Tiến hành kiểm tra xơng thao theo bản vẽ công nghệ. Yêu cầu xơng thao có đủ độ bền khi vận chuyển, đảm bảo các khoảng cách cần thiết khi đầm khuôn, thuận lợi cho việc thao tác phá dỡ
5. Công nghệ làm khuôn và làm thao 5.1 Công tác chuẩn bị:
Khi làm khuôn phải có các dụng cụ sau: mẫu gỗ làm theo bản vẽ công nghệ, hòm khuôn thép loại 600x900x250/200 hoặc loại 900x1100x400, chốt định vị, kẹp khuôn, thùng hỗn hợp cát áo, thùng hỗn hợp cát đệm, gạch cốc rót, đầm hơi và bay thìa đúc …
5.2 Thao tác làm khuôn :
Đặt hòm khuôn lên bàn mạp, đặt phần mẫu dới cùng có kích thớc theo loại sơ mi định làm vào hòm khuôn. Tiến hành cân chỉnh mẫu cho cân đối để có khoảng không gian bố trí hệ thống rãnh dẫn, ống rót và đặt gạch dẫn vào vị trí cần thiết, phủ một lớp tách mẫu lên bề mặt mẫu. Sau đó cho hỗn hợp cát áo dày 50 ữ 70 mm phủ đều lên bề mặt mẫu gỗ và dùng tay vỗ nhẹ lớp cát áo để tạo ra một lớp vỏ bọc đủ độ dày theo yêu cầu. Cho hỗn hợp lớp cát đệm vào điền đầy phần còn lại giữa cát áo và hòm khuôn, tiến hành đầm chặt bằng đầm hơi. Thực hiện đầm khuôn theo từng lớp, từng độ cao của hòm khuôn và theo sơ đồ bố trí rãnh đẫn.
Độ lèn chặt của hỗn hợp phụ thuộc vào độ cao phôi sơ mi và nếu phôi càng cao thì các thớt khuôn phía dới càng phảo đầm chặt hơn. Các thớt khuôn cần đợc liên kết vững chắc với nhau bằng kẹp cơ khí, trong các trờng hợp cần thiết có thể phải dùng hàn đính các thớt khuôn phía trên thành một khối vững chắc. Trong quá trình làm khuôn phải rất nghiêm khắc tuân thủ sơ đồ hoặc chỉ dẫn phân bố rãnh dẫn.
Sau khi đầm xong khuôn tiến hành các công tác hoàn thiện thớt khuôn trên cùng theo các vị trí lồi, lõm. Khi hoàn thiện xong khuôn tiến hành đánh long mẫu sơ bộ và đặt phễu rót. Phễu rót đợc chèn chặt bằng hỗn hợp cát +nớc thuỷ tinh và vẫn giữ nguyên trạng thái sau khi thổi CO2 mới tiến hành rút mẫu, tháo khuôn.
5.3. Làm thao:
Đặt xơng thao, hộp thao lên bàn mạp, thao đợc đầm theo phơng thẳng đứng, cần phải cân chỉnh đảm bảo mặt ráp kín khít và thao vuông góc với mặt bàn. Thực hiện đầm bằng hỗn hộp làm thao đầm từng lớp dày chừng 50 ữ 70 mm. Tiến hành đầm đều tránh phân lớp để thuận lợi cho việc co ngót của kim loại khi đông rắn. Chú ý để lỗ thoát hơi ở tâm thao từ dới lên trên với kích thớc theo bản vẽ công nghệ .
5.4 Sơn và sấy khuôn, thao.
Sau khi khuôn và thao đã làm xong, tiến hành sửa các vết lồi lõm, ba via. Khuôn và thao đợc để khô tự nhiên khoảng từ 6 ữ 8 giờ.Tiếp đó sơn bề mặt làm việc bằng hỗn hợp sơn: Bột đôlômít + 1% Đất sét + Cồn công nghịêp. Hỗn hợp sơn
đợc trộn trớc thời gian > 8 giờ, có tỷ trọng 1.4 ữ 1.5 (kg/ dm3) và chứa trong thùng kín.
Bề mặt làm việc của khuôn và thao đợc sơn bằng nhiều lớp. Bề mặt làm việc của khuôn sơn lót và của thao 3 lớp. Sau mỗi một lớp sơn, bề mặt đợc sấy bằng cồn đã có sẵn trong hỗn hợp sơn và sấy bổ xung bằng khí ga đảm bảo lớp sơn bám chắc và đều. Cần chú ý nhiệt độ sấy luôn luôn ≤ 1600C
5.5. Công nghệ ráp khuôn .
Cần tiến hành kiểm tra bề mặt, thao lần cuối, sửa chữa các khuyết tật nếu có. Thực hiện làm sạch và thao loại trừ các phần tử dễ bong tróc, thổi bụi bẩn trong hệ thống rãnh dẫn. Ban đầu tiến hành ráp thao chính vào thớt khuôn dới, cân chỉnh độ thẳng đứng của thao và thổi sạch bề mặt khối đã lắp. Sau đó rải đỉa chống rò ngang kim loại lên mặt khuôn dới và đa thớt khuôn lồng vào thao đến gần sát khuôn dới, thực hiện cân chỉnh theo định vị rồi hạ khuôn hoàn toàn. Tiến hành lắp thao, định tâm thao chính. Cuối cùng là cẩu vật nặng lên đè khuôn và kiểm tra toàn bộ hệ thống khuôn đã ráp kể cả phễu rót. Chú ý chuẩn bị bục thao tác rót khuôn cho thuận lợi khi rót kim loại vào khuôn.
6. Công nghệ nấu luyện gang sơ mi.
6.1. Nấu luyện gang sơ mi trong lò trung tần và rót, dỡ khuôn.
Việc nấu luyện gang sơ mi đợc thực hiện theo phơng pháp luyện lại quá trình nấu gang hợp kim từ liệu rắn (hồi liệu và gang thỏi). Trong quá trình nấu luyện th - ờng xuyên hiệu chỉnh thành phần gang trớc lúc ra lò.
6.1.1.Kiểm tra lũ
Trớc khi nấu luyện gang sơ mi cần phải tiến hành kiểm tra lò. Tờng lò phải đảm bảo an toàn cho mẻ nấu và thực hiện vá lò nếu thấy cần thiết. Thực hiện sắp xếp vị trí thao tác và dụng cụ làm việc, kiểm tra hệ thống lò, nớc làm mát theo yêu cầu của hớng dẫn vận hành thiết bị lò.
6.1.2. Chuẩn bị phối liệu
Công việc chuẩn bị phối liệu là rất quan trọng, quyết định thời gian nấu luyện, độ sạch tạp chất và trỏnh sai lệch thành phần.
Chọn liệu cẩn thận (chọn cỏc cục đặc chắc, liệu nhỏ được bỏ sỏt lại, loại mỏng được ộp bỏnh) và phải loại bỏ đất cỏt, dầu mỡ, vật liệu khụng nấu được...;
Sử dụng điện cực để bổ sung hàm lượng cacbon khi mẻ nấu cũn thiếu Vụi bột được tham gia làm chất tạo xỉ, khử bớt tạp chất.
Cỏc loại Fero để tham gia nấu luyện được làm sạch đất cỏt, đập nhỏ tới kớch thước phự hợp từ 3 ữ7 cm tuỳ từng loại; sau đú sấy khụ.
Sau khi tiến hành chuẩn bị phối liệu thỡ thực hiện cõn liệu chớnh xỏc. Tính toán khối lợng từng loại liệu cho mẻ nấu đợc mô tả trong bảng III.1.
6.1.3.Nấu luyện :
Chất liệu vào lũ bao gồm gang Cao bằng, thộp phế đúng bỏnh, thộp vụn, kim tiờm, phoi rốn, gang hồi liệu…Nếu cần thiết bổ sung điện cực phải xếp điện cực xuống đáy lò để nấu chảy liệu ở mức công suất lò lớn nhất cho phép. Trong lò cần cho lót ít vôi bột dới đáy để tạo xỉ ban đầu. Liệu đã nạp đầy đủ thực hiện đóng điện để nấu luyện.
Sau khi liệu chảy hết, lấy mẫu phõn tớch trước lũ để biết sơ bộ thành phần mỏc gang cần nấu luyện. Tiến hành cào xỉ ban đầu ra khỏi lũ để loại bỏ bớt tạp chất. Sau đú lại cho vụi bột để tạo lớp xỉ mới và che đầy bề mặt đỡ bị ụxy húa kim loại lỏng.
Sau khi đó biết chớnh xỏc thành phần cỏc cấu tử, thực hiện bổ sung cỏc fero. Cụ thể là cho fero FeMn, sau đú FeSi vào lũ để khử ụxy sơ bộ và tăng hàm lượng Mn, Si trong gang. Cho FeP nếu hàm lượng P cũn thấp so với yờu cầu.
Lấy mẫu phõn tớch gang lần thứ 2 để xỏc định chớnh xỏc hàm lượng Mn, Si, P, Cr, Ni và C. Khi thấy hàm lượng cacbon thiếu thỡ cho vụn điện cực lên mặt thoáng kim loại. Thực hiện cào xỉ lần thứ hai và tiếp tục cho một lớp vụi bột mỏng trờn bề mặt kim loại.
Sau khi đó biết chớnh xỏc thành phần cỏc cấu tử, thực hiện bổ sung cỏc FeCr, Ni kim loai, đồng dõy. Sau đú nõng nhiệt độ của lũ lờn, cào xỉ sạch sau khi cho chất gom xỉ vào lũ. Đồng thời tiến hành sấy sơ bộ gầu rút cho mẻ gang nấu luyện sao cho đạt khoảng 500 – 600oC.
Khi nhiệt độ của gang đạt yờu cầu ra lũ và gang cú thành phần phõn tớch theo đỳng mong muốn, thực hiện tắt điện cấp vào lũ và ra gang.
Thực hiện cho CaSi vào gầu rút để khử triệt để ụxy và cỏc khớ cũn lại trong gang đó nấu luyện. Tiến hành rút gang từ lũ vào gầu rút đó cú CaSi, sau đú mang rút gang vào khuụn đỳc.
Bảng phối liệu nấu gang sơ mi (bảngIII. 1)
Số
TT Tên quy cách vật liệu
% trong
phối liệu
%C %Si %Mn %Cr %Ni %Cu %P %S Vật
liệu Phốiliệu liệuVật Phốiliệu liệuVật Phốiliệu liệuVật Phốiliệu liệuVật Phốiliệu liệuVật Phốiliệu Vậtliệu Phốiliệu liệuVật Phốiliệu 1 Gang thỏi cao bằng 55 4.0 2.20 2.3 1.26 0.15 0.08
2 Hồi liệu gang sơ mi 30 3 0.90 1.8 0.54 0.7 0.21 0.3 0.09 0.15 0.04 0.35 0.10 0.200 0.060 0.08 0.024 3 Thép vụn CT3 15 0.2 0.03 0.2 0.03 0.4 0.06 0.2 0.03 0.050 0.008 0.05 0.008 4 X18H9T(Kim tiêm) 2 0.8 0.02 1.5 0.03 18 0.36 9 0.18 5 FeMn60 0.6 5 0.03 60 0.36 6 Đồng đỏ 0.15 99 0.15 7 FeSi45 0.4 45 0.07 8 Vụn điện cực 1.5 80 0.04 9 FeP 1.5 15 0.225 Tổng 103 3.20 1.92 0.74 0.45 0.22 0.28 0.293 0.032 Cháy hao 5% 0.16 10% 0.07 Sb 0.05 L63 0.1 FeSi75 0.15
7- Dỡ khuôn và làm sạch
Phôi đúc đợc dỡ ra khỏi khuôn sau khi rót ≥ 32 giờ, chú ý trong khi phá khuôn phải tránh những va đập mạnh, không đợc tới nớc làm nguội phôi đúc vật đúc phải đợc làm sạch hết cát cháy và ba via đúc, mài bỏ phần rãnh dẫn bị nhô cao
8- Kiểm tra phôi đúc
Gang sơ mi thành phẩm sau khi sản xuất ra phảI đảm bảo đợc thành phần và tổ chức kim tơng nh sau:
8.1. Về thành phần hóa học
Gang sơ mi đảm bảo hàm lợng các cấu tử đạt nh bảng III.2 BảngIII.2: Thành phần hoá học.
Nguyên tố C Si Mn Cr S Ni P Cu Thành phần 2,7ữ3,3 1,9ữ 2,2 0,7ữ 1,0 0,3 ữ 0,5 < 0,08 0,2ữ 0,3 < 0.3 0,15 –
0,3
8.2. Về tổ chức kim tơng
Gang sơ mi đợc đánh gia theo tiêu chuẩn của Liên Xô là ΓOCT 3443-77. Vì thế trong tổ chức kim tơng của gang cần có :
* Độ cứng : 190 ữ 235 HB
* Péclit tấm hoặc hạt ПT1…ПT2 hoặc trustit t
* Pherítcho phép cho phép tồn tại các hạt nhỏ tách biệt Φe0...Φe4.
* Phốt phít : phốt phít cùng tinh dạng hạt nhỏ, dạng kim Φ3...Φ4. Phân bố dạng lới đứt đoạn Φp1...Φp2..Hoặc phân tán
* Graphit: phân bố theo loại Γp1…Γp3 cho phép loại Γp7 đến 10% trong vùng nhìn thấy của mẫu soi. Hình dạng graphit ΓΦ1...ΓΦ2 , kích thớc lẫn graphit theoΓpa325…Γpa3180.
* Xementit: không cho phép tồn tại ở dang tự do.
9. Công nghệ nhiệt luyện .
Để có thể đạt đợc tổ chức kim tơng trên gang sơ mi cần đợc sử lý theo công nghệ nhiệt luyện với hai phơng án là:
9.1. Phơng án số1:
a/ Kết quả kiểm tra phôi đúc đạt : *Thành phần phôi đạt theo yêu cầu bản vẽ . *Tổ chức : Graphit và nền đạt theo yêu cầu T0C
*Độ cứng đạt : 220 ữ255 HB. 550ữ 570 b/ Công nghệ :
Nh sơ đồ bên cạnh: Nguội *Thiết bị : Lò CHZ5.8.16/10M 10 giờ * Đồ gá: Móc treo T.gian * Số lợng :01 cái c/ Kiểm tra: Độ cứng đạt: 220 ữ 255 HB d/ Chuyển đi gia công cơ hoàn chỉnh .
9.2. Phơng án số 2:
a/ Kết quả kiểm tra phôi đúc đạt:
* Thành phần phôi đạt theo yêu cầu bản vẽ. * Tổ chức : Graphit đạt theo yêu cầu
Nền : Peclit +Lợng pherit vợt quá yêu cầu b/ Công nghệ: Tôi ,ram.
T0C * Tôi T0C * Ram
Dầu k.khí
5giờ 6giờ
T.gian T.gian Các bớc c, d nh ở công nghệ phơng án số 1
•Ghi chú: Nguyên công tôi, Ram thực hiện sau khi ủ khử ứng suất và đã gia công bớt lợng d đờng kính ngoài, cắt bỏ đậu bù ngót.
Đừơng cắt đậu bù ỉ D H1 ỉ B ỉ A H2 Bản Vẽ phôi đúc 1.Độ cứng HB=200ữ240
2. Phôi đúc không đựơc nứt, ngậm xỉ, vết rỗ không đựơc sâu quá 3mm, rộng không quá 5mm.
Hình III.5:Bản vẽ phôi đúc
PHẦN IV: kết quả THựC NGHIệM và THảO LUậN
1. Kết quả thực nghiệm
Tại phân xởng Đúc I của Công ty Điêzen Sông Công chúng em đã nấu luyện 4 mẻ gang theo bảng tính toán thành phần ban đầu (Bảng III.1). Trong quá trình nấu luyện vì chất lợng nguyên liệu không ổn định, khả năng phải khử ôxy
nhiều nên đã thực hiện FeMn và FeSi là chính . Do đó khi phân tích các mẻ nấu luyện đã thu đợc kết quả nh sau ( Bảng IV.1):
Qua bảng IV.1 cho thấy trong 4 mẻ gang M1, M2, M3 và M4 chỉ có mẻ gang M2 hoàn toàn đạt theo yêu cầu. Ba mẻ còn lại đều có hàm lợng Si còn hơi thấp so với thành phần quy định. Theo chúng em các mẻ còn lại cha đạt yêu cầu có thể do lợng Si bị cháy hao nhiều
Để nghiên cứu tổ chức tế vi của gang sơ mi chúng em đã thực hiện gia công bề mặt mẫu đến độ bóng nh gơng, Sau đó mẫu đợc sử dụng dung dịch tẩm thực mầu gồm 4g KMnO4 + 4gNaOH + 100 mlH2SO4 để quan sắt bề mặt mẫu, thể hiện biên giới hạt tinh thể của gang sơ mi.
Dới đây là ảnh tổ chức với độ phóng đại 500 lần của mẫu M3, M4 mà chúng em đã thu đợc.
2. Thảo luận
Theo kết quả thu đợc ở bảng IV.1 và so sánh với thành phần hoá học ở của gang sơ mi ở bảng III.2 có thể nhận thấy rằng chúng em đã có khả năng nấu luyện đợc mác gang giống nh yêu cầu mác gang sơmi trên cơ sở phối liệu tính toán đầu vào nguyên vật liệu nh bảng III.1.
Trên ảnh tổ chức của mẫu mẻ 4 cho thấy tổ chức là grafit của gang xám. Còn đánh giá độ cứng của vật liệu và sự phân bố các tổ chức cha đợc xem xét cụ thể.
BảngIV.1: Thành phần hoá học của mẫu sau đúc (%Khối lợng) Mẫu C Si S P Mn Ni Cr Mo V Cu Fe M1 3.021 1.403 0.047 0.271 0.874 0.263 0.452 0.014 0.011 0.305 93.261 M2 3.067 2.015 0.036 0.195 0.996 0.210 0.362 0.009 0.010 0.327 92.694 M3 3.040 1.805 0.040 0.230 0.895 0.230 0.393 0.017 0.014 0.289 92.929 M4 2.916 1.746 0.045 0.227 0.862 0.257 0.434 0.013 0.010 0.299 93.122
PHẦN IV: KẾT LUẬN 1. Kết luận
Qua thực tế nghiên cứu tài liệu về quy trình nấu luyện, đúc rót và đánh giá chất lượng gang chúng em đã thu được các kết quả sau:
Trên cơ sở nguyên vật liệu ban đầu: thép vụn CT3, hồi liệu, gang thỏi Cao bằng, kim tiêm (X18H9T)...trong lò cảm ứng trung tần chúng em đã nấu luyện được 4 mẻ gang sơmi, trong đó có 1 mẻ đạt tiêu chuẩn về thành phần hóa học.
Gang đó nấu luyện hoàn toàn cú khả năng là gang xỏm với cacbon tồn tại dạng grafit như tổ chức đó soi trong mẻ 4
2. Đề xuất
Trong quá trình thực hiện đề tài này chúng em có những kiến nghị sau:Trớc khi rót phải làm sạch xỉ, đặt màng lọc xỉ trong khuôn đúc xiên hơi được đầy đủ. Khi rót phải gạt xỉ tránh xỉ đi vào lòng vật đúc. Khi làm khuôn phải sơn sấy khuôn cẩn thận và làm rãnh dẫn phải đủ cho kim loại đi vào trong khuôn một cách đễ dàng, rót gang và khuôn theo đúng quy trình kỹ thuật đảm bảo một lơng gang vào khuôn đầy đủ, trớc khi phủ rỡ khuôn phải ủ nguội đúng thời gian quy định để tránh sự biến trắng trong vật đúc .
LỜI CẢM ƠN
Qua quỏ trỡnh thực tập tại cụng Diezen Sụng Cụng được sự giỳp đỡ và chỉ bảo tận tỡnh của cỏc cụ chỳ, anh chị trong phõn xưởng đỳc 1 cựng với sự hướng dẫn tận tỡnh của tiến sĩ Ngụ Quốc Long đó tạo điều kiện cho chỳng em hoàn thành tốt bài viết này. Tuy đó rất cố gắng nhưng vỡ khả năng cú hạn và do thời gian tiếp xỳc thực tế chưa nhiều nờn bài viết của chỳng em khụng trỏnh khỏi những thiếu sút. Chỳng em rất mong nhận được sự đúng gúp ý kiến của cỏc thầy cụ và cỏc bạn để cú thể hoàn thành bài viết của mỡnh hơn.
Cuối cựng chỳng em xin chõn thành cảm ơn sự hướng dẫn và chỉ bảo nhiệt tỡnh của thầy giỏo cựng toàn thể cỏc cụ chỳ, anh chị trong phũng kỹ thuật của cụng ty Diezen Sụng Cụng đó giỳp đỡ em hoàn thành viết này.
Thỏi Nguyờn, thỏng 9 năm 2012
Nguyễn Gia Anh và Trần Anh Tuấn