CN01 Nhóm 8 Bài tập lớn Đề tài 11 Lập quy trình công nghệ nhiệt luyện nhíp xe ôto Thành viên MSSV Phạm Nguyễn Như Thường 2153876 Cao Thị Hồng Ngọc 2152802 Phan Nguyễn Hồng Phúc 2152247 Giảng viên thầy[.]
Trường Đại Học Bách Khoa Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh Khoa Khoa Học Ứng Dụng Báo Cáo Bài Tập Lớn Môn Vật Liệu Kỹ Thuật Đề tài 11: Lập quy trình cơng nghệ nhiệt luyện nhíp xe ôto Giảng viên: thầy Trần Văn Khải Thành viên MSSV Phạm Nguyễn Như Thường 2153876 Cao Thị Hồng Ngọc Phan Nguyễn Hồng Phúc Nhóm - Lớp CN01 2152802 2152247 I Cơ sở lý thuyết • Các phương pháp nhiệt luyện • Lá nhíp tơ • Vật liệu thơng dụng • Các loại máy chế tạo II Quy trình nhiệt luyện chế tạo nhíp xe tơ • • • • • • • Lựa chọn vật liệu Ủ Dập nóng Tơi Tạo hình Ram Xử lý bề mặt • I CƠ SỞ LÝ THUYẾT Khái quát trình nhiệt luyện Nung nóng kim loại, hợp kim đến nhiệt độ cụ thể Giữ nhiệt độ khoảng thời gian thích hợp Làm nguội với tốc độ định Thay đổi tổ chức, dẫn đến tính chất học tính chất khác thay đổi Các phương pháp nhiệt luyện Nhiệt luyện • Ủ, thường hóa • Tơi, ram Hóa nhiệt luyện (hóa • Tơi bề mặt: bền) + Tơi cảm ứng + Tơi lửa mỏ hàn • Hóa nhiệt luyện: + Thấm Cacbon, Thấm Nito + Thấm Xianua Cơ nhiệt luyện Định nghĩa Nhíp xe tơ ? Một số hình dạng nhíp tơ • Nhíp tơ chi tiết đàn hồi lắp đặt cho tơ để giảm xóc lên phần xe • Gồm loại: Nhíp tơ nhíp tơ phụ Định nghĩa Nhíp xe tơ ? Cấu tạo • Các nhíp từ miếng thép lị xo uốn cong xếp chồng lên theo thứ tự từ ngắn đến dài, cố định bulơng đinh tán • Nhíp tơ dài mềm, nhíp nhiều cứng chịu tải trọng lớn Định nghĩa Nhíp xe tơ ? Đặc điểm • Giảm chấn, khống chế dao động nhờ ma sát nhíp • Độ bền tốt, chịu trọng tải lớn • Giữ cầu xe vị trí Vật liệu • Thép thấm C (thấm C + tơi ram thấp) • Thép hóa tốt (tơi + ram cao + (tơi bề mặt) ) • Thép đàn hồi ( Tơi + ram trung bình) • Thép dụng cụ ( Tơi + ram thấp) • Thép dụng cụ biến dạng nóng (Tơi + ram trung bình) Vật liệu 50Si2, 60Si2, 70Si3A 60C2, 60SiMn 60Si2CrA, 60Si2Ni2A Nhíp có chiều dày 18mm Giới hạn đàn hồi cao Độ thấm lớn (trên 50mm) Chống lớn lên hạt Độ thấm tốt Chịu tải trọng nặng, quan trọng Có xu Cacbon nung Khả chịu tải trọng lớn => Giảm độ bền mỏi Chú ý chống thoát Cacbon (do Si thúc đẩy thoát Cacbon) Vật liệu • Các mác thép thơng dụng nay: Các loại thép Silic 55Si2 60Si2 Dần không đáp ứng yêu cầu cần thiết oto đại Nhược điểm : • độ bền khơng đủ cao • dễ bị nung 50CrMnA, 50CrMnVA 60SiCrMnA Được ưa chuộng dạo gần Ưu điểm thép Silic: • có độ thấm tơi cao • khơng bị q nung tơi Một số loại máy chế tạo Lị gia nhiệt nhíp ngắn Hệ thống cấp phơi tự động Máy phun bi Lị gia nhiệt nhíp dài II QUY TRÌNH NHIỆT LUYỆN CHẾ TẠO LÁ NHÍP Lựa chọn vật liệu • Vật liệu làm nhíp tơ phải chất liệu thép đàn hồi ( chịu tải trọng chu kì, chịu va đập cao, khơng cho phép biến đạng dẻo ) • Loại thép làm nhíp tơ có thành phần Carbon ~ 0.5% – 0.75%, tơi luyện ram trung bình • Lõi có độ cứng 25-30 HRC chịu uốn, xoắn, va đập • Bề mặt có độ cứng 55-60 HRC chịu mài mịn tốt • u cầu tính: Giới hạn đàn hồi, giới hạn mỏi cao Lựa chọn vật liệu Thép đàn hồi 60Si2Ni2A • Nhíp tơ thuộc loại vật liệu đàn hồi => %C từ 0.55 đến 0.65% ( Nếu 0.7%: Sau tơi, ram cứng, giịn, tính đàn hồi thấp) • Chi tiết cần gia công, chế tạo => Chọn Mn, Si độ cứng, đàn hồi tốt ( hàm lượng lớn -> chi tiết cứng, giòn; hàm Si nhỏ -> độ dẻo cao, dễ biến dạng) • Nâng cao độ thấm tôi, đảm bảo giới hạn đàn hồi => Chọn Cr, Ni (hàm lượng < 0.4%) 1.1 Đặc điểm mác thép Thép đàn hồi 60Si2Ni2A a Xác định nhiệt độ chảy hoàn toàn nhiệt độ xử lý quan trọng vật liệu như: nhiệt độ ủ, thường hóa, Đối với mác théo ta sử dụng phương pháp tơi ram • Nhiệt độ chảy hồn tồn xác định theo giản đồ pha: ~ 1538℃ • Nhiệt độ (theo “Sách tra cứu mác thép, gang thông dụng - 1997"): 880℃ • Nhiệt độ ram (theo “Sách tra cứu mác thép, gang thông dụng - 1997"): 420℃ • Nhiệt độ ủ (theo “Sổ tay nhiệt luyện - tập 2"): 820℃ dầu b Dựa giản đồ pha, xác định vật liệu có thành phần C với mác vật liệu chọn: • Thép có thành phần cacbon với thép 60Si2Ni2A thép C60 Ủ Về nhiệt luyện sơ bộ, thép làm nhíp ủ 730 độ C trước đưa vào máy dập nóng, thu tổ chức gồm Austenit Ferit > thuận lợi cho việc tạo Peclit hạt sau ủ cầu hóa cơng đoạn nhiệt luyện kết thúc Dập nóng Thép dập nóng nhiệt độ 850 - 900 độ C với tổ chức hồn tồn Austenite ta ổn định thành phần tổ chức; giảm bớt độ cứng, độ bền, giúp tiết kiệm lượng thời gian Ngay dập trạng thái nóng, nhíp đưa vào tơi ram trung bình để tạo nhíp đàn hồi cao Tôi (Quenching) Đường cong làm nguội thép lý tưởng • Làm nguội thép nhanh khoảng nhiệt Austenit ổn dịnh (500℃-600℃) để không kịp phân hóa thành Ferit - Xementit => Làm nguội thép với tốc độ > V_th để thu tổ hợp Mactenxit • Tốc độ nguội dầu nhỏ => biến dạng, nứt sau độ cứng • Uốn cong tới hình dạng định • Đạt tới nhiệt độ tôi, ép thép vào gá định hình • Nhúng dầu làm nguội với tốc độ lớn • Thiết diện có tổ chức Mactenxit Ram (Tempering) Bắt buộc Ram sau Tôi => Giảm ứng suất dư, giúp thép khơng q giịn, tính phù hợp với điều kiện làm việc • Ram nhiệt độ trung bình (300℃-450℃) đảm bảo điều kiện tải trọng va đập nhíp • Ram giúp ứng suất nội khử hoàn toàn, giới hạn đàn hồi cao nhất, tăng độ dẻo dai cho nhíp • Sau ram cần làm nguội với nước, tránh giòn ram Ram gá định hình • Một số cơng nghệ xử lý bề mặt: Tôi cảm ứng Rút ngắn thời gian nhiệt luyện Cơ nhiệt luyện nhiệt độ thấp/cao Cán sơ với máy cán nhiệt độ cao Nâng cao giới hạn mỏi 950℃ -> Tôi để không kết tinh lại, phân hóa trung gian -> Làm nguội đẳng nhiệt Ram nhiệt độ khác Dùng sau Austenit hóa => Giới hạn bền, mỏi tăng gấp đơi, => có tổ chức Bainit, tăng tính đàn hồi không biến dạng, giảm số lượng thép Phun bi Làm chai bề mặt chi tiết => Nâng cao sức bền mỏi nhíp Mài bóng bề mặt Làm vết nứt tế vi nguồn gốc gây vết nứt mỏi