Bài giảng: Học phần đúc – chương 3

Chia sẻ: Ngovan Duy | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:9

0
98
lượt xem
34
download

Bài giảng: Học phần đúc – chương 3

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

) Khái niệm: Là mức độ chảy loãng ra một diện tích rộng hay hẹp của kim loại hoặc hợp kim được khảo sát. b) Các nhân tố ảnh hưởng đến tính chảy loãng: - Nhiệt độ: - Cấu trúc hợp kim: - Ảnh hưởng của tạp chất: - Ảnh hưởng của thành phần hoá học của kim loại và hợp kim: - Ảnh hưởng của khuôn: - Ảnh hưởng của hình thức rót kim loại lỏng vào khuôn: 2- Tính thiên tích: a) Khái niệm: b) Các dạng thiên tích: - Thiên tích vùng: Biện pháp khắc phục: - Thiên tích hạt (thiên tích nhánh cây...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng: Học phần đúc – chương 3

  1. Bµi gi¶ng: Häc phÇn ®óc – ch¬ng 3 M«n häc: C«ng nghÖ kim lo¹i ch¬ng 3 hîp kim ®óc ξ1- TÝnh ®óc cña kim lo¹i vµ hîp kim 1- TÝnh ch¶y lo·ng: a) Kh¸i niÖm: Lµ møc ®é ch¶y lo·ng ra mét diÖn tÝch réng hay hÑp cña kim lo¹i hoÆc hîp kim ®îc kh¶o s¸t. b) C¸c nh©n tè ¶nh hëng ®Õn tÝnh ch¶y lo·ng: - NhiÖt ®é: - CÊu tróc hîp kim: - ¶nh hëng cña t¹p chÊt: - ¶nh hëng cña thµnh phÇn ho¸ häc cña kim lo¹i vµ hîp kim: - ¶nh hëng cña khu«n: - ¶nh hëng cña h×nh thøc rãt kim lo¹i láng vµo khu«n: 2- TÝnh thiªn tÝch: a) Kh¸i niÖm: b) C¸c d¹ng thiªn tÝch: - Thiªn tÝch vïng: BiÖn ph¸p kh¾c phôc: - Thiªn tÝch h¹t (thiªn tÝch nh¸nh c©y): BiÖn ph¸p kh¾c phôc: 3- TÝnh co ngãt: a. Kh¸i niÖm co cña kim lo¹i vµ hîp kim: b. C¸c h×nh thøc co cña kim lo¹i vµ hîp kim: - Co ë tr¹ng th¸i láng: - Co trong giai ®o¹n kÕt tinh: H×nh 124: S ù h×nh thµnh lâm co + Sù h×nh thµnh lâm co: + Sù h×nh thµnh rç co: + Quan hÖ gi÷a lâm co vµ rç co: Gi¶ng viªn: Hoµng Quang Trßn 1
  2. Bµi gi¶ng: Häc phÇn ®óc – ch¬ng 3 M«n häc: C«ng nghÖ kim lo¹i - Co ë tr¹ng th¸i r¾n: c. BiÖn ph¸p kh¾c phôc co ngãt 4- TÝnh hoµ tan khÝ : a. Kh¸i niÖm: b. C¸c nh©n tè ¶nh hëng ®Õn hßa tan khÝ vµ biÖn ph¸p kh¾c phôc - C¸c yÕu tè ¶nh hëng: + NhiÖt ®é cña kim lo¹i (h×nh 125) δ Ý kh n ta µ ho §é H×nh 125: ®é ho µ tan khÝ + ¸p xuÊt khÝ trong m«i trêng bao quanh. + K. P (víi khÝ hai nguyªn). S = + K .3 P (víi khÝ ba nguyªn). Trong ®ã K lµ hÖ sè Sibest. + B¶n chÊt cña khÝ hoµ tan: + T×nh tr¹ng nÊu luyÖn vµ rãt: + Khi kÕt tinh vµ lµm nguéi - BiÖn ph¸p kh¾c phôc hßa tan khÝ Gi¶ng viªn: Hoµng Quang Trßn 2
  3. Bµi gi¶ng: Häc phÇn ®óc – ch¬ng 3 M«n häc: C«ng nghÖ kim lo¹i ξ2- NÊu vµ ®óc gang I. NÊu vµ ®óc gang x¸m: 1- VËt liÖu nÊu gang: VËt liÖu nÊu bao gåm: - VËt liÖu kim lo¹i: - Nhiªn liÖu: - Trî dung: 2- TÝnh phèi liÖu mÎ liÖu: Kh¸i niÖm mÎ liÖu: a) Nguyªn t¾c tÝnh khèi lîng mÎ liÖu: b) Nguyªn t¾c tÝnh phèi liÖu: C¸ch tÝnh phèi liÖu mÎ liÖu: - Gi¶i hÖ ph¬ng tr×nh bËc nhÊt. - Dïng ®å thÞ. - Dïng ph¬ng ph¸p chän tríc. Ph¬ng ph¸p gi¶i hÖ ph¬ng tr×nh bËc nhÊt : Gi¶ sö cã 3 lo¹i vËt liÖu kim lo¹i cã thµnh phÇn ho¸ häc kh¸c nhau dïng ®Ó phèi liÖu ®óc ra m¸c gang cã thµnh phÇn ho¸ häc ®· x¸c ®Þnh theo b¶ng sau: Tªn vËt liÖu Thµnh phÇn ho¸ häc Khèi lîng Si (%) Mn (%) (%) VËt liÖu 1 Six Mnx x VËt liÖu 2 Siy Mny y VËt liÖu 3 Siz Mnz z M¸c gang vËt Sivd Mnv× 100 ®óc TÝnh hµm lîng Si cã ®îc tõ 3 lo¹i vËt liÖu phèi liÖu: a.Si1 + b.Si2 + c.Si3 = SiPL (%). T¬ng tù hµm lîng Mn cã ®îc tõ 3 lo¹i vËt liÖu phèi liÖu: a.Mn1+b.Mn2+ c.Mn3=MnP L (%). BiÕt lîng Sivd vµ Mnvd ta tÝnh ®îc lîng Si vµ Mn cÇn ph¶i bæ sung cho mÎ liÖu lµ: Sibx = (Sivd - SiPL).(Sich + 1). H×nh 126: CÊu t¹o cña lß ®øng nÊu gang 3 Gi¶ng viªn: Hoµng Quang Trßn
  4. Bµi gi¶ng: Häc phÇn ®óc – ch¬ng 3 M«n häc: C«ng nghÖ kim lo¹i Mnbx= (Mnvd - Mnvd).(Mnch + 1). NÕu chän pher« silÝc 45% vµ pher« mangan 72% lµm vËt liÖu bæ xung ta sÏ tÝnh ®îc hµm lîng pher« cÇn dïng lµ: Sibx .(1 + Sich ) FeSi45 = .(%) . 45 Mnbx .(1 + Mnch ) FeMn72 = .(%) . 72 3- NÊu gang trong lß ®øng: a) CÊu t¹o cña lß ®øng: (H×nh 126). b) C¸c th«ng sè c¬ b¶n cña lß: - §êng kÝnh lß (D): - ChiÒu cao h÷u Ých cña lß (Ho): H0 Thêng chän Ho theo tû lÖ : = 4÷ 6 D - ChiÒu cao nåi lß (Hn ) : Hn = 500 ÷ 700 mm. - KÝch thíc vµ vÞ trÝ c¸c hµng m¾t giã giã: Tæng diÖn tÝch m¾t giã chiÕm 15÷ 25% diÖn tÝch tiÕt diÖn ngang cña lß. c) VËn hµnh lß ®øng: Khi nÊu gang trong lß xÈy ra hai qu¸ tr×nh chÝnh lµ: - Nhiªn liÖu ch¸y t¹o ra khÝ nãng truyÒn nhiÖt cho kim lo¹i. - Kim lo¹i phèi liÖu nãng ch¶y vµ bÞ qu¸ nhiÖt t¹o ra gang láng vµ xØ. Dùa vµo nhiÖt ®é vµ thµnh phÇn khÝ lß chia lß ra 4 vïng (h×nh 127): + Vïng nung nãng ch¶y (1). + Vïng hoµn nguyªn (2). + Vïng « xy ho¸ (3). + Vïng nåi lß (4). nun g nãn g nãng ch¶y Hoµn nguyªn H×nh 127: NhiÖt ®é vµ thµnh phÇn khÝ lß O xy hãa Gi¶ng viªn: Hoµng Quang Trßn 4 Nåi lß
  5. Bµi gi¶ng: Häc phÇn ®óc – ch¬ng 3 M«n häc: C«ng nghÖ kim lo¹i d) C¸c biÖn ph¸p n©ng cao chÊt lîng nÊu: - N©ng cao n¨ng suÊt cña lß: - N©ng cao nhiÖt ®é cña gang ra lß: 4. NÊu gang trong lß châ a. CÊu t¹o lß châ: Lß châ dïng cho xëng ®óc nhá. Lß châ cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n. Lß cã thÓ chia lµm 2 hoÆc 3 ®o¹n ®Ó dÔ th¸o l¾p. C¸c th«ng sè chÝnh cña lß: + §êng kÝnh cña lß: thêng 400 ÷ 500 mm. H + ChiÒu cao cña lß: Tû sè kho¶ng 2 ÷ 3 lµ hîp lý nhÊt. ChiÒu D cao lín qu¸ khã n©ng h¹, thao t¸c kÐm an toµn. + M¾t giã: KÕt cÊu m¾t giã cã t¸c dông rÊt lín víi c«ng suÊt lß vµ nhiÖt ®é cña gang láng. KÕt cÊu cña m¾t giã ph¶i phï hîp víi qu¹t, sè lîng m¾t giã thêng tõ 3 ÷ 4. b. §Æc ®iÓm nÊu gang lß châ: u ®iÓm: Lß châ cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n, vèn ®Çu t Ýt, nhiªn liÖu dïng cho lß dÔ kiÕm cã thÓ nÊu b»ng nhiÒu lo¹i than ®¸. Nhîc ®iÓm: N¨ng suÊt thÊp. Thµnh phÇn hãa häc cña gang khã æn ®Þnh. §iÒu kiÖn c¬khÝ hãa thÊp. Tû lÖ ch¸y hao cao h¬n trong lß ®øng. Khèi lîng mÎ liÖu kh«ng qu¸ 60 kg. Tû lÖ than/gang kho¶ng 20 ÷ 30%. c. Thao t¸c nÊu gang trong lß châ: - Söa lß: - L¾p r¸p lß: - Ch¹y lß: Lß ph¶i sÊy kü tõ 3 ÷ 4 giê. Cho liÖu vµo lß tr¸nh treo liÖu. CÇn ra xØ ®Òu, tr¸nh lu xØ. Cßn cã lo¹i lß châ quay, cÊu tao gièng lß châ ®øng chØ kh¸c phÇn ®¸y lß. PhÇn kª cña lß ®øng ®îc thay b»ng c¬ cÊu cã thÓ quay ®Ó th¸o gang ra. Trong lß quay xØ vµ gang cïng th¸o ra mét cöa. 5. NÊu gang lß ®iÖn a. §Æc ®iÓm nÊu gang lß ®iÖn: b. C¸c lo¹i lß ®Þªn dïng ®Ó nÊu gang: - Lß hå quang 3 pha nung nãng trùc tiÕp. Gi¶ng viªn: Hoµng Quang Trßn 5
  6. Bµi gi¶ng: Häc phÇn ®óc – ch¬ng 3 M«n häc: C«ng nghÖ kim lo¹i - Lß 1 pha nung nãng gi¸n tiÕp. - Lß c¶m øng. H×nh 128: Lß ®iÖn hå q uang H×nh 129: Lß ®iÖn c ¶m ø ng c ao 1-Cöa chÊt liÖu; 2-c¬ cÊu quay lß; tÇn 3- c¬ cÊu gi÷® iÖn cùc; 4- phèi liÖu 1-nåi chÞu löa ;2-cuén d© y r¾n; 5- than cèc; 6- kim lo¹i láng ; 7- ®ång; xØ láng ; 8- ® iÖn cùc; 9- ® Ønh lß; 3-d© ® y ång cã n­íc lµm nguéi; 10- ® lß. ¸y 4- kim lo¹i láng; 5- xØ ®Æc. II. §Æc ®iÓm nÊu vµ ®óc c¸c lo¹i gang kh¸c: 1- NÊu vµ ®óc gang tr¾ng: a) Kh¸i niÖm: Gang tr¾ng lµ gang cã lîng chøa %C tõ 2,4 ÷ 3,4%, c¸cbon kh«ng ë d¹ng grafit nh gang x¸m mµ ë d¹ng xªmentit (Fe 3C). V× cã xªmentÝt nªn gang tr¾ng rÊt cøng, dßn, ®é bÒn dÎo vµ ®é dai va ch¹m kÐm, rÊt khã gia c«ng c¬ khÝ. Do vËy chÕ t¹o gang tr¾ng chØ dïng cho c¸c trêng hîp sau: b) TÝnh ®óc cña gang tr¾ng: Gang tr¾ng cã tÝnh ®óc kÐm h¬n gang x¸m c) NÊu ch¶y gang tr¾ng: NÊu ch¶y gang tr¾ng cã thÓ dïng lß ngän löa, lß ®iÖn vµ th- êng dïng nhÊt lµ ph¬ng ph¸p liªn hîp lß ®øng , lß ®iÖn hå quang. Mét sè biÖn ph¸p xö lý lß nÊu: + H¹ thÊp lç ra xØ tõ 500mm xuèng 200mm (tÝnh tõ ®¸y nåi lß) ®Ó gi¶m thÓ tÝch nåi lß, do ®ã gi¶m sù thÊm cacbon cña líp than ®¸y vµo gang láng. BiÖn ph¸p nµy gi¶m lîng cacbon trong gang tõ 2,9 ÷ 3% xuèng 2,7 ÷ 2,85%. + Thay phÇn díi líp than ®¸y ë nåi lß b»ng g¹ch ®inat hoÆc samât còng cã thÓ gi¶m cacbon tíi 2,5 ÷ 2,6% vµ S tíi 0,075%. Gi¶ng viªn: Hoµng Quang Trßn 6
  7. Bµi gi¶ng: Häc phÇn ®óc – ch¬ng 3 M«n häc: C«ng nghÖ kim lo¹i + §¾p ®¸y lß ®Õn gÇn m¾t giã vµ cho gang trùc tiÕp ra lß tiÒn còng ®Ó tr¸nh viÖc thÊm cacbon tõ líp than vµo gang láng. MÎ liÖu ®Ó ®óc ra gang tr¾ng (cã 2,7 ÷ 2,9% C) thêng dïng lµ: Gang thái lo¹i GD : 14% Vôn gang tr¾ng hoÆc gang dÎo nÊu l¹i: 47% ThÐp 0,4% C: 33% Fer« silic nÊu ë lß cao (12% Si): 3,5 % Than cèc (dïng ®Ó mÎ liÖu): 16% (vËt liÖu kim lo¹i). §«l«mit (chÊt trî dung): (6 ÷ 9)% (vËt liÖu kim lo¹i). d) §Æc ®iÓm khi ®óc gang tr¾ng: Do nhiÖt ®é rãt vµo khu«n cao nªn vËt liÖu lµm khu«n, lâi cÇn cã tÝnh chÞu nhiÖt cao. §é co cña gang tr¾ng lín nªn hçn hîp khu«n, lâi cÇn cã tÝnh lón cao. 2- §óc gang biÕn tÝnh: a) Kh¸i niÖm: Gang biÕn tÝnh (ký hiÖu MCЧ) gang biÕn tÝnh ®îc chÕ t¹o tõ gang x¸m b»ng c¸ch cho thªm c¸c chÊt biÕn tÝnh nh Si, Al, Ca... tæ chøc grafit h×nh phiÕn nhá mÞn lµm cho ®é bÒn, dÎo cao h¬n vµ Ýt dßn h¬n gang x¸m. b) §Æc ®iÓm chÕ t¹o gang biÕn tÝnh: Qu¸ tr×nh chÕ t¹o gang biÕn tÝnh gåm hai bíc: - Pha thªm thÐp vôn vµo mÎ liÖu ®Ó nÊu ra gang Ýt cacbon (cã tæng lîng C vµ Si kho¶ng 4,2 ÷ 4,6%) ®¶m b¶o cã tæ chøc cña gang hoa r©m. - Lµm biÕn tÝnh gang b»ng c¸ch dïng 0,3 ÷ 0,6% Si - Ca hoÆc 0,5 ÷ 0,8% Fe-Si lo¹i 75% Si, ®Ëp vôn nhá (kÝch thíc h¹t < 6 mm) cho chÊt biÕn tÝnh vµo thïng rãt, quÊy ®Òu vµ ®em rãt ngay, ®Ó l©u sÏ mÊt hiÖu qu¶ cña sù biÕn tÝnh. Gang biÕn tÝnh do cã Ýt C nªn nhiÖt ®é ch¶y cao, co nhiÒu, v× thÕ vËt liÖu lµm khu«n, c«ng nghÖ lµm khu«n, lâi yªu cÇu t¬ng tù nh ®óc gang tr¾ng. 3- §óc gang grafit cÇu: a) Kh¸i niÖm: Gang grafit cÇu (ký hiÖu GC). Do grafit cã d¹ng h×nh cÇu nªn gang cã c¬ tÝnh rÊt cao, ngêi ta cã thÓ dïng nã thay thÐp ®Ó chÕ t¹o c¸c chi tiÕt phøc t¹p, cÇn bÒn nh trôc khuûu, b¸nh r¨ng, vá hép c¸c m¸y... b) §Æc ®iÓm khi chÕ t¹o gang grafit cÇu: Khi cho Mg vµo gang láng ®Ó biÕn tÝnh. Ngoµi ra Mg cßn cã ph¶n øng m¹nh víi níc gang lµm kim lo¹i láng b¾n tung toÐ ra ngoµi nhiÒu, nªn ngêi ta ph¶i cã thiÕt bÞ ®Æc biÖt ®Ó cho Mg vµo gang láng. Gi¶ng viªn: Hoµng Quang Trßn 7
  8. Bµi gi¶ng: Häc phÇn ®óc – ch¬ng 3 M«n häc: C«ng nghÖ kim lo¹i ξ3- §óc thÐp - Nãi chung tÝnh ®óc cña thÐp xÊu h¬n cña gang nhiÒu v× nhiÖt ®é ch¶y cña nã cao nªn tÝnh ch¶y lo·ng cña nã kÐm, ®é co lín, hoµ tan nhiÒu khÝ, dÔ thiªn tÝch ... Do ®ã ®iÒu kiÖn kÜ thuËt ®óc thÐp kh¾t khe h¬n ®óc gang. 1. §Æc ®iÓm c«ng nghÖ khi ®óc thÐp c¸cbon. a. TÝnh ®óc cña thÐp c¸cbon. b. §Æc ®iÓm khi ®óc thÐp. 2. §Æc ®iÓm c«ng nghÖ khi ®óc mét sè thÐp hîp kim. a. ThÐp SilÝc. b ThÐp Mangan. c. ThÐp Niken. 3. NÊu vµ ®óc hîp kim mµu. 1. NÊu - §óc hîp kim ®ång. a. VËt liÖu nÊu. - VËt liÖu chÝnh: - Hîp kim phô: - ChÊt khö «xy. ChÊt khö «xy ®Ó hoµn nguyªn «xÝt kim lo¹i trong hîp kim, khi nÊu ®ång chÊt khö thêng dïng lµ §ång - Phètpho cã 90% Cu + 10% P (t¹o thµnh P2O5 lµ xØ næi lªn). - ChÊt trî dung ®Ó b¶o vÖ kim lo¹i láng khái bÞ «xy ho¸ vµ ®Ó tr¸nh t¹p chÊt Nåi nÊu ®ång thêng dïng lß nåi, lß ph¶n x¹, lß hå quang, lß c¶m øng... b. §Æc ®iÓm qu¸ tr×nh ®óc ®ång. - Hîp kim ®ång cã nhiÖt ®é ch¶y thÊp nªn cã tÝnh ch¶y lo·ng cao, cã thÓ ®óc ®îc nh÷ng vËt phøc t¹p vµ vËt ®óc râ nÐt. - VËt liÖu lµm khu«n dïng c¸t h¹t nhá, khu«n vµ lâi cÇn s¬n mét líp s¬n b»ng grafÝt ®Ó tr¸nh d×nh ch¸y c¸t. - Hîp kim ®ång cã ®é co lín nªn cÇn lµm ®Ëu ngãt lín vµ ®Æt n¬i tËp chung kim lo¹i, ®Ëu h¬i ph¶i lµm lín ®Ó lµm c¶ nhiÖm vô ®Ëu ngãt. - §ång dÔ bÞ «xy ho¸, ®ång thanh dÔ bÞ thiªn tÝch nªn dßng kim lo¹i láng rãt vµo khu«n ph¶i thÊp vµ nhanh, ch¶y ªm vµ liªn tôc, nªn rãt kiÓu xiph«ng ®Ó tr¸nh «xy ho¸. 2. NÊu vµ ®óc hîp kim nh«m. a. Nguyªn vËt liÖu. - Nguyªn vËt liÖu nÊu gåm 40 – 60% vËt liÖu cò (phoi vôn, nh«m cò, hÖ thèng rãt,...) vµ 60 – 40% kim lo¹i nguyªn chÊt. Kim lo¹i nguyªn chÊt ®a vµo hîp kim nh«m còng ®îc chÕ t¹o díi d¹ng hîp kim phô, thµnh phÇn gåm hîp kim nh«m vµ mét trong nh÷ng nguyªn tè sau: Mn, Cu, Si. - Ngoµi ra cßn ph¶i dïng thªm chÊt trî dung ®Ó ng¨n ngõa «xy ho¸ vµ dÔ t¹o xØ. ChÊt trî dung thêng dïng lµ: 44% KCl + 56% MnCl 2 hoÆc lµ 50% NaCl + 35% KCl + 15% Na 3AlF6 ( nh÷ng chÊt nµy cã t¸c dông ph¸ huû «xýt nh«m ®Ó t¹o xØ). Gi¶ng viªn: Hoµng Quang Trßn 8
  9. Bµi gi¶ng: Häc phÇn ®óc – ch¬ng 3 M«n häc: C«ng nghÖ kim lo¹i - NÊu ch¶y nh«m b»ng lß nåi, lß ®iÖn trë, lß c¶m øng .... b. §Æc ®iÓm khi ®óc nh«m. - Trong s¶n xuÊt ®¬n chiÕc nh«m ®îc ®óc trong khu«n c¸t, cßn trong s¶n xuÊt hµng lo¹t nh«m ®îc ®óc trong khu«n kim lo¹i. V× nh«m co nhiÒu nªn hîp kim lµm khu«n cÇn cã tÝnh lón tèt, ®é bÒn cao. - Nh«m cã tÝnh ch¶y lo·ng cao nªn cã thÓ ®óc ®îc c¸c thµnh máng ®Õn 2,5 mm vµ vËt ®óc phøc t¹p, nh«m dÔ hoµ tan khÝ nªn hÖ thèng rãt dïng kiÓu xiph«ng. - Nh«m co nhiÒu nªn ®Ëu ngãt cÇn lín ®Ó bæ xung tèt vµ Ðp cho kim lo¹i ®îc mÞn chÆt h¬n. - Rãt kim lo¹i láng vµo khu«n cÇn thÊp, ªm, liªn tôc ®Ó tr¸nh hoµ tan khÝ. Kh«ng nªn dì khu«n qu¸ sím, v× nguéi nhanh ngoµi kh«ng khÝ dÔ bÞ nøt. 4. Mét sè lo¹i lß ®iÖn dïng nÊu luyÖn H×nh 136: Lß nåi nÊu nh«m H×nh 137: Lß ®iÖn trë nÊu nh«m H×nh 139: Lß ®iÖn hå q uang H×nh 140: Lß nåi. Gi¶ng viªn: Hoµng Quang Trßn 9

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản