1) Nhiệt độ cốc rót; 2), 3), 4) nhiệt độ tại đỉnh máng, giữa máng và cuối máng, 5) nhiệt độ mặt ngoài máng, 6) nhiệt độ cốc hứng, 7) nhiệt độ nước
b) Xác định chiều dài máng và góc nghiêng của máng
Căn cứ vào các nghiên cứu về quá trình chuẩn bị tổ chức trên máng nghiêng: [8], [12], [15], [16], [37], [40], [49], [58] và đặc biệt là công bố của tác giả S. D. Kumar [66] đã tổng hợp kết quả của các tác giả về bộ các thông số thực nghiệm đối với rất nhiều vật liệu được chuẩn bị tổ chức bằng phương pháp máng nghiêng. Kết hợp với các thử nghiệm trong quá trình rót đúc trên máng nghiêng, đã lựa chọn khoảng biến thiên cho chiều dài kim loại chảy trên máng là 300, 450 và 600 mm. Góc nghiêng của máng được lựa chọn là 45 độ, 55 độ và 65 độ.
c) Lựa chọn tần số rung cho máng
Như trình bày trong mục 3.1, vận tốc dòng kim loại lỏng chảy trên máng là một thông số ảnh hưởng đến chiều dày lớp đông đặc và số tâm mầm được phân tách trên máng trong quá trình đông đặc. Để nâng cao hiệu quả của phương pháp máng nghiêng đã kết hợp rung như các nghiên cứu của Z. Wang [109], [110], [111]. Trong các nghiên cứu này tác giả đã đưa ra mô hình tính
toán máng nghiêng có kết hợp rung động để đánh giá ảnh hưởng của tần số rung động đến sự hình thành tổ chức cầu hoá. Ngoài ra, một số nghiên cứu [8], [40], [44], [46], [47] đã cho thấy ảnh hưởng của rung động đến việc hình thành tổ chức trên máng nghiêng. Dựa trên nghiên cứu này đã lựa chọn tần số rung và công suất rung cho nghiên cứu của luận án. Tần số rung được lựa chọn là 50 Hz, công suất rung động của động cơ rung là 0,75 kW, biên độ rung của động cơ là 1,5 mm.
3.3.5. Xác định kích thước hạt và hệ số hình dạng
Ảnh chụp tổ chức tế vi được phân tích bằng phần mềm ImageJ-win64. Hai thông số chính được đánh giá là đường kính hạt trung bình (d) và hệ số hình dạng (Sf) của hạt, được tính toán dựa vào phương trình sau [23], [83], [86]:
� = √4�, (3.7)
�
��
= 444444444444444� ; (3.8)
�2
trong đó A là diện tích của hạt và P là chu vi của hạt. Giá trị của Sf trong khoảng từ 0 đến 1, Sf càng gần 1 hạt càng tròn, độ cầu hóa càng cao.
3.3.6. Quy trình thực nghiệm
Trong mỗi thí nghiệm, hợp kim nhôm ADC12 được nấu chảy bằng lò điện trở Nabertherm ở 720 oC trong nồi nấu 30 phút, nhiệt độ của hợp kim lỏng được kiểm tra bằng can nhiệt loại K nhúng trong nồi nấu. Khi nhiệt độ của kim loại lỏng đạt đến nhiệt độ rót, hợp kim lỏng được rót lên trên bề mặt máng với chiều cao rót cố định (cách điểm tiếp xúc mặt máng khoảng 150 mm). Kim loại lỏng chảy trên bề mặt máng nghiêng trước khi được thu vào cốc hứng. Cốc hứng được đặt trong lò giữ nhiệt với nhiệt độ được đặt trước và được gia nhiệt 30 phút trước khi tiến hành rót kim loại lỏng lên máng. Hợp kim sau khi chảy vào cốc hứng được giữ đồng đều nhiệt độ một thời gian trước khi làm nguội nhanh trong nước. Các bước thực nghiệm được mô tả trên hình 3.20.
Lò Nartherm Cắt
phôi Cân phôi
Nấu chảy hợp kim
Máng nghiêng
Cố c hứng
Giữ nhiệt độ đồng đều
Làm nguội nhanh trong nước
Cắ t mẫu
Mài mẫu, đánh bóng, tẩm thực HF 5% Chụp ảnh tổ chức tế vi
Phân tích ảnh