nghiên cứu ứng dụng thấm NITƠ nâng cao chất lượng bề mặt bánh răng

I HC THI NGUYấN TRNG I HC K THUT CễNG NGHIP - LUN VN THC S K THUT CHUYấN NGNH: CễNG NGH CH TO MY NGHIấN CU NG DNG CễNG NGH THM NIT NNG CAO CHT LNG B MT BNH RNG NG QUANG MINH THI NGUYấN 2010 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn đại học tháI nguyên Tr-ờng đại học kỹ thuật công nghiệp - LUN VN THC S K THUT Nghiên cứu ứng dụng công nghệ thấm nitơ nâng cao chất l-ợng bề mặt bánh Ngành : công nghệ chế tạo máy Mã số: Học viên: 60.52.04 NG QUANG MINH Ng-ời h-ớng dẫn khoa học : pgs.TS trần vệ quốc Ng-ời h-ớng dẫn khoa học Pgs TS trần vệ quốc Ban giám hiệu S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn học viên thực đặng quang minh khoa sau đại học http://www.lrc-tnu.edu.vn Lời cam đoan - Tôi xin cam đoan tất số liệu kết thí nghiệm nghiên cứu luận văn đ-ợc thực nghiệm kiểm tra đánh giá trung thực, tài liệu ch-a đ-ợc sử dụng để bảo vệ học vị - Tôi xin cam đoan rằng, giúp đỡ cho việc thực luận văn đ-ợc cảm ơn, thông tin đ-ợc sử dụng luận văn sử dụng tài liệu đề đ-ợc trích dẫn đầy đủ rõ nguồn gốc Tác giả luận văn Đặng Quang Minh S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn -0- LI CM N hon thnh lun ny, u tiờn tụi xin chõn thnh cm n PGS.TS Trn V Quc, Trng Cao ng thit b y t ó trc tip hng dn tụi thc hin v hon thnh lun Tụi xin chõn thnh cm n th cỏc thy cụ giỏo khoa C khớ trng Cao ng cụng nghip Phỳc Yờn ó to iu kin tụi hon thnh lun ny Tụi xin cm n cụng ty Vit Hong ó giỳp tụi thc nghim ti ny Xin chõn thnh cm n! Hc viờn thc hin ng Quang Minh DANH MC CC HèNH V, BNG V NH S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn -1- Hỡnh 1.1 nh hng ca nhit n h s khuych tỏn Hỡnh 3.1 H to cu ca cht im Hỡnh 3.2 S thay i th nng theo khong cỏch nguyờn t Hỡnh 3.3 ễ mng lp phng th tõm Hỡnh 3.4 ễ mng lp phng tõm mt Bng 3.1 H s mt v v h s phi trớ ca ụ mng tinh th Hỡnh 3.6 S ph thuc ca chiu sõu lp khuych tỏn vo nhit , thi gian v nng Hỡnh 3.7 nh hng ca khuych tỏn n nng v chiu sõu lp thm Hỡnh 3.8 S phõn b nguyờn t khuych tỏn lp thm hai nguyờn t ho tan vụ hn vo trng thỏi rn Hỡnh 3.9 a) Gin trng thỏi hai nguyờn A B b) S thay i nng B lp khuych tỏn Hỡnh 3.10 a) Gin trng thỏi b) S thay i nng nguyờn B lp thm Hỡnh 3.11 S biu th cỏc c ch khuych tỏn Hỡnh 3.12 S ph thuc ca h s khuych tỏn D vo nhit Hỡnh 3.13 S ph thuc ca chiu dy lp thm vo thi gian ca quỏ trỡnh Hỡnh 4.1 Gin pha Fe N Hỡnh 4.2 T chc t vi lp thm Nit Hỡnh 4.3 S thit b thm Nit th khớ Hỡnh 4.4 nh hng ca nhit v thi gian n chiu sõu lp thm Hỡnh 4.5 nh hng ca nhit v thi gian n cng lp thm Nit Hỡnh 4.6 S nguyờn lý to thnh Plasma Hỡnh 4.7 Quỏ trỡnh thm Nit plasma Hỡnh 4.8 T chc lp thm v d bỏo chiu sõu lp thm Hỡnh 4.9 C ch thm Cacbon plasma Hỡnh 5.1 Bỏnh rng gia cụng Hỡnh 5.2 Nguyờn cụng tin l Hỡnh 5.3 Nguyờn cụng tin mt ngoi Hỡnh 5.4 Nguyờn cụng xc rónh then S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn -2- Hỡnh 5.5 Gia cụng bỏnh rng bng phng phỏp nh hỡnh Hỡnh 5.5 Gia cụng bỏnh rng bng phng phỏp bao hỡnh Hỡnh 5.6 Nguyờn cụng vờ u rng Hỡnh 6.1 Hỡnh nh ca lũ thm Nit th khớ Hỡnh 6.2 Hỡnh nh lũ thm Nit th lng Hỡnh 6.3 Hỡnh nh lũ thm Nit plasma Hỡnh 6.4 Hỡnh nh lũ thm Nit plasma ca c v M Hỡnh 6.5 Hỡnh nh lũ thm Nit plasma ti vin nghiờn cu c khớ Vit Nam Hỡnh 6.6 Hỡnh nh quỏ trỡnh thm nit plasma iu khin bng mỏy tớnh Hỡnh 6.7 Hỡnh nh mỏy o cng AFFRI (Italy) Hỡnh 6.8 Mu bỏnh rng lm t thộp 20X, 20XM, 18XT Hỡnh 6.9 Hỡnh nh ca mu bỏnh rng lm t thộp 20X sau thm Hỡnh 6.10 Hỡnh nh ca mu bỏnh rng lm t thộp 20XM sau thm Hỡnh 6.11 Hỡnh nh ca mu bỏnh rng lm t thộp 18XT sau thm Hỡnh 6.12 Hỡnh nh bỏnh rng lũ thm plasma Hỡnh 6.13 Quan h cng, chiu sõu thm v thi gian thm Hỡnh 6.14 T chc t vi ca mu thộp 45X sau thm (500x) Hỡnh 6.15 nh SEM mu 45X sau thm (5000x) Hỡnh 6.16 Sn phm bỏnh rng sau thm nit plasma Bng 6.1 cng ca bỏnh rng thộp 20X sau thm Cacbon th rn Bng 6.2 cng ca bỏnh rng thộp 20XM sau thm Cỏcbon th rn Bng 6.3 cng ca thộp bỏnh rng thộp 18XT sau thm Cỏcbon th rn Bng 6.4 cng ca bỏnh rng thộp 20X sau thm Cacbon th khớ Bng 6.5 cng ca bỏnh rng thộp 20XM sau thm Cỏcbon th khớ Bng 6.6 cng ca bỏnh rng thộp 18XT sau thm Cỏcbon th khớ Bng 6.7 cng ca bỏnh rng thộp 20X sau thm Nit th khớ Bng 6.8 cng ca bỏnh rng thộp 20XM sau thm Nit th khớ Bng 6.9 cng ca bỏnh rng thộp 18XT sau thm Nit th khớ Bng 6.10 Bng chng trỡnh iu khin quỏ trỡnh thm S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn -3- MC LC Trang M u Chng Tng quan ti 11 1.1 Tỡnh hỡnh v xu hng phỏt trin ca cụng ngh x lý b mt kim loi 12 1.2 Nhng nột chung v húa nhit luyn 14 1.2.1 S hỡnh thnh t chc lp thm 17 1.2.2 ng hc ca quỏ trỡnh thm 17 1.2.3 Mụi trng thm 17 1.3 Khỏi quỏt chung v phng phỏp húa nhit luyn 17 1.3.1 Thm Cacbon ( C ) 18 1.3.2 Thm Xyanua 19 1.3.3 Thm Lu hunh (S) 20 1.3.4 Thm Bo (B) 20 1.3.5 Thõm Crom (Cr) 20 1.3.6 Thm Nhụm (Al) 20 1.3.7 Thm Silic (Si) 21 1.3.8 Thm Km (Zn) 21 1.3.9 Thm Titan (Ti) 21 1.3.10 Thm Nit (N) 21 1.4 Mc ớch v yờu cu ca ti 22 Chng Phng phỏp nghiờn cu 2.1 Phng phỏp nghiờn cu lý thuyt 23 2.2 Phng phỏp nghiờn cu thc nghim 23 2.3 Xỏc nh v x lý s liu thc nghim 23 2.4 Phng phỏp kim tra 24 2.4.1 Kim tra cng 24 2.4.3 Kim tra t chc t vi lp thm 26 Chng 3: Nghiờn cu lý thuyt S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn 27 http://www.lrc-tnu.edu.vn -4- 3.1 Cu to kim loi v bn cht mi liờn kt kim loi 27 3.1.1 Cu trỳc tinh th v s hỡnh thnh mng tinh th 28 3.1.2 Cu to kim loi 31 3.1.3 Bn cht mi liờn kt kim loi 35 3.2 Lý thuyt v n mũn v mi mũn kim loi 36 3.2.1 Tỡm hiu chung v mi mũn kim loi 37 3.2.2 Cỏc quỏ trỡnh n mũn v mi mũn kim loi 37 3.3 Cỏc ch tiờu ỏnh giỏ mc mũn ca kim loi 38 3.3.1 Cỏc ch tiờu nh tớnh 38 3.3.2 Cỏc ch tiờu nh lng 39 3.4 Hoỏ nhit luyn 40 3.4.1 Khỏi nim chung 40 3.4.2 Cỏc quỏ trỡnh hoỏ nhit luyn 41 3.4.3 C s ca hoỏ nhit luyn 43 Chng 4: Thm Nit 4.1 nh ngha v mc ớch 53 4.2 Lý thuyt v Nit hoỏ, t chc v tớnh cht ca lp thm Nit 53 4.3 Thộp thm Nit 55 4.4 Cụng ngh thm Nit 56 4.5 Cỏc phng phỏp thm Nit 58 4.5.1 Thm Nit th khớ 58 4.5.1 Thm Nit th lng 60 4.5.3 Cụng dng ca thm Nit 61 4.6 Thm Nit - Cỏcbon plasma 67 Chng 5: Quy trỡnh gia cụng bỏnh rng 74 5.1 Chn vt liu bỏnh rng 74 5.2 Quy trỡnh gia cụng bỏnh rng 77 Chng 6: Nghiờn cu thc nghim 82 6.1 Thit b thm Nit 82 6.2 Mu bỏnh rng thớ nghim 85 6.2.1 Vt liu ch to mu 87 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn -5- 6.2.2 S lng mu thớ nghim 87 6.3 Kt qu thớ nghim 89 6.3.1 Chun b thớ nghim thm Nit th khớ 90 6.3.2 Quy trỡnh cụng ngh thm nit plasma 94 6.3.3 Kt qu thm Nit plasma trờn mu 94 6.4 Kt lun 96 6.5 Kin ngh 96 Ti liu tham kho 97 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn -6- LI NểI U Cht lng b mt ca chi tit mỏy vi cỏc c tớnh nh kh nng chu mi mũn, cng chu nhit, chng g, tớnh tr húa hc, cú ý ngha quyt nh n tui th v tin cy ca chỳng vỡ qua nghiờn cu ngi ta thy rng hu ht cỏc chi tit mỏy b h hng bt u t vic phỏ hy b mt ngoi (B co xc, b mũn, bin dng b mt v thay i kớch thc, b n mũn húa hc b mt) Hin vic khụng ngng nõng cao nng sut lao ng v khai thỏc ti a kh nng lm vic ca mỏy múc thit b ó to iu kin lm vic khc nghit cho cỏc mỏy, c bit l lp mt ngoi ca nú phi c lm bn bng nhng cụng ngh mi thớch hp nh lm bn bng laze, lm bn bng siờu õm Mt khỏc, nhu cu s dng thit b ngy cng nhiu giỏ thnh ch to cao Do ú, vic to nờn mt lp kim loi cú bn cao trờn b mt chi tit l cn thit Cụng ngh x lý b mt kim loi l mt nhng cụng ngh c bn c ỏp dng rng rói vic ch to sn phm t phụi kim loi Nú lm tng bn, bo v chng mũn, trang trớ lm tng v p v giỏ tr thng phm cho mi sn phm c hon thin trc xut xng Tựy thuc vo iu kin ca chi tit b mt kim loi phi cú cỏc tớnh cht c - lý húa phự hp nh: bn chng mi mũn, chng ma sỏt, bn nhit, bn chng n mũn khớ quyn v cỏc mụi trng húa cht cỏc nc phỏt trin, u t cho vic chng n mũn ngy cng tng, cỏc cụng vic chng n mũn ngy cng hin i nhng thit hi n mũn khụng vỡ th m gim i Ngc li, nú khụng ngng tng lờn vt liu ngy cng c s dng nhiu, giỏ tr ca vt liu nn kinh t quc dõn ngy cng ln vỡ mụi trng ngy cng ụ nhim Vỡ vy cỏc bin phỏp bo v chng n mũn v hn ch quỏ trỡnh n mũn kim loi úng vai trũ rt quan trng Nht l i vi nc ta, iu kin khớ hu nhit i núng v m lm cho quỏ trỡnh n mũn kim loa núi chung mónh lit hn Nhng nm 90 s tng trng kinh t, nhiu ngnh cụng nghip i v phỏt trin: Du khớ, úng tu, sa cha Nhiu cụng trỡnh v thit b phi lm vic cỏc mụi trng khc nghit: Mụi trng bin, mụi trng cỏc khớ húa cht n mũn mnh(Cl, HCl, SO2, SO3, NH3, NO, CO,) Trong iu kin nh vy hng tn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn -7- data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read ... kỹ thuật công nghiệp - LUN VN THC S K THUT Nghiên cứu ứng dụng công nghệ thấm nitơ nâng cao chất l-ợng bề mặt bánh Ngành : công nghệ chế tạo máy Mã số: Học viên: 60.52.04 NG... đoan - Tôi xin cam đoan tất số liệu kết thí nghiệm nghiên cứu luận văn đ-ợc thực nghiệm kiểm tra đánh giá trung thực, tài liệu ch-a đ-ợc sử dụng để bảo vệ học vị - Tôi xin cam đoan rằng, giúp... - Tôi xin cam đoan rằng, giúp đỡ cho việc thực luận văn đ-ợc cảm ơn, thông tin đ-ợc sử dụng luận văn sử dụng tài liệu đề đ-ợc trích dẫn đầy đủ rõ nguồn gốc Tác giả luận văn Đặng Quang Minh S