III. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 19
3.1.3 Công nghệ rèn 24
Thép SUS 420J2 do đề tài chế tạo sẽ được rèn thành các phôi có kích thước khác nhau dùng vào việc chế tạo khuôn đúc nhựa.
Đối với thép không gỉ SUS 420J2 đã qua tinh luyện điện xỉ, cấu trúc thép có
dạng kết tinh hướng tâm, có trở chống biến dạng tương đối cao nên khi rèn cần chú ý các khâu nung phôi, chế độ biến dạng và quá trình làm nguội. Công nghệ rèn được nghiên cứu trên hệ thống thiết bị gồm lò phản xạ, búa máy 450kg và 150kg.
- Nung phôi
Các thỏi điện xỉ có kích thước Ø120 x 400mm được chất vào khu vực giữa lò phản xạ từ nhiệt độ thấp. Thép không gỉ mactensit mác SUS 420J2 có độ dẫn nhiệt kém nên khá nhạy cảm với ứng suất nhiệt. Vì vậy, cần tránh sốc nhiệt đặc biệt ở giai đoạn đầu (700-800 0C). Tốc độ nâng nhiệt ở giai đoạn này khoảng 70-80
0C/giờ. Giai đoạn sau nung nhanh hơn, tốc độ nâng nhiệt khoảng 100 0C/giờ. Chế độ rèn được xác định như sau:
Nhiệt độ bắt đầu rèn là 1100 0C Nhiệt độ kết thúc rèn là 900-950 0C - Biến dạng khi rèn
Quá trình rèn thép không gỉ mactensit mác SUS 420J2 được tiến hành trong khoảng nhiệt độ 1100-900 0C. Quá trình rèn được tiến hành qua 3 giai đoạn:
Giai đoạn 2: Rèn thô các phôi theo kích thước đã định, rèn đều các mặt để tác động biến dạng dẻo nhiều nhất vào khối thép.
Giai đoạn 3: Rèn tinh: vừa rèn vừa kiểm tra kích thước cho đến đạt yêu cầu. - Làm nguội phôi rèn
Thép không gỉ mactensit SUS 420J2 rất nhạy cảm với ứng suất nhiệt, nhất là từ 800 0C trở xuống. Vì vậy sau khi kết thúc giai đoạn 3, sản phẩm rèn được vùi kín trong cát nóng cho nguội từ từ tránh nứt do ứng suất nhiệt. Chúng tôi đã có các loại phôi thành phẩm như sau:
• Loại tròn: Ø240 x 60mm
• Loại tròn: Ø240 x 80mm
Do chất lượng của thép SUS 420J2 trong khâu nấu luyện, tinh luyện đảm bảo yêu cầu nên tỷ lệ thu hồi sản phẩm trong công đoạn rèn đạt tỷ lệ khá cao (~80%). Đây là một thuận lợi cho các công đoạn tiếp theo vì nó khẳng định được chất lượng của thép.
Sản phẩm phôi rèn được ủ mềm hợp lý để tạo điều kiện thuận lợi cho gia công cơ khí chế tạo khuôn mẫu sau này.
Sơ đồ công nghệ rèn thép không gỉ mactensit SUS 420J2 được miêu tả trên
Hình 9: Sơ đồ công nghệ rèn thép SUS 420J2