Quy trình Nhiệt luyện Bánh răng trụ răng thẳng - Vật liệu thép hợp kim 20Cr

Đặc điểm của vật liệu đã chọn - Đặc điểm của thép hợp kim 20Cr

 Giá thành rẻ: So với các loại thép hợp kim khác, thép 20Cr có giá thành rẻ hơn, giúp tiết kiệm chi phí sản xuất.  Dễ gia công: Thép 20Cr có tính dẻo tốt, dễ dàng gia công bằng các phương pháp cơ khí truyền thống như cắt, gọt, tiện, phay, bào,.  Khả năng chịu nhiệt tốt: Thép 20Cr có khả năng chịu nhiệt tốt, có thể hoạt động ở nhiệt độ cao mà không bị biến dạng hay mất đi độ cứng.

 Độ dẻo dai thấp: So với các loại thép cacbon thấp khác, thép 20Cr có độ dẻo dai thấp hơn, dễ bị gãy vỡ khi chịu va đập mạnh.  Khả năng chống ăn mòn: Thép 20Cr có khả năng chống ăn mòn trung bình, cần được bảo vệ khỏi môi trường ăn mòn bằng sơn, mạ hoặc các phương pháp khác. ○ Cấu trúc vi mô: Sau khi ủ, cấu trúc vi mô của thép 20Cr trở nên đồng đều hơn, với các hạt ferit và perlit được phân bố đều đặn.

○ Cấu trúc vi mô: Sau khi tôi, cấu trúc vi mô của thép 20Cr chủ yếu là martensit, đây là pha cứng và giòn. ○ Cấu trúc vi mô: Sau khi ram, cấu trúc vi mô của thép 20Cr gồm các hạt martensit và ferit dư, đây là pha cứng nhưng có độ dẻo dai cao hơn so với martensit.  Độ cứng: Độ cứng của thép 20Cr sau khi ram giảm xuống so với sau khi tôi, nhưng vẫn cao hơn so với trước khi nhiệt luyện.

 Độ bền kéo: Độ bền kéo của thép 20Cr sau khi ram cũng giảm xuống so với sau khi tôi, nhưng vẫn cao hơn so với trước khi nhiệt luyện, thường nằm trong khoảng 800 - 900 MPa.  Độ dẻo dai: Độ dẻo dai của thép 20Cr sau khi ram tăng lên đáng kể so với sau khi tôi, do cấu trúc vi mô dẻo dai hơn.  Chế tạo bánh răng: Thép 20Cr là vật liệu phổ biến để chế tạo bánh răng nhỏ, chịu tải nhẹ đến trung bình trong các hộp số, máy móc, thiết bị công nghiệp.

 Trục, then, vấu: Do độ cứng và khả năng chịu tải tốt, thép 20Cr được sử dụng để chế tạo trục, then, vấu trong các máy móc, thiết bị cơ khí.  Bu lông, đai ốc: Thép 20Cr có khả năng chịu tải cao, chống mài mòn tốt, được sử dụng để chế tạo bu lông, đai ốc trong các kết cấu xây dựng, máy móc.  Dụng cụ cắt gọt: Thép 20Cr được sử dụng để chế tạo một số dụng cụ cắt gọt như dao tiện, dao phay,.

Xây dựng sơ đồ quy trình xử lý nhiệt cho chi tiết

- Tôi thể tích: nung ở nhiệt độ lớn hơn Ac1 để xuất hiện Austenit sau đó làm nguội nhanh chóng biến nó thành mactenxit hay các tổ chức không ổn định khác để đạt độ cứng cao hơn (30-38HRC). - Ram thấp: là một phương pháp nhiệt luyện các kim loại và hợp kim gồm nung nóng chi tiết đã tôi đến nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ tới hạn, sau đó giữ nhiệt một thời gian cần thiết để mactenxit và austenit dư phân hoá thành các tổ chức thích hợp rồi làm nguội. - Thấm Cacbon: là phương pháp nhiệt luyện làm bão hòa (thấm,ng pháp nhi t luy n làm bão hòa (th m,ệt độ thường hóa được tính theo công thức: ệt độ thường hóa được tính theo công thức: ấp, phoi sẽ khu ch tán) cacbon vào b m t c a thép cacbon th p (thếu ủ độ cứng quá thấp, phoi sẽ ề này.

Thấm cacbon là phương ột số đặc điểm khác: ứng quá thấp, phoi sẽ ột số đặc điểm khác: ề này. - Tôi cao tần: là phương pháp gia nhiệt kim loại bằng nguyên lý cảm ứng điện từ, sử dụng nguồn điện tần số cao để nung nóng phôi kim loại. Lượng nhiệt này dễ dàng nung nóng đỏ phôi giúp ta có thể gia công, tôi, luyện phôi, chi tiết máy, vật dụng kim loại chắc chắn.

Với phương pháp tôi cao tần, tần số dòng điện sẽ ảnh hưởng đến chiều dày lớp vật liệu nung nóng và quyết định chiều sâu lớp tôi cứng. Phương pháp luyện kim này được áp dụng đối với các chi tiết có bề mặt cứng, có độ mài. - Giải thích quy trình xử lý nhiệt: Như ta đã biết thép 20Cr là là thép cacbon thấp nên có độ cứng tương đối thấp (150 - 180HB) và độ dẻo dai khá cao sẽ gây khó gia công cắt gọt và là thép trước cùng tích.

Do đó trước khi gia công ta sẽ ủ thường hóa để biến đổi cấu trúc vi mô của thép, tăng độ cứng (đạt khoảng 19 - 23HRC), giảm độ dẻo của vật liệu từ đó giúp cải thiện khả năng gia công. Sau khi gia công chi tiết chúng ta sẽ thấm Cacbon để làm cho bề mặt của chi tiết sau khi nhiệt luyện đạt độ cứng yêu cầu (56 - 62 HRC). Sau quy trỡnh tụi sẽ xuất hiện ứng suất dư có thể làm chi tiết dễ nứt gãy hơn nên chúng ta sau khi tôi thể tích chúng ta cần ram thấp để giảm ứng suất từ đó làm tăng độ dẻo dai và độ bền của chi tiết phù hợp với điều kiện làm việc mà vẫn đảm bảo độ cứng yêu cầu.

Cuối cùng là kiểm tra xem chi tiết đã đạt được những yêu cầu chưa.

Lựa chọn thiết bị xử lý nhiệt cho chi tiết

 Hiệu suất điện năng cao: Do sử dụng điện trở để gia nhiệt nên hiệu suất điện năng của lò cao hơn so với các loại lò khác như lò đốt gas hoặc dầu.  Hệ thống điều nhiệt độ, giữ nhiệt dễ dàng điều khiển theo thông số công nghệ: Nhờ cấu tạo chôn sâu trong lòng đất, lò có khả năng giữ nhiệt tốt và dễ dàng điều khiển nhiệt độ theo yêu cầu.  Thiết bị làm việc ổn định, có thể kết nối với máy tính điều khiển quy trình công nghệ: Lò được trang bị hệ thống điều khiển tự động giúp đảm bảo quy trình thấm diễn ra chính xác và hiệu quả.

Lò thấm kiểu LT có thể thực hiện nhiều công nghệ nhiệt luyện khác nhau như thấm nitơ, thấm cacbon, ủ, v.v.  Tiết kiệm thời gian một cách hiệu quả trong công việc nung nóng kim loại. Nó sử dụng nguồn điện tần số cao để đi qua vật liệu vật liệu nhiệt luyện có dẫn điện và gây ra hiện tượng gia nhiệt cảm ứng.

Tính toán chế độ nhiệt cho từng nguyên công xử lý nhiệt

Làm mát trong môi trường dầu nóng 60 – 80 °C nhằm hạn chế cong vênh và nứt đồng thời đảm bảo tôi thấu chi tiết. Kiểm tra: đảm bảo yờu cầu về độ cứng bề mặt và lừi của chi tiết bỏnh răng chủ động.

Lập phiếu công nghệ

PH NẦN II: K T LU N VÀ BÀI H C KINH NGHI MẾT LUẬN VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM ẬN VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM ỌC KINH NGHIỆM ỆM. Sau một thời gian làm việc tập trung, khẩn trương dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo đến nay bài tập lớn của nhóm em đã hoàn thành đúng thời hạn đảm bảo các nhiệm vụ được giao. - Kỹ năng làm việc nhóm( phân chia công việc và thảo luận) - Kỹ năng cha và tìm kiếm tài liệu.

- Khả năng phát hiện và định hình công nghệ chế tạo và ứng dụng vật liệu. - Có khả năng tổ chức nhóm làm việc hiệu quả, có thể đóng vai trò trưởng nhóm hay tham gia như những thành viên trong các nhóm. - Có khả năng lập kế hoạch và triển khai các nhiệm vụ tư vấn, thiết kế qui trình công nghệ chế tạo vật liệu; tổ chức và thực hiện các công việc.

- Đầu tiên phải chuẩn bị kiến thức thật tốt đối với môn học - Cần phải tỡm hiểu rừ chủ đề và dụng cụ cần làm. - Trong thời gian làm bài tập lớn phải chịu khó tìm đọc các tài liệu về môn học, khi tham khảo phải biết chọn lọc và ứng dụng một cách sáng tạo vào đề tài của mình. - Khi bài tập vào bế tắc phải trao đổi với bạn bè trong nhóm hoặc ngoài nhóm cần thiết phải hỏi giảng viên.

- Các thành viên trong nhóm luôn sôi nổi trao đổi ý kiến để bài tập trở lên chính xác, hạn chế các sai sót trong quá trình làm bài. Chúng em sẽ áp dụng những kinh nghiệm này vào những bài tập lớn tiếp theo trong quá trình học ở trường.