tiểu luận vật liệu kỷ thuật về mũi khoan bàng thép gió

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 GIÓ THÉP GIÓ 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 1GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang MỤC LỤC 1. Nội dung thực hiện……… - Tên sản phẩm. - Khả năng thích nghi và khả năng thay thế. 2. Kí hiệu của vật liệu (mác thép) theo tiêu chuẩn việt nam và các tiêu chuẩn của các nước khác…. 3. Cấu trúc tổ chức tế vi của thép gió……. 4. Thành phần hóa học… 5. Hóa bền và nhiệt luyện…. - Cho vật liệu chính - Cho dụng cụ gia công. 6. Quy trình sản xuất thép gió… 7. Cấu tạo và các thông số của mũi khoan… 8. Các phương pháp tạo ra mũi khoan trong thực tế … 9. Phương pháp kiểm tra đánh giá sản phẩm(vật liệu :thép gió). 10. Chống ăn mòn và 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 quyết rác thải sau khi sử dụng …. 14. Đề xuất. SVTH: Tăng Đình Thanh Trang 2GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang LỜI NÓI ĐẦU Trong thực tế cuộc sống hiện nay, việc sản xuất ra của cải vật chất được thay thế bởi máy móc là xu hướng tất yếu của xã hội nhằm giải phóng sức lao động của con 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 1 cách linh hoạt phù hợp với nhu cầu của con người là điều tất yếu của cuộc sống, nhưng vẫn đảm bảo về mặt kinh tế và thời gian chuyển đổi mẫu mã linh hoạt ….là một điều cấp thiết đối với nền sản xuất công nghiệp hiện đại . Như chúng ta đã biết vật liệu học là môn khoa học được ứng dụng về quan hệ giữa các thành phần, cấu tạo và tính chất của vật liệu, nhằm giải quyết những vấn đề kỹ thuật quan trọng trong ngành kỹ thuật (cơ khí,đóng tàu…), liên quan đến việc tiết kiệm vật liệu, giảm khối lượng thiết bị máy móc và dụng cụ, nâng cao độ chính xác, độ tin cậy và khả năng làm việc của máy .Để hiểu rõ hơn những đặc điểm trên thì chúng ta sẽ đi vào một mẫu cụ thể được làm từ thép gió là “MŨI KHOAN”. Với mục đích làm quen và tiếp cận với các thiết bị sản xuất tiên tiến, con người đã biết dùng mũi khoan để khoan lỗ trên những vật thể cứng như:sắt ,thép, đá, bê tông,…nhằm có thể biết được độ bền, độ cứng bên trong của vật thể. Mũi khoan có rất nhiều công dụng trong cuộc sống, nó giúp cho con người biết ở đâu có nước, ở đâu có nước sạch, giúp con người khoan lỗ nhưng vật thể cứng mà bằng dụng cụ thô sơ (bằng tay)không thể làm được .vậy có thể nói mũi khoan là thiết bị máy móc rất có ích với con người trong cuộc sống hiện đại ngay nay . Trong thực tế có rất nhiều loại mũi khoan và mỗi loại mũi khoan được làm từ những vật liệu khác nhau như:thép (thép gió, thép dụng cụ ), đá…, và được sử dụng đối với những vật thể khác nhau có độ cứng, độ bền khác nhau cho nên trong cuộc sống chúng ta phải biết lựa chọn những mũi khoan thích hợp để dùng vào nhưng vật thể thích hợp . SVTH: Tăng Đình Thanh Trang 3GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang *MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ MŨI KHOAN TỪ THÉP GIÓ SVTH: Tăng Đình Thanh Trang 4GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang 1.Nội dung thực hiện . + Tên sản phẩm : “mũi khoan” là một thiết bị được dùng rất phổ biến trong cuộc sống của chúng ta hiện nay.Và hiện nay có rất nhiều loại mũi khoan được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau nhưng em thấy loại mũi khoan được làm từ thép gió là thông dụng nhất (vì nó cứng ,bền …) Thép gió là một loại thép dụng cụ có đặc tính đặc biệt: có thể tôi (nhiệt luyện) trong gió. Ở đa số các quốc gia khác thép gió được gọi là "thép cắt nhanh" (thí dụ, tiếng Anh: high speed steel). +Khả năng thích nghi và khả năng thay thế : Để nâng cao chất lượng, mở rộng phạm vi sử dụng thay thế được thép gió cổ điển phải nghiên cứu từ cơ sở khoa học của cơ chế hóa bền. Vấn đề rất phức tạp, mức độ phức tạp không chỉ liên quan đến tương tác giữa các nguyên tố thành phần mà còn phụ thuộc vào các điều kiện cụ thể hình thành và biến đổi cấu trúc thép gió đúc. Lấy nguyên tố Al làm ví dụ: Nếu đặc trưng ảnh hưởng của Al và Co lên nhiệt độ chuyển biến pha khi nung nóng, lên độ cứng thứ cấp và độ cứng nóng của thép gió là như nhau thì khác với Co, Al còn có khả năng liên kết từng phần trong thép thành nitrit nhỏ mịn bổ sung độ bền và độ giai va đập. Những kết quả nghiên cứu năm 1986 của L X. Kremnhep hóa bền thép gió 11Mo5V bằng Al (tới 1%) tạo được mác thép gió 11Mo5VAl có các tính chất công nghệ không thua kém, thậm chí cao hơn thép gió W6Mo5Cr4V4(P6M5) (xem bảng1). Cũng cần phải nhấn mạnh rằng, hiện nay có một xu hướng mang tính bảo thủ là cố gắng tìm SVTH: Tăng Đình Thanh Trang 5GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang kiếm các giải pháp loại trừ những nhược điểm do tính không ổn định của thép gió cổ điển, song không thể mong chờ tăng nhiều tính chất công nghệ. Mặc dù vậy, chúng ta vẫn nên chú ý đến khả năng này. Thép gió cổ điển vẫn còn giá trị công nghiệp trong sản xuất hiện tại và tương lai vì việc đầu tư thiết bị sản xuất quá tốn kém chưa thể bỏ đi ngay được. Trong thực tế chúng ta đã biết mũi khoan là loại vật liệu rất thông dụng trong cuộc sống ,được tạo ra nhằm mục đích nâng cao chất lượng ,thời gian của công việc. Mũi khoan được sử dụng để tạo ra nhiều vật thể trong cuộc sống như:cái bàn ,ghế, nhà cửa và các công trình lớn, các mỏ dầu(rất cần thiết đến mũi khoan )…. Ví dụ :mũi khoan dùng để khoan gỗ,bê tông,đá,sắt.và các vật liệu bằng kim loại… SVTH: Tăng Đình Thanh Trang 6GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang *Video về mũi khoan thép gió: Video - mui khoan thép gió.flv 2.*Kí hiệu của vật liệu (mác thép )theo tiêu chuẩn việt nam và các tiêu chuẩn của các nước khác. -TCVN:CD70,CD80Mn,CD90,CD100,CD110,CD120và CD130 T-Thép gió họ volfram -T1 Dao tiện, phay, bào, mũi khoan,… -T6 1. Bảng sau giới thiệu một số mác thép gió và thành phần: Thép gió được chia làm 2 nhóm: - Nhóm thép có năng suất thường gồm các thép vonfram (P18,P12,P9,P9Co5) và thép Vonfram-môlipđen (P6M3,P6M5) có khả năng duy trì độ cứng không thấp hơn 58HRC nhiệt độ làm việc đến 620°C. Cùng với độ chịu nóng như nhau các mác thép này khác nhau chủ yếu ở cơ tính và tính công nghệ. - Nhóm thép có năng suất cao là các thép chứa côban và một lượng vanadi khá cao: P6M5K5, P9M4K8, P9K5, P9K10, P10K5Փ5, P18K5Փ2. Chúng hơn hẳn các nhóm thép trước về độ cứng nóng ( khoảng 64-65HRC, nhiệt độ 640-650°C) và dộ chống mài mòn, nhưng lại thua về SVTH: Tăng Đình Thanh Trang 7GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang dộ bền và độ dẻo. Các thép có năng suất cao được dung để gia công các thép có độ bền cao, thép chống ăn mòn và thép bền nóng có tổ chức austenite và các vật liệu khó gia công khác. Dùng thép Cr-Ni (hay Cr-Mn) có thêm Mo hay W và %C =0,5%.Các mác 50CrNiMo , 50CrNiW , 50CrNiSiW, 50CrMnMo trong đó 50CrNiMo là mác: VN: 12CrNi3A , 20Cr2Ni4A. NGA: 12XH3A và 20X2H4A. JIS : SNC415 và SNC815. Cơ tính tổng hợp cao tới σb= 1000 ÷ 1200Mpa, ak=900÷1000kj/m2. 60Si2: lò xo trong toa xe ,nhíp ôtô ,trục mềm. 50CrMn được dùng làm nhíp ôtô với tính công nghệ tốt hơn 60Si2CrVA và 60Si2Ni2A , σe =1500Mpa làm nhíp, lò xo lớn, chịu tải trọng nặng, riêng loại chịu va đập mạnh nên dùng 60Si2Ni2A. SAE/AISI: 1065, 1566, 9260, 50B60, 5160 và 51B60, 8655. JIS :SUP3(thép cacbon ),SUP6 và SUP7(thép silisc),SUP9và SUP9A(thépCr- Mn),SUP10,SUP11A,SUP12 và SUP13(thép khác). Thép gió đặc biệt là các mác thép thuộc nhóm thứ 2 có giá thành cao. Để giảm giá thành người ta tìm cách hạn chề kim loại quý như W, mác thép P6M5 đang được sử dụng rộng rãi nhất. Hiên nay đang có rất nhiều các công trình nghiên cứu thép gió không sử dụng W. Mác thép C Si Mn P S Cr Mo V W W18Cr 4V 0.70 ~ 0.80 0.20 ~ 0.40 0.10 ~ 0.40 £ 0.0 3 £ 0.0 3 3.80 ~ 4.40 < 0.3 0 1.00 ~ 1.40 17.50 ~ 19.00 Mác thép Độ cứng (HBS) £ Nhiệt luyện và độ cứng sau tôi, ram Ủ Phương pháp khác Nhiệt độ nung trước/oC Nhiệt độ tôi /oC Làm nguội Ram /oC Độ cứng ³ Lò muối Lò giếng W18Cr 4V 2 5 5 269 820 ~ 870 1270 ~ 1285 1270 ~ 1285 Dầu 550 ~ 570 63 SVTH: Tăng Đình Thanh Trang 8GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang SVTH: Tăng Đình Thanh Trang 9GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang 3.*Cấu trúc tổ chức tế vi của thép gió Sau ủ và thường hóa :sau ủ :Lê,sau thường hóa :M. Thép chứa nhiều cacbit(15÷25%),sau khi đúc cacbit chủ yếu ở dạng cùng tinh Lê hình xương cá nên rất giòn và phải làm nhỏ chúng bằng biến dạng nóng (cán,rèn). SVTH: Tăng Đình Thanh Trang 10 GVHD: Th.s Lê Văn Bình [...]... hình mũi khoan 4)Sau khi mũi khoan định hình xong thì đưa đi mài thô 5)Kế đến là quy trình tôi mũi khoan cho cứng trơ lại cũng như tẩm Titan ,Nito… lên bề mặt mũi khoan (quá trình tôi thấm Nito ở người nhật làm ,mũi khoan đang nóng thì Robot nó gắp xong liệng luôn vô bể đựng Nito lỏng, nó thấm Nito từ trong ra ngoài 6)Công đoạn cuối cùng là mài tinh và tẩm hợp kim chông mài mòn lên bề mặt mũi khoan. .. 11.*Bảo quản thép: Thép gió là loại vật liệu dễ bị ăn mòn do các tác dụng vật lý, hóa học của môi trường Do đó phải bảo quản nơi khô ráo, đặt trên bề mặt đất, kho thép phải cao ráo, thoáng, không dột, không hắt mưa Thép trong kho phải xếp riêng từng loại Thép thanh, que được bó thành từng bó xếp trên các giá đỡ Thép sợi được cuộn thành cuộn Thép lưới được cuộn hoặc để phẳng Khi sử dụng thép phải sử... những vấn đề mà hiện giờ chúng ta đang mắc phải như là: +Về chất lượng mũi khoan( độ bền, độ cứng, độ mòn ) , +Về chức năng hoạt động (khoan được sâu ,…), +Về hình dáng mũi khoan (nhỏ gọn ma lại bền cứng…) +Xác định công nghệ tối ưu cho sản phẩm +Chế tạo các loại mũi khoan có kích thước khác nhau +Phải tìm những biện pháp để chống ăn mòn mũi khoan (trong không khí ,nước ,đất ….) -Từ những điều mà ta... những tính năng mà mũi khoan tạo ra cũng đủ để phục vụ những nhu cầu sinh hoạt của con người mũi khoan có thể tạo ra rất nhiều sản phẩm trong cuộc sống như :khoan vào lòng đất để tìm nguồn nước, khoan tường, làm bàn ghế, nhà cửa,… -Trong đời sống có rất nhiều loại mũi khoan (MK bê tông, MK sắt, MKgỗ, MK đất, MK đá…….),nhưng mỗi loại mũi khoan có hình dáng(MK xoắn, MK lỗ sâu ,mũi khoan tâm….) và chức năng... kỹ thuật cần phải suy nghĩ để lựa chọn loại vật liệu thích hợp với những công trình cần thiết nhằm đảm bảo độ an toàn trong quá trình làm việc -Theo sự hiểu biết của em qua quá trình tìm hiểu ngoài thực tế, lên mạng và dựa vào lý thuyết thì em sẽ chọn thép gio làm mũi khoan là đảm bảo được những điều trên Tuy nhiên không phải dựa vào loại vật liệu ma chúng ta có thể kết luận được chất lượng mũi khoan. .. lưới được cuộn hoặc để phẳng Khi sử dụng thép phải sử dụng đúng loại, làm sạch gỉ, dầu mỡ (nếu có) 12.*Các biện pháp bảo vệ vật liệu thép gió: Trong quá trình sử dụng, thép là loại vật liệu dễ bị ăn mòn, dễ ăn mòn phổ biến là ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa Để bảo vệ vật liệu thép có thể áp dụng một số biện pháp sau: -Cách ly kim loại với môi trường bằng các lớp sơn chống gỉ, trong một số trường hợp... quả nghiên cứu cơ bản và thực nghiệm về hợp kim hóa và khả năng thực hiện sản xuất trong điều kiện wolfram và molipđen là quý hiếm và giá đắt Từ những năm 70 của thế kỷ XX, thép gió W6Mo5Cr4V2 đã được sản xuất đến 70% sản lượng thép gió (mác thép gió W18Cr4V hiện nay sản xuất không vượt quá 45% ) Đồng thời với xu hướng nghiên cứu ổn định và nâng cao chất lượng thép gió cổ điển, một hướng khác là nghiên... gió cổ điển, một hướng khác là nghiên cứu khả năng hợp kim hóa hóa bền thép gió hợp kim hóa thấp, thậm chí không hợp kim hóa W, tạo ra các mác thép gió thay thế được thép W6Mo5Cr4V2[5] Thép gió hợp kim hóa thấp có thành phần rất đa dạng, theo chúng tôi, có thể chia một cách tương đối thành 3 nhóm chính : Nhóm 1: Là các mác thép gió có hàm lượng W thấp đã được nghiên cứu sản xuất từ những năm 30, sau... cũ Các mác thép gió này có hàm lượng W ~ 3%; Mo ~ 3%; V ~2% và C ~1% Nhóm 2: Là các mác thép gió có hàm lượng W thấp mới được nghiên cứu sản xuất trong thời gian gần đây như P2M5 của Liên Xô (1978), D-950 của Thụy Điển (1985) hoặc M52 của Mỹ Các mác thép gió này có hàm lượng W = 1,02,0%; Mo =5,08,0%;V=1,02,0%vàC~1% Nhóm 3: là các mác thép gió không hợp kim hóa W Từ những năm 30 của thế kỷ XX, người... vào trục chính của máy, cối cặp của máy khoan Phần làm việc giảm dần đường kính về phía chuôi 0,03 - 0,12 mm trên 100 mm chiều dài MK; MK xoắn tiêu chuẩn có đường kính 0,25 - 80 mm Phần cắt của MK được chế tạo bằng thép gió Phần chuôi làm bằng thép 45,40X (khi phần cắt làm bằng thép gió) hoặc thép 40X, 45X (khi phần cắt làm bằng hợp kim cứng) MK chuyên dùng để khoan lỗ có tỉ số chiều dài so với đường . 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 GIÓ THÉP GIÓ GVHD:Th.S Lê Văn Bình SVTH: Tăng Đình Thanh MSSV:. trình sản xuất thép gió 7. Cấu tạo và các thông số của mũi khoan 8. Các phương pháp tạo ra mũi khoan trong thực tế … 9. Phương pháp kiểm tra đánh giá sản phẩm (vật liệu :thép gió) . 10. Chống. đến mũi khoan )…. Ví dụ :mũi khoan dùng để khoan gỗ,bê tông,đá,sắt.và các vật liệu bằng kim loại… SVTH: Tăng Đình Thanh Trang 6GVHD: Th.s Lê Văn Bình Trường Đại Học Nha Trang *Video về mũi khoan