Ảnh h-ởng của lực co rút kim loạ

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ứng dụng công nghệ phun nhủ nhiệt khí để tạo bề mặt có độ tạo mài mòn (Trang 43 - 44)

Lực co rút kim loại có ảnh h-ởng đáng kể đến độ bám dính của lớp phun. Những phần tử kim loại sau khi va đập với bề mặt cơ sở sẽ nguội dần và kèm theo đó là

sự xuất hiện ứng suất do sự co rút của kim loại phun. ứng suất này có thể làm tăng

hoặc giảm độ bám của lớp phun.

Đối với những chi tiết dạng hình trụ ( thí dụ các loại trục ) lực sinh ra do sự co rút của lớp phun là nội lực nên rất yếu do đó không ảnh h-ởng nhiều đến độ bám dính của lớp phun.

Tr-ờng hợp phun với lớp dày và kim loại phun có độ co rút lớn ( thí dụ thép 0,1%C ) có thể dẫn tới hiện t-ợng nứt dọc trên lớp phun.

Hình 3.6 a,b cho thấy nội lực sinh ra do sự co rút có ảnh h-ởng xấu đến độ bám của lớp phun. Trong tr-ờng hợp này, sự co rút tác dụng theo h-ớng tâm gây ra sự tách rời lớp phun với bề mặt nền. Để khắc phục hiện t-ợng này có thể có nhiều biện pháp nh-: phải nung nóng sơ bộ vật phun, làm nguội lớp phun từ từ hoặc phun với lớp mỏng từ 0,05  0,1 mm và ứng với mỗi lớp phải làm nguội từ từ.

Khi phun trên bề mặt phẳng, ứng suất sinh ra do sự co rút kim loại phun có thể dẫn đến sự biến dạng kim loại nền hoặc làm bong lớp phun ( Hình 3.6.c.d,e ).

Để minh chứng cho điều này ta làm một thí nghiệm và xét một phần tử nhỏ lớp

phun AB, có chiều dài l, chiều cao h với diện tích tiết diện S, có thể coi nh- một

thanh đ-ợc gắn trên AB ( hình 3.7).

Giả thiết nhiệt độ của phần tử trong thời gian va đập là t2, nhiệt độ của môi tr-ờng xung quanh là t3. ứng suất sinh ra trong lớp phun là:

) / ( ). .(t2 t3 E N m2 t    (3.13)

ở đây t: hệ số giãn nở nhiệt của kim loại phun, l/độ

E: mođun đàn hồi của kim loại phun, N/m2

Những biến dạng tiếp theo có thể bỏ qua vì lớp phun có chiều dày nhỏ hơn nhiều so với mặt đáy. Do đó sự co ngắn của lớp kim loại phun khi làm nguội sẽ là:

) .(

.l t2 t3

l  

  (3.14)

Do có sự co ngắn của l cho nên trong lớp phun sẽ sinh ra ứng suất kéo: 2 . . . l N l l E   (3.15)

và lực tách lớp phun ( theo các mép ) khỏi bề mặt chi tiết là:

P=.S (N) (3.16)

Thay các giá trị vào ph-ơng trình ( 3.16 ) ta có:

P = t.(t2-t3). S (3.17)

Từ ph-ơng trình (3.17) ta thấy khi tăng nhiệt độ của các phần tử tr-ớc lúc va chạm thì ứng lực có xu h-ớng làm tách lớp phun ra khỏi nền cơ sở sẽ tăng.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ứng dụng công nghệ phun nhủ nhiệt khí để tạo bề mặt có độ tạo mài mòn (Trang 43 - 44)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(111 trang)