Thông tin tài liệu
Trường Đại Học Nha Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY TIỂU LUẬN MÔN HỌC VẬT LIỆU KỸ THUẬT TÊN SẢN PHẨM: MŨI KHOAN BẰNG THÉP GIĨ THÉP GIĨ GVHD:Th.S Lê Văn Bình SVTH: Tăng Đình Thanh MSSV: 51131374 Lớp : 51CKCT NHA TRANG, Ngày 26 Tháng 12 Năm 2010 SVTH: Tăng Đình Thanh Trang GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang MỤC LỤC Nội dung thực hiện……… - Tên sản phẩm - Khả thích nghi khả thay Kí hiệu vật liệu (mác thép) theo tiêu chuẩn việt nam tiêu chuẩn nước khác… Cấu trúc tổ chức tế vi thép gió…… Thành phần hóa học… Hóa bền nhiệt luyện… - Cho vật liệu - Cho dụng cụ gia cơng Quy trình sản xuất thép gió… Cấu tạo thơng số mũi khoan… Các phương pháp tạo mũi khoan thực tế … Phương pháp kiểm tra đánh giá sản phẩm(vật liệu :thép gió) 10 Chống ăn mịn bảo vệ vật liệu… - Phương pháp thông thường(dùng đá mài) - Phương pháp dùng khí nén - Phương pháp kiểm tra tự động 11 Bảo quản thép 12 Các biện pháp bảo vệ vật liệu thép gió … 13 Giải rác thải sau sử dụng … 14 Đề xuất SVTH: Tăng Đình Thanh Trang GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang LỜI NĨI ĐẦU Trong thực tế sống nay, việc sản xuất cải vật chất thay máy móc xu hướng tất yếu xã hội nhằm giải phóng sức lao động người Một hệ thống sản xuất tự động giúp sản phẩm có chất lượng cao ,sản phẩm đồng đều, cho phép thay đổi kiểu dáng sản xuất cách linh hoạt phù hợp với nhu cầu người điều tất yếu sống, đảm bảo mặt kinh tế thời gian chuyển đổi mẫu mã linh hoạt ….là điều cấp thiết sản xuất công nghiệp đại Như biết vật liệu học môn khoa học ứng dụng quan hệ thành phần, cấu tạo tính chất vật liệu, nhằm giải vấn đề kỹ thuật quan trọng ngành kỹ thuật (cơ khí,đóng tàu…), liên quan đến việc tiết kiệm vật liệu, giảm khối lượng thiết bị máy móc dụng cụ, nâng cao độ xác, độ tin cậy khả làm việc máy Để hiểu rõ đặc điểm vào mẫu cụ thể làm từ thép gió “MŨI KHOAN” Với mục đích làm quen tiếp cận với thiết bị sản xuất tiên tiến, người biết dùng mũi khoan để khoan lỗ vật thể cứng như:sắt ,thép, đá, bê tơng,…nhằm biết độ bền, độ cứng bên vật thể Mũi khoan có nhiều cơng dụng sống, giúp cho người biết đâu có nước, đâu có nước sạch, giúp người khoan lỗ vật thể cứng mà dụng cụ thơ sơ (bằng tay)khơng thể làm nói mũi khoan thiết bị máy móc có ích với người sống đại Trong thực tế có nhiều loại mũi khoan loại mũi khoan làm từ vật liệu khác như:thép (thép gió, thép dụng cụ ), đá…, sử dụng vật thể khác có độ cứng, độ bền khác sống phải biết lựa chọn mũi khoan thích hợp để dùng vào vật thể thích hợp *MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ MŨI KHOAN TỪ THÉP GIĨ SVTH: Tăng Đình Thanh Trang GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang 1.Nội dung thực + Tên sản phẩm : “mũi khoan” thiết bị dùng phổ biến sống nay.Và có nhiều loại mũi khoan làm từ nhiều loại vật liệu SVTH: Tăng Đình Thanh Trang GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang khác em thấy loại mũi khoan làm từ thép gió thơng dụng (vì cứng ,bền …) Thép gió là loại thép dụng cụ có đặc tính đặc biệt: có thể tơi (nhiệt luyện) trong gió Ở đa số quốc gia khác thép gió gọi "thép cắt nhanh" (thí dụ, tiếng Anh: high speed steel) +Khả thích nghi khả thay : Để nâng cao chất lượng, mở rộng phạm vi sử dụng thay thép gió cổ điển phải nghiên cứu từ sở khoa học chế hóa bền Vấn đề phức tạp, mức độ phức tạp không liên quan đến tương tác nguyên tố thành phần mà phụ thuộc vào điều kiện cụ thể hình thành biến đổi cấu trúc thép gió đúc Lấy nguyên tố Al làm ví dụ: Nếu đặc trưng ảnh hưởng Al Co lên nhiệt độ chuyển biến pha nung nóng, lên độ cứng thứ cấp độ cứng nóng thép gió khác với Co, Al cịn có khả liên kết phần thép thành nitrit nhỏ mịn bổ sung độ bền độ giai va đập Những kết nghiên cứu năm 1986 L X Kremnhep hóa bền thép gió 11Mo5V Al (tới 1%) tạo mác thép gió 11Mo5VAl có tính chất cơng nghệ khơng thua kém, chí cao thép gió W6Mo5Cr4V4(P6M5) (xem bảng1) Cũng cần phải nhấn mạnh rằng, có xu hướng mang tính bảo thủ cố gắng tìm kiếm giải pháp loại trừ nhược điểm tính khơng ổn định thép gió cổ điển, song khơng thể mong chờ tăng nhiều tính chất công nghệ Mặc dù vậy, nên ý đến khả Thép gió cổ điển cịn giá trị cơng nghiệp sản xuất tương lai việc đầu tư thiết bị sản xuất tốn chưa thể bỏ Trong thực tế biết mũi khoan loại vật liệu thông dụng sống ,được tạo nhằm mục đích nâng cao chất lượng ,thời gian công việc Mũi khoan sử dụng để tạo nhiều vật thể sống như:cái bàn ,ghế, nhà cửa cơng trình lớn, mỏ dầu(rất cần thiết đến mũi khoan )… Ví dụ :mũi khoan dùng để khoan gỗ,bê tông,đá,sắt.và vật liệu kim loại… SVTH: Tăng Đình Thanh Trang GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang *Video mũi khoan thép gió: 2.*Kí hiệu vật liệu (mác thép )theo tiêu chuẩn việt nam tiêu chuẩn nước khác -TCVN:CD70,CD80Mn,CD90,CD100,CD110,CD120và CD130 SVTH: Tăng Đình Thanh Trang GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang T-Thép gió họ volfram -T1 -T6 Dao tiện, phay, bào, mũi khoan,… Bảng sau giới thiệu số mác thép gió thành phần: Thép gió chia làm nhóm: - Nhóm thép có suất thường gồm thép vonfram (P18,P12,P9,P9Co5) thép Vonfram-môlipđen (P6M3,P6M5) có khả trì độ cứng khơng thấp 58HRC nhiệt độ làm việc đến 620°C Cùng với độ chịu nóng mác thép khác chủ yếu tính tính cơng nghệ - Nhóm thép có suất cao thép chứa côban lượng vanadi cao: P6M5K5, P9M4K8, P9K5, P9K10, P10K5Փ5, P18K5Փ2 Chúng hẳn nhóm thép trước độ cứng nóng ( khoảng 64-65HRC, nhiệt độ 640-650°C) dộ chống mài mòn, lại thua dộ bền độ dẻo Các thép có suất cao dung để gia cơng thép có độ bền cao, thép chống ăn mịn thép bền nóng có tổ chức austenite vật liệu khó gia cơng khác Dùng thép Cr-Ni (hay Cr-Mn) có thêm Mo hay W %C =0,5%.Các mác 50CrNiMo ,50CrNiW , 50CrNiSiW, 50CrMnMo 50CrNiMo mác: VN: 12CrNi3A , 20Cr2Ni4A NGA: 12XH3A 20X2H4A JIS : SNC415 SNC815 Cơ tính tổng hợp cao tới σb= 1000 ÷ 1200Mpa, ak=900÷1000kj/m2 60Si2: lị xo toa xe ,nhíp ơtơ ,trục mềm 50CrMn dùng làm nhíp ơtơ với tính cơng nghệ tốt 60Si2CrVA 60Si2Ni2A , σe =1500Mpa làm nhíp, lị xo lớn, chịu tải trọng nặng, riêng loại chịu va đập mạnh nên dùng 60Si2Ni2A SAE/AISI: 1065, 1566, 9260, 50B60, 5160 51B60, 8655 SVTH: Tăng Đình Thanh Trang GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang JIS :SUP3(thép cacbon ),SUP6 SUP7(thép Mn),SUP10,SUP11A,SUP12 SUP13(thép khác) silisc),SUP9và SUP9A(thépCr- Thép gió đặc biệt mác thép thuộc nhóm thứ có giá thành cao Để giảm giá thành người ta tìm cách hạn chề kim loại quý W, mác thép P6M5 sử dụng rộng rãi Hiên có nhiều cơng trình nghiên cứu thép gió khơng sử dụng W Mác thép C Si Mn P S Cr Mo V W Độ~ cứng 0.70 0.20 ~ 0.10 ~ Nhiệt £ luyện £ 3.80 ~ 17.50 ~ độ ~cứng60°C): áp dụng cho dao có hình dạng đơn giản -Tơi phân cấp muối nóng chảy (400÷600°C):với thời gian giữ nhiệt 3-5min, áp dụng cho dao nhỏ, hình dạng phức tạp, yêu cầu độ cong vênh nhỏ mũi khoan -Tôi khơng khí (tự tơi):tuy đạt độ cứng cao dao mỏng, song cho độ cứng khơng (độ cứng thấp chỗ dày),dễ bị ooxxi hóa, cacbon bề mặt, tiết cacbit khỏi (γ)làm giảm tính cứng nóng, nên dùng -Tơi đẳng nhiệt ra bainit (giữ 240÷280°C):cho biến dạng nhỏ song độ cưng HRC không ,năng suất thấp, dùng 4.Thành phần hố học Cacbon: 0,7-1,5%: đảm bảo đủ hoà tan vào mactenxit tạo thành cacbit với nguyên tố tạo thành cacbit mạnh là Volfram, Mô lip đen và đặc biệt là Vanađi Volfram, Mô lip đen khá cao: > 10% Crom: Khoảng 4% (từ 3,8÷4,4%) có tác dụng làm tăng mạnh độ thấm tôi. Nhờ tổng lượng Cr+W+Mo cao (>15%) nên thép gió có khả tự tơi (đây lý khiến người ta đặt tên thép gió), tơi thâu với tiết diện áp dụng phân cấp Vanađi: Nguyên tố tạo thành bít mạnh Mọi thép gió có 1%V, cao 2% tính chống mài mịn tăng lên, nhiên khơng lên dùng q 5% làm giảm tính mài Coban: Khơng tạo thành bít, hoàn tan vào sắt dạng dung dịch rắn, với hàm lượng khơng vượt q 5% tính cứng nóng thép gió tăng lên rõ rệt 5.*Hóa bền nhiệt luyện +Cho vật liệu chính: Nếu tính chất thép gió xác định tính cắt gọt dụng cụ tính chất cơng nghệ (tính mài, độ ổn định chống nung, thoát bon ơxy hóa, tính dẻo cơng nghệ trạng thái nóng trạng thái nguội…) ảnh hưởng khơng đến hiệu sản xuất cơng nghiệp mà cịn ảnh hưởng đến độ ổn định, tức độ tin cậy dụng cụ.Nhiệt luyện thép gió thường tơi+ram để định độ cứng, tính chống mài mịn đặc biệt tính cứng nóng theo u cầu Thơng thường sau nấu luyện thép gió ủ đồng (tổ chức lêđêburit) Sau rèn (đây ngun cơng quan trọng) Khi rèn không đủ xuất thiên tích cacbit làm giảm độ bền, tăng tính giịn dụng cụ SVTH: Tăng Đình Thanh Trang 11 GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang Sau rèn thép đẳng nhiệt để giảm độ cứng, tăng tính giacơng Thép gió có tính sử dụng cao sau nhiệt luyện theo quy trình sau: Nung phân cấp 4500C 8500C ( thời gian giử nhiệt phụ thuộc vào chi tiêt, thong thường khoang 1,5 phút/mm chiều dầy) Chú ý mơi trường chống ơxi hóa cacbon( dung bể muối, khí bào vệ hay chân khơng) Nung nhiệt độ 1260-1280°C thời gian giữ nhiệt khoảng phút /mm chiều dầy Ở nhiệt độ austenite bão hịa với Crơm hịa tan tồn bộ, 8%W, 1%V, 0,4-0,5%C Sau dụng cụ làm nguội khơng khí, dụng cụ lớn làm nguội dầu Các dụng cụ có hình dạng phức tạp phân cấp 500-5500C để giảm biến dạng Sau thép chưa đạt độ cứng cực đại tổ chức ngồi mactenxit cacbit sơ cấp , chưa 30-40% austenite dư mà có mặt làm giảm nhiệt độ chuyển biến kết thúc Mk thấp 00C Austenite dư chuyển thành mactenxit ram hay gia công lạnh Nhiệt độ ram tiến hành khong khoảng 550-570°C Trong trình ram cacbit M6C phân tán tiết khỏi mactenxit austenite dư Austenite nghèo cacbon nguyên tố hợp kim trở nên ổn định làm nguội xuống thấp điểm Mđ chuyển biến thành mactenxit Ram lần chưa đủ để chuyển biến hoàn toàn austenit dư Người ta áp dụng ram lần, lần nguội khơng khí Sau ram, lượng austenit giảm xuống 3-5% Việc áp dụng gia công lạnh rút ngắn quy trình nhiệt luyện +Cho dụng cụ gia cơng: Thơng thường phơi cung cấp có tiết diện nhỏ chứng tỏ cán với độ biến dạng (ɛ) mạnh nên có cacbit nhỏ mịn phân bố Phôi lớn (Φ>40) thường phải rèn sau rèn bị biến cứng ,thép phải qua ủ khơng hồn tồn 840÷860°C đạt độ cứng HB 241÷269 với tổ chức peclit (dạng xoocbit )+cacbit nhỏ mịn phân bố ,mới gia cơng cắt tạo mũi khoan được.đối với gia cơng lạnh :để khử austenit dư sau tơi ,áp dụng cần ộn định kích thước Điều đặc biệt quan trọng sử dụng dụng cụ sản xuất tự độnghóa: Những mác thép gió cổ điển W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2 có thành phần dựa sở kết nghiên cứu thực nghiệm hợp kim hóa khả thực sản xuất điều kiện wolfram molipđen quý giá đắt Từ năm 70 kỷ XX, thép gió W6Mo5Cr4V2 sản xuất đến 70% sản lượng thép gió (mác thép gió W18Cr4V sản xuất không vượt 45% ) Đồng thời với xu hướng nghiên cứu ổn định nâng cao chất lượng thép gió cổ điển, hướng khác nghiên cứu khả hợp kim hóa hóa bền thép gió hợp kim hóa thấp, chí khơng hợp kim hóa W, tạo mác thép gió thay thép W6Mo5Cr4V2[5] Thép gió hợp kim hóa thấp có thành phần đa dạng, theo chúng tơi, chia cách tương đối thành nhóm : Nhóm 1: Là mác thép gió có hàm lượng W thấp nghiên cứu sản xuất từ năm 30, sau hoàn thiện thêm đưa vào tiêu chuẩn ABCIII (tiêu chuẩn Nº320-63) SVTH: Tăng Đình Thanh Trang 12 GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang Đức 11P3AM32 (tiêu chuẩn GOCT 19265-73) Liên Xô cũ Các mác thép gió có hàm lượng W ~ 3%; Mo ~ 3%; V ~2% C ~1% Nhóm 2: Là mác thép gió có hàm lượng W thấp nghiên cứu sản xuất thời gian gần P2M5 Liên Xô (1978), D-950 Thụy Điển (1985) M52 Mỹ Các mác thép gió có hàm lượng W = 1,02,0%; Mo =5,08,0%;V=1,02,0%vàC~1% Nhóm 3: mác thép gió khơng hợp kim hóa W Từ năm 30 kỷ XX, người ta nghiên cứu sản xuất mác thép gió khơng có W mà điển hình mác EU 260 (1938) , EU 277 (1939) Những năm gần đây, nhiều mác thép nghiên cứu sản xuất như 41, 42 (1978); 11Mo5V (1979) Các mác thép gió sử dụng hạn chế thay thép W6Mo5Cr4V2 nhược điểm chung nhiệt độ tơi thấp, V cao làm xấu tính mài, Mo cao làm tăng khuynh hướng thoát các-bon Những giải pháp công nghệ nâng cao chất lượng thép gió Về mặt cơng nghệ có thề nâng cao chất lượng thép gió cổ điển phương pháp nấu luyện, gia công nhiệt luyện hiệnđại Giải pháp tăng độ cứng thép gió cách tăng hàm lượng bon không thay đổi hàm lượng nguyên tố hợp kim hóa Giải pháp áp dụng rộng rãi nhiều nước Hầu công nghiệp phát triển dùng mác thép gió W6Mo5Cr4V2 có hàm lượng C = 0,951,05% Thép có độ cứng thứ cấp tăng, độ chịu nhiệt tăng, thỏa mãn tính mài bóng (V< 2,5%), các-bon tăng làm giảm tính dẻo cơng nghệ rèn cán có khuynh hướng nứt nhiệt Một giải pháp khác có hiệu hợp kim hóa thép gió Nitơ Hợp kim hóa N cách cho FeV (hoặc FeCr) có ngậm nitơ nấu lị thường hóa khí nấu lị hồ quang plazma nồi lị ceramic Độ bền dụng cụ thép gió hợp kim hóa nitơ tăng tới 1520% nitơ cho vào 0,1% Khó khăn giải pháp khó điều chỉnh hàm lượng nitơ Hiện chưa có nhiều tài liệu phương pháp hợp kim hóa nitơ thép gió Trong điều kiện sản xuất quy mơ vừa nhỏ, cơng nghệ biến tính thép lỏng biến tính khn (đúc huyền phù ) có nhiều lợi áp dụng đạt hiệu định Đặc biệt, việc sử dụng nguyên tố kim loại đất xử lý thép lỏng nâng cao chất lượng tinh luyện biến tính thép gió cải thiện đáng kể cấu trúc thỏi đúc kim loại nâng cao tính chất công nghệ dụng cụ [6] Công nghệ tinh luyện điện xỉ có ưu việt tạo thỏi đúc thép gió cải thiện đáng kể độ khơng đồng cấu trúc Chi phí đầu tư cho cơng nghệ tinh luyện điện xỉ có tăng lên sản phẩm đảm bảo chất lượng hiệu kinh tế cao Vì thời gian ngắn, công nghệ tinh luyện điện xỉ ứng dụng rộng rãi với quy mơ lớn sản xuất thép gió đại [7] Cơng nghệ luyện kim bột có khả tạo mác thép gió hợp kim hóa cao tăng hàm lượng bít Thép gió lỏng phun tạo bột khí trơ (Argon), ép nóng tạo phơi gia cơng nóng thơng thường tạo chi tiết có cấu trúc nhỏ mịn đồng Phương pháp luyện kim bột ép nguội thiêu kết có khả trực tiếp tạo dụng cụ có hình dáng đa dạng phức tạp Nói chung, phương pháp luyện kim bột có nhiều ưu điểm hấp dẫn công nghệ lẫn kinh tế Dụng cụ sản xuất phương pháp luyện kim bột đạt cấu trúc nhỏ mịn đồng đều, độ bền dụng cụ lớn 1,5-3,5 lần so với SVTH: Tăng Đình Thanh Trang 13 GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang dụng cụ sản xuất phương pháp luyện kim thường [ 8] Cũng cần phải nhắc đến số giải pháp công nghệ gia công áp lực nhiệt luyện như: công nghệ rèn ép, ủ chu kỳ, hóa nhiệt luyện… song đường khai thác hết Không thể địi hỏi lớn mác thép gió truyền thống mà tính chất thép chủ yếu dựa sở hóa bền bít Thực tế khả nâng cao công suất cắt gọt dụng cụ thép gió cổ điển khó khơng thể nâng cao độ chịu nhiệt Đó hiệu lực định luật vật lý Hơn nữa, số tính chất bất lợi thép gió cổ điển loại bỏ hết nên ổn định dụng cụ mà người sử dụng mong muốn khó thực 6.*Quy trình sản xuất thép gió: 7.*Cấu tạo thông số mũi khoan thép SVTH: Tăng Đình Thanh Trang 14 GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang Các thơng số hình học mũi khoan Các thơng số hình học mũi khoan Dụng cụ để tạo lỗ phương pháp khoan mở rộng đường kính lỗ khoan rộng Trong gia công kim loại cắt, người ta phân loại MK theo kết cấu công dụng: a MK xoắn; b MK lỗ sâu; c MK tâm, vv… -MK xoắn dùng phổ biến -Kết cấu MK xoắn gồm: phần làm việc, lưỡi cắt chính, lưỡi cắt phụ lưỡi cắt ngang phần chuôi để kẹp MK vào trục máy, cối cặp máy khoan Phần làm việc giảm dần đường kính phía chi 0,03 - 0,12 mm 100 mm chiều dài MK; MK xoắn tiêu chuẩn có đường kính 0,25 - 80 mm Phần cắt MK chế tạo bằng thép gió Phần chi làm thép 45,40X (khi phần cắt làm thép gió) thép 40X, 45X (khi phần cắt làm hợp kim cứng) MK chuyên dùng để khoan lỗ có tỉ số chiều dài so với đường kính ≥ gọi MK lỗ sâu -Theo kết cấu, MK lỗ sâu chia hai nhóm: MK lỗ sâu để khoan lỗ đặc, MK lỗ sâu để khoan rãnh; theo thoát phoi: MK lỗ sâu thoát phoi trơn, MK lỗ sâu phoi ngồi MK lỗ sâu có ưu điểm: định hướng tốt, hiệu bơi trơn làm nguội cao, thoát phoi tốt nên tuổi bền dao chất lượng bề mặt gia công SVTH: Tăng Đình Thanh Trang 15 GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang cao Khi khoan lỗ có đường kính d ≥ 80 mm, người ta dùng MK vành Khi khoan lỗ tâm, dùng MK tâm 8.*Các phương pháp tạo mũi khoan thực tế: 1)Đầu tiên, người ta dùng phôi thép gió hình chữ nhật có độ dày mỏng khác tùy kích thước mũi khoan chế tạo 2)Sau nung nóng thép gió cho thật mềm, dùng máy nén áp lực để đẩy thép dùi lỗ dọc theo chiều phôi (2 lỗ lỗ phun dầu tản nhiệt )và lỗ đầu ngược lại tức lỗ đưa dầu vào (lúc thép mềm nên dùi sắt dễ dùi gỗ 3)Tiếp cho phôi nguội từ từ, đến nhiệt độ mà uốn khơng hư lỗ dùi họ đưa vào máy bắt kéo uốn xoắn tạo hình mũi khoan 4)Sau mũi khoan định hình xong đưa mài thơ 5)Kế đến quy trình tơi mũi khoan cho cứng trơ lại tẩm Titan ,Nito… lên bề mặt mũi khoan (quá trình thấm Nito người nhật làm ,mũi khoan nóng Robot gắp xong liệng ln vơ bể đựng Nito lỏng, thấm Nito từ ngồi 6)Công đoạn cuối mài tinh tẩm hợp kim chơng mài mịn lên bề mặt mũi khoan 7) Sau hoàn thành xong mũi khoan, đưa vào thử nghiệm đạt đưa sử dụng 9.*Phương pháp kiểm tra đánh giá sản phẩm(vật liệu :thép gió): +Phương pháp này được thực hiện bằng cách quan sát hoa lửa tạo mài mẫu máy mài, sau đó đối chiểu với ảnh (hoặc đồ thị) chuẩn hoặc với hoa lửa của mẫu chuẩn Phương pháp này Max Bermann, một kỹ sư làm việc ở Budapest (Hungary), đưa lần Kiểm tra bằng hoa lửa là một phương pháp kiểm tra sơ bộ để phân loại nhanh hợp đầu tiên vào năm 1909 ông ta phát hiện sự khác giữa hoa lửa của các mác thép Ông ta khẳng định có thể phân biệt được các loại thép khác dựa %C và tỷ lệ các nguyên tố hợp kim Thậm chí, ông ta còn khẳng định phương pháp này có thể đạt tới độ chính xác 0.01%C Phương pháp này được sử dụng nhiều các nhà máy, phân xưởng khí, chế tạo dụng cụ, nhiệt luyện và đúc tính chất nhanh, dễ dàng và rẻ tiền Hơn nữa, phương pháp này không đòi hỏi phải chế tạo, gia công mẫu kiểm phức tạp; chỉ cần mẩu vật liệu, thậm chí có thể dùng máy mài cầm tay để tạo hoa lửa Nhược điểm chính của phương pháp này là không thể xác định chắc chắn mác vật liệu, nếu yêu cầu xác định chắc chắn thì buộc phải phân tích thành phần hóa học Ngoài ra, phương pháp này cũng gây hỏng bề mặt vật liệu Từ những năm 1980, việc đầu tư các trang thiết bị kiểm tra thành phần vật liệu không còn quá khó khăn, phương pháp kiểm tra hoa lửa không còn được sử dụng nhiều công nghiệp Các phương pháp kiểm tra hoa lửa: 2.1 Phương pháp thơng thường (dùng đá mài): SVTH: Tăng Đình Thanh Trang 16 GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang Phương pháp này thường sử dụng máy mài bàn (VD: máy mài đá) để tạo hoa lửa, cũng có thể sử dụng máy mài cầm tay Đá mài phải quay với tốc độ tối thiểu là 23 m/s (vận tốc dài), thực tế nên điều chỉnh khoảng 38 ~ 48 m/s Đá mài nên sử dụng loại thô và cứng (loại oxit nhôm hoặc carborundum – SiC) Chiều dài của hoa lửa phụ thuộc vào lực mài rất khó so sánh nếu nếu lực mài mẫu khác Trong thực tế, lực mài cho chùm tia lửa của thép 0.2% C có chiều dài khoảng 500mm thường được dùng làm lực chuẩn Để tránh ảnh hưởng của ánh sáng mặt trời hoặc để điều chỉnh độ sáng xung quanh, cần thiết phải sử dụng các loại màn che hoặc buồng tối Khi mài, để mẫu tiếp xúc nhẹ với đá mài Hướng của chùm tia lửa nên theo phương ngang hoặc chếch lên Và vị trí quan sát nên ở phía sau hoặc bên phải của chùm tia Để nhận biết chính xác hơn, nên có thêm mẫu chuẩn (đã phân tích chính xác thành phần hóa học) để làm mẫu đối chiếu Các mẫu thử cần được làm sạch bề mặt, loại bỏ các lớp thấm (C, N), các lớp oxit và thoát carbon Có thể thực hiện bằng cách mài sâu Khi kiểm tra, cần quan sát kỹ chùm hoa lửa từ gốc đến ngọn (theo hình 1) Đặc biệt cần chú ý vào một số đặc điểm sau: Chùm tia lửa: màu sắc, số lượng, độ sáng, chiều dài các tia lửa Hoa lửa: màu sắc, số lượng, hình dạng, kích cỡ Trở lực mài: theo cảm giác ở tay mài mẫu Chú ý: bề mặt đá mài phải vệ sinh thường xuyên để tránh bám vụn kim loại (dùng cà đá) 2.2 Phương pháp dùng khí nén: Phương pháp này nung mẫu kiểm đến nóng đỏ rồi thổi khí trực tiếp lên mẫu Khí nén sẽ cung cấp đủ lượng oxy cần thiết để làm cháy bề mặt mẫu và tạo hoa lửa SVTH: Tăng Đình Thanh Trang 17 GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang Phương pháp này tạo luồng hoa lửa có chiều dài lớn hơn , dễ quan sát hơn ,độ chính xác cao so với dùng đá mài Do áp suất khí có độ ổn định cao nên việc so sánh, đối chiếu hoa lửa giữa các mẫu khác trở nên dễ dàng nhiều 2.3 Phương pháp kiểm tra tự động: Bằng việc sử dụng các thiết bị quan sát và phân tích quang phổ, phương pháp này cho độ chính xác cao rất nhiều lần so với quan sát bằng mắt và hoàn toàn không phụ thuộc kỹ cũng kinh nghiệm của người kiểm tra +Đồ thị thể trình đánh giá vật liệu: Hình Đặc điểm hoa lửa của thép gió Đặc điểm hoa lửa của thép gió: Bảng Ảnh hưởng của các ngun tớ thép gió đến hoa lửa SVTH: Tăng Đình Thanh Trang 18 GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang Hình Đặc điểm hoa lửa thép theo nguyên tố hợp kim Hoa lửa số loại, mác thép: SVTH: Tăng Đình Thanh Trang 19 GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang 10.*Chống ăn mòn bảo vệ vật liệu: Ăn mòn tượng phổ biến kim loại Vấn đề ăn mòn xuất tất khía cạnh cơng nghệ, gây hậu nghiêm trọng làm hư hại thiết bị, giảm hiệu suất máy móc, gây nhiễm sản phẩm, thực phẩm,… Thậm chí ăn mòn gây tai hoạ lớn cho lò phản ứng hạt nhân, máy bay, tên lửa, thiết bị tự động Khơng có vậy, ăn mòn trở ngại việc tung sản phẩm thuộc lĩnh vực công nghệ cao lĩnh vực khí chúng thường xảy cách lường trước Trong nhiều trường hợp, ăn mịn trở thành yếu tố ngăn cản SVTH: Tăng Đình Thanh Trang 20 GVHD: Th.s Lê Văn Bình
Ngày đăng: 04/08/2023, 12:21
Xem thêm:
