THIẾT KẾ QUY TRÌNH VÀ PHÂN XƯỞNG NHIỆT LUYỆN HỘP SỐ ÔTÔ TẢI TRỌNG 15 TẤN VỚI SẢN LƯỢNG 30 000 BỘNĂM CÓ BẢN VẼ CAD

Hộp số cho phép thay đổi tỷ số truyền và momen xoắn từ trục khủy đến bánh xechủ động, thay dổi chiều chuyển động của xe, tăng lực kéo đến bánh xe chủ động,khắcphục lực quán tính khi xe k

Trang 1

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

CHƯƠNG MỞ ĐẦU 8

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỘP SỐ THƯỜNG TRÊN Ô TÔ 9

1.1 Vai trò 9

1.2 Cấu tạo 9

1.2.1 Nắp và vỏ hộp số 9

1.2.2 Hệ thống bánh răng 9

1.2.3 Các trục của hộp số 10

1.2.4.Bộ đồng tốc: 11

1.3 Yêu cầu của hộp số thường 11

1.4 Một số dạng hư hỏng của hộp số thường 11

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU DÙNG LÀM HỘP SỐ 13

2.1 Nguyên tắc chọn lựa vật liệu: 13

2.2 Chọn vật liệu chi tiết hộp số và trình tự gia công chi tiết 13

2.2.1 Nhóm trục 13

a Điều kiện làm việc 13

b Chọn vật liệu 14

c Trình tự công nghệ sản suất: 14

2.2.2 Nhóm bánh răng 15

a Điều kiện làm việc 15

b chọn vật liệu 15

c Trình tự công nghệ sản suất 17

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT NHIỆT LUYỆN 18

3.1 Mục đích của nhiệt luyện 18

3.1.1 Định nghĩa 18

3.1.2 Mục đích 18

3.2 Tôi 18

3.2.3 Chọn các thông số khi tôi 18

3.2.4 Các phương pháp tôi 22

3.3 Ram 24

3.3.3 Tính chất của thép sau khi ram 24

3.3.4 Các phương pháp ram 25

3.3.5 Các khuyết tật xảy ra khi tôi và ram thép 25

3.4 Thấm Cacbon 27

3.4.1 Định nghĩa và mục đích 27

3.4.3 Lý thuyết chung về thấm cacbon 27

a Các giai đoạn thấm cacbon 27

b Sự khuếch tán cacbon vào thép: 28

c Xác dịnh nhiệt độ thấm 29

Trang 2

d Yêu cầu kỹ thuật đối với chi tiết thấm cacbon 29

3.4.4 Thấm cacbon thể khí 31

a Các khí thấm cacbon: 31

b Các phản ứng hoá học 31

c Quá trình thấm cacbon thể khí 32

d Ưu, khuyết điểm của thấm cacbon thể khí 34

3.4.5 Nhiệt luyện sau khi thấm cacbon 34

3.5 Tôi bề mặt bằng dòng điện cảm ứng có tần số cao ( TSC) 35

3.5.1 Nguyên lý 35

3.5.2 Giới thiệu thiết bị tôi cảm ứng TSC 35

3.5.3 Thép để tôi tần số cao 36

3.5.4 Công nghệ tôi TSC 36

CHƯƠNG 4: THIẾT BỊ NHIỆT LUYỆN 39

4.1 Đặc điểm của lò nhiệt luyện 39

4.1.1 Yêu cầu đối với lò nhiệt luyện 39

4.1.2 Phân loại lò nhiệt luyện 39

4.2 Một số thiết bị nhiệt luyện thông dụng 40

4.2.1 Lò buồng điện trở 40

4.2.2 Lò giếng điện trở 40

4.2.3 Lò muối 41

4.3 Một số thiết bị phụ dùng trong nhiệt luyện 43

4.3.1 Thiết bị làm nguội 43

a Bể tôi 43

b Bể ram 43

4.3.2 Thiết bị rửa 44

4.3.3 Thiết bị nắn chi tiết 44

4.3.4 Thiết bị đo độ cứng 44

CHƯƠNG 5: LẬP CHƯƠNG TRÌNH SẢN SUẤT 46

5.1 Đặc tính chi tiết nhiệt luyện 46

5.2 Kế hoạc sản suất hàng năm: 46

5.3 Lập chương trình sản suất: 47

CHƯƠNG VI: CÔNG NGHỆ NHIỆT LUYỆN CÁC CHI TIẾT HỘP SỐ 48

6.1 Công nghệ nhiệt luyện trục sơ cấp: 48

6.1.1 Thường hóa 900oC 48

a Tính thời gian nung 49

b Thời gian giữ: 50

c Thời gian nguội: 50

d Thời gian chuẩn bị: 50

6.1.2 Tôi thể tích: 50

a Thời gian nung: 50

6.1.3 Ram cao: 51

a Thời gian nung 52

Trang 3

6.1.4 Tôi cao tần: 53

6.1.5 Ram thấp: 54

6.2 Công nghệ nhiệt luyện trục thứ cấp 55

6.2.3 Ram cao: 58

6.2.5 Ram thấp: 60

6.3 Công nghệ nhiệt luyện trục trung gian: 61

6.3.3 Ram cao: 64

6.3.5 Ram thấp: 66

Trang 4

6.4 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số 2: 67

6.4.2 Thấm C + tôi trực tiếp 920 + 850oC 70

6.4.3 Ram thấp 200oC 71

6.5.3 Ram thấp 200oC 75

Trang 5

6.6.3 Ram thấp 200oC 80

6.7 Công nghệ nhiệt luyện bánh răng số 5 81

b… Thời gian giữ: 83

6.7.3 Ram thấp 200oC 84

6.8.3 Ram thấp 200oC 88

Trang 6

6.9.3 Ram thấp 200oC 92

6.10.3 Ram thấp 200oC 96

6.11.3 Ram thấp 200oC 100

Trang 7

6.12.3 Ram thấp 200oC 104

6.13 Bảngquy trình nhiệt luyện 106

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ 117

7.1 Đặc điểm làm việc của thiết bị 117

7.2 Tính số thiết bị cần dùng 120

7.3 Chọn các thiết bị phụ 120

CHƯƠNG 8: QUY HOẠCH MẶT BẰNG 122

8.1 Yêu cầu chung 122

8.2 Tính diện tích mặt bằng phân xưởng 122

8.2.1 Chọn kết cấu nhà xưởng 122

8.2.2 Cách bố trí mặt bằng phân xưởng 124

CHƯƠNG 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG XƯỞNG NHIỆT LUYỆN 127

9.1 Khái quát về an toàn lao động 127

9.2 Kỹ thuật an toàn trong xưởng nhiệt luyện 127

9.3 Vệ sinh lao động 128

9.4 Trách nhiệm và nhiệm vụ của công tác an toàn 129

Tài liệu tham khảo: 130

Trang 8

và tính toán quy hoạch nhà xưởng.

Các quy trình nhiệt luyện nhằm tạo cho chi tiết có đủ các chỉ tiêu về độ bền, độcứng cũng như các chỉ tiêu về độ dẻo dai chống mài mòn đảm bảo chi tiết làm việc tốttrong các điều kiện cụ thể, trong khi lựa chọn vật liệu không lãng phí

Để giải quyết các vấn đề trên người thiết kế phải vận dụng kiến thức tổng hợpTrong quá trình thực hiện đề tài , do thời gian có hạn và kiến thức về thực tế cònnhiều hạn chế, nên không không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận đượcnhững ý kiến quý báu của thầy cô và các bạn

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Văn Khải, thầy cô trong khoaCông Nghệ Vật Liệu và các bạn đã giúp em thực hiện và hoàn thành đề tài này

Tp Hồ Chí Minh, Ngày tháng năm

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Nhật Tân

Trang 9

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỘP SỐ THƯỜNG

TRÊN Ô TÔ1.1 Vai trò.

Xe ô tô cần hộp số do những tính chất vật lý dặc trưng của động cơ dùng nhiên liệuxăng hoặc dầu Tất cả động cơ đều có một giới hạn công suất hoạt động,một giá trịrpm lớn nhất mà động cơ có thể hoạt động Ở giới hạn đó, số vòng quay và momenxoắn được truyền ra ngoài lớn nhất

Hộp số cho phép thay đổi tỷ số truyền và momen xoắn từ trục khủy đến bánh xechủ động, thay dổi chiều chuyển động của xe, tăng lực kéo đến bánh xe chủ động,khắcphục lực quán tính khi xe khởi hành và khắc phục sức cản chuyển động tăng trong lúccông suất không đổi nhờ việc thay dổi tỷ số truyền các cặp bánh răng trong hộp số vàdẫn động các bộ phận công tác khác với xe chuyên dùng

Bằng việc thay dổi tỷ số truyền chúng ta có thể tăng hoặc giảm tốc xe mà vẫn đảmbảo động cơ hoạt động dưới mức cho phép và tạo ra công suất lớn nhất có thể

1.2 Cấu tạo.

Cấu tạo chung của hộp số gồm : vỏ và năp hộp số, các ổ bi, cơ cấu gài số, hệ thốngbánh răng, các trục của hộp số và bộ đồng tốc

1.2.1 Nắp và vỏ hộp số.

Có nhiệm vụ che kín các cơ cấu bên trong hộp số( bánh răng ,trục….)ngoài ra còn

là nơi để gắn các bộ phận các như cơ cấu gài số ( cần gài số, thanh trượt…)

1.2.2 Hệ thống bánh răng.

Trong hộp số thường, hệ thống bánh răng được chia làm 4 nhóm tiêu chuẩn:

- Bánh răng trục vào ( trục sơ cấp hộp số ): có nhiệm vụ làm ăn khớp với bánhrăng trên trục trung gian

- Bánh răng trục trung gian: gồm nhiều bánh răng với số răng khác nhau nhắmtạo tỷ số truyền khác nhau khi ăn khớp với bánh răng trên trục thứ cấp và trụclùi

Trang 10

- Bánh răng trục số lùi: ăn khớp với cả bánh răng trên trục trung gian lẫn trục thứ

cấp, nhằm đảo vòng quay của trục thứ cấp khi gài số lùi

- Bánh răng trục thứ cấp: truyền chuyển động quay từ trục trung gian đến trục

thứ cấp và truyền ra ngoài Khi không gài số, bánh răng trục thức cấp quay tự

Trang 11

- Trục sơ cấp: gồm một đầu gối trên ổ bi trong long bánh đà, một đầu gối trên ổ

bi của vỏ hộp số trên trục chỉ có một bánh răng được lắp chặt với trục, bánhrăng này thường ăn khới với bánh răng trên trục trung gian

- Trục trung gian; được lắp trên vỏ hộp số quay cùng với trục sơ cấp trên trụctrung gian có các bánh răng được lắp chặt với trục

- Trục thứ cấp : một đầu gối trên ổ bi gắn ở đầu của trục sơ cấp, một đầu gối trên

ổ lăn gắn trên vỏ hộp số Trên trục có các rãnh then hoa giúp cho các bánh răng

và bộ đồng tốc gắn trên trục trượt dọc trục dễ dàng nhắm ăn khớp với bánhrăng trên trục trung gian và truyền momen ra ngoài

- Trục số lùi: đỡ bánh răng lùi ăn khớp với cả 2 trục trung gian và thứ cấp, trụclùi cho phép khi gài đồng thời ăn khớp với bánh răng số lùi trên 2 trục trunggian và thứ cấp Trục số lùi lắp cố định trên vỏ , còn bánh răng lồng không ditrượt trên trục nhờ ổ bi kim

1.3 Yêu cầu của hộp số thường.

- Tỷ dố truyền đảm bảo tính năng động lực và tính tiết kiệm nhiên liệu đảm bảotính êm dịu cho hệ thống truyền lực

- Có tay số trung gian để ngắt động cơ khỏi hệ thống truyền lực

- Đơn giản, điều khiển dễ dàng Làm việc êm dịu, hiệu suất cao

1.4 Một số dạng hư hỏng của hộp số thường.

Trang 12

- Khó chuyển đổi giữa các số, vào số nặng: thanh trượt bị cong, mòn, khớp cầumòn, bộ đồng tốc mòn nhiều( rãnh cone ma sát bị mòn khuyết, hốc hãm bị mònnhiều) Răng đồng tốc mòn, càng gắp số mòn, ổ bi trục sơ cấp mòn gây sà trục,các khớp dẫn trung gian cần số bị rơ, cong.

- Tự động nhảy số: bi, hốc hãm mất tác dụng( do mòn nhiều) ,lò xo bị yếu hoặc

bị gãy , rơ dọc trục thứ cấp

- Có tiếng va đập mạnh: bánh răng bị mòn, ổ bi bị mòn, dầu bôi trơn thiếu hoặckhông đúng loại Khi vào số có tiếng va đập do hốc hãm đồng tốc mòn quá giớihạn làm mất tác dụng của đồng tốc Bạc bánh răng lồng không bị mòn gâytiếng rít

- Dầu bị rò rỉ : gioăng đệm catte hộp số bị liệt hỏng, các phớt chắn dầu bịmòn ,hở

Trang 13

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU DÙNG LÀM HỘP SỐ

2.1 Nguyên tắc chọn lựa vật liệu:

Chọn vật liệu thích hợp là một bước quan trọng trong việc tính toán thiết kế chi tiếtmáy nói chung và truyền động bánh răng nói riêng

Thép để chế tạo bánh răng được chia làm 2 nhóm khác nhau về công nghệ cắt răng,nhiệt luyện và khả năng chạy mòn.Nhóm nhiệt luyện có độ rắn HB<350 , bánh răngđược thường hóa hoặc tôi cải thiện Nhờ có độ cứng thấp nên có thể cắt răng chínhxác sau khi nhiệt luyện, đồng thời bộ truyền có khả năng chạy mòn Nhóm 2 có độcứng HB>350, bánh răng thường được tôi thể tích, tôi bề mặt, thấm cacbon, thấm ni

a Điều kiện làm việc.

Trục dùng để đỡ các chi tiết quay , bao gồm trục tâm và trục truyền Trục tâm cóthể quay cùng các chi tiết lắp trên nó hoặc không quay, chỉ chịu được lực ngang vàmomen uốn

Trục truyền luôn luôn quay, có thể tiếp nhận đồng thời cả momen uống và momenxoắn Các trục trong hộp giảm tốc và hộp tốc độ là những trục truyền

Chỉ tiêu quan trọng nhất đối với phần lớn các trục là độ bền, ngoài ra là độ cứng vàđối với các trục quay nhanh là độ ổn định dao động

Trong hộp số ô tô tải có gồm 3 loại trục: trục sơ cấp, trục trung gian, và trục thứcấp

Ngoài ra trong quá trình ô tô chuyển động thường xảy ra giảm tải đột ngột, do đótrục hộp số cũng phải chịu tải trọng va đập Do đó bánh răng trượt lên, trục hộp sốcũng phải có tính chống mài mòn cao

Trang 14

Căn cứ vào sự phân tích điều kiện làm việc như trên, thì vật liệu làm việc phả đảmbảo độ bền cao, độ cứng vững của chi tiết trong quá trình làm việc.

Như vậy chọn vật liệu nào còn tùy thuộc vào khả năng cung cấp vật liệu

Trang 15

a Điều kiện làm việc.

Truyền động bánh răng dùng để truyền động giữa các trục, thông thường có kèmtheo sự thay đổi về trị số và chiều của vận tốc hoặc momen

Tùy thèo vị trí tương đối giữa các trục, phân ra: truyền động bánh răng trụ ( răngthẳng, răng nghiêng, răng chữ v ) để truyện động giữa các trục song song; truyền độngbánh răng côn ( răng thẳng, răng nghiêng , răng cung tròn) để truyền chuyển độnggiữa các trục giao nhau; truyền động bánh răng trụ chéo hoặc bánh răng côn chéo đểtruyền chuyển động giữa các trục chéo nhau

Trong quá trình làm việc, răng của bánh răng có thể bị hỏng ở mặt răng như trócrỗ,mòn ,dính hoặc hỏng ở chân trăng như gãy,trong đó nguy hiểm nhất là tróc rỗ mặtrăng và gãy răng Đó là các phá hủy mỏi do tác dụng lâu dài của ứng xuất tiếp xucsvafứng suất uốn thay đổi chu kì gây nên Ngoài ra răng còn có thể biến dạng dư, gãy mòn

bề mặt, hoặc phá hỏng tĩnh ở chân răng do quá tải vì vậy khi thiết kế cần tiến hànhtính truyền động bánh răng bề độ bền tiếp xúc mặt răng làm việc và độ bền uốn củachân răng, sau đó kiểm nghiệm răng về quá tải

b chọn vật liệu

 Để đạt được các yêu cầu trên người ta dùng thép có hàm lượng các bon

thấp rồi đem hóa bề mặt Có thể dùng các mác thép sau:

Trang 16

 Ảnh hưởng của các nguyên tố:

 Cr : có cấu tạo dạng cacbit Nâng cao tính năng tôi ( độ thấm tôi) có khảnăng tạo bề mặt công tác có độ cứng và độ chống mài mòn cao Khi hàmlượng hơn 12%, tạo thành thép hợp kim có tính chịu ăn mòn và bền nhiệtcao Nhược điểm : nâng cao thiên hướng làm thép có tính giòn Đặc biệtthường dung phối hợp với Mn, Ni, Ti, Mo, Si

 Mn : nâng cao tính năng tôi và cơ tính Khi hàm lượng khoảng > 13% sẽlàm thép có cấu tạo kim tương dạng ostenit, độ dai va đập cao và độ chịumài mòn ở trạng thái ma sát khô tốt Khi đốt nóng dễ tạo tinh thể dạng hạt

 Tạo tinh thể cacbit Nâng cao khả năng cấu trúc kim tương dạng hạt nhỏ,đặc biệt khi phối hợp với Cr và Mn Sau khi tôi, sẽ đảm bảo nâng cao độcứng bề mặt công tác của chi tiết Nâng cao tính chống ăn mòn

 Nhận xét:

Các mác thép crom, crom-mangan thì cơ tính sau khi hóa nhiệt luyện không cao.Thép crom-niken là loại thép lý tưởng vì có độ bền cao, độ dai va đập lại rất thíchhợp làm bánh răng nhưng chúng có nhược điểm sau:

 Thường tạo lưới xementit tương đối vững vàng, khó khử bằng phươngpháp nhiệt luyện thông thường, để đảm bảo chất lượng nhiệt luyện cao quytrình nhiệt luyện sau khi hóa nhiệt luyện rất phức tạp, qua nhiều khâu nhiệtluyện

 Tính gia công cắt gọt kém

 Có tính dòn ram cao

 Giá thành đắt vì niken là một nguyên tố quý hiếm

Thép crom-mangan-tintan: nguyên tố mangan có thể thay thế nguyên tố ni-kentrong nhiều chỉ tiêu: độ bền, độ thấm tôi, độ dai va đập có kém hơn một chút nhưngtính gia công cắt gọt lại tốt hơn Để khắc khuynh hướng làm lớn hạt của mangan,người ta cho titan vào với hàm lượng nhỏ (0.05-0.15%), hoặc Mo không quá 0.7%.Đây là thép chủ yếu để thấm các bon sau đó tôi trực tiếp vì vậy quá trình nhiệt luyệnđơn giản

Trang 17

 Trên cơ sở đó chọn mác thép 18CrMnTi cho các bánh răng chịu moment

thấp và 30CrMnTi cho các bánh răng chịu moment cao:

Bảng 2.3: Thông số của thép 18CrMnTi và 30CrMnTi

- Gia công bán tinh

- Thấm carbon, tôi trực tiếp

Trang 18

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT NHIỆT LUYỆN

3.1 Mục đích của nhiệt luyện.

3.1.2 Mục đích.

- Tăng độ cứng, tính chịu mài mòn, độ dẻo dai và độ bền của vật liệu

- Cải thiện tính công nghệ : rèn dập, gia công cắt, tính chịu mài, tính hàn…

- Nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng tuổi thọ cho chi tiết, giảm giá thành ,chonên nâng cao hiệu quả kinh tế

 Làm tăng độ bền do đó làm tăng tuổi thọ của chi tiết

Tuy nhiên độ bền chi tiết chỉ tăng khi ram khử hết ứng suất dư trong thép đã tôi

3.2.3 Chọn các thông số khi tôi.

 Chọn nhiệt độ tôi thép:

Trang 19

Nhiệt độ là một thơng số quan trọng khi tơi thép Chọn đúng nhiệt độ tơi là yêu cầuđầu tiên đối với người làm cơng nghệ Thơng thường nhiệt độ tơi với các thép đượcchọn như sau:

Thép trước cùng tích t0

tơi = AC3 + (30 – 50 ) 0CThép cùng tích và sau cùng tích t0

tơi = AC1 + ( 30 – 50 ) 0C

Hình 3.1 Khoảng nhiệt độ tơi cho thép cacbon

 Tính tốn thời gian nung nĩng và giữ nhiệt khi tơi.

Thời gian nung nĩng và giữ nhiệt rất quan trọng đối với chất lượng xử lý nhiệt vì

nĩ ảnh hưởng đến kích thước hạt thực tế của tổ chức auxtenit và do đĩ đến kích thướchạt các tổ chức phân hố sau khi làm nguội

Trước tiên xác định vật dày hay vật mỏng xử dụng cơng thức Bio:

- Kiểm tra Bio: Bi =

Trong đĩ:

X: kích thước tiết diện nung thấu lớn nhất của chi tiết, m

𝞴: hệ số dẫn nhiệt của kim loại, kcal/m.h.oC

 hệ số truyền nhiệt tổng hợp

600700800900100011001200

1300

1147

727

Khoảng nhiệt độ tôi

Trang 20

 = 0.03.Cth( )3 + 10 kcal/ m.h.độ

𝞮1 độ đen của kim loại

𝞮2 độ đen của tường lò

F1 diện tích hấp thụ nhiệt của mẻ nung m2

F2 diện tích bề mặt trong lò m2

Bi ≤0,25 chi tiết được coi là vật mỏng

Bi > 0,5 chi tiết được coi là vật dày0,25 < Bi ≤ 0,5 chi tiết được coi là nhóm chuyển tiếpThời gian giữ nhiệt đảm bảo sao cho chuyển biến P hoàn thành, đảm bảo hoàtan cacbit và đồng đều hoá ostenit cũng như làm đồng đều nhiệt độ giữa bề mặt và tâm

 Chọn môi trường làm nguội.

Khi tôi thép phải bảo đảm tốc độ làm nguội ở trạng thái đã ostenit hoá lớn hơnhoặc bằng vận tốc nguội tới hạn Mặt khác, để bảo đảm thép được tôi cứng và hạn chếđược các khuyết tật như nứt và công vênh, môi trường làm nguội cần đáp ứng các yêucầu sau:

 Trong khoảng nhiệt độ ostenit hoá đến gần mũi đường cong chữ “ C “ tốc

độ làm nguội phải chậm

Trang 21

 Khoảng nhiệt độ gần mũi đường conh chữ “ C “ cần phải làm nguội nhanh

Hình 3.3 Đường cong làm nguội lý tưởng

Trong thực tế khó có môi trường tôi nào đáp ứng được cả ba yêu cầu trên, tuynhiên người ta lấy đó làm mục tiêu tìm kiếm , nghiên cứu các môi trường tôi mới cócác đặc tính gần giống môi trường tôi lý tưởng

Có một số môi trường tôi như sau:

 Nước : là môi trường tôi có vận tốc nguội cao từ 400 1200 0C\s thường sửdụng cho thép cacbon Nhược điểm của môi trường tôi nước là dễ gây nứt

và cong vênh do tốc độ nguội lớn hơn trong khoảng chuyển biến mactenxit.Một nhược điểm nữa của nước là khi bị nóng lên ( do chi tiết toả nhiệt ) thìtốc độ nguội lại giãm mạnh, cho nên khi tôi phải giữ nhiệt độ của bể nướcluôn 400C

 Nước + 10% NaCl( NaOH; Na2CO3): đây là môi trường tôi mạnh hơnnước trong khoảng nhiệt độ gần mũi đường cong chữ “C” , nhưng trongkhoảng chuyển biến mactenxit lại không tăng là bao Vì thế loại môi trườngnày được sử dụng cho thép cacbon có tiết diện lớn Sau khi tôi trong môitrường này, bề mặt thép sáng nhưng nếu không rửa kỹ bề mặt thép rất dễ gỉ

Trang 22

 Dầu là môi trường có vận tốc làm nguội chậm, thường dùng cho thép hợpkim Ưu điểm của dầu là không gây nứt , và tốc độ làm nguội ít thay đổi

do có tính linh động cao, bề mặt thép sáng nhưng nếu không rửa kỹ bề mặtthép rất dễ bị gỉ

3.2.4 Các phương pháp tôi.

Hình 3.4 Các phương pháp tôi

a tôi một môi trường b tôi hai môi trường

c tôi phân cấp d tôi đẳng nhiệt

 Tôi một môi trường.

Thép sau khi ostenit hoá được đem tôi trong một môi trường Nếu là thép cacbonthì tôi trong nước , nếu là thép hợp kim tôi trong dầu Phương pháp này đơn giản, dểthực hiện nhưng rất dể nứt và cong vênh

 Tôi trong hai môi trường.

Môi trường đầu tiên có vận tốc nhanh hơn Vth, khi làm nguội tới gần Mđ thì chuyểnsang môi trường thứ hai có vận tốc nguội chậm

Môi trường thứ nhất là nước, môi trường thứ hai là dầu Tôi hai môi trường ít bịnứt và cong vênh Phương pháp này phức tạp, khó thực hiện do việc xác định nhiệt độ

công nhân có trình độ tay nghề cao

 Tôi phân cấp.

Trang 23

Thép sau khi ostenit hoá được nhúng vào làm nguội trong một bể muối nóng chảyvới vận tốc nguội Vng > Vth ở nhiệt độ t0 = Mđ + 500, giữ nhiệt một thời gian sao chođường đẳng nhiệt chưa chạm vào đường bắt đầu chuyển biến, sau đó lấy ra làm nguộitrong dầu Lưu ý, thời gian giử nhiệt được xác định nhờ đường cong chữ “C” của théptương ứng Nhiệt độ của bể muối luôn giữ nhiệt ổn định t0 = Mđ + 500C.

Phương pháp này dễ thực hiện và có tính khoa học cao, tuy nhiên đòi hỏi nhiềuthiết bị và chỉ áp dụng cho các chi tiết nhỏ chế tạo từ thép hợp kim dụng cụ có tính ổnđịnh ostenit quá nguội lớn

Bảng 3.2 Các loại hỗn hợp muối dùng để tôi phân cấp và đẳng nhiệt

hoàn toàn 0C Nhiệt độ sử dụng, 0C

143

 Tôi bộ phận.

Trang 24

Có nhiều trường hợp chi tiết chỉ cần độ cứng cao ở những phần nào đó Trongtrường hợp này người ta áp dụng phương pháp tôi bộ phận Có hai cách tôi bộ phận:

 Nung nóng phần cần tôi đến nhiệt độ tôi, sau đó làm nguội( phun nhúng)nhanh trong môi trường tôi Đây là trường hợp tôi bề mặt bằng dòng điệncảm ứng có tần số cao và tôi đầu mút xu páp

 Nung nóng toàn bộ chi tiết đến nhiệt độ sôi, sau đó làm nguội phần cần tôitrong môi trường tôi thích hợp Thông thường cách này kết hợp với tự ramtiếp theo nên gọi là tôi tự ram Thực chất của tôi tự ram là sử dụng phầnnhiệt dư trong các phần không bị tôi để ram lại phần đã được tôi

3.3 Ram

3.3.1 Định nghĩa

Ram là nguyên công bắt buộc sau khi tôi thép bao gồm việc nung nóng thép đã tôilên đến nhiệt độ thấp hơn AC1, giữ nhiệt một thời gian sau đó mang ra để nguội ngoàikhông khí tĩnh

3.3.2 Mục đích

- Khử ứng suất dư sau khi tôi Đây là điều khiến ram trở nên bắt buộc sau khi tôithép Nếu thép sau khi tôi không ram, ứng suất dư kết hợp với ứng suất cơ họccủa tải trọng khi làm việc có thể dẫn tới chi tiết bị cong vênh hoặc nứt

- Chuyển biến mactenxit tôi thành các tổ chức khác tương ứng với các khoảngnhiệt độ ram nhằm đạt được cơ tính phù hợp theo yêu cầu

3.3.3 Tính chất của thép sau khi ram

Các loại thép cacbon, thép hợp kim thấp và trung bình sau khi ram nói chung độbền, độ cứng giảm, độ dẻo, độ co thắt tăng lên

Thép hợp kim cao không tạo cacbit đặc biệt ram tới 400 – 5000C độ cứng giãm đôichút

cứng lại tăng lên

Trang 25

Độ dai va đập của thép cacbon sau khi tôi và ram tăng theo nhiệt độ ram Đối vớithép hợp kim kết cấu crom, mangan, crom-niken, crom-mangan, sự thay đổi độ dai vađập như hình:

Hình 3.5 Quan hệ giữa độ dai va đập và nhiệt độ ram

Sự giảm độ dai va đập trong khoảng nhiệt độ ram 250 – 350 0C gọi là giòn ram loại

I Bản chất của hiện tượng giòn ram loại I chưa được làm sáng tỏ và khi ram thép hợpkim kết cấu nên tránh khoảng nhiệt độ này

Khi ram ở khoảng nhiệt độ 500 – 6000C, nếu làm nguội chậm sau khi ram, độ dai

va đập của thép sẽ bị giảm đáng kể Hiện tượng này gọi là giòn ram loại 2 giòn ramloại 2 hoàn toàn có thể khử được khi làm nguội nhanh từ nhiệt độ ram ( nước hoặcdầu) hoặc hợp kim hoá thép thêm W và Mo với lượng tương ứng là 1% và 0,5%

3.3.4 Các phương pháp ram.

- Ram thấp ( 150 – 200 0 C) : tổ chức thép đã tôi sau khi ram thấp là mactenxitram và ostenit dư Sau khi ram thấp, độ cứng có giảm chút ít từ 1 – 2 HRC.Ram thấp áp dụng cho các dụng cụ yêu cầu độ cứng cao, các chi tiết sau khithấm cacbon cũng như các chi tiết cần độ cứng , tính chống mài mòn cao

- Ram trung bình( 350 – 470 0 C ): tổ chức thép đã tôi và ram trung bình là trustitram có độ cứng khoảng 40 – 45 HRC, có modun đàn hồi đạt giá trị cao nhất.Ram trung bình áp dụng cho các chi tiết đàn hồi như lò xo, nhíp…

- Ram cao( 500 – 560 0 C ) : tổ chức thép đã tôi và ram cao là xoocbit ram có cơtính tổng hợp cao vì thế tôi và ram cao còn được gọi là nhiệt luyện hoá tốt.Nhiệt luyện hoá tốt thường áp dụng cho các chi tiết chế tạo bằng thép kết cấu

Trang 26

hoá tốt như tay biên, trục khuỷu, trục truyền … Chú ý, khi làm nguội từ nhiệt

độ ram cao của các thép hợp kim Cr-Ni, Cr-Mn, cần tiến hành trong dầu

3.3.5 Các khuyết tật xảy ra khi tôi và ram thép.

 Nứt và cong vênh

Nứt và cong vênh chi tiết do ứng suất khi tôi gây nên Ứng suất bên trong chi tiết

gồm ứng suất nhiệt và ứng suất tổ chức xảy ra khi nung nóng và làm nguội tiết chi.

 Ứng suất nhiệt tồn tại trong chi tiết là do sự chênh lệch nhiệt độ giữa bềmặt và lõi chi tiết khi nung nóng và làm nguội Vận tốc nguội càng lớnhoặc làm nguội càng nhanh thì ứng suất nhiệt càng lớn Ứng suất nhiệt gâycong vênh chi tiết Để hạn chế cong vênh thì phải giảm tối đa ứng suất

nhiệt cả khi nung nóng và làm nguội

 Ứng suất tổ chức tồn tại trong thép là do sự sai khác về thể tích riêng củacác pha như giữa tổ chức peclit( + Xe) và ôstenit trong chuyển biến khi

làm nguội nhanh thép M Ứng suất tổ chức gây ra chuyển biến M

là chủ yếu và là nguyên nhân gây ra nứt các chi tiết khi tôi

Một số biện pháp ngăn ngừa cong vênh và nứt

 Xác định tốc độ nung hợp lý, thép hợp kim cao do tính dẫn nhiệt kém cầnphải nung chậm( nung phân cấp), các chi tiết dạng thanh trục dài không nên

để ngay trên sàn lò mà nên treo thẳng đứng

 Giảm thiểu nứt bằng cách làm nguội chậm trong khoảng chuyển biếnmactenxit như chọn môi trường tôi và phương pháp tôi thích hợp

 Độ cứng thấp sau khi tôi

Sau khi tôi , độ cứng của chi tiết không đủ do các nguyên nhân sau:

 Nung chưa đạt nhiệt độ tôi, thời gian giữ nhiệt chưa đủ

 Tốc độ nguội của môi trường tôi không đủ nhanh do nhiệt độ môi trườngtôi tăng hoặc môi trường tôi bị thoái hóa

 Thoát cacbon khi nung trên lớp bề mặt

 Tính giòn cao.

Trang 27

Chi tiết bị giòn sau khi tôi và ram có thể do:

 Nhiệt độ nung khi tôi cao quá quy định làm hạt ostenit trở nên thô to( quánhiệt) khi tôi thu được các kim mactenxit thô to có tính dòn cao Khắc phụcbằng cách chọn dúng nhiệt độ tôi, cũng như thời gian giữ nhiệt khi nung

 Các loại thép kết cấu hợp kim nhóm crom, mangan, niken, mangan khi ram trong khoảng nhiệt độ giòn ram loại I và loại II Khắcphục bằng cách tránh ram ở khoảng giòn ram loại I ( 250 – 350 0C) còn nếuram ở khoảng giòn ram loại II (500 – 600 0C) thì sau khi giữ nhiệt đem chitiết làm nguội nhanh trong dầu

3.4.3 Lý thuyết chung về thấm cacbon.

a Các giai đoạn thấm cacbon

Hóa nhiệt luyện là phương pháp nhiệt làm bảo hòa bề mặt của thép bằng một haynhiều nguyên tố để làm thay đổi thành phần hóa học, do đó làm thay đổi tổ chức vàtính chất của lớp bề mặt theo mục đích nhất định Vì vậy bất kỳ công nghệ hóa nhiệtluyện nào cũng gồm 3 giai đoạn nối tiếp như sau:

Trang 28

gian hoặc hợp chất hóa học Kết quả của sự hấp thụ là tạo nên ở bề mặt thép lớp cónồng độ nguyên tố cao, tạo nên độ chênh lệch về nồng độ giữa bề mặt và lõi.

 Khuếch tán:

Các nguyên tử hoạt tính hấp thụ vào bề mặt thép với nồng độ cao sẽ đi sâu vào bêntrong bằng cơ chế khuếch tán, tạo nên lớp thấm với chiều sâu nhất định Nhờ khuếchtán, lớp thấm được hình thành và nó là cơ sở của hóa nhiệt luyện

b Sự khuếch tán cacbon vào thép:

Để quá trình khuếch tán diễn ra thuận lợi thì bề mặt chi tiết phải tiếp xúc tốt vớicác nguyên tử khuếch tán hoặc với môi trường tác dụng lên bề mặt này Sự khuếch táncacbon vào thép cũng phụ thuộc vào sự khuếch tán này

Mức độ thấm cacbon cũng phụ thuộc vào trạng thái bề mặt chi tiết thép, bề mặtnày được đánh sạch bằng cơ khí hoặc hóa học tạo khả năng khuếch tán tốt hơn so với

bề mặt thép bị lớp gỉ bao bọc Bề mặt thép được thụ động hóa có một lớp oxit crombao phủ sẽ cản trở quá trình thấm cacbon và cả thấm nitơ

Tuy nhiên khi bề mặt thép có lớp màng oxit sắt thì tốc độ thấm cacbon sẽ tăng lên

Vì khi tạo màng oxit sắt, các cation sắt ở gần bề mặt khuếch tán ra ngoài để lại nhữngnút trống tạo điều kiện thuận lợi cho sự khuếch tán cacbon khi thấm, lớp sắt này cócấu trúc khác hẳn với lớp nền và có hoạt tính cao hơn, có lợi cho sự khuếch táncacbon

Biến dạng dẻo sơ bộ ở trạng thái nguội làm mạng tinh thể bị xô lệch, trạng thái nàycòn tồn tại ngay cả trong giai đoạn đầu của quá trình thấm làm tăng tốc độ khuếch táncacbon, do đó cũng làm tăng tốc độ thấm

mức độ khuếch tán tiến hành nhanh hay chậm

Các nguyên tố hợp kim có mặt trong thép có ảnh hưởng đến hệ số khuếch tán củacacbon vào thép

 Các nguyên tố tạo thành cacbit liên kết với các nguyên tử cacbon làm giảm

hoạt tính nhiệt động học của cacbon trong austenit, do đó làm giảm hệ số khuếch tán của cacbon.

Trang 29

 Các nguyên tố không tạo thành cacbit, hòa tan vào austenit, làm tăng sự

xô lệch mạng, làm tăng hoạt tính nhiệt động học của cacbon trong austenit, do đó tăng nhanh quá trình khuếch tán.

c Xác dịnh nhiệt độ thấm.

Muốn quá trình khuếch tán cacbon nhanh, tốc độ thấm nhanh thì nhiệt độ thấmphải cao Tuy nhiên nhiệt độ thấm cao quá sẽ dẫn đến nhiều yếu tố bất lợi Do đó cầnphải chọn khoảng nhiệt độ thấm thích hợp vì phụ thuộc vào nhiều yếu tố: khả năngbão hòa cacbon của austenit, môi trường thấm, bản chất của thép…

Nhiệt độ nung càng cao khả năng bão hòa cacbon lên bề mặt thép càng cao, nhưngkích thước hạt austenit cũng càng lớn

 Khi thấm cacbon thể rắn giữ thời gian lâu: nhiệt độthấm < 930 0 C

 Chiều sâu lớp thấm.

Các thép thấm cacbon thường dùng cho bánh răng cho thấy tỉ lệ giữa chiều sâu lớpthấm trên ½ chiều dày răng khoảng 0,2 – 0,3 sẽ đạt được giới hạn mỏi cao nhất

 Độ cứng sau nhiệt luyện.

Độ cứng bề mặt của chi tiết thấm cacbon phải đạt được giá trị lớn nhất Độ cứng bềmặt nằm trong khoảng 59 – 63 HRC là tốt nhất Vì nếu độ cứng nhỏ hơn 59HRC thì

độ bền tiếp xúc cho phép giảm và tính chống mài mòn giảm Nếu độ cúng lớn hơn

Trang 30

63HRC, khi đó độ cứng quá cao dể dẫn đến phá hủy dòn Độ cứng lõi quyết định độbền nói chung của chi tiết Khi độ cứng lõi tăng, giới hạn chảy của thép tăng Khi đó

sẽ giãm được khả năng biến dạng và phá hủy dẻo chi tiết khi làm việc Tuy vậy ,không thể tăng độ cứng lõi quá cao, điều hạn chế xu hướng này là giới hạn mỏi củarăng dưới tải trọng uốn giảm đi

Các số liệu thực nghiệm cho thấy: giới hạn mỏi cao nhất của bánh răng đạt đượckhi độ cứng lõi khoảng 40HRC Khi độ cứng của lõi lớn hơn 43HRC , độ bền mỏi củabánh răng thấm cacbon giảm Mặt khác, nếu độ cứng lõi quá cao cũng làm giảm độdai va đập

Trong thực nghiệm ở các nước : độ cứng của lõi bánh răng nên ở trong giới hạn 29– 42HRC Ở Mỹ, độ cứng lõi răng trên vòng chia thường được quy định ở mức 30 –

35 HRC

 Tổ chức tế vi.

Lớp thấm phải có tổ chức Mactenxit hình kim nhỏ mịn

Tuyệt đối không cho phép cacbit dư tiết ra ở dạng lưới theo biên giới hạt Cacbit

dư tiết ra ở dạng tròn, cách ly, độ lớn của chúng phải nhỏ mịn Sự phân bố cacbit dưphải đồng đều, không cho phép tích tụ cacbit, đặc biệt là ở những tiết diện nguy hiểm(thí dụ ở chân răng của bánh răng)

Các phần tử austenit dư trong lớp thấm không lớn và nằm cách ly nhau

Đối với các bánh răng làm bằng thép hợp kim cao khi tăng lượng austenit thì thờihạn làm việc của bánh răng giảm

Ngoài ra lượng austenit dư trong lớp thấm quá cao cũng làm giảm tính ổn địnhkích thước hình hoc chi tiết

Để đảm bảo độ bền của chi tiết thấm, tổ chức tế vi của lõi củng phải đạt được cácyêu cầu nhất định:

 Lõi phải có tổ chức Mactenxit

 Không cho phép ferit có trong tổ chức của lõi

Ngay ở lớp bề mặt độ cứng không phải là cao nhất, rất khó tránh khỏi hiện tượngthoát cacbon ở lớp ngoài cùng khi làm nguội sau thấm hoặc khi nung tôi Độ cứng đạt

Trang 31

được giá trị cực đại ở lớp cách bề mặt một khoảng xác định từ 0,1 – 0,2 mm tùy theođiều kiện nhiệt luyện.

Độ cứng giảm dần khi nồng độ cacbon của lớp thấm và đạt đến giá trị không đổi ởlõi có nồng độ cacbon của thép ban đầu

3.4.4 Thấm cacbon thể khí.

Các quá trình hoá nhiệt luyện luôn luôn xảy ra thông qua pha khí Hiện nay thấmcacbon trong môi trườn khí là phương pháp hoá nhiệt luyện được áp dụng rộng rãitrên thế giới

a Các khí thấm cacbon:

Chất thấm cacbon thể khí chủ yếu là:

- Oxyt cacbon (CO)

- Cacbua hydro bão hoà ( CnH2n+2 )

- Cacbua hydro không bão hoà ( CnH2n)

Hoạt tính của các oxyt cacbon giảm khi nhiệt độ tăng, còn hoạt tính của cacbuahydro thì ngược lại, vì thế trong thực tế hay dùng hỗn hợp của hai loại khí này

Ngoài ra còn có các khí oxy (O2), nito ( N2) đi vào môi trường của lò thấm theođường không khí Hơi nước và khí hydro được tạo thành hoặc chủ động đưa thêm vàotrong quá trình thấm

Trang 32

c Quá trình thấm cacbon thể khí.

 Xếp chi tiết vào hộp.

Khi đặt các chi tiết vào đồ gá vẫn phải có khoảng cách nhất định giữa các chi tiết( 5 – 10 mm) để khí trong lò lưu thông dễ dàng Chi tiết phải được làm sạch trước khiđặt vào lò, những phần nào không cần thấm thì bịt lại Khi lò đạt được nhiệt độ (

9000C ) thì mới cho chi tiết vào Xong đậy nắp và đặt mẫu thử

Nhiệt độ tốt nhất để thấm là 920 – 9400C Không nên cao quá dễ làm lớn hạt tinhthể

Trang 33

Hình 3.6: Quy trình thấm cacbon thể khí bằng dầu hoả trong lị X-60

 Những vấn đề khi thấm cacbon thể khí.

- Lị thấm chú ý phải kín, trước khi đậy nắp để nhỏ giọt chất thấm phải xem kĩ cĩkín chưa Để đảm bảo, tốt nhất nên đặt một vịng đệm amiang dày khoảng 5mmgiữa nắp và thành lị

- Phải chú ý đến việc phân tích khí trong lị hay cĩ thể căn cứ vào màu sắc củangọn lửa, độ dài và hình dáng của ngọn lửa mà suy ra tình

- hình hoạt động của lị.Nếu giữa ngọn lửa cĩ đốm thì chứng tỏ mồ hĩng trong lịquá nhiều Nếu ngọn lửa quá dài, ở bên ngồi cĩ màu sáng trắng thì chứng tỏ

ngoài không khí

120-130 giọt/ph 40-60giọt/ph40-60giọt/

ph

Trang 34

lượng C cung cấp quá nhiều Nếu ngọn lửa quá ngắn, ở viền ngoài có màu xanhnhạt hơi trong suốt thì chứng tỏ lượng C chưa đủ Trường hợp tốt nhất là ngọnlửa có màu vàng nhạt, ổn định dài khoảng 100 – 120 mm thì chứng tỏ không có

- Thời gian thấm lại ngắn so với thấm thể rắn do môi trường thấm có nhiệt độcao tiếp xúc trực tiếp với chi tiết

- Thao tác đơn giản, không qua nguyên công đập vụn nguyên liệu, trộn đều, xếpchi tiết như thể rắn

- Khống chế nồng độ lớp thấm chính xác nhờ kiểm tra thành phần khí trong lò,

có thể tôi ngay

 Khuyết điểm:

- Vốn đầu tư cao vì cần thiết bị chuyên dùng

- Nếu thao tác không đúng( như tốc độ nhỏ giọt không chính xác) dễ tạo lớp mồhóng trên chi tiết làm ngăn cản quá trình thấm sau đó

3.4.5 Nhiệt luyện sau khi thấm cacbon.

 Tôi hai lần + ram thấp.

 Tôi lần thứ nhất cho lõi, nhiệt độ chọn là: t0 = AC3 + ( 30 – 50 )0C.Tôi lần thứ nhất với mục đích làm nhỏ hạt cho lõi do thời gian thấm cacbon khádài làm lõi có kích thước hạt thô to Mục đích thứ hai là khử lưới xementit hai trên lớp

bề mặt tôi lần thứ nhất tiến hành trong dầu

Trang 35

 Tôi lần thứ hai là tôi cho lớp bề mặt, nhiệt độ chon là :

t0 = AC1 +500CLần tôi này bề mặt có độ cứng cao nhất Nếu là thép cacbon thì tôi trong nước, làthép hợp kim tôi trong dầu

 Ram thấp: ở nhiệt độ 1800C – 2000C , mục đích khử ứng suất dư mà vẫngiữ được độ cứng cao trên bề mặt

3.5.2 Giới thiệu thiết bị tôi cảm ứng TSC.

Trong phân xưởng tôi bằng dòng điện cảm ứng TSC gồm hai nhóm thiết bị chính:

Trang 36

 Thiết bị phát ra dòng điện cảm ứng TSC

 Nhóm thiết bị phụ trợ gồm các máy tôi ( máy tôi liên tục liên tiếp, máy tôiliên tiếp, các máy tôi chuyên dùng), các đồ gá và các loại vòng cảm ứng

3.5.3 Thép để tôi tần số cao.

Các chi tiết làm việc trong điều kiện vừa chịu momen xoắn lại vừa chịu mài mòn

ma sát trên bề mặt yêu cầu lõi cần có cơ tính tổng hợp cao, bề mặt có độ cứng, tínhchống mài mòn cao Yêu cầu trên được đáp ứng bằng cách nhiệt luyện hoá tốt cho lõi,còn bề mặt được hoá bền, tăng cứng nhờ tôi TSC cho các loại thép kết cấu hoa tốt Vìthế thép dùng để tôi TSC là những loại thép có hàm lượng cacbon trung bình 0,4 – 0,6

%C Người ta thường dùng thép hoá tốt có độ thấm tôi bình thường hoặc thấp để tôiTSC như C40, C45, C50, C55, C60, ngày nay còn tôi TSC cả thép 40Cr, 40CrV

20 – 10000C = ( mm) : chiều dày được nung từ 200C – 1000C

= c/ư b/a = 0,8.0,8 = 0,64Nếu P0 có thể tôi đồng thời toàn bộ diện tích F

Trang 37

Nếu P0 thì ta phải chia diện tích F thành các phần diện tích nhỏ

để tôi, bằng công nghệ tôi liên tiếp

 Tôi liên tiêp: khi P0 công suất máy không đủ lớn để nung toàn bộ

bề mặt diện tích được nung Lúc này chọn giái pháp nung từ phần nhỏ diệntích sau đó tịnh tiến nung phần khác trong khi vòng nước làm nguội ( dungdịch tôi) liên tiếp phun nước để tôi phần vừa được nung

 Tôi liên tục liên tiếp: trường hợp này cũng giống trường hợp tôi liên tiếp,nhưng khác ở chỗ là áp dụng cho các chi tiết có bề mặt dạng trụ tròn nhưtrục, bánh răng modun nhỏ…Trong phương pháp này thường các chi tiếtvừa quay vừa tịnh tiến, vòng phun nước cũng liên tục phun nước làm nguội

bề mặt vừa được nung Phương pháp này cho năng suất cao và chất lượng

bề mặt nung rất đều do chi tiết được quay 100 – 200 (v/ph)

 Vòng cảm ứng:

 Khi tôi TSC mặt ngoài : vòng cảm ứng được chế tạo dạng ống hoặc xoắn lò

xo bao lấy mặt ngoài của chi tiết dạng trụ ( trục, bánh răng, ắc piston…)Chi tiết nhỏ thì có thể tôi đồng thời , còn chi tiết dài , bề mặt cần nung lớnthì nên tôi liên tục liên tiếp

 Khi tôi bề mặt trong: các bề mặt trong chịu mài mòn chịu ma sát , ví dụnhư ống lót xylanh cần được tôi TSC Trong trường hợp

 này, vòng cảm ứng cần được thiết kế sao cho có thể đặt được bên trong

Trang 38

 Khi tôi mặt phẳng : các mặt phẳng của tấm thép , bề mặt đường ray yêu cầu

có tunh1 chống mài mòn cao cần được tôi cứng bằng dòng điện có TSC.Trong trường hợp này vòng cảm ứng được uốn có dạng mặt phẳng

 Ram thép sau khi tôi TSC.

Các chi tiết cần lõi dẻo dai, bề mặt cứng làm bằng thép hoá tốt với hàm lượngcacbon từ 0,4 – 0,6% thường áp dụng công nghệ tôi + ram cao, sau đó tôi bề mặt bằngdòng điện cảm ứng có TSC Sau khi tôi TSC , chi tiết được đem ram thấp hoặc tiếnhành tôi tự ram Quá trình tự ram khi tôi TSC được thực hiện nhờ lượng nhiệt dưtrong lõi chi tiết ram lại lớp vỏ mỏng đã được tôi cứng bên ngoài Điều khiển quá trình

tự ram khi tôi TSC thông qua thời gian cần thiết phun lượng dung dịch tôi lên bề mặtchi tiết

Trang 39

CHƯƠNG 4: THIẾT BỊ NHIỆT LUYỆN

Nhiệt luyện giữ vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm cơ khí,

do đó các thiết bị phục vụ cho công nghệ nhiệt luyện ngày càng hiện đại, phong phú

và phức tạp hơn Hiện nay chúng ta tự thiết kế và xây dựng các lò phản xạ, lò điện vàmua một số lò tần số, lò muối điện cực Để thực hiện được các giai đoạn trong nhiệtluyện ta dùng các thiết bị sau:

 Các lò nung, các thiết bị gia nhiệt để nung nóng chi tiết đến nhiệt độ yêu cầu

 Các bể, thùng làm nguội, máy làm nguội…để nhanh chóng hạ nhiệt độ của cácchi tiết

 Các dụng cụ đo nhiệt , các đồng hồ chỉ báo để kiểm soát quá trình nung, cácdụng cụ kiểm tra và sửa chữa( nứt, cong vênh…) do quá trình nhiệt luyện gâyra

4.1 Đặc điểm của lò nhiệt luyện.

4.1.1 Yêu cầu đối với lò nhiệt luyện

- Trong khoảng không làm việc phải có nhiệt độ như nhau

- Khí quyển của lò càng ít xảy ra ôxi hoá và thoát cacbon càng tốt

- Dể cơ khí hoá và tự động hoá

- An toàn và ít độc hại

- Những khuyết điểm của lò nhiệt luyện:

rất phức tạp và khó khăn

nitơ, thấm xianua

4.1.2 Phân loại lò nhiệt luyện

Trang 40

- Theo phương thức làm việc : lò gián đoạn(chu kỳ), lò liên tục…

- Lò buồng điện trở là loại lò dùng nguồn nhiệt từ năng lượng điện, dòng điện điqua dây điện trở sẽ đốt nóng dây điện trở và nung nóng buồng lò

- Nhiệt độ làm việc có thể lên đến 13500C

 Ưu điểm:

Định dạng
Số trang	131
Dung lượng	6,62 MB