4. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ĐÚC HAI LỚP 1 Đối tượng sản phẩm
4.2.2.2Đúc búa hai lớp với đuôi búa được làm nóng bằng rót tràn
Trong giải pháp này, đuôi búa được nung nóng bằng nhiệt lượng của gang nóng chảy rót tràn qua. Trong quá trình tràn qua bề mặt đuôi búa, gang nóng chảy vừa truyền nhiệt cho đuôi búa thép vừa rửa sạch mặt đuôi búa. Do liên tục được gang nóng chảy tràn qua cấp nhiệt, sau một khoảng thời gian, bề mặt đuôi búa thép đạt được nhiệt độ cần thiết cho sự gắn kết hai lớp gang- thép.
Sơ đồ lưu trình phương án công nghệ đúc rót rắn + lỏng được thể hiện trên hình 12.
Hình 12. Lưu trình công nghệ chế tạo búa hai lớpbằng phương án rắn + lỏng rót tràn Đuôi búa đã chế tạo trước (1) Làm khuôn (2) Nấu luyện hợp kim chịu mài
mòn (5) Chuẩn bị liệu, mẻ nấu (4) Rót kim loại (6) Tháo khuôn (7) Làm sạch vật đúc (8) Kiểm tra chất lượng (9) Ráp khuôn (3)
38
39
* Quá trình đúc
Phần đuôi búa được làm sạch bề mặt bằng axít HCl 30%, rửa qua nước nóng, trung hòa bằng xút nóng 10%, rửa cồn 900 sau đó phủ lớp trợ dung lên bề mặt. Yêu cầu bề mặt sạch không còn bám rỉ, dầu mỡ, sẵn sàng để ráp vào khuôn.
Khuôn được chế tạo bằng hỗn hợp cát + nước thủy tinh, có bố trí hệ thống rót ngót và hệ thống tràn (khối lượng tràn theo định lượng).
Hệ thống rót bao gồm:
- Ống rót có đường kính Φ 30mm cao 220mm. - Rãnh lược xỉ: 30x25x30mm.
- Rãnh dẫn: rãnh kim loại kéo dài theo chiều rộng mặt tiếp xúc của đuôi búa, có chiều dầy 6mm.
- Đậu ngót: đậu ngót đặt giữa trung tâm của quả buá, đảm bảo việc bù ngót tốt nhất. Kích thước đậu: chân đậu Φ 65mm, đỉnh Φ 90mm và cao 150mm.
- Rãnh rót tràn: rãnh tràn kéo dài theo chiều rộng mặt tiếp xúc của pha rắn có chiều dầy 8mm.
- Phần chứa kim loại rót tràn được tạo hốc theo định lượng dự kiến trước. - Phần khuôn trên và vị trí rãnh rót được sơn kỹ (nước sơn Zicon + nhựa thông + cồn + bột cát).
Gang Cr26 được nấu đúng thành phần, lên nhiệt độ cao gần 16000C, ra gang và rót vào khuôn. Phần gang lỏng chẩy qua bề mặt pha rắn và gia nhiệt cho nó. Khi lượng gang lỏng tràn qua đủ định lượng đã tính trước, sẽ tiếp tục dâng lên điền đầy khuôn. Gang Cr nóng chảy được rót đầy khuôn gia tăng thêm nhiệt cho bề mặt búa thép. Sự khuếch tán các nguyên tố diễn ra tại bề mặt tiếp xúc của gang Cr26 và thép C25.
40
* Các quá trình thực nghiệm rót tràn:
Đề tài chưa có biện pháp trực tiếp xác định nhiệt độ đạt đến của bề mặt đuôi búa khi được rót tràn gang nóng chảy. Nhiệt độ bề mặt đuôi búa nằm trong mối tương quan giữa khối lượng gang nóng chảy rót tràn và thời gian rót.
Khối lượng gang nóng chảy rót tràn càng lớn và thời gian rót tràn càng lớn thì nhiệt lượng cấp cho bề mặt đầu búa càng lớn.
Theo nguyên lý này, bằng con đường gián tiếp, chúng tôi đã thử nghiệm thay đổi hai đại lượng trên và kiểm tra tác động đến sự gắn kết hai lớp gang- thép.
Thực nghiệm với các khối lượng thay đổi từ 10 đến 35 kg và thời gian từ 10 đến 25 giây như bảng 5 dưới đây, chúng tôi đã thu được kết quả gắn kết hai lớp gang- thép.