H.4.11. Lấy mẫu kiểu bàn lật
9. Đảm bảo tính đúc tốt nhất
Đảm bảo chiều dày chi tiết tối thiệu khi đúc để đảm bảo độ bền, khả năng điền đầy tốt nhất. Hướng kết tinh từ dưới lên, từ xa đến gần đậu ngót để khí và xỉ chuyển vào đậu ngãt.
ch−ơng 8
Tính đúc của hợp kim
8.1-Tính chảy loãng
Tính chảy loãng là mức độ chảy loãng hay sệt của hợp kim đúc, nó quyết định khả
năng điền đầy khuôn và nhận được vật đúc rõ nét. Có các yếu tố ảnh hưởng đến tính chảy loãng của hợp kim đúc:
- Nhiệt độ: TP0Ptăng lên (ở TP0Pnhất định) thì tính chảy loãng tăng.P - Cấu tạo hợp kim: Gang xám có tính chảy loãng cao nhất.P - Tạp chất: làm tăng độ sệt thuỷ lực.P
- ảnh h−ởng của khuôn, thành phần hoá học và hình thức rót kim loại vào khuôn.P
8.2-Tính thiên tích
Là sự không đồng nhất về thành phần hoá học trong từng phần của vật đúc. Có 2 loại thiên tích:
Thiên tích vùng: Là sự không đồng nhất về thành phần hoá học trong từngPPvùng của vật đúc. Nguyên nhân là do tỷ trọng các nguyên tố trong hợp kim khác nhau và trong từng phần phần của vật đúc có sự chênh lệch áp suất.
Thiên tích trong nội bộ hạt kim loại: do các nguyên nhân sau:
- Sự kết tinh của các nguyên tố hợp kim không cùng một lúc.P - Ngay trong hạt kim loại cũng lẫn xĩ và tạp chất.P
- Do sự thẩm thấu giữa các phần tử trong hợp kim không triệt để.P
8.3-Tính co: Tính co là hiện t−ợng giảm thể tích và chiều dài của hợp kim khi TP0P giảm xuống. Có 2 loại:
Trường đại học bách khoa - 2006 37
- Lõm co: Là những lổ rỗng hình nón hình thành ở trên bề mặt vật đúc. Nguyên nhân là do lớp ngoài đông đặc trước lớp trong. khí, nước trong kim loại thoát ra ngoài.P
- Rổ co: Là những lổ rỗng nhỏ nằm bên trong vật đúc, nằm dọc trục thỏi đúc và nằm d−ới lõm co.P
8.4-Tính hoà tan khí : Tính hòa tan khí là sự hoà tan các khí: OB2B, HB2B, NB2B, CBOB, COB2B, CHB4B vào kim loại lỏng gây nên rỗ khí.
ch−ơng 9
Đúc gang xám
Gang có nhiều loại, nh− gang trắng, gang dẻo, gang biến tính, gang cầu, song trong kỹ thuật đúc người ta chủ yếu sử dụng gang xám.
9.1. KháI niệm về gang xám
a/ ký hiệu: Gx. ví dụ: GxB15-28
b/ Thành phần hoá học: 2,5ữ3,5% C; 0,8ữ3% Si; 0,6ữ1,3% Mn; 0,2ữ1% P;
<0,12%S. Trong đó C ở trạng thái tự do gọi là grafít.B c/ Tính đúc của gang xám:
- Tính chảy loãng: Vì có C cao nên gang xám có tính chảy loãng cao.B - Độ co: Độ co của gang xám thấp (1%).B
- Tính hoà tan khí: Các khí hoà tan trong gang xám: OB2B; NB2B; HB2B và hơi n−ớc.B
- Tính thiên tích: L−ợng chứa C; P; S và chiều dày thành vật đúc lớn thì thiên tích càng nhiều.B
9.2. Nấu chảy gang xám 9.2.1. Vật liệu nấu và mẻ liệu
Khi nấu gang xám phải dùng những nguyên nhiên liệu sau: nguyên liệu: kim loại;
nhiên liệu để cung cấp nhiệt; trợ dung để tạo xỉ; trong sản xuất đúc gọi là vật liệu nấu.
Muốn nấu ra loại gang có thành phần hoá học đúng yêu cầu, có nhiệt độ cao, vận hành lò dễ dàng cần phải tính toán phối liệu cho một mẻ nấu gọi là mẻ liệu.
a/ Nguyên liệu (khối l−ợng kim loại) : Nguyên liệu dùng trong một mẻ liệu:
- Gang đúc (thỏi gang chế tạo ở lò cao): 30 ữ 50%
- Gang vụn (các loại gang phế liệu) : 20 ữ 30%
- Vật liệu về lò (phế liệu từ lò đúc) : 30 ữ 35%
- ThÐp vôn : 0 ÷ 10%
Trường đại học bách khoa - 2006 38
- Ferô hợp kim (FeSi; FeMn...) : 1 ữ 2%
Vật liệu trước khi đưa vào lò phải được lấy theo một tỷ lệ nhất định; phải làm sạch gỉ và các chất bẩn.
b/ Nhiên liệu
Than lót lò và than mẻ trong lò đúc phải chịu tác dụng của cả cột liệu rất nặng nên than phải có độ bền cơ học và bền nhiệt cao. Khả năng phản ứng của than gọi là hoạt tính.
Than dùng tốt cho lò đúc là than có hoạt tính thấp vì dể cháy hoàn toàn (tạo thành COB2B nhiều và CO ít), tạo ra nhiều nhiệt lượng, gang lỏng có nhiệt độ cao; độ ẩm và lượng lưu huỳnh trong than càng ít càng tốt. Hiện nay thường dùng các loại than đúc sau:
- Than cốc: (10ữ16)% khối l−ợng kim loại/ Mẻ liệu.
- Than gầy (than đá có mức độ các bon hoá cao): ở nước ta thường dùng than gầy
Đông triều, Mạo khê, tr−ớc khi sử dụng cần nhiệt luyện: nung chậm than gầy trong lò thiếu không khí ở 900ữ1000P0PC trong 14 giờ sau đó làm nguội chậm trong vòng 6ữ8 giờ.
Sau khi nhiệt luyên than gầy có ít lưu huỳnh hơn có khả năng phản ứng thấp và có độ bền cao. Trong thực tế th−ờng dùng: 20 ữ 22% khối l−ợng kim loại/ Mẻ liệu.
- Than đá: ít dùng vì nhiệt trị thấp, độ bền cơ học không cao.
c/ Chất trợ dung
Dùng để làm loãng xỉ và khử tạp chất. Thường dùng đá vôi (4ữ5% khối lượng kim loại/Mẻ liệu); đá huỳnh thạch (chứa CaFB2B): (<8% khối l−ợng kim loại/Mẻ liệu) hoặc xỉ lò Máctanh có thành phần: 25% SiOB2B, 40% (CaO+MnO), 20% (FeO+MnO).
9.2.2. Lò nấu gang
Thường dùng lò đứng, lò chõ, lò điện. Nhưng chủ yếu là dùng lò đứng và lò chõ.
Lò đứng đ−ợc sử dụng rộng rãi vì cấu tạo đơn giản, tiêu hao nhiên liệu ít, vốn đầu t− thấp, dể thao tác, công suất cao (500ữ25.000 kG gang lỏng/ giờ). Song nhiệt độ gang ra lò không cao (1450P0PC), thành phần hoá học của gang không ổn định. Các gang hợp kim cần chất l−ợng cao th−ờng đ−ợc nấu bằng lò điện hoặc lò nồi.
a/ Lò đứng nấu gang
Cấu tạo lò đứng: Là là loại lò đứng, hình trụ gồm các bộ phận chủ yếu là: bộ phận
đỡ lò, thân lò, thiết bị tiếp liệu và thiết bị gió nóng, hệ thống gió và thiết bị làm nguội, ống khói có thiết bị dập lửa, lò tiền và đ−ờng dẫn gang v.v..
Lò đ−ợc đặt trên cột chống (1) của bộ phận đỡ lò. Thân lò gồm có vỏ ngoài (2) làm bằng thép tấm dày 8ữ10 mm, phía trong xây gạch chịu lửa (3) (gạch samốt, gạch dinát hoặc là gạch nung già). Bộ phận tiếp liệu đ−a than cốc (5) và kim loại (6) vào lò qua cửa tiếp liệu. Lò có 1,2 hoặc 3 hàng lổ mắt gió đ−ợc cấp gió từ quạt gió (19) qua ống gió (9) nằm trên nồi lò. Tên đỉnh ống khói (10) là thiết bị dập lửa (11).
Trường đại học bách khoa - 2006 39
Phần nồi lò là phần không gian từ đáy lò (12) tới ống gió (9). Đáy lò đ−ợc phủ một lớp vật liệu chịu lửa đã nện chặt. Xỉ đ−ợc tháo ra ngoài bằng miệng (18). Toàn bộ lò đ−ợc gá trên 3 trụ đỡ bằng thép.