Nghiên cứu công nghệ chế tạo hợp kim chịu mài mòn tải trọng lớn trên cơ sở hợp kim đồng hệ Cu Ni Sn

Nghiên cứu công nghệ chế tạo hợp kim chịu mài mòn tải trọng lớn trên cơ sở hợp kim đồng hệ Cu Ni Sn Nghiên cứu công nghệ chế tạo hợp kim chịu mài mòn tải trọng lớn trên cơ sở hợp kim đồng hệ Cu Ni Sn Nghiên cứu công nghệ chế tạo hợp kim chịu mài mòn tải trọng lớn trên cơ sở hợp kim đồng hệ Cu Ni Sn luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN MINH ĐẠT NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO HỢP KIM CHỊU MÀI MÒN TẢI TRỌNG LỚN TRÊN CƠ SỞ HỢP KIM ĐỒNG HỆ Cu-Ni-Sn LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH KỸ THUẬT VẬT LIỆU Hà Nội, 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN MINH ĐẠT NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO HỢP KIM CHỊU MÀI MÒN TẢI TRỌNG LỚN TRÊN CƠ SỞ HỢP KIM ĐỒNG HỆ Cu-Ni-Sn LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH KỸ THUẬT VẬT LIỆU NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS ĐINH QUẢNG NĂNG Hà Nội, 2010 Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu LỜI NĨI ĐẦU Hiện cơng nghiệp chế tạo, chi tiết chịu mài mịn bạc lót trượt thường làm đồng hợp kim Đồng hợp kim có tính chất đặc trưng phù hợp với mơi trường làm việc chịu mài mịn có khả bơi trơn tốt, chịu mài mịn có độ bền cao Tiêu biểu cho hệ đồng hợp kim có tính chất hệ hợp kim Đồng – Niken – Thiếc (CuNiSn) Hệ CuNiSn với mác CuNi15Sn8 hợp kim có chuyển biến spinodally hardened, chuyển biến giúp cho hợp kim có độ bền cần thiết q trình làm việc đạt tuổi thọ yêu cầu sản phẩm Công nghệ chế tạo hợp kim CuNi15Sn8 phổ biến phương pháp dùng kim loại bột trộn tỷ lệ ép thiêu kết Với phương pháp đòi hỏi thiết bị máy móc đại chi phí cao nên khơng phù hợp với điều kiện Việt Nam, đổi lại đạt sản phẩm chất lượng cao Có phương pháp để chế tạo hợp kim CuNi15Sn8, phương pháp nấu chảy Tuy nhiên phương pháp gặp khó khăn cơng nghệ nấu khó đạt tính mong muốn Đặc biệt hợp kim sau đúc đòi hỏi phải nhiệt luyện để đạt chuyển biến spinodally hardened Phương pháp nấu luyện quy trình nhiệt luyện để đạt chuyển biến spinodally hardened chưa có phổ biến nước ta Việc nghiên cứu chế độ nấu luyện nhiệt luyện để đạt hợp kim CuNi15Sn8 có chuyển biến spinodally hardened cần thiết Do tác giả đề hướng nghiên cứu “Nghiên cứu công nghệ chế tạo hợp kim chịu mài mòn tải trọng lớn sở hợp kim đồng hệ Cu-Ni-Sn“ Với mục đích xây dựng quy trình cơng nghệ nấu luyện đúc rót hợp lý để đạt mác hợp kim CuNi15Sn8 chế nhiệt luyện để đạt chuyển biến spinodally hardened Chi tiết ứng dụng chi tiết cốc xoay T51 dùng máy khoan FURUKAWA HCR1500 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu Chương TỔNG QUAN ĐỒNG VÀ HỢP KIM ĐỒNG Đồng nguyên tố kim loại mà người biết Khoảng 5000 năm trước công nguyên loài người sử dụng kim loại màu, trước hết đồng, sau đồng để chế tạo cơng cụ lao động, vũ khí đồ thờ cúng Nước ta nước biết dùng kim loại đồng sớm Trong trình phát triển lồi người, đồng đóng vai trị quan trọng Hiện đồng ứng dụng rộng rãi lĩnh vực kỹ thuật khác có nhiều tính chất quý giá Sản lượng đồng chiếm khoảng 0,1% trọng lượng vỏ trái đất, ngày khai thác nhiều để phục vụ nhu cầu ngày lớn Một nửa số đồng sản xuất hàng năm dùng cho cơng nghiệp điện, điện tử Phần cịn lại dùng cho chế tạo hợp kim đồng làm chi tiết chịu mài mịn máy móc ngành cơng nghiệp ( máy cơng cụ, thiết bị hóa chất, tàu biển, … ), cơng nghiệp quốc phịng khơng thể thiếu đồng làm vỏ đạn chi tiết chịu mài mòn máy đo xác, nơng nghiệp dùng đồng chế tạo thuốc trừ sâu, … Hợp kim đồng đúc chia thành nhóm đồng thau đồng [1] Đồng thau hợp kim sở Cu – Zn đồng Cu với hợp kim khác đồng thiếc Cu – Zn, đồng nhơm Cu – Al, đồng chì Cu – Pb, đồng silic Cu – Si, đồng phốt Cu – P đồng Niken Cu – Ni Mỗi loại hợp kim có tính chất ưu việt riêng phù hợp với ứng dụng đặc trưng Trong hệ đồng thanh, nguyên tố hợp kim cịn có ngun tố hợp kim khác để tăng thêm lý tính cho hợp kim Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu Tính chất đồng nguyên chất Đồng kim loại màu có màu hồng sáng, dẻo dai, tỷ trọng 8,95g/cm3, nhiệt độ chảy 10830C sôi 26300C Trong bảng tuần hồn Mendeleev, đồng có số thứ tự 29 thuộc nhóm IB với nguyên tử lượng 63,57 Đồng tồn dạng thù hình α với kiểu mạng lập phương tâm mặt, số mạng a = 0,3608nm Đồng có tính chất đặc trưng tiêu biểu kim loại, độ dẫn điện, dẫn nhiệt cao độ dẻo cao Thế điện cực đồng dương so với hydro, kim loại có tính ổn định chống ăn mịn tốt Trong mơi trường nước biển, đồng bị ăn mịn khơng đáng kể 1.1 Đồng thiếc Cu – Sn Hiện hệ hợp kim Cu – Sn thường có thêm nguyên tố hợp kim khác Zn, Pb, P, Ni hàm lượng Sn thông thường không vượt 10-12%, hợp kim đặc biệt hàm lượng thiếc Sn lên đến 18 – 20% Đặc điểm họ đồng thiếc có độ bền cao, chịu mài mịn tốt ăn mòn cao Các mác hợp kim hệ Cu – Sn phổ biến cho bảng 1.1 [1] Hệ Cu-Sn nghiên cứu trước có nhiều ứng dụng có số mác thơng dụng Với hàm lượng Sn cao 20% tạo loại hợp kim đồng tiếng gọi “ đồng đen ” dùng để đúc tượng phật Trong ngành chế tạo máy nói riêng Sn dùng với hàm lượng thấp nhiều Đã có số loại mác hợp kim đồng thiếc điển BCuSn6Zn6Pb3, BCuSn12, BCuSn10P, … với đặc tính dễ nấu luyện Sn có nhiệt độ chảy thấp nên phù hợp với phương pháp nấu luyện thủ cơng nấu lị nồi, lò điện cảm ứng lõi sắt, mặt khác nhiệt độ đúc hệ hợp kim không cao (< 1000oC ) nên vật đúc bị khuyết tật, tính đúc tốt… Mặt khác tính loại vật liệu cao nên dùng để tạo loại bạc lót thời gian dài Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu Bảng 1.1 Tính chất học hợp kim hệ Cu-Sn Độ bền kéo, kG/mm2 Giới hạn chảy, kG/mm2 Độ dãn dài, % Бр.О 19 34-36 17-20 0-2 170-200 0,3 Бр.О 10 28-32 18 4-6 70-80 Бр.ОФ 10-1 25-35 20 3-10 90-120 0,9-1,2 Бр.ОЦ 10-2 25-34 18-21 3-10 80-90 1-2 Бр.ОЦ 8-4 20-25 12 4-10 75 2-2,5 Бр.ОЦС 8-4-3 24 11 10 60 Бр.ОЦС 6-6-3 18-22 8-10 4-8 65-75 2-3 Бр.ОЦС 5-5-5 18-27 10-14 65 1,24 Бр.ОЦС 4-4-17 15-20 12 5-8 60 0,87 Бр.ОЦС 3,5-7-5 18 6-8 4-6 60 2-3 Бр.ОЦС 3-12-5 18-22 5-8 17-20 60 - Бр.ОЦНС 3-7-5-1 18-25 10-14 14-17 60 2-3 Бр.ОС 12-7 21 10 67 Бр.ОС 10-10 20-29 13 5-12 60-80 2,4 Бр.ОС 10-5 20-30 14 10 70 1-2 Бр.ОС 8-12 15-20 12 3-8 65-75 1-1,4 Бр.ОС 5-25 14-18 8-10 4-6 55-65 0,8-1,2 Бр.ОС 1-22 6-7 3-4 3-5 25-30 - Бр.ОНС 11-4-3 25-27 20 3-4 70-90 0,3-1 Бр.ОНЦ 9-3-1 25 - 15 70 3-5 Mác Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Độ cứng Độ dai va HB đập, kGm/cm2 Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu a) Giản đồ trạng thái hai nguyên Cu-Sn Giản đồ trạng thái Cu-Sn phức tạp, có nhiều phản ứng bao tinh và phản ứng tích Rất đáng ý phản ứng tích nhiệt độ 5200C thành phần 27% Giản đồ pha Cu-Sn trình bày hình 1.1 Hình 1.1 Giản đồ pha Cu – Sn Từ giản đồ hai pha Cu-Sn cho thấy hàm lượng Sn Cu nhỏ 14%, hợp kim có tổ chức dung dịch rắn α Khi hàm lượng Sn lớn 14% xuất tổ chức pha β, pha γ, pha δ, pha ζ pha ε + Pha α: Pha dung dịch rắn Sn hòa tan đồng Trong điều kiện cân bằng, pha α hòa tan khoảng 13,5% Sn 7980C Hạ nhiệt độ, độ hòa tan Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu Sn α tăng lên đạt giá trị cực đại 15,8% 5860C Thấp nhiệt độ này, vùng α co hẹp lại Độ hòa tan Sn α nhiệt độ thường không đáng kể Pha α dẻo, dễ gia công biến dạng + Pha β: Pha β dung dịch rắn sở hợp chất điện tử Cu Sn với nồng độ điện tử Ce = 3/2 Pha có kiểu mạng lập phương tâm khối tạo phản ứng bao tinh 7980C: L + α= β 5860C, bị phân hủy phản ứng tích: β= [α +γ ] + Pha γ: Pha γ dung dịch rắn sở hợp chất điện tử Cu 31 Sn với nồng độ điện tử Ce = 21/13 Mạng tinh thể γ thuộc loại lập phương phức tạp Ở 5200C, γ phân hóa tích theo phản ứng sau: γ = [α + δ] + Pha δ: Pha δ dung dịch rắn sở hợp chất điện tử Cu 31 Sn Ở 3500C, điều kiện cân bị phân hóa tích Vì hệ số khuếch tán Sn Cu nhỏ, đặc biệt vùng nhiệt độ thấp, mà phản ứng phân hóa tích pha δ 3500C xảy δ = [α + ε] + Pha ε: Pha ε dung dịch rắn sở hợp chất điện tử Cu Sn với nồng độ điện tử Ce = 7/4, kiểu mạng sáu phương xếp chặt Tổ chức Brông thiếc phụ thuộc mạnh vào chế độ gia cơng Nếu xét trạng thái đúc bình thường, tổ chức hợp kim Cu-Sn tương ứng với đường gạch giản đồ hình 1.1 nghĩa pha α có độ hịa tan khoảng 8% Sn không phụ thuộc vào nhiệt độ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu Tổ chức trạng thái cân tương ứng với đường đậm giản đồ pha đạt mẫu bị biến dạng mạnh, (mức độ biến dạng ε > 80%), kết hợp với ủ thời gian dài Trường hợp mẫu ủ sau đúc ủ kết tinh lại sau biến dạng mức độ nhỏ (ε < 80%), tổ chức đạt cân ứng với đường đậm giản đồ vùng nhiệt độ cao 5000C Thấp nhiệt độ không xảy phân hóa α Như vậy, sau đúc, tổ chức brông với hàm lượng thiếc nhỏ 8% gồm pha α Khi tẩm thực, đặc tính thiên tích nhánh biểu rõ: trung tâm hạt, nhánh giàu đồng, thiếc tụ tập bên và vùng nhánh Sau ủ, tổ chức hợp kim gồm hạt α có thành phần đồng Nếu hợp kim bị biến dạng ủ kết tinh lại tổ chức pha α xuất song tinh Các brông chứa nhiều 8%Sn sau đúc có tổ chức gồm dung dịch rắn α bị thiên tích nhánh mạnh tích [α + δ] Brơng có tính chảy lỗng khoảng nhiệt độ kết tinh lớn Khi đúc lượng co ngót tập trung nhỏ rỗ xốp nhiều Độ co kích thước sau đúc brơng nhỏ Do tính chất này, brơng thiếc ứng dụng nhiều để đúc tác phẩm nghệ thuật địi hỏi cao điền đầy đường nét Độ dẻo brông thiếc sau đúc nhỏ tổ chức không đồng Để nâng cao độ dẻo người ta áp dụng chế độ ủ nhiệt độ khoảng 700-7500C Sau ủ đồng hóa, hợp kim chứa 14%Sn có tổ chứa pha α, cịn hợp kim với hàm lượng Sn nhiều 14% có tổ chức hai pha (α + δ) Vì pha δ giịn, brơng hai pha nhiệt độ thường dẻo Ở nhiệt độ cao, pha δ biến thành pha β So với δ, pha β có độ dẻo cao Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu Chính vậy, trước biến dạng nguội, brông thiếc hai pha thường để giữ lại trạng thái hai pha α +β b) Ảnh hưởng nguyên tố hợp kim tạp chất Sự phụ thuộc tính vào hàm lượng thiếc brơng thiếc đơn giản trình bày hình 1.2 Lúc đầu tăng lượng Sn, độ bền độ dẻo tăng Độ bền đạt cực đại khoảng 24% Sn Độ dẻo tăng lên hàm lượng thiếc tăng tới 8%, sau độ dẻo giảm xuống mạnh bắt đầu xuất pha giịn δ Hình 1.2 Ảnh hưởng Sn đến tính hợp kim Cu-Sn ( mẫu đúc ) Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu Bảng 3.5 Ảnh hưởng thời gian ram đến tính Thời gian 30 60 90 120 841,7 860,3 920,1 880,5 864,2 260 273 286 269,1 256,3 (Phút) σb (N/mm2) Độ cứng Ứng suất bền, N/mm2 (HB) 940 920 900 880 860 840 820 800 30 60 90 Thời gian, phút Hình 3.8 Ảnh hưởng thời gian ram tới độ bền kéo Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 63 120 Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu Độ cứng, HB 290 280 270 260 250 240 30 60 90 120 Thời gian, phút Hình 3.9 Ảnh hưởng thời gian ram tới độ cứng Nhận xét: Thời gian ram ảnh hưởng rõ nét Ở thời gian thấp ( 60 phút ), độ bền độ cứng tăng dần lên đạt tối đa 60 phút Nếu trì thời gian lâu độ bền độ cứng lại giảm xuống Do q trình tích tụ chất tan ( tiết cụm Ni, hay Sn ) tiến hành chậm, thời gian lượng chất tan tiết không đủ để tăng bền cho vật liệu Nhưng để lâu lượng chất tan lại tụ thành đám lớn nên khơng cịn khả tăng bền ( hạt thô đại ) Do cần xác định thời gian hợp lý Qua xét nghiệm đánh giá tiêu kỹ thuật đề tài: Phân tích thành phần hóa học, đo độ cứng, độ bền, soi tổ chức kim tương, … Viện Khoa Học công nghệ Mỏ Luyên kim, Viện Khoa Học Vật Liệu Việt Nam Đã thu kết đáng lưu ý sau Thành phần hợp kim: Mẫu hợp kim đồng – Ni: Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 64 Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu Ni, % Cu, % 14,92 lại Mẫu hợp kim đồng- Ni – Sn Ni, % Sn, % Cu, % 14,89 7,68 lại Mẫu hợp kim Cu-Ni-Sn nấu luyện mẻ lớn Ni Sn Cu Tạp chất 15,1 8,03 75,5 1,37 Thử độ bền Cơ tính Loại mẫu thử Sau đúc Đã qua nhiệt luyện 841,7 920,1 Độ dãn dài, % 3 Độ cứng, HB 260 286 Độ bền kéo, N/mm2 Kiểm tra tổ chức kim tương mẫu sau nhiệt luyện Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 65 Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu Ảnh không tẩm thực Ảnh sau tẩm thực Ảnh tế vi có độ phóng đại lớn Hình 3.10 Tổ chức tế vi CuNiSn sau nhiệt luyện Ở độ phóng đại X100, khơng tẩm thực hình ảnh mờ, nhìn thấy tạp chất mầu đen Sau tẩm thực nhìn rõ tổ chức pha α Tuy nhiên chưa phân biệt tạp chất pha tăng bền Ở độ phóng đạt cao x50 dễ dàng phân biệt tổ chức α xen lẫn hợp chất hóa học tăng pha tăng bền Cu Sn hay Ni Sn Nhận xét: - Khả hòa tan Ni vào Cu phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ nấu, thời gian nấu Nếu nhiệt độ tăng khả hòa tan Ni vào Cu tăng Nhiệt độ nấu thích hợp 1300-1350OC Thời gian giữ hợp kim dài nhiệt độ nấu, khả hòa tan Ni vào Cu tăng Thời gian giữ hợp lý khoảng 20 phút Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 66 Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu - Nhiệt độ nấu cao khả bay Sn mạnh Nhiệt độ kim loại lỏng thích hợp để đưa Sn vào hợp kim hóa khoảng 1200OC - Hợp kim đúc phù hợp với thành phần yêu cầu mác - Về tính mẫu sau đúc có độ bền cao - Chất khử khí nên dùng hợp kim trung gian đồng - đất hiếm, Cu-Re 10% - Hợp kim sau nhiệt luyện có độ cứng cao, chế độ nhiệt luyện tối ưu hợp kim CuNiSn trạng thái đúc hợp lý nung 800oC trong môi trường nước 30oC Tiến hành ram 450oC cho độ bền cao thời gian 3.5 Sản xuất thử nghiệm Từ thí nghiệm làm trên, đề tài tiến hành nấu luyện quy mô nhỏ với khối lượng mẻ nấu 20kg hợp kim đồng Hợp kim nấu lò tần số Đã tiến hành nấu luyện, khử khí hợp kim Cu-Re đúc rót 02 phôi sản phẩm cốc xoay máy khoan đá T51 T45 Sau nhiệt luyện gia công khí chế tạo loại sản phẩm Chi tiết đưa vào chạy thử Theo đánh giá từ đơn vị sử dụng, máy khoan hoạt động khoảng 1000 Máy chạy êm, mát sử dụng Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 67 Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu Sn Ni Hình 3.4 Nấu đồng lò tần số Cu Nấu luyện lò tần số Q trình nấu luyện hợp kim CuNiSn 15-8 Rót mẫu thử Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 68 Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu Chuẩn bị mẫu kiểm tra hóa lý Sản phẩm trước sau khử khí Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 69 Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu Sau thí nghiệm quy mô mẻ nhỏ ( 0,8kg ) đề tài thực nấu đúc quy mô 20kg/mẻ Đã đúc số phơi theo kích thước trình bày hình 3.11a Và sau phơ đúc tiện bán tinh theo kích thước hình 3.11b( mục đích để kiểm tra khuyết tật ) Hình 3.11 Bản vẽ phơi đúc phơi tiện bán tinh Hình 3.12 Sản phẩm phôi đúc tiện bán tinh chi tiết T51 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 70 Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu Sau tiện bán tinh, sản phẩm đưa gia cơng khí theo kích thước hình 3.13 Hình 3.13 Bản vẽ gia cơng khí chi tiết T51 Hình 3.14 Chi tiết cốc xoay máy khoan T51 hoàn chỉnh làm từ hợp kim CuNi15Sn8 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 71 Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu Hình 3.15 Chi tiết cốc xoay lắp vào trục Kết đề tài áp dụng trung tâm nghiên cứu sản xuất vật liệu kim loại – Viện khoa học công nghệ Mỏ Luyện kim Đã chế tạo loạt chi tiết cốc xoay máy khoan dùng công nghiệp khai thác than theo đơn đặt hàng công ty cổ phần điện tử xây lắp hà nội Kết đơn vị bạn nghiệm thu đánh giá chất lượng Cải thiện thời gian làm việc thiết bị cách đáng kể Do chưa đủ thời gian kiểm định nên chưa xác định khả làm việc tới hạn thiết bị Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 72 Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Nghiên cứu nấu luyện thành công hợp kim CuNi15Sn8 đạt mác thành phần hóa học lý tính Thành phần hóa học thu được: Cơ tính: Cu Ni Sn Tạp chất 75,5 15,1 8,03 1,37 Độ bền σ b : 841,7 N/mm2 Độ dãn dài: 3% Độ cứng mẫu chưa nhiệt luyện: 260HB Độ cứng mẫu sau nhiệt luyên: 286 HB Nhiệt độ thời gian nấu có ảnh hưởng tới q trình hịa tan Ni bay Sn hợp kim đồng Nhiệt độ cao, thời gian nấu dài hịa tan Ni vào Cu tăng bay Sn mạnh Nhiệt độ thích hợp để hòa tan Ni vào đồng khoảng 1300-1350OC, thời gian hòa tan Ni tốt 20 phút Nhiệt độ Cu-Ni lỏng đưa Sn vào tốt 1200OC Công nghệ chế tạo mác hợp kim CuNiSn-15-8 sau: Nấu chảy Cu nâng nhiệt độ đến 1300OC đưa Ni vào nấu khoảng 20 phút khuấy đều, hạ nhiệt kim loại lỏng đến 1200OC đưa Sn vào Tiến hành khử khí hợp kim trung gian Cu-Re-10% với lượng Cu-Re 1% so với tổng lượng kim loại lỏng Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 73 Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu Sản phẩm đúc tiện bán tinh đưa nhiệt luyện theo chế độ Nhiệt độ nung 800OC, giữ nhiệt trong nước sau đem ram 350OC Sản phẩm đề tài ứng dụng chế tạo chi tiết cốc xoay đáp ứng nhu cầu cấp thiết sản xuất KIẾN NGHỊ Những nghiên cứu đề tài ý nghĩa thực nghiệm công nghệ chế tạo thành công mác hợp kim CuNiSn15-8 kiểm nghiệm thông qua ứng dụng thực tế chế tạo chi tiết cốc xoay T51 phần trình bày Tuy nhiên để đảm bảo tính khoa học sâu sắc cho vấn đề tìm hiểu sâu chất Spinodal đề tài chưa có nhiều thực nghiệm để làm sang tỏ Mới áp dụng công bố chế độ nhiệt luyện để hình thành chuyển biến Spinodal, có số liệu ban đầu chứng tỏ khả có chuyển biến, chưa nhiều Do đề tài thấy cần thiết có kiến nghị sau để phần nghiên cứu hoàn thiện: Cần có nghiên cứu tiếp sâu chất tăng bền vật liệu, trình tiết pha, đặc biệt chuyển biến Spinodal đánh giá hết chất đặc tính ưu việt loại hợp kim Kiểm tra thêm tính vật liệu CuNiSn-15-8 sau nhiệt luyện Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 74 Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.ASTM Standards on Copper and Copper alloys American Society for testing Materials, 1957 Copper and copper alloy castings Japanese industrial standard 1997 Dry sliding of Cu-15wt%Ni-8wtSn bronze: wear behaviour and microstructures J.B Singh, W.Cai, P.Bellon, 2007 Diffraction study of spinodal decomposition in Cu-10/o Ni-6 w/o w/o Sn L.H.Schwartz 1979 First-principles investigation of the structural and electronic properties of Cu 6-x Ni x Sn ( x = 0, 1, 2) intermetallic compounds Chun Yu, Junyan Liu, Hao Lu 2007 School of Materials Science and Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 2003 Nanoscale characterization of the transfer layer formed during dry sliding of Cu–15 wt.% Ni–8 wt.% Sn bronze alloy University of Illinois at UrbanaChampaign, Urbana, IL, USA 2008 Surface Composition Electron of Copper-based Alloys Studied with Auger Spectroscopy: Influence of Manufacture and Storage* P.-E NILSSON-JATKO and S.-E KARLSSON partment of Physics and Measurement Technology, Link6ping University,S-581 83 Link6ping (Sweden) Hỏi đáp đúc hợp kim màu NXB KHKT 1984 Công nghệ đúc, ĐHBK Hà Nội, 1989 10 Ứng dụng số loại hợp kim đồng, hợp kim nhơm tính cao thiết bị khai thác mỏ, Tuyển tập báo cáo – Hội nghị KHKT Mỏ toàn quốc lần thứ XVI, 2004 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 75 Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu 11.Các phương pháp đúc đặc biệt NXB KHKT 2006 12 Đề tài: Nghiên cứu chế tạo hợp kim đồng hệ đồng Ni Sn thay cho hợp kim đồng Berili ứng dụng thiết bị điện Sái Mạnh Thắng Viện tên lửa viện khoa học công nghệ quân Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 76 Luận án thạc sĩ khoa học chuyên ngành kỹ thuật vật liệu PHỤ LỤC Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 77 ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN MINH ĐẠT NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO HỢP KIM CHỊU MÀI MÒN TẢI TRỌNG LỚN TRÊN CƠ SỞ HỢP KIM ĐỒNG HỆ Cu- Ni- Sn LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH... Tiêu biểu cho hệ đồng hợp kim có tính chất hệ hợp kim Đồng – Niken – Thiếc (CuNiSn) Hệ CuNiSn với mác CuNi1 5Sn8 hợp kim có chuyển biến spinodally hardened, chuyển biến giúp cho hợp kim có độ bền... dùng đồng chế tạo thuốc trừ sâu, … Hợp kim đồng đúc chia thành nhóm đồng thau đồng [1] Đồng thau hợp kim sở Cu – Zn đồng Cu với hợp kim khác đồng thiếc Cu – Zn, đồng nhơm Cu – Al, đồng chì Cu –