Nghiên cứu chế tạo hỗn hợp sơn khuôn đúc gang, thép hợp kim chất lượng cao thay thế nhập ngoại để đúc các chi tiết máy phục vụ xuất khẩu.

Bộ công THƯƠNG TổNG CÔNG TY THéP VIệT NAM Viện Luyện kim Đen Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học và phát triển CÔNG NGHệ cấp bộ Tên đề tài: NGHIấN CU CH TO HN HP SN KHUễN C GANG THẫP HP KIM CHT LNG CAO THAY TH NHP NGOI C CC CHI TIT MY PHC V XUT KHU DFGEDFGEDFGE Cơ quan chủ quản: tổng công ty thép vN Cơ quan chủ trì: Viện Luyện kim Đen Chủ nhiệm đề tài: tHs. NGUYN TH HNG 6828 27/4/2008 Tháng 12/2007 1 Thông tin chung Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo hỗn hợp sơn khuôn đúc gang, thép hợp kim chất lợng cao thay thế nhập ngoại để đúc các chi tiết máy phụ vụ xuất khẩu Thời hạn thực hiện: 12 tháng (Từ tháng 01/2007 đến tháng 12/2007). Chủ nhiệm đề tài: Ks. Nguyễn Thị Hằng Viện Luyện kim đen, Quán Gánh, Huyện Thờng Tín, Tỉnh Hà Tây, Điện thoại: 034852026 Cơ quan chủ trì: Viện Luyện kim đen, Quán Gánh, Huyện Thờng Tín, Hà Tây, Điện thoại: 034 853255, Fax: 034769750 Cơ quan phối hợp chính 1-Viện Khoa học Vật liệu Phó Giáo s, Tiến sỹ Luyện kim Tô Duy Phơng, Chủ trì đề tài Trởng phòng Công nghệ Kim loại Viện Khoa học Vật liệu, B1, 18 Hoàng Quốc Việt, Hà Nội Điện thoại: 04 7562496, Fax : 04 7911673 2- Hội Đúc Luyện kim Hà Nội 3- Trung Tâm Đúc Luyện kim Hà Nội 4- Xởng Đúc Viện Khoa học Vật liệu 5- Công ty Cổ phần Cơ khí xây dựng Phúc Sơn 6- Công ty Cổ phần Cơ khí Mê Linh Danh sách những ngòi thực hiện chính 1. Tô Duy Phơng, P.Giáo s, Tiến sỹ, Trởng phòng,Viện Khoa học Vật liệu 2. Nguyễn Thị Hằng, Kỹ s, Cán bộ, Viện Luyện kim đen 3. Nguyễn Văn Tuân, Kỹ s, cán bộ Viện Khoa học Vật liệu 5. Trần Ngọc Bách, Kỹ s đúc -nt- 6. Nguyễn Phúc Hải, Ktv -nt- 7. Nguyễn Đức Huấn, Kỹ s -nt- 8. Lê Xuân Hiền, Ktv -nt- 9. Trịnh Văn Bạt, Kỹ s đúc, Giám đốc TT Trung tâm ĐLK Hà Nội 10. Vũ Hữu Trí, Kỹ s đúc -nt- 11. Kiều Thị Tồn, Kỹ s đúc -nt- 12. Ngô Văn Chơng, Kỹ s đúc -nt- 13. Nguyễn Thị K.Phợng Kỹ s đúc, cán bộ Viện Công nghệ 14. Nguyễn Đức Minh, Kỹ s luyện kim, P. Giám đốc XN, Công ty CK Hà Nội 15. Nguyễn Vây, Kỹ s, Giám đốc Xí nghiệp, Công ty TNHHNN1TV Mai Động 2 Mục lục Trang Mở đầu 3 Phần I, Tổng quan về đề tài 4 1.1. Sơ lợc tình hình nghiên cứu đề tài 4 1.2. Cơ sở lý luận để nghiên cứu đề tài 6 Phần II, Nội dung và phơng pháp nghiên cứu đề tài 16 2.1. Phơng pháp và thiết bị nghiên cứu đề tài 16 2.2. Nghiên cứu lựa chọn thành phần hỗn hợp sơn khuôn tối u trên cơ sở ôxýt manhêzi 22 2.3. Nghiên cứu công nghệ nghiền tuyển, pha chế hỗn hợp sơn khuôn đúc 26 2.4. Nghiên cứu chế tạo thử sản phẩm hỗn hợp sơn khuôn đúc hệ manhêzi 30 2.5. Nghiên cứu thử nghiệm, đánh giá kết quả hỗn hợp sơn cho khuôn đúc gang, thép hợp kim chất lợng cao ở một số nhà máy đúc 33 Phần III, Kết quả nghiên cứu đạt đợc và đánh giá kết quả 38 3.1. Thành phần hoá 38 3.2 Độ chịu nhiệt 39 3.3. Các tính chất cơ học của hỗn hợp sơn khuôn đúc 44 3.4. Hình thái của lớp hỗn hợp sơn khuôn 44 3.5. Phân tích đánh giá hiệu quả kinh tế, khả năng áp dụng vào thực tế sản xuất 51 Phần IV, Kết luận và kiến nghị 53 Tài liệu công bố và tham khảo 55 Phụ bản 56 3 Mở đầu Chất lợng và bề mặt của sản phẩm đúc phụ thuộc nhiều ở vật liệu và chất lợng làm khuôn nh cát và chất sơn khuôn. Chất sơn khuôn đợc dùng rộng rãi trong đúc các chi tiết gang, thép hợp kim lớn, thành dày đòi hỏi chất lợng bề mặt cao. Đối với các sản phẩm đúc phục vụ xuất khẩu phải có yêu cầu cao về chất lợng bề mặt, độ chính xác về cỡ kích hình học. Chất sơn khuôn có tác dụng tăng cờng độ bền bề mặt khuôn, không cho rời vụn tơi cát, làm tăng độ chịu nhiệt, ngăn ngừa sự xâm nhập, thẩm thấu và tác dụng của kim loại lỏng với cát khuôn, phòng chống và hạn chế hiện tợng cháy dính bám cát cơ học và hoá học ở vật đúc. Với những loại khuôn cát nhựa furan tự đông cứng, khuôn cát trắng nớc thuỷ tinh tự cứng hoặc hoá cứng bằng khí CO 2 vv ngời ta dùng loại hỗn hợp sơn khuôn khô nhanh với dung môi hoà tan là cồn công nghiệp, tôluen, xylen, xăng, hoặc dầu hoả để có thể tự khô hoặc đốt cháy làm khô nhanh phù hợp với yêu cầu của sản xuất khuôn đúc bảo đảm năng suất và chất lợng. Hiện nay chất sơn khuôn đúc đợc chế tạo và cung cấp bởi các hãng chuyên sản xuất và kinh doanh nh FOSECO (Anh Quốc) Tế Nam (Trung Quốc), Đài Loan vv, chất lợng tốt và ổn định, nhng giá thành cao và phải nhập lớn. Để chế tạo đợc chất sơn khuôn từ nguyên liệu trong nớc đạt chất lợng, thay thế nhập ngoại, giá thành thấp, phục vụ kịp thời cho sản xuất các mặt hàng gang, thép hợp kim, đề tài tập trung nghiên cứu công nghệ chế tạo hỗn hợp sơn khuôn đạt chất lợng tơng đơng ngoại nhập. Vấn đề trọng tâm cần giải quyết là công nghệ nghiền tuyển bột manhêzi đạt độ mịn khoảng 15-30 àm và công nghệ pha chế tạo dung dịch hỗn hợp sơn khuôn. Mục tiêu của đề tài là: - Nghiên cứu tìm ra công nghệ chế tạo hỗn hợp bền nhiệt cao, chống dính bám từ vật liệu chịu lửa có ở Việt Nam để làm chất sơn khuôn đúc các chi tiết máy bằng gang, thép hợp chất lợng cao. - Triển khai chế tạo hỗn hợp sơn khuôn đúc ổn định, giá thành thấp cung cấp cho các nhà máy đúc hàng xuất khẩu. 4 Phần I, Tổng quan về đề tàI 1.1. Sơ lợc tình hình nghiên cứu đề tàI 1.1.1. Tình hình nghiên cứu ở nớc ngoài Để đúc các loại gang, thép hợp kim cao; đặc biệt là thép bền nhiệt, chịu mài mòn nh thép crôm, mangan, thì khuôn đúc các loại thép này phải đợc sơn phủ, bảo vệ bề mặt để chống cháy cát với kim loại lỏng dẫn đến thấm cát vào kim loại, tạo ra biếu làm hỏng sản phẩm. Các chất sơn khuôn thờng là các ôxýt có nhiệt độ nóng chảy cao nh ZrO 2 .SiO 2 (1900-1995 O C), FeO.Cr 2 O 3 ( 2180 O C), MgO ( 1900 o C), Al 2 O 3 ( 2030 O C ) và Cr 2 O 3 ( 2265 O C). Hiện nay trên thế giới có rất nhiều loại chất sơn khuôn hệ graphít, zecôni, crômít, ôlivin, manhêzi dùng cho đúc các loại gang và thép hợp kim khác nhau.v.v. xem bảng 1: Bảng 1, Các loại chất sơn khuôn đúc gang, thép hợp kim đang hiện hành TT. Hỗn hợp sơn khuôn Chất pha Sử dụng cho đúc 1. Zecôni Cồn Thép 2. Zecôni Nớc Thép 3. Nhôm-Silicát Cồn Gang xám vật nặng 4. Serisite Cồn Gang, Nhôm, kim loại màu 5. Serisite Nớc Gang, Nhôm, kim loại màu 6. Crômít Cồn Thép và hợp kim Crômmanhêzi Cồn Thép và hợp kim 7. Crômít H 3 PO 4 Thép và hợp kim cao Crômmanhêzi H 3 PO 4 Thép và hợp kim cao 8. Manhêzi H 3 PO 4 Thép và hợp kim cao ở Anh và ấn Độ có cả những Công ty chuyên sản xuất, kinh doanh các chất sơn khuôn đúc nh Foseco International Ltđ ấn Độ, Feseco mould coating Ceramol Anh. Một số loại sơn khuôn đúc của Trung Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc, úc, Anh, ấn Độ .v.v. Hãng FOSECO (Anh, ấn Độ, Thái Lan) đã cung cấp trên thị trờng Việt Nam chất sơn khuôn DM có tỷ trọng 1,6 g/ml dùng để sơn khuôn đúc gang. Chất sơn khuôn L.E.N có tỷ trọng 1,6 g/ml dùng cho sơn khuôn đúc thép mangan cao. Chất sơn khuôn Z có tỷ trọng 2,0 g/ml dùng cho thép hợp kim. Hãng Tế Nam - Trung Quốc có các loại sơn khuôn nh sau (xem bảng 2): 5 Bảng 2, Các loại chất sơn khuôn đúc của hãng Tế Nam - Trung Quốc Ký hiệu FA 407 FQ 607L FAH 500 FAH 580 FAT 290 Thành phần chính Graphít Graphít + Zecôni Zecôni Bôxít Manhêzi Tỷ trọng g/cm 3 1,15 - 1,35 1,10 - 1,30 1,60 - 2,00 1,40- 1,80 1,40-1,80 Dùng cho khuôn đúc Gang và kim loại màu Gang cỡ lớn Thép Thép và gang Thép Mn ở Nhật, Sec và các nớc Đông Âu khác, chất sơn khuôn đúc sản xuất ra phải đáp ứng các yêu cầu chất lợng khắt khe cho từng loại gang hoặc thép hợp kim. Nhiều loại sơn khuôn đúc đã đợc nhập vào Việt Nam, nhng do vật liệu làm khuôn và điều kiện công nghệ đúc của Việt Nam có khác, kể cả điều kiện kinh tế, nên một số loại đã không đáp ứng. Nói chung trên thế giới các loại hỗn hợp sơn khuôn đúc gang thép hợp kim đã đi vào sản xuất ổn định về chất lợng và có thị trờng rất lớn. 1.1.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nớc. Các gang và thép hợp kim crôm, mangan chịu mài mòn thờng hình thành các ôxýt crôm, mangan (kiềm tính) khi đúc vào các loại khuôn cát silic (tính axít) sẽ gây ra phản ứng giữa các ôxýt với nhau tạo ra xỉ (MnO.SiO 2 ) ở nhiệt độ thấp và làm dính bám cát, xỉ vào sản phẩm đúc, làm hỏng bề mặt sản phẩm. Để loại bỏ dính bám cát, xỉ cần phải dùng các chất sơn khuôn đúc. Các xí nghiệp đúc ở Việt Nam nh Công ty Cơ khí Hà Nội, Mai Động, Trần Hng Đạo đã sử dụng các loại cát đúc mới và chất lợng nh furan.v.v nhng đang gặp nhiều khó khăn để đạt đợc chất lợng bề mặt sản phẩm dẫn đến giảm chất lợng và tăng phế phẩm. Để xử lý cháy cát, dính bám khuôn, nâng cao chất lợng, giảm phế phẩm đúc, nhiều xí nghiệp nh Công ty Cơ khí Hà Nội đã phải nhập chất sơn khuôn của nớc ngoài. Viện Khoa học Vật liệu đã có nghiên cứu thăm dò chế tạo hỗn hợp sơn khuôn crômít từ năm 2004, do nhu cầu của các nhà máy đúc của Công ty 1 thành viên Mai Động, Cơ khí Hà Nội, Công ty Cơ khí Trần Hng Đạo, Công ty Cơ khí xây dựng số 7, Liên Ninh, Công ty Cơ khí xây dựng số 5 Tây Mỗ, Công ty Cơ khí Đông Anh .v.v Vấn đề nghiên cứu này đã có một số kết quả đợc nhà máy chấp nhận, song còn một số vấn đề công nghệ cha thể tháo gỡ đợc nh tạo độ bền nhiệt ổn định và loại bỏ khí trong chất sơn khuôn đúc .v.v. Viện Khoa học Vật liệu đã xây dựng 1 dây chuyền công nghệ chế tạo bột đi từ nghiền, tuyển, rửa và nghiện mịn, tạo các hỗn hợp làm bột đúc, bột sơn khuôn với công suất tới vài tấn ngày. Trong thời gian qua xởng đã chế hàng tấn bột sơn khuôn crômít có độ mịn hạt tới 15 àm cho nhiều xí nghiệp sử dụng nh Công ty Mai Động, Cơ khí 6 19-5 Hải Phòng v.v. Hiện nay để sản xuất các chi tiết máy bằng gang, thép hợp kim chất lợng cao phục vụ xuất khẩu phần lớn phải dùng lò điện; tờng lò manhêzi sau một chu kỳ chạy tờng lò đợc tháo dỡ thải bỏ, thải. Một số xí nghiệp lớn ở khu Gang thép Thái Nguyên đã thu hồi, nghiền, xay làm bột đầm lò hoặc pha chế tạo vữa trát lò Trong thời gian trớc và sau Hội nghị đúc Châu á lần thứ 9 (AFC-9) đợc tổ chức tại Hà Nội năm 2005 tập đoàn FOSECO Thái Lan, úc, ấn Độ đã đa vào Việt Nam một lợng lớn các loại bột sơn khuôn, có loại theo hệ manhêzi. Các công ty nh Cơ khí Hà Nội, Bơm Hải Dơng phải nhập các hỗn hợp sơn khuôn từ nớc ngoài về với giá thành rất đắt; có loại tới 1,6 USD/kg. Viện Công nghệ xạ hiếm đã có nhiều năm nghiên cứu và đã chế tạo đợc chất sơn khuôn zecôni. Đây là hỗn hợp sơn khuôn đúc có thành phần chủ yếu là silicát zecôni. Việc nghiên cứu chế tạo, sử dụng bột manhêzi hoặc crômmanhêzi đã qua thành lò, đợc nghiền tuyển, tách lọc tạo bột mịn tới 15 àm làm hỗn hợp sơn khuôn thì sẽ đạt chất lợng cao và thay thế đợc hỗn hợp chất sơn khuôn phải nhập ngoại với thị trờng tiêu thụ rất nhiều. 1.2. Cơ sở lý luận để nghiên cứu đề tàI 1.2.1. Hiện tợng cháy dính cát ở vật đúc Cháy bám dính cát ở vật đúc là một hiện tợng thờng xảy ra trong quá trình sản xuất. Các chi tiết lớn, thành dày, đúc rót ở nhiệt độ cao, cháy dính bám cát xuất hiện trên bề mặt vật đúc, là sự dính bám vững chắc giữa vật liệu làm khuôn với bề mặt vật đúc, do kết quả các quá trình nhiệt học, cơ học và hoá lí xảy ra trong giai đoạn đúc rót kim loại, đông đặc và làm nguội vật đúc. Ngời ta chia ra hai dạng cháy bám dính cát là cháy dính cát cơ học và hoá học. 1.2.1.1. Cháy dính bám cát cơ học Cháy dính bám cát cơ học đợc tạo thành do kết quả của hiện tợng kim loại lỏng len lỏi chiếm chỗ các lỗ nhỏ giữa các hạt cát trong hỗn hợp làm khuôn. Trên mặt vật đúc xuất hiện một lớp gồm các hạt cát bị kim loại liên kết lại. Lớp cháy dính bám cát khó tách này làm cho kim loại thấm vào các lỗ nhỏ của khuôn dới tác dụng của lực mao dẫn và cột áp lực của kim loại lỏng. Sự thấm kim loại vào các lỗ nhỏ của khuôn chỉ xảy ra nếu áp suất tĩnh của kim loại vợt quá áp suất mao dẫn. Thực tế cho thấy sự cháy bám dính cát cơ học xuất hiện ở những vùng của khuôn bị kim loại lỏng nung nóng mạnh nhất (thành dày, rãnh dẫn ), các góc, các lỗ bên trong do không đợc giã chặt (thành đứng, sâu ). Để ngăn ngừa sự 7 cháy dính cát cơ học, bề mặt khuôn đúc phải đợc sơn phủ để làm giảm độ xốp của lớp bề mặt khuôn, bịt kín các lỗ hở giữa các hạt cát, làm nhẵn bề mặt khuôn. 1.2.1.2. Cháy dính bám cát hoá học Sự cháy dính bám cát hoá học thờng xuất hiện ở các vật đúc gang, thép, do kết quả của các quá trình hoá lí xảy ra khi đúc rót gang, thép lỏng váo khuôn cát. Chất cháy dính bám cát ở vật đúc là những hợp chất hoá học, là sản phẩm của phản ứng giữa các ôxýt kim loại với cát làm khuôn. Khi rót gang, thép lỏng vào khuôn cát, trên bề mặt kim loại lỏng tạo thành một lớp sắt ôxýt (FeO) có nhiệt độ nóng chảy thấp, lớp ôxýt này dễ dàng thấm ớt bề mặt các hạt cát và dới tác dụng của áp suất mao dẫn có thể thẩm thấu sâu vào trong các lỗ khuôn tác dụng với các hạt cát, tạo ra những hợp chất lỏng dễ chảy và di động, có thể thấm sâu vào trong khuôn nh các silicat sắt, mangan theo các phản ứng sau: / Fe / + 1/2 O 2(g) = ( FeO) (1) ( FeO ) + ( SiO 2 ) cát = ( FeO.SiO 2 ) (2) / Mn / + 1/2O 2(g) = ( MnO ) (3) ( MnO ) + ( SiO 2 ) cát = ( MnO.SiO 2 ) (4) ( MgO ) + ( SiO 2 ) cát = ( MgO.SiO 2 ) (5) Lợng ôxýt kim loại trong lớp cháy dính cát nhiều thì lớp này có cấu tạo vô định hình dạng kính và dễ tách ra khỏi vật đúc. Lớp cháy dính cát nào có lợng ôxýt kim loại không nhiều lắm thì có cấu tạo tinh thể và khó tách khỏi bề mặt vật đúc. Chất lợng bề mặt của chi tiết gang, thép đúc; đặc biệt là thép hợp kim crôm mangan bền nhiệt, chịu mài mòn phụ thuộc nhiều ở lớp màng ngăn cách giữa khuôn cát và chi tiết đúc. Nguyên tắc là gang, thép lỏng trong khuôn đúc phải đợc ngăn cách với khuôn bằng một lớp chất hỗn hợp sơn phủ; nó là cơ sở ngăn cách biên, ngăn ngừa các phản ứng cháy trên biên gang, thép lỏng-khuôn cát. Các thép CrNi, CrNiMo, CrMn, Mn thờng đợc đúc ở nhiệt độ cao sẽ làm chảy cát SiO 2 , vì nhiệt độ chảy của nó khoảng gần 1723 O C. Trên cơ sở nhận biết này, phải tìm ra một hỗn hợp sơn phủ có nhiệt độ nóng chảy cao hơn. Nhiệt độ nóng chảy của các chất ZrO 2 SiO 2 là 1900-1995 O C, MgO là 1900 o C, Al 2 O 3 là 2030 O C. Hỗn hợp sơn khuôn manhêzi sẽ thực hiện chức năng là màng ngăn cách 8 chống chảy, dính bám cát vào chi tiết đúc (xem minh hoạ trên hình 1) Khuôn Chất sơn khuôn s ilicát Phản ứng cháy cát Giọt thép lỏng Giọt xỉ lỏng Chất sơn khuôn bền nhiệt (manhêzi) Không phản ứng cháy cát Giọt thép lỏng Giọt thép lỏng Hình 1, Sơ đồ minh hoạ chất sơn khuôn bền nhiệt, chống dính bám cát vào vật đúc có so sánh với chất sơn khuôn silicát Cát SiO 2 có cấu trúc dạng tứ diện tâm là Si 4+ , bốn đỉnh là O 2- Khối lợng riêng 2.5 ~2.8 g/ cm 3 , nhiệt độ nóng chảy là 1713 0 C. Cát silic thờng có màu trắng phụ thuộc vào ion kim loại hấp thụ trên bề mặt hạt cát. Cát silic khi nung nóng có tính chuyển biến thù hình kèm theo sự thay đổi thể tích (xem hình 2): quắc ở 573 o C quắc ở 870 o C Tridimit ở 1470 o C Cristobenit ở 1713 o C lỏng 163 o C 230 o C Tridimit Cristobenit 117 o C Tridimit 117 o C Hình 2, Sơ đồ chuyển biến thù hình của cát silic 9 Sự thay đổi góc trong ô mạng dẫn đến hình dạng thù hình của SiO 2 thay đổi và biến đổi thể tích nh sau: q q tăng 0,2%, t T tăng 0,2%, C C tăng 3,7%, q T tăng 0,2%, T C tăng 16%, q Vô định hình tăng 15,4%. Việc chuyển biến thù hình đến cristobenít kèm theo sự thay đổi thể tích khi nung nóng sẽ dẫn đến nứt dạn khuôn cát làm cho thép thấm vào khuôn. Để khống chế cần phải có chất sơn phủ chịu nhiệt. Nh vậy để ngăn ngừa phản ứng cháy dính bám cát hoá học trên bề mặt vật đúc, phải sơn phủ lên mặt khuôn một lớp sơn có độ chịu nhiệt cao, có tính trơ hoá học nh manhêzi (MgO), bôxít (Al 2 O 3 ), crômit, zecôni (ZrSiO 4 ). 1.2.2. Chức năng của lớp sơn phủ bền cơ, bền nhiệt Lớp sơn phủ trên mặt khuôn cát tạo ra lớp màng ngăn cách giữa kim loại lỏng và khuôn. Lớp màng ngăn cách này không cho phép kim loại lỏng làm chảy cát; có nghĩa là lớp sơn phủ phải có nhiệt độ nóng chảy cao hơn nhiệt độ của kim loại lỏng. Lớp sơn phủ không tạo bọt khí cơ học để vỡ, nổ làm thủng màng và thâm nhập khí vào kim loại lỏng. Điều này chỉ đáp ứng khi lớp màng đợc tạo ra từ những hỗn hợp cực mịn (<20 àm) mới phun phủ đợc, chứ không phảI sơn quét bằng chổi nh phơng pháp cổ điển. Cũng nhờ cỡ hạt hỗn hợp bột cực mịn mới tạo ra đợc cấu trúc lớp sơn phủ xít chặt, bền chắc. Để làm tốt lên tính chịu nhiệt của của hỗn hợp sơn phủ cần phải: -Tăng độ xít chặt của lớp màng, không bị dạn nứt cơ học đặc biệt là những chỗ sung yếu. - Tăng độ bền chống xói mòn nóng, nâng cao độ chống ăn mòn và bào mòn khi nung lên nhiệt độ cao. - Tăng độ dính kết với khuôn đúc, tránh bong rộp và tạo hổng khí ở nhiệt độ kim loại lỏng. Để tăng độ xít chặt không dạn nứt cơ học phải tiến hành pha trong dung môi thích hợp tạo gel huyền phù, có độ co ở nhiệt độ cao thấp và không nhạy phân huỷ nhiệt. Cụ thể ở đây là nếu không có dung môi tạo gel huyền phù thích hợp thì khi cát chuyển hoá cristobenít sẽ tăng thể tích khối, phồng rộp lên và phá thủng màng sơn phủ. Việc nâng cao độ bền chống xói mòn, bào mòn và ăn mòn cơ học cần phải bảo đảm đợc khả năng dính kết tốt và ổn định ở nhiệt độ cao nhất, dung môi, kết dính này cũng phải có nhiệt độ nóng chảy cao. Đây là vấn đề khó, vì rằng những dung môi kết dính thông thờng nh nớc, cồn chỉ ổn định ở nhiệt độ thấp xem hình 3. [...]... manhêzi đã thành công với mẫu hỗn hợp sơn khuôn M14 và M18 2.5 Nghiên cứu thử nghiệm, đánh giá kết quả hỗn hợp sơn khuôn đúc gang thép hợp kim chất lợng cao ở một số nhà máy đúc 2.5.1 Thử nghiệm các hỗn hợp sơn khuôn để đúc các sản phẩm Quá trình nghiên cứu thí nghiệm 4 loại dung môi, thay đổi thành phần chất sơn khuôn với tỷ lệ chất chịu nhiệt và phụ gia, đã chọn chất sơn khuôn kí hiệu SK-3 là sản phẩm... tôluen Từ các đợt thí nghiệm lựa chọn, nghiền chế, pha chế có so sánh với các loại hỗn hợp sơn của Trung Quốc, đề tài đã hoàn chỉnh công nghệ chế tạo hỗn hợp sơn khuôn Qui trình pha chế hỗn hợp sơn khuôn Pha chế hỗn hợp sơn khuôn tiến hành theo các bớc sau: 1 Cân đủ thành phần hỗn hợp chất chịu lửa MgO; vật liệu chính của hỗn hợp sơn khuôn và chất phụ gia cho vào thùng trộn 2 Cân đủ lợng chất kết dính... (hỗn hợp vật liệu và chất dính tối u) Hình 16, Các khuôn cát đợc sơn bằng hỗn hợp sơn khuôn MgO để đúc thép 32 Kết quả thử nghiệm hỗn hợp sơn khuôn hệ manhêzi ở khuôn cát trắng nớc thuỷ tinh CO2 từ hình 16 đợc cho thấy trên hình 17 Hình 17, Sản phẩm đúc nắp đậy thép Cr-Mn sử dụng hỗn hợp sơn khuôn MgO-M18 Nh vậy là quá trình nghiên cứu thử nghiệm chế tạo thử sản phẩm hỗn hợp sơn khuôn đúc hệ manhêzi đã... hoặc phun 33 Hỗn hợp sơn khuôn MgO sử dụng để sơn khuôn đúc các phụ tùng bơm cát, bơm bùn, xyclon từ hợp kim 18 - 28%Cr chịu mài mòn đã đạt đợc kết quả Các hỗn hợp sơn khuôn M14 (dung môi xăng) và M18 (dung môi cồn) đã sử dụng ổn đinh để đúc các chi tiết thiết bị thay thế nhập ngoại với số lợng lớn tại xởng đúc thuộc Viện Khoa học Vật liệu Một số kết quả sử dụng hỗn hợp sơn khuôn MgO ở xởng đúc thuộc... đúc. Tính chống cháy, dính bám cát của hỗn hợp sơn 22 khuôn quyết định chủ yếu do chất chịu nhiệt trong hỗn hợp sơn, độ dày lớp hỗn hợp sơn và độ bền của hỗn hợp sơn khuôn 8 Các yêu cầu khác của hỗn hợp sơn khuôn phải đáp ứng là bảo đảm vệ sinh cho ngời lao động; không độc hại Nguyên liệu làm hỗn hợp sơn khuôn phải dễ mua, giá rẻ, hỗn hợp sơn khuôn còn phải phù hợp với yêu cầu an toàn phòng cháy Khi... tục 4 Kiểm tra chất lợng hỗn hợp sơn khuôn đợc tiến hành đo tỷ trọng độ nhớt và sa lắng 5 Hỗn hợp sơn khuôn đợc cất giữ bảo quản trong thùng kín có nắp đậy để bảo đảm chất lợng sản phẩm khoảng 6 tháng (đựng trong thùng nhựa hoặc kim loại), khi sử dụng lại khuấy trộn đều 2.4 Nghiên cứu chế tạo thử sản phẩm hỗn hợp sơn khuôn đúc hệ manhêzi Để chế tạo thử nghiệm thành công hỗn hợp sơn khuôn hệ manhêzi... Thử nghiệm hỗn hợp sơn khuôn bằng phơng pháp quét, phun lên bề mặt khuôn, lõi và đánh giá chất lợng bề mặt sản phẩm đúc sau đó chọn ra chất sơn khuôn tối u cho đúc gang cầu và thép hợp kim cao (xem hình 11) Hình 11, Khuôn cát mẫu đúc đợc sơn bằng phơng pháp quét Độ chịu nhiệt của hỗn hợp sơn khuôn phụ thuộc chủ yếu vào các hạt phân tán trong hỗn hợp sơn khuôn; độ chịu nhiệt của vật liệu phải cao hơn nhiệt... 4 cho thấy hỗn hợp sơn khuôn đợc pha trong cồn và dầu hoả có độ nhớt cao hơn khoảng 10s Hỗn hợp sơn khuôn với dầu hoả có thể vẩn và tỷ trọng thấp nhất Hỗn hợp sơn khuôn pha trong xăng có độ sa lắng thấp nhất, có độ nhớt thấp và thể vẩn cao Các loại dung môi pha cồn, dầu hoả và xăng có thể thích hợp cho hỗn hợp sơn khuôn manhêzi của đề tài Hỗn hợp sơn khuôn đợc chế theo phần trăm trong hỗn hợp đợc cho... phun lên bề mặt khuôn, lõi - Chất sơn khuôn phải có hàm lợng khí thấp nhất, ít sinh khí để hạn chế rỗ khí ở vật đúc - Chất sơn khuôn đúc phải khô nhanh, có trờng hợp tự đống cứng nhanh, dễ đốt, cháy nhanh tạo cho lớp sơn phủ có độ bền chắc - Chất sơn khuôn không chứa các chất độc hại tới sức khoẻ con ngời và gây ô nhiễm môi trờng - Chất sơn khuôn đúc phải có tính lu biến tốt để đáp ứng các yêu cầu đồng... nhà máy đúc của Việt Nam để lựa chọn đợc thành phần hỗn hợp sơn khuôn hợp với điều kiện vật liệu, sản xuất của Việt Nam Chế tạo hỗn hợp bột bằng nghiền trộn trên máy nghiền 7,5 kW trọng lợng 200kg/mẻ nghiền (xem hình 4) Hình 4, Thiết bị nghiền chế tạo bột MgO, 7,5 kW Nghiền trộn hỗn hợp đợc tiến hành trong máy nghiền trộn 2,5 kW 10kg/mẻ (xem hình 5) 16 Hình 5, Thiết bị nghiền, trộn hỗn hợp sơn khuôn