BÀI THAM KHẢO DÀNH CHO SINH VIÊN CƠ KHÍ
Bộ Công thương Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm Tp Hồ Chí Minh BÀI THUYẾT TRÌNH Đề tài: Thép dụng cụ Môn: Vật liệu khí Nội dung Khái niệm Phân loại Thép làm dụng cụ cắt + Yêu cầu thép làm dụng cụ cắt + Các loại thép làm dụng cụ cắt - Ký hiệu - Thành phần hóa học - Ảnh hưởng nguyên tố + Bảng liệt kê thép làm dụng cụ cắt Thép làm dụng cụ biến dạng + Yêu cầu thép làm dụng cụ biến dạng + Các loại thép làm dụng cụ biến dạng - Ký hiệu - Thành phần hóa học - Ảnh hưởng nguyên tố + Bảng liệt kê thép làm dụng cụ biến dạng Thép làm dụng cụ đo + Yêu cầu thép làm dụng cụ đo + Các loại thép làm dụng cụ đo - Ký hiệu - Thành phần hóa học - Ảnh hưởng nguyên tố + Bảng liệt kê thép làm dụng cụ đo Khái niệm Thép dụng cụ loại thép dùng để chế tạo dụng cụ gia công kim loại vật liệu khác (gỗ, chất dẻo), dụng cụ đo Thép dụng cụ thường có yêu cầu cao chất lượng Thép dụng cụ có vai trò định đến suất, chất lượng giá thành sản phẩm khí Phân loại Thép dụng cụ Thép làm dụng cụ cắt Thép làm dụng cụ biến dạng Thép làm dụng cụ đo + Thép làm dụng cụ cắt: - Thép làm dao cắt suất thấp - Thép làm dao cắt suất cao (thép gió) + Thép làm dụng cụ biến dạng: - Thép làm khuôn dập nguội - Thép làm khuôn dập nóng + Thép làm dụng cụ đo: - Thép làm dụng cụ đo cấp xác thấp - Thép làm dụng cụ đo cấp xác cao Thép làm dụng cụ cắt 3.1 Yêu cầu thép làm dụng cụ cắt + Độ cứng cao: độ cứng phôi 200-250HB độ cứng dao ≥60HRC Đối với vật liệu thép không gỉ, thép bền nóng, gang ôstenit,… độ cứng dao phải cao + Tính chống mài mòn cao: độ cứng cao tính chống mài mòn cao, độ cứng cao 60HRC tăng lên đơn vị tính chống mài mòn tăng 25 - 30% + Tính cứng nóng: khả trì độ cứng cao nhiệt độ cao, xác định nhiệt độ ram lớn thời gian mà độ cứng dao không 58HRC + Thép có độ bền uốn cao (đối với dao tiện), độ bền xoắn cao (đối với mũi khoan) độ dai va đập không thấp để tránh mẻ, gãy lưỡi cắt 3.2 Thép làm dao cắt suất thấp Dao cắt suất thấp loại dao cắt mà tốc độ cắt khoảng 5-10 m/phút, chúng thép cacbon thép hợp kim thấp 3.2.1 Thép cacbon Ký hiệu: Theo TCVN 1822-76, nhóm thép ký hiệu CDXX (C: cacbon, D: dụng cụ, XX lượng C trung bình theo phần vạn) 4.2 Thép làm khuôn dập nóng Thép làm khuôn dập nóng loại thép làm khuôn biến dạng dẻo kim loại nhiệt độ cao 4.2.1 Điều kiện yêu cầu làm việc + Độ bền độ dai cao để đảm bảo không bị biến dạng gãy vỡ làm việc + Tính chống mài mòn cao để đảm bảo tuổi thọ khuôn từ vài chục đến vài chục ngàn sản phẩm + Tính chịu nhiệt độ cao thể hai mặt: giữ tính nhiệt độ làm việc (tức có tính cứng nóng đến khoảng 500 - 7000C) phải có tính chịu mỏi nhiệt tốt (do nóng nguội xen kẽ khuôn làm việc) + Độ thấm cao khuôn dập nóng thường có kích thước lớn 4.2.2 Thành phần hóa học Do độ cứng không cần cao, nên hàm lượng cacbon thép làm khuôn dập nóng cần trung bình (khoảng 0,4-0,6%, cần 0,3%) Các nguyên tố hợp kim thường dùng Cr, Ni, Mo, W… để đảm bảo độ thấm tôi, tính bền nóng, tính chống ram 4.2.3 Thép làm khuôn rèn Các khuôn rèn thường có kích thước lớn, chịu va đập mạnh, bề mặt bị nung nóng tới 500-5500C, lòng khuôn thường có hình dạng phức tạp, yêu cầu thường có tính thấm cao, tính cao đồng toàn tiết diện Các mác thường dùng 50CrNiMo, 50CrNiW, mác 50CrNiMo thường dùng 4.2.4 Thép làm khuôn chồn, ép Các khuôn chồn, ép chịu nhiệt độ, áp lực cao tải trọng va đập nhỏ Thường dùng thép chứa 0,3-0,4% C Cr, W, Mo, V với lượng tương đối cao Ví dụ: 30Cr2W8V có 0,3-0,4%C; 0,15-0,4%Mn; 2,2-2,7Cr; 7,5-8,5W(Mo); 0,2-0,5%V Các mác thép thường dùng 30Cr2W8V, 40Cr2W5MoV, 40Cr5W2VSi, phổ biến mác 30Cr2W8V Khuôn dập nóng tay biên xe máy Bộ khuôn chồn ép đầu thép Thép làm dụng cụ đo 5.1 Yêu cầu thép làm dụng cụ đo + Có độ cứng (63-65HRC) tính chống mài mòn cao để đảm bảo dụng cụ mòn chỗ cọ sát với chi tiết + Kích thước không thay đổi suốt thời gian làm việc lâu dài + Sự ổn định chị tiết bảo đảm bởi: hệ số dãn nở nhiệt nhỏ ổn định tổ chức tế vi phạm vi nhiệt độ làm việc + Có khả mài bóng cao bị biến dạng nhiệt luyện 5.2 Thép làm dụng cụ đo cấp xác thấp Thường dùng loại sau: + Thép thấm cacbon C15, C20, 15Cr, 20Cr… sau thấm cacbon qua ram thấp + Thép C50, C55 sau nhiệt luyện hóa tốt đem bề mặt dòng điện tần số cao + Với dụng cụ đo có kích thước lớn hình dạng phức tạp dùng thép 38CrMoAIA qua thấm nitơ 5.3 Thép làm dụng cụ đo cấp xác cao Lượng C cao khoảng 1% để thép có độ cứng cao, chống mài mòn tốt, đạt độ bóng mài Lượng Cr Mn khoảng1%, làm tăng độ thấm tôi, bảo đảm dầu biến dạng Mn có tác dụng giữ kích thước không thay đổi so với Thường dùng mác thép 100Cr, OL100Cr2, 100CrWMn, 140CrMn để làm dụng cụ đo có cấp độ xác cao Để bảo đảm khả chống mài mòn cao kích thước ổn định sau tôi, tiến hành gia công lạnh hóa già nhân tạo 120-1400C 24-48h Công dụng làm dụng cụ đo: panme, thước cặp, thước đo góc, thước đo độ dài, dưỡng, calip… Panme Dưỡng Thước cặp Panme đo độ sâu Thước đo góc Cảm ơn thầy bạn ý theo dõi! [...].. .Thép cacbon để chế tạo dụng cụ cắt năng suất thấp thường là thép dụng cụ cacbon CD70, CD80, CD90, CD100, CD110, CD120, CD130 + Thành phần hóa học Nhóm thép này có thành phần cacbon cao, được quy định khá chặt chẽ về thành phần hóa học Bảng: Thành phần hóa học của nhóm thép dụng cụ cacbon Thành phần các nguyên tố (%) Mác thép Độ cứng C Si Mn sau khi ủ (HB) CD70... ren, dao phay - Thép 140CrW5 có lượng C và W cao, có độ cứng (67-68HRC) và tính chống mài mòn rất cao, dùng để gia công các vật liệu cứng Bàn ren Dao phay ngón 3.3 Thép làm dao cắt năng suất cao (thép gió) Thép gió là thép dụng cụ hợp kim cao, dùng làm dụng cụ cắt với năng suất cao Thép gió có tốc độ cắt 25-35m/phút, tính cứng nóng đạt 560-6000C, độ thấm tôi rất cao + Thành phần hóa học Hàm lượng C trong... Dao khắc kim loại c) Dũa kim loại 3.2.2 Thép hợp kim thấp Hợp kim thường dùng đối với thép dao cắt năng suất thấp là Cr, Si, W, Mn + Thành phần hóa học Cr và Mn có tác dụng làm tăng độ thấm tôi; Si có tác dụng cản trở ram, làm tăng chút ít tính cứng nóng; W làm tăng mạnh độ cứng và tính chống mài mòn Bảng : Thành phần một số mác thép dụng cụ hợp kim thấp thông dụng Ký hiệu Thành phần các nguyên tố (%)... luyện: Thép CD70 và CD80 được tôi hoàn toàn với các nhiệt độ tôi tương ứn 800 - 8200C và 780 - 8000C; các thép CD90CD130 được tôi không hoàn toàn ở nhiệt độ tôi là 760 - 7800C + Một số mác thép và công dụng - Các mác CD70, CD80, CD90, có độ dai khá nên được dùng làm các dụng cụ chịu va đập: gia công gỗ, nguội… - Các mác CD100, CD110, CD120 thường dùng làm dũa, mũi khoan, dao tiện, taro, cưa thép ... gọt của thép gió, sau khi tôi - ram - mài bóng có thể tiến hành thấm cacbon-nitơ ở nhiệt độ thấp (550-5700C) trong 2-3 giờ có thể tăng tuổi thọ dao cắt 50-200% + Công dụng của thép gió Các mác thép gió có năng suất cắt bình thường (80W18Cr4VMo, 90W9Cr4V2Mo, 85W12Cr3V2Mo,…) có tính cứng nóng không quá 630-6400C, có thể cắt với tốc độ 35m/phút, dùng để gia công các thép khó cắt (thép không gỉ, thép bền... không quá 630-6400C, có thể cắt với tốc độ 35m/phút, dùng để gia công các thép khó cắt (thép không gỉ, thép bền nóng…) 4 Thép làm dụng cụ biến dạng 4.1 Thép làm khuôn dập nguội Thép làm khuôn rập nguội là loại thép làm khuôn biến dạng dẻo kim loại ở nhiệt độ thường 4.1.1 Yêu cầu của thép làm khuôn dập nguội + Độ cứng cao: độ cứng phải đạt được 56-62HRC + Tính chống mòn cao: để giữ được tính chính xác... Crôm có trong mọi thép gió với lượng khoảng 4%, làm tăng mạnh độ thấm tôi, nhờ thế thép gió có thể tôi trong không khí nén hoặc tôi phân cấp để giảm biến dạng + Wonfram là nguyên tố quan trọng nhất của thép gió, với lượng từ 9-18%, tạo cho thép có tính cứng nóng cao W là nguyên tố tạo cacbit mạnh (chủ yếu ở dạng W6C) + Vanađi cũng là nguyên tố tạo cacbit mạnh (dạng VC) Hàm lượng V trong thép gió khoảng... cứng nóng của thép lên đáng kể + Môlipđen thường được đưa vào để thay thế W 1% Mo thay thế được 2% W + Tổ chức tế vi của thép gió a) c) b) a)Sau khi đúc b)Sau khi rèn c)Sau khi ủ + Tôi thép gió Nhiệt độ tôi của thép gió 1230-12900C, để hòa tan đến mức tối đa nguyên tố hợp kim vào ôstenit, để sau khi tôi chúng nằm trong mactenxit Mức độ hòa tan nguyên tố hợp kim vào ôstenit khi nung để tôi thép gió Môi... được tổ chức mactenxit ram 4.1.3 Thép làm khuôn nhỏ, trung bình + Thép cacbon: dùng các mác CD100 - CD120 để chế tạo các khuôn dập chịu tải trọng nhỏ, hình dạng đơn giản, kích thước bé + Thép hợp kim thấp: dùng các mác 100Cr, 100CrMn, 100CrWSiMn để làm các khuôn dập có kích thước trung bình (dày 70 - 100 mm) 4.1.4 Thép làm khuôn lớn và có tính chống mài mòn rất cao + Thép crôm cao (12%Cr): chế tạo các... cao, như mác 210Cr12, 160Cr12Mo, 130Cr12V + Thép crôm trung bình (5-6%Cr): phổ biến nhất là mác 110Cr6WV, độ thấm tôi trung bình, thường dùng để chế tạo các khuôn lỗ kéo dây, bàn lăn ren… 4.1.5 Thép làm khuôn chịu tải trọng va đập Thép hợp kim thấp có lượng cacbon trung bình: mác 40CrSi, 60CrSi, 40CrWSi (độ cứng 45-55HRC dùng để chế tạo các khuôn dập và dụng cụ chịu va đập vừa phải như đục, búa hơi… ... làm dụng cụ cắt Thép làm dụng cụ biến dạng Thép làm dụng cụ đo + Thép làm dụng cụ cắt: - Thép làm dao cắt suất thấp - Thép làm dao cắt suất cao (thép gió) + Thép làm dụng cụ biến dạng: - Thép. .. khuôn dập nguội - Thép làm khuôn dập nóng + Thép làm dụng cụ đo: - Thép làm dụng cụ đo cấp xác thấp - Thép làm dụng cụ đo cấp xác cao Thép làm dụng cụ cắt 3.1 Yêu cầu thép làm dụng cụ cắt + Độ cứng... loại Thép làm dụng cụ cắt + Yêu cầu thép làm dụng cụ cắt + Các loại thép làm dụng cụ cắt - Ký hiệu - Thành phần hóa học - Ảnh hưởng nguyên tố + Bảng liệt kê thép làm dụng cụ cắt Thép làm dụng cụ