B. Nội dung chính báo cáo
3.3.1. Chế độ cán và xử lý nhiệt tấm hợp kim nhôm đúc AO9-2
- Các thỏi hợp kim nhôm AO9-2 sau khi đúc và ử khử ứng suất được cán nguội từ kích thước ban đầu của phôi đúc xuống kích thước chiều dày hợp lý cho việc hàn nổ. Từ những vấn đề đã trình bày trong phần cơ sở lý thuyết nhiệt luyện hợp kim nhôm đã nêu trong chuyên đề 2 và chuyên đề 3 đề tài này, việc chọn chế độ nhiệt luyện đối với hợp kim AO9-2 phải xuất phát từ trạng thái của nó và mục đích chủ yếu trong từng nguyên công xử lý nhiệt. Vì hợp kim nhôm AO9-2 có khoảng 9 % Sn và 2 % Cu phân bố trong nền Al. Nguyên tố Sn có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn Al, nên nó tạo thành dung dịch rắn với Al. Nguyên tố Cu có nhiệt độ nóng chảy cao hơn Al, nên nó có thể quan sát thấy trong nền hợp kim ở dạng pha θ (CuAl2) như giản đồ ở hình 3.8 và ảnh chụp tổ chức tế vi của hợp kim có dạng hạt mịn cục bộ, phân bố đều trong nền hợp kim sau khi đúc (xem chương 4).
Hình 3.8. Giản đồ pha hợp kim Al – Cu [3]
Trong các lô thí nghiệm đúc thỏi hợp kim nhôm AO9-2 chúng tôi đã thực hiện xử lý nhiệt khử ứng suất đúc và đồng đều hóa tổ chức ở chế độ như sau:
1) Nâng nhiệt phôi đúc cùng lò đến nhiệt độ Tủ = 390 ÷ 400 OC (lò điện trở cho trên hình 2.4, chương 2);
3) Làm nguội các thỏi hợp kim nhôm AO9-2 cùng lò.
Với chế độ ủ đồng đều hóa tổ chức hợp kim nhôm nói trên, các phôi đúc sau khi ủ có độ dẻo tốt, không phát hiện thấy Sn bị thiên tích nhiều trên bề mặt (hình 3.9).
Hình 3.9. Ảnh chụp bề mặt mẫu phôi hợp kim nhôm AO9-2 sau đúc và ủđồng đều hóa
ở nhiệt độTủ = 390 ÷ 400 OC, tủ = 2,0 giờ
- Trên hình 3.10 thể hiện ảnh chụp quá trình thí nghiệm cán nguội hợp kim nhôm AO9-2 Xí nghiệp bạc trượt bimetal thuộc Công ty TNHH MTV Cơ khí Ngô Gia Tự. Kết quả cho thấy băng hợp kim nhôm AO9-2 đảm bảo độ dẻo cao, đạt yêu cầu hàn nổ.
Hình 3.10. Ảnh chụp quá trình cán nguội tấm bimetal thép – hợp kim nhôm sau hàn nổ tại
- Chế độ cán hợp kim nhôm AO9-2 sau đúc và xử lý nhiệt phụ thuộc vào công suất của máy cán băng hợp kim. Máy cán tấm kim loại hiện có tại Xưởng đúc của Viện KHCN Mỏ - Luyện kim (hình 2.5, chương 2) có thể cho phép chỉ định mức độ biến dạng dẻo tương đối trong mỗi lượt cán nguội ở mức: ε = 5 ÷ 10 %. Mẫu hợp kim qua mỗi lượt cán đều không có hiện tượng nứt do rỗ bên trong thỏi đúc. Tuy nhiên khi cán từ chiều dày phôi đúc 20 ÷ 22 mm xuống đến chiều dày khoảng 10 ÷ 12 mm thì cần tiến hành ủ khử ứng suất cán lần 2 và sau đó mới tiếp tục cán mỏng xuống kích thước phôi nổ. Chế độ ủ lần 2 tương tự như khi ủ lần 1, nhưng thời gian giữ đẳng nhiệt nên chọn trong khoảng 1,0 ÷ 1,5 giờ.
- Một số mẫu phôi hợp kim nhôm đúc AO9-2 của các lô thí nghiệm điều chỉnh công nghệ nấu luyện và đúc rót trong môi trường có khí bảo vệ sau khi đã được xử lý nhiệt tại Xưởng Đúc của Viện KHCN Mỏ - Luyện kim được đưa xuống Công ty TNHH MTV Cơ khí Ngô Gia Tự để cán (là đơn vị phối hợp nghiên cứu của đề tài). Do công suất của máy cán bimetal hiện có tại Xí nghiệp bạc trượt bimetal thuộc Công ty TNHH MTV Cơ khí Ngô Gia Tự được thiết kế chỉ để cán là băng bimetal thép – hợp kim đồng luyện kim bột và cán tạo hình các lỗ chứa dầu trên bề mặt lớp hợp kim chịu mòn, nên không thể chỉ định mức độ biến dạng dẻo tương đối cho mỗi lượt cán cao như máy cán của viện KHCN Mỏ - Luyện kim. Vì thế, mức độ biến dạng dẻo tương đối trong mỗi lượt cán nguội hợp kim nhôm AO9-2 ở đây chỉ đạt được trong khoảng ε = 2 ÷ 3 %. Điều này cho thấy để tăng năng suất cán hợp kim cần tăng công suất máy cán nếu đầu tư sản xuất ở quy mô công nghiệp. Còn hiện tại với một số mẫu thí nghiệm của đề tài thì vẫn có thể cán hợp kim AO9-2 xuống kích thước phôi hàn nổ yêu cầụ