Nghiên cứu ứng dụng thấm nitơ nâng cao chất lượng bề mặt bánh răng

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THẤM NITƠ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT BÁNH RĂNG ĐẶNG QUANG MINH THÁI NGUYÊN 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn đại học tháI nguyên Tr-ờng đại học kỹ thuật công nghiÖp - LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Nghiªn cøu øng dụng công nghệ thấm nitơ nâng cao chất l-ợng bề mặt bánh Ngành : công nghệ chế tạo máy M· sè: Häc viªn: 60.52.04 ĐẶNG QUANG MINH Ng-êi h-íng dÉn khoa häc : pgs.TS trÇn vƯ qc Ng-êi h-íng dẫn khoa học Pgs TS trần vệ quốc Ban giám hiƯu Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại hc Thỏi Nguyờn học viên thực đặng quang minh khoa sau đại học http://www.lrc-tnu.edu.vn Lời cam đoan - Tôi xin cam đoan tất số liệu kết thí nghiệm nghiên cứu luận văn đ-ợc thực nghiệm kiểm tra đánh giá trung thực, tài liệu ch-a đ-ợc sử dụng để bảo vệ học vị - Tôi xin cam đoan rằng, giúp đỡ cho việc thực luận văn đà đ-ợc cảm ơn, thông tin đ-ợc sử dụng luận văn sử dụng tài liệu đề đ-ợc trích dẫn đầy đủ rõ nguồn gốc Tác giả luận văn Đặng Quang Minh S húa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -0- LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, xin chân thành cảm ơn PGS.TS Trần Vệ Quốc, Trường Cao đẳng thiết bị y tế trực tiếp hướng dẫn tơi thực hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể thầy giáo khoa Cơ khí trường Cao đẳng công nghiệp Phúc Yên tạo điều kiện để tơi hồn thành luận văn Tơi xin cảm ơn cơng ty Việt Hồng giúp tơi thực nghiệm đề tài Xin chân thành cảm ơn! Học viên thực Đặng Quang Minh DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢNG VÀ ẢNH Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -1- Hình 1.1 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hệ số khuyếch tán Hình 3.1 Hệ toạ độ cầu chất điểm Hình 3.2 Sự thay đổi theo khoảng cách nguyên tử Hình 3.3 Ơ mạng lập phương thể tâm Hình 3.4 Ô mạng lập phương tâm mặt Bảng 3.1 Hệ số mật độ và hệ số phối trí mạng tinh thể Hình 3.6 Sự phụ thuộc chiều sâu lớp khuyếch tán vào nhiệt độ, thời gian nồng độ Hình 3.7 Ảnh hưởng khuyếch tán đến nồng độ chiều sâu lớp thấm Hình 3.8 Sự phân bố nguyên tố khuyếch tán lớp thấm hai ngun tố hồ tan vơ hạn vào trạng thái rắn Hình 3.9 a) Giản đồ trạng thái hai nguyên A – B b) Sự thay đổi nồng độ B lớp khuyếch tán Hình 3.10 a) Giản đồ trạng thái b) Sự thay đổi nồng độ nguyên B lớp thấm Hình 3.11 Sơ đồ biểu thị chế khuyếch tán Hình 3.12 Sự phụ thuộc hệ số khuyếch tán D vào nhiệt độ Hình 3.13 Sự phụ thuộc chiều dày lớp thấm vào thời gian trình Hình 4.1 Giản đồ pha Fe – N Hình 4.2 Tổ chức tế vi lớp thấm Nitơ Hình 4.3 Sơ đồ thiết bị thấm Nitơ thể khí Hình 4.4 Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian đến chiều sâu lớp thấm Hình 4.5 Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian đến độ cứng lớp thấm Nitơ Hình 4.6 Sơ đồ nguyên lý tạo thành Plasma Hình 4.7 Quá trình thấm Nitơ plasma Hình 4.8 Tổ chức lớp thấm dự báo chiều sâu lớp thấm Hình 4.9 Cơ chế thấm Cacbon plasma Hình 5.1 Bánh gia cơng Hình 5.2 Ngun cơng tiện lỗ Hình 5.3 Ngun cơng tiện mặt ngồi Hình 5.4 Ngun cơng xọc rãnh then Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -2- Hình 5.5 Gia cơng bánh phương pháp định hình Hình 5.5 Gia cơng bánh phương pháp bao hình Hình 5.6 Ngun cơng vê đầu Hình 6.1 Hình ảnh lị thấm Nitơ thể khí Hình 6.2 Hình ảnh lị thấm Nitơ thể lỏng Hình 6.3 Hình ảnh lị thấm Nitơ plasma Hình 6.4 Hình ảnh lị thấm Nitơ plasma Đức Mỹ Hình 6.5 Hình ảnh lò thấm Nitơ plasma viện nghiên cứu khí Việt Nam Hình 6.6 Hình ảnh q trình thấm nitơ plasma điều khiển máy tính Hình 6.7 Hình ảnh máy đo độ cứng AFFRI (Italy) Hình 6.8 Mẫu bánh làm từ thép 20X, 20XM, 18XT Hình 6.9 Hình ảnh mẫu bánh làm từ thép 20X sau thấm Hình 6.10 Hình ảnh mẫu bánh làm từ thép 20XM sau thấm Hình 6.11 Hình ảnh mẫu bánh làm từ thép 18XT sau thấm Hình 6.12 Hình ảnh bánh lị thấm plasma Hình 6.13 Quan hệ độ cứng, chiều sâu thấm thời gian thấm Hình 6.14 Tổ chức tế vi mẫu thép 45X sau thấm (500x) Hình 6.15 Ảnh SEM mẫu 45X sau thấm (5000x) Hình 6.16 Sản phẩm bánh sau thấm nitơ plasma Bảng 6.1 Độ cứng bánh thép 20X sau thấm Cacbon thể rắn Bảng 6.2 Độ cứng bánh thép 20XM sau thấm Cácbon thể rắn Bảng 6.3 Độ cứng thép bánh thép 18XT sau thấm Cácbon thể rắn Bảng 6.4 Độ cứng bánh thép 20X sau thấm Cacbon thể khí Bảng 6.5 Độ cứng bánh thép 20XM sau thấm Cácbon thể khí Bảng 6.6 Độ cứng bánh thép 18XT sau thấm Cácbon thể khí Bảng 6.7 Độ cứng bánh thép 20X sau thấm Nitơ thể khí Bảng 6.8 Độ cứng bánh thép 20XM sau thấm Nitơ thể khí Bảng 6.9 Độ cứng bánh thép 18XT sau thấm Nitơ thể khí Bảng 6.10 Bảng chương trình điều khiển q trình thấm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -3- MỤC LỤC Trang Mở đầu Chƣơng Tổng quan đề tài 11 1.1 Tình hình xu hướng phát triển công nghệ xử lý bề mặt kim loại … 12 1.2 Những nét chung hóa nhiệt luyện 14 1.2.1 Sự hình thành tổ chức lớp thấm 17 1.2.2 Động học q trình thấm 17 1.2.3 Mơi trường thấm 17 1.3 Khái quát chung phương pháp hóa nhiệt luyện 17 1.3.1 Thấm Cacbon ( C ) 18 1.3.2 Thấm Xyanua 19 1.3.3 Thấm Lưu huỳnh (S) 20 1.3.4 Thấm Bo (B) 20 1.3.5 Thâm Crom (Cr) 20 1.3.6 Thấm Nhôm (Al) 20 1.3.7 Thấm Silic (Si) 21 1.3.8 Thấm Kẽm (Zn) 21 1.3.9 Thấm Titan (Ti) 21 1.3.10 Thấm Nitơ (N) 21 1.4 Mục đích yêu cầu đề tài 22 Chƣơng Phƣơng pháp nghiên cứu 2.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 23 2.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 23 2.3 Xác định xử lý số liệu thực nghiệm 23 2.4 Phương pháp kiểm tra 24 2.4.1 Kiểm tra độ cứng 24 2.4.3 Kiểm tra tổ chức tế vi lớp thấm 26 Chƣơng 3: Nghiên cứu lý thuyết Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 27 http://www.lrc-tnu.edu.vn -4- 3.1 Cấu tạo kim loại chất mối liên kết kim loại 27 3.1.1 Cấu trúc tinh thể hình thành mạng tinh thể 28 3.1.2 Cấu tạo kim loại 31 3.1.3 Bản chất mối liên kết kim loại 35 3.2 Lý thuyết ăn mịn mài mịn kim loại 36 3.2.1 Tìm hiểu chung mài mòn kim loại 37 3.2.2 Các q trình ăn mịn mài mịn kim loại 37 3.3 Các tiêu đánh giá mức độ mòn kim loại 38 3.3.1 Các tiêu định tính 38 3.3.2 Các tiêu định lượng 39 3.4 Hoá nhiệt luyện 40 3.4.1 Khái niệm chung 40 3.4.2 Các trình hố nhiệt luyện 41 3.4.3 Cơ sở hố nhiệt luyện 43 Chƣơng 4: Thấm Nitơ 4.1 Định nghĩa mục đích 53 4.2 Lý thuyết Nitơ hố, tổ chức tính chất lớp thấm Nitơ 53 4.3 Thép để thấm Nitơ 55 4.4 Công nghệ thấm Nitơ 56 4.5 Các phương pháp thấm Nitơ 58 4.5.1 Thấm Nitơ thể khí 58 4.5.1 Thấm Nitơ thể lỏng 60 4.5.3 Công dụng thấm Nitơ 61 4.6 Thấm Nitơ - Cácbon plasma 67 Chƣơng 5: Quy trình gia công bánh 74 5.1 Chọn vật liệu bánh 74 5.2 Quy trình gia cơng bánh 77 Chƣơng 6: Nghiên cứu thực nghiệm 82 6.1 Thiết bị thấm Nitơ 82 6.2 Mẫu bánh thí nghiệm 85 6.2.1 Vật liệu chế tạo mẫu 87 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -5- 6.2.2 Số lượng mẫu thí nghiệm 87 6.3 Kết thí nghiệm 89 6.3.1 Chuẩn bị thí nghiệm thấm Nitơ thể khí 90 6.3.2 Quy trình cơng nghệ thấm nitơ plasma 94 6.3.3 Kết thấm Nitơ plasma mẫu 94 6.4 Kết luận 96 6.5 Kiến nghị 96 Tài liệu tham khảo 97 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -6- LỜI NÓI ĐẦU Chất lượng bề mặt chi tiết máy với đặc tính khả chịu mài mịn, độ cứng chịu nhiệt, chống gỉ, tính trơ hóa học, có ý nghĩa định đến tuổi thọ độ tin cậy chúng qua nghiên cứu người ta thấy hầu hết chi tiết máy bị hư hỏng việc phá hủy bề mặt (Bị cào xước, bị mòn, biến dạng bề mặt thay đổi kích thước, bị ăn mịn hóa học bề mặt) Hiện việc không ngừng nâng cao suất lao động khai thác tối đa khả làm việc máy móc thiết bị tạo điều kiện làm việc khắc nghiệt cho máy, đặc biệt lớp mặt ngồi phải làm bền cơng nghệ thích hợp làm bền laze, làm bền siêu âm Mặt khác, nhu cầu sử dụng thiết bị ngày nhiều giá thành chế tạo cao Do đó, việc tạo nên lớp kim loại có độ bền cao bề mặt chi tiết cần thiết Công nghệ xử lý bề mặt kim loại công nghệ áp dụng rộng rãi việc chế tạo sản phẩm từ phơi kim loại Nó làm tăng độ bền, bảo vệ chống mịn, trang trí để làm tăng vẻ đẹp giá trị thương phẩm cho sản phẩm hoàn thiện trước xuất xưởng Tùy thuộc vào điều kiện chi tiết bề mặt kim loại phải có tính chất - lý – hóa phù hợp như: Độ bền chống mài mịn, chống ma sát, độ bền nhiệt, độ bền chống ăn mòn khí mơi trường hóa chất Ở nước phát triển, đầu tư cho việc chống ăn mịn ngày tăng, cơng việc chống ăn mòn ngày đại thiệt hại ăn mịn khơng mà giảm Ngược lại, khơng ngừng tăng lên vật liệu ngày sử dụng nhiều, giá trị vật liệu kinh tế quốc dân ngày lớn mơi trường ngày nhiễm Vì biện pháp bảo vệ chống ăn mòn hạn chế trình ăn mịn kim loại đóng vai trị quan trọng Nhất nước ta, điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm làm cho q trình ăn mịn kim loaị nói chung mãnh liệt Những năm 90 tăng trưởng kinh tế, nhiều ngành cơng nghiệp đời phát triển: Dầu khí, đóng tàu, sửa chữa Nhiều cơng trình thiết bị phải làm việc môi trường khắc nghiệt: Môi trường biển, mơi trường khí hóa chất ăn mịn mạnh(Cl, HCl, SO2, SO3, NH3, NO, CO,) Trong điều kiện hàng vạn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -7- Hình 6.3 Hình ảnh lị thấm nitơ plasma Hình 6.4 Hình ảnh lị thấm plasma Đức Mỹ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 77 - Hình 6.5 Hình ảnh lị thấm nitơ plasma viện nghiên cứu khí Việt nam Hình 6.6 Hình ảnh trình thấm nitơ plasma điều khiển máy tính Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 78 - Hình 6.7 Hình ảnh máy đo độ cứng AFFRI (Italy) 6.2 Mẫu thí nghiệm 6.2.1 Vật liệu chế tạo mẫu Tơi chọn thép chế tạo bánh để tiến hành làm thí nghiệm là: - Với thép thấm Nitơ thể khí: Thép 20X, 20XM, 20XT - Với thép thấm Nitơ plasma: Thép 45X Hình 6.8 Mẫu bánh làm từ thép 20X, 20XM, 18XT Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 79 - Hình 6.9 Mẫu bánh làm từ thép 20X Hình 6.10 Mẫu bánh làm từ thép 20XM Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 80 - Hình 6.11 Mẫu bánh làm từ thép 18XT 6.2.2 Số lượng mẫu thí nghiệm - Thép 20X: mẫu - Thép 20XM: mẫu - Thép 18XT: mẫu - Thép 45X: mẫu 6.12 Hình ảnh bánh lị thấmplasma 6.3 Kết thực nghiệm: 6.3.1 Chuẩn bị thí nghiệm thấm Nitơ thể khí + Các mẫu bánh chế tạo đánh dấu sau mang thấm C + Kiểm tra điện áp vào thiết bị đảm bảo an toàn thao tác sử dụng + Kiểm tra áp suất khí, đường dẫn khí vào, cảu hộp thấm + Kiểm tra hộp thấm đảm bảo kín khít + Trước thấm mẫu làm dầu Mazut Q trình thấm: Đóng điện vào lò Khi nhiệt độ đạt tới 300 0C bắt đầu cấp khí NH3 Việc cấp NH3 lúc có tác dụng đẩy khơng khí khỏi lị Lượng NH3 cho khoảng 200l/h Sao cho đạt nhiệt độ thấm khơng gian buồng lị trở thành mơi trường thấm Khi đạt nhiệt độ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 81 - thấm 500 – 6000C tăng khí NH3 lên 400l/h Giữ lượng khí mức suốt q trình thấm Khi đạt thời gian thấm, tắt điện lò Lúc hộp thấm để lò làm nguội lị Ta tiếp tục cấp khí NH3 vào với lượng khí khoảng 200l/h đến nhiệt độ giảm xuống cịn 3000C việc cấp khí NH3 dừng lại Dưới kết thực nghiệm số loại thép Nhiệt độ thấm thực 5500C thời gian 8h Độ cứng lớp thấm đo máy đo độ cứng AFFRI Italia Bảng 6.1 Độ cứng bánh thép 20X sau thấm C thể rắn (Z= 27) STT Ký hiệu mẫu Độ cứng (HRC) 001 54 002 57 003 55 Bảng 6.2 Độ cứng bánh thép 20X sau thấm C thể khí (Z= 27) STT Ký hiệu mẫu Độ cứng (HRC) 004 59 005 57 006 58 Bảng 6.3 Độ cứng bánh thép 20XM sau thấm C thể rắn (Z= 25) STT Ký hiệu mẫu Độ cứng (HRC) 007 59 008 60 009 60 Bảng 6.4 Độ cứng bánh thép 20XM sau thấm C thể khí (Z= 25) STT Ký hiệu mẫu Độ cứng (HRC) 010 60 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 82 - 011 57 012 58 Bảng 6.5 Độ cứng bánh thép 18XT sau thấm C thể rắn (Z= 45) STT Ký hiệu mẫu Độ cứng (HRC) 013 59 014 57 015 57 Bảng 6.6 Độ cứng bánh thép 18XT sau thấm C thể khí (Z= 45) STT Ký hiệu mẫu Độ cứng (HRC) 016 56 017 58 018 58 Bảng 6.7 Độ cứng bánh thép 20X thấm C sau thấm N thể khí (Z= 27) STT Ký hiệu mẫu Độ cứng (HRC) 001 45 004 47 Bảng 6.8 Độ cứng bánh thép 20XM thấm C sau thấm N thể khí (Z= 25) STT Ký hiệu mẫu Độ cứng (HRC) 007 43 010 46 Bảng 6.9 Độ cứng bánh thép 18XT thấm C sau thấm N thể khí (Z= 45) STT Ký hiệu mẫu Độ cứng (HRC) 013 45 016 48 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 83 - - Qua bảng 6.1, 6.2 6.7 cho ta thấy: Khi thấm C thể rắn, thể khí thép 20X độ cứng lớn đạt 59HRC sau thấm Nitơ thể khí độ cứng lớn đạt 47HRC - Qua bảng 6.3, 6.4 6.8 cho ta thấy: Khi thấm C thể rắn, thể khí thép 20XM độ cứng lớn đạt 60HRC sau thấm Nitơ thể khí độ cứng lớn đạt 46HRC - Qua bảng 6.5, 6.6 6.9 cho ta thấy: Khi thấm C thể rắn, thể khí thép 18XT độ cứng lớn đạt 59HRC sau thấm Nitơ thể khí độ cứng lớn đạt 48HRC Như sau thấm Nitơ mẫu thấm C độ cứng có xu hướng giảm nhiên việc giảm không ảnh hưởng đến khả làm việc bánh mà đồng thời tạo lớp bề mặt có khả chịu mài mịn ăn mịn tốt 6.3.2 Quy trình cơng nghệ thấm nitơ plasma a) Chi tiết vật liệu - Kiểm tra thành phần hoá học vật liệu thấm - Tiến trình cơng nghệ: + Làm sạch: Chi tiết đem thấm phải làm gỉ, sơn, dầu chất bẩn khác bề mặt Dùng giắy mềm lót tay khơng để tay tiếp xúc với bề mặt mẫu + Kiểm tra hệ thống trước thực trình thấm + Kiểm tra hệ thống điện, hệ thống dẫn khí (Đường dẫn khí vào – ra, đồng hồ áp suất khí) + Kiểm tra hệ thống làm mát, phải đảm bảo chắn hoạt động liên tục hệ thống làm mát, bơm nước khơng có cố xảy trình hoạt động lò + Gá lắp vào thùng lò Tiến hành gá lắp chi tiết vào đồ gá cho vào thùng lò, phải đảm bảo chi tiết gá lắp chặt chẽ, khơng di chuyển q trình thấm + Thấm chi tiết + Ra lò + Xử lý sau thấm (Nếu có) b) Chương trình điều khiển q trình cơng nghệ thấm Nitơ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 84 - - Xác định giới hạn thơng số lị thấm - Xác định tham số + Xác định thời gian thực bước công nghệ h, m (giờ, phút) + Xác định áp suất P (pascal) + Xác định nhiệt độ thấm chi tiết TL (0 C); + Xác định tốc độ tăng nhiệt độ chi tiết theo thời gian WG (0 C/min); + Xác định nhiệt độ tường lò TW (0 C) + Xác định điện áp V (V) + Xác định thời gian tồn xung PD (s) + Xác định số lần lặp lại xung PR (s) + Xác định lưu lượng khí G1 (l/h) + Xác định lưu lượng khí G2 (l/h) + Xác định lưu lượng khí G3 (l/h) + Xác định lưu lượng khí G4 (l/h) * Quy trình vận hành thiết bị Để vận hành thiết bị thấm Nitơ xung plasma phải tuân thủ đầy đủ bước sau: Bước 1: Bật nguồn, máy nén khí, hệ thống nước làm mát, hệ thống khí Ar, N 2, H2, CH4 Bước 2: Mở lò Bước 3: Xếp chi tiết thấm vào lò Bước 4: Đóng lị Bước 5: Gọi chương trình cần chạy Bước 6: Theo dõi hoạt động lò đến kết thúc q trình thấm Bước 7: Mở lị Bước 8: Lấy chi tiết vệ sinh lò Bước 9: Đóng lị Bước 10: Tắt nguồn, máy nén khí, hệ thống nước làm mát, hệ thống khí Ar, N2, H2, CH4 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 85 - B¶ng 6.10: Bảng ch-ơng trình điều khiển trình thấm Ps 10 … 99 Ps 10 … 99 h 0 0 0 m 2 2 30 2 2 WG 80 80 50 0 10 20 20 10 10 … Opt 144 144 144 144 144 144 144 144 144 144 144 … P 10 10 50 60 75 100 120 150 250 120 … V 0 500 550 600 600 550 520 470 420 … Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên TL 170 200 230 250 300 400 420 480 520 550 420 … PD 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 … TG 50 50 50 50 50 10 50 40 30 10 … TW 350 400 400 400 400 450 500 500 530 550 200 … PR 100 100 100 150 100 120 120 100 100 100 250 … http://www.lrc-tnu.edu.vn - 86 - Ps 10 … 99 G1 10 10 10 15 10 10 … G2 0 0 10 16 18 10 … G3 0 0 0 0 0 … G4 0 0 0 0 … 6.3.3 Kết thấm Nitơ plasma mẫu - Độ cứng: Vật liệu sử dụng thí nghiệm thép 45X Kết kiểm tra thực chế độ thấm thời gian thấm nhiệt độ thấm 5500C cho độ cứng 850HV 0.1 Hình 6.13 Quan hệ độ cứng, chiều sâu thấm thời gian thấm - Tổ chức tế vi chiều sâu lớp thấm: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 87 - Hình 6.14 Tổ chức tế vi mẫu thép 45X sau thấm (500x) Hình 6.15 Ảnh SEM mẫu 45X sau thấm (5000x) Độ phóng đại lớn thể chiều sâu lớp thấm, phần tổ chức peclit ferrit Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 88 - Bề mặt khơng phẳng q trình bắn phá plasma làm cácbon sắt bị bứt phá Kết cho thấy: Khi làm việc điều kiện tải trọng lớn, nhiệt độ môi trường bề mặt chi tiết chịu ứng suất lớn miền bên Bề mặt tiếp xúc chi tiết có xu hướng bi mài mịn lớn miền khác Trong phương pháp nhiệt luyện thấm Nitơ plasma phương pháp tốt q trình dễ điều khiển cấu trúc bề mặt để bề mặt chi tiết có tính chất tốt phù hợp với điều kiện làm việc, tăng độ bền, độ mỏi chi tiết Hình 6.16 Sản phẩm bánh sau thấm nitơ plasma 6.4 Kết luận: - Thấm Nitơ công nghệ ứng dụng rộng rãi để nâng cao chất lượng bề mặt chi tiết chịu mài mịn - Các thơng số cơng nghệ đựoc thiết lập thành chương trình điều khiển tự động cài đặt thiết bị - Sau thấm cho độ dày từ - 20m độ cứng đạt 750 – 850HV 0.1 đáp ứng yêu cầu nâng cao độ mài mòn chi tiết Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn - 89 - - Quy trình cơng nghệ sử dụng để thấm cho chi tiết máy làm thép hợp kim cho kết tốt chứng tỏ quy trình đặt hợp lý 6.5 Kiến nghị Thấm Nitơ có nhiều ưu điểm công nghệ phức tạp, chịu nhiều yếu tố ảnh hưởng Chính cơng nghệ cần tiếp tục nghiên cứu sâu để ứng dụng rộng rãi nâng cao chất lượng bề mặt chi tiết máy TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nghiêm Hùng (1979), Vật liệu sở , NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội [2] Nghiêm Hùng (1979), Kim loại học nhiệt luyện, NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp Hà Nội [3] Nghiêm Hùng, Sách tra cứu Thép – Gang, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội [4] Nguyễn Nơng – Nguyễn Đại Thành Hồng Ngọc Vinh (1999), Sửa chữa ôtô máy kéo, NXB Giáo dục Hà Nội [5] Nguyễn Thị Minh Phương – Tạ Văn Thất (2000), Công nghệ nhiệt luyện , NXB Giáo dục Hà Nội Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 90 - [6] Tạ Văn Thất – Nguyễn Huy Sáu (1990), Công nghệ thiết bị nhiệt luyện , NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội [7] Sổ tay nhiệt luyện, Nguyễn Chung Cảng (2002), Trường đại học bách khoa Hà Nội, tập 1, [8] Arzamaxoc B.N (2001), Vật liệu học, (Chu Thiên Trường dịch) NXB Giáo dục, Hà Nội [9] Nguyễn Văn Tư (1999), Xử lý bề mặt, Trường đại học Bách khoa Hà Nội [10] Geoge E Totten, Ph.D.,Fasm Steel heat treatment Metallurgy and technology (2006)[8] ASM Handbook Vol Heat treating [11] Trần Văn Địch (2006), Công nghệ chế tạo bánh răng, NXB Khoa học kỹ thuật [12] Http://www.bodycote.com [13] Http://www.solaratm.com [14] Http://www.asminternational.org.com [15] Http://www.nitrion.com [16] Http://www.eltro.co.uk.com [17] Http://www.vatlieu.com Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 91 - ... mục đích nghiên cứu đề tài là: “ Nghiên cứu ứng dụng thấm nitơ nâng cao chất lượng bề mặt bánh răng? ??, ứng dụng số phương pháp nghiên cứu sau: Nghiên cứu sở trình thấm Nitơ, sơ lược nghiên cứu yếu... đích yêu cầu đề tài Nghiên cứu ứng dụng công nghệ thấm Nitơ vào việc nâng cao chất lượng bề mặt số vật liệu dụng chế tạo máy, mở rộng khả công nghệ thấm Nitơ nước Nghiên cứu ảnh hưởng số thông... giáo PGS.TS Trần Vệ Quốc Trường Cao đẳng nghề thiết bị y tế, vào nghiên cứu thực đề tài: ? ?Nghiên cứu ứng dụng công nghệ thấm Nitơ nâng cao chất lượng bề mặt bánh răng? ?? Yêu cầu thực đề tài: Số hóa