B. Nội dung chính báo cáo
5.1.2. Điều kiện kỹ thuật phôi bimetal thép – hợp kim nhôm làm bạc trượt động cơ ô tô
Điều kiện kỹ thuật của phôi vật liệu băng bimetal thép 08Kп – hợp kim nhôm (Al+AO9-2) làm bạc trượt động cơ ô tô cỡ nhỏ gồm các tiêu chí cơ bản như sau:
1) Vật liệu lớp nền thép 08Kп sử dụng để sản xuất băng bimetal là thép các bon thấp (theo Tiêu chuẩn Nga ΓOCT 1050-74, hoặc Tiêu chuẩn Việt Nam tương ứng) có thành phần hóa học cho trong bảng 2.2 và cơ tính cho trong bảng 2.3;
Bảng 5.2. Thành phần hóa học của thép 08Kп theo Tiêu chuẩn Nga ΓOCT 1050-74 Hàm lượng các nguyên tố trong thép, % ,k.l
Mác
thép C Si Mn Cr S P Fe
08Kп 0,05 ÷ 0,1 0,03 0,25 ÷ 0,30 0,1 0,04 0,035 Còn lại Bảng 5.3. Thành phần hóa học của thép 08Kп theo Tiêu chuẩn Nga ΓOCT 1050-74
Số TT Chỉ tiêu cơ lý tính Đơn vị đo Yêu cầu
1 Giới hạn chảy, σs MPa 180,0
2 Giới hạn bền, σb MPa 300,0
3 Độ cứng Brinen ở trạng thái ủ (đổi sang HV) 131HB
4 Độ dãn dài tương đối, δ % 35,0
5 Độ co ngang khi phá hủy kéo đứt, ψ % 60,0
2) Vật liệu lớp hợp kim nhôm chịu mòn AO9-1; AO9-2 và AO20-1 để sản xuất băng bimetal ở Nga có thành phần hóa học gồm các nguyên tố chính cho trong bảng 2.4. Cơ tính ở trạng thái sau đúc và ủ đồng đều hóa hợp kim AO9-2 cho trong bảng 2.5. Tổng khối lượng các nguyên tố khác: Fe; Si; Cu; Zn; Mn,… không lớn hơn 1,75 %. Bảng 2.4. Thành phần hóa học của một số hợp kim nhôm chịu mòn của Nga
Hàm lượng các nguyên tố chính, % khối lượng Mác hợp
kim Sn Cu Nguyên tố khác Al
Loại hợp kim chịu mòn làm bạc trượt AO9-1 8,5 ÷ 9,5 0,85 ÷ 1,0 ≤ 1,75 % Còn lại Hợp kim biến dạng AO9-2 8,5 ÷ 9,5 1,5 ÷ 2,0 ≤ 1,75 % Còn lại Hợp kim biến dạng AO20-1 18,5 ÷ 20,5 0,85 ÷ 1,0 ≤ 1,75 % Còn lại Hợp kim biến dạng Bảng 5.5. Cơ tính của hợp kim nhôm đúc sau ủ đồng đều hóa của đề tài
Số TT Chỉ tiêu cơ lý tính Đơn vị đo Yêu cầu
1 Giới hạn chảy, σs MPa 32 ÷ 46
2 Giới hạn bền, σb MPa 85 ÷ 95
3 Độ cứng Brinen ở trạng thái sau đúc/cán HV 24÷30/26÷35
4 Độ dãn dài tương đối, δ % 45 ÷ 52
5 Độ co ngang khi phá hủy kéo đứt, ψ % 45 ÷ 52 6 Độ dai va đập, KC N.m/cm2 30 ÷ 33
3) Trong một số trường hợp cá biệt, hợp kim AO9-2 sau khi đúc có thể cho phép một vài vết lõm và khuyết tật lẫn tạp chất bẩn (hình thành trong quá trình nguội trong khuôn khi đúc), nhưng độ sâu của chúng không được lớn hơn 1,0 mm, để có thể gia công phay bỏ lớp bề mặt này trước khi cán và hàn nổ;
4) Lớp hợp kim nhôm AO9-2 trên băng bimetal thép 08Kп – hợp kim nhôm (Al- 1050+AO9-2) phải đảm bảo không ngậm khuyết tật do quá trình hàn nổ và cán như đã trình bày trong chương 4.
5) Chất lượng bề mặt lớp nền thép và lớp hợp kim nhôm phải đảm bảo không bị gỉ, và có độ bóng bề mặt đạt chuẩn ở mức Ra = 1,25 (tương ứng với chế độ gia công lần cuối khi cán nguội, phụ thuộc vào độ bóng bề mặt trục làm việc của máy cán tinh);
6) Độ bền bám dính 2 lớp bimetal thép 08Kп – hợp kim nhôm (Al-1050+AO9-2) phải đảm bảo chắc chắn trên toàn bộ diện tích bề mặt tiếp xúc và có giá trị không nhỏ hơn giá trị nhỏ nhất cho phép làm bạc trượt (σb.d≥ 35 MPa). Tuy nhiên, do quá trình biến dạng dẻo sau hàn nổ ở trạng thái nguội, dọc hai bên mép theo chiều rộng băng cán cho phép có các khuyết tật dạng nứt ngang với chiều sâu vết nứt tối đa không quá 5,0 mm;
7) Chất lượng cấu trúc tinh thể của lớp hợp kim chịu mòn AO9-2 phải đảm bảo yêu cầu hạt nhỏ mịn, các phần tử nguyên tố hợp kim hóa Cu (hoặc CuAl2) phân bố đều trong nền dung dịch rắn pha α(Al+Sn) theo bản mẫu cho trên hình 2.2;
8) Độ cứng các lớp băng bimetal sau cán và ủ lần cuối phải nằm trong giới hạn sau: - Lớp nền thép 08Kп: 170 ÷ 240 HB; Lớp hợp kim nhôm chịu mòn AO9-2: 24 ÷ 30 HV;
9) Độ cong lượn dạng lưỡi liểm theo hai mép bên của băng bimetal thép 08Kп – hợp kim nhôm AO9-2 không được lớn hơn 20 mm tính trên 1000 mm chiều dàị