- Phương pháp phân tắch tổ chức tế
2.3.1. Nghiên cứu, phân tắch bột hợp kim cobal dùng trong công nghệ hàn ựắp plasma
plasma
Trong quá trình phục hồi xupap xả ựộng cơ ựiezel bằng công nghệ hàn ựắp plasma với bột hợp kim nền cobalt, tác giả ựã sử dụng bột hợp kim Co263-3.
Bảng 2-1: Thành phần hóa học, cỡ hạt, tỷ trọng của bột hợp kim Co 263-3
Mác bột Thành phần hóa học (%) Cỡ hạt (ộm) Tỷ trọng (g/cm3) HRC Cr Ni W Mn Si Co CoCrNiWSi (Co 263-3) 29,0 10,0 7,0 0,7 0,75 Rem 45+15 4,4 49 - 57
Việc nghiên cứu, lựa chọn loại bột hàn phù hợp ựể chế tạo thành công lớp ựắp theo yêu cầu làm việc của xupap là một vấn ựề rất quan trọng và phức tạp. Sở dĩ vậy vì chúng ta có thể nghiên cứu ựược thành phần hóa học, các tắnh chất của bề mặt làm việc xupap tuy nhiên chúng ta lại không thể có ựược các thông tin ựến việc vật liệu hàn ựắp có thành phần hóa học như thế nào, ựộ cứng và các chỉ tiêu công nghệ khác ra sao vì ựó là bắ mật công nghệ của các hãng trên thế giớị Do ựó, ựể chọn ựược các loại bột phù hợp tác giả ựã tiến hành nghiên cứu từ rất nhiều nguồn thông tin như: Nghiên cứu catalog về các loại bột của một số hãng sản xuất loại bột này trên thế giới, nghiên cứu phân tắch thành phần hóa học, tổ chức kim tương của bề mặt làm việc xupap mẫu, kết hợp với các nguồn thông tin từ các ựề tài, bài báo khoa học trong
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 38 và ngoài nước, từ sự tư vấn của các thầy cô, chuyên gia trong lĩnh vực hàn ựắp và phun phủ, ... ựể từ ựó ựưa ra quyết ựịnh lựa chọn loại bột hàn phù hợp.
Cơ sở lựa chọn loại bột hàn dựa trên các yếu tố về công nghệ (chất lượng sản phẩm, ựộ cứng, khả năng chịu mài mòn ở nhiệt ựộ cao, khả năng chịu nhiệt của lớp ựắp, khả năng chịu ựộ dai va ựập) còn có yếu tố kinh tế (giá thành hợp lý, ựộ hạt ựều, khả năng hàn, khả năng ựắp, năng suất ựắp cao, ắt bắn tóe, mất mát do bắn tóe nhỏ .).
để ựạt ựược ựộ cứng tốt ở nhiệt ựộ cao: Các loại bột cần có hàn lượng nguyên tố Cr cao, tuy nhiên nếu hàm lượng Cr quá cao sẽ dẫn tới giá thành tăng rất cao, tắnh chất lớp ựắp bị thay ựổi không còn phù hợp với yêu cầu làm việc của xupap.
để tăng ựược khả năng chống mài mòn thì một yếu tố nữa cũng cần ựược xét tới ựó là nguyên tố Mọ Nguyên tố Mo có khả năng làm tăng ựộ dai va ựập ựồng thời cũng có khả năng làm tăng khả năng chịu mài mòn ở nhiệt ựộ cao, dù khả năng này không lớn bằng Cr.
để có thể làm việc ựược ở nhiệt ựộ cao (van xả khoảng 8000C và nhiệt ựộ trong buồng ựốt khoảng gần 9000C) thì cũng cần có nguyên tố hóa học Mo và Cr.
Mặt khác, phân tắch thành phần hóa học các xupap ựã qua sử dụng ta thấy nền của vật liệu làm xupap là Fe, nền của lớp ựắp là Co, do ựó cũng khuyến cáo nên sử dụng vật liệu bột ựắp nền Cọ Tuy nhiên cũng có thể sử dụng ựược bột nền Fe hoặc Ni nhưng hai loại bột này có giá thành cao hơn.
+ Co: Là nguyên tố khi hàn xảy ra quá trình luyện kim sẽ tạo ra tổ chức socbit có ựộ dai va ựập caọ đây là một ựiều rất quan trọng trong ựiều kiện làm việc của xupap. Với tỷ lệ rất cao trong thành phần bột sẽ giúp tăng ựộ dai va ựập của lớp ựắp ở nhiệt ựộ caọ + Cr hoặc Mo: Cr là nguyên tố giúp tăng ựộ bền nhiệt, tăng khả năng cứng nóng. Cũng như Mo, Cr là nguyên tố giúp tăng ựộ cứng nhưng Cr có khả năng tăng ựộ cứng lên cao hơn. Tuy nhiên giá thành của Cr ựắt nên khi cho vào sẽ làm cho giá bột cao hơn bột sử dụng Mọ
+ W: Nguyên tố giúp lớp ựắp có ựộ dẻo, dai va ựập nhất ựịnh. Trong quá trình làm việc sẽ giúp mặt quy lát và bề mặt làm việc của xupap luôn tiếp xúc và tiếp xúc một cách khắt nhất ựể tăng khả năng làm việc của ựộng cơ.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 39 Trên thực tế như ựã nói ở trên có rất nhiều loại bột với ba loại nền cơ bản: nền Co, nền Fe, nền Nị Qua nghiên cứu thực tế và tham khảo ý kiến của các chuyên gia về lĩnh vực hàn ựắp tác giả nhận thấy, Bột nền Co có giá thành rẻ, phù hợp với ựiều kiện làm việc của xupap. Bột nền Fe thì không có ựủ thành phần hợp kim và có hàm lượng C thường rất thấp do ựó không ựảm bảo các tắnh chất và yêu cầu ựối với lớp ựắp xupap. Bột nền Ni thông thường có giá thành cao và thông thường thì hàm lượng nguyên tố Cr thấp do ựó không ựảm bảo các tắnh chất và yêu cầu ựối với lớp ựắp xupap.
Qua những thông số ựặc ựiểm, thành phần hóa học và cơ tắnh của hợp kim bột cobal dùng trong hàn bột plasma ựã phân tắch ở trên ta thấy rằng việc lựa chọn thành phần bột ứng dụng ựể phục hồi xupap ựộng cơ ựiezel chủ yếu dựa trên nền Co-Cr-W-Ni-Si
Như vậy, với ựiều kiện làm việc chịu nhiệt, chịu mài mòn cao của xupap ta thấy rằng các thành phần bột hàn dựa trên nền Co, Ni, Cr,W, Si là hoàn toàn phù hợp. Khi hàn lên bề mặt làm việc của xupap sẽ cho ta lớp hàn ựảm bảo khả năng chịu nhiệt, chịu mài mòn và làm hạn chế những hư hỏng thường xảy ra ựối với bề mặt nàỵ đối với các loại bột hàn dùng theo phương pháp hàn Plasma ta có thể dùng ựể phục hồi sửa chữa hoặc có thể hàn ựắp khi chế tạo mới ựể nâng cao cơ tắnh của từng bộ phận chi tiết cụ thể làm việc dưới ựiều kiện khác nhaụ
Thành phần hóa học cơ bản của nó bao gồm các thành phần chắnh: nền Co +29,5%Cr + 7,0%W + 10,5%Ni + 0,8%Sị Từ bảng thành phần hóa học cơ bản của loại bột này cho chúng ta thấỵ Hàm lượng %Cr và %Ni cao sẽ giúp cho lớp ựắp chịu ựược mài mòn ở nhiệt ựộ caọ độ cứng ựạt ựược khi ựắp bằng loại bột này dao ựộng từ: 30 - 37HRC.
Qua các nghiên cứu cho thấy, sử dụng vật liệu nền Co 263-3 là phù hợp cho ựắp bề mặt chi tiết xupap
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 40
