bài giảng về thép và gang

Nha Trang,Ngày 02 Tháng 10 Năm 2010 Chủ đề: THÉP VÀ GANG PHẦN TRÌNH BÀY THÉP DỤNG CỤ GVHD: Lê Văn Bình Nhóm : ?? SVTH: … THÉP DỤNG CỤ THÉP DỤNG CỤ 1 Định nghĩa 1 Định nghĩa : : Dụng cụ là các công cụ gia công , chế biến , tạo hình các vật liệu. Dụng cụ là các công cụ gia công , chế biến , tạo hình các vật liệu. Chúng có ý nghĩa quết định tới năng suất chất lượng và giá thành của Chúng có ý nghĩa quết định tới năng suất chất lượng và giá thành của sản phẩm cơ khí sản phẩm cơ khí 2 Phân loại : 2 Phân loại : Theo bản chất của quá trình gia công ta chia các dụng cụ thành 3 nhóm Theo bản chất của quá trình gia công ta chia các dụng cụ thành 3 nhóm lớn lớn + Dụng cụ cắt (dao): + Dụng cụ cắt (dao): Là dụng cụ tạo hình có sinh phôi , như dao tiện bào tuốt …. Là dụng cụ tạo hình có sinh phôi , như dao tiện bào tuốt …. + Dụng cụ biến dạng + Dụng cụ biến dạng : : Tạo hình bằng biến dạng dẻo không sinh phôi : như trục cán , khuôn Tạo hình bằng biến dạng dẻo không sinh phôi : như trục cán , khuôn dập , khuôn ép chảy …ở trạng thái nguội lẫn trạng thái nóng dập , khuôn ép chảy …ở trạng thái nguội lẫn trạng thái nóng + Dụng cụ đo : + Dụng cụ đo : Như palme , thước cặp , ….tuy không làm thay đổi hình dạng kích Như palme , thước cặp , ….tuy không làm thay đổi hình dạng kích thước sản phẩm ,nhưng cũng không thể thiếu trong sản xuất cơ khí. thước sản phẩm ,nhưng cũng không thể thiếu trong sản xuất cơ khí. 3 Cơ tính và chịu nhiệt : 3 Cơ tính và chịu nhiệt : Cứng để không hay ít bị mòn , dai dập lớn để không Cứng để không hay ít bị mòn , dai dập lớn để không gãy vỡ , chịu nhiệt tốt để không giảm tính chất ở trạng gãy vỡ , chịu nhiệt tốt để không giảm tính chất ở trạng thái nóng thái nóng 4 Tính công nghệ và tính kinh tế : 4 Tính công nghệ và tính kinh tế : Có thể rèn cắt gọt được đắt hơn nhưng phải tốt hơn Có thể rèn cắt gọt được đắt hơn nhưng phải tốt hơn 5 Thành phần hóa học 5 Thành phần hóa học Cacbon: %C = 0,7 – 1,00% , song nói chung >= Cacbon: %C = 0,7 – 1,00% , song nói chung >= 1.00%, cá biệt lên tới 2%. Còn đối với các dụng cụ gia 1.00%, cá biệt lên tới 2%. Còn đối với các dụng cụ gia công phôi mềm hay ở trạng thái nóng có thể thấp hơn công phôi mềm hay ở trạng thái nóng có thể thấp hơn khoảng 0,3 – 0,5% hợp kim: tăng tính thấm tôi ( Cr ) khoảng 0,3 – 0,5% hợp kim: tăng tính thấm tôi ( Cr ) do vậy làm được các dụng cụ nhỏ với hình dạng tương do vậy làm được các dụng cụ nhỏ với hình dạng tương đối phức tạp , tính cứng nóng cao : Q , Mo. đối phức tạp , tính cứng nóng cao : Q , Mo. THÉP DỤNG CỤ CẮT THÉP DỤNG CỤ CẮT Yêu cầu đối với vật liệu làm dụng cụ cắt dụng cụ Yêu cầu đối với vật liệu làm dụng cụ cắt dụng cụ cắt : cắt : điều kiện làm việc và yêu cầu cơ tính các điều kiện làm việc và yêu cầu cơ tính các loại dao làm việc trong diều kiện phay, bào , doa loại dao làm việc trong diều kiện phay, bào , doa …tuy có nhữn nét khac biệt xong về cơ bản là …tuy có nhữn nét khac biệt xong về cơ bản là giống nhau và có thể coi tiện la nguyên công giống nhau và có thể coi tiện la nguyên công điển hình độ cứng cao chịu ma sát , chịu nhiệt điển hình độ cứng cao chịu ma sát , chịu nhiệt cao. cao. Thép làm dụng cụ cắt cũng phải có tinh công Thép làm dụng cụ cắt cũng phải có tinh công nghệ nhất định thấm tôi tốt , có khả năng chịu nghệ nhất định thấm tôi tốt , có khả năng chịu gia công áp lực ở trạng thái nóng , có khả năng gia công áp lực ở trạng thái nóng , có khả năng chịu gia công cắt ở trạng thái ủ chịu gia công cắt ở trạng thái ủ THÉP LÀM DAO CÓ NĂNG SUẤT THẤP: THÉP LÀM DAO CÓ NĂNG SUẤT THẤP: đó là thép làm dao chỉ cắt được ở tốc độ từ 5–10 m/min đó là thép làm dao chỉ cắt được ở tốc độ từ 5–10 m/min 1 Thép cacbon : 1 Thép cacbon : TCVN : CD70 , CD80 , CD80Mn , CD90 , CD100 , TCVN : CD70 , CD80 , CD80Mn , CD90 , CD100 , CD110 , CD120 , CD130 CD110 , CD120 , CD130 Chúng có các đặc tính sau : P <= 0,035 , S <= 0,03 rất Chúng có các đặc tính sau : P <= 0,035 , S <= 0,03 rất thấp thấp Sau khi tôi + ram thấp có thể đạt HRC >= 60 đủ để cắt Sau khi tôi + ram thấp có thể đạt HRC >= 60 đủ để cắt Chế độ tôi của các thép như sau : CD70 , CD80 : tôi Chế độ tôi của các thép như sau : CD70 , CD80 : tôi hoàn toàn ở 800 – 8200C từ 780 – 8000C hoàn toàn ở 800 – 8200C từ 780 – 8000C CD900 – CD130 : tôi không hoàn toàn ở 760 – 7800C. CD900 – CD130 : tôi không hoàn toàn ở 760 – 7800C. cùng có độ cứng HRC 60 – 62 CD 100 – 130 có nhiều cùng có độ cứng HRC 60 – 62 CD 100 – 130 có nhiều XEII dư lên chống mài mòn tốt hơn XEII dư lên chống mài mòn tốt hơn Dễ biến dạng nóng , dễ gia công cắt và rẻ Dễ biến dạng nóng , dễ gia công cắt và rẻ . . + Nhược điểm quan trọng : + Nhược điểm quan trọng : + Độ thấm tôi thấp : ( chỉ tôi thấu các tiết + Độ thấm tôi thấp : ( chỉ tôi thấu các tiết diện trên dưới 10mm ). Với các dao lớn diện trên dưới 10mm ). Với các dao lớn hơn , lớp tôi mỏng sau thời gian làm việc hơn , lớp tôi mỏng sau thời gian làm việc khi mài lại không còn đủ độ cứng lên phải khi mài lại không còn đủ độ cứng lên phải tôi lại không thuận tiện khi sử dụng tôi lại không thuận tiện khi sử dụng Tính cứng nóng thấp : không vượt 200 – Tính cứng nóng thấp : không vượt 200 – 250 0C do đó tốc độ cắt không quá 250 0C do đó tốc độ cắt không quá 5m/min . 5m/min . Công dụng : dao nhỏ , hình dạng đơn giản Công dụng : dao nhỏ , hình dạng đơn giản với năng suất thấp hay dụng cụ tay :giũa với năng suất thấp hay dụng cụ tay :giũa (CD 120) (CD 120) 2 Thép hợp kim : 2 Thép hợp kim : Đó là nhóm thép có thành phần cacbon cao tương dương voi 1% Đó là nhóm thép có thành phần cacbon cao tương dương voi 1% hoặc cao hơn và được hợp kim hóa thấp cà vừa phải với đặc tính có hoặc cao hơn và được hợp kim hóa thấp cà vừa phải với đặc tính có độ thấm tôi tốt hơn hay tính chống mài mòn cao loại có tính thấm tôi độ thấm tôi tốt hơn hay tính chống mài mòn cao loại có tính thấm tôi tốt 1%Cr tốt 1%Cr + Công dụng : + Công dụng : Làm dao nhỏ hình dạng phức tạp như mũi khoan , doa , taro , bàn Làm dao nhỏ hình dạng phức tạp như mũi khoan , doa , taro , bàn ren , lược ren , phay … ren , lược ren , phay … Tính cứng nóng tương đối khá : Si cùng với Cr tăng tính cứng nóng Tính cứng nóng tương đối khá : Si cùng với Cr tăng tính cứng nóng tới 3000C , tốc độ tôi 10m/min. tới 3000C , tốc độ tôi 10m/min. Tương đối rẻ, được dùng tương đối phổ biến Tương đối rẻ, được dùng tương đối phổ biến + Nhược điểm : + Nhược điểm : Dễ thoát cacbon khi nung do ( Si ) lên phải chú ý bảo vệ khi tôi. Dễ thoát cacbon khi nung do ( Si ) lên phải chú ý bảo vệ khi tôi. Thép được tôi ở 840 – 8600C trong dầu , ram 150 – 2000C , độ cứng Thép được tôi ở 840 – 8600C trong dầu , ram 150 – 2000C , độ cứng 62 – 64 HCR 62 – 64 HCR Loại có tính chống mài mòn cao : % C rất cao (> 1,30%) với 0,50% Loại có tính chống mài mòn cao : % C rất cao (> 1,30%) với 0,50% Cr và 4,0 – 5,0% W làm dao tiện , phay với tốc độ cắt không lớn lắm Cr và 4,0 – 5,0% W làm dao tiện , phay với tốc độ cắt không lớn lắm ( sửa phôi cứng ) quay chậm ( sửa phôi cứng ) quay chậm Thép làm dao có năng suất cao – thép gió : Thép làm dao có năng suất cao – thép gió : - - Tốc độ cắt 35 – 80 m/min Tốc độ cắt 35 – 80 m/min - Tính chống mài mòn và tuổi bền cao - Tính chống mài mòn và tuổi bền cao - Độ thấm tôi đặc biệt cao - Độ thấm tôi đặc biệt cao Thành phần hóa học và tác dụng của nguyên tố Thành phần hóa học và tác dụng của nguyên tố Tổng lượng W + Mo > 10% , Cr = 4% , ngoài ra còn có thể có thêm V, Tổng lượng W + Mo > 10% , Cr = 4% , ngoài ra còn có thể có thêm V, Co Co Tác dụng của các nguyên tố : Tác dụng của các nguyên tố : - C = 0,70 – 1,50% đủ để hòa tan vào M và tạo thành cacbit với các - C = 0,70 – 1,50% đủ để hòa tan vào M và tạo thành cacbit với các nguyên tố V, Mo và đặc biệt là V. thêm 1% V phải dưa thêm 0,1 – nguyên tố V, Mo và đặc biệt là V. thêm 1% V phải dưa thêm 0,1 – 0,15% C vào thép , tăng mạnh tính chống mài mòn. 0,15% C vào thép , tăng mạnh tính chống mài mòn. - Cr khoảng 4% ( 3,8 – 4,4 % ) : tăng mạnh độ thấm tôi. - Cr khoảng 4% ( 3,8 – 4,4 % ) : tăng mạnh độ thấm tôi. - Mo : thay thế W đắt lại có tỷ lệ quá cao lợi về kinh tế . - Mo : thay thế W đắt lại có tỷ lệ quá cao lợi về kinh tế . - V: Tạo cacbit rất mạnh VC làm tăng tính chống mài mòn và gữi cho hạt - V: Tạo cacbit rất mạnh VC làm tăng tính chống mài mòn và gữi cho hạt nhỏ khi tôi. nhỏ khi tôi. - Co : > 5% tăng tính cứng nóng . - Co : > 5% tăng tính cứng nóng . Tổ chức tế vi và nhiệt luyện : Tổ chức tế vi và nhiệt luyện : Sau ủ và thường hóa Sau ủ và thường hóa : Sau ủ : Lê , sau thường : Sau ủ : Lê , sau thường hóa : M , thép chứa nhiều cacbit `(15-25%) hóa : M , thép chứa nhiều cacbit `(15-25%) Sau khi dúc cacbit chủ yếu ò dạng cùng tinh Lê Sau khi dúc cacbit chủ yếu ò dạng cùng tinh Lê hình xương cá nên rất giòn và phải làm nhỏ chúng hình xương cá nên rất giòn và phải làm nhỏ chúng bằng biến dạng nóng (cán ren). bằng biến dạng nóng (cán ren). Gia công Gia công ;Thông thương phôi được cung cấp có ;Thông thương phôi được cung cấp có tiết diện càng nhỏ chứng tỏ đà được cán với dạng ( tiết diện càng nhỏ chứng tỏ đà được cán với dạng ( 3 ) mạnh nên đả có cacbit nhỏ mịn và phân bố đều 3 ) mạnh nên đả có cacbit nhỏ mịn và phân bố đều .Phôi lớn (0 > 40 ) thường phải rèn. Sau khi rèn bị .Phôi lớn (0 > 40 ) thường phải rèn. Sau khi rèn bị biến cứng , thép phải được qua ủ không hoàn toàn biến cứng , thép phải được qua ủ không hoàn toàn ở 840 – 860oC đạt độ cứng HB 241 – 269 với tổ ở 840 – 860oC đạt độ cứng HB 241 – 269 với tổ chức peclit + cacbit nhỏ mịn phân bố đều, mới có chức peclit + cacbit nhỏ mịn phân bố đều, mới có thể gia công cắt tạo dao được . thể gia công cắt tạo dao được . Nhiệt luyện kết thúc bằng tôi + ram Nhiệt luyện kết thúc bằng tôi + ram : : - Quyết định độ cứng , tính chống mài mòn cao đặc biệt là tính - Quyết định độ cứng , tính chống mài mòn cao đặc biệt là tính cứng nóng theo yêu cầu . cứng nóng theo yêu cầu . - Tôi nhiệt độ rất cao khoảng giao động lại khá hẹp (chỉ 10oC -), - Tôi nhiệt độ rất cao khoảng giao động lại khá hẹp (chỉ 10oC -), không cho thép tôi ở nhiệt độ thấp hơn hoặc cao hơn giới hạn quy không cho thép tôi ở nhiệt độ thấp hơn hoặc cao hơn giới hạn quy định vì : định vì : Khi tôi thấp hơn : austenit chưa đủ bão hòa W để nâng cao tinh Khi tôi thấp hơn : austenit chưa đủ bão hòa W để nâng cao tinh cứng nóng cứng nóng Tôi ở nhiệt độ quá cao : Cacbit hòa tan nhiều , hạt lại phát triển Tôi ở nhiệt độ quá cao : Cacbit hòa tan nhiều , hạt lại phát triển mạnh , thép bị giòn , thậm chí có trường hợp biên bị chảy. Do đó mạnh , thép bị giòn , thậm chí có trường hợp biên bị chảy. Do đó nhiệt độ cao một cách khá chinh xác, Nếu chỉ cần đạt độ cứng cao nhiệt độ cao một cách khá chinh xác, Nếu chỉ cần đạt độ cứng cao thì nhiệt độ cần hơn 1000oC là đủ thì nhiệt độ cần hơn 1000oC là đủ Công dụng của thép gió : Công dụng của thép gió : Làm các dụng cụ cắt lớn , hình dạng phức tạp , điều kiện cắt nặng Làm các dụng cụ cắt lớn , hình dạng phức tạp , điều kiện cắt nặng với năng suất cao ( tốc độ lớn ) và tuổi thọ cao , tức liene quan tới với năng suất cao ( tốc độ lớn ) và tuổi thọ cao , tức liene quan tới các loại dao phức tạp nhất , chủ chốt nhất , rất đa dạng lên thép các loại dao phức tạp nhất , chủ chốt nhất , rất đa dạng lên thép gió có tầm quan trọng quyết định trong chế tạo dụng cụ cắt. gió có tầm quan trọng quyết định trong chế tạo dụng cụ cắt. [...]... : + Độ cứng và tinh chống mài mòn cao, do đó bảo đảm độ nhẵn bóng cao khi mài , và đặc biệt là có hệ số giãn nở vì nhiệt rất nhỏ , chỉ khoảng (10-5 – 10-6 )/oC Phải hóa già vì : mactenxit (tôi) và austenit dư không ổn định để ổn định mactenxit (tôi) và austenit dư phải xử lý thép tôi ở 120 – 140oC trong 1 – 2 ngày Các thép thường dùng : - Là các mác 100Cr , 100CrWMn , ( TCVN 1823 – 76 ) và mác 140CrMn... + Sự ổn định của tổ chức đạt được trong thời gian dài - Độ nhẵn bóng bề mặt cao : cấp 14 , khi mài và ít bị biến dạng khi nhiệt luyện Độ cứng và tính chống mài mòn cao như dao cắt xong không yêu cầu tính cứng nóng lên không cần làm bằng thép gió THÉP LÀM DỤNG CỤ ĐO CẤP CHÍNH XÁC CAO Nguyên tố hợp kim và nhiệt luyện thích hợp : Hợp kim hóa Cr – Mn : 1% nguyên tố , để nâng cao độ thấm tôi ít biến dạng... các mác 100Cr , 100CrWMn , ( TCVN 1823 – 76 ) và mác 140CrMn Trong đó mác 140CrMn là được dùng nhiều hơn cả THÉP LÀM DỤNG CỤ ĐO CẤP CHÍNH XÁC THẤP Loại này chỉ yêu cầu cứng và chống mài mòn là đủ, do đó không cần dùng các thép mác hợp kim cùng với tôi + hóa già như trên mà chỉ cần dùng các mác thép : C15 , C20, tôi+ram thấp The end ...THÉP LÀM DỤNG CỤ ĐO + Điều kiện làm việc và yêu cầu Các loại dụng cụ đo sử dụng trong cơ khí : palme , thước cặp , thước đo độ dài , đo góc , dưỡng , calip ….dễ bị mòn , biến dạng , làm sai lệch kết quả đo Để đảm bảo độ chính xác các dụng cụ đo cần đảm bảo các yêu cầu sau: - Độ cứng và tính chống mài mòn cao : HRC yêu cầu la 63 – 65 - Ổn định . Nha Trang,Ngày 02 Tháng 10 Năm 2010 Chủ đề: THÉP VÀ GANG PHẦN TRÌNH BÀY THÉP DỤNG CỤ GVHD: Lê Văn Bình Nhóm : ?? SVTH: … THÉP DỤNG CỤ THÉP DỤNG CỤ 1 Định nghĩa 1 Định nghĩa : : . tan vào M và tạo thành cacbit với các - C = 0,70 – 1,50% đủ để hòa tan vào M và tạo thành cacbit với các nguyên tố V, Mo và đặc biệt là V. thêm 1% V phải dưa thêm 0,1 – nguyên tố V, Mo và đặc. làm bằng thép gió. cần làm bằng thép gió. THÉP LÀM DỤNG CỤ ĐO CẤP CHÍNH XÁC CAO THÉP LÀM DỤNG CỤ ĐO CẤP CHÍNH XÁC CAO Nguyên tố hợp kim và nhiệt luyện thích hợp : Nguyên tố hợp kim và nhiệt