Nghiên cứu công nghệ sản xuất thép 25MnV làm xích kéo trong các hầm lò khai thác than

Nghiên cứu công nghệ sản xuất thép 25MnV làm xích kéo trong các hầm lò khai thác than

Bé c«ng TH¦¥NG

TæNG C¤NG TY THÐP VIÖT NAM ViÖn LuyÖn kim §en

6824

27/4/2008

Th¸ng 12/2007

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, ngành luyện kim Việt Nam đã có những bước tiến dài Sản lượng thép khoảng 4 triệu tấn Tuy nhiên hiện nay chúng ta mới chỉ sản xuất được thép phục vụ cho ngành xây dựng là chính còn các loại thép hợp kim và hợp kim đặc biệt chúng ta mới chỉ sản xuất được ở quy mô rất nhỏ, đặc biệt là chưa có nhà máy chuyên sản xuất thép hợp kim phục vụ cho ngành cơ khí chế tạo

Trong khi đó, cùng với sự phát triển của ngành luyện kim thì ngành cơ khí chế tạo cũng có những bước tiến vượt bậc Sự phát triển không ngừng của các ngành như công nghiệp ôtô, công nghiệp giấy, công nghiệp xi măng, công nghiệp hoá chất, công nghiệp than đã đưa mức tăng trưởng về công nghiệp cả nước trong năm 2007 khoảng 17% Hầu hết các sản phẩm thép chế tạo chúng ta đều phải nhập khẩu từ nước ngoài do đó thiếu sự chủ động trong sản xuất kinh doanh Hơn thế nữa, một số chủng loại thép đặc biệt với nhu cầu không lớn nên việc nhập khẩu là rất khó khăn và giá thành bị đẩy lên cao Một trong số đó là thép hợp kim dùng làm xích kéo trong các hầm lò khai thác than

Đứng trước tình hình đó, năm 2007 Bộ Công nghiệp (nay là Bộ Công thương) đã giao cho Viện Luyện kim Đen thực hiện đề tài "Nghiên cứu chế tạo thép 25MnV làm xích kéo trong các hầm lò khai thác than" Mục tiêu của đề tài là xác lập được công nghệ sản xuất thép 25MnV có chất lượng tương đương thép nhập ngoại với nguyên liệu và trang thiết bị trong nước để đáp ứng nhu cầu cho ngành than nói riêng và các ngành công nghiệp khác nói chung

Báo cáo tổng kết đề tài bao gồm phần như sau: 1 Phần tổng quan

2 Nội dung, phương pháp nghiên cứu 3 Quá trình thực nghiệm

4 Các kết quả đạt được 5 Kết luận và kiến nghị 6 Tài liệu tham khảo

7 Phụ lục

Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm thực hiện đề tài đã nhận được sự chỉ đạo, giúp đỡ và tạo điều kiện của Vụ Khoa học công nghệ (Bộ Công thương), Phòng Kỹ thuật Tổng Công ty thép Việt Nam, Công ty TNHH Tú Ninh (Thái Nguyên), Công ty Cổ phần Cơ khí Mạo Khê (Quản Ninh), Phòng thí nghiệm Viện Cơ khí và Năng lượng Mỏ (Hà nội), một số đơn vị và cá nhân Qua đây thay mặt cho nhóm thực hiện đề tài tôi xin chân thành cảm ơn các đơn vị và cá nhân đã tạo điều kiện, giúp đỡ trong suốt quá trình chúng tôi thực hiện đề tài

Phần I Tổng quan

1 Giới thiệu về thép hợp kim thấp và thép làm xích kéo mác 25MnV

Ngày nay, thép hợp kim thấp được sử dụng khá phổ biến trong nhiều lĩnh vực đặc biệt là ngành cơ khí chế tạo Thép hợp kim thấp được sử dụng rộng rãi vì chúng có được nhiều tính ưu việt như độ bền cao, tính dẻo tốt, độ bền chống phá huỷ cao, chịu được tải trọng trong một số điều kiện đặc biệt với thời gian dài , giá thành hạ Thép hợp kim thấp là thép có tổng hàm lượng các nguyên tố hợp kim ≤ 5%, trong đó hàm lượng cacbon (C) khoảng 0,2 ữ 0,5% và một số nguyên tố khác như Cr, Mn, Si, Ni, V, Mo Với các nguyên tố hợp kim như trên, trong quá trình nhiệt luyện thép sẽ tiết ra các loại cacbit hợp kim làm cho thép có độ hạt nhỏ mịn nhờ đó thép sẽ đạt được tính chất cơ lý tốt Thông thường loại thép này trước khi đưa vào sử dụng phải được tiến hành tôi và ram

Hiện nay, ngành cơ khí chế tạo sử dụng nhiều mác thép hợp kim khác nhau như thép hợp kim chứa CrNi, CrNiV, MnSi, MnV, CrMnSi, CrMnSiNiMo, MnSiMoV, MnSiNiMo Trong số các mác thép này thì hiện nay tại Việt Nam một số cơ sở sử dụng thép 25MnV để làm xích kéo trong các hầm lò khai thác than với lý do loại thép này đảm bảo được một số yêu cầu về cơ lý tính, giá thành hạ Tuy nhiên do nhu cầu sản lượng chưa lớn lắm nên có khó khăn trong việc nhập khẩu Mác thép 25MnV được nghiên cứu theo tiêu chuẩn GB 3077-88 của Trung Quốc, nó là loại thép hợp kim đa nguyên tố: măngan, vanađi Loại thép này có độ bền cao, độ dai tốt và cũng chịu được điều kiện làm việc với tải trọng đổi dấu trong thời gian dài Một số nước khác cũng có những mác thép hợp kim thấp tương tự như mác thép này như 18Γ2ΦAGOST 192-82, ASTM A633 Mỹ, SMn420 Nhật Thành phần hoá học và cơ tính của các mác thép 25MnV và một số mác tương đương được nêu trong bảng 1.1 và bảng 1.2

GOST19282 0.14 ữ 0.22 ≤ 0.17 1.3 ữ 1.7 ≤0.035≤0.04 ≤ 0.3 ≤ 0.3 0.08 ữ 0.15

SMn420 JIS

G4106-79 0.17 ữ 0.23 0.15 ữ 0.35 1.2 ữ 1.5 ≤ 0.03 ≤ 0.03 ≤ 0.35 ≤ 0.25 Cu ≤ 0.3 Gr.E

ASTM A633 ~ 0,22 0.15 ữ 0.50 1.15 ữ 1.5 ≤ 0.04 ≤ 0.05 0.04 ữ 0.11 Nhìn vào bảng 1.1 ta thấy rằng với hệ thép MnV này thì Trung Quốc có khá nhiều mác khác nhau Các nước khác cũng có mác gần giống và hầu như là không có sự sai khác nhiều về thành phần hoá học Thông thường thành phần C khoảng 0,2%, thành phần Si khoảng 0,3%, Mn khoảng 1,4%, V khoảng 0,1% Một điểm khác biệt là theo tiêu chuẩn của Nhật Bản thì không sử dụng Vanadi mà lại sử dụng đồng để hợp kim

Bảng 1.2: Cơ lý tính của vật liệu

Cơ lý tính Mác thép

Rm (MPa) R0,2 (MPa) δ (%) ak (J.cm-2) HB (sau ủ) 25MnV 785 590 10 55 ≤ 200

18Γ2AΦ 588 441 19 - ≤ 200 Trong bảng 1.2 ta thấy rằng tính chất cơ lý của mác thép 25MnV của Trung Quốc có tính chất cơ lý là rất cao so với các mác thép khác cùng loại Giải thích về

điều này có thể lý giải rằng trong các mác thép của các nước khác thì hàm lượng C thường thấp hơn Đồng thời hàm lượng nguyên tố V cũng thấp do đó thép mác 25MnV có cơ lý tính khá cao Để giải thích một cách cụ thể hơn chúng ta sẽ nghiên cứu sự ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim đến tổ chức và tính chất của vật liệu

2 ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim đến cấu trúc và tính chất của thép

Như đã nói ở trên, thép 25MnV thuộc hệ thép hợp kim thấp với hàm lượng C trung bình được hợp kim hoá bằng Mn, V Chính nhờ sự kết hợp này mà thép sau khi được nhiệt luyện (tôi + ram) thép đạt được một số tính chất cơ lý tốt, đáp ứng được các yêu cầu của một số chi tiết máy làm việc trong điều kiện nặng và tải trọng đổi dấu Sau đây chúng ta nghiên cứu ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim đến tính chất và cấu trúc của mác thép 25MnV

2.1 ảnh hưởng của Cacbon (C)

Cacbon là nguyên tố có ảnh hưởng rất lớn đến việc quyết định tổ chức và tính chất của thép C là nguyên tố mở rộng vùng γ hay nói cách khác thì tăng khả năng ổn định cho pha austenit Do có khả năng mở rộng vùng γ và tạo thành pha cacbít có độ cứng cao nên C là nguyên tố tăng bền rất tốt đối với các hợp kim trên cơ sở nền sắt Khi nhiệt độ tăng lên thì khả năng tăng bền của C có sự thay đổi do sự thay đổi cấu hình của cacbit Khi có sự tạo thành cacbit của các nguyên tố hợp kim thì C đóng góp vai trò chủ yếu và C tập trung vào những vị trí tạo thành cacbit trong tổ chức thép Như vậy, khi hàm lượng C thay đổi sẽ làm thay đổi sự phân bố các nguyên tố hợp kim giữa các pha dung dịch rắn và pha cacbit đặc biệt là khi hàm lượng C tăng Vì lý do đó mà trong thép sẽ hình thành các vùng nghèo dung dịch rắn và dẫn đến tính chất của thép bị ảnh hưởng Ngoài ra C còn ảnh hưởng đến tính dẻo của thép, cụ thể hơn là nó làm giảm khả năng chống lại sự phát triển các vết nứt và giảm tính hàn của hợp kim do tạo thành cacbit và pha dung dịch rắn Vì vậy, hầu hết các loại thép hợp kim phức hợp đều chứa hàm lượng C trung bình hoặc thấp Đặc biệt là các loại thép làm việc trong các điều kiện đặc biệt như môi trường xâm thực mạnh thì hàm lượng C trong thép thường rất thấp (≤ 0,03%)

2.2 ảnh hưởng của Silic (Si)

Trong giản đồ trạng thái Fe-Si, Fe và Si tạo nên dung dịch đồng nhất 18,5% là giới hạn hoà tan của Si trong Fe Đến giới hạn trên thì xuất hiện sự thay thế nguyên tử

kết kim loại gọi là Silicid ( Fe-Si ) Hợp kim Si cao ( > 14% ) chịu được sự ăn mòn của hầu hết các môi trường ăn mòn và xâm thực mạnh kể cả các loại axit trừ axit HF ở nhiệt độ cao Tính chịu ăn mòn cao của hợp kim Si được hình thành bởi nó tạo ra trên bề mặt chi tiết lớp màng oxyt SiO2 có ε = 1,88 khít chặt liên kết bền vững với nền và trơ với các phản ứng hoá học Trong phạm vi từ 1 – 14% khả năng chống ăn mòn của hợp kim tăng khi hàm lượng Si tăng ( hình 1.1 )

Hình 1.1: ảnh hưởng của Si trong hệ Fe-Si tới tốc độ ăn mòn Hợp kim Fe-Si nếu có thêm Ni và Mo thì khả năng chống ăn mòn càng cao

2.3 ảnh hưởng của Mangan (Mn)

Mangan (Mn) là nguyên tố phổ biến trong tự nhiên và được xếp vào nhóm 7, chu kỳ IV, thuộc kim loại chuyển tiếp, nằm giữa crôm và sắt trong hệ thống tuần hoàn của các nguyên tố Mn kim loại lấp lánh như bạc, có màu xám xanh và có 4 dạng thù hình: α - Mn (tồn tại dưới 7300 C) có kiểu mạng lập phương phức tạp với thông số mạng a = 0,8913 nm; β - Mn (tồn tại trong khoảng 730 - 11000C) có kiểu mạng lập phương dày đặc với thông số mạng a = 0,630 nm; γ - Mn có kiểu mạng lập phương diện tâm với thông số mạng a = 0,3855nm và δ - Mn có kiểu mạng lập phương với thông số mạng a = 0,3088nm Mn có tỷ trọng 7,21 - 7,46 g/cm3 (ở 250C), nóng chảy ở 12440C, sôi ở 20270C, có độ cứng Brinen 400 - 402 kg/mm2 và có 5 hoá trị: 2, 3, 4, 6, 7 trong các hợp chất hoá học khác nhau

g/m3.h

%Si 15

3

14

Do có nhiều tính chất giống với sắt, lại được sử dụng chủ yếu trong ngành luyện kim nên mangan được xếp cùng với sắt vào nhóm kim loại đen Mn là thuốc khử oxi và lưu huỳnh phổ biến trong luyện thép, là một trong những nguyên tố hợp kim quan trọng nhất, nó có mặt trong bất kỳ loại gang và thép nào và đều cải thiện các tính chất của chúng Trong gang austenit có 4 - 7% Mn Mn và N được dùng thay thế Ni đắt tiền trong thép austenit không rỉ và nó có tác dụng hình thành tổ chức austenit ổn định phân bố đều trong thép

Các mác thép hợp kim thấp độ bền cao chứa Mn có thể đến 2 % làm tổ chức thép nhỏ mịn, tăng độ bền của thép Mác thép nổi tiếng hàng trăm năm nay về độ dai va đập, độ cứng và độ chịu mài mòn chứa 10 - 14%, 1 -1,4%C có tên là thép Hardfield, sau khi tôi ở nhiệt độ khoảng 11000C thép có tổ chức austenit và thường được sử dụng chế tạo răng gàu xúc, xích xe tăng và xích máy kéo, bi nghiền, đầu búa, lưỡi cắt máy ủi… Các mác thép thông thường chứa 0,4 - 0,8% Mn Thép hợp kim cao chứa 12 - 16% Mn, thép chống ăn mòn chứa đến 19% Mn, thép bền nóng, thép chống từ tính chứa đến 20% Mn, các hợp kim chống rung và ghi nhớ hình chứa từ 32 - 60% Mn

Mn có ái lực hoá học mạnh với 02, do đó trong quá trình luyện thép, ở thời kỳ đầu Mn rất dễ bị oxy hoá, phản ứng như sau:

(Fe0) + [Mn] → (Mn0) + [Fe]

(n + m)(Fe0) + m[Mn] → (mMn0.nFe0) + m[Fe] (Mn0) và (Fe0) hàm lượng Mn0 và Fe0 trong xỉ;

[Mn] và [Fe] hàm lượng Mn và Fe trong kim loại

Do Fe0, Mn0 hình thành dung dịch đặc liên tục nên chúng có thể tạo thành dung dịch lý tưởng và ở trạng thái cân bằng, hằng số cân bằng của phản ứng được trình bày:

KMn = ()

00

Đối với xỉ axit:

Phân tích quan hệ ()

và [Mn] trong thực tế luyện thép lò điện chúng ta có thể rút ra các kết luận về khả năng khử Mn theo giản đồ sau:

Từ hình 1.7 có thể thấy, trong điều kiện thực tế sản xuất xỉ kiềm tính cao Mn0 rất dễ hoàn nguyên, nhiệt độ càng cao, KMn càng nhỏ, Mn càng dễ đ−ợc hoàn nguyên và ng−ợc lại

Hình 1.2: Quan hệ giữa (MnO)/(FeO) trong xỉ và hàm l−ợng Mn trong thép với các loại xỉ khác nhau a: Xỉ axit b: xỉ kiềm

2.4 ảnh hưởng Vanadi (V)

Đối với hệ thép hợp kim thấp, hàm lượng V thường được sử dụng với lượng 0,10 ữ 0,30% Vanadi khi được hợp kim hoá trong thép sẽ có tác dụng làm nhỏ hạt tinh thể nền tạo cho thép có độ bền và tính dẻo cao Giản đồ trạng thái của hệ Fe-V được thể hiện trong hình 1.3

Hình 1.3: Giản đồ trạng thái hệ Fe-V

Xét về khía cạnh khả năng tạo cacbit thì khả năng tạo cacbit của các nguyên tố được xếp theo thứ tự tăng dần như sau: Fe → Mn → Cr → Mo → W → Nb → V → Zr → Ti Như vậy ta thấy rằng V là nguyên tố có khả năng tạo cacbit mạnh Trong thép hợp kim và cụ thể là hệ V-C thì V tạo ra khá nhiều loại cacbit như: V5C, V2C, V4C3, V2C3 và VC Giản đồ trạng thái của hệ V - C được trình bầy trong hình 1.4

Hình 1.4 Giản đồ trạng thái hệ Fe - V - C

2.5 ảnh hưởng của Lưu huỳnh (S)

Lưu huỳnh là một nguyên tố đặc biệt nguy hại, nó không tan trong Feα, Feγ Trong giản đồ cân bằng Fe-FeS người ta đã chỉ ra được điểm chảy của FeS là 11930C , cùng tinh (Fe+FeS) được tạo thành ở nhiệt độ thấp (9850C) và khi kết tinh chúng nằm ở biên giới hạt Khi hàm lượng lưu huỳnh trong thép cao hơn 0,02%, trong quá trình nguội do sự kết tinh có chọn lọc nên chất cùng tinh dung điểm thép sẽ được tiết ra và tập trung trên biên giới hạt Khi nung nóng đến nhiệt độ trên cùng tinh, tại biên giới hạt sẽ bị chảy và vật liệu sẽ bị phá vỡ gây ra hiện tượng “bở nóng”

2.6 ảnh hưởng của Phốtpho (P)

Phốtpho là chất có hại, nó làm giảm một cách rõ rệt cơ tính của thép đặc biệt là độ dai va đập Phốtpho có nhiệt độ chảy thấp (440C), khối lượng riêng là 1,82g/ cm3 ở nhiệt độ thường phốtpho có thể hoà tan vào trong thép khoảng 1,2%, nếu vượt quá giới hạn này thì sẽ tạo ra pha Fe3P và pha này có nhiệt độ chảy thấp (10500C) làm cho thép bị “bở nguội” Phốtpho chỉ có ích trong một số loại thép còn hầu hết đều bị coi là tạp chất có hại

3 Công nghệ chế tạo xích vòng

Trong ngành khai thác than Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung, việc vận chuyển than trong các hầm lò khai thác đến bãi nguyên liệu hầu hết sử dụng các xe gòng để vận chuyển Việc kết nối các xe gòng với nhau người ta sử dụng hai loại khớp nối là khớp nối “cứng” vá khớp nối “mềm” Xích vòng dùng trong công nghiệp khai thác than là một loại khớp nối và nó thuộc dạng khớp nối “mềm” Ưu điểm của xích vòng so với các loại khớp nối khác là nó có độ linh động, việc tháo lắp và thay thế là dễ dàng Hiện nay việc cung cấp xích vòng trong công nghiệp khai thác than một phần phải nhập khẩu và phần còn lại được sản xuất trong nước Tình hình tiêu thụ loại sản phẩm này ước khoảng 1.000 tấn/ năm (theo số liệu không chính thức của Cty CP Cơ khí Mạo Khê-TKV)

Công nghệ chế tạo xích vòng trong công nghiệp than đã, đang được thực hiện ở trong nước với quy trình công nghệ chính như sau:

Phôi thép (thanh, dây) → Công nghệ cắt uốn → công nghệ hàn → công nghệ nhiệt luyện

3.1 Công nghệ cắt uốn xích

Công nghệ này đã được chuyển giao với đơn vị sản xuất trong nước Công nghệ này là công nghệ tự động với công đoạn cắt và uốn là hoàn toàn tự động trên máy Công nghệ cắt uốn bao gồm hệ thống dẫn hướng, hệ thống má kẹp, hệ thống khuôn uốn và hệ thống dao cắt Phôi thép sau khi được kiểm tra về kích thước hình học, thành phần hoá học và độ cứng sẽ được đưa vào máy cắt uốn Chu trình cắt uốn chế tạo phôi xích được tiến hành như sau: Phôi thép được đưa vào hệ thống dẫn hướng và nắn thẳng (nếu phôi thép ở dạng cuộn) Sau đó phôi thép được đưa đến hệ thống má kẹp Hệ thống má kẹp bao gồm một dãy má kẹp 2 nửa để ôm sát vào phôi thép Sau khi phôi thép đã được kẹp chặt bằng hệ thống kẹp thì phôi được dịch chuyển đến phần uốn tạo hình sơ bộ Sau khi đã tạo hình sơ bộ phôi thép được cắt đoạn thành từng mắt xích Mắt xích sơ bộ được hệ thống gạt đưa sang bộ phận chờ ghép nối Chu trình tạo mắt xích tiếp theo được lặp lại như ban đầu Sau khi tạo được mắt xích thứ 2 thì sẽ được hệ thống ghép nối các mắt xích với mắt xích thứ nhất rồi sau đó chuyển qua khâu uốn tinh để khe hở giữa hai đầu mắt xích trong phạm vị cho phép để chuyển tiếp sang công nghệ hàn Hình 1.5 và 1.6 mô tả sơ bộ về máy cắt uốn công suất 5m xích/ phút và xích sau khi cắt uốn

Hình 1.5 Máy cắt uốn tạo phôi xích vòng

Hình 1.6 Xích vòng sau khi đã uốn cắt và ghép

Khi hàn nóng chảy, các khí xung quanh nguồn nhiệt có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình luyện kim và hình thành mối hàn Do đó để điều chỉnh quá trình hàn theo hướng tốt thì phải dùng các biện pháp công nghệ nhất định như: dùng thuốc bảo vệ, khí bảo vệ, hàn trong môI trường chân không…

Trong nhóm hàn này, thường gặp các phương pháp hàn khí, hàn hồ quang tay, hàn tự động và bán tự động dưới lớp thuốc, hàn hồ quan trong môi trường khí bảo vệ, hàn điện xỉ, hàn plasma…

- Hàn áp lực: Phương pháp hàn này thường ở các dạng sau:

+ Hàn dưới tác dụng của nguồn nhiệt và áp lực: Đối với phương pháp này phạm vi nguồn nhiệt tác động để hàn là rất lớn Bằng nguồn nhiệt này ở một số phương pháp hàn kim loại bị nung nóng đến nhiệt độ bắt đầu chảy (hàn điểm, hàn đường) ở một số phương pháp khác, kim loại chỉ đạt đến trạng thái dẻo (như hàn tiếp xúc điện trở, hàn khuyếch tán) kim loại hoàn toàn không chảy mà sự liên kết hàn xảy ra do khuyếch tán ở trạng thái rắn có sự tác dụng của nhiệt và áp lực

+ Hàn dưới áp dụng của áp lực: ở phương pháp này sự liên kết hàn chỉ do tác dụng lực mà hoàn toàn không có nguòn nhiệt cung cấp Một số phương pháp phổ biến như: hàn nguội, hàn nổ, hàn siêu âm

3.2.2 Công nghệ chế tạo xích vòng

Công nghệ hàn xích vòng thuộc phương pháp hàn nóng chảy Cụ thể là phương pháp hàn đối đầu nóng chảy Hàn đối đầu nóng chảy là phương pháp hàn tiếp xúc đối đầu, toàn bộ mặt kim loại các phần tử hàn nối được nung nóng chảy

Các bước công nghệ của quá trình hàn xích vòng được mô tả như sau:

Xích vòng sau công đoạn tạo phôi với kích thước về độ dài theo yêu cầu sẽ được chuyển sang công đoạn hàn Việc hàn các mắt xích được tiến hành trên máy hàn tự động với công suất máy hàn được 5 mắt xích/ phút Chu trình hàn xích diễn ra như sau: Xích vòng sau khi được tiến hành uốn cắt và tạo thành sợi xích sẽ được đưa vào máy hàn Máy hàn xích bao gồm hệ thống kẹp xích, dẫn hướng, hệ thống hàn Hệ thống dẫn hướng và hệ thống kẹp chi tiết trong hệ thống hàn gần giống hệ thống kẹp và dẫn hướng của công nghệ cắt uốn Hệ thống hàn bao gồm 04 mỏ hàn chia thành 02 bộ lắp đối xứng với nhau Khi mắt xích đưa đến đầu hàn thì với mỗi mắt xích sẽ được 02 đầu hàn thực hiện Các mắt xích được gá chặt trên bàn hàn, công đoạn này có tác dụng giữ chặt vật hàn trên giá hàn để khi hàn vật hàn không bị xê dịch Mắt xích đầu tiên sẽ được thực hiện trên cụm đầu hàn thứ nhất Sau khi hàn xong, vật hàn được dịch chuyển tịnh tiến lên phía trước và xoay 900 đến hàn tiếp mắt xích thứ 2 Mắt xích thứ hai được thực hiện trên cụm đầu hàn thứ 2 Các mắt xích tiếp theo được thực hiện theo như mắt xích thứ nhất và mắt xích thứ 2 cho đến khi thực hiện xong đoạn xích

Hình 1.7, 1.8 và 1.9 cho ta thấy mô hình máy hàn tự động xích vòng và sản phẩm xích sau khi hàn xong và hoàn thiện

Hình 1.7 Máy hàn xích vòng tự động

H×nh 1.8 XÝch vßng sau khi hµn qua kh©u tinh chØnh

H×nh 1.9 S¶n phÈm xÝch sau hoµn thiÖn

4 Yêu cầu về vật liệu làm xích

4.1 Về mặt hình học

- Kích thước: thép dạng thanh hoặc cuộn Φ14±0,4 và Φ18±0,4 - Độ ôvan: ≤ 0,2

4.2 Độ cứng độ cứng sau ủ ≤ 200HB 3.3 Độ bền

- σb (Rm) ≥ 780 MPa - σc (R0,2) ≥ 590 MPa - δ ≥ 10 (%)

phần II

nội dung - phương pháp nghiên cứu 1 Nội dung nghiên cứu

Đề tài tiến hành triển khai các nội dung nghiên cứu như sau:

- Nghiên cứu tổng quan về thép hợp kim thấp và mác 25MnV dùng để chế tạo xích vòng sử dụng trong các hầm lò khai thác than với các tài liệu và tiêu chuẩn cũng như thiết bị sản xuất trong nước và quốc tế;

- Nghiên cứu để xác lập quy trình công nghệ sản xuất thép hợp kim mác 25MnV gồm các bước công nghệ như sau:

+ Công nghệ luyện thép; + Công nghệ tinh luyện; + Công nghệ gia công áp lực; + Công nghệ nhiệt luyện

- Kiểm tra một số tính chất của vật liệu: thành phần hoá học, tính chất cơ lý, tổ chức tế vi

- Chế tạo sản phẩm xích vòng và dùng thử để đánh giá chất lượng

2 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu áp dụng đối với đề tài này là phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Vì vậy để có được các kết quả nghiên cứu, nhóm thực hiện đề tài đã sử dụng một số phương pháp và thiết bị nghiên cứu sau:

- Dựa trên cơ sở lý thuyết và thực tế về điều kiện làm việc của loại vật liệu hiện đang được sử dụng của đơn vị sản xuất cũng như tham khảo một số tài liệu có liên quan để tiến hành lựa chọn mác thép;

- Trong quá trình thực hiện, nhóm thực hiện sử dụng một số thiết bị sau để nghiên cứu:

+ Lò cảm ứng trung tần 500kg/ mẻ để xác lập quy trình công nghệ luyện thép; + Thiết bị tinh luyện điện xỉ để xác định công nghệ tinh luyện;

+ Thiết bị khuôn đúc để xác định công nghệ đúc, búa rèn 750kg, 250kg, thiết bị cán và thiết bị kéo để xác định công nghệ gia công áp lực;

+ Sử dụng phương pháp phân tích hoá học và phương pháp phân tích quang phổ phát xạ để kiểm tra thành phần hoá học của thép;

+ Dùng máy kéo nén vạn năng W60 để xác định giới hạn bền, giới hạn chảy, độ giãn dài của thép;

+ Máy đo độ cứng TK2M và máy COMPUTEST để đo độ cứng của vật liệu; + Sử dụng kính hiển vi quang học để nghiên cứu tổ chức tế vi của vật liệu

- Ngoài ra nhóm thực hiện đề tài tham khảo công nghệ chế tạo xích vòng để chế tạo phôi thép phù hợp với điều kiện sản xuất thực tế của đơn vị sản xuất