D O= Kτ 0,5 (1.6) Trong đó:
6.1.1Đặc tr−ng thành phầ n cấu trú c tính chất vật liệu làm guốc phanh tàu hoả nhập từ Trung Quốc
2. Với VLMSTK-Cu
6.1.1Đặc tr−ng thành phầ n cấu trú c tính chất vật liệu làm guốc phanh tàu hoả nhập từ Trung Quốc
phanh tàu hoả nhập từ Trung Quốc
Hình 6.1 Là ảnh chụp một bộ guốc phanh cho đầu tầu hỏa “ Đổi mới” do Tổng công ty Đ−ờng sắt VN nhập về từ Trung Quốc. Từ nguyên bản đề tài tiến hành đo đạc thành phần, cấu trúc và tính chất của vật liệu và từ đó xác định quy trình chế tạo guốc phanh.
Hình 6.1 Guốc hãm cho đầu máy “Đổi mới” của Trung Quốc. Miếng vật
liệu ma sát thiêu kết nền sắt
6.1.1.1 Thành phần hoá học và cấu trúc của vật liệu ma sát thiêu kết làm
guốc phanh nhập từ Trung Quốc
Vì vật liệu ma sát thiêu kết là vật liệu tổ hợp, nên không có một ph−ơng pháp duy nhất nào có thể phân tích chính xác thành phần của loại vật liệu này. Đề tài sử dụng tổng hợp các ph−ơng pháp d−ới đây để phân tích thành phần của vật liệu.
- Ph−ơng pháp nhiễu xạ tia X trên mẫu phoi tiện từ vật liệu, - Ph−ơng pháp phân tích hoá học,
- Ph−ơng pháp phân tích ảnh cấu trúc kết hợp với phổ EDX.
• Phân tích thành phần hoá học
Kết quả phân tích thành phần pha theo ph−ơng pháp XRD đ−ợc trình bày trên hình 6.2.
Hình 6.2: Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu vật liệu ma sát thiêu kết Trung Quốc, phân tích trên mẫu phoi tiện từ lớp làm việc của guốc phanh đầu máy Đổi mới (máy phân tích D8-Advance tại Trung tâm phân tích Địa chất).
Từ giản đồ nhiễu xạ tia X nhận thấy thành phần của lớp làm việc bao gồm các cấu tử: sắt, graphít, SiC, SiO2, CuO và CuFe2O4 , hàm l−ợng phân tích theo ch−ơng trình của máy nh− sau: Fe: 11-13%; Graphít: 31-33%; SiC: 5-7%; SiO2: 10-12%; CuO: 7-12%; Chất vô định hình: có.
Góc nhiễu xạ 2θ(0 )
C
−
Từ kết quả phân tích trên thấy rằng, hệ vật liệu ma sát chế tạo guốc phanh là hệ vật liệu ma sát thiêu kết nền sắt với chất bôi trơn là graphit, các thành phần mài là SiC và SiO2, chất tăng c−ờng là Cu. Sự hiện diện của ôxit đồng có thể do Cu bị ôxy hoá trong quá trình gia công mẫu hoặc trong quá trình thiêu kết. Từ kết quả phân tích bán định l−ợng cho thấy, hàm l−ợng các cấu tử còn có nhiều sai số so với các tài liệu trích dẫn, có thể là do ph−ơng pháp lấy mẫu phân tích và do bản chất của ph−ơng pháp phân tích.
Chúng tôi đã tiến hành phân tích bằng ph−ơng pháp hoá học tại Viện Hoá học - Viện KH&CN Việt Nam và bằng ph−ơng pháp đốt cacbon để xác định % graphit, kết quả nh− bảng 6.1.
Bảng 6.1: Thành phần hoá học của mẫu VLMS TK Trung Quốc
TT Thành phần Hàm l−ợng Ph−ơng pháp phân tích, cơ quan và ng−ời phân tích 1 Fe 67,4 ± 0,6% Ph−ơng pháp phân tích hoá,
Viện Hoá, TS. Phạm Văn Tình
2 SiO2 8,3 ± 0,4% Ph−ơng pháp phân tích hoá, Viện Hoá, TS. Phạm Văn Tình
3 SiC 5-7% Ph−ơng pháp XRD, Trung
tâm phân tích Địa chất
4 Cacbon (graphit) 8,28% Đốt cacbon, Viện Luyện kim đen
5 Cu 4,8 % Ph−ơng pháp phân tích hoá,
Viện Hoá, TS. Phạm Văn Tình
6 Mn 0,32% 7 Cr 0,41% 8 Ni 0,21%
Ph−ơng pháp phân tích hoá, Viện Hoá học, TS. Phạm Văn Tình
• Cấu trúc VLMS thiêu kết Trung Quốc
Tổ chức tế vi đ−ợc quan sát và chụp trên kính hiển vi quang học Axiovert 40 MAT tại Trung tâm phân tích đánh giá vật liệu - Viện Khoa học Vật liệu cũng nh− tại Trung tâm thử nghiệm và phát triển vật liệu - Thái Lan. Hình 6.3 là ảnh cấu trúc của mẫu vật liệu ma sát thiêu kết Trung Quốc. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 6.3 cho thấy, cấu trúc của vật liệu phù hợp với kết quả phân tích thành phần theo bảng 6.1. Cấu trúc của vật liệu trong toàn bộ khối guốc phanh không đồng nhất, lớp vật liệu ma sát trong cùng gần với tấm sắt đế sắt có cấu trúc chuyển tiếp gồm bột có sắt và đồng, làm nhiệm vụ lớp trung gian dính kết. Hình 6.4 là ảnh cấu trúc của lớp vật liệu trung gian đ−ợc chụp trên kính hiển vi quang học (HVQH) không qua tẩm thực. Thành phần Cu trong lớp vật liệu trung gian có thể đến 20% đ−ợc cho là để tăng c−ờng khả năng dính kết giữa VLMS và đế thép trong công đoạn hàn khuếch tán. Hình 6.5 là cấu trúc ranh giới giữa lớp trung gian và lớp làm việc.
Hình 6.3: Cấu trúc lớp vật liệu ma sát của Trung Quốc, HVQH, X100, tẩm thực Nital. SiO2 SiC Graphi Cu Nền sắt SiO2 Nền sắt Graphi a) b)
Hình 6.4: Cấu trúc lớp trung gian của VLMS Trung Quốc, X200, HVQH
Hình 6.5: Cấu trúc ranh giới của lớp trung gian và lớp làm việc, X200, HVQH Từ các hình 6.3; 6.4; 6.5 cũng có thể nhận thấy kích th−ớc bột sắt sau khi ép là trong khoảng 100-200 àm, bột đồng khoảng 50 àm và cát thạch anh khoảng 70 àm.