intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Cơ khí đại cương: Chương 3 - PGS.TS. Nguyễn Tiến Dương

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST
Báo xấu
5
lượt xem 3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cơ khí đại cương - Chương 3: Xử lý bề mặt vật liệu và sản phẩm, cung cấp cho người học những kiến thức như nhiệt luyện thép; Hóa nhiệt luyện thép; Các phương pháp hóa nhiệt luyện kim loại. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ khí đại cương: Chương 3 - PGS.TS. Nguyễn Tiến Dương

  1. Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN Chương 3. XỬ LÝ BỀ MẶT 3.1. Nhiệt luyện thép 3.1.1. Khái niệm a) Thực chất  Là QT nung nóng KL đến một to nhất định, giữ ở to đó một tg, sau đó làm nguội với các tốc độ nguội khác nhau để thu được các tổ chức và tính chất khác nhau.  Làm thay đổi cấu tạo mạng tinh thể của KL  Thay đổi tính chất cơ học (độ bền, độ cứng, tính dẻo, tính dai) của KL. b) Đặc điểm  Ko làm thay đổi thành phần hóa học.  Cải thiện tổ chức của KL làm cho tuổi thọ tăng lên.  Nhiệt luyện còn có tác dụng khử ứng suất dư. 1
  2. Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN 3.1.2. Các phương pháp nhiệt luyện KL Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN  Ủ, thường hóa, tôi và ram. 1) Ủ a) Khái niệm  Là QT nung nóng thép đến to nhất định, giữ ở to đó một thời gian, sau đó làm nguội chậm theo lò (vài giờ). b) Mục đích  Làm đồng đều tổ chức  Giảm độ cứng, tăng độ dẻo, độ dai.  Khử ứng suất dư, làm ổn định tổ chức, chất lượng và phục hồi các tính chất hóa lý. c) Các phương pháp ủ  Ủ thấp  Tiến hành ở to = 200600oC.  Mục đích: Khử ứng suất bên trong.  Ủ kết tinh lại  Nung đến to = A1 – (50  100oC). 2  Giảm độ cứng và độ hạt.
  3. Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN  Ủ hoàn toàn Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN  Áp dụng cho thép trước cùng tích (C
  4. Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN toC Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN B 1539 A Đường lỏng 1600 L Đường Đặc Ủ khuếch tán L+XêI L+Ô C 1147 Ô F E Ủ hoàn toàn G Am XêI+Lê 910 Ô+Xê II Ô+XêII+Lê A3 Ủ ko hoàn toàn A Lê F F+Ô 1 K 727 S P Ủ kết tinh lại P+XêII+L XêI+Lê F+P P P+XêII ê F+XêIII Q 0,006 0,02 0,8 2,14 4,3 6,67 %C Các khoảng nhiệt độ ủ 4
  5. Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN BàiThường khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN 2) giảng: Cơ hóa a) Khái niệm:  Nung nóng đến to chuyển biến pha, giữ nhiệt sau đó làm nguội ngoài không khí.  Thường hoá đòi hỏi ít thời gian hơn ủ nên dùng thay cho ủ với thép cacbon thấp và thép cacbon trung bình.  Kinh tế hơn ủ vì ko đòi hỏi làm nguội trong lò. b) Mục đích:  Tương tự như ủ nhưng do tốc độ nguội nhanh hơn ủ nên độ cứng, độ bền cao hơn.  Ko dùng để làm mềm tổ chức mà chỉ để khử ứng suất dư. 3) Tôi a) Khái niệm  Nung nóng đến to chuyển biến pha, giữ nhiệt sau đó làm nguội nhanh trong các môi trường (nước, nước muối, dầu).  Nguội nhanh: C trong Ô (d2 đặc của C trong Fe) ko kịp tiết ra.  Bình thường: to   Ô  F (d2 đặc của C trong Fe) + Xê  Nguội nhanh: C trong Fe  F quá bão hòa C.  Tạo ra 1 tổ chức mới: Mactenxit – Là d2 đặc của C hòa tan 5 trong Fe bị quá bão hòa C  Độ cứng rất cao.
  6. Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN  To nung  TP hoá học của thép.  Vật càng cần có độ cứng cao  Làm nguội nhanh.  Nguội nhanh nhất là dung dịch muối 10% trong nước, tiếp theo là nước và nguội chậm hơn là dầu. Biểu đồ biến đổi nhiệt độ nung các loại thép b) Mục đích  Sau khi tôi thép rất cứng và bền nhưng độ dai của nó bị giảm.  Mạng tinh thể ko ổn định (bị xô lệch)  Cứng nhưng dòn.  Ứng suất dư bên trong của thép tăng lên.  Muốn khử ứng suất dư bên trong và giảm tính dòn sau khi tôi ta phải tiến hành ram. 6
  7. Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN c) Xét quá trình làm nguội của thép  Làm nguội đẳng nhiệt to  Nung nóng thép đến Tonung > A1 ToA1 sau đó giữ nhiệt rồi làm nguội Peclit ở các to khác nhau, ta quan sát quá trình chuyển biến của thép Xoocbit được biểu diễn ở giản đồ chữ C. Trutit a b - Đường cong a: Bắt đầu chuyển biến; Benit - Đường cong b: Kết thúc chuyển biến.  Nung nóng thép lên trên to 727oC: Mactenxit t Thép có tổ chức Ô. Hình 3.1. Nguội đẳng nhiệt  Làm nguội đẳng nhiệt ở to 600oC: Thép từ Ô  Peclit (Ф + Xê), HB = 180  230.  Làm nguội trong khoảng to = 500  600oC: Ô  Xoocbit (Ф + Xê hạt nhỏ hơn), Độ hạt nhỏ hơn nên cứng hơn (HB = 250  350). 7
  8. Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN  Làm nguội to = 300  500oC: Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN Ô  Trutit (Ф + Xê hạt rất nhỏ), độ cứng lớn hơn (HB = 350  500).  Làm nguội to = 200  300oC: Ô  Benit Ф (quá bão hòa C) + Xê, độ cứng tăng (HB = 500  600).  Làm nguội to dưới 200oC: Ô  Mactenxit, độ cứng rất cao (HB = 600  700).  Làm nguội liên tục to  Đường nguội tiếp tuyến với A1 đường cong chữ C gọi là tốc độ Peclit nguội giới hạn, vgh. a Xoocbit Trutit  Để có được tổ chức mactenxit: b vng > vgh. vgh Benit Mactenxit t Hình 3.2. Nguội liên tục 8
  9. Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN d) Các phương pháp tôi to Các phương pháp tôi Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN  Tôi trong một môi trường (1)  Môi trường làm nguội là nước hay dầu.  Phương pháp này đơn giản nhưng chi tiết dễ bị nứt, cong vênh do tốc độ nguội lớn. 1 2 3 4 t  Tôi trong hai môi trường (2)  Môi trường 1 thường là nước hay nước muối:  Có tác dụng làm nguội nhanh đến khoảng 300400oC.  Chuyển sang môi trường 2 có tốc độ nguội chậm hơn (dầu):  Nhằm hạn chế biến dạng, nứt.  Tôi phân cấp (3)  Tôi trong 2 môi trường khó xác định thời điểm chuyển.  Môi trường 1: Cho vào nước muối đến to 300400oC. Môi trường 2: Làm nguội ở to môi trường.  P2 này đơn giản nhưng ko thích hợp cho chi tiết có k/lg lớn. 9
  10. Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN  Tôi đẳng nhiệt (4) Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN  To tôi 450500oC. Giữ ở to này cho đến khi Ô chuyển biến hoàn toàn.  Thu được tổ chức benit có độ cứng vừa đủ nhưng độ dẻo và độ dai cao, phù hợp với chi tiết chịu tải trọng thay đổi.  Tôi bộ phận  Tiến hành trên 1 phần chi tiết cần độ cứng cao (tôi bề mặt):  Cần bề mặt có tổ chức mactenxit cứng nhưng bên trong vẫn đảm bảo độ dẻo, dai.  Nung nhanh bề mặt (bằng dòng cao tần) sau đó làm nguội toàn bộ (nung cục bộ làm nguội toàn bộ).  Phương pháp này chủ yếu dùng cho thép HK. 10
  11. Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN 4) Ram a) Khái niệm:  Là nung thép đã tôi đến to nhỏ hơn to đường A Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN 1 (chưa có chuyển biến pha), giữ ở to đó một thời gian, sau đó làm nguội trong lò hay ngoài không khí. b) Mục đích:  Khử ứng suất dư, làm đồng đều tổ chức và cải thiện cơ tính của thép sau khi tôi. c) Các phương pháp ram  Ram thấp: Nung đến to 150300oC.  Giảm ƯS dư, ổn định 1 phần mạng tinh thể, vẫn giữ được độ cứng sau khi tôi.  Áp dụng cho các dụng cụ đo lường, cắt gọt, các loại khuôn.  Ram trung bình: Nung đến to 300450oC.  Giảm ứng suất dư nhiều hơn ram thấp.  Giảm độ cứng và độ bền nhưng lại tăng độ dai và độ giãn dài.  Áp dụng cho các chi tiết như lò xo.  Ram cao: Nung đến to 450650oC.  Giảm 1 phần độ cứng nhưng lại tăng độ bền và độ dai va chạm.  Khử được gần hết ứng suất dư.  Áp dụng cho các chi tiết chịu tải trọng thay đổi, va đập: 11 Như trục, bánh răng.
  12. Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN 3.2. Hóa nhiệt luyện thép Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN 3.2.1. Thực chất  Là P2 làm thay đổi TP hóa học lớp bề mặt dẫn đến thay đổi tổ chức và tính chất.  Bằng cách thấm vào bề mặt chi tiết những ng/tố hóa học cần thiết. VD: Bánh răng: Răng cần cứng để hạn chế bị mài mòn phần thân BR cần dẻo dai để ko bị vỡ khi va chạm.  Nguyên tắc thấm: Tạo ra môi trường có to cao và giàu ng/tử của các ng/tố cần thấm,  Các ng/tử này có hoạt tính cao, dễ thấm vào b/m KL cần thấm. 3.2.2. Các phương pháp hóa nhiệt luyện KL 1) Thấm cacbon  Là P2 làm bão hòa C ở b/m chi tiết bằng thép ít C (0,120,25% C).  Sau khi thấm C đạt được 0,91% C, khuếch tán sâu 0,5 2 mm.  Sau khi thấm người ta tiến hành tôi và ram làm chi tiết có b/m cứng chống được mài mòn, bên trong vẫn đủ độ dẻo, độ dai để 12 chống va đập.
  13. Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN  Thấm than có thể tiến hành ở 3 dạng: Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN  Thấm C thể rắn:  Nguyên liệu thấm là bột than + BaCO3 làm chất xúc tác.  Đặt các chi tiết và chất thấm vào 1 hộp kín, đem nung ở to 850oC  Tạo ra C ng/tử có hoạt tính cao thẩm thấu mạnh vào b/m chi tiết. 2C + O2  2CO; 2CO  CO2 + C ng/tử.  Áp dụng cho các chi tiết nhỏ, năng suất thấp (0,1 mm/h).  Thấm C thể lỏng:  Tạo ra d2 thấm bao gồm: NaCl + Na2CO3 + SiC.  Nung ở to 850oC.  Năng suất cao hơn và có thể áp dụng cho chi tiết lớn hơn.  Thấm C thể khí:  Cho các chất khí cacbua hydro CnHm, CO thổi vào buồng lò có to cao chứa chi tiết cần thấm. 2) Thấm Nitơ  Là QT làm bão hòa N vào b/m của các chi tiết bằng thép (thép HK chứa nhôm, crôm, môlipđen, …) để tạo ra các nitơrit KL có độ cứng cao, độ xít đặc  Chống được ăn mòn hóa học. 13
  14. Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN  Thấm N bằng cách thổi luồng khí NH3 vào lò có to cao Bài giảng: Cơ khí đại cương – Giảng viên: PGS.TS. N.T. Dương – ĐHBK HN (500600oC) trong tg 24h để đạt được lớp thấm 0,10,5 mm. 2NH3  3H2 + 2N ng/tử. N ng/tử có hoạt tính rất mạnh thấm vào b/m chi tiết. 3) Thấm xyanua (thấm C và N)  Là QT làm bão hòa đồng thời N và C vào b/m chi tiết = thép để nâng cao độ cứng, tính chống mòn và gh mỏi của b/m.  Thường được thấm dưới dạng thể lỏng, dùng xianua natri: NaCN hoặc KCN + NaCl + Na2CO3.  Chiều sâu thấm ko lớn (0,1 0,2 mm).  Hiệu quả nhất với các chi tiết cỡ nhỏ và trung bình. 4) Thấm kim loại  Là QT tăng cường các ng/tố Al, Cr, Si, Bo, Be, … vào lớp b/m thép làm tăng tính chịu nhiệt, chống gỉ, chống mài mòn, …  Nung nóng chi tiết thép đến to nhất định cho tiếp xúc với các ng/tố nêu trên ở dạng rắn, lỏng hoặc khí. Các ng/tố này sẽ khuếch tán vào b/m chi tiết. 14
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
7=>1