BỀN CHI TIÊT MÁY - tai lieu tau thuy- 123docz.net

1.Khái niệm 1.Khái niệm

• Làm bền: Là quá trình làm tăng khả năng chống Làm bền: Là quá trình làm tăng khả năng chống mài mòn, chống ăn mòn của chi tiết. Có thể áp mài mòn, chống ăn mòn của chi tiết. Có thể áp dụng cho chế tạo mới hoặc sau khi gia công, dụng cho chế tạo mới hoặc sau khi gia công,

sửa chữa sửa chữa

Ví dụ: tôi, mạ, thấm….

2.Gia công nhiệt hóa học (Thấm):

• Được thực hiện dựa trên hiện tượng nếu Được thực hiện dựa trên hiện tượng nếu ta thay đổi thành phần hóa học của kim ta thay đổi thành phần hóa học của kim

loại sẽ làm thay đổi tính chất của nó.

• Người ta có thể dùng các chất như N, C, Người ta có thể dùng các chất như N, C, S để thấm vào kim loại bề mặt của chi S để thấm vào kim loại bề mặt của chi

tiết nhằm làm tăng khả năng chống mài tiết nhằm làm tăng khả năng chống mài

mòn, ăn mòn, chịu tải, chịu nhiệt độ mòn, ăn mòn, chịu tải, chịu nhiệt độ

cao… của chi tiết.

2.Gia công nhiệt hóa học (Thấm):

Thấm Cácbon:

Là quá trình làm giàu cácbon trên bề mặt chi Là quá trình làm giàu cácbon trên bề mặt chi tiết nhằm tăng tính chống mài mòn, tăng độ tiết nhằm tăng tính chống mài mòn, tăng độ bền cho bề mặt chi tiết. Phương pháp này bền cho bề mặt chi tiết. Phương pháp này thường được áp dụng cho các chi tiết như thường được áp dụng cho các chi tiết như

cam, cần đẩy supap, piston, bánh răng…

• Tuy nhiên phương pháp này có hạn chế là nếu Tuy nhiên phương pháp này có hạn chế là nếu hàm lượng cácbon quá nhiều sẽ gây giòn chi hàm lượng cácbon quá nhiều sẽ gây giòn chi

tiết, giảm tính dẻo.

2.Gia công nhiệt hóa học (Thấm):

Phương pháp thấm Cácbon:

• Cho chi tiết vào môi trường của các hợp chất cácbon ở Cho chi tiết vào môi trường của các hợp chất cácbon ở các trạng thái rắn lỏng khí (than củi, khí cacbon, CH4, các trạng thái rắn lỏng khí (than củi, khí cacbon, CH4,

hoặc muối cácbonat thể lỏng) hoặc muối cácbonat thể lỏng)

• Dưới tác dụng của nhiệt độ (850-950 độ C) hợp chất Dưới tác dụng của nhiệt độ (850-950 độ C) hợp chất này phân hủy và các nguyên tử cácbon sẽ khuyếch tán này phân hủy và các nguyên tử cácbon sẽ khuyếch tán vào bề mặt chi tiết với độ sâu 1-2mm và hàm lượng vào bề mặt chi tiết với độ sâu 1-2mm và hàm lượng

cacbon sẽ tăng từ 0,1-1%) cacbon sẽ tăng từ 0,1-1%)

• Vì quá trình thấm tiến hành ở nhiệt độ cao nên sau khi Vì quá trình thấm tiến hành ở nhiệt độ cao nên sau khi thấm cácbon các chi tiết phải được tôi, ram lại để thấm cácbon các chi tiết phải được tôi, ram lại để tránh các ứng suất xuất hiện bên trong chi tiết và làm tránh các ứng suất xuất hiện bên trong chi tiết và làm

tăng độ cứng cho chi tiết.

2.Gia công nhiệt hóa học (Thấm):

Thấm Nitơ:

• Ứng dụng cho các chi tiết làm bằng thép. Ứng dụng cho các chi tiết làm bằng thép.

Thấm ở thể lỏng hoặc thể khí Thấm ở thể lỏng hoặc thể khí

• Quá trình thấm Nito ở thể khí: Môi trường là Quá trình thấm Nito ở thể khí: Môi trường là amoniac NH3 với nhiệt độ 520-650 độ C, thời amoniac NH3 với nhiệt độ 520-650 độ C, thời gian từ 12-100 giờ. Chiều sâu lớp thấm đạt gian từ 12-100 giờ. Chiều sâu lớp thấm đạt

0,1mm/h 0,1mm/h

• Phương pháp này có ưu điểm so với phương Phương pháp này có ưu điểm so với phương pháp thấm Cacbon như sau:

pháp thấm Cacbon như sau:

– Nhiệt độ thấm thấp nên sau khi thấm xong không Nhiệt độ thấm thấp nên sau khi thấm xong không cần tôi lại

cần tôi lại

– Độ cứng bề mặt cao, chống mài mòn tốt.Độ cứng bề mặt cao, chống mài mòn tốt.

2.Gia công nhiệt hóa học (Thấm):

Thấm hỗn hợp (C+N, S+N, C+N+S) Thấm hỗn hợp (C+N, S+N, C+N+S)

• Quá trình thấm được tiến hành bằng cách nung chi Quá trình thấm được tiến hành bằng cách nung chi tiết trong môi trường rắn, lỏng, khí. Nhiệt độ thấm và tiết trong môi trường rắn, lỏng, khí. Nhiệt độ thấm và thời gian thấm phụ thuộc vào loại thép, chiều sâu lớp thời gian thấm phụ thuộc vào loại thép, chiều sâu lớp

thấm và hình dạng của chi tiết.

• Lưu ý: Điều khác nhau cơ bản giữa các phương pháp Lưu ý: Điều khác nhau cơ bản giữa các phương pháp thấm, phương pháp mạ là các nguyên tử của chất thấm, phương pháp mạ là các nguyên tử của chất thấm khuyếch tán vào lớp bề mặt của chi tiết. Vì vậy thấm khuyếch tán vào lớp bề mặt của chi tiết. Vì vậy cấu trúc tinh thể trên bề mặt chi tiết không thay đổi, cấu trúc tinh thể trên bề mặt chi tiết không thay đổi, chỉ có hiện tượng xô lệch mạng tinh thể. Các nguyên chỉ có hiện tượng xô lệch mạng tinh thể. Các nguyên tử thấm làm thay đổi tính chất cơ lý bề mặt chứ không tử thấm làm thay đổi tính chất cơ lý bề mặt chứ không

làm thay đổi cơ tính bên trong chi tiết.

3. 3. Phương pháp tôi bề mặt Phương pháp tôi bề mặt

• Áp dụng cho các chi tiết làm việc ở các phụ tải Áp dụng cho các chi tiết làm việc ở các phụ tải thay đổi, cần làm bền lớp bề mặt mà bên

thay đổi, cần làm bền lớp bề mặt mà bên trong chi tiết vẫn giữ tính dẻo

trong chi tiết vẫn giữ tính dẻo

– Ví dụ: Supap, Ắc piston, bulong biên, lò xo…Ví dụ: Supap, Ắc piston, bulong biên, lò xo…

• Quy trình tôi: Quy trình tôi:

– Nung nóng nhanh chi tiết bằng dòng cao tần hay Nung nóng nhanh chi tiết bằng dòng cao tần hay bằng lửa axetilen

bằng lửa axetilen

– Giữ nhiệt để hoàn thành quá trình chuyển biến phaGiữ nhiệt để hoàn thành quá trình chuyển biến pha – Làm nguội nhanh bằng nước hoặc dầu nhơnLàm nguội nhanh bằng nước hoặc dầu nhơn

– Sau đó ram để khử ứng suất trong bể LO ở nhiệt Sau đó ram để khử ứng suất trong bể LO ở nhiệt độ 180-200 độ C

độ 180-200 độ C

4. 4. Phương pháp biến cứng bề mặt:Phương pháp biến cứng bề mặt:

• Phương pháp này không làm thay đổi thành phần chi Phương pháp này không làm thay đổi thành phần chi tiết. Ta tác động bằng các lực cơ học để mạng tinh thể tiết. Ta tác động bằng các lực cơ học để mạng tinh thể ở bề mặt chi tiết sắp xếp lại mà không làm thay đổi ở bề mặt chi tiết sắp xếp lại mà không làm thay đổi

hình dạng và kích thước của chi tiết hình dạng và kích thước của chi tiết

• Phun cát: gồm phun cát khô và phun cát ướtPhun cát: gồm phun cát khô và phun cát ướt

– Dùng năng lượng dòng không khí nén phun các hạt cát với tốc Dùng năng lượng dòng không khí nén phun các hạt cát với tốc độ lớn vào bề mặt kim loại.

độ lớn vào bề mặt kim loại.

– Khi va đập động năng lớn của hạt cát gây biến dạng lớp bề Khi va đập động năng lớn của hạt cát gây biến dạng lớp bề mặt.mặt.

– Mức độ và chiều sâu lớp bề mặt tùy thuộc vào tốc độ, áp lực Mức độ và chiều sâu lớp bề mặt tùy thuộc vào tốc độ, áp lực khí nén.

khí nén.

• Phun kim loại: Về nguyên lý và mục đích tương tự Phun kim loại: Về nguyên lý và mục đích tương tự

phun cát, chỉ khác nhau hiệu quả phương pháp.

4. 4. Phương pháp biến cứng bề mặt: Phương pháp biến cứng bề mặt:

• Phương pháp này không làm thay đổi thành Phương pháp này không làm thay đổi thành phần chi tiết. Ta tác động bằng các lực cơ học phần chi tiết. Ta tác động bằng các lực cơ học để mạng tinh thể ở bề mặt chi tiết sắp xếp lại để mạng tinh thể ở bề mặt chi tiết sắp xếp lại mà không làm thay đổi hình dạng và kích mà không làm thay đổi hình dạng và kích

thước của chi tiết thước của chi tiết

• Phun cát: Phun cát:

– Gồm phun cát khô và phun cát ướtGồm phun cát khô và phun cát ướt

– Dùng năng lượng dòng không khí nén phun các hạt Dùng năng lượng dòng không khí nén phun các hạt cát với tốc độ lớn vào bề mặt kim loại.

cát với tốc độ lớn vào bề mặt kim loại.

– Khi va đập động năng lớn của hạt cát gây biến Khi va đập động năng lớn của hạt cát gây biến dạng lớp bề mặt.

dạng lớp bề mặt.

– Mức độ và chiều sâu lớp bề mặt tùy thuộc vào tốc Mức độ và chiều sâu lớp bề mặt tùy thuộc vào tốc độ, áp lực khí nén.

độ, áp lực khí nén.

4. 4. Phương pháp biến cứng bề mặt: Phương pháp biến cứng bề mặt:

• Phun kim loại: Phun kim loại:

– Về nguyên lý và mục đích tương tự phun cát, chỉ Về nguyên lý và mục đích tương tự phun cát, chỉ khác nhau hiệu quả phương pháp.

khác nhau hiệu quả phương pháp.

• Lăn, ép: Lăn, ép:

– Dùng con lăn, trục ép bằng thép có độ cứng caoDùng con lăn, trục ép bằng thép có độ cứng cao

– Gây biến dạng bề mặt cần hóa bền với lực ép nhất Gây biến dạng bề mặt cần hóa bền với lực ép nhất định.

định.

– Ưu điểm: tạo nên bề mặt bền, cứng, có giới hạn Ưu điểm: tạo nên bề mặt bền, cứng, có giới hạn mỏi cao

mỏi cao

– Nhược: chỉ hóa bền các bề mặt đơn giản.Nhược: chỉ hóa bền các bề mặt đơn giản.

5. 5. Phương pháp bảo vệ bề mặt Phương pháp bảo vệ bề mặt

– Dùng các loại sơn như sơn chịu nhiệt, sơn Dùng các loại sơn như sơn chịu nhiệt, sơn chịu dầu, sơn chống gỉ để quét lên bề mặt chịu dầu, sơn chống gỉ để quét lên bề mặt

kim loại cần bảo vệ kim loại cần bảo vệ

– Dùng Kẽm chống ăn mòn khi có các chi tiết Dùng Kẽm chống ăn mòn khi có các chi tiết hoạt động trong môi trường điện ly

hoạt động trong môi trường điện ly

– Với các cặp chi tiết chuyển động tương đối Với các cặp chi tiết chuyển động tương đối với nhau, tráng kẽm, thiếc, babit, hợp kim với nhau, tráng kẽm, thiếc, babit, hợp kim

Pb-Cu...để chống ăn mòn.

BÀI 7.3 SỬA CHỮA CÁC CHI TIẾT BẰNG GANG BÀI 7.3 SỬA CHỮA CÁC CHI TIẾT BẰNG GANG

Phương pháp thanh giằng Phương pháp thanh giằng

• Hiện nay những chi tiết bằng gang hư hỏng được sửa Hiện nay những chi tiết bằng gang hư hỏng được sửa chữa bằng cách hàn hoặc bằng các mối ghép đặc biệt - chữa bằng cách hàn hoặc bằng các mối ghép đặc biệt - đó là thanh giằng.

đó là thanh giằng.

• Hàn gang như đã trình bày ở phần trên.Hàn gang như đã trình bày ở phần trên.

• áp dụng phương pháp thanh giằng để sửa chữa một số áp dụng phương pháp thanh giằng để sửa chữa một số chi tiết bằng gang là do việc hàn trong một số trường chi tiết bằng gang là do việc hàn trong một số trường hợp rất khó thực hiện, giá thành hàn quá cao và đòi hỏi hợp rất khó thực hiện, giá thành hàn quá cao và đòi hỏi nhiều công sức.

nhiều công sức.

• Thực chất của phương pháp lắp thanh giằng như sau:Thực chất của phương pháp lắp thanh giằng như sau:

• Theo chiều dọc của vết rạn nứt làm thành các ổ ngang Theo chiều dọc của vết rạn nứt làm thành các ổ ngang có kích thước như là kích thước thanh giằng cách nhau có kích thước như là kích thước thanh giằng cách nhau một khoảng S (hình 1-43).

một khoảng S (hình 1-43).

• Muốn thế người ta dùng khoan, khoan các lỗ có đường Muốn thế người ta dùng khoan, khoan các lỗ có đường kính bằng đường kính phần lồi của thanh giằng với độ kính bằng đường kính phần lồi của thanh giằng với độ sâu nhỏ hơn chiều dày của chi tiết 4

sâu nhỏ hơn chiều dày của chi tiết 4 10mm. Sau đó 10mm. Sau đó đặt các thanh giằng vào các ổ và tán dẹt ra.

đặt các thanh giằng vào các ổ và tán dẹt ra.

• Kích thước thanh giằng phụ thuộc vào chiều sâu ổ. Số Kích thước thanh giằng phụ thuộc vào chiều sâu ổ. Số lượng thanh giằng và ổ phụ thuộc vào chiều dài vết rạn lượng thanh giằng và ổ phụ thuộc vào chiều dài vết rạn nứt. Vật liệu thanh giằng chọn theo điều kiện công tác nứt. Vật liệu thanh giằng chọn theo điều kiện công tác của chi tiết. Đối với những chi tiết làm việc trong những của chi tiết. Đối với những chi tiết làm việc trong những điều kiện nhiệt độ áp lực cao và bị ăn mòn (nắp, sơmi điều kiện nhiệt độ áp lực cao và bị ăn mòn (nắp, sơmi xilanh, vỏ bơm, vỏ tua bin, vỏ máy,...) thanh giằng được xilanh, vỏ bơm, vỏ tua bin, vỏ máy,...) thanh giằng được chế tạo từ thép hợp kim.

chế tạo từ thép hợp kim.