Kim loại thiết bị nhiệt - Chương 2

Kim loại màu và hợp kim màu là kim loại mà hầu như không có chứa sắt. Kim loại màu thường có các tính chất đặc biệt và ưu việt hơn kim loại đen : tính dẻo cao, cơ tính khá cao, có khả năng chống ăn

Chơng 2 gia công kim loại bằng áp lực 2.1 Khái niệm về gia công kim loại bằng áp lực GCKL bằng áp lực là phơng pháp làm biến dạng phôi để tạo nên nhứng sản phẩm có hình dạng và kích thớc theo yêu cầu . Sản phẩm của GCAL đợc dùng nhiều trong ngành chế tạo máy hoặc sửa chữa máy; trong các ngành điện, điện tử, tin học, xây dựng, kiến trúc, cầu đờng và trong công nghiệp chế tạo hàng tiêu dùng . 2.1.1 Đặc điểm Kim loại gia công ở thể rắn, sau khi gia công không những thay đổi hình dáng, kích thớc mà còn thay đổi cả cơ tính, lý tính, hoá tính của kim loại nh kim loại mịn chặt hơn, hạt đồng đều, khử các khuyết tật do đúc gây nên nh rỗ khí, rỗ co v.v ., nâng cao cơ tính và tuổi bền của chi tiết v.v . Ví dụ : kim loại tạo thành thớ sau khi cán, kéo; kim loại mịn chặt hơn do lực ép khi dập, . GCAL có thể thực hiện ở trạng thái nguội đối với kim loại có tính dẻo cao nh đồng (Cu), nhôm (Al), . Để tăng tính dẻo ngời ta phải tiến hành nung nóng trớc khi gia công đối với kim loại khó biến dạng, kim loại có độ bền cao. Khi nung nóng có thể xảy ra hiện tợng ôxy hoá tạo nên lớp vảy sắt , làm hao phí kim loại, tăng ma sát trong thành khuôn; Có thể xảy ra hiện tợng mất các bon, hiện tợng cháy, nứt nẻ, hiện tợng quá nhiệt làm thay đổi tính chất của vật liệu. Nên cần chọn chế độ nung : thời gian nung và khoảng thời gian nung hợp lý. Khi gia công tinh thờng ngời ta gia công nguội vì độ chính xác cao. GCAL là một quá trình sản xuất cho phép ta nhận các chi tiết có kích thớc chính xác, chất lợng bề mặt chi tiết tốt, lợng phế liệu thấp và chúng có tính cơ học cao so với các vật đúc. Gia công kim loại bằng áp lực cho năng suất cao vì có khả năng cơ khí hoá và tự động hoá cao. Nh các máy chế tạo ren ốc vít, nút chai, . 2.1.2 Các phơng pháp gia công kim loại bằng áp lực Gia công áp lực gồm có các phơng pháp chính sau : Cán kim loại, kéo kim loại, ép kim loại, rèn tự do, Rèn khuôn ( hay còn gọi là dập thể tích, dập khối) và dập tấm. 2.2- Khái niệm về biến dạng của kim loại. 2.2.1 Ngoại lực và nội lực trong gia công áp lực a. Ngoại lực: Lực tác dụng chính , phản lực, lực quán tính , lực ma sát . Lực tác dụng chính: là lực tác dụng lên kim loại làm biến dạng nó thông qua dụng cụ gia công: đầu búa, khuôn rèn, . . . Nhiều lực tác dụng chính có thể quy về 1 lực tổng hợp. Biến dạng của vật phụ thuộc vào: cờng độ lực, phơng chiều và điểm đặt của lực tác dụng. 42 R P FMS(lực ma sát)Lực quá tính Hình 2-1 Sơ đồ tác dụng lực Phản lực và lực ma sát Phản lực (R): là lực luôn thẳng góc với mặt tựa và ngợc chiều với lực tác dụng chính. Phản lực thờng sinh ra trên bộ phận cố định của thiết bị và thẳng góc với mặt tựa của thiết bị. Khi tính phản lực ta cần tính đến lực ma sát vì nó ảnh hởng lớn đến quá trình biến dạng. Lực ma sát (Fms): ngợc chiều với sự dịch chuyển trong kim loại và có trị số: Fms = fR f - Hệ số ma sát R - lực pháp tuyến; P Pba Hình 2-2 a, Biến dạng toàn bộ b,Biến dạng một phần Lực quán tính : Là lực sinh ra do sự di động không đều của các chất điểm trong vật thể khi biến dạng. (Hay nói cách khác là do biến dạng không đều và tốc độ biến dạng không đều). Trị số của lực quán tính: F = m.a m - khối lợng của vật chuyển động; a - Gia tốc của chất điểm chuyển động Vì nghiên cứu về gia tốc chuyển động của các chất điểm rất phức tạp nên khi tính toán ngời ta đa ra những hệ số bằng thực nghiệm để tính giá trị gần đúng của nó. Trọng lực : là lực hút của trái đất đối với mọi vật. Lợng biến dạng của kim loại phụ thuộc vào trọng lực. 43 Khi búa đập từ trên xuống Khi búa đập từ trên xuốngKhi búa đập từ dới lên Vật cần gia công Hình 2-3 Sự biến dạng của kim loại phụ thuộc vào trọng lực b. Nội lực: Nội lực là lực sinh ra bên trong vật thể trong khi gia công và tồn tại trong vật thể sau khi gia công. Nội lực này cân bằng với nhau, nên nó chỉ gây ra 1 ứng suất bên trong vật thể. Nếu ứng suất bên trong lớn hơn giới hạn bền thì vật có thể bị phá huỷ, nứt nẻ, . Nguyên nhân sinh ra nội lực: Do lực tác dụng không đều; Do sự nung nóng không đều; Sự biến dạng giữa các bộ phận không đều; Tổ chức kim loại bị thay đổi; Do tác dụng của các hiện tợng lý hoá; Nội lực có khả năng làm giảm độ bền, làm ảnh hởng đến khả năng làm việc của kết cấu cho nên sau khi gia công cần khử bỏ các nội lực. Nội lực có thể khử bỏ hoặc giảm băng các phơng pháp nhiệt luyện hoặc gia công cơ học. 2.2.2 Khái niệm về các loại biến dạng Trong quá trình gia công ngời ta lợi dụng biến dạng dẻo của kim loại để tạo ra những sản phẩm có hình dạng và kích thớc theo yêu cầu. Để xác định quy trình công nghệ gia công hợp lý và khoa học chúng ta cần biết cơ sở lý thuyết của quá trình biến dạng kim loại khi gia công. Sự tạo nên hình dáng của vật thể hay sản phẩm phụ thuộc vào mức độ biến dạng của kim loại . Trong gia công áp lực có ba loại biến dạng: biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và biến dạng phá huỷ. a- Biến dạng đàn hồi : là biến dạng mà sau khi thôi tác dụng nó sẽ trở về trạng thái ban đầu của vật thể. b- Biến dạng dẻo : là biến dạng mà sau khi khử bỏ lực tác dụng kim loại không trở về hình dạng và trạng thái ban đầu của nó. Khi ta tác dụng vào vật thể một lực, vật thể bị biến dạng. Lợng biến dạng còn tồn tại sau khi ta khử bỏ tải trọng gọi là biến dạng d. Biến dạng d xuất hiện khi ứng suất bên trong vật thể vợt quá giới hạn đàn hồi. Quá trình biến dạng d mà trong đó trên các phần của vật thể không có sự phá huỷ thô đại (nứt nẻ) gọi là quá trình biến dạng dẽo. Trong biến dạng dẻo luôn tồn tại biến dạng đàn hồi, nên ta cần tính đến lợng biến dạng này khi thiết lập quy trình gia công cho hợp lý . c- Biến dạng phá huỷ : là biến dạng mà sau khi khử bỏ lực tác dụng trên bề mặt kim loại tồn tại các vết nứt thô đại hay kim loại bị nứt, gẫy, phá huỷ. 44 Gia công áp lực là phơng pháp làm biến dạng dẻo vật liệu nhằm chế tạo sản phẩm hay tạo phôi cho gia công cơ khí, nâng cao cơ tính cho vật liệu, loại trừ khuyết tật do đúc sinh ra, giảm lợng d gia công cơ, nâng cao độ chính xác cho quá trình gia công cơ ( các loại thép tấm, thép đờng ray, thép góc (V) thép tròn, .; đồng thời bằng phơng pháp này ta cũng có thể chế tạo các loại chi tiết nh : nút chai, nắp hộp, loong đựng dầu mở, đựng nớc hoa quả , . Gia công kim loại bằng áp lực là quá trình lợi dụng giai đoạn biến dạng dẻo của kim loại nên ta chủ yếu tìm hiểu một số vấn đề liên quan đến quá trình biến dạng dẽo mà thôi. Kim loại là một đa tinh thể vì vậy để xét biến dạng dẽo của kim loại ta lần lợt xét biến dạng dẽo trong đơn tinh thể và sau đó là biến dạng trong đa tinh thể. d- Biến dạng dẻo trong đơn tinh thể Qua nhiều công trình nghiên cứu và thực nghiệm cho thấy thực chất của biến dạng trong đơn tinh thể là sự trợt và song tinh. Sự trợt: Trong đơn tinh thể kim loại, các nguyên tử sắp xếp theo một trật tự xác định, mỗi nguyên tử luôn dao động xung quanh một vị trí cân bằng của nó (a). ba Hình 2-4 Sơ đồ biến dạng trong đơn tinh thể c d Khi tác dụng lên đơn tinh thể thì đơn tinh thể chịu 2 ứng suất: ứng suất pháp và ứng suất tiếp. Khi tác dụng lên tinh thể một tải trọng kéo nén thuần tuý tức là véc tơ của ứng suất pháp thẳng góc với mặt tinh thể thì khi tải trọng tăng, khoảng cách giữa các phân tử tăng. Nếu ứng suất pháp nhỏ hơn giới hạn đàn hồi thì sau khi khử bỏ tải trọng , các nguyên tử sẽ trở về vị trí cân bằng. Nếu ứng suất pháp lớn hơn giới hạn đàn hồi thì lúc đó mối liên kết giữa các nguyên tử bị phá vở. Nh vậy với tải trọng kéo nén thuần tuý, tinh thể chỉ tồn tại biến dạng đàn hồi hay biến dạng phá huỷ. Dới tác dụng của lực P không thẳng góc với mặt phẳng trợt (mặt phảng tinh thể) lực P đợc phân ra hai thành phần: + Theo phơng pháp tuyến + Theo phơng tiếp tuyến; 45 PP2P1 Hình 2- 5 Sơ đồ nguyên lý gây nên sự trợt P1 thẳng góc với mặt trợt gây ra ứng suất pháp ( tải trọng kéo nén thuần tuý) và do đó nó chỉ gây ra biến dạng đàn hồi . Lực P2 nằm trên mặt trợt (ứng suất tiếp) là lực xê dịch gây nên sự trợt & là lực duy nhất gây nên biến dạng d. Dới tác dụng của phân lực P2 các lớp nguyên tử sẽ trợt lên nhau . Theo hình thức trợt, một phần đơn tinh thể dịch chuyển song song với phần còn lại theo một mặt phẳng nhất định, mặt phẳng này gọi là mặt trợt (c). Trên mặt trợt, các nguyên tử kim loại dịch chuyển tơng đối với nhau một khoảng đúng bằng số nguyên lần thông số mạng, sau dịch chuyển các nguyên tử kim loại ở vị trí cân bằng mới, bởi vậy sau khi thôi tác dụng lực kim loại không trở về trạng thái ban đầu. Nh vậy: Trợt là nguyên nhân cơ bản gây nên biến dạng dẽo. ứng suất tiếp lớn nhất mà đạt đợc sự trợt gọi là ứng suất tiếp tới hạn . Những mặt phẳng của mạng tinh thể xảy ra sự trợt gọi là mặt trợt . Sự trợt xảy ra một cách tuần tự từ mặt trợt này đến mặt trợt khác . ( Mặt trợt sinh ra ở mặt nào có mật độ nguyên tử nhiều nhất vì ở đó khoảng cách giữa các nguyên tử nhỏ nhất. Song tinh Theo hình thức song tinh, một phần tinh thể vừa trợt vừa quay đến một vị trí mới đối xứng với phần còn lại qua một mặt phẳng gọi là mặt song tinh (d). Các nguyên tử kim loại trên mỗi mặt di chuyển một khoảng tỉ lệ với khoảng cách đến mặt song tinh. Các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm cho thấy trợt là hình thức chủ yếu gây ra biến dạng dẻo trong kim loại, các mặt trợt là các mặt phẳng có mật độ nguyên tử cao nhất. Biến dạng dẻo do song tinh gây ra rất bé, nhng khi có song tinh, trợt sẽ xẩy ra thuận lợi hơn. e- Biến dạng trong đơn tinh thể Biến dạng dẻo của đa tinh thể: kim loại và hợp kim là tập hợp của nhiều đơn tinh thể (hạt tinh thể), cấu trúc của chúng đợc gọi là cấu trúc đa tinh thể. Trong đa tinh thể, biến dạng dẻo có hai dạng: biến dạng trong nội bộ hạt và biến dạng ở vùng tinh giới hạt. Sự biến dạng trong nội bộ hạt do trợt và song tinh. Đầu tiên sự trợt xẩy ra ở các hạt có mặt trợt tạo với hớng của ứng suất chính một góc bằng hoặc xấp xỉ 45o, sau đó mới đến các mặt khác. Nh vậy, biến dạng dẻo trong kim loại đa tinh thể xẩy ra không đồng thời và không đồng đều. Dới tác dụng của ngoại lực, biên giới hạt của các tinh thể cũng bị biến dạng, khi đó các hạt trợt và quay tơng đối với nhau. Do sự trợt và quay của các hạt, trong các hạt lại xuất hiện các mặt trợt thuận lợi mới, giúp cho biến dạng trong kim loại tiếp tục phất triển. 46 2.3 Các hiện tợng xảy ra khi biến dạng dẻo. 2.3.1 Hiện tợng biến cứng Trong quá trình biến dạng dẻo phát sinh ra các hiện tợng sau: Thay đổi hình dạng của đơn tinh thể của đơn tinh thể. Hớng của đa tinh thể thay đổi từ vô hớng quay về trục tác dụng của lực tác dụng do đó tinh thể bị kéo dài theo hớng đó từ vô hớng thànhcó hớng nhất định. Gây nên ứng suất d - do biến dạng không đều cùng lúc & biến dạng trong nội bộ hạt tinh thể không đều. Các ứng suất này có thể tồn tại và làm cho vật thể bị cong vênh, nứt sau khi biến dạng. 2.3.2 Hiện tợng biến mềm Là quá trình biến kim loại từ trạng thái mất cân bằng có thế năng tự do cao (do biến cứng) về trạng thái cân bằng (có thế năng bé) nhờ sự nung nóng , tạo điều kiện phục hồi liên kết do sự nát vụn trong kim loại. Tuỳ theo nhiệt độ nung nóng quá trình biến mềm có thể chia thành 2 giai đoạn: 2.3.3 Giai đoạn phục hồi Nhờ sự nung nóng đến nhiệt độ nhất định , các nguyên tử bắt đầu dao động và trở về vị trí cân bằng bền, phục hồi lại lý tính cơ tính và hoá tính nh cũ. Giai đoạn này không làm thay đổi hớng và hình dạng của đơn tinh thể cũng nh không thể phục hồi sự phá hoại do sự biến dạng gây nên giữa các đơn tinh thể mà chỉ khử đợc ứng suất d. còn cấu trúc mạng tinh thể không có sự thay đổi. 2.3.4 Giai đoạn kết tinh lại là quá trình mà trong đó nhờ tác dụng của nhiệt độ, cấu trúc cảu mạng tinh thể bị thay đổi , nảy nở và phát triển nhiều mầm mới . Đối với kim loại nguyên chất: Tk.t.l. >= 0,4 Tnc Kết quả của quá trình kết tinh lại Khử ứng suất d; Thay đổi hình dạng kích thớc của hạt; Phá vở tính dị hớng của kim loại Làm đồng đều thành phần hoá học ( do khuyếch tán ) làm mất khe hở giữa các hạt, nâng cao tính chặt chẻ giữa các phần của kim loại. Giảm khả năng chống biến dạng, tăng tính dẽo, thay đổi cơ, lý, hoá tính của kim loại. 2.4. Các yếu tố ảnh hởng đến tính dẻo và biến dạng của kim loại Tính dẻo của kim loại là khả năng biến dạng dẻo của kim loại dớc tác dụng của ngoại lực mà không bị phá huỷ. Tính dẻo của kim loại phụ thuộc vào hàng loạt nhân tố khác nhau: thành phần và tổ chức của kim loại, nhiệt độ, trạng thái ứng suất chính, ứng suất d, ma sát ngoài, lực quán tính, tốc độ biến dạng . 2.4.1 ảnh hởng của thành phần và tổ chức kim loại Các kim loại khác nhau có kiểu mạng tinh thể, lực liên kết giữa các nguyên tử khác nhau do đó tính dẻo của chúng cũng khác nhau, chẳng hạn đồng, nhôm dẻo hơn sắt. Đối với các hợp kim, kiểu mạng thờng phức tạp, xô lệch mạng lớn, một số nguyên tố tạo các hạt cứng trong tổ chức cản trở sự biến dạng do đó tính dẻo giảm. Thông 47 thờng kim loại sạch và hợp kim có cấu trúc một pha dẻo hơn hợp kim có cấu trúc nhiều pha. Các tạp chất thờng tập trung ở biên giới hạt, làm tăng xô lệch mạng cũng làm giảm tính dẻo của kim loại. 2.4.2 ảnh hởng của nhiệt độ Tính dẻo của kim loại phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ, hầu hết kim loại khi tăng nhiệt độ, tính dẻo tăng. Khi tăng nhiệt độ, dao động nhiệt của các nguyên tử tăng, đồng thời xô lệch mạng giảm, khả năng khuếch tán của các nguyên tử tăng làm cho tổ chức đồng đều hơn. Một số kim loại và hợp kim ở nhiệt độ thờng tồn tại ở pha kém dẻo, khi ở nhiệt độ cao chuyển biến thù hình thành pha có độ dẻo cao. Khi ta nung thép từ 20ữ1000C thì độ dẻo tăng chậm nhng từ 100ữ4000C độ dẻo giảm nhanh, độ giòn tăng (đối với thép hợp kim độ dẻo giảm đến 6000C), quá nhiệt độ này thì độ dẻo tăng nhanh. ở nhiệt độ rèn nếu hàm lợng cácbon trong thép càng cao thì sức chống biến dạng càng lớn. 2.4.3 ảnh hởng của ứng suất d Khi kim loại bị biến dạng nhiều, các hạt tinh thể bị vỡ vụn, xô lệch mạng tăng, ứng suất d lớn làm cho tính dẻo kim loại giảm mạnh (hiện tợng biến cứng). Khi nhiệt độ kim loại đạt từ 0,25 - 0,30Tnc(nhiệt độ nóng chảy), ứng suất d và xô lệch mạng giảm làm cho tính dẻo kim loại phục hồi trở lại (hiện tợng phục hồi). Nếu nhiệt độ nung đạt tới 0,4Tnc trong kim loại bắt đầu xuất hiện quá trình kết tinh lại, tổ chức kim loại sau kết tinh lại có hạt đồng đều và lớn hơn, mạng tinh thể hoàn thiện hơn nên độ dẻo tăng. Hình 2- 6 ứng suất sinh ra sau khi biến dạng Ví dụ sau khi biến dạng cong vật thể chịu ứng suất nén ở mặt trên và ứng suất kéo ở mặt dới. 2.4.4 ảnh hởng của trạng thái ứng suất chính Trạng thái ứng suất chính cũng ảnh hởng đáng kể đến tính dẻo của kim loại. Qua thực nghiệm ngời ta thấy rằng kim loại chịu ứng suất nén khối có tính dẻo cao hơn khi chịu ứng suất nén mặt, nén đờng hoặc chịu ứng suất kéo. ứng suất d, ma sát ngoài làm thay đổi trạng thái ứng suất chính trong kim loại nên tính dẻo của kim loại cũng giảm. Giả sử trong vật hoàn toàn không có ứng suất tiếp thì vật thể chịu 3 ứng suất chính sau: 48 1 2 3 1 2 1 Hình 2-7 Biểu diễn các loại ứng suất khi biến dạng - ứng suất đờng: max= 1/2; - ứng suất mặt: max= (1 - 2)/2; - ứng suất khối: max= (max - min)/2; Nếu 1 = 2 = 3 thì = 0 không có biến dạng, ứng suất chính để kim loại biến dạng dẻo là giới hạn chảy ch. Hình 2-8 ảnh hởng của trạng thái ứng suất đến tính dẻo của kim loại Tính dẻo tăng từ trạng thái kéo khối đến nén khối 2.4.5 ảnh hởng của tốc độ biến dạng Sau khi rèn dập, các hạt kim loại bị biến dạng do chịu tác dụng mọi phía nên chai cứng hơn, sức chống lại sự biến dạng của kim loại sẽ lớn hơn, đồng thời khi nhiệt độ nguội dần sẽ kết tinh lại nh cũ. Nếu tốc độ biến dạng nhanh hơn tốc độ kết tinh lại thì các hạt kim loại bị chai cha kịp trỡ lại trạng thái ban đầu mà lại tiếp tục biến dạng, do đó ứng suất trong khối kim loại sẽ lớn, hạt kim loại bị dòn và có thể bị nứt. Nếu lấy 2 khối kim loại nh nhau cùng nung đến nhiệt độ nhất định rồi rèn trên máy búa và máy ép, ta thấy tốc độ biến dạng trên máy búa lớn hơn nhng độ biến dạng tổng cộng trên máy ép lớn hơn. 49 2.5. Một số định luật áp dụng trong gia công áp lực 2.5.1 . Định luật biến dạng đàn hồi tồn tại khi biến dạng dẻo Khi biến dạng dẻo của kim loại xảy ra đồng thời đã có biến dạng đàn hồi tồn tại. Quan hệ giữa chúng qua định luật Hooke. Khi biến dạng kích thớc của kim loại so với kích thớc sau khi thôi tác dụng khác nhau. Biến dạng đàn hồi Biến dạng dẻo Hình 2- 9 Hình dáng chi tiết trớc và sau khi biến dạng 2.5.2. Định luật ứng suất d Trong quá trình biến dạng dẻo kim lọai vì ảnh hởng của các nhân tố nh: nhiệt độ không đều, tổ chức kim loại không đều, lực biến dạng phân bố không đều, ma sát ngoài v.v . đều làm cho kim loại sinh ra ứng suất d. " Bên trong bất cứ kim loại biến dạng dẻo nào cũng đều sinh ra ứng suất d cân bằng với nhau " Sau khi thôi lực tác dụng, ứng suất d vẫn còn tồn tại. Khi phân tích trạng thái ứng suất chính cần phải tính đến ứng suất d. Trớc khi biến dạng a. b. C Hình 2- 10 Nội lực khi uốn thanh thép a/ Thanh thẳng ; b/ ứng suất kéo nằm ở phía trên thanh, ứng suất nén nằm phía dới thanh; c/ ứng suất kéo nằm ở phía dới thanh , ứng suất nén nằm phía trên thanh. (Nội lực làm giảm khả năng chịu lực của thanh) 50 2.5.3. Định luật thể tích không đổi " Thể tích của vật thể trớc khi biến dạng bằng thể tích sau khi biến dạng" H.B.L = h.b.l ln ln lnHhBbLl++=0 1+ 2+ 3 = 0 với: 1, 2, 3 - biến dạng thẳng hoặc ứng biến chính. Từ các công thức trên ta có kết luận: Khi tồn tại cả 3 ứng biến chính thì dấu của 1 ứng biến chính phải khác dấu với dấu của 2 ứng biến chính kia, và trị số bằng tổng của 2 ứng biến chính kia. Khi có 1 ứng biến chính bằng 0, hai ứng biến chính còn lại phải ngợc dấu và giá trị tuyệt đối của chúng bằng nhau. ví dụ: Khi chồn 1 khối kim loại thì độ cao giảm đi (1< 0) do đó: 2+ 3 = 1 21311+= Nếu 2106= , thì 3104= , nghĩa là sau khi chồn có 60% chuyển theo chiều rộng và 40% chuyển theo chiều dài. ứng dụng định luật này để tính toán phôi hoặc xác định mức độ biến dạng. 2.5.4. Định luật trở lực bé nhất Trong quá trình biến dạng, các chất điểm của vật thể sẽ di chuyển theo hớng nào có trở lực bé nhất. Khi ma sát ngoài trên các hớng của mặt tiếp xúc đều nhau thì một chất điểm nào đó trong vật thể biến dạng sẽ di chuyển theo hớng có pháp tuyến nhỏ nhất. Khi lợng biến dạng càng lớn tiết diện sẽ chuyển dần sang hình tròn làm cho chu vi của vật nhỏ nhất. Ví dụ: Khi vuốt, bớc vuốt phải nhỏ hơn chiều rộng phôi. Hình 2- 11 Hình dáng của phôi sau khi chồn 51 [...]... các bon là do các chất khí O2, CO2, H2O, H2 tác dụng với cácbít sắt Fe3C của thép: 2Fe3C + O2 = 6Fe + 2CO 2CO +O2 2CO2; = 3Fe + 2CO -/ Fe3C + CO2 Fe3C + H2O = 3Fe + CO + H2 -/ Fe3C + 2H2 = 3Fe + CH4 -/ Tác dụng mạnh nhất là H2O rồi đến CO2, O2, H2 Để giảm sự mất C có thể dùng chất sơn phủ lên bề mặt vật nung Hiện tợng quá nhiệt Khi nung thép quá nhiệt độ tới hạn (T > Tđ - 150) oC và giữ lâu thì kích... ủ từ 2 - 6 lần Hiện tợng cháy Khi kim loại nung trên nhiệt độ quá nhiệt (gần đờng đặc) vật nung bị phá huỷ tinh giới của các hạt do vùng tinh giới bị ôxy hoá mãnh liệt Kết quả làm mất tính liên tục của kim loại, dẫn đến phá huỷ hoàn toàn độ bền và độ dẻo của kim loại Tinh giới hạt kim loại Hình 2- 13 Tinh giới hạt bị oxy hoá và phá huỷ Nhiệt độ cháy của một số thép nh sau : Y 12, Y13 (TCVN - CD 120 , CD... đờng thẳng : + Máy cán 2 cấp : + Máy cán nhiều cấp : + Máy cán bán liên tục : + Máy cán liên tục : Hình 2 - 25 Sơ đồ bố trí các trục trong 1 dây chuyền cán 63 Error! Hình 2- 2 0 Sơ đồ nguyên lý máy cán bi thép Hình 2- 2 6 Sơ đồ công nghệ bố trí trục cán Hình 2- 2 7 Sơ đồ nguyên lý bố trí các trục cán Hình 2 - 28 Sơ đồ cấu tạo trục cán 64 Hình 2- 2 9 Sơ đồ nguyên lý máy cán thép thỏi Hình 2- 30 Sơ đồ nguyên lý... và các cơ cấu kẹp chặt khác 71 Hình 2- 4 0 Nhóm dụng cụ kẹp chặt : Các loại kìm rèn a/ kìm dọc; b/ kìm ngang; c/kìm ngang - dọc Hình 2 - 41 ống kẹp phôi để rèn Nhóm dụng cụ kiểm tra và đo lờng: êke, thớc cặp (đo trong đo ngoài, đo chiều sâu, các loại compa 72 Hình 2- 42 Các loại dụng cụ đo 2. 10.3 .Thiết bị rèn tự do Thiết bị rèn tự do bao gồm thiết bị tạo lực, thiết bị nung nóng phôi, máy cắt phôi, máy... Ôxy hoá có thể do ôxy của không khí hoặc do oxy có trong khí CO2, trong hơi nớc H2O Fe2O3 Fe3O4 FeO Kim loại cơ bản (thép) Hình 2- 12 Sơ đồ cấu tạo lớp vảy sắt Nếu nhiệt độ tăng thì lớp oxit trên bị cháy và hình thành lớp ôxit mới 2 Fe + O2 = 2FeO 6 FeO + O2 = 2 Fe3O4 4 Fe3O4 + O2 = 6 Fe2O3; 52 Lớp bên ngoài rất mỏng Fe2O3 chiếm khoảng 2 % toàn bộ chiều dày; Lớp Fe3O4 chiếm khoảng 18% Hiện tợng mất... kim loại ép kim loại là phơng pháp làm biến dạng kim loại khi đi qua khuôn ép có hình dạng và kích thớc theo yêu cầu 2. 9.1 Sơ đồ nguyên lý ép kim loại 1 3 2 4 2 1 a) b) 4 3 1 2 3 4 5 c) Hình 2- 35 Sơ đồ nguyên lý ép kim loại Hình a : ép thuận; Hình b - ép nghịch; Hình c - ép ống 1) Pistôngép 2) Buồng ép 3) phôi kim loại 4) Khuôn ép 5) Nòng tạo lỗ 2. 9 .2 Đặc điểm Trạng thái ứng suất khi ép là nén khối... khuôn Hợp kim cứng BK 8, BK 12 (theo LXô), Thép dụng cụ CD80, CD100, CD130, Thép hợp kim 30CrTiSiMo, Cr5Mo (theo TCVN) 1 II IV III I Hình 2 - 32 Sơ đồ cấu tạo khuôn ép Chú ý : Khi kéo phải bôi trơn Vật liệu bôi trơn thờng dùng là grafit, bột vôi, bột xà phòng và parafin 1 2 5 Hình 5- 33 Sơ đồ nguyên lý máy kéo sợi 1- Tang nhả; 2- Khuôn kéo; 3- tang quấn sản phẩm kéo 67 2. 9 ép kim loại ép kim loại là... giáp mối với nhau Loại này có đờng kính ngoài đến 720 mm và chiều dày đến 14 mm 2. 7.3 Các bộ phận chủ yếu của máy cán 1 2 3 4 5 6 5 4 7 Hình 2- 20 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo máy cán 1 Trục cán 2 Trục các- đăng 3 Hộp phân lực 4 Khớp nối 5 Bánh đà 6 Hộp giảm tốc 7 Động cơ Hình 2- 21 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo một máy cán thép hình 61 Hình 2- 22 Hình dáng bên ngoài bộ truyền cho các trục cán Phân loại máy cán :... Hình 2- 3 6 ảnh máy ép trục khuỷu và sơ đồ nguyên lý máy ép trục khuỷu Hình 2- 3 7 ảnh máy ép ma sát kiểu trục vít 69 2. 10 Rèn tự do 2. 10.1 Thực chất, đặc điểm và dụng cụ rèn tự do Rèn tự do là một phơng pháp gia công áp lực mà kim loại biến dạng tự do ra các phía và chỉ bị khống chế bề mặt trên và dới bởi búa và đe 1 P 2 3 N Hình 2- 38 Sơ đồ nguyên lý rèn tự do 1 - Đầu búa; 2- Vật rèn; 3 - Đe; P - Lực... nguyên lý lò phản xạ 1- cửa lấy xĩ; 2- ghi lò; 3- cửa vào than; 4- than; 5- tờng ngăn; 6- sàn lò; 7- cửa công tác; 8- phôi nung; 9- bộ thu hồi nhiệt; 1 0- cống khói Kim loại chất vào lò và lấy ra bằng cửa công tác 7 Nhiên liệu rắn đặt trên ghi lò 2 sau khi đốt nhiệt lợng nung nóng buồng đốt và vật nung 8 Khí cháy sẽ theo kênh khói 9 và thoát qua ống khói 10 ra ngoài Sự điều chỉnh nhiệt độ bằng cách điều . khí O2, CO2, H2O, H2... tác dụng với cácbít sắt Fe3C của thép: 2Fe3C + O2 = 6Fe + 2CO ặ 2CO +O2ặ2CO2; Fe3C + CO2 = 3Fe + 2CO ặ -/ - . Fe3C + H2O = 3Fe + CO + H2 ặ -/ - Fe3C + 2H2 = 3Fe + CH4 ặ -/ - Tác dụng mạnh nhất là H2O rồi đến CO2, O2, H2... Để giảm sự