5. Kết quả nghiên cứu và bàn luận
5.3.1. cứng kim loại vùng mối hàn
Khi hàn bằng hợp kim bột Eutroloy 16606: Kiểm tra ộ ứng tr n m i hàn ể x ịnh ộ ứng ủa kim loại lớp ắp. Để nh gi y ủ và hính x , t gi tiến hành kiểm tra ộ ứng ở nhiều vị trí kh nhau tr n m i hàn. Vị trí kiểm tra g m iểm từ ỉnh m i hàn xu ng h n m i hàn th o hƣớng vuông gó với ề m t vật hàn và iểm nằm song song g n với ƣờng ph n giới giữa m i hàn và t m thép C45.
H nh 5.41. C vị trí kiểm tra ộ ứng tr n m i hàn khi hàn h p kim ột Eutroloy 16606
B ng 5.4. Kết qu o ộ ứng ủa m i hàn khi hàn h p kim ột Eutroloy 16606 Kiểm tra ộ ứng C vị trí kiểm tra Kho ng h iểm o (µm) Gi trị ộ ứng (HV0,1) Gi trị ộ ứng (HRC) Vùng kim loại m i hàn A1 350 812 64.3 A2 250 795 63.8 A3 150 787 63.5 A4 50 767 62.8 A5 50 760 62.5 A6 50 773 63.0 A7 20 689 59.6
Từ ng 5.4 th y rằng, gi trị ộ ứng o ƣ tại iểm tr n m i hàn là tƣơng i ổn ịnh. Nó ao ộng trong kho ng 59.6 - 64.3HRC.
Ngô Hữu Mạnh 88 Kí h thƣớ vết mà mũi th ể lại tr n m i hàn từ iểm A1 ến A7 ó xu hƣớng tăng n khi tiến ến g n vùng ranh giới giữa m i hàn và kim loại nền C45. Điều này ho th y, ộ ứng ó xu hƣớng gi m n th o hƣớng từ ỉnh m i hàn ến vùng ranh giới giữa kim loại m i hàn với kim loại nền C45. V n ề này ƣ l gi i nhƣ sau:
Vật li u tạo n n m i hàn là h p kim ột Eutroloy 16606 ó thành ph n ơ n g m nguy n t h p kim Cr, V, W, Mo và F . Khi hàn, một s nguy n t h p kim ứng sẽ kết h p với C on (C) ể tạo ra ít CrC, VC, WC ó ộ ứng ao. Do ó, ộ ứng ủa kim loại m i hàn ao hơn ở vùng kim loại nền và vùng tiếp gi p giữa m i hàn với nền C45. Ở vùng kim loại g n phía ỉnh m i hàn, sự h a tan và khuế h t n nguy n t h p kim ứng và ít mà nó tạo ra vào kim loại nền là r t th p. Mật ộ hạt ứng và pha ứng trong kim loại m i hàn lớn. T ộ nguội, t ộ kết tinh ủa kim loại g n ề m t m i hàn nhanh hơn vùng kh . V vậy, kim loại vùng này ó ộ ứng ao hơn.
Ở vùng kim loại m i hàn tiếp gi p với kim loại nền C45, t ộ nguội hậm hơn so với tr n ề m t m i hàn, nguy n t h p kim ứng Cr, V, W ị khuế h t n và h a tan một ph n sang kim loại nền C45. Do ó, mật ộ nguy n t h p kim ứng ể tạo ít tại vùng này ị suy gi m ng kể. B n ạnh ó, nguy n t F từ t m thép C45 ị h a tan và khuế h t n vào m i hàn sẽ thế hỗ ủa nguy n t h p kim ứng. Kết qu ẫn ến làm gi m ộ ứng ủa kim loại m i hàn vùng ranh giới với kim loại nền C45.
Khi hàn bằng hợp kim bột M2 (10%WC+6%Cr3C2+84%Fe): Tiến hành kiểm tra ộ ứng tr n vùng m i hàn, vùng ranh giới và vùng AHN ể x ịnh ộ ứng ủa kim loại ở vùng này. Để nh gi hính x ộ ứng tại vùng, t gi tiến hành kiểm tra ộ ứng ở nhiều vị trí kh nhau. Vị trí kiểm tra g m iểm từ ỉnh m i hàn xu ng h n m i hàn th o hƣớng vuông gó với ề m t vật hàn, iểm nằm song song g n với ƣờng ph n giới giữa m i hàn và iểm trong vùng AHN nằm tr n t m thép C45.
H nh 5.43. C vị trí kiểm tra ộ ứng tr n m i hàn khi hàn h p kim ột M2
B ng 5.5. B ng kết qu o ộ ứng ủa kim loại m i hàn khi hàn h p kim ột M2 Kiểm tra ộ ứng C vị trí
kiểm tra Kho ng h iểm o (µm) Gi trị ộ ứng (HV0,1) Gi trị ộ ứng (HRC) Vùng kim loại m i hàn H1 400 665 58.6 H2 300 647 57.7 H3 200 646 57.6 H4 100 614 56.0
Từ ng 5.5 th y rằng, gi trị ộ ứng o ƣ tại iểm tr n m i hàn là tƣơng i ổn ịnh. Nó ao ộng trong kho ng 56-58.6HRC. Nhƣ vậy ó thể th y rằng, ộ ứng o ƣ tr n vùng kim loại m i hàn khi hàn h p kim ột M2 là th p hơn so với khi hàn h p kim ột Eutroloy 16606.
Ngô Hữu Mạnh 89 H nh 5.44. Biểu ộ ứng ở vị trí o tr n vùng kim loại m i hàn khi hàn ột M2
Kí h thƣớ vết mà mũi th ể lại tr n m i hàn từ iểm H1 ến H4 là tƣơng i ng ều. Điều này ho th y, ộ ứng tại iểm ó sự h nh l h không nhiều. Tuy nhi n, kết qu kiểm tra tại iểm ho th y, ộ ứng ó xu hƣớng gi m n th o hƣớng từ ỉnh m i hàn ến vùng ranh giới giữa kim loại m i hàn với kim loại nền C45. V vật li u tạo n n m i hàn là h p kim ột M2 ó thành ph n ơ n g m nguy n t h p kim Cr3C2, WC và F . Ở vùng kim loại g n phía ỉnh m i hàn, t ộ nguội nhanh hơn vùng kh , sự h a tan và khuế h t n nguy n t h p kim ứng và ít mà nó tạo ra vào kim loại nền là r t th p. Mật ộ hạt ứng và pha ứng trong kim loại m i hàn lớn. Do ó, kim loại vùng này ó ộ ứng ao hơn. Ở vùng kim loại m i hàn g n vùng ranh giới kim loại nền C45, t ộ nguội ủa kim loại hậm hơn so với tr n ề m t m i hàn, nguy n t h p kim ứng Cr, W ị khuế h t n và h a tan một ph n vào kim loại nền C45. M ù mật ộ ủa WC tập trung kh ao ở ph n h n m i hàn và khu vự tiếp gi p với kim loại nền C45, nhƣng tỉ l WC ị h a tan vào kim loại m i hàn là r t th p ( hỉ ạt 26.4%), tỉ l WC không ị h a tan vào kim loại m i hàn mà t n tại ở trạng th i rắn, ạng hạt ứng là kh ao n n ộ ứng ủa kim loại m i hàn tại vùng này không ó sự thay ổi nhiều. Do ó, mật ộ nguy n t h p kim ứng ể tạo ít tại vùng này ị suy gi m. Điều này làm gi m ộ ứng ủa kim loại m i hàn g n ranh giới với kim loại nền C45.
Ngoài ra, trong qu tr nh hàn PTA, ƣới t ụng ủa nhi t h quang plasma, thành ph n h p kim một ph n ị ay hơi, ị h y, ị khuế h t n, ị m t m t o ắn tó ,…làm gi m hàm lƣ ng ủa pha ứng và mật ộ ủa hạt ứng trong m i hàn. V vậy, nó t ộng th o hƣớng ti u ự ến ơ tính i t là ộ ứng và kh năng hịu mài m n ủa kim loại m i hàn sau khi kết tinh. Để khắ phụ hi n tƣ ng này, n tính to n lƣ ng ột m t m t ể ó phƣơng n p ổ sung, ng thời x ịnh ƣ hế ộ hàn và quy tr nh hàn phù h p ể qu tr nh hàn ạt hi u su t và h t lƣ ng t t nh t.