 5,6 MPa.m1/2 , với mẫu đạt 6,4 MPa.m1/2 với mẫu Độ dai va đập khả chống phá hủy tải trọng va đập, liên quan đến lan truyền vết nứt xuyên qua tổ chức hợp kim Ở gang trắng vết nứt có xu hướng phát triển dọc biên giới cácbít/nền xuyên qua pha cácbít Sự phá hủy khó khăn nhiều vết nứt phải lan truyền môi trường hạt mịn phân tán, vật liệu có tổ chức mịn, cácbit phân bố đồng rải rác độ dai va đập hợp kim tăng lên Hợp kim 13% Crom biến tính titan đất hiếm, độ dai va đập hợp kim tăng mạnh tác động ảnh hưởng titan đất tới phân bố kích thước hạt tổ chức phân tích 92 Gang trắng 13% crôm với hàm lượng hợp kim biến tính từ 0% Titan + đất đến 0,66% Titan tiến hành phân tích, kiểm tra đánh giá cấu trúc, độ cứng thô đại độ cúng tế vi kim loại, so sánh độ hao mịn q trình mài mịn với tải trọng khác kiểm tra độ dai va đập hợp kim nghiên cứu Tất hợp kim nghiên cứu hai dạng: đúc nhiệt luyện Các ảnh hưởng trình hợp kim hóa biến tính titan đất tổng hợp kết luận sau: Về cấu trúc Cấu trúc hợp kim gang trắng để sản xuất bi nghiền thay đổi: tổ chức cácbit thô to, dạng khối liên tục ứng với hàm lượng 0% Ti +RE Khi hợp kim hóa biến tính Titan đất hiếm, cấu trúc trở nên nhỏ mịn, cacbit có dạng rời rạc, liên tục, ngồi cịn có cacbit TiC nhỏ mịn Quá trình nhiệt luyện làm thay đổi cấu truc hợp kim Ở trạng thái đúc mẫu có cấu trúc có dạng peclít, có austenit dư Sau nhiệt luyện, cấu trúc có dạng mactenxit phân bố cácbít nhỏ mịn rời rạc Cấu trúc mẫu mẫu có nhiều titan đất sau nhiệt luyện cấu trúc đạt độ nhỏ mịn cácbit dạng rời rạc, liên tục Về độ cứng Sử dụng hai phương pháp xác định độ cứng: độ cứng thô đại độ cứng tế vi Độ cứng mẫu sau nhiệt luyện tăng so với mẫu đúc Độ cứng mẫu tăng theo chiều tăng hàm lượng titan đất Độ cứng tế vi mẫu trạng thái đúc đạt gần 500HRC, Các mẫu nhiệt luyện 930 0C ram 2200C có độ cứng cao :61 -62HRC sau nhiệt luyện độ cứng sau nhiệt luyện đạt khoảng 800 HRC Về độ mài mòn Với vận tốc, trượt quãng đường với tải trọng, độ hao mòn mẫu giảm ngược chiều với tăng hàm lượng titan biến tính hai trạng thái nhiệt luyện đúc Ở mẫu có chứa titan đất cường độ giảm khối lượng không mạnh với mẫu không chứa titan đất Điều chứng tỏ 93 mẫu hợp kim hóa biến tính có độ chống mài mịn cao, đạt độ chống mài mòn cao mẫu ứng với hàm lượng 0,66% titan đất Về độ dai va đập Các mẫu chứa titan đất có độ dai va đập cao hẳn với mẫu khơng có titan đất thành phần hợp kim Độ dai va đập cao với mẫu mẫu chứa nhiều titan đất 5: So sánh với số loại bi sử dụng Việt nam So sánh thành phần: - Bi Đông Anh: Crôm (20.3%), cacbon (3.16%), photpho(0.056%), lưu huỳnh(0.056%) - Bi Nhật: Crôm(15.64%), cacbon(2.2%), phốtpho(0.019%), lưu huỳnh(0.021%), Ti:0 - Bi đề tài: Crôm(13.1.%), cacbon(2.6%), phốtpho(0.069 %), lưu huỳnh(0.059%), Ti(0, 23) So sánh tổ chức a)X100 10 0x Hình 3.50: So sánh tổ chức loại bi: a): Bi Nhật, b): Bi Đông Anh, C)Bi đề tài C) x100 94 So sánh độ cứng Kết độ cứng số mẫu 63.5 63 62.5 62 HR C 61.5 61 60.5 60 59.5 59 58.5 Bi Thắng Lợi 0.225%Ti 0.519%Ti 0.661%Ti Bi Nhật Hình 3.51 Kết độ cứng số mẫu khảo sát biến tính Có thể nhận xét sơ so sánh bi 13%Cr biến tính số bi sử dụng nước ta: Về thành phần: Lượng Crom thấp hơn, tổ chức; bit phân bố rời rạc, nhỏ mịn, tương đương bi ngoại, độ cứng có thấp bi Nhật cao bi nước Ứng dụng kết nghiên cứu 3.6.1: Địa điểm ứng dụng • Tai Công ty Thắng Lợi :xuất xưởng khoảng 10 bi nghiền xi măng, khách hàng phản hồi tốt Đề tài ứng dụng kết nghiên cứu công ty Đúc Phú Sơn,Hà Nội, công ty Thắng Lợi, Nam Định trao đổi kết với cơng ty Cơ khí Đơng Anh Hình 3.52 giới thiệu sản phẩm dây truyền sản xuất bi Cơ khí Đơng Anh, cơng ty Thắng Lợi (hình 3.53) 95 Hình 3.52: Tấm lót bi cơng ty Thắng Lợi Hình 3.53: Tôi bi dầu 3.5.2 So sánh mức độ chi phí áp dụng biến tính Qua q trình nghiên cứu công nghệ đúc ảnh hưởng hợp kim ta thấy phương pháp đúc khuôn chân không tốt * Khi sử dụng chất biến tính, để biến tính hợp kim Ta thấy mặt cơng nghệ tỏ có ưu điểm tốt khơng biến tính mặt kinh tế ta thấy: ( giả sử nấu gang crơm tồn fêro Cr, biến tính fêro Ti) - Fêro Cr: 65%Cr/1kg = 50000 vnd - Fero Ti: 35%Ti/1kg = 70000-80000 vnd * Nấu mác bi 10,3%Cr: gang hợp kim dùng: 103kg Cr Lượng Fêro dùng: 311kg = 16 triệu * Nấu macbi 15%Cr: Lượng fero dùng: 11.5 triệu * Nấu mac bi 13%Cr: 10 triệu Khi dùng chất biến tính 96 * Nấu mác bi Ф90(13%Cr, 0,115%Ti) Fêro Cr dùng: 100kg = 10 triệu Fêro Ti: 14,7kg = 1.1 triệu Tổng chi phí nấu mác bi Ф90: 11.1 triệu * Nấu mác bi Ф90(13%Cr, 0,519%Ti): 11.4 triệu ta thấy: So với nấu mác hợp kim Cr cao ta thấy biến tính hợp kim thấp tiết kiệm hẳn Hình 3.54: Chi phí sản xuất số mác bi khơng sử dụng biến tính sử dụng biến tính Từ đồ thị 3.54, nhận thấy: So với nấu mác hợp kim Cr cao ta thấy biến tính hợp kim thấp tiết kiệm hẳn so với sử dụng bi crom cao (20%) Ngồi tính theo số liệu phân tích phần trên, chất lượng biến tính tốt hẳn, mức độ bi thu hồi sau hỏng ít, nâng cao sức cạnh tranh thị trường, uy tín cơng ty Nên nấu hợp kim cho bi ta nên dùng phương pháp biến tính hợp kim 97 PHẦN IV KẾT LUẬN Đã nghiên cứu chế tạo thành công hợp kim gang trắng 13% crôm với hàm lượng hợp kim biến tính từ 0% Titan + đất đến 0,66% Titan đất Ảnh hưởng đưa thêm Ti chất biến tính vào hợp kim gang trắng Crơm 13% làm rõ Cấu trúc hợp kim thay đổi từ thô to, cácbit dạng khối, liên tục chuyển sang cấu trúc mịn, phân bố cácbit trở nên đồng liên tục Độ cứng, độ mài mòn độ dai va đập hợp kim tăng lên tăng hàm lượng Ti RE từ đến 0,66% Đã khảo sát ảnh hưởng công nghệ đúc đến chát lượng bi, nhận thấy thực đúc khuôn chân khơng có nhiều ưu điểm mặt kinh tế tính Sử dụng CN Khn chân không vốn đầu tư ban đầu cao khuôn khác Đây cơng nghệ tiên tiến có ưu điểm lớn tái sinh cát, chi tiết có độ xác cao phải gia cơng, lượng vật đúc trong/1 khuôn lớn, không gây ô nhiễm mơi trường Vì nên đề tài lựa chọn đúc khuôn chân không 3.Chế độ nhiệt luyện với bi đạn bi có đường kính 40mm trở lại, sử dụng chế độ nhiệt luyện 930 ram 220 tối ưu cho bi 13%Cr lượng thấp Với bi có kích thước lớn lót nên dùng chế độ : Tôi 1050 oC ram 500oC để bi đạt độ cứng 60HRC đồng Kết nghiên cứu cho thấy với hàm lượng Cr thấp dùng phương pháp biến tính, kết hợp với phương pháp đúc nhiệt luyện hợp lý cho ta kết quả: độ cứng, tổ chức tế vi gần với bi có hàm lượng Cr cao Tổ chức độ cứng tỏ tốt bi nước Tính tốn kinh tế sơ cho thấy bi có hàm lượng 13%Crom kết hợp với biến tính có giá cạnh tranh so với bi có hàm lượng crom cao Đề tài thử nghiệm kết nghiên cứu hai công ty đúc bi Phú Sơn công ty Thắng Lợi, kết nhận khả quan Đề tài hoàn thành mục tiêu đề 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Công Dưỡng - Vật liệu học, NXB Khoa học Kĩ thuật Hà Nội - 1997 Nghiêm Hùng - Vật liệu học, ĐHBKHN - 1987 PGS TS Nguyễn Hữu Dũng - Hợp kim đúc GS.TSKH Nguyễn Văn Thái, PGS.TS Nguyễn Hữu Dũng, PGS Phạm Quang Lộc Công nghệ vật liệu, NXB- KHKT John E.Bringas, Editor - Handbook of comparative word steel standars ASM Handbook, Volume 4, Heat Treating 10 ASM Handbook, Volume 15, Casting 11.Hoàng thị Ngọc Quyên, Lê Thị Chiều, Đinh Quảng Năng-Tạp chí "Khoa học cơng nghệ kim loại tháng năm-Ảnh huởng Titan đất đến cấu trúc, độ mài mòn gang trắng 3% Crôm trước tinh 12.Le Thi Chieu, Hoang Thi Ngoc Quyen, Dinh Quang Nang, Pham Mai Khanh EFFECTS OF HEATTREATMENT ON 3%CHROMIUM WHITE CAST IRON MODIFIED BY MIXTURE OF Ti AND DONG-PAO RARE EARTH 13 V L Lushchenkov, G I Slyn'ko,and A D Sherman,UDC 620.181:669.15-196 DISTRIBUTION OF CHROMIUM AND MOLYBDENUM IN WHITE CAST IRON 14.G I S i l ' m a n , M S F r o l ' t s o v , and N A B o l k h o v i t i n a-UDC 669.75-196:621.78:620.18 EFFECT OF HEAT TREATMENT ON THE STRUCTURE AND PROPERTIES OF ALLOYED WHITE CAST IRON G I Silman,1 E A Pamfilov,1 S S Gryadunov,1 and A I Gruvman2 EFFECT OF THE STRUCTURE OF CHROMIUM-VANADIUM WHITE IRONS ON THEIR WEAR RESISTANCE 15 Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No 8, pp 32 – 36, August, 2007 “Abrasive wear of chromium-vanadium white irons “ 16 B S TERRY, O S CHINYAMAKOBVU* 99 Department of Materials, Imperial College, Exhibition Road, London SW7 2BP, UK Effects of cooling rate and heat treatment on the microstructure of iron-based titanium carbide composites 17 Yu I P a s k a l ' , M N Berkun,L V Sholokhova, A S P a s k a l ' ,and I V Z h i v i t s a "PHASE COMPOSITION OF HIGH-CHROMIUM WHITE CAST IRON 18 L I Agapova, T S Vetrova, and A A Z hukovUDC 620.186.1:669.15'26-196,STRUCTURAL FEATURES AND PROPERTIES OF DEFORMED WHITE CAST IRON ALLOYED WITH VANADIUM, NIOBIUM, AND TITANIUM 19 CLAAS GUSS GmbH Am Stadtholz 52, D – 33609 Bielefeld, Postfach 10 08 45, D – 33508 Bielefeld,Tel.: 0049 (0521) 93 15 –0, Fax: 0049 (0521) 93 15 –288,Internet: http://www.claasguss.de E-mail: info@claasguss.de-Directional Solidification of White Cast Iron 20.Technical Information No 11 21.J.S PARK and J.D VERHOEVEN-DISTRIBUTION OF MANGANESE AND NICKEL BETWEEN THE PHASES IN WHITE CAST IRON 22.Cand t e c h s c i I E Lev Dnepropetrovsk M e t a l l u r g i c a l I n s t i t u t e -"Effect of increased manganese addition and mould type on the slurry erosion characteristics of Cr–Mn iron systems" 23.P SAMPATHKUMARAN*, C RANGANATHAIAH†, S SEETHARAMU and KISHORE†† Materials Technology Division, Central Power Research Institute, Bangalore 560 080, India †Department of Studies in Physics, University of Mysore, Mysore 570 005, India ††Department of Materials Engineering, Indian Institute of Science, Bangalore 560 012, India EFFECT OF TITANIUM ON GRAPHITIZING OF WHITE CAST IRON 100 23 O S Komarov,1 V M Sadovskii,1 N I Urbanovich,1 and S V Grigor’ev1Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No 7, pp 20 – 24, July, 2003 RELATION BETWEEN THE MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES OF HIGH-CHROMIUM CAST IRON 25.S T PETROVIC,Institute ‘Kirilo Savic’, Vojvode Stepe 51, 11000 Belgrade, Yugoslavia,E-mail: bobanp2000@yahoo.com,S MARKOVIC, Z A PAVLOVIC Faculty of Technology and Metallurgy, Karnegijeva 4, 11000 Belgrade, Yugoslavia The effect of boron on the stereological characteristics of the structural phases present in the structure of the 3% Cr white iron 26.S K HANN, J D GATES,Queensland 4072, Australia, J V BEE Department of Mining and Metallurgical Engineering, The University of Queensland-"Transmission electron microscopy of a transformation toughened white cast iron" 101 ... đến hàm lượng nguyên tố hợp kim cao, ứng suất sau đúc nhiệt luyện lớn, nguy nứt vỡ nhiều Vì việc: Nghiên cứu tăng tính chống mài mòn giảm hàm lượng crom cho gang hợp kim cao làm bi nghiền lót xi. .. kiện làm việc bi nghiền lót * Điều kiện làm việc bi nghiền Bi nghiền có hai loại bi cầu bi đạn Bi cầu làm gang hợp kim cao hay thép hợp kim Bi đạn chế tạo gang hợp kim Trong q trình làm việc bi. .. kiện làm việc bi nghiền lót 1.1.1 Lưu trình sản xuất xi măng 1.1.2 Máy nghiền xi măng 1.1.3 Điều kiện làm việc bi nghiền lot Hợp kim chịu mài mòn crom cao 1.2.1 Hợp kim chịu mài mòn 1.2.2 Gang