Nhữngtínhchấtcuốicùngcủathépchịuảnhhưởngmạnhbởicáchthứcsảnxuất.Một sốphươngphápđòihỏiphảigiacôngcơ,vídụnhưcánhoặckéoquakhuônđểđượcmộthình dạngcụthể.Trongthiết kếcơkhí,nhiềuchi tiếtnhưthanhđịnhhình,trục,dây,vàcáccấukiện đượctạoratheocáchnày.Nhưnghầuhếtcácbộphậnmáyđặcbiệthoặcbộphậnmangtải nặngđềuđượcnhiệt luyệnđểtạorađộbềncaovớiđộdaivàđộdẻochấp nhậnđược.

 

Thépcácbondạngthanhvàtấmthường  được  bándưới  dạngcánthànhphẩm,tứclà chúngđượccánởmộtnhiệtđộcao-thuậntiện choquátrìnhcán.Cáncũngđượctiếnhànhở nhiệtđộthấpđểtăngđộbềnvàchấtlượng  bềmặt.Thanhvàdâykéonguộicóđộbềncao nhấttrongcácdạngtạohình,cùngvớiđólàchấtlượngbềmặtrấttốt.Tuynhiênkhinóivật liệuđượccán, ngườita coi làcán nóng.

 

Nhiệtluyện

 

   lenh-phac-thao-solidworks    Vẽ mẫu điêu khắc 3D  
Tài liệu học vận hành máy CNC Đào tạo thiết kế cơ khí 3D Dạy lập trình gia công Mastercam Đào tạo thiết kế vẽ mẫu điêu khắc Bộ 4 DVD eEbook ngành xây dựng

Nhitluyệnlàmộtquátrìnhmàthépchịutácđộngbởinhiệtđộcaođểthayđổitính chất.Mộtvàiquá trìnhthườngdùngchothépchếtạomáylàủ,thườnghoá, tôi(làmnguộivàgia nhiệt), vàthấmcácbon.(xemthamkhảo3và15.)

 

Hình2-12chỉrachutrìnhnhiệtđộ-thờigianchocácquátrìnhnhiệtluyện.Kí hiệuRT chỉnhiệtđộbìnhthườngtrongphòng, và LClànhiệtđộthấphơnnhiệtđộtớihạn-nhiệt độtại đósựbiếnđổicủaferitthànhaustenitbắtđầu diễnratrongquátrìnhnhiệtluyệnthép.Ởnhiệt độcaohơnnhiệt độtớihạn (UC) sựbiếnđổihoànthành.Cácnhiệtđộnày khácnhauvớitừng loạithép.Vớihầuhếtthépcácbontrungbình(0.30%-0.50%C),UClàxấpxỉ15000F(8220C). Xemcácthôngsốchi tiếtcủaquá trìnhnhiệt luyệntrongphầntham khảo.

 

.   Ủhoàntoàn[hình2-12(a)]thựchiệnbằngcáchnungthéplêntrênUCvàgiữnhiệt

chođếnkhiđạtđượctổchứcđồngnhất.Sauđóthépđượclàmnguộirấtchậmtronglòxuống dướimứcthấphơnnhiệt độtớihạn(LC) Quá trìnhhoànthành khi làmnguộichậmxuốngnhiệt độphòngbênngoàilò.Quátrìnhxửlínàylàmmềmvàgiảmđộbềncủavậtliệu,giảmmột cáchđángkểứngsuấtbêntrong.Cácbộphậnthườngđượctạohìnhnguộihoặcgiacôngcắt saukhiủ.

 

Ủthấp(ủ non)[hình2-12(b)]thườngđượcsửdụngsaukhihàn,cắtgọt,hoặctạohình nguộiđểgiảmứngsuấtdưvàdođógiảmthiểucácbiếndạngxảyra.Thépđượcnungxấpxỉ từ10000Fđến12000F(5400C-6500C),giữnhiệtđểđạtđượcsựđồngđều,vàsauđólàmnguội chậmtrong không khí tĩnhxuốngnhiệtđộphòng.

 

Thường  hoá.   Thườnghoá[hình2-12(c)]sửdụngphươngphápgiốngnhưủ,nhưngở nhiệtđộcaohơn,trênkhoảngbiếnđổimàaustenittạo thành,khoảng16000F(8700C).Kếtquả làmđồngđềutổchứcbêntrongcủathépvàmộtmứcđộnàođócóđộbềncaohơnphương

phápủ.Khảnăng giacôngvàđộdaithườngđượccảithiện hơncán nóng.

 

ithểtíchvàram.   Tôithể tích[hình2-12(d)]thựchiệnbằngcáchnungthéplêntrên khoảngbiếnđổimà austenittạothànhvà làmnguộirấtnhanhtrongbểtôi.Làm nguộinhanhtạo thànhmactenxitcóđộcứngvàđộbềncao.Nhiệtđộmàmactenxittạothànhtuỳthuộcvàotổ chứccủahợpkim.Mộthợpkimchứaítnhất80%tổchứclàmactenxit tạo thànhtrênmặtcắt nganglàloạicóđộthấmtôicao.Đâylàmộttínhchấtrấtquantrọngcầncókhichọnthépyêu cầuđộbềnvàđộcứngcao.Môitrường  làmnguộithường  lànước,  nước  muối,vàcácdầu khoángđặcbiệt.Việclựachọnmôi trườnglàm nguộituỳthuộcvàotốcđộlàm nguộitiếnhành. Hầuhếtcácthépchếtạomáysửdụngdầuhoặc nướclàmnguội.

ss thiet ke co khi 6

Hình 2-12Nhiệt luyệnthép

 

Ramthườngđượcsửsửdụngngaysaukhitôi,gồmnungnónglạithéplênnhiệtđộtừ

4000Fđến13000F(2000C-7000C)vàsauđólàmnguội  chậmtrongkhôngkhíxuống  nhiệtđộ phòng.Quátrìnhnàyđiềuchỉnhcáctínhchấtcủathép:độbềnkéovàgiớihạnchảygiảmvới sựtăngnhiệtđộram,trongkhiđộdẻotănglên,thểhiệnbằngsựtăngđộgiãntỉđối.Vìvậy ngườithiếtkếcóthểđiềuchỉnhcáctínhchấtcủathép để đạtđượccácyêucầuđãđịnh.Hơn nữa,thépsaukhitôicóứngsuấtbêntronglớnvàthườnglàrấtgiòn.Saukhitôicácchitiếtmáy thườngđượcramở7000F (3700C) hoặc caohơn.

 

Đểminhhoạchotácđộngcủaramđếntínhchấtcủathép,mộtvàibiểuđồtrongphụ lục4chỉrađồthịđộbềnvànhiệtđộram.Trongcácbiểuđồđólàgiớihạnbềnkéo,điểm chảy,độgiãndài tỉđối,độthắttỉđối,và độcứngHB,tấtcảđượcvẽratheoquanhệvớinhiệt độram.Chúýsựkhácnhauvềdạngcủacácđườngcongvàgiátrịtuyệtđốicủađộbềnvàđộ cứngkhisosánhthépcácbonthườngAISI1040vớithéphợpkimAISI4340.Mặcdùcảhaiđều cócùngmộthàmlượngcácbon(0.40%),théphợpkim4340đạtđượcđộbềnvàđộcứngcao hơnnhiềuthépcácbon1040. Cũngcầnlưuýđộcứngtôitrong phầntrên bênphảiởphụlụccủa biểuđồ;nóthểhiệnmứcđộmàhợpkimđãchocóthểđạtđược.  Khiquátrìnhthấmcácbon (môtảởphầntới)đượcsửdụng,độcứngtôilàrấtquantrọng.

 

Phụlục3liệtkêphạmvimongmuốn  củacácđặctrưngđối  vớimột  vàiloạithép cácbonvàthéphợpkim.Cáchợpkimđượcliệt kêvớikíhiệuAISIvàcáchxửlí.Kíhiệunhư AISI4340OQT1000thểhiệnrằnghợpkimđượctôitrongdầuởnhiệtđộ10000F.Ởnhiệtđộ ram4000Fvà13000Fthểhiệncácđiểmgiớihạncủacácđặctrưngcủahợpkim.Đểxácđịnh mộtđộbềngiữacác giớihạn đó,bạncóthểthamkhảođồthịtrongphụlục 4, hoặc bạncóthể xácđịnhquátrìnhnhiệtluyệncầnthiếttừcácchuyêngia.Tronggiáotrìnhnàycácthông sốcủa vậtliệuđượcnộisuythôtheocácgiátrịđãcó.Nhưđãlưuýởphầntrước,bạnphảitìmkiếm sốliệucụthểhơncho nhữngthiếtkếquantrọng.

 

 

Tăngcứngbềmặt.

 

Trongnhiềutrườnghợp,yêucầucủatoànbộchitiếtchỉlàđộ

 

bềntrungbìnhtrongkhibềmặtcầncóđộcứngrấtcao.Vídụ nhưbánhrăng,cầncóđộcứng bềmặtcaođểchốnglạimònvìrăngsẽănkhớpvàitriệulầntrongsuốttuổithọmongmuốn. Ởmỗilầntiếpxúc,mộtứngsuất lớnsẽxuấthiệntrênbềmặtrăng.Đểgiảiquyếtvấnđềnày sửdụng thấmcácbon;bề mặt(hayvỏ)củachitiếtđạtđượcđộcứngcao vớichiềusâu khoảng

0.010đến0.040in(0.25-1.00mm),trongkhibêntrongcủachitiết(lõi)chỉchịuảnhhưởngrất

nhỏ.Lợithếcủatăngbềnbềmặtlàtrongkhibềmặt đạtđượcđộcứngvàkhảnăngchống mòn,thìlõicủachitiếtthìvẫnnhưcũ,cóđộdẻolớnhơnvỏ,chốnglại vađậpvàmỏi.Các phươngphápthườngsửdụngnhấtđểtăngbềnbềmặtlà:tôi bằngngọnlửa,tôicaotần,thấm cácbon,thấm nitơ,xyanuahoá,vàthấmcácbon-nitơ.(xemthamkhảo17.)

 

ss thiet ke co khi 7

Hình 2-13  Mặt cắtbánhrăngthấmcácbonđiểnhình

 

Hình2-13làbảnvẽmặtcắtcủa bánhrăngthấmcácbonđiểnhình,nócóvỏcứngbao quanhlõimềmvàdẻohơn.Thấmcácbonđượcdùngtrongứngdụngđòihỏikhảnăngchống mònvàmàimòncaotrongđiềukiệnlàmviệcbìnhthường(răngbánhrăng,bánhxecầutrục, puli dâycáp,vàtrụcchịutảitrọnglớn)

 

Hầuhếtcácphươngphápthườngdùngchotăngbềnbề mặtđượcliệtkêdướiđây

 

1.   Tôibằngngọn lửavàtôicaotần:quitrìnhcủatôi bằngngọnlửavàtôicaotầnbao gồmnungnóngnhanhbềmặtcủa chitiếttrongmộtkhoảngthờigiangiớihạnrất nhỏ,đểmộtlớpvậtliệurấtmỏngđượcbiếnđổi.Quátrìnhtôirấtnhanhnênchỉcó phần bêntrênkhoảngbiếnđổitạoramactenxit cườngđộcaochotađộcứngcao.

Tôibằngngọnlửasửdụngmộtngọnlửatập trungtácđộnglênvùngđãđịnhtrong khoảngthờigianđượcđiềuchỉnh,sauđótôitrongbể bằngdòngnướchoặcdầu.  Tôi caotầnlàphươngphápmàchitiếtđượcbaoquanhbởivòngcảmứngcódòngđiệntần sốcaochạyqua.Dođộdẫnđiệncủathép,mộtdòngđiệncảmứngxuấthiệngầnlớp bềmặtchitiết.Điệntrởcủa vậtliệucảndòngđiệnchạyquadẫnđếnhiệuứngnung nóngvậtliệu.  Điềuchỉnhcôngsuất  điện,tầnsốcủahệcảm  ứng,vàthờigian,cho chúngtachiềusâuvậtliệu xácđịnhđạttớinhiệtđộchuyểnhoá.Ngắtdòngđiệnngay saukhi tôi cứngbềmặt.(xemthamkhảo26.)

Chúýđểcóđượchiệuquảkhidùngngọnlửahoặctôicaotầnthìvậtliệucầncó độthấmtôitốt.Thườngthìkếtquảcủatôicứngbềmặtlàtạora mộtlớpvỏcứngvới HRCtrongkhoảng55đến60HRC(xấpxỉ550đến 650HB).Thépcácbonvàthéphợp kimcóíthơn0.30%Cthườngkhông đạt yêucầu.Vìvậy,nhữngthépcó0.40%Choặc nhiềuhơnthườngđượcsửdụngđểtôibằng ngọnlửahoặcdòngcaotần.

2.   Thmcácbon,thấmnitơ,thấmxyanua,vàthấmcácbon-nitơ:cácphương  pháp tăngbền bềmặtcònlại-thấmcácbon,thấmnitơ,thấmxyanua,thấmcácbon-nitơ thậm  chílàmbiến  đổi  thànhphần  củabềmặtvậtliệubằng  cáchđưavàomôi trườngcácbonthểkhí,thểlỏng,hoặc thểrắnởnhiệtđộcaolàmchocácbonkhuếch tánvàobềmặtchitiết.Nồngđộvàchiềusâuthấmcủacácbontuỳthuộcvàobản chấtcủa cácbonđemthấmvàthờigiankhuyếchtán.Thấmnitơvàthấmxyanuacho lớpvỏmỏngrấtcứng,phùhợpchochốngmòn. Vớinhữngchi tiếtchịutảitrọnglớn vàyêucầukhả năngchốngmònnhưbánh răngthìthấmcácbonđượcdùngvìnótạo ralớpvỏdầyhơn.

Mộtsốloạithépdùngđểthấmcácbonlà1015,1020,1022,1117,1118,4118,4320,

4620,4820,và8620.Phụlục5liệtkêcácđặctrưngcóthể đạtđược  vớithépthấm cácbon.Chúýkhiđánhgiámột  vậtliệu,cácđặctrưngcủalõiquyếtđịnhkhảnăng chốnglạicácứngsuấtchính,vàđộcứngcủavỏthể hiệnkhảnăngchốngmòncủanó. Thấmcácbonđượcdùnghợplí sẽtạoralớpvỏcóđộcứngtừ55đến64HRC hoặc 550 đến700HB.

 

Cómộtvàikiểuthấmcácbonchophépngườithiếtkếđiềuchỉnhcácđặctrưngđể đạtđượccácyêucầuđịnhtrước.Đưamôitrườngcácbonđếnnhiệtđộxấpxỉ17000F (9200C)vàthườnggiữtrong8giờ.Tôingaylậptứcđạtđượcđộbềncaonhất,mặcdù lớpvỏhơigiòn. Chitiếtthườngđượclàmnguộichậmsaukhithấmcácbon.Sauđónung nónglạichitiếtđếnnhiệtđộ15000F(8150C)để tôi.Tiếptheoramởnhiệtđộkháthấp

3000Fhoặc4500F(1500Choặc2300C),đểgiảmứngsuấttrongxuấthiệndotôi.Nhưđã nêutrong phụlục5, nhiệtđộramcaohơnlàmgiảmđộbềncủalõi,độcứngcủavỏmột lượngnhỏ,nhưngmộtnócảithiện độdaicủa chitiết.Quitrìnhnàychínhlàcáchtôivà ramthốngnhất.

 

Vídụkhimộtchitiếtđượctôitrongdầuvàramở4500F,chếđộxửlínàylàtăng bền bềmặtbằngthấmcácbon,kíhiệuSOQT450.Gianhiệtlạisaukhitôilầnđầuvà tôimộtlầnnữalàmđồngđềuhơncácđặctrưngcủa vỏvàlõi,quátrìnhnàygọilàtăng

bềnbềmtbằngthấmcácbon,DOQT 450.Các quátrìnhnàyđượcliệtkêtrongphụlục

5.

       

Còn nhiều bài nữa!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*
*
Website