- Chất lượng bề mặt chi tiết thấp, độ chớnh xỏc khụng cao, khú khăn cho việc cơ khớ hoỏ và tự động hoỏ quỏ trỡnh sản xuất.
1.3.Nhiệt độ trong cụng nghệ dập khố
Nhiệt độ đúng vai trũ quyết định đến năng suất thiết bị, tớnh chất cơ- lý của vật liệu, độ tiờu hao nhiờn liệu, năng lượng, giỏ thành vật dập…
Nung kim loại khi dập núng là một trong cỏc nguyờn cụng cơ bản của qui trỡnh dập. Mục đớch của nung kim loại trong cụng nghệ dập tạo hỡnh chi tiết dạng khối chủ yếu nhằm giảm trở lực biến dạng và tăng tớnh dẻo, tức làm tăng khả năng biến dạng của kim loại.
Ở khoảng nhiệt độ 850ữ9000C, độ bền của hầu hết cỏc mỏc thộp cú giỏ trị gần như nhau. Khi nung kim loại ở nhiệt độ cao hơn 10000C, độ bền của thộp khụng lớn hơn 80MPa. Điều này cho phộp dập cỏc loại phụi thộp mà khụng sợ chỳng bị phỏ huỷ và cú thể sử dụng thiết bị cú cụng suất thấp hơn nhiều so với thiết bị dựng để gia cụng cỏc phụi thộp này ở trạng thỏi nguội.
Quỏ trỡnh nung cú ảnh hưởng đỏng kể đến tổ chức của thộp, đặc biệt là khi nung đến nhiệt độ cao hơn điểm tới hạn AC3 quan sỏt thấy cú sự lớn lờn của cỏc hạt. Theo mức độ tăng thời gian giữ nhiệt và nhiệt độ nung, kớch thước của cỏc hạt austenit tăng lờn. Cường độ lớn lờn của cỏc hạt austenit tăng mạnh khi nung thộp tới nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tới hạn lớn lờn của cỏc hạt.
Tuỳ thuộc vào mỏc thộp, nhiệt độ này nằm trong khoảng từ 1000 đến 12000C. Cường độ lớn lờn của cỏc hạt austenit khi nung đối với cỏc loại thộp khỏc nhau cũng khỏc nhau, và khi làm nguội chậm thộp này thỡ tổ chức Austenit sẽ chuyển biến thành tổ chức Ferit-Peclit ở nhiệt độ xỏc định. Cỏc hạt Austenit càng lớn khi nung thỡ sẽ nhận được cỏc hạt ferit và peclit càng lớn và do đú cơ tớnh của thộp càng thấp. Vỡ thế, khi làm nguội thộp đó được nung núng thỡ cỏc hạt austenit
Hỡnh 1.22. Giảnđồ trạng thỏi Fe-C và cỏc nhiệtđộ giới hạn
1- Giới hạn trờn của nhiệtđộ
dập núng 2- Thường hoỏ 3- Tụi
khụng những khụng nhỏ đi, mà ngược lại cú thể cũn tăng lờn (trong khoảng nhiệt độ cao hơn đường AC1 , tức là trước khi cú chuyển biến austenit thành Ferit và Peclit).
Nếu trong thời gian làm nguội thộp xảy ra quỏ trỡnh biến dạng, thỡ cỏc hạt austenit bị phỏ vỡ và cấu trỳc của thộp khi đú sẽ thay đổi theo hai hướng. Một mặt dưới tỏc dụng của đầu bỳa hoặc bàn ộp của mỏy ộp làm cho cỏc hạt bị biến dạng và kốm theo đú là sự vỡ vụn của cỏc hạt. Mặt khỏc, do ảnh hưởng của nung núng thỡ cỏc hạt bị phỏ vỡ do quỏ trỡnh biến dạng gõy ra cú xu hướng lớn lờn. Sự lớn lờn của cỏc hạt biến dạng do quỏ trỡnh dập gõy ra ở đõy là quỏ trỡnh kết tinh lại. Sự lớn lờn của cỏc hạt khi kết tinh lại là do sự phỏ vỡ của cỏc lớp biờn giới hạt khi dập núng gõy ra, do đú cỏc hạt tinh thể bị phỏ vỡ cú khả năng sỏt nhập lại với nhau tạo thành những hạt cú kớch thước lớn hơn.
Mức độ biến dạng càng lớn thỡ cỏc hạt tinh thể bị làm nhỏ càng mạnh và nhiệt độ kim loại sau khi kết thỳc biến dạng càng cao thỡ cỏc điều kiện thuận lợi cho quỏ trỡnh kết tinh lại càng lớn, tức là càng thuận lợi cho sự lớn lờn của cỏc hạt. Từ đõy cho phộp rỳt ra kết luận thực tế là: cần biến dạng kim loại ở nhiệt độ cao nhất cú thể bởi vỡ ở nhiệt độ đú kim loại cú tớnh dẻo cao và cho phộp biến dạng với chi phớ năng lượng thấp nhất, nhưng nờn kết thỳc quỏ trỡnh biến dạng dập ở nhiệt độ tương đối thấp ( gần điểm tới hạn AC1) để khụng cho phộp cỏc hạt cú khả năng phỏt triển do kết tinh lại gõy ra.
Khoảng nhiệt độ tạo hỡnh núng thay đổi đỏng kể phụ thuộc vào mỏc thộp, nhưng chủ yếu nằm trong giới hạn từ 1280 đến 7500C.
Nếu dừng dập ở nhiệt độ cao sẽ làm cho cỏc hạt tinh thể cú kớch thước lớn do kết tinh lại gõy ra. Kết quả là vật dập cú cơ tớnh thấp. Tuy nhiờn nếu kết thỳc dập ở nhiệt độ thấp thỡ làm thỡ làm xuất hiện hiện tượng biến cứng. Nhiều cụng trỡnh nghiờn cứu và thực tế đó cho thấy rằng, hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng đỏng kể đến kớch thước hạt khi biến dạng núng là nhiệt độ và mức độ biến dạng. Ở nhiệt độ cao, kết tinh lại xảy ra mạnh và hoàn toàn kết thỳc ngay trong khoảng thời gian giữa cỏc lần dập, ở nhiệt độ tương đối thấp thỡ quỏ trỡnh kết tinh lại xảy ra rất chậm.
Nhược điểm của phương phỏp dập khối là lực dập lớn. Để giảm lực dập thỡ cần phải biến dạng ở nhiệt độ cao, nhưng nếu biến dạng ở nhiệt độ cao thỡ độ chớnh xỏc của sản phẩm giảm, chất lượng bề mặt chi tiết giảm.
Vỡ vậy ta cần lựa chọn khoảng nhiệt độ hợp lý để lực khi dập khụng quỏ cao và độ chớnh xỏc vẫn được đảm bảo. Mục tiờu nghiờn cứu của luận văn là khảo sỏt và chọn dập tạo hỡnh ở trạng thỏi nửa núng (khoảng nhịờt độ nằm sỏt với nhiệtđộ kết tinh lại) để đảm bảo những yếu tố trờn.
1.4. Sự khỏc biệt giữa dập núng và dập nửa núng
Dập núng Dập nửa núng
- Tạo ra sản phẩm theo yờu cầu
- Dễ dàng thực hiện cụng nghệ và tạo hiệu quả sản xuất cao
- Ứng suất chảy của kim loại thấp nờn cụng biến dạng, lực dập nhỏ, khụng cú sự biến cứng của vật liệu, tổ chức cấu trỳc đồng đều do xảy ra quỏ trỡnh hồi phục và kết tinh lại.
- Mức độ biến dạng kim loại lớn.
- Tạo ra sản phẩm theo yờu cầu
- Thực hiện cụng nghệ khú khăn hơn, thớch hợp với cỏc phương phỏp chồn, dập trong khuụn kớn, ộp chảy, dập nổi - Do biến dạng ở nhiệt độ dưới nhiệt độ kết tinh lại nờn ứng suất chảy của kim loại lớn, khi biến dạng cú húa bền kim loại, cụng và lực biến dạng lớn. Cấu trỳc hạt khụng đồng đều so với biến dạng núng vỡ chỉ xảy ra quỏ trỡnh hồi phục - Mức độ biến dạng kim loại hạn chế.
- Độ chớnh xỏc thấp, vật liệu bị hao chỏy trong quỏ trỡnh biến dạng
- Chất lượng bề mặt thấp.
- Nhiệt độ dập núng đối với Thộp 1000oC đến 1200oC, Hợp kim Al 360oC- 520oC, Hợp kim đồng: 700oC-800oC
Khụng cú khả năng tạo hỡnh quỏ phức tạp hay mức độ biến dạng quỏ lớn. - Độ chớnh xỏc cao, khụng bị mất mỏt vật liệu do hao chỏy
- Chất lượng bề mặt rất cao, nờn khụng cần phải cú cỏc quỏ trỡnh gia cụng cơ sau khi tạo hỡnh
- Nhiệt độ dập nửa núng đối với Thộp 550oC đến 700 oC), Hợp kim Al 200oC- 300oC, Hợp kim đồng: 350oC-500oC