Nghiên cứu chế tạo vật liệu chịu ma sát hệ fe 2 5 % cu 1 3% grafit

giáo dục đào tạo trờng đại học bách khoa hà nội - NGUYỄN PHƯƠNG NAM NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU CHỊU MA SÁT HỆ Fe 2-5%Cu 1-3% GRAFIT Chuyên ngành: KỸ THUẬT VẬT LIỆU LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT VẬT LIỆU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: P.GS - TS TRẦN VĂN DŨNG HÀ NỘI - 2011 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu luận văn khoa học Các số liệu, kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu trước Tác giả luận văn Nguyễn Phương Nam -2- MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng Danh mục cách hình vẽ, đồ thị Phần mở đầu 10 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU CHIU MA SÁT 12 1.1 Giới thiệu lực ma sát ứng dụng ma sát 12 1.2 Vật liệu chịu mài mòn 12 1.3 Giới thiệu số loại vật liệu chịu mài mòn 13 1.3.1 Một vài loại hợp kim kim loại chịu ma sát 13 a Hợp kim đồng thiếc 13 b Hợp kim đồng mangan 14 c Hợp kim Fe-Cu-Al 14 d Vật liệu đồng 15 1.3.2 Một vài loại vật liệu phi kim chịu ma sát 15 a Carbon graphite 15 b Cao su 16 c Gỗ 16 d Gốm kim loại-metalceramic 16 e Gốm 17 f Sapphire thủy tinh 17 1.4 Kết luận chương 18 CHƯƠNG XÉC MĂNG VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO 19 2.1 Nhu cầu sản xuất xéc măng 19 2.2 Đặc điểm điều kiện làm việc với yêu cầu kĩ thuật xéc măng 20 a Đặc điểm 20 -3- b Điều kiện làm việc xéc măng 21 c Yêu cầu kĩ thuật 21 2.3 Công nghệ chể tạo xéc măng 23 2.3.1 Phương pháp đúc truyền thống 24 a Chế tạo xéc măng từ phôi ống 24 b Chế tạo xéc măng từ phôi đúc 24 c Ưu nhược điểm công nghệ sản xuất séc măng đúc 25 2.3.2 Phương pháp chế tạo xéc măng từ bột kim loại 26 2.4 Giới thiệu số quy trình cơng nghệ chế tạo xéc măng áp dụng a Giới thiệu quy trình cơng nghệ chế tạo áp dụng với xéc măng bột b Giới thiệu quy trình cơng nghệ chế tạo áp dụng với xéc măng đúc 2.5 Kết luận chương 27 27 30 32 CHƯƠNG KĨ THUẬT THỰC NGHIỆM CHẾ TẠO VẬT LIỆU XÉC MĂNG 33 3.1 Xác định họ vật liệu xéc măng bột chuẩn bị phối liệu 33 3.2 Công đoạn nghiền trộn học 35 3.2.1 Các thông số trình nghiền 35 3.2.2 Phương pháp thực nghiệm 37 3.2.2.1 Thiết bị 37 3.2.2.2 Chế độ nghiền 39 3.2.2.3 Các tượng xảy trình nghiền trộn học 39 3.3 Cơng đoạn ép tạo hình sơ 47 3.3.1 Mục đích 47 3.3.2 Phương pháp ép 47 3.3.3 Áp lực ép 48 3.3.4 Thiết bị ép 49 3.4 Cơng đoạn thiêu kết 49 -4- 3.4.1 Mục đích 49 3.4.2 Ảnh hưởng thông số công nghệ đến trình thiêu kết 49 3.4.3 Chế độ thiêu kết 50 3.4.4 Thiết bị thiêu kết 52 3.4.5 Kết q trình hồn ngun - thiêu kết 53 3.5 Xác định độ xốp vật liệu 55 3.5.1 Phương pháp xác định độ xốp 55 3.5.2 Kết đo độ xốp vật liệu 57 3.6 Xác định độ cứng vật liệu Fe-Cu-C 58 3.7 Xác định mô đun đàn hồi độ bền vật liệu Fe-Cu-C 59 3.8 Tổ chức tế vi vật liệu Fe-Cu-C 61 3.9 Xây dựng mơ hình lựa chon phương pháp ngiên cứu 64 3.10 Kết luận chương 74 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM CHẾ TẠO XÉC MĂNG 4.1 Giới thiệu TCVN xéc măng 76 77 A Yêu cầu kỹ thuật chung (TCVN 5735-4) 77 Phạm vi áp dụng 77 Mã vịng găng 78 Kí hiệu vòng găng 78 B Yêu cầu chất lượng (5735-5) 79 Phạm vi áp dụng 79 Dạng khuyết tật 80 Gia công mặt lưng 81 4.2 Đề xuất quy trình chế tạo xéc măng 81 4.3 Thiết kế khuôn ép xéc măng 82 4.3.1 Yêu cầu kỹ thuật khuôn ép 82 4.3.2 Kết cấu khuôn ép 82 4.3.3 Nghiệm bền khuôn ép 83 -5- a Chày 83 b Cối ép 84 4.4 Chế tạo xéc măng 85 4.5 Kết luận chương 88 89 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN 89 II KIẾN NGHỊ 89 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO -6- DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tựa bảng Trang 2.1 Công nghệ chế tạo xéc măng bột viện nghiên cứu luyện kim bột, viện hàn lâm khoa học Ucraina 28 2.2 Công nghệ chế tạo xéc măng bột Liên Xô 28 2.3 Công nghệ chế tạo xéc măng bột I.Acsonop K.Sorokin 29 2.4 Chế độ công nghệ chế tạo xéc măng bột Liên Xô 30 2.5 Chế độ công nghệ chế tạo xéc măng đúc công ty FUTU1 31 3.1 3.2 3.3 Sự phụ thuộc độ xốp vào thông số công nghệ: Nhiệt độ thiêu kết (T), thời gian thiêu kết (τ) áp lực ép (P) Sự phụ thuộc độ cứng vào thông số công nghệ: Nhiệt độ thiêu kết (T), thời gian thiêu kết (τ) áp lực ép (P) Sự phụ thuộc mô đun đàn hồi vào thông số công nghệ: Nhiệt độ thiêu kết (T), thời gian thiêu kết (τ) áp lực ép (P) 58 59 60 3.4 Điều kiện thí nghiệm chọn 68 3.5 Ma trận kế hoạch thực nghiệm kết thí nghiệm 69 4.1 Các mã mơ tả vịng găng 78 4.2 4.3 Giá trị cho phép kích thước, số lượng khoảng cách vết rỗ, lỗ hổng Kích thước cho phép vết xước vết lõm -7- 80 81 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình Tựa hình Trang 1.1 Các thiết kế phổ biến cấu trúc bạc lót 15 2.1 Hình dạng xéc măng 20 2.2 Sơ đồ quy trình cơng nghệ chế tạo xéc măng từ phơi ống 24 2.3 Sơ đồ quy trình cơng nghệ chế tạo xéc măng từ phôi đúc 25 2.4 Sơ đồ quy trình cơng nghệ chế tạo xéc măng từ bột kim loại 27 -3 3.1 Cân điện tử, độ xác 10 g 35 3.2 Sơ đồ nguyên lý nghiền bi máy nghiền đứng (cánh khuấy) 37 3.3 Máy nghiền bi kiểu đứng (cánh khuấy) 38 3.4 Một số chi tiết máy nghiền đứng (cánh khuấy) 39 3.5 Ảnh SEM mẫu hỗn hợp bột Fe-Cu-C sau nghiền 4h, tốc độ 620 vg/ph 41 3.6 Máy phân tích rơnghen D5005 - SIEMENS 41 3.7 Giản đồ nhiễu xạ rơnghen mẫu hỗn hợp vật liệu bột 43 3.8 Giản đồ nhiễu xạ X-ray mẫu hỗn hợp vật liệu bột ban đầu 44 3.9 Giản đồ nhiễu xạ X-ray mẫu hỗn hợp vật liệu bột sau 2h nghiền 45 3.10 Giản đồ nhiễu xạ X-ray mẫu hỗn hợp vật liệu bột sau 4h nghiền 46 3.11 Khuôn chày ép sơ 48 3.12 Máy ép thủy lực 100 T 49 3.13 Giản đồ pha hợp kim Fe-Cu 51 3.14 Giản đồ thiêu kết mẫu Fe-Cu-C(graphite) 52 3.15 Lò thiêu kết Linn 1300 53 3.16 Giản đồ nhiễu xạ X-ray mẫu Fe-Cu-C(graphite) sau thiêu kết 54 3.17 Mơ hình xác định độ xốp vật liệu Fe-Cu-C(Graphite) 56 3.18 Thiết bị đo mô đun đàn hồi (E) độ bền nén бn 61 3.19 Ảnh hiển vi quang học phân tán graphite mẫu Fe-CuC(graphite) sau thiêu kết 11000C 3h, X500 62 3.20 Ảnh hiển vi quang học mẫu Fe-Cu-C(graphite) sau thiêu kết 11000C 3h, X500 63 3.21 Ảnh hiển vi quang học mẫu Fe-Cu-C(graphite) sau thiêu kết 11000C 3h, X1000 63 -8- Hình Trang 4.1 Tựa hình Hình dạng xéc măng trạng thái tự 4.2 Sơ đồ chế tạo xéc măng từ bột kim loại 80 4.3 Kết cấu kích thước khn ép xéc măng 83 4.4 Áp lực bột cối ép 84 4.5 Trục gá ram điểm 86 4.6 Dụng cụ ram định hình sau sécmăng đươc gá kẹp chặt 86 4.7 Chế độ ram định hình xécmăng 87 4.8 Sản phẩm Xéc măng 87 -9- 77 PHẦN MỞ ĐẦU Cùng với phát triển khoa học cơng nghệ nói chung, khoa học cơng nghệ vật liệu có phát triển mạnh mẽ Bởi lẽ, vật liệu yếu tố thiết yếu định phát triển công nghiệp quốc gia Nền cơng nghiệp phát triển u cầu chất lượng vật liệu ngày cao, trình độ cơng nghệ sản xuất vật liệu phải đại Vì vậy, khoa học cơng nghệ cần phải có đổi mới, tiếp thu, sáng tạo phương pháp công nghệ tiên tiến, đại công nghệ cao cách kịp thời, nhằm góp phần tích cực, có hiệu vào cơng “cơng nghiệp hố - đại hố” đất nước, đồng thời tiến tới hội nhập bước vào cộng đồng nước khu vực giới Sự đổi cơng nghệ, có cấp thiết phát triển Công nghệ vật liệu, đòi hỏi khách quan trước yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội Việt Nam Trước thực tế đó, lĩnh vực cơng nghệ vật liệu, bên cạnh công nghệ truyền thống cần phải phát triển công nghệ nhằm chế tạo vật liệu có tính chất đặc biệt, có khả đảm bảo tính ổn định cho thiết bị máy móc đại làm việc điều kiện khắc nghiệt Như quy luật tất yếu, nhiều loại vật liệu đời Vật liệu tổ hợp đời xu hướng phát triển ngày có vị trí xứng đáng nhiều lĩnh vực cơng nghiệp kinh tế quốc dân quốc phòng hàng khơng - vũ trụ, điện ngun tử, đóng tàu, chế tạo máy, xây dựng … Vật liệu bột kết hợp nhiều tính chất ưu việt loại vật liệu khác tạo tính chất hồn tồn có khả thỏa mãn nhu cầu, đa dạng phong phú công nghiệp phát triển tương lai với tính đặc biệt như: vật liệu độ bền cao, vật liệu chịu mài mòn, vật liệu làm việc điều kiện áp suất nhiệt độ cao số tính khác mà vật liệu truyền thống khơng có Vì vậy, luyện kim bột ngày thu hút quan tâm nhà nghiên cứu, nhà sản xuất ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực kinh tế quốc dân - 10 - + Kích thước vòng găng, d1 x b1; + Chiều dầy hướng kính vịng găng “ đều” khơng có mã; + Dấu gạch nối; + Vịng găng có dạng trịn (Z); + Khe hở miệng chọn 0,3 mm (S003); Như với xéc măng mà tác giả tiến hành chế tạo có kí hiệu theo TCVN sau: Vịng găng tiết diện chữ nhật có mặt làm việc thẳng (R); Có đường kính danh nghĩa d1 = 50 mm; Có chiều rộng danh nghĩa vịng găng b1 = 2,0 mm; Vịng găng có dạng trịn (Z); Khe hở miệng: S = 0,3 mm Vòng găng 5735-4 (ISO 6622-1)R – 50 x 2,0 – ZS003 B Yêu cầu chất lượng (5735-5) Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định yêu cầu chất lượng có khả xác định thường yêu cầu kỹ thuật vẽ Tiêu chuẩn đề cập đến vấn đề sau: - Vòng găng đơn gang xám thép; - Vòng găng tổ hợp (vòng găng dầu) bao gồm chi tiết gang đúc cụm lò xo; - Vòng găng dầu kiểu đơn kiểu vòng găng nhiều mảnh thép, tức vịng găng khống chế dầu có dạng dải thép vòng găng thép với vòng đàn hồi lò xo Tiêu chuẩn không thiết lập mức chất lượng chấp nhận, nhà sản xuất khách hàng định mức thích hợp Tiêu chuẩn quy định yêu cầu chất lượng vịng găng động đốt kiểu pít tông máy nén làm việc điều kiện tương tự Nó áp dụng cho tất vịng găng có đường kính nhỏ 200 mm - 79 - Dạng khuyết tật Chất lượng vịng găng đạt nhà sản xuất, thương mại nhiều người biết đến, tránh hết khuyết tật Trong phần tiêu chuẩn khía cạnh chất lượng phải giải chung thuật ngữ khuyết tật tránh quan điểm không thực tế xác định Nhiều khuyết tật nhỏ chấp nhận hoàn toàn, khuyết tật khác kích cỡ số lượng khơng chấp nhận * Khuyết tật nhìn thấy: Việc kiểm tra khuyết tật vịng găng nói chung thực mắt thường cách quan sát bên khơng có phóng đại - Vết rỗ, lỗ hổng: Khuyết tật cho phép bề mặt không mạ mép giá trị kích thước, số lượng khoảng cách khơng vượt giá trị quy định Bảng 4.2 Bảng 4.2 - Giá trị cho phép kích thước, số lượng khoảng cách vết rỗ, lỗ hổng - 80 - - Xước, lõm, mẻ: Vết xước, lõm, mẻ đơn lẻ cho phép theo bảng 4.3 Bảng 4.3 – Kích thước cho phép vết xước vết lõm - Vết nứt: Khơng cho phép có vết nứt - Các khuyết tật khác kiểm tra quan sát Gia công mặt lưng u cầu chung: Ngun cơng gia cơng khơng hồn hảo mặt lưng khơng thể gia cơng xác đến hình dạng kích thước nêu yêu cầu kỹ thuật chung (xem TCVN 5735-4) yêu cầu riêng - Sai lệch cho phép dạng mặt lưng: + Vòng găng mặt thẳng theo ISO 6622 (tất phần), Vịng găng có độ tang trống cho phép 0,002 mm mm chiều cao vịng găng h1 + Vịng găng có độ cho phép 0,005 mm mm chiều cao vòng găng h1 4.2 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CHẾ TẠO XÉC MĂNG Sử dụng hệ vật liệu bột nghiên cứu chương trước tác giả đề xuất quy trình chế tạo xéc măng hình 4.2 - 81 - Nghiền Phối liệu (máy C.khuấy) Cắt mở miệng Cắt định hình (máy cắt dây) Ram định hình Mài tinh Ép Thiêu kết Kiểm tra Hình 4.2 Sơ đồ chế tạo xéc măng từ bột kim loại 4.3 THIẾT KẾ KHN ÉP XÉC MĂNG 4.3.1 u cầu kỹ thuật khn ép Khn ép kim loại bột có vai trị to lớn việc tạo hình dạng, kích thước chất lượng sản phẩm xéc măng có yêu cầu cao kích thước hình học, độ bóng tính Do thiết kế khn ép cần phải đảm bảo cho đáp ứng yêu cầu cụ thể: + Khuôn ép phải đảm bảo trình thao tác thuận lợi hiệu kinh tế + Khn ép phải có độ xác cao hạt bột nhỏ cứng, khn có khe hở hạt bột lọt vào trong, làm việc khuôn cối bị xước bề mặt + Khuôn ép (chày cối) phải có độ bền, độ cứng cao, chịu mài mịn tốt, nên thép chế tạo khn mác hợp kim cao nguyên tố Cr, Ni, Si… + Khn phải có kết cấu đơn giản, dễ thao tác an toàn làm việc + Bề mặt chày cối cần độ bóng cao ( ∇7÷8 ) 4.3.2 Kết cấu khn ép - Vật liệu khuôn ép: Khuôn ép chế tạo từ thép hợp kim cao X30 - Kết cấu khuôn ép kiểu hai phía: Bao gồm cối trong, cối ngồi, chày trên, chày - 82 - Hình 4.3 Kết cấu kích thước khn ép xéc măng 1- Cối ép 2- Lõi ép 4- Chày 5- Bột ép 3- Chảy 4.3.3 Nghiệm bền khuôn ép Chay ép cối ép hai chi tiết quan trọng cần nghiệm bền a Chày dưới: Vật liệu làm chày: X30 Điều kiện làm việc: Chịu áp lực nén dọc chịu đập Vậy cần kiểm tra ứng suất dập mặt đầu chày бd = P F [ Kg/mm2 ] Trong đó: P_ Áp lực trung bình tính cho lực ép lớn nhất; P = 500 F_ Diện tích mặt đầu chày; F = 1118,63 mm2 бd = 500.10 = 4,47 Kg/mm2 1118,63 Kiểm tra theo bền nén: бn = P F [ Kg/mm2 ] Tương tự ta tìm ra: бn = 4,47 Kg/mm2 - 83 - Với vật liệu thép X30 ta có: бn cho phép = 150 Kg/mm2 бn = 4,47 < [бn ] = 150 Kg/mm2 Kết luận: chày đủ bền b Cối ép Vật liệu làm cối: X30 Điều kiện làm việc: chịu áp lực lên thành cối Lực ép lớn mà cối nhận cuối hành trình xác định theo cơng thức: Pmax = 0,38P Trong đó: P = 4,47 Kg/mm2 Pmax = 0,38.4,47= 1,7 Kg/mm2 Kiểm tra áp lực theo lý thuyết bền бtiếp max: бtd = бθ - бP (Kg/mm2) бtd - Ứng suất tương đương бθ, бP - Ứng suất tiếp tuyến hướng kính Hình 4.4 Áp lực bột cối ép бtd = 1,7.2.45 P.2b = = 5,43 Kg/mm2 2 2 b −a 45 − 27,5 бtd = 5,43 < [б] = 150 Kg/mm2 Vậy cối đủ bền - 84 - 4.4 CHẾ TẠO XÉC MĂNG Từ quy trình tổng hợp đươc vật liệu chế tạo xéc măng trình bày chương trước, tác giả tiếp tục tiến hành thực nghiệm, chế tạo xéc măng cụ thể tác giả lựa chọn xéc măng khí động 100cc hãng Hon Da, chọn chế tạo cots Từ bảng quy hoạch thực nghiệm chương3 ta chon chế độ tối ưu để vào chế tạo xéc măng, lên tác giả chọn chế độ sau: Phối liệu: Bột Fe = 28,2 g; bột Cu = 1,2g; bột C(graphite) = 0,6g Tổng khối lượng bột= 30g , tỉ lệ bi/ bột: 10/1 Nghiền máy nghiền kiểu đứng với thời gian nghiền 4h Ép máy ép thủy lực với áp lực 500Mpa Thiêu kết lo Linn với mơi trường thiêu kết than hoạt tính (than hoa), với thời gian thiêu kết 3h, nhiệt độ thiêu kết 11000C Cắt định hình máy cắt dây: đưa phơi trạng thái hình học u cầu xécmăng (đường kính ngồi: Φ= 50mm; đường kính trong: Φ= 46mm; độ dày t = 0,9mm) Cắt mở miệng: Nhằm đưa xéc măng trạng thái tự do, giống chưa sử dụng chưa lắp vào pistơng, có cắt mở miệng lắp xéc măng vào pistơng Ram định hình: Ram định hình xécmăng bước quan trọng công nghệ chế tạo xécmăng để đạt yêu cầu giảm ứng suất dư, giảm phần độ cứng điều kiện giữ hình dáng xécmăng lúc mở khả đàn hồi cao Ram định hình xécmăng sau cắt mở miệng nhăng giảm ứng suất dư, định hình dạng xécmăng sau cắt mở miệng - trạng thái tự xécmăng chưa lặp đặt vào pistơng Để ram định hình xécmăng trạng thái mở miệng ta xem xét hình dạng lúc mở miệng hình dạng thuận lợi cho việc lắp xécmăng vào rãnh pistông Trạng thái mở miệng xémăng sinh tính đàm hồi, tạo áp lực lên thành - 85 - xylanh, làm việc có độ kín khít cao Như làm việc, xécmăng có dạng trịn, trạng thái tự xécmăng có dạng van Bán kính xécmăng trạng thái tự tới trạng thái làm việc biến đổi từ Rφ → Rmax việc xác định quy luật biến đổi biến dạng khó khăn Theo Kaparison tạo gá để ram có hình ngơi Hình 4.5 Trục gá ram điểm 1- Xéc măng 2- Bộ gá Thí nghiệm tiến hành ram định hình phịng thí nghiệm Cơng nghệ cán-ép kim loại, Khoa Khoa học Công nghệ vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trên đồ gá với chiều rộng xéc măng trạng thái tự có S = 6mm, sau kẹp xécmăng kẹp có lỗ để xuyên bu lơng qua giữ chặt ( hình 4.6 ) Hình 4.6 Dụng cụ ram định hình sau sécmăng đươc gá kẹp chặt 1- Xécmăng 2- Tấm kẹp 3- Cữ - 86 - 4- Bulông giữ Sau gá kẹp xécmăng tiến hành ram lò với chế độ hình 4.7 Hình 4.7 Chế độ ram định hình xécmăng Mài tinh: Sau ram xong ta phải mài tinh chỉnh cho đạt kích thước độ bóng theo yêu cầu xécmăng Sản phẩm sau chế tạo đạt tiêu chuẩn hình học hình dáng theo yêu cầu nêu Hình 4.8 Sản phẩm Xéc măng - 87 - 4.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG Quá trình thực nghiệm tác giả chọn chế độ vật liệu chế tạo thành công xécmăng từ bột kim loại tiến hành theo cơng đoạn qui trình cơng nghệ đề xuất chương Trong chương tác giả xác lập quy trình cơng nghệ chế tạo xéc măng hợp lý, bước tiến hành gắn gọn, máy móc đơn giản so với phướng pháp chế tạo xécmăng truyền thống Tác giả chế tạo xécmăng theo yêu cầu kĩ thuật TCVN đề đạt chuẩn hình học hình dáng theo yêu cầu - 88 - PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN Đề tài nghiên cứu công nghệ chế tạo xéc măng từ bột kim loại đề tài thực tế Nó đáp ứng địi hỏi nhu cầu sử dụng lớn sống Trên sở tống hợp lý thuyết, thí nghiệm thăm dị cơng nghệ truyền thống chế tạo xéc măng, đề tài xác lập quy trình cơng nghệ thích hợp để chế tạo xéc măng từ vật liệu bột Đề tài áp dụng quy trình cơng nghệ với chế độ nghiền lượng cao, tiếp đến ép thiêu kết với chế hợp lý Sản phẩm xéc măng chế tạo có chất lượng cao khảng định cơng nghệ sản xuất nói đạt yêu cầu: - Các số chất lượng sản phẩm xéc măng chế tạo từ kim loại bột đạt cao tương đương với xéc măng đúc: Độ cứng là: 84 HRB gần đạt độ cứng gang xám(92÷105HRB) Mơ đun đàn hồi: E= 170GPa = 17.103Kg/mm2 Độ bền: бb = 54,5Kg/mm2 ≥ бb gang đúc = 40 ÷ 50Kg/mm2 - Ba thơng số tính: Độ cứng, độ bền, độ đàn hồi so với xéc măng đúc tương đương Điều khảng định cơng nghệ sản xuất thử phù hợp, tạo vật liệu có đặc tính kĩ thuật cao Luận văn sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm để nghiên cứu quy trình cơng nghệ sản xuất xéc măng từ kim loại bột thích hợp, mặt toán học đạt độ tin cậy cao II KIẾN NGHỊ Tác giả nhận thấy, đề tài mang tính thực tiễn cao Bước đầu trình tổng hợp vật liệu xéc măng từ bột kim loại có kết định Tuy nhiên, việc ứng dụng vào thực tế, hướng phát triển hệ vật liệu cần số nghiên cứu đề xuất sau: - Đưa xéc măng chế tạo chạy thử để xác định tuổi thọ chi tiêu kinh tế kĩ thuật, giá thành sản phẩm - 89 - - Phải đưa gia thị trường để thị trường chấp nhận tồn thi trường Xéc măng chi tiết quan trọng, thường xuyên phải thay thế, sản xuất xéc măng mang lại hiệu kinh tế lớn Chính cần sớm triển khai công nghệ sản xuất xéc măng từ kim loại bột Cần đầu tư đồng thiết bị cho dây truyền công nghệ sản xuất xéc măng từ kim loại bột như: Máy ép thủy lực, lị nung, máy nghiền để áp dụng sản xuất với quy mô công nghiệp - 90 - TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Văn Dũng (2009), Biến dạng tạo hình vật liệu bột compozit hạt, Nhà xuất Bách khoa, Hà Nội [2] Lê Công Dưỡng (chủ biên) (2000), Vật liệu học, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [3] Nghiêm Hùng (2007), Vật liệu học sở, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [4] Trần Văn Dũng, Nguyễn Đặng Thủy (2007), “Cấu trúc tính chất vật liệu tổ hợp Cu cốt hạt phân tán TiB2 chế tạo phương pháp phối hợp nghiền học, phản ứng tự sinh nhiệt nhiệt độ cao thiêu kết xung plasma”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ kim loại, (14), pp 38-42 [5] Trần Văn Dũng, Nguyễn Đặng Thủy (2008), “Nghiên cứu chế tạo vật liệu tổ hợp Cu-TiB2 phương pháp nghiền trộn hành tinh kết hợp thiêu kết xung plasma”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ kim loại, (17), pp 44-48 [6] Trần Văn Dũng, Hồ Ký Thanh, Nguyễn Đặng Thủy, Ngô Kiên Cường (2009), “Chế tạo vật liệu tổ hợp Cu-Al2O3 phương pháp nghiền trộn học kết hợp với ơxi hóa bên trong”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ kim loại, (21) [7] Nguyễn Ngọc Giao (1998), Luận văn tốt nghiệp cao học, Trường Đại học Bách khoa, Hà Nội [8] Nguyễn Hồnh Sơn (2000), Vật liệu khí, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội [9] Nguyễn Tất Tiến (2004), Lý thuyến biến dạng dẻo kim loại, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội [10] Nguyễn Doãn ý (2003), Giáo trình Quy hoạch thực nghiệm, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [11] Nguyễn Minh Tuyển (2004), Quy hoạch thực nghiệm, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [12] D.L Zhang, S Raynova, C.C Kock, R.O Scattergood, K.M Youssef (2005), “Consolidation of a Cu-2.5 vol.% powder using high energy mechanical milling”, Materials Science and Engineering A 410-411, pp 375-380 - 91 - [13] D.L Zhang (2004), “Processing of advanced materials using high-energy mechanical milling”, Progress in Materials Science 49, pp 537-560 [14] Randall M German (1994), Powder Metallurgy Science - second edition, Metal Powder Industries Federation, Priceton, New Jersey 08540-6692 U.S.A [15] D.B Miracle (Materials and Manufacturing Directorate, Air Force Research Laboratory, 2230 Tenth Street, Deyton, OH 454336533, USA) (2005), ″Metal Matrix Composites - From Science to technological significance”, SCIENCE DIRECT, Composites Science and Technology 65, 2526 – 2540 [16] Wang Mengjun, Zhang Liyong and Liu Xinyu (2005), J Mat Pro Tech., Vol 169 [17] Rodrigo H Palma, Aquiles H Sep’ulveda, Rodrigo A Espinoza, Roberto C Montiglio (2005), J Mat Fro Tech., Vol 169 [18] C Suryanarayana; "Mechanical alloying and milling"; Progress in Materials Science 46(2001)1-184 [19] William D callister (2005), Materials Science and engineering, Department of Metallurgical Engineering The University of Utah [20] Hồ Ký Thanh (2008), Luận văn tốt nghiệp cao học, Trường Đại học Bách khoa, Hà Nội [21] Nguyễn Đức Duy (2010) Luận văn tốt nghiệp cao học, Trường Đại học Bách khoa, Hà Nội [22] Hồ Thanh Giảng, Hồ Thị Thu Nga (2001), Công nghệ chế tạo phụ tùng ôtô máy kéo, Nhà xuất Giao thông vận tải, Hà Nội [23] TCVN-5735 (2009), Động đốt - Vòng găng, Tổng cục đo lường chất lượng, Việt Nam [24] Cơng ty FUTU1 (2003), Quy trình cơng nghệ sản xuất xéc măng dầu động D15, Thái Nguyên [25] Hà Minh Hùng, Đỗ Đình Lương, Ngơ Xn Cường (2002), Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ ép – thiêu kết bột thép Hoganas đến độ xốp tính vật liệu, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 69, T12/2002 - 92 - [26] Vũ Trung Tuyến (2004), Nghiên cứu ảnh hưởng biến dạng đến độ xốp bột thép sau thiêu kết, Tuyển tập cơng trình Hội nghị Cơ học vật rắn biến dạng lần thứ 7, Đồ Sơn 8-2004, Hải Phòng [27] Vũ Trung Tuyến (2008), Thực nghiệm ép tạo hình – thiêu kết bột thép hợp kim hóa biến dạng vật liệu sau thiêu kết, Chuyên đề Tiến sĩ 3, Viện Nghiên cứu Cơ khí, Hà Nội, 12/2008 [28] Arthur K Lee, Nicholas J Grant (1983), Mat Sci Eng A, Vol 60 [29] J S Benjamin (1970), Metallurgical Transaction [30] Dr Guna Selvaduray (1992), Binary phase diagrams, Materials Engineering Program San Jose State University, San Jose [31] D Reith* and R Podloucky (2009), First-principles model study of the phase stabilities of dilute Fe-Cu alloys: Role of vibrational free energy, Department of Physical Chemistry, University of Vienna and Center for Computational Materials Science Vienna, Austria [32] Adler B.P, Markova J.B (1976), Quy hoạch thực nghiệm tối ưu, Nhà xuất Macxcơva [33] Wen-Fung Wang (2005), Effect of alloying elements and processing factors on the microstructure and hardness of sintered and induction-hardened Fe–C–Cu alloys, Department of Mechanical Engineering, Southern Taiwan University of Technology, Tainan, Taiwan [34] T Ishizakia , T Yoshiiea, K Sato a, S Yanagita a, Q.Xu a, M Komatsu b, M Kiritani (2002), Precipitation of Cu in Fe-Cu alloys by high-speed deformation, Kyoto University, Kumatori-cho, Sennan-Gun, Osaka 590-0494, Japan [35] L Hong and B Fultz (1997), two-phase coexistence in Fe – Cu alloys synthesized by ball milling, Division of Engineering and Applied Science, California Institute of Technology, U.S.A [36] G.V Raynor and V.G Rivlin (1988), C Cu-Fe Phase Equi-libria in Iron Ternary Alloys, Inst Metals, London - 93 - ... Phần mở đầu 10 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU CHIU MA SÁT 12 1. 1 Giới thiệu lực ma sát ứng dụng ma sát 12 1 .2 Vật liệu chịu mài mòn 12 1. 3 Giới thiệu số loại vật liệu chịu mài mòn 13 1. 3 .1 Một vài... loại chịu ma sát 13 a Hợp kim đồng thiếc 13 b Hợp kim đồng mangan 14 c Hợp kim Fe- Cu- Al 14 d Vật liệu đồng 15 1. 3 .2 Một vài loại vật liệu phi kim chịu ma sát 15 a Carbon graphite 15 b Cao su 16 ... phẩm từ vật liệu bột lĩnh vực nghiên cứu vật liệu tiềm năng, đầy triển vọng Với tiềm to lớn vật liệu bột Tác giả lựa chọn đề tài ? ?Nghiên cứu chế tạo vật liệu chịu ma sát hệ Fe 2- 5% Cu 1- 3%C (graphite)”