Bài giảng Công nghệ kim loại - Chương 05: Đúc các hợp kim

Nội dung text: Bài giảng Công nghệ kim loại - Chương 05: Đúc các hợp kim

1. 30/08/2016 1-Tính chảy loãng Gang Độ quá nhiệt Lớn, không yêu cầu cao:1220-12600C 0 TB: :1280-1320 C Nhiệt 1- Mỏng: :1320-13600C độ Tính Thép:15000C C,P,Si, chảy HK Đồng: :1040-11700C HK Nhôm: 700-7300C loãng Khuôn Chảy TPHH loãng S,Mn, CTHK 1-Tính chảy loãng 1- Tính chảy loãng 2
2. 30/08/2016 Caùc nguyeân toá aûnh höôûng ñeán tính ñuùc cuûa gang  Gang bieán traéng: Beà maët gang traéng beân trong loõi laø gang xaùm. Vuøng tieáp giaùp giöõa hai toå chöùc coù toå chöùc cuûa gang hoa raâm. - Thaønh phaàn hoaù hoïc.  Gang caàu: Graphit trong gang ôû daïng hình caàu nhôø - Nhieät ñoä roùt gang. ñöa vaøo chaát bieán tính ñaëc bieät vaøo gang loûng khi ñuùc. - VD : GC 60 - Vaät ñuùc thaønh caøng moûng roùt gang ôû nhieät ñoä caøng cao.  Gang deûo: Graphit ôû daïng boâng neân tính deûo cuûa gang taêng leân . - Coâng ngheä khuoân. Caùc nguyeân toá thuùc ñaåy söï Graphit hoùa : C, Si, P. - Toác ñoä nguoäi. - Thaønh phaàn vaät lieäu naáu gang. Caùc nguyeân toá caûn trôû söï Graphit hoùa : Mn, S, Cr. Vaät lieäu kim loaïi Chaát trôï dung − Thoûi gang (naáu loø cao), hoài lieäu + chi tieát maùy = gang hö, feroâ hôïp kim ( Fe-Si, Fe-Mn). − Ñöa vaøo ñeå taùch caùc taïp chaát vaø xæ ra khoûi kim loaïi loûng. − Tính toaùn hôïp lyù, kích thöôùc ñöôøng kính trong cuûa loø. − CaCO3 ( 4  5%) Ñoái vôùi loø daàu khoâng caàn duøng ñaù voâi CaCO ñeå khöû − Laøm saïch Oxy hoùa. − 3 taïp chaát. − Loø ñuùc: loø ñöùng duøng nhieân lieäu laø than coác. − Loø ñieän hoà quang tröïc tieáp duøng ñeå naáu theùp. − Loø choõ: duøng nhieân lieäu than ñaù. − Loø ñieän hoà quang giaùn tieáp duøng ñeå naáu kim loaïi − Loø daàu: duøng nhieân lieäu daàu FO . maøu. − Loø ñieän: loø hoà quang (naáu theùp), loø caûm öùng − Loø naáu : xem − Loø khí gaz. 4
3. 30/08/2016 b. Vật liệu kim loại Caùch tính  Gang thỏi đúc. Gọi X1, X2, X3 là khối lượng của các vật liệu nấu.  Gang vụn (gang máy).  Hồi liệu (phế phẩm + hệ thống rót, đậu hơi, đậu ngót ).  Thép vụn .  Ferô hợp kim : FeSi : 30,45,75, Fe-Mn bổ sung các nguyên tố Si, Mn bị cháy hao trong quá trình nấu. Vật liệu nấu phải Thành phần hóa học của vật đúc và lượng cháy hao làm sạch, có kích thước phù hợp với đường kính của lò ( Thành phần hóa học % Lượng cháy hao % 1/3Dt). Mn Si Mnch Sich + loø ñöùng, loø choõ(than) C khoâng tính. Heä phöông trình: + loø daàu phaûi tính chaùy hao 15%. Sivlkl – Sich . Sivlkl = Sivñ. Sivlkl .(1– Sich ) = Sivñ. Sivñ Sivlkl = 1- Sich Mn Mn = vñ Si , C cháy hao 15%,. vlkl Mn cháy hao 20%. 1- Mnch 6
4. 30/08/2016 Quá trình nấu chảy gang Quá trình nấu chảy gang Vùng oxy hoá: Vùng nồi lò: Vùng này có nhiệt độ cao nhất Nhiệt độ giảm còn 1350÷ 14500C T¸n dËp löa 1600÷17000C Cöa cho liÖu VËt liÖu kim lo¹i Fe+O2 FeO+Q ChÊt trî dung Giã FeO+Si SiO2 +Fe+Q Nhiªn liÖu VËt liÖu kim lo¹i FeO+Mn MnO +Fe+Q M¾t giã Buång giã Cöa ra gang FeO+C CO +Fe -Q Cöa ra xØ Gang láng XØ Thïng rãt Ñaëc ñieåm ñuùc gang V-3. Ñuùc kim loaïi maøu (hôïp kim maøu) −Tính chảy loãng cao nên đúc được các vật đúc 1.Ñuùc ñoàng : thành mỏng, phức tạp.  Hôïp kim ñoàng goàm: −Khối lượng riêng của gang lớn, nên ít lẫn các tạp - Ñoàng thau : Latoâng(L), LZn30 chất, xỉ, bọt khí. -Ñoàng thanh : Broâng(B), BSn5Pb −Công nghệ khuôn không phức tạp, chất lượng đúc  Loø naáu: cao. Loø noài (noài baèng Graphit ) −Nấu luyện đơn giản. 8
5. 30/08/2016 STT LOẠI HỢP KIM THÀNH PHẦN VÀ ĐẶC TÍNH - Có hơn 99% nhôm tinh khiết - Được sử dụng trong nhiều lĩnh vực đặc biệt trong lĩnh vực hoá học và điện. 1 1xxx - Có tính chống mài mòn, chịu được nhiệt và có tính dẫn điện cao - Có tính cơ học thấp và dễ định hình - Sức bền tăng khi được kéo dãn ra - Chất trộn chính: sắt, silicon - Thành phần hợp kim chính: Đồng - Đòi hỏi phải xử lý nhiệt để đạt được đặc tính cao nhất. - Có thể tăng tuổi thọ sản phẩm để tăng tính cơ học vì độ căng đã bị mất khi kéo dãn 2 2xxx - Độ bền cao - Không có tính chống mài mòn cao như hầu hết các hợp kim nhôm - Hợp kim 2024 được nhiều người biết đến và được dùng trong ngành hàng không STT LOẠI HỢP KIM THÀNH PHẦN VÀ ĐẶC TÍNH STT LOẠI HỢP KIM THÀNH PHẦN VÀ ĐẶC TÍNH - Thành phần hợp kimchính: Magnesium - Thành phần hợp kim chính: Manganese - Hợp kim không thể xử lý nhiệt có độ bền từ thấp đến trung - Thường không thể xử lý nhiệt 5 5xxx bình 3 3xxx - Độ bền từ thấp đến trung bình - Dễ hàn, chống mài mòn cao trong lĩnh vực hàng hải - Chống mài mòn cao, khó cắt và dễ định hình 3003 được dùng rộng rãi - cho các sản phẩm có độ bền trung bình đòi hỏi tính định hình cao Thành phần hợp kimchính: Silicon và Magnesium - Hợp kim định hình phổ biến nhất 6 6xxx - Có lý có tính hình và cao - Thành phần hợp kim chính: Silicon thể xử nhiệt, định độ bền - Thêm một lượng Silicon vừa đủ giúp làm giảm đáng kể điểm nóng - Tính tạo hình cao, chống mài mòn, dễ cắt, dễ hàn chảy màkhông làm hợp kim giòn - Thành phần hợp kim chính: Kẽm - Thường được dùng để hàn dây kim loại và nếu là hợp kim đồng thau - Khi thêm một lượng nhỏ magnesium sẽ tạo thành hợp kim có độ 4 4xxx thì nhiệt độ nóng chảy thấp hơn kim loại gốc xử lý nhiệt và có độ bền rất cao 7 7xxx - Thường không thể xử lý nhiệt - Thường thêm vào một lượng nhỏ đồng và chromium - Không phù hợp cho các sản phẩm định hình 7075 là hợp kim có độ bền cao nhất dùng làm khung máy bay - Có màu xám đậm nếu được xử lý anodic oxide, vì vậy phù hợp cho và các bộ phận chịu áp lực cao kiến trúc 10