Bài giảng Cơ khí đại cương - Chương III: Xử lý nhiệt kim loại

Nội dung text: Bài giảng Cơ khí đại cương - Chương III: Xử lý nhiệt kim loại

1. CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG CHƯƠNG III XỬ LÝ NHIỆT KIM LOẠI End Show > Next >> DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
2. XỬ LÝ NHIỆT KIM LOẠI - ? Cơ cấu truyền động Cơ cấu truyền động Cần những tính ? chất gì ? DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
3. iii.1. NHIỆT LUYỆN KIM LOẠI 3.1.1. Định nghĩa, tính chất Giữ nhiệt  Là những quá trình công nghệ bao gồm: nung nóng, giữ nhiệt và làm nguội thay đổi tổ chức (cấu trúc) và tính chất của vật phẩm kim loại. Thay đổi cấu tạo mạng tinh thể Cơ tính Thép ít C (< 0,3% C) : ít thay đổi Khả năng chịu mài khi nhiệt luyện mòn Tuổi thọ Thép C trung bình: Thay đổi tính Khử ứng suất dư chất khá rõ rệt. V.V - Một số kim loại hầu như không thay đổi Thép dụng cụ: Thay đổi rõ rệt tính chất, một số thay đổi ít, một số khác lại hẳn thay đổi nhiều hơn: DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
4. iii.1. NHIỆT LUYỆN KIM LOẠI 3.1.1. Định nghĩa, tính chất Ứng dụng cho: Các vật đúc,  Là những quá trình công nghệ bao gồm: nung nóng, giữ nhiệt và làm nguội Bán thành phẩm, thay đổi tổ chức (cấu trúc) và tính chất Liên kết hàn, của vật phẩm kim loại. Chi tiết máy, Dụng cụ, 3.1.2. Phân loại CÁC PHƯƠNG PHÁP NHIỆT LUYỆN KIM LOẠI THƯỜNG Ủ HOÁ TÔI RAM Nhiệt luyện sơ bộ Nhiệt luyện kết thúc DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
5. o t C Giản đồ trạng thái Fe-Fe3C (Sắt-Cácbon) B 1600 A Fe3C 1500 Lỏng (L) 1400 Lỏng + 1300 Xêmentit ( L+XeI ) 1200 Ostenit () E 1147oC C F 1100  + Xê + Le 1000 G 911o C900 XeI + Le 800 (Lê) Lêđebuarit S A P 1 727o K 700 C F+P P + Xê + Lê Xê + Lê 600Q Peclit 0 0,8 1 2 2,14 3 4 4,43 5 6 6,67%C DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
6. iii.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NHIỆT LUYỆN KIM LOẠI 3.2.1. Ủ Giữ nhiệt  Là quá trình nung nóng vật phẩm nhiệt độ phù hợp (tuỳ từng loại thép), giữ ở nhiệt độ đó một thời gian làm nguội rất chậm (vài tiếng đồng hồ). Nhiệt độ nung phụ thuộc vào: - Thành phần của hợp kim, - Phương pháp ủ. Ứng dụng: Làm nguội được tiến hành trong lò Do việc làm nguội các sản phẩm của quá Tốc độ làm nguội: Nhỏ (30 ~ 200oC/giờ) trình Đúc, Cán và Rèn thường không đồng đều ở các lớp chiều dày Bề mặt thường cứng hơn Khó gia công cắt gọt Kết quả: - Làm giảm hoặc làm mất ứng suất dư. Cần phải Ủ để giảm độ cứng - Giảm độ bền của Kim loại và Hợp kim. lớp bề mặt, đồng đều hoá cơ - Tăng độ dẻo, dai, tính. DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
7. iii.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NHIỆT LUYỆN KIM LOẠI 3.2.2. THƯỜNG HOÁ Giữ nhiệt  Là quá trình nung nóng vật phẩm nhiệt độ phù hợp (tuỳ từng loại thép), giữ ở nhiệt độ đó một thời gian làm nguội tự nhiên (để nguội ngoài trời). Tương tự như Ủ Ứng dụng: Do thời gian thực hiện ít hơn so với Ủ Thời gian để nguội nhanh hơn so với khi Ủ Dùng để Ủ thép Cácbon Thấp và Trung bình. Hợp kim sau gia công áp lực (Cán, Rèn, Dập) Kết quả: - Thép có cấu trúc đồng nhất và nhỏ hạt như khi Ủ. Kinh tế hơn so với Ủ vì không đòi hỏi phải làm nguội trong lò. - Độ dai có phần cao hơn khi Ủ. DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
8. iii.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NHIỆT LUYỆN KIM LOẠI 3.2.3. TÔI Giữ nhiệt  Là quá trình nung nóng vật phẩm nhiệt độ Nhất định (tuỳ từng loại thép), giữ ở nhiệt độ đó một thời gian (để ổn định cấu trúc) làm nguội đột ngột (trong môi trường tương ứng với từng loại thép). Phụ thuộc vào thành phần hoá Ứng dụng: học của thép Tạo bề mặt cứng (Tôi bề mặt): Thời gian giữ nhiệt: Tuỳ theo chiều dày vật Tôi. Răng của Bánh răng, Ngõng trục khuỷu. Trong môi trường: Nước, Dầu hoặc Dung dịch muối. Ổ trục Kết quả: Các loại dụng cụ Thép có độ cứng và độ bền rất cao, Sau khi Tôi phải tiến hành Ram Khử ứng lực dư và giảm tính dòn của thép. Độ dai giảm, Ứng lực dư tăng, thép trở nên dòn. Máctenxit là dung dịch rắn xen kẽ quá bão hòa của các bon trong Fe có có nồng độ các bon bằng nồng độ của austenit ban đầu. DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
9. iii.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NHIỆT LUYỆN KIM LOẠI 3.2.3. TÔI Tạo bề mặt cứng (Tôi bề mặt): Răng của Bánh răng, DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
10. iii.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NHIỆT LUYỆN KIM LOẠI 3.2.4. RAM Giữ nhiệt  Là quá trình được thực hiện sau khi Tôi: Nung lại tới nhiệt độ thấp hơn, giữ nhiệt và để nguội. Ram ở nhiệt độ Ram ở nhiệt độ Ram ở nhiệt độ Thấp (150~300oC) Trung bình Cao (300~450oC) (450~680oC) Khử được gần hết ứng lực dư, nâng cao độ bền và độ dai. Dùng cho các chi tiết máy quan trọng. Giảm độ cứng và độ bền, nhưng nâng cao độ dai, độ giãn dài, giảm ứng lực dư tốt hơn so với Ram thấp. Nhiệt luyện lò xo. Giảm ứng lực dư, nâng cao độ dai và hầu như không làm giảm độ cứng Dụng cụ cắt gọt (khoan, phay, calip, chày-cối, ) DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
11. iii.3. HÓA NHIỆT LUYỆN THÉP iii.3.1. Định nghĩa: Hóa nhiệt luyện là các phương pháp làm bão hòa các nguyên tố đã cho vào bề mặt thép để làm thay đổi thành phần hóa học do đó làm thay đổi tính chất hóa học Mục đích: • tăng độ cứng, tính chống mài mòn, độ bền mỏi cho thép •Nâng cao tính chống ăn mòn điện hóa, hóa học Quá trình xảy ra: Khuếch Phân hóa Hấp thụ tán DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
12. iii.3. HÓA NHIỆT LUYỆN 3.3.2. THẤM CÁC BON ( carburizing)  Là quá trình làm bão hòa hàm lượng cacbon trên bề mặt thép cacbon thấp % C sau khi thấm: 0,8 -1% Phân loai: Thấm cacbon thể rắn Sau khi thấm cacbon phải tiến hành Thấm cacbon thể khí tôi, Ram Thấm cabon thể lỏng ( độc hại) Ứng dụng: Kết quả: Tạo bề mặt cứng (cho các chi tiết Bề mặt thép có độ cứng cao (60-64HRC) máy bằng thép): Lõi thép bền , dẻo, độ cứng (30-40HRC) Răng của Bánh răng, Một số loại chốt, trục Chịu mài mòn tốt DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
13. iii.3. HÓA NHIỆT LUYỆN 3.3.2. THẤM CÁC BON ( carburizing)  Là quá trình làm bão hòa hàm lượng Phân loai: Thấm cacbon thể rắn cacbon trên bề mặt thép cacbon thấp Thấm cacbon thể khí Thấm cabon thể lỏng ( độc hại) DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
14. iii.3. HÓA NHIỆT LUYỆN 3.3.3. THẤM Nitơ  Là quá trình làm bão hòa hàm lượng Nitơ trên bề mặt thép Đặc điểm : thấm ở nhiệt dộ thấp nên khuếch tán chậm, lớp thấm mỏng Sử dụng thép đặc biệt 38CrMoAlA Lớp thấm giữ được độ cứng ở nhiệt độ 500 độ Giá trị độ cứng là do bản chất lớp thấm nitơ nên không phải nhiệt luyện sau khi thấm Kết quả: Ứng dụng: Bề mặt thép có độ cứng cao (65-70HRC) Chi tiết cần độ cứng, chống mài Lõi thép bền , dẻo, độ cứng (30-40HRC) mòn cao Chịu mài mòn tốt Làm việc ở nhiệt độ cao hơn 500 o DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
15. THE END End Show > Next >> DWE. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204