bài giảng về thép và gang

Chúng có ý nghĩa quết định tới năng suất chất lượng và giá thành của sản phẩm cơ khí 2 Phân loại : Theo bản chất của quá trình gia công ta chia các dụng cụ thành 3 nhóm lớn + Dụng cụ cắ

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

1 Định nghĩa:

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 sản phẩm cơ khí

2 Phân loại :

Theo bản chất của quá trình gia công ta chia các dụng cụ thành 3 nhóm lớn

+ Dụng cụ cắt (dao):

Là dụng cụ tạo hình có sinh phôi , như dao tiện bào tuốt …

+ Dụng cụ biến dạng :

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

+ Dụng cụ đo :

Như palme , thước cặp , ….tuy không làm thay đổi hình dạng kích

3 Cơ tính và chịu nhiệt :

Cứng để không hay ít bị mòn , dai dập lớn để không gãy vỡ , chịu nhiệt tốt để không giảm tính chất ở trạng thái nóng

4 Tính công nghệ và tính kinh tế :

Có thể rèn cắt gọt được đắt hơn nhưng phải tốt hơn

5 Thành phần hóa học

Cacbon: %C = 0,7 – 1,00% , song nói chung >=

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 khoảng 0,3 – 0,5% hợp kim: tăng tính thấm tôi ( Cr )

do vậy làm được các dụng cụ nhỏ với hình dạng tương đối phức tạp , tính cứng nóng cao : Q , Mo.

THÉP DỤNG CỤ CẮT

Yêu cầu đối với vật liệu làm dụng cụ cắt dụng cụ

loại dao làm việc trong diều kiện phay, bào , doa

…tuy có nhữn nét khac biệt xong về cơ bản là

giống nhau và có thể coi tiện la nguyên công

điển hình độ cứng cao chịu ma sát , chịu nhiệt cao.

Thép làm dụng cụ cắt cũng phải có tinh công

nghệ nhất định thấm tôi tốt , có khả năng chịu gia công áp lực ở trạng thái nóng , có khả năng chịu gia công cắt ở trạng thái ủ

THÉP LÀM DAO CÓ NĂNG SUẤT THẤP:

đó là thép làm dao chỉ cắt được ở tốc độ từ 5–10 m/min

1 Thép cacbon :

TCVN : CD70 , CD80 , CD80Mn , CD90 , CD100 ,

CD110 , CD120 , CD130

Chúng có các đặc tính sau : P <= 0,035 , S <= 0,03 rất thấp

Sau khi tôi + ram thấp có thể đạt HRC >= 60 đủ để cắt Chế độ tôi của các thép như sau : CD70 , CD80 : tôi

hoàn toàn ở 800 – 8200C từ 780 – 8000C

CD900 – CD130 : tôi không hoàn toàn ở 760 – 7800C cùng có độ cứng HRC 60 – 62 CD 100 – 130 có nhiều

XEII dư lên chống mài mòn tốt hơn

Dễ biến dạng nóng , dễ gia công cắt và rẻ

+ Nhược điểm quan trọng :

+ Độ thấm tôi thấp : ( chỉ tôi thấu các tiết diện trên dưới 10mm ) Với các dao lớn

hơn , lớp tôi mỏng sau thời gian làm việc khi mài lại không còn đủ độ cứng lên phải tôi lại không thuận tiện khi sử dụng

Tính cứng nóng thấp : không vượt 200 –

250 0C do đó tốc độ cắt không quá

5m/min

Công dụng : dao nhỏ , hình dạng đơn giản với năng suất thấp hay dụng cụ tay :giũa (CD 120)

2 Thép hợp kim :

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

độ thấm tôi tốt hơn hay tính chống mài mòn cao loại có tính thấm tôi tốt 1%Cr

+ Công dụng :

Làm dao nhỏ hình dạng phức tạp như mũi khoan , doa , taro , bàn ren , lược ren , phay …

Tính cứng nóng tương đối khá : Si cùng với Cr tăng tính cứng nóng tới 3000C , tốc độ tôi 10m/min.

Tương đối rẻ, được dùng tương đối phổ biến

+ Nhược điểm :

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

62 – 64 HCR

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 ( sửa phôi cứng ) quay chậm

Thép làm dao có năng suất cao – thép gió :

- Tốc độ cắt 35 – 80 m/min

- Tính chống mài mòn và tuổi bền cao

- Độ thấm tôi đặc biệt cao

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, Co

Tác dụng của các nguyên tố :

- 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 –

0,15% C vào thép , tăng mạnh tính chống mài mòn

- 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

- V: Tạo cacbit rất mạnh VC làm tăng tính chống mài mòn và gữi cho hạt nhỏ khi tôi

- Co : > 5% tăng tính cứng nóng

Tổ chức tế vi và nhiệt luyện :

hóa : M , thép chứa nhiều cacbit `(15-25%)

Sau khi dúc cacbit chủ yếu ò dạng cùng tinh Lê

hình xương cá nên rất giòn và phải làm nhỏ chúng bằng biến dạng nóng (cán ren).

tiết diện càng nhỏ chứng tỏ đà được cán với dạng (

3 ) mạnh nên đả có cacbit nhỏ mịn và phân bố đều Phôi lớn (0 > 40 ) thường phải rèn Sau khi rèn bị biến cứng , thép phải được qua ủ không hoàn toàn

ở 840 – 860oC đạt độ cứng HB 241 – 269 với tổ

chức peclit + cacbit nhỏ mịn phân bố đều, mới có thể gia công cắt tạo dao được

Nhiệt luyện kết thúc bằng tôi + ram :

- Quyết định độ cứng , tính chống mài mòn cao đặc biệt là tính

cứng nóng theo yêu cầu

- 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 định vì :

Khi tôi thấp hơn : austenit chưa đủ bão hòa W để nâng cao tinh cứng nóng

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 nhiệt độ cao một cách khá chinh xác, Nếu chỉ cần đạt độ cứng cao thì nhiệt độ cần hơn 1000oC là đủ

Công dụng của thép gió :

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 các loại dao phức tạp nhất , chủ chốt nhất , rất đa dạng lên thép

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 kích thước : trong suốt đời làm việc ,nhờ 2 chỉ

tiêu sau :

+ Hệ số giãn nở vì nhiệt nhỏ

+ 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 ; riêng Mn có tác dung làm tang austennit dư đến mức thích hợp làm cho kích thước hầu như không thay đổi khi tôi.

Hóa già để ổn định kích thước :

- Nhiệt độ hóa già dưới ram thấp , < 150oC để vẫn là tổ chức

Mactenxit (tôi) chứ không phải là M ( ram) , vì M ( tôi) có nhưng

ưu điểm sau :

+ 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

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.