Đánh giá chất lượng bề mặt thép skd61 khi gia công bằng phương pháp gia công tia lửa điện với điện cực đồng và dung môi dầu

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT THÉP SKD61 KHI GIA CÔNG BẰNG PHƢƠNG PHÁP GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN VỚI ĐIỆN CỰC ĐỒNG VÀ DUNG MÔI DẦU NGUYỄN MẠNH LINH THÁI NGUYÊN – 2013 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT THÉP SKD61 KHI GIA CÔNG BẰNG PHƢƠNG PHÁP GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN VỚI ĐIỆN CỰC ĐỒNG VÀ DUNG MÔI DẦU Ngành : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Học viên : NGUYỄN MẠNH LINH Ngƣời HD Khoa học : PGS TS NGUYỄN ĐÌNH MÃN Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn THÁI NGUYÊN – 2013 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐH KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Độc lập - Tự - Hạnh phúc *** LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐỀ TÀI: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT THÉP SKD61 KHI GIA CÔNG BẰNG PHƢƠNG PHÁP GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN VỚI ĐIỆN CỰC ĐỒNG VÀ DUNG MÔI DẦU Học viên : Nguyễn Mạnh Linh Lớp : CNCTM – K13 Ngành : Công nghệ chế tạo máy Ngƣời HD Khoa học : PGS.TS Nguyễn Đình Mãn NGƢỜI HƢỚNG DẪN HỌC VIÊN BAN GIÁM HIỆU PHÒNG QLĐT SAU ĐẠI HỌC Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Trừ phần tham khảo nêu rõ luận văn Tác giả Nguyễn Mạnh Linh Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn Thầy giáo – PGS.TS Nguyễn Đình Mãn, người hướng dẫn giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài, tổ chức thực đến q trình viết hồn chỉnh luận văn Tác giả bày tỏ lòng biết ơn Ban Giám hiệu Khoa Sau đại học Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận văn Tác giả chân thành cảm ơn Công ty cổ phần Diesel Sông Công, Viện Khoa học vật liệu (thuộc Viện Khoa học Công nghệ) – Hà Nội giúp đỡ tác giả thực luận văn Do lực thân cịn có hạn chế nên luận văn khơng tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận đóng góp ý kiến Thầy, Cơ giáo, nhà khoa học bạn đồng nghiệp Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Nguyễn Mạnh Linh Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Mở đầu CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN 1.1 Đặc điểm phƣơng pháp gia công tia lửa điện 1.1.1 Các đặc điểm phương pháp gia cơng tia lửa điện 1.1.2 Khả công nghệ phương pháp gia công tia lửa điện 1.2 Các phƣơng pháp gia công tia lửa điện 1.2.1 Phương pháp gia cơng xung định hình 1.2.2 Phương pháp gia công cắt dây tia lửa điện 1.2.3 Các phương pháp khác: .4 1.3 Cơ sở phƣơng pháp gia công tia lửa điện .6 1.3.1 Bản chất vật lý 1.3.2 Cơ chế bóc tách vật liệu 11 1.4 Các yếu tố ảnh hƣởng đến q trình gia cơng tia lửa điện 12 1.4.1 Các đặc tính điện phóng tia lửa điện 12 1.4.2 Dòng điện bước dòng điện 16 1.4.3 Ảnh hưởng khe hở phóng điện δ 16 1.4.4 Ảnh hưởng điện dung C 19 1.4.5 Ảnh hưởng diện tích vùng gia cơng 20 1.4.6 Ảnh hưởng ăn mòn điện cực 20 1.5 Lƣợng hớt vật liệu gia công tia lửa điện 21 1.6 Chất lƣợng bề mặt 22 1.6.1 Độ nhám bề mặt 22 1.6.2 Vết nứt tế vi ảnh hưởng nhiệt 23 1.7 Độ xác tạo hình gia công tia lửa điện 24 1.8 Các tƣợng xấu gia công tia lửa điện 25 1.8.1 Hồ quang 25 1.8.2 Ngắn mạch, sụt áp 26 1.8.3 Xung mạch hở, dịng điện 26 1.8.4 Sự nhiệt chất điện môi 27 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.9 Các yếu tố không điều khiển đƣợc 27 1.9.1 Nhiễu hệ thống 27 1.9.2 Nhiễu ngẫu nhiên 27 1.10 Dung dịch chất điện môi gia công tia lửa điện 28 1.10.1 Nhiệm vụ dung dịch chất điện môi 28 1.10.2 Các loại chất điện môi 29 1.10.3 Các tiêu chuẩn đánh giá chất điện môi 30 1.10.4 Các loại dịng chảy chất điện mơi 31 1.10.5 Hệ thống lọc chất điện môi 34 Kết luận chƣơng 35 CHƢƠNG MÁY XUNG ĐỊNH HÌNH VÀ CÁC THƠNG SỐ CƠNG NGHỆ TRONG Q TRÌNH GIA CÔNG 36 2.1 Sơ máy xung định hình 36 2.2 Ƣu, nhƣợc điểm phƣơng pháp gia công xung định hình 37 2.2.1 Ưu điểm 37 2.2.2 Nhược điểm 37 2.3 Chất lƣợng bề mặt gia công xung định hình 38 2.3.1 Về độ nhám bề mặt: 38 2.3.2 Về vết nứt tế vi lớp ảnh hưởng nhiệt sau gia công 39 2.4 Các thông số công nghệ gia cơng xung định hình 40 2.4.1 Điện áp đánh lửa Uz 41 2.4.2 Thời gian trễ đánh lửa td 41 2.4.3 Điện áp phóng tia lửa điện Ue 41 2.4.4 Dịng phóng tia lửa điện Ie 41 2.4.5 Thời gian phóng tia lửa điện te 41 2.4.6 Độ kéo dài xung ti 42 2.4.7 Khoảng cách xung to 42 2.5 Một số vấn đề liên quan đến điện cực vật liệu điện cực gia cơng xung định hình 42 2.5.1 Yêu cầu vật liệu điện cực: 42 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.5.2 Các loại vật liệu điện cực 43 Kết luận chƣơng 48 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT KHN DẬP CỊ MỔ ĐỘNG CƠ RV125 49 3.1 Mục đích thí nghiệm 49 3.2 Mô tả hệ thống thí nghiệm 49 3.2.1 Sơ đồ thí nghiệm 49 3.2.2 Máy thí nghiệm 50 3.2.3 Vật liệu thí nghiệm 50 3.2.4 Điện cực dụng cụ 53 3.2.5 Dung dịch điện môi 53 3.2.6 Các thông số công nghệ gia công 54 3.2.7 Quy trình thí nghiệm 54 3.2.8 Thiết bị đo kiểm kết thí nghiệm 54 3.3 Kết thí nghiệm thảo luận 55 3.3.1 Hình dáng bề mặt khuôn .55 3.3.2 Topography bề mặt gia công 56 3.3.3 Cấu trúc lớp bề mặt gia công 60 3.3.4 Thành phần hóa học tổ chức pha lớp bề mặt gia cơng 65 3.4 Quy trình cơng nghệ gia cơng khn dập cị mổ động RV125 thực tế công ty Diesel Sông Công Thái Nguyên 71 Kết luận chƣơng 72 KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ 73 Kết luận chung 73 Kiến nghị 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 PHỤ LỤC: Kết phân tích Viện Khoa học vật liệu- Trung tâm đánh giá hư hỏng vật liệu 75 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Bảng tính cực điện cực .46 Bảng 3.1 Ký hiệu tương đương thép SKD61 nước 51 Bảng 3.2 Thành phần hóa học theo % trọng lượng thép SKD61 51 Bảng 3.3 Các tính chất cơ, lí thép SKD61 .51 Bảng 3.4 Đặc tính kỹ thuật đồng .53 Bảng 3.5 Chỉ tiêu kỹ thuật dầu biến 54 Bảng 3.6 Các thông số công nghệ gia công 54 Bảng 3.7 Kết nhấp nhô bề mặt 57 Bảng 3.8 Chiều dày lớp biến trắng lớp chuyển tiếp 63 Bảng 3.9 Sự thay đổi độ cứng lớp bề mặt theo chiều sâu .63 Bảng 3.10 Thành phần hóa học vùng lớp bề mặt 65 Bảng 3.11 Thành phần hóa học vùng lớp bề mặt 66 Bảng 3.12 Thành phần hóa học vùng lớp bề mặt 66 Bảng 3.13 Thành phần hóa học vùng lớp bề mặt 67 Bảng 3.14 Thành phần hóa học vùng lớp bề mặt 67 Bảng 3.15 Thành phần hóa học vùng lớp bề mặt 68 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ ngun lý gia cơng tia lửa điện Hình 1.2 Pha đánh lửa Hình 1.3 Sự hình thành kênh phóng điện Hình 1.4 Sự hình thành bốc vật liệu .8 Hình 1.5 Đồ thị điện áp dòng điện xung phóng điện Hình 1.6 Mối quan hệ Vw ti 14 Hình 1.7 Mối quan hệ θ ti 14 Hình 1.8 Mối quan hệ Rmax ti (với ti = td + te) 15 Hình 1.9 Ảnh hưởng ti t0 đến suất gia cơng 16 Hình 1.10 Ảnh hưởng khe hở phóng điện δ 17 Hình 1.11 Quan hệ η áp 19 Hình 1.12 Ảnh hưởng điện dung C 19 Hình 1.13 Ảnh hưởng diện tích vùng gia cơng F 20 Hình 1.14 Các thơng số ảnh hưởng đến suất gia công EDM 22 Hình 1.15 Vùng ảnh hưởng nhiệt bề mặt phôi 24 Hình 1.16 Hiện tượng hồ quang điện 25 Hình 1.17 Hiện tượng ngắn mạch sụt áp 26 Hình 1.18 Hiện tượng xung mạch hở 27 Hình 1.19 Dịng chảy bên ngồi 32 Hình 1.20 Dịng chảy áp lực 33 Hình 2.1 Mơ hình máy xung định hình 36 Hình 2.2 Câu trúc tế vi chi tiết gia công xung định hình 38 Hình 2.3 Cấu trúc bề mặt phôi 39 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 61 làm lớp bề mặt phơi bị nung nóng đến nhiệt độ cao làm nguội với tốc độ nhanh dung dịch điện môi 3.3.3 Tổ chức tế vi lớp bề mặt gia công a Vị trí phân tích Sau gia cơng, mẫu làm cắt theo phương pháp tuyến với bề mặt mặt gia cơng Vị trí phân tích tổ chức tế vi kiểm tra hai vị trí Hình 3.21 Vị trí phân tích TCTV thấp Vị trí phân tích TCTV Vị trí phân tích TCTV cao Hình 3.21 Vị trí phân tích tổ chức tế vi b Kết phân tích Để phân tích tổ chức đặc điểm lớp bề mặt gia công ta sử dụng ảnh SEM (200x 500x) xác định chiều sâu, độ cứng lớp biến đổi trình xung gây Kết sau: + Tổ chức tế vi mẫu thể hình 3.22  hình 3.27 + Chiều dày lớp biến trắng lớp chuyển tiếp trình bày bảng 3.8 + Sự thay đổi độ cứng tế vi theo chiều sâu trình bày bảng 3.9 b a Hình 3.22 Ảnh tổ chức tế vi mẫu cao, a) 200X; b b) 500X Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 62 - a b Hình 3.23 Ảnh tổ chức tế vi mẫu thấp, a) 200X; b) 500X x a b Hình 3.24 Ảnh tổ chức tế vi mẫu cao, a) 200X; b) 500X b a Hình 3.25 Ảnh tổ chức tế vi mẫu thấp, a) 200X; b) 500X Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 63 - a b Hình 3.26 Ảnh tổ chức tế vi mẫu cao, a) 200X; b) 500X a b Hình 3.27 Ảnh tổ chức tế vi mẫu thấp, a) 200X; b) 500X Bảng 3.8 Chiều dày lớp biến trắng lớp chuyển tiếp, µm Mẫu L1 L2 L3 Lớp biến trắng Lớp chuyển tiếp Lần đo Lần đo Lần đo Lần đo Lần đo Lần đo Cao 24,06 24,72 12,03 13,33 8,67 11,12 Thấp 8,67 11,65 21,79 12,29 11,14 9,23 Cao 15,78 11,39 16,30 7,11 10,87 11,12 Thấp 6,09 8,93 18,5 10,87 9,05 9,57 Cao 10,54 11,55 21,11 8,46 6,21 8,68 Thấp 12,04 16,04 10,99 10,11 12,68 13,84 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 64 Bảng 3.9 Sự thay đổi độ cứng (HV) lớp bề mặt theo chiều sâu Khoảng cách TT từ bề mặt mẫu, µm Mẫu L1 Mẫu L2 Mẫu L3 Cao Thấp Cao Thấp Cao Thấp 756,6 453,7 537,4 470,7 396,6 453,4 (11 µm) (15 µm) (11 µm) (15 µm) (11 µm) (14 µm) 613,4 (28 627,1 (40 359,5 (28 690,2 (40 411,8 (33 627,1 (65 µm) µm) µm) µm) µm) µm) 100 627,1 588,2 387,4 682,6 322,5 739,8 150 683,7 627,1 496,2 646,0 426,2 757,3 200 633,3 707,9 502,0 588,7 453,7 738,5 250 633,8 646,0 506,5 676,7 407,5 749,8 350 627,1 662,0 507,8 662,0 408,0 626,0 450 714,7 570,8 520,6 676,7 424,5 716,0 550 627,1 698,1 492,9 684,33 441,3 724,2 10 750 619,9 553,7 479,6 640,68 343,3 692,0 Kết cho thấy: Cấu trúc mặt cắt ngang bề mặt thép SKD61 gia công tia lửa điện gồm lớp: Lớp biến trắng, lớp trung gian lớp - Lớp biến trắng: + Chiều dày lớp vị trí khác mẫu xấp xỉ tương đương + Lớp nằm ngồi cùng, màu sáng, có chiều dày lớn phân biệt rõ nét với lớp lại Lớp biến trắng hình thành từ vật liệu điện cực phơi bị nóng chảy, bay khơng bị dung dịch điện môi mà lại làm nguội với tốc độ cao + Ở lớp biến trắng xuất vết nứt tế vi phân bố nhiều bề mặt có chiều sâu xấp xỉ độ dày lớp biến trắng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 65 + Độ cứng tế vi lớp biến trắng HRC = (32,846,1) thấp độ cứng lớp cịn lại + Đây lớp có cấu trúc tế vi đặc điểm tính khơng có lợi cho q trình làm việc khn dập nóng - Lớp trung gian: + Nằm bên lớp biến trắng, lớp trung gian khó quan sát cách rõ dàng, có chiều dày xấp xỉ vị trí gia cơng khác nhỏ lớp biến trắng Lớp hình thành lượng nhiệt tia lửa điện làm cho vật liệu phôi vùng tiếp giáp với lớp biến trắng bị nóng chảy vùng bên bị chuyển biến pha Như vậy, thực chất lớp trung gian tồn dạng hai lớp: Lớp bị nung đến trạng thái nóng chảy gọi lớp đúc lại, lớp bị nung đến trạng thái chuyển biến pha gọi lớp bị nhiệt luyện + Vết nứt tế vi xuất ít, chiều sâu nhỏ lớp trung gian chúng không tồn theo phương song song với bề mặt gia công + Độ cứng tế vi lớp trung gian cao HRC = (57,663,3), cao nhiều so với lớp biến trắng lớp (4852HRC) + Đây lớp có ảnh hưởng tốt đến khả làm việc vật liệu làm khuôn - Lớp kim loại nền: - Các lớp khảo sát cho thấy có độ cứng tế vi thay đổi với quy luật giống (Bảng 3.9) 3.3.4 Thành phần hóa học tổ chức pha lớp bề mặt gia công Kết kiểm tra thành phần hóa học tổ chức pha lớp bề mặt gia cơng Vị trí kiểm tra vùng khác (vùng 1, 2, 3) bề mặt Kết kiểm tra cho bảng (3.10), (3.11), (3.12), (3.13), (3.14, (3.15) hình (3.34), (3.35), (3.36), (3.37), (3.38) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 66 - Mẫu vị trí cao: Bảng 3.10 Thành phần hóa học vùng lớp bề mặt 1000 001 FeKb VKb CrKa FeKesc CrKb 200 VKa 300 5.00 6.00 VKesc 400 MoLl MoLa MoLb 500 VLsum FeLsum SiKa Counts 600 CKa MoM4,5 CrLa FeLa FeLl 700 VLl VLa 800 FeKa 900 100 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 7.00 8.00 9.00 10.00 keV Hình 3.28 Mức lượng nguyên tố lớp biến trắng Mẫu vị trí thấp: Bảng 3.11 Thành phần hóa học vùng lớp bề mặt 1000 001 FeKb SiKa VKb CrKa VKa CrKb 200 VKesc VLl 300 FeKesc MoLa MoLb 400 MoLl VLa 500 VLsum FeLsum Counts 600 MoM4,5 CrLa FeLa FeLl 700 CKa 800 FeKa 900 100 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 keV Hình 3.29 Mức lượng nguyên tố lớp biến trắng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 67 Mẫu vị trí cao: Bảng 3.12 Thành phần hóa học vùng lớp bề mặt 001 1000 200 FeKb VKb CrKa CrKb 300 FeKesc 400 VKa VLl VLa 500 VKesc Counts 600 MoLl MoLa MoLb 700 VLsum FeLsum SiKa CKa MoM4,5 CrLa FeLl FeLa 800 FeKa 900 5.00 6.00 100 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 7.00 8.00 9.00 10.00 keV Hình 3.30 Mức lượng nguyên tố lớp biến trắng Mẫu vị trí thấp: Bảng 3.13 Thành phần hóa học vùng lớp bề mặt 1000 001 FeKb VKb CrKa FeKesc CrKb 200 VKa 300 VKesc 400 MoLl MoLa MoLb 500 VLsum FeLsum SiKa Counts 600 CKa MoM4,5 CrLa FeLa FeLl 700 VLl VLa 800 FeKa 900 5.00 6.00 100 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 7.00 8.00 9.00 10.00 keV Hình 3.31 Mức lượng nguyên tố lớp biến trắng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 68 Mẫu vị trí cao: Bảng 3.14 Thành phần hóa học vùng lớp bề mặt FeKa FeKb 5.00 6.00 CuKb 200 CuKa 300 VKb CrKa 400 CrKb 500 FeKesc Counts 600 VKa 700 VKesc 800 MoM4,5 CKa VLa CrLa FeLl CuLl CuLaFeLa VLsum AlKa FeLsum SiKa CuLsum MoLl MoLa MoLb 900 001 VLl 1000 8.00 9.00 100 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 7.00 10.00 keV Hình 3.32 Mức lượng nguyên tố lớp biến trắng Mẫu vị trí thấp: Bảng 3.15 Thành phần hóa học vùng lớp bề mặt FeKa 6.00 CuKb FeKb VKb CrKa FeKesc 5.00 CuKa 200 CrKb 300 VKa VLl 400 VKesc 500 AlKa FeLsum CuLsum SiKa MoLl MoLa MoLb Counts 600 CuLl CuLa 700 VLsum 800 MoM4,5 VLa FeLa CrLa FeLl 900 001 CKa 1000 8.00 9.00 100 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 7.00 10.00 keV Hình 3.33 Mức lượng nguyên tố lớp biến trắng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 69 - Hình 3.34 Tổ chức pha hình thành bề mặt gia cơng Hình 3.35 Tổ chức pha hình thành bề mặt gia cơng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 70 - Hình 3.36 Tổ chức pha hình thành bề mặt gia cơng Hình 3.37 Tổ chức pha hình thành bề mặt gia cơng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 71 - Hình 3.38 Tổ chức pha hình thành bề mặt gia công Kết cho thấy: - Thành phần nguyên tố lớp bề mặt thép SKD61 sau gia công tia lửa điện với điện cực đồng dung dịch điện môi dầu bị thay đổi đáng kể: Xuất nguyên tố Cu (0,32%) %C tăng lên lớn (8.84%  15.18%) - %C tăng lên lớp bề mặt dầu biến bị phân tích tác động tia lửa điện tạo bon xâm nhập vào bề mặt phơi - Sự có mặt nguyên tố Cu bề mặt gia công vật liệu điện cực (Cu) trình xung bị tác động nhiệt tia lửa điện làm nóng chảy bay xâm nhập vào lớp bề mặt gia cơng - Các hình (3.34), (3.35), (3.36), (3.37), (3.38) ra: nguyên tố C xâm nhập lên bề mặt phôi tồn dạng cacbit Fe7C3 tổ chức mác ten xít 3.4 Quy trình cơng nghệ gia cơng khn dập cị mổ động RV125 thực tế Cơng ty Diesel Sơng Cơng Thái Ngun Ngồi quy trình gia cơng quy trình thí nghiệm trên, sau xung, khn kiểm tra hình dáng hình học, sau đánh bóng lớp bề mặt với lượng dư khoảng 100 µm theo kinh nghiệm (thơng tin cung cấp phân xưởng CNC, công ty cổ phần Diesel Sơng Cơng Thái Ngun) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 72 - KẾT LUẬN CHƢƠNG Thực nghiệm gia công khuôn dập cò mổ động RV125 nhằm đánh giá chất lượng bề mặt khuôn sau gia công, sở để phân tích, đưa góp ý, khuyến cáo quy trình cơng nghệ lựa chọn vật liệu điện cực nhà sản xuất Thực nghiệm tiến hành Công ty Cổ phần Diesel Sơng Cơng, sử dụng hệ thống thí nghiệm máy móc trang thiết bị Cơng ty, với quy trình thí nghiệm giống quy trình sản xuất thực tế Cơng ty Mẫu thí nghiệm đo phân tích kết Trung tâm đánh giá hư hỏng vật liệu, thuộc Viện Khoa học Vật liệu – Hà Nội, với kết đo phân tích sau: - Độ nhám bề mặt: Đạt Rz = (21,83÷ 32,37)μm tương đương độ nhẵn cấp - Hình dạng bề mặt: Có nhiều vết lõm, hạt hình cầu bề mặt, đồng thời xuất nhiều vết nứt tế vi - Tổ chức tế vi: Cấu trúc mặt cắt ngang gồm lớp: Lớp biến trắng, lớp trung gian lớp - Thành phần hóa học lớp bề mặt: Có thay đổi đáng kể so với phôi thép SKD61 trước gia công, với %C tăng lên lớn (8.84%  15.18%) xuất nguyên tố Cu (0,32%) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 73 - KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận chung Sau gia công thép SKD61 qua phương pháp gia công tia lửa điện với điệc cực đồng dung môi dầu, chất lượng bề mặt thép SKD61 đánh sau: 1) Độ nhám bề mặt vị trí có chiều sâu khác với mẫu thí nghiệm khác đạt xấp xỉ nhau, tương đương độ nhẵn cấp Vì sau xung cần thiết phải có ngun cơng gia cơng tinh Điều phù hợp với quy trình sản xuất thực tế Công ty 2) Trên bề mặt gia công xuất nhiều vết nứt tế vi với mật độ lớn Đây dạng khuyết tật có ảnh hưởng khơng tốt đến độ bền mịn độ bền mỏi khuôn Nguyên nhân xuất vết tế vi nứt gia công tia lửa điện tác động làm lớp bề mặt phơi bị nung nóng đến nhiệt độ cao làm nguội với tốc độ nhanh dung dịch điện môi Không thể loại bỏ hoàn toàn khuyết tật mà hạn chế cách sử dụng chế độ gia công phù hợp 3) Cấu trúc mặt cắt ngang khuôn gồm lớp: Lớp biến trắng, lớp trung gian lớp Lớp biến trắng có độ dày t 6ữ24 àm, cú cng thp hn cỏc lp lại Lớp trung gian nằm bên lớp biến trắng, có độ cứng cao nhiều so với lớp biến trắng lớp 4) Trên bề mặt khn thép SKD 61 sau gia cơng có xuất nguyên tố Cu (vật liệu điện cực) Kiến nghị 1) Tác giả kiến nghị với nhà sản xuất, đánh bóng sau xung nên loại bỏ lớp biến trắng giữ lại lớp trung gian Thực tế tại, sau xung, khn đánh bóng với lượng dư khoảng 100 µm chưa hợp lý, làm lớp trung gian có độ cứng cao Chỉ nên đánh bóng với lượng dư khoảng 20µm, nhằm loại bỏ lớp biến trắng giữ lại lớp trung gian, để tăng độ cứng bề mặt khuôn 2) Trên bề mặt khuôn thép SKD 61 sau gia cơng có xuất ngun tố Cu (vật liệu điện cực) Điều chưa cơng trình nghiên cứu trước Điều mở hướng nghiên cứu mới, nhằm sử dụng vật liệu điện cực thích hợp để tăng chất lượng bề mặt gia cơng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 74 - TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS TS Vũ Hoài Ân (2007), Gia công tia lửa điện CNC, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Trần Văn Địch (2003), Nghiên cứu độ xác gia cơng thực nghiệm, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Tào Ngọc Minh (2007), Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ đến chất lượng bề mặt máy cắt dây tia lửa điện, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trường Đai học Bách khoa Hà Nội Nguyễn Quốc Tuấn (2009), Các phương pháp gia công tiên tiến Trường Đại học KTCN, Đại học Thái Nguyên Bành Tiến Long, Trần Thế Lục, Trần Sỹ Túy (2001), Nguyên lý gia công vật liệu, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Kun Ling Wu, Biing Hwa Yan, Fuang Yuan Huang, Shin Chang Chen (2005), “Improvement of surface finish on SKD steel using electro-discharge machining with aluminum and surfactant added dielectric”, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 45, pp 1195–1201 McGraw - Hill, (2004), Advanced Machining Processes, Mechanical Engineering Mitutoyo (1999), Catalogue PC Pandey, HS Shan (2002), Modern Machining Processes, Pulishing Company Limited, London 10 Bekir Ozerkan, Can Cogun (2005), “Effeecet of powder mixed dielectric on machining performance in electric discharge machining”, Journal Science, 18, pp 211-228 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 75 - PHỤ LỤC KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CỦA VIỆN KHOA HỌC VẬT LIỆU TRUNG TÂM ĐÁNH GIÁ HƢ HỎNG VẬT LIỆU Tầng 5, Nhà B1, 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn