Ti liệu về khuônđùnép
I. quá trình đùnép nhôm.
1. Nguyên tắc đùn ép:
Nguyên tắc cơ bản của đùnép nhôm rất đơn giản: một thỏi nhôm hình trụ đã qua xử
lý gia nhiệt trớc đợc đặt trong máy đùnép thuỷ lực v đợcép ở áp suất cao qua một
khuôn ép bằng thép để m khi thỏi đùn ra khỏi máy ép sẽ có hình dạng theo ý muốn. Bản vẽ
biểu đồ của một chu trình sản xuất đợc thể hiện ở Hình 1: trọng tâm của chu trình l khuôn
. Kiểu khuôn đơn giản nhất l loại khuôn thép đợc qua xử lý nóng, có một lỗ, đợc gia
công cơ khí đặc biệt, có hình dạng theo thiết kế. Cùng với các phụ kiện khác, khuônđợc
giữ trong một trợt khuôn - một bộ phận của máy ép. Gắn chặt với trợt khuôn l một
container (buồng ép). Trong buồng ép l một billet đợc chèn vo sau khi nó đã đợc nung
nóng ở nhiệt độ khoảng 500
0
C. Buồng ép cũng đợc gia nhiệt bằng một dụng cụ cách điện
tốt, nhằm đảm bảo billet luôn đợc giữ ở nhiệt độ đồng nhất. Ram (pittông) sẽ tạo áp lực lên
Billet v đầu của ram (dummy block: chy ép) phải đợc thay định kỳ, bởi vì chức năng của
nó l hấp thụ mi mòn do sự tiếp xúc với kim loại nóng gây ra.
áp lực đợc thực hiện bởi Main piston (pitông chính) vận hnh bằng dầu thuỷ lực. Dầu thủy
lực sinh ra dới áp lực của bơm dầu. áp lực ny sẽ lm thanh nhôm đợcép qua lỗ trong
khuôn, tạo thnh thanh có hình dạng giống với hình của lỗ trong khuôn.
Piston chính
Ram
Container
Chy ép
Billet
Khuôn
Dầu thuỷ lực
Xilanh chính
Trợt đỡ khuôn
Máy cắt
Hình 1: Mặt cắt đứng của máy đùn ép.
Chu trình phải dừng trớc khi mũi Ram chạm khuôn. Container quay trở lại xilanh nhả
khuôn còn giữ phần còn lại của Billet; Ram cũng sẽ lùi lại v mẩu Billet sẽ bị tách ra khỏi
khuôn bởi một lỡi cắt từ trên. Công suất lớn nhất m pitông chính thực hiện đợc gọi l
công suất ép. Công suất épđợc đo bằng tấn. Các máy ép công nghiệp có công suất từ 500
đến 20.000 tấn, nhng hầu hết nằm trong khoảng 1.200 - 3.500 tấn.
2. Các kiểu máy ép:
1
Về ứng dụng thực tế, các kiểu cơ bản của máy đùnépđợc chỉ ra ở hình 2.
a. Máy đùnép trực tiếp loại đơn giản :(bản vẽ A, hình 2)
Đây l kỹ thuật cơ bản.
b. Máy đùnép trực tiếp có lõi rỗng :(bản vẽ B, hình 2)
Kiểu ny đợc sử dụng để đùnép các thanh rỗng vì nó không thể sử dụng các khuôn truyền
thống.
Các bớc cơ bản của máy ép ny đợc thực hiện nh sau:
Pitông v thiết bị rỗng cùng tiến lên cho đến khi Ram chạm đến Billet
Lõi rỗng trung tâm tiến trong khi Ram dừng lại, tạo đờng qua Billet v xuyên qua nó
(nhng thờng thì Billet đợc khoan trớc) v dừng lại khi đầu của nó đã vo lỗ khuôn.
Lúc ny thiết bị rỗng dừng trong khi Ram tiến v Billet đợcđùn qua khoảng hình khuyên
giữa khuôn v lõi rỗng.
c. Máy đùnép gián tiếp hoặc máy ép ngợc: (bản vẽ C, hình 2)
Trong quá trình đùnép gián tiếp, lực máy ép tạo ra một áp lực rất cao trong buồng
ép. lực ép ny lm bề mặt của billet dính chặt vo thnh buồng ép. Khi Billet tiến vo buồng
ép, các tầng bên trong buống ép di chuyển dễ dng hơn các tầng gần bè mặt. Điều ny do
phản ứng ma sát đáng kể tạo ra.Các phản ứng ny có thể hấp thụ hơn 20% lực ép khi vận
hnh trên các hợp kim cứng. Điều ny lm hạn chế khả năng đùn ép, đặc biệt với các thanh
mỏng.
Đối với loại máy ép ngợc, buồng épđợc lm để di chuyển cùng tốc độ v cùng
hớng với Ram , để m không có sự di chuyển tơng ứng giữa Billet v buồng ép , không có
các phản ứng ma sát v ton bộ lực ép sẽ đợc tận dụng để đùnép Billet. Vì có cùng lực ép,
do đó, có thể đạt đợc tốc độ ép cao hơn: ví dụ đối với các máy ép có vách mỏng hơn. Một
thuận lợi khác đối với loại máy ép nghịch ny l với hệ thống ny thì có thể tránh đợc điểm
lm việc cứng v hạn chế đợc hiện tợng tạo ra thớ kết tinh ở phía cuối khi sử dụng hợp
kim cứng, giảm số các thanh bị khuyết tật.
Tuy nhiên, cùng với các thuận lợi trên thì kiểu máy ép ny cũng có những bất lợi đáng
kể. Một trong những bất lợi chính l, đối với loại máy ép trực tiếp, vỏ của Billet có chứa
nhiều oxit v chất kết tủa còn nằm ở trên vách buồng ép v đợc Ram thu lại sẽ đợc
chuyển đến khu thải. Quá trình ny lại không xảy ra với máy ép nghịch nơi m vỏ Billet
hình thnh trực tiếp trên bề mặt của thanh ép, gồm cả các khuyết tật bề mặt. Một hạn chế
quan trọng khác của máy ép nghịch l các sản phẩm đợcđùnép phải đi qua bên trong trục
giữ khuôn v điều ny lm hạn chế các thanh đạt đợc.
2
A
B
C
Hình 2: Ba kiểu máy ép cơ bản
II. Khuônđùn ép:
1. Các loại khuôn:
Các tiêu chí thiết kế cơ bản cho việc chế tạo khuôn phải theo các nhân tố nền tảng
dới đây:
- Khuôn l một kết cấu cơ khí phức tạp, đợc lm bằng chất liệu cứng v bền.Do đó,
khuôn cng nhỏ cng tốt vì lí do chi phí v lí do lm việc.
- Khuôn phải qua áp lực cao v phải chịu đợc áp lực ép của máy ép m không bị nứt gãy.
Từ hai nguyên tắc cơ bản đơn giản ny, khuôn cần có các thiết bị phụ kiện cụ thể để trợ giúp
nó thực hiện đúng chức năng. Cũng có các tiêu chí quan trọng m có nhiều hoặc ít ảnh
hởng đến dạng khuôn tơng ứng kiểu máy épđợc sử dụng. Khuônép có thể đợc chia
thnh 3 loại cơ bản dựa trên những nhân tố trên:
a. Khuôn đặc:
Đây l loại khuôn dùng cho đùnép các thanh lộ thiên, v hình 5 chỉ cách lắp ráp
khuôn loại kiểu ny. Đầu tiên, một vòng kẹp khuôn (die ring), đủ lớn cho phép việc lắp đặt
đợc chèn vo phần trợt đỡ khuôn(die holder slide), đợc hỗ trợ bởi một Die Backer có
miệng rộng hơn một chút so với khuôn v các vòng đệm đồng bộ cho sự hỗ trợ v lm kín
khoảng cách trên phần trợt. Các bộ phận ny (khuôn, vòng khuôn, backer v đệm khuôn)
tạo thnh cái gọi l bộ trọn gói của sự lắp ráp dụng cụ đùn ép.
b. Khuôn porhole:
3
Dùng cho đùnép các thanh rỗng. Dễ dng thấy rằng vấn đề liên quan ở đây l việc tạo
ra một lỗ v hình 6 đã chỉ ra cách giải quyết vấn đề ny bằng một ống có mặt cắt hình tròn.
Một khuôn sau tạo ra hình dáng bên ngoi của thanh v một lỗ trục (mandrel) tạo hình
dáng bên trong. Mandrel đợc gắn với khuôn trớc, v dới sức ép của Ram áp lực, billet
đợc chia thnh 4 luồng tơng ứng với các kênh nạp hoặc các lỗ ABCD của khuôn trớc.
Sau đó, bởi vì có áp lực cao, 4 luồng ny tự gắn với nhau lần nữa, v kim loại đợcép qua
một khoảng giữa miệng của Mandrel v miệng khuôn sau, tạo thnh thanh ép rỗng đơn.
Khuôn kiểu spider cho các thanh rỗng (hình 7): Đợc sử dụng theo cách tơng tự với
kiểu porhole. Tuy nhiên khác biệt ở chỗ Mandrel hon ton mở, với cả Mandrel v khuôn
đợc thiết lập theo bề mặt hình nón. Điều đó có nghĩa l vòng kẹp khuôn phải đợc lm có
vỏ bên trong hình nón. Cái tên spider-con nhện xuất phát từ dạng của Mandrel tức l có
các chân.
Công nghệ tiên tiến có khuynh hớng sử dụng loại khuôn kiểu spider bởi vì kiểu dạng của
Mandrel lm cho chúng dễ bôi trơn hơn v giảm chi phí v vì có thể đạt đợc tốc độ ép cao
hơn với dụng cụ ny. Tuy nhiên, do sự hỗ trợ tơng đối yếu, điều ny có nghiã l các loại
khuôn kiểu ny sẽ có độ chịu thấp đối với lu lợng kim loại khi đùn ép, v do đó chúng
phù hợp nhất đối với các profile đối xứng.Từ quan điểm ny thì loại khuôn porthole sẽ
phù hợp với các profile không đối xứng v phức tạp.
Rõ rng rằng, mỗi hệ thống có thuận lợi v hạn chế riêng. V các nh thiết kế khuôn phải
dựa nhiều vo kinh nghiệm của mình v khả năng trực giác trong việc chọn kiểu khuôn phù
hợp cho các thanh đùnép rỗng, đồng thời xem xét loại kiểu thanh, hợp kim đợc sử dụng
cũng nh chi phí v độ bền của chúng.
Đánh giá cuối cùng phải đợc đa ra về các profile rỗng.
Trong những trờng hợp ny, không có sự lựa chọn no tốt hơn việc sử dụng một Bore
Mandrel m cho phép các thanh đùnép hình ống đợc sản xuất m không phải phân chia
kim loại. Tất nhiên thờng thì khi một Bore Mandrel đợc sử dụng thì Billet phải đợc
khoan trớc. V trong thực tế, khoét lỗ trên máy ép có thể dẫn tới sự chệch hớng của
Mandrel, đặc biệt l khi lm việc với các hợp kim cứng hoặc trong mọi trờng hợp có thể
tạo nên một lỗ đợc khoét không đồng đều dẫn đến hình dạng nghèo nn bên trong ống.
Mặc dầu việc sử dụng một Bore Mandrel sẽ giải quyết vấn đề ny, tuy nhiên luôn phải nhớ
rằng kỹ thuật ny cũng có những hạn chế của nó cho nên tốt hơn hết l chỉ sử dụng cho các
thanh rắn chắc, đơn giản v đối xứng.
Không đối xứng dẫn tới sức ép không đối xứng trên Mandrel, gây ra sự lệch tâm của lỗ hoặc
thậm chí gây ra rạn nứt của chính Mandrel.
Khuôn l trung tâm của qui trình ép v ngay cả máy ép tinh vi nhất cũng sẽ không thể sản
xuất ra các sản phẩm tốt m không có khuôn phù hợp. Vì lý do ny, để cải thiện quy trình
ép cần có những nỗ lực cho các tiêu chí thiết kế v các phơng pháp chế tạo khuôn.
4
2. Các bộ phận của khuôn:
Lắp ráp dụng cụ khuôn cơ bản đợc chỉ ra ở hình 3.
khuôn
bộ phận chứa dụng cụ
vòng khuôn
khuôn phụ
đệm khuôn
đệm phụ
Hình 3: Một bộ lắp ráp khuôn điển hình
Các bộ phận bao gồm khuôn, khuôn phụ, đi kèm l áo khuôn, đệm khuôn v đệm
phụ. Các bộ phận ny đợc lắp vo một bộ phận gọi l bộ phận chứa dụng cụ (tool carrier),
hoặc l container. Một cửa trợt đóng giữ việc lắp đặt bảo vệ khỏi lực của máy ép. Khuôn
phụ v đệm khuôn giúp phân bổ áp lực đồng đều v hỗ trợ khuôn.
a. Container:
Đây l một xylanh thép, có một tấm đệm lót có thể thay chuyển đợc. Container có
đờng kính bên trong lớn hơn một chút so với đờng kính billet đợcđùn ép. Chiều di của
nó thay đổi theo lợng công suất v nh chế tạo máy ép.
b. Vòng khuôn (Die ring):
L một ống lồng (bọc ngoi) để giữ khuôn v khuôn phụ trong mối liên kết trục với
nhau.
c. Khuôn phụ (backer):
Khuôn phụ giống nh khuôn nhng thờng dy hơn 2 đến 3 lần. Nó nh l một đĩa
thép v nó có một lỗ lớn hơn lỗ của khuôn. Khuôn phụ thờng đợc trang bị các chốt hoặc
vấu lồi để có thể gắn nó với khuônđùnép hợp lý. Khuôn phụ hỗ trợ khuôn chống lại áp lực
billet v l phơng tiện giữ khuôn.
d. Đệm khuôn (Bolster):
L một bộ phận bằng thép hợp kim hình đĩa đợc gia công cứng, có đờng kính bằng
đờng kính áo khuôn. Đệm khuôn hỗ trợ khuôn v khuôn phụ v nhằm giảm thiểu độ vênh
lệch. Đệm phụ (Sub-boster) tơng tự nh đệm khuôn.
e. Giá đỡ khuôn (Die holder):
5
Đây l một bộ phận của máy ép. Nó nằm giữa container v trục ép. Nó có thể tháo ra đợc
hoặc có thể vuông góc với hớng đùnép (tuỳ thuộc vo kiểu máy ép) để m có thể tháo
khuôn ra nhằm loại bỏ đầu mẩu hoặc phế phẩm.
f. Stem (ram):
L một bộ phận đùnép có chức năng cho billet vo trong container v nó tiếp xúc với
dummy block. L một đoạn của xylanh chính, stem phải có khả năng chịu đợc lợng ép tối
đa. Chy ép (dummy block) l một đĩa thép, dy khoảng 3, có đờng kính nhỏ hơn bên
trong container một chút(khoảng 0.025). Nó tạo thnh một sự bảo vệ khỏi việc nạp ngợc
giữa billet nóng v Stem.
Thuật ngữ stem đợc sử dụng thay cho hoặc đôi khi đồng nghĩa với ram trong
những trờng hợp nhất định.
3. Mác thép chế tạo khuôn v chế độ nhiệt luyện khuôn:
a. Các mác thép chế tạo khuôn:
Khuôn đùnép chịu tải trọng va đập nhỏ nhng phải chịu ma sát lớn, áp suất cao,
nhiệt độ mặt khuôn tới (400ữ500)
0
C do phải tiếp xúc lâu với phôi nóng. Để có tính cứng
nóng cao, khuônđùnép phải dùng thép có (0,30ữ0,40)%C với lợng hợp kim Cr, W cao,
ngoi ra có thêm 1%V để nâng cao tính chống mi mòn, giữ hạt nhỏ v 1%Mo để tránh ròn
ram.
Mác thép dùng phổ biến l 30Cr2W8V (tơng đơng 3X2B8 của Nga, H21 của Mỹ v
SKD5 của Nhật.
Thnh phần hoá học của một số mác thép thông dụng lm khuônđùn ép:
Tiêu
chuẩn
Mác thép %C %W
(Mn)
%Mo %Cr %V %Si
(Ni)
TCVN 50CrNiMo
0,50ữ0,60 0,50ữ0,80 0,15ữ0,30 0,50ữ0,80
-
1,40ữ1,80
OCT
5XHM
0,50ữ0,60
-
0,15ữ0,30 0,50ữ0,80
-
0,10ữ0,40
JIS SKT4
0,50ữ0,60 0,60ữ1,00 0,20ữ0,50 0,70ữ1,00
-
1,30ữ2,00
TCVN 50CrMnMo
0,50ữ0,60 1,20ữ1,60 0,15ữ0,30 0,60ữ0,90
-
0,25ữ0,60
TCVN 30Cr2W8V
0,30ữ0,40 7,50ữ9,00
-
2,20ữ2,70 0,20ữ0,50
-
JIS SKD5
0,25ữ0,35 9,00ữ10,00
Mn(0,60)
2,00ữ3,00 0,30ữ0,50
-
AISI H21
0,26ữ0,36 8,50ữ10,00
-
3,00ữ3,75 0,30ữ0,60 0,15ữ0,50
b. Chế độ nhiệt luyện khuôn:
Đại bộ phận khuôn có hình dáng phức tạp, phần lm việc bên trong có nhiều góc
cạnh, cân thiết phải tránh sự tăng biến dạng trong quá trình nhiệt luyện. Với những đặc điểm
trên nên nhiệt luyện khuôn phải đạt đợc đầy đủ cơ tính đã định không có vết nứt v biến
dạng
Đối với mác thép phổ biến dùng chế tạo khuôn dập l 30Cr2W8V thì nhiệt độ tôi l
1050ữ1100
0
C. Khi nung để tôi, khuôn dập đợc chất vo lò có nhiệt độ 600ữ650
0
C, giữ
6
nhiệt trong khoảng 2h, sau đó nâng nhiệt lên tới nhiệt độ yêu cầu với tốc độ 75ữ100
0
C/h.
Thời gian giữ nhiệt trong lò đợc tính 40ữ50 phút cho từng 25mm chiều dầy bé nhất của
khuôn. Môi trờng lm nguội l dầu nhng không cho phép nguội hon ton (tới nhiệt độ
phòng). Những khuôn lớn cần phải lm nguội trong dầu ở khoảng nhiệt độ 100ữ150
0
C v
chuyển ngay vo lò để ram. Nếu không tiến hnh ram ngay có thể tạo ra vết nứt. Độ cứng
sau khi tôi đạt đợc 49ữ52HRC.
Nhiệt độ ram khuôn từ 600ữ650
0
C, thời gian ram đợc tính 40ữ45 phút cho từng 25mm
chiều dầy bé nhất của khuôn. Độ cứng sau khi ram đạt 40ữ48HR
T
0
C
1050-1100
0
C
600-650
0
C
600-650
0
C
n
g
uội tron
g
dầu
n
g
uội tron
g
dầu
(h)
Ram
Tôi
Sau khi tôi v ram cao khuôn cần hoá nhiệt luyện để nâng cao độ cứng, tính chống
mi mòn. Hoá nhiệt luyện khuôn có thể l thấm N hoặc thấm C-N nhiệt độ thấp. Thấm N có
tính chống mi mòn cao tuy nhiên thời gian thấm lâu, lớp thấm giòn, Thấm C-N tính chống
mi mòn thấp hơn nhng lớp thấm ổn định tuy nhiên tính chống mi mòn vẫn đạt yêu cầu.
Thấm N khuôn tiến hnh ở nhiệt độ 500ữ520
0
C, thời gian thấm 20ữ24h, lớp thấm đạt
0,2ữ0,3mm.
Thấm C-N khuôn tiến hnh ở nhiệt độ 500ữ600
0
C, thời gian thấm 20ữ24h, lớp thấm đạt
0,2ữ0,3mm, độ cứng đạt 65HRC.
III. Các loại nhôm biến dạng phổ biến dùng cho đùn ép:
Có rất nhiều loại nhôm hợp kim biến dạng. Tuy nhiên, đa số các sản phẩm đùnép
đều từ các nhóm hợp kim nhôm dới đây:
7
Tạp chất
Nhóm
Kí
hiệu
Si Fe Cu Mn Mg Cr Ni Zn Ga V
Thnh
phần khác
Ti
Mỗi
TP
Tổng
1050A 0.25 0.40 0.05 0.05 0.05 - - 0.05 - 0.05 - 0.03 0.03 -
1000
1350 0.10 0.40 0.05 0.01 - 0.01 - 0.05 0.03
0.05B
0.02V+Ti
2014
0.05-
1.2
0.7
3.9-
5.0
0.04-
1.2
0.2-
0.8
0.10 - 0.25 - - - 0.15 0.05 0.15
2000
2017A
0.2-
0.8
0.7
3.5-
4.5
0.04-1 0.10
0.4-
1.0
- 0.25 - - 0.25Zr+Ti - 0.05 0.15
3003 0.6 0.7
0.05-
0.2
1-1.5 - - - 0.1 - - - - 0.05 0.15
5052 0.25 0.4 0.1 0.1
2.2-
2.8
0.15-
0.35
- 0.1 - - - 0.2 0.05 0.15
5154 0.25 0.4 0.1 0.1
3.1-
3.9
0.15-
0.35
- 0.2 - - - 0.2 0.05 0.15
5454 0.25 0.4 0.1 0.5-1 2.4-3
0.05-
0.2
- 0.25 - - - 0.15 0.05 0.15
5438 0.40 0.40 0.10 0.4-1 4-4.9
0.05-
0.25
- 0.25 - - - 0.15 0.05 0.15
3000
5086 0.40 0.50 0.1
0.2-
0.7
3.5-
4.5
0.05-
0.25
- 0.25 - - - 0.15 0.05 0.15
6101
0.3-
0.7
0.50 0.1 0.03
0.35-
0.8
0.03 - 0.10 - - 0.06B - 0.03 0.01
6005A
0.5-
0.9
0.35 0.3 0.5
0.4-
0.7
0.3 - 0.20 - -
0.12-
0.5Mn+Cr
0.10 0.05 0.15
6060
0.3-
0.6
0.1-
0.3
0.1 0.1
0.35-
0.6
0.05 - 0.15 - - - 0.10 0.05 0.15
6061
0.4-
0.8
0.7
0.15-
0.4
0.15
0.8-
1.2
0.04-
0.35
- 0.25 - - - 0.15 0.05 0.15
6262
0.4-
0.8
0.7
0.15-
0.4
0.15
0.8-
1.2
0.04-
0.14
- 0.25 - -
0.04-0.7Bi
0.4-0.7Pb
0.15 0.05 0.15
6063A
0.3-
0.6
0.15
-
0.35
0.1 0.15
0.6-
0.9
0.05 - 0.15 - - - 0.1 0.05 0.15
6463A
0.2-
0.6
0.15 0.25 0.05
0.3-
0.9
- - 0.05 - - - - 0.05 0.15
6763
0.2-
0.6
0.08
0.04-
0.16
0.03
0.45-
0.9
- - 0.03 - 0.05 - - 0.03 0.10
6000
6082
0.7-
1.3
0.50 0.1 0.4
0.6-
1.2
0.25 - 0.20 - - - 0.10 0.05 0.15
7003 0.30 0.35 0.2 0.3
0.5-
1.0
0.20 -
5.0-
6.5
- - 0.05-0.25Zr 0.2 0.05 0.15
7010 0.12 0.15
1.5-
2.0
0.1
2.1-
2.6
0.05 0.05
5.7-
6.7
- - 0.11-0.17Zr - 0.05 0.15
7012 0.15 0.25
0.8-
1.2
0.08-
0.15
1.8-
2.2
0.04 -
5.8-
6.5
- - 0.10-0.18Zr - 0.05 0.15
7020 0.35 0.40 0.2
0.05-
0.5
1.0-
1.4
0.10-
0.35
-
4.0-
5.0
- - - - 0.05 0.15
7000
7075 0.40 0.50
0.12-
2.0
0.3
2.1-
2.9
0.18-
0.28
-
5.1-
6.1
- - - 0.20 0.05 0.15
1. Hợp kim hệ Al-Mg-Si:
Các hợp kim có seri Al- Mg-Si chứng minh các đặc tính kinh tế v kĩ thuật nhất đối
với loại kiểu ứng dụng ny, cho thấy khả năng lm việc v tốc độ ép cao, sự đơn giản của xử
lý nhiệt, tính dẫn điện tốt, các đặc tính cơ khí hon hảo, khả năng da ra các thnh phẩm có
bề mặt tốt, độ chịu mi mòn cao v tính dễ hn. Ước tính rằng vi triệu tấn hợp kim loại ny
8
đợc đùnép hng năm, đôi khi có hình dáng phức tạp, đợc sử dụng cho cửa v khung cửa,
trang trí xe hơi, cấu trúc nh cao tầng, thanh dẫn điện, máy trao đổi nhiệt, v.v
Những hợp kim nhôm đại diện nhất v nổi tiếng nhất trong seri ny, bao gồm một số
thnh phần tiêu chuẩn hoá ở một số quốc gia đợc chi tiết ở hình dới.
6060 v 6063: nổi tiếng dới cái tên Al-Mg-Si 0.5. Những hợp kim ny l những vật liệu có
khả năng đùnép tốt nhất v chúng đợcđùnép ở tốc độ rất cao.
Chúng chịu mòn trong điều kiện mạnh v có thể dùng cho việc đánh bóng bề mặt, anod v
sơn.
Có những thnh phẩm dùng cho trang trí, ví dụ nh trang trí ô tô, hay sử dụng loại 6463
hoặc 6763. Các loại ny có nhôm nguyên chất đạt treen 99.8% v hm lợng Fe cực thấp.
Al-Mg-Si 0.7 (6005): Hợp kim ny , với các biến thể 6005 A, 6105 v.v l một trong những
công thức phổ biến nhất trong số các hợp kim Al-Mg-Si có độ mạnh cơ khí trung bình. Mức
độ cao hơn của hợp kim khi đợc so sánh với 6060 cho thấy có sự gia tăng cờng độ cơ khí
m cho phép nó đợc sử dụng cho các mục đích xây dựng v bán xây dựng. Việc thuận lợi
khi lm việc với hợp kim ny l một nền tảng tốt đối với sự phát triển rộng rãi hơn các ứng
dụng.
Al-Mg-Si-Cu (6061) v Al-Mg-Si-Mn (6082): Các hợp kim ny có các đặc tính cơ khí rất tốt
trong số các hợp kim đang đợc sử dụng rộng rãi dãy 6000, v đặc biệt l 6082.
6061 đa ra đặc tính bền, dai rất tốt. Đây l một nhân tố có tính quan trọng trong việc quyết
định chính xác đúng đắn những hợp kim cho các mục đích xây dựng. Hợp kim ny cũng
đợc a chuộng bởi vì tính nhạy đối với khả năng tôi trong các hoạt động hn, cho thấy đặc
tính cơ khí cực tốt trong vùng hn chỉ thông qua bằng hoá gi m không cần giải pháp xử lý
nhiệt. Không có sự khác biệt trong khả năng chịu mòn v trong đặc tính sản phẩm giữa hai
hợp kim 6061 v 6068. Tóm lại, Cả hai loại hợp kim ny đều phù hợp cho luyện kim.
2. Các hợp kim hệ 7000 Al-Zn-Mg với cờng độ trung bình:
Trong vòng 30 năm qua đã có sự quan tâm đáng kể đến bộ ba hợp kim Al-Zn-Mg
(7020, 7005, 7003 v các loại tơng tự) m có ứng dụng đặc biệt trong thanh cuốn đờng
ray v các kết cấu hn nói chung. Các hợp kim đợc xử lý nhiệt ny cho thấy khả năng tự tôi
cực tốt v khả năng phục hồi các đặc tính cơ khí trong vùng luyện kim bị thay đổi do hn
m không cần xử lý nhiệt ton bộ.
Các hợp kim ny có cờng độ cơ khí tốt. Về khía cạnh kỹ thuật thì có khả năng cạnh
tranh với thép ở các cấu trúc hn. Chúng có độ bền tốt. Điều ny có nghĩa rằng chúng có thể
đợc dùng cho các thanh không phức tạp v khép kín. trong một số trờng hợp, nếu không
đợc sử dụng hợp lý, chúng có thể bị tróc v ăn mòn.
3.Các hợp kim hệ 2000 Al-Cu v hệ 7000 Al-Zn-Mg-Cu với cờng độ cao:
Lớp hợp kim ny bao gồm các hợp kim của dãy Al-Cu (loại 2014, 2024, 2017) v
của dãy Al-Zn-Mg-Cu (loại 7075 v 7021). Những hợp kim ny l những hợp kim yếu, có
xử lý nhiệt, có độ mạnh cơ khí cao nhất, với giá trị chịu căng cao bằng 700 N/mm
2
hoặc hơn
thế. Khả năng lm việc của chúng hạn chế, ví dụ, chúng có thể đợc sử dụng cho các thanh
9
đùn ép mặt cắt hở nếu hình dạng không quá phức tạp v các thanh mặt cắt kín bằng cách sử
dụng một lõi rỗng. Các chất liệu ny hoặc l không thể đợc hn hoặc có thể đợc hn
nhng rất khó khăn. Thậm chí khi hn đợc thì cũng có thể gây ra những thay đổi kết cấu
với đặc tính cơ khí bị giảm mạnh. Bất lợi ny lm cho chúng ít đợc lựa chọn trong hn.
Tất cả các hợp kim ny phải đợc bảo vệ chống ăn mòn.
Các hợp kim của dãy 2000 v 7000 thờng đợc sử dụng cho kết cấu máy bay, v nói
chung, chúng đợc sử dụng trong các trờng hợp có tỉ lệ cờng độ/trọng lợng l một trong
những mục tiêu cơ bản của thiết kế.
4. Hợp kim không nhiệt luyện hệ 3000 Al-Mn v các hợp kim đùnép hệ 5000 Al-Mg:
Hợp kim Al-Mn dãy 3000 rất thích hợp cho nh máy hoá chất v các ống trao đổi nhiệt, bản
vẽ sâu v cho đùnép va đập. Khả năng chịu mi mòn cao, tốt nh nhôm nguyên chất.
Các hợp kim nhôm tốt nhất m không thể bị lm cứng bằng xử lý nhiệt l những loại
thuộc seri 5000 Al-Mg. Tăng lợng Mg (Tỉ lệ cao nhất trong nhôm thơng mại l 5%) nâng
cao đặc tính cơ khí nhng lại giảm khả năng lm việc, m thậm chí trong những trờng hợp
tốt nhất cũng không bao giờ cao. Vì lí do ny m các thanh ép trong 5000 hợp kim luôn có
những hình dạng đơn giản hoặc chỉ hơi phức tạp một chút.
Các hợp kim Al-Mg chịu mi mòn cao. Những sử dụng cơ bản đối với 5000 hợp kim
bao gồm các ứng dụng trang trí , kiến trúc, các biển chỉ đờng, tu thuyền v bình đông
lạnh.
10
. Ti liệu về khuôn đùn ép
I. quá trình đùn ép nhôm.
1. Nguyên tắc đùn ép:
Nguyên tắc cơ bản của đùn ép nhôm rất đơn giản: một. nhiệt trớc đợc đặt trong máy đùn ép thuỷ lực v đợc ép ở áp suất cao qua một
khuôn ép bằng thép để m khi thỏi đùn ra khỏi máy ép sẽ có hình dạng theo ý muốn.