Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ rót và ma sát thành khuôn kim loại áo cát đối với độ chảy loãng của hợp kim nhôm đúc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ RĨT VÀ MA SÁT THÀNH KHN KIM LOẠI ÁO CÁT ĐỐI VỚI ĐỘ CHẢY LOẢNG CỦA HỢP KIM NHÔM ĐÚC S K C 0 9 MÃ SỐ: T2014 – 100 S KC0 Tp Hồ Chí Minh, 12/2014 B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR NG IH CS THÀNH PH H PH M K THU T CHÍ MINH BÁO CÁO T NG K T TÀI KH&CN C P TR NGHIÊN C U NH H NG NG C A NHI T RĨT VÀ MA SÁT THÀNH KHN KIM LO I ÁO CÁT V I I CH Y LO? NG C A H P KIM NHÔM ÚC M? s : T2014-100 Ch nhi m tài: GV.ThS Nguy n Thanh Tân TP HCM, Tháng 12 n m 2014 TR NG IH CS PH M K THU T THÀNH PH H CHÍ MINH NV C KHÍ CH T O MÁY BÁO CÁO T NG K T TÀI KH&CN C P TR NGHIÊN C U NH H NG NG C A NHI T RĨT VÀ MA SÁT THÀNH KHN KIM LO I ÁO CÁT V I I CH Y LO? NG C A H P KIM NHÔM ÚC M? s : T2014-100 Ch nhi m tài: GV.ThS Nguy n Thanh Tân Thành viên tài: TP HCM, Tháng 12 n m 2014 DANH SÁCH NH NG NG STT H tên I THAM GIA n v công tác Nhi m v TÀI c giao N V PH I H P CHÍNH STT Tên n v n c Trang N i dung ph i h p M CL C Trang M C L C DANH M C B NG BI U DANH M C CÁC CH VI T T T CH NG M U 1.1 T ng quan t?nh h?nh nghiên c u thu c l nh v c tài n c 1.2 Tính c p thi t 12 1.3 M c tiêu 12 1.4 Cách ti p c n 12 1.5 Ph ng pháp nghiên c u 12 1.6 i t ng nghiên c u 12 1.7 Ph m vi nghiên c u 12 1.8 N i dung nghiên c u 13 CH NG C S L? THUY T 14 2.1 T ng quan v công ngh úc 14 2.3 Công ngh úc khuôn cát 23 2.4 Khuy t t t úc th ng g p 25 CH NG PH NG PHÁP TH C NGHI M 29 CH NG K T LU N VÀ NGH 43 4.1 K t lu n 43 4.2 ngh 43 PH L C 44 Ph l c 2: K? hi u ng d ng c a h p kim nhôm 45 TÀI LI U THAM KH O 47 Trang DANH M C B NG BI U B ng Trang B ng 2.1 Thành ph n ch t bi n tính cho h p kim nhơm tính theo % kh i l ng m n u B ng 3.1 Thành ph n hóa h c h p kim nhơm ADC12 theo tiêu chu n Nh t, JIS H5302 13 25 DANH M C CÁC CH Trang VI T T T THÔNG TIN K T QU NGHIÊN C U Thông tin chung: - Tên tài: Nghiên c u nh h ng c a nhi t rót ma sát thành khn kim lo i áo cát i v i ch y lo?ng c a h p kim nhôm úc - M? s : T2014 100 - Ch nhi m: GV.ThS Nguy n Thanh Tân - C quan ch tr?: Tr ng i h c S ph m K thu t Tp HCM - Th i gian th c hi n: 01/2014 12/2014 M c tiêu: Xác nh nh h ng c a nhi t rót ma sát thành khn kim lo i áo cát i v i ch y lo?ng c a h p kim nhôm úc N i dung chính: Nghiên c u t ng quát - L? thuy t v nhôm h p kim nhôm úc - L? thuy t v ch y lo?ng tr?nh úc L p ph ng án thí nghi m nh h ng c a nhi t rót i v i ch y lo?ng c a h p kim nhôm silic nh h ng ma sát thành khuôn kim lo i áo cát i v i ch y lo?ng c a h p kim nhôm silic Thí nghi m T ng k t ánh giá k t qu K t qu nghiên c u: - Xác nh nh h ng c a nhi t rót ma sát thành khn kim lo i áo cát i v i ch y lo?ng c a h p kim nhôm silic S n ph m: K t qu thí nghi m t p thuy t minh Hi u qu , ph ng th c chuy n giao k t qu nghiên c u kh n ng áp d ng: Chuy n giao k t qu nghiên c u n B môn CNKL Khoa CKM HSPKT TpHCM Ngày 10 tháng 11 n m 2014 Tr ng nv Ch nhi m tài (k?, h tên, óng d u) (k?, h tên) Trang SUMMARY General information: Project Title: Effected of pouring temperture and friction in sand mould to fludity of aluminium casting alloy Code number: T2014 100 Coordinator: Tan Nguyen Thanh Implementing Institution: University of Technical Education HCMC Cooperating Institution (s): Duration: from 01/2014 to 12/2014 Objective(s): To introduce the concept of fluidity of molten metal and its influence on the production of castings The student will understand the relevance of fluidity, the means by which this is measured and the effect of alloy type Main Contents: - Research overview - Basic understanding of foundry processes - Knowledge of phase diagrams - Basic physics and mathematics - Experiment Results obtained: - Spiral test sample - Effected of temperture and friction in mould to fludity of aluminium casting alloy Products: - Spiral test sample - Documents Effect, transfer results, and possible aplications: - Result research can aid designer and worker on work - Transfer directly the experimental results to Metal Technology Department, UTE Trang CH NG M U 1.1 T ng quan t?nh h?nh nghiên c u thu c l nh v c tài ngồi n c Cơng ngh úc m t nh ng ngành ch t o phôi quan tr ng không th thi u c n n công nghi p ch t o Theo [1] ? ch công ngh úc kim lo i màu có th dùng c nhi u ph ng pháp khác nhau, ch y lo?ng y u t quy t nh t i tính úc c a h p kim Theo [6] ? ch ph ng pháp m i o ch?y lo?ng b ng ph ng pháp chân không H?nh 1.1: Ph ng pháp o ch y lo?ng b ng chân không Trang H?nh 1.2: nh h ng c a nhi t n ch y lo?ng c a h p kim A356 d i u ki n khác [6] H?nh 1.3: nh h H?nh 1.4: nh h ng c a nhi t n ch y lo?ng h p kim A356 [6] ng c a thành ph n Si n h p kim A356.2 nhi t 7000C [6] Trang i n ch y lo?ng Cl2 + H2 2HCl Cách t t nh ng khí clo c nên ch dùng x ng luy n kim c?n x ng úc c áp d ng C ng có th dùng khí N2 nh ng d t o nitrit nhơm h p ch t x u nhi t 7100C b Dùng mu i clorua Có th dùng mu i clorua có kh n ng ph n ng v i nhôm (nh MgCl2, MnCl2) t o b t khí AlCl3 bay lên: 3ZnCl2 + 2Al Al Cl3 + 3Zn 3MnCl2 + 2Al Al Cl3 + 3Mn Dùng MnCl2 t t h n v? hút m, Mn c?n l i nhôm l ng c ng khơng có h i nh Zn Kh i l ng mu i dùng ch kho ng 0,05 ÷ 0,2% kh i l ng kim lo i l ng Nhi t kim lo i l ng ch nên cao nhi t ch y kho ng 30 ÷ 500C N u nhi t cao s l u nhi u khí, th p q b t khí khó n i lên làm cho tác d ng tinh luy n Nên ti n hành kh khí kim lo i c?n n i n u, sau ó t ng nhi t n nhi t rót u c u Ngồi c?n có th kh khí b ng ph ng pháp sau: - Dùng siêu âm tác d ng vào n i rót s t o nên nh ng khu v c chân không nh kim lo i l ng, khí H2 s t p trung vào ó t o thành b t khí n i lên - t n i rót vào bu ng kín t o chân khơng kho ng 0,1 mmHg Khí H2 hoà tan kim lo i l ng s ti t thành b t n i lên cu n theo nh ng m ng Al2O3 l l ng kim lo i l ng Toàn b tr?nh ti n hành kho ng 4÷5 phút 3.2.4 Bi n tính i v i nh ng h p kim Al Si (nh t nhi u Si) c n ti n hành bi n tính t t ch c h t nh m n úc a Bi n tính b ng natri kim lo i [5], [6] H p kim nhơm l ng sau kh khí s c r i m t m t h n h p ch t t o x : 33%NaCl, 67%NaF (v i l ng dùng kho ng 0,6% h p kim l ng) Nâng nhi t t i 7600C, gi nhi t ÷10 phút cho x ch y lo?ng th? cho natri kim lo i vào Natri c l y kh i d u b o v b c b ng gi y nhôm m ng cho vào ch p có l nh n ch?m h p kim l ng C 100kg h p kim nhơm th? dùng 30 ÷ 60g natri kim lo i (thành m ng < mm dùng ít, thành v t úc d y 20 ÷ 30 mm dùng nhi u) Natri có nhi t b c h i th p nên gây sơi d d i Ch ÷ 10 phút g t x rót Cách nhanh nh ng gây b n tóe nhi u, h p kim d b xy hố M t khác Na nh nên phân b h p kim không u Trong s n xu t cơng nghi p dùng ph ng pháp b Bi n tính b ng h n h p mu i Nâng nhi t kim lo i l ng lên t i 760 ÷ 8000C r i r c lên b m t kim lo i l ng m t l ng mu i kho ng 0,6 ÷1% tr ng l ng kim lo i l ng, Trang 34 dùng ch p nh n ch?m khu y ÷ 10 phút cho nhôm tác d ng v i mu i Ph n ng t o Na hoà tan vào kim lo i theo ph ng tr?nh: 3NaF + Al AlF3 + 3Na V? nhi t th p mu i ph n ng ch m nên bi n tính ?i h i ph i dùng l ng mu i t ng i nhi u Tùy theo chi u dày c a v t úc có th ch n nhi t kim lo i l ng thích h p bi n tính t ng ng v i h n h p mu i ? ch n 3.2.5 K thu t n u luy n H p kim nhôm n u xong ph i m b o c ba yêu c u sau: - Khơng c?n khí hồ tan - Khơng có xyt nhôm - úng thành ph n ? nh t yêu c u k thu t, tr?nh n u luy n c n: + Ch n l? li u thích h p + S y k n i l? nung li u tr c cho vào l? + T o mơi tr ng khí xy hố y u, có che ph h n ch di n tích m t thống c a kim lo i l ng, tránh khí thâm nh p + Rút ng n th i gian n u + Tránh nâng nhi t kim lo i l ng lên cao, gi lâu nhi t cao (hồ tan nhi u khí, làm h t thơ) + Có ti n hành kh khí tinh luy n kim lo i l ng tr c rót + H n ch khu y ng kim lo i l ng n u + Tránh rót i rót l i vào n i chuy n nhi u l n + Có bi n pháp thao tác công ngh h p l? 3.4 Thi t b n u luy n thu h i h p kim nhơm Ph li u ch a nhơm có th tái sinh l? v n dùng n u nhôm th i h p kim nguyên sinh Tuy nhiên, c i m c a ph li u ch a nhôm, t c hi u su t thu h i cao, ch nên dùng m t s thi t b phù h p v i công ngh tái sinh C n c ch n thi t b công ngh d a vào quy mô s n xu t, c i m nguyên li u, yêu c u ch t l ng h p kim i u ki n n ng l ng c a xí nghi p L? luy n có th chia làm nhi u lo i Theo d ng n ng l ng có th chia ra: l? nhiên li u, l? i n; theo k t c u không gian làm vi c chia ra: l? ph n x , l? n i; theo ph ng pháp rót kim lo i l ng chia ra: l? t nh, l? quay 3.4.1 L? ph n x l? n i dùng nhiên li u L? ph n x : Trong công ngh tái sinh nhôm, thi t b c s d ng r ng r?i l? ph n x Lo i l? n gi n, n ng su t cao, d v n hành, t n nhiên li u Nh c i m c b n c a l? ph n x khí l? ti p xúc v i nhôm l ng nên kim lo i d b xy hóa hàm l ng khí nhơm l ng cao H?nh 3.4 tr?nh bày s l? ph n x ki u t nh Nhôm l? c nung b ng nhi t c a khí th i (s n ph m cháy) chuy n ng không gian gi a Trang 35 kim lo i v?m l?, nhi t b c x t v?m l?, t H?nh 3.2 S ng l? l? ph n x [8] L? n i: quy mô nh có th ti n hành tái sinh ph li u ch a nhôm l? n i So v i l? ph n x , l? n i có nh ng u i m nh tính c ng cao, có th chuy n d dàng t n u mác h p sang n u mác h p kim khác, v n u t r t th p, có th t ch c s n xu t quy mô b t k Di n tích m t g ng kim lo i l? n i nh , nên b xy hóa d dàng dùng tr dung che ph Kim lo i n i không ti p xúc tr c ti p v i khí l?, nên gi m c hao cháy l ng khí h?a tan nhơm l ng h n Nh ng l? n i c ng có nhi u nh c i m r t khó kh c ph c N ng su t th p, su t tiêu hao nhiên li u l n, r t khó l y kim lo i en kh i n i, tái sinh ph li u nhôm l n nhi u s t, không th dùng ph li u có kích th c l n, k c ph li u úc d ng c c L? n i c gi i thi u h?nh 2.5 Ph n quan tr ng c a l? n i n i n u n u nhôm th ng dùng n i grafit ho c n i gang úc N i grafit chóng h ng h n n i gang, nh ng không làm nhôm b nhi m b n (s t) có th dùng nhi t t i 1200 0C N i gang b n, r h n n i grafit, d n nhi t t t h n grafit, nh ng có th b n m?n gây nhi m b n nhơm (có t i 0,1 0,2%) ph?ng s t h?a tan, có th dùng h n h p s n b o v , ho c dùng l p lót b ng v t li u ch u l a khơng tác d ng hóa h c v i nhôm l ng Trang 36 H?nh 3.3 S l? n i 2.4.2 L? i n G n ây l? i n c s d ng ngày r ng r?i n u luy n tái sinh nhôm Tùy theo cách bi n i i n n ng thành nhi t n ng, ng i ta chia l? i n thành nhóm: l? h quang, l? i n tr l? c m ng Trong l? h quang, nhi t t t i 3.000 0C vùng h quang nên không th dùng n u nhôm, v? kim lo i b nhi t c c b , b hao cháy nhi u, ch t l ng không b o m L? i n tr c dùng nhi u n u nhơm Có l? i n tr ki u n i l? i n tr ki u ph n x Thanh nung có th kim lo i, grafit ho c silic cacbit Trong tr?nh tái sinh nhôm ph i dùng nhi u tr dung có halogennua, có th tác ng khơng t t n dây nung Do ó ph i có bi n pháp b o v dây i n tr n u luy n ph li u nhôm L? c m ng có th dùng tái sinh ph li u Trên quan i m công ngh mà xét, l? c m ng có nhi u u i m: + Quá tr?nh nung kim lo i th c hi n t kim lo i, cho phép n u luy n nhi t t ng i th p, không s q nhi t + Khơng có khí l?, d ng không gian làm vi c c a l? thu n ti n cho vi c b o v nhôm, b xy hóa +T c n u nhanh nên l? c m ng có th n u c gi y nhôm, m t c a mà không s cháy hao nhi u (nh l? nhiên li u) + L ng tiêu hao tr dung r t nh , tr dung b bay h i + L ng khí h?a tan nh , ch t l ng kim lo i m b o h n + D i tác d ng c a l c i n ng, kim lo i chuy n ng, khu y tr n + Nhi t l? d i u ch nh, d t o môi tr ng b o v (chân khơng, khí tr ) N u luy n nhôm b ng l? c m ng gi i quy t cc b nv n v sinh lao ng, ch ng ô nhi m môi tr ng, nâng c ch tiêu kinh t - k Trang 37 thu t, t ng c ch t l ng nhôm tái sinh, c i thi n i công nhân luy n kim, d dàng ti n t i c khí hóa t luy n Nh c i m c b n c a l? c m ng có kênh là: ng kênh có th b t c, nh t n u luy n ph li kim lo i b xáo ng, nhôm ô xyt tr n l n nhôm l t ng u ki n làm vi c cho ng hóa q tr?nh n u nhơm ô xyt l ng u l n nhi u t p ch t ng, d bám ch t vào THÀNH PH N HĨA H C C A NHƠM H P KIM Theo tiêu chu n công nghi p Nh t B n (JIS) JIS HS202 (1986) AC1A 4.0-5.0 1.20Max 0.15 Max 0.30 Max 0.50 Max 0.30 Max 0.05 Max 0.25 Max 0.05 Max 0.05 Max 0.05 Max BAL AC1B 4.0-5.0 0.02 Max 0.15-.35 0.10 Max 0.35 Max 0.10 Max 0.05 Max 0.05-0.30 0.05 Max 0.05 Max 0.05 Max BAL AC2A 3.0-4.5 4.0-6.0 0.25 Max 0.55 Max 0.80 Max 0.55 Max 0.30 Max 0.20 Max 0.15 Max 0.05 Max 0.15 Max BAL AC2B 2.0-4.0 5.0-7.0 0.50 Max 1.00 Max 1.00 Max 0.50 Max 0.35 Max 0.20 Max 0.20 Max 0.10 Max 0.20 Max BAL Cu Si Mg Zn Fe Mn Ni Ti Pb Sn Cr Al AC3A 0.25Max 10.0-13.0 0.15 Max 0.30 Max 0.80 Max 0.35 Max 0.10 Max 0.20 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.15 Max BAL AC4A 0.25Max 8.0-10.0 0.30-0.6 0.25 Max 0.55 Max 0.30-0.6 0.10 Max 0.20 Max 0.10 Max 0.05 Max 0.15 Max BAL AC4B 2.0-4.0 7.0-10.0 0.50 Max 1.00 Max 1.00 Max 0.50 Max 0.35 Max 0.20 Max 0.20 Max 0.10 Max 0.20 Max BAL AC4C 0.25Max 6.5-7.5 0.25-0.45 0.35 Max 0.55 Max 0.35 Max 0.10 Max 0.20 Max 0.10 Max 0.55 Max 0.10 Max BAL AC4CH 0.20Max 6.5-7.5 0.20-0.40 0.10 Max 0.20 Max 0.10 Max 0.05 Max 0.20 Max 0.05 Max 0.05 Max 0.05 Max BAL AC4D 1.0-1.5 4.5-5.5 0.40-0.6 0.30 Max 0.60 Max 0.50 Max 0.20 Max 0.20 Max 0.10 Max 0.05 Max 0.15 Max BAL AC5A 3.5-4.5 0.60 Max 1.2-1.8 0.15 Max 0.80 Max 0.35 Max 1.7-2.3 0.20 Max 0.05 Max 0.05 Max 0.15 Max BAL AC7A 0.10 Max 0.20 Max 3.5-5.5 0.15 Max 0.30 Max 0.60 Max 0.05 Max 0.20 Max 0.05 Max 0.05 Max 0.15 Max BAL AC7B 0.10 Max 0.20 Max 9.5-11.0 0.10 Max 0.30 Max 0.10 Max 0.05 Max 0.20 Max 0.05 Max 0.05 Max 0.15 Max BAL AC8A 0.8-1.3 11.0-13.0 0.7-1.3 0.15 Max 0.80 Max 0.15 Max 0.8-1.5 0.20 Max 0.05 Max 0.05 Max 0.10 Max BAL AC8B 2.0-4.0 8.5-10.5 0.50-1.5 0.50 Max 1.00 Max 0.50 Max 0.10-1.0 0.20 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.10 Max BAL AC8C 2.0-4.0 8.5-10.5 0.50-1.5 0.50 Max 1.00 Max 0.50 Max 0.50 Max 0.20 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.10 Max BAL AC9A 0.50-1.5 22-24 0.50-1.5 0.20 Max 0.80 Max 0.50 Max 0.50-1.5 0.20 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.10 Max BAL AC9B 0.50-1.5 18-20 0.50-1.5 0.20 Max 0.80 Max 0.50 Max 0.50-1.5 0.20 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.10 Max BAL JIS H2212 (1990) ADC1 1.0 Max 11.0-13.0 0.3 Max 0.5 Max 0.9 Max 0.3 Max 0.5 Max 0.1 Max Max ADC3 0.6 Max 9.0-10.0 0.4-0.6 0.5 Max 0.9 Max 0.3 Max 0.5 Max 0.1 Max Max ADC5 0.2 Max 0.3 Max 4.1-8.5 0.1 Max 1.1 Max 0.3 Max 0.1 Max 0.1 Max Max ADC6 0.1 Max 1.0 Max 2.6-4.0 0.4 Max 0.8 Max 0.4-0.6 0.1 Max 0.1 Max Max ADC10 Cu Si Mg Zn Fe Mn Ni Sn Al 2.0-4.0 7.5-9.5 0.3 Max 1.0 Max 0.9 Max 0.5 Max 0.5 Max 0.3 Max Max ADC10Z 2.0-4.0 7.5-9.5 0.3 Max 3.0 Max 0.9 Max 0.5 Max 0.5 Max 0.3 Max Max ADC12 1.5-3.5 9.6-12.0 0.3 Max 1.0 Max 0.9 Max 0.5 Max 0.5 Max 0.3 Max Max ADC12Z 1.5-3.5 9.6-12.0 0.3 Max 3.0 Max 0.9 Max 0.5 Max 0.5 Max 0.3 Max Max 4.0-5.0 16.0-18.0 0.5-0.65 1.5 Max 0.9 Max 0.5 Max 0.3 Max 0.3 Max Max ADC14 THÀNH PH N HĨA H C C A NHƠM H P KIM Theo tiêu chu n công nghi p Anh (U.K) U.K LM2 Cu 0.70-2.5 Mg Si Fe Mn Ni Zn Pb Sn Ti 0.30 Max 9.00-11-50 1.00 Max 0.50 Max 0.50 Max 2.00 Max 0.30 Max 0.20 Max 0.20 Max Cr Al BAL LM4 2.00-4.00 0.15 Max 4.00-6.00 0.80 Max 0.20-0.60 0.30 Max 0.50 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.20 Max BAL LM5 0.10 Max 3.00-6.00 0.30 Max 0.60 Max 0.30-0.70 0.10 Max 0.10 Max 0.05 Max 0.05 Max 0.20 Max BAL Trang 38 LM6 0.10 Max 0.10 Max 10.00-13.00 0.60 Max 0.50 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.05 Max 0.20 Max BAL LM9 0.10 Max 0.20-0.60 10.00-13.00 0.60 Max 0.30-0.70 0.10 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.05 Max 0.20 Max BAL LM10 0.10 Max 9.50-11.00 0.25 Max 0.35 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.05 Max 0.05 Max 0.20 Max BAL LM12 9.00-11.00 0.20-0.40 2.50 Max 1.00 Max 0.60 Max 0.50 Max 0.80 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.20 Max BAL LM13 0.70-1.50 0.80-1.50 10.00-12.00 1.00 Max 0.50 Max 1.50 Max 0.50 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.20 Max BAL LM16 1.00-1.50 0.40-0.60 4.50-5.50 0.60 Max 0.50 Max 0.25 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.05 Max 0.20 Max BAL LM18 0.10 Max 0.10 Max 4.50-6.00 0.60 Max 0.50 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.05 Max 0.20 Max BAL LM20 0.40 Max 0.20 Max 10.00-13.00 1.00 Max 0.50 Max 0.10 Max 0.20 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.20 Max BAL LM21 3.00-5.00 0.10-0.30 1.00 Max 0.20-0.60 0.30 Max 2.0 Max 0.20 Max 0.10 Max 0.20 Max BAL 4.00-6.00 0.60 Max 0.20-0.60 0.15 Max 0.15 Max 0.10 Max 0.05 Max 0.20 Max BAL LM22 2.80-3.80 0.05 Max LM24 3.00-4.00 0.30 Max 5.0-7.0 1.30 Max 0.50 Max 0.50 Max 3.00 Max 0.30 Max 0.20 Max 0.20 Max BAL 6.50-7.50 0.50 Max 0.30 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.05 Max 0.20 Max BAL LM26 2.00-4.00 0.50-1.50 8.50-10.50 1.20 Max 0.50 Max 1.00 Max 1.00 Max 0.20 Max 0.10 Max 0.20 Max BAL LM27 1.50-2.50 0.30 Max BAL LM25 0.10 Max 0.20-0.45 7.5-9.5 6.00-8.00 0.80 Max 0.20-0.60 0.30 Max 1.00 Max 0.20 Max 0.10 Max 0.20 Max LM28 1.30-1.80 0.80-1.50 17.00-20.00 0.70 Max 0.60 Max 0.80-1.50 0.20 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.20 Max 0.6 Max BAL LM29 0.80-1.30 0.80-1.30 22.00-25.00 0.70 Max 0.60 Max 0.80-1.30 0.20 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.20 Max 0.6 Max BAL LM30 4.0-5.0 0.40-0.70 16.00-18.00 1.10 Max 0.30 Max 0.10 Max 0.20 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.20 Max THÀNH PH N HÓA H C C A NHÔM H P KIM Theo tiêu chu n công nghi p M (U.S.A) Cu Mg Si Fe Mn Ni Zn Pb Sn Ti U.S.A 0.15 Max A360 0.60 Max 0.40-0.60 9.00-10.00 1.30 Max 0.35 Max 0.50 Max 0.50 Max Cr Al BAL A380.0 3.00-4.00 0.30 Max 7.50-9.50 1.30 Max 0.50 Max 0.50 Max 3.00 Max 0.35 Max BAL A380.1 3.00-4.00 0.10 Max 7.50-9.50 1.00 Max 0.50 Max 0.50 Max 2.90 Max 0.35 Max BAL A383 2.00-3.00 0.10 Max 9.50-11.50 1.30 Max 0.50 Max 0.30 Max 3.00 Max 0.15 Max BAL Thay i nhi t rót t 700 820 C c h t cát H?nh 3.4: M u o xo n c H?nh 3.5: Làm khuôn d Trang 39 i H?nh 3.6: Khuôn sau chu n hóa h th ng rót H?nh 3.7: H p kim nhôm DAC12 H?nh 3.8: L? gi ng H?nh 3.10: M u rót H?nh 3.9: M u rót nhi t 700 0C nhi t H?nh 3.11: M u rót Trang 40 680 0C nhi t 720 0C H?nh 3.12: M u rót H?nh: M u rót nhi t H?nh 3.14: M u rót nhi t 750 0C 780 0C nhi t H?nh 3.13: M u rót H?nh: M u rót 800 0C nhi t 760 0C 790 0C H?nh 3.15: M u rót Trang 41 nhi t nhi t 820 0C H?nh 3.16: M u b t t H?nh 3.17: H th ng rót Trang 42 CH NG K T LU N VÀ NGH 4.1 K t lu n Nhi t rót cao th? ch y lo?ng c a h p kim ADC 12 cao B m t khuôn dùng cát h t bé th? ch y lo?ng c a h p kim ADC12 cao h n cát h t thơ Nhi t rót c a kim lo i ph thu c vào r t nhi u y u t : - Nhi t rót - Lo i khuôn + Thành ph n khuôn + m khuôn + H s truy n nhi t c a khuôn + d m ch t khuôn +H s nhám b m t khuôn - Thành ph n kim lo i Các y u t v ch quan c a ng i úc: Th i gian rót, t c rót, V? v y o c xác chày lo?ng c a kim lo i c n ph i ràng bu c (chu n hóa) y u t nh h ng Sau th c hi n tài này, ng i nghiên c u ngh ch t o thi t b o ch y lo?ng b ng: g m, graphite, kim lo i chu n hóa h th ng rót k t qu thí nghi m ph n ánh v m t nh tính m t cách xác h n Bên c nh ó hi n vi c xác nh ch y lo?ng b ng m u xo n c c?n dùng b m chân không ho c ph ng pháp m i cho k t qu nhanh xác h n 4.2 ngh Vi c th c nghi m ?i h i ph i t n th i gian chi phí nên ?i h i ph i c n ph i có th i gian dài c n nhi u kinh phí xây d ng ph?ng thí nghi m nghiên c u t có th c hi n Bên c nh ó nhà tr thi t b ng c n ph c v thí nghi m giúp ng i c k t qu m t cách xác Ngồi vi c cung c p thông tin v l nh v c nghiên c u thơng qua t p chí website khoa h c r t c n thi t v i m t tr Trang 43 ng i h c l n nh tr ng ta PH L C Ph l c 1: K? hi u STT c tính c a h p kim nhôm [Ngu n : viccons.com] LO I H P KIM THÀNH PH N VÀ C TÍNH - Có h n 99% nhơm tinh t c s d ng nhi u l nh v c - c bi t l nh v c hố h c i n 1xxx - Có tính ch ng mài m?n, ch u c nhi t có tính d n i n cao - Có tính c h c th p d - S c b n t ng nh h?nh c kéo d?n - Ch t tr n chính: s t, silicon - Thành ph n h p kim chính: ?i h i ph i x l? nhi t - ng t c c tính cao nh t - Có th t ng tu i th s n ph m t ng tính c h c v? c ng ? b m t kéo d?n 2xxx b n cao - - Khơng có tính ch ng mài m?n cao nh h u h t h p kim nhôm - H p kim 2024 c nhi u ng i bi t n c dùng ngành hàng không - Thành ph n h p kim chính: Manganese - Th b n t th p 3xxx ng không th x l? nhi t n trung b?nh - Ch ng mài m?n cao, khó c t d nh h?nh 3003 c dùng r ng r?i cho s n ph m có b?nh ?i h i tính b n trung nh h?nh cao - Thành ph n h p kim chính: Silicon - Thêm m t l 4xxx k - Th ng Silicon v a giúp làm gi m i m nóng ch y mà khơng làm h p kim gi?n ng c dùng Trang 44 hàn dây kim lo i n u h p kim ng thau th? nhi t nóng ch y th p h n kim lo i g c - Th ng không th x l? nhi t - Không phù h p cho s n ph m - Có màu xám m n u nh h?nh c x l? anodic oxide, v? v y phù h p cho ki n trúc - Thành ph n h p kim chính: Magnesium - H p kim khơng th x l? nhi t có 5xxx b n t th p n trung b?nh - D hàn, ch ng mài m?n cao l nh v c hàng h i - Thành ph n h p kimchính: Silicon Magnesium - H p kim 6xxx nh h?nh ph bi n nh t - Có th x l? nhi t, có tính nh h?nh b n cao - Tính t o h?nh cao, ch ng mài m?n, d c t, d hàn - Thành ph n h p kim chính: K m - Khi thêm m t l kim có 7xxx - Th ng nh magnesium s t o thành h p x l? nhi t có ng thêm vào m t l 7075 h p kim có b n r t cao ng nh ng chromium b n cao nh t dùng làm khung máy bay b ph n ch u áp l c cao Ph l c 2: K? hi u ng d ng c a h p kim nhôm H p kim N hi t H12,H14,H18 d y (mm) 0.18~12.0 R ng & Dài (mm) 1000x2000/Cu n 1200x2400/Cu n A5052 A5083 H32,H34 H111,H116,H321 1.0~16.0 A6061 T6,T651 12~120.0 A7075 T6,T651 25~150.0 1200x2400/Cu n 1500x3000/cu n 1500x6000/cu n 1200x2400 1250x3000 1200x2400 1250x3000 Nhôm màu 1100, A1050 Nhôm anodize A1070,A1085,A1090s H14,H18 0.05~0.6 1240xCu n Trang trí 0.3;0.4 1250xCu n Ngành cơng nghi p chi u sáng A1050 A1100 H19 Trang 45 ng d ng Các ng d ng an t ngành ki n trúc, xây d ng, xoong n i, ph n quang, óng gói th c n hóa ch t Thi t b óng tàu, s n ph m kim khí ch u b n cao, vv.v Làm khn, b ph n c a máy làm thu c, v.v.v Các l nh v c yêu c u v t li u có kh n ng ch u l c cao, b ph n c u thành máy bay Cây nhôm & Thanh nhôm A1070,A1085,A1090 ng nhôm A6060,A6061 T6,T651 Dia.6~200 2440/4880/6000 T6,T651 WT2~20x OD 12~200 4880/6000 Trang 46 inh vít Thi t b ôtô.v.v ng ch , s n ph m thi t b i n dân d ng, công c cho th thao, gi i trí, v.v TÀI LI U THAM KH O Hoàng Tr ng Bá Giáo tr?nh úc kim lo i màu Giáo tr?nh công ngh úc, Tr ng i h c Bách Khoa N ng, 2006 The Fluidity of Molten Metals, John Campbell and Richard A Harding, The University of Birmingham Jong-KyuBaekandHae-WookKwon, E ect of Squeeze Cast Process Parameters on Fluidity, School of Materials Science and Engineering,Yeungnam University Makhlouf M Makhlouf Diran Apelian, casting characteristics of aluminum die casting alloys, 2002 Brian Albert Dewhirst, Castability Control in Metal Casting via Fluidity Measures: Application of Error, 2008 Marisa Di Sabatino, fluidity of aluminium foundry alloys, September 2005 Tr n T Trác, Nghiên c u công ngh t n thu h p kim nhôm ADC12 t m t, ba via nhôm tr?nh úc áp l c cao, 2010 Kiavash Siavashi, The Effect of Casting Parameters on the Fluidity and Porosity of Aluminium Alloys in the Lost Foam Casting Process, Doctor of Philosophy, 2011 10 John Campbell and Richard A Harding, The Fluidity of Molten Metals, The University of Birmingham, IRC in Materials, 11 Ph m Mai Khánh, nh h ông ng c a i u ki n ngu i khuôn cát t i tr?nh c c a v t úc, Lu n án ti n s k thu t, 2010 12 Tài li u t Internet Trang 47 i h c Bách Khoa Hà N i, S K L 0 ... 0.5 Max 0.9 Max 0.3 Max 0.5 Max 0.1 Max Max ADC5 0.2 Max 0.3 Max 4.1-8.5 0.1 Max 1.1 Max 0.3 Max 0.1 Max 0.1 Max Max ADC6 0.1 Max 1.0 Max 2.6-4.0 0.4 Max 0.8 Max 0.4-0.6 0.1 Max 0.1 Max Max ADC10... Max 1.0 Max 0.9 Max 0.5 Max 0.5 Max 0.3 Max Max ADC10Z 2.0-4.0 7.5-9.5 0.3 Max 3.0 Max 0.9 Max 0.5 Max 0.5 Max 0.3 Max Max ADC12 1.5-3.5 9.6-12.0 0.3 Max 1.0 Max 0.9 Max 0.5 Max 0.5 Max 0.3 Max... 1.20Max 0.15 Max 0.30 Max 0.50 Max 0.30 Max 0.05 Max 0.25 Max 0.05 Max 0.05 Max 0.05 Max BAL AC1B 4.0-5.0 0.02 Max 0.15-.35 0.10 Max 0.35 Max 0.10 Max 0.05 Max 0.05-0.30 0.05 Max 0.05 Max 0.05 Max