3.1.Vật liệu làm đầu búa
Đầu búa là phần trực tiếp va đập với than đòi hỏi vật liệu chế tạo phải có độ cứng cao và chịu mài mòn va đập. Có rất nhiều vật liệu chịu mài mòn tốt như một số thép hợp kim cao với V, W, Mo, Cr, Mn... Tuy nhiên đối với môi trường đập than trong các nhà máy nhiệt điện thì gang crom là vật liệu phù hợp hơn bởi những yếu tố sau: giá thành gang crom thấp hơn thép hợp kim cao; công nghệ đúc gang crom thuận lợi hơn so với một số loại thép hợp kim chịu mài mòn; độ cứng của gang crom lại cao tương đương với độ
cứng của một số loại thép, lên đến 60HRC. Do đó phần đầu búa đập than làm bằng gang crom là hợp lý.
3.1.1. Tính chống mài mòn của gang Crôm Crôm
Hiện nay phần lớn các chi tiết làm việc trong điều kiện ăn mòn, mài mòn đều được chế tạo bằng gang Crom. Hàm lượng Crom trong gang nằm trong khoảng 12 ÷35 %.
Trong hợp kim Fe-C, crom được phân bố trong dung dịch rắn và các bít. Các bít được hình thành tùy thuộc hàm lượng các bon. Chất lượng của gang hoàn toàn phụ thuộc vào pha nền và loại hạt các bít nào được tạo ra trong
27
biến thể. Các bít crom có thành phần dao động trong khoản rộng từ M3C (chứa 15%Cr); M7C3 (chứa 36% Cr) đến M23C6 (chứa 70% Cr). Khi hàm lượng cao, Crom còn hòa tan trong Xementit để hình thành xementi hợp kim. Gang Crom cùng tinh có khả năng chịu mài mòn tốt hơn cả vì tổ chức của nó bao gồm (austenit + Cr7C3). Pha cứng Cr7C3 là pha quyết định tính chịu mòn của gang [7]. Việc chọn thành phần của gang Crom có thể dựa vào hình 5.
3.1.2. Các yếu tố cơ bản ảnh hưởng tới chất lượng của gang
* Các bon là nguyên tố làm giảm khả năng chịu nhiệt của gang ở nhiệt độ cao. Đường lỏng giảm từ 14000C xuống 13500C khi lượng C tăng từ 1,5 lên 2%. Hàm lượng C tỉ lệ với Cr còn quyết định lượng các bít hình thành trên trong tổ chức, quyết định độ chịu mài mòn.
* Crom là nguyên tố quyết định sự chịu mài mòn của gang. Tùy theo môi trường làm việc của chi tiết mà ta dùng hàm lương Crom khác nhau trong khoảng 12÷35%.
* Silic có ảnh hưởng tới tính chịu nhiệt của gang. Tuy nhiên silic làm cho gang crom dễ bị nứt, nên thành phần cũng không được vượt quá 3%.
* Hàm lượng Mn trên 1% sẽ làm gang crom dễ bị nứt nóng và tăng độ nhạy cảm va đập nhiệt và làm giảm tính đúc của gang.
* Niken hóa sẽ làm tăng cơ tính, độ chịu nhiệt, và điện trở tăng một cách đáng kể. Lượng Ni chỉ sử dụng trong khoảng 1÷4% tùy theo hàm lượng Cr.
*Molibdel là nguyên tố làm nhỏ mịn hạt, làm nhỏ mịn tổ chức, tăng độ bền độ dai va đập, tăng độ cứng của gang. [8], [9]
3.2. Vật liệu làm đuôi búa
Đuôi búa là phần không tiếp xúc với than, được lắp ráp với tay búa trên trục quay. Đuôi búa chịu lực văng trong quá trình hoạt động, đòi hỏi vật liệu chế tạo phải dẻo dai để không bị gẫy vỡ trong quá trình làm việc. Búa đập than khi mòn gần đến phần đuôi búa thì được thay thế, do đó vật liệu chế tạo đuôi búa được làm
28
bằng vật liệu có giá thành thấp hơn đầu búa nhưng vẫn đảm bảo được yêu cầu làm việc của chi tiết. Thép đúc C25 làm đuôi búa là vật liệu có giá thành thấp hơn gang crom 26 nhiều mà vẫn đảm bảo được các yêu cầu trên.
3.3. Khảo sát vật liệu trên mẫu búa nhập ngoại
Mẫu búa sau khi được lấy tại nhà máy nhiệt điện Sơn Động mang về phân tích tại Phòng thí nghiệm kiểm định vật liệu - Viện Công nghệ. Kết quả cho thấy búa được chế tạo bằng vật liệu hai lớp có thành phần như sau (bảng 4):
Bảng 4. Thành phần hóa học của búa nhập ngoại
Thành phần hóa học,% Mẫu búa
C Si Mn Cr Mo P S Đuôi búa 0,31 0,29 0,49 0,78 - 0,022 0,03 Mẫu nhập
ngoại Đầu búa 2,79 0,41 0,57 23,58 1,58 0,02 0,015 Ở đây ta thấy búa được chế tạo bằng vật liệu hai lớp kết hợp giữa thép và gang chịu mài mòn để tận dụng tính ưu việt của từng loại vật liệu, đồng thời để phù hợp với yêu cầu làm việc của từng phần búa.
Phần đuôi búa được làm bằng thép C25 có độ dẻo dai, chịu được lực văng tốt hơn gang crom. Vật liệu thép C25 sẽ đảm bảo búa không bị gãy, đứt trong qua trình làm việc.
Phần đầu búa là phần trực tiếp va đập với than, đòi hỏi độ chịu mài mòn cao được làm bằng hợp kim gang Cr. Gang crom cứng, giúp đầu búa ít bị mài mòn khi làm việc.
Qua phân tích thành phần vật liệu chế tạo búa đập than nhập ngoại ta thấy phần đầu búa làm bằng hợp kim gang Cr được bổ sung thêm Mo là nguyên tố làm nhỏ mịn tổ chức kim loại, tăng độ bền và độ dai va đập.
Theo kinh nghiệm sử dụng và yêu cầu của Nhà máy, Viện Công nghệ đã đưa thêm nguyên tố Mo vào gang Cr26 làm đầu búa đập than.
29
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});