Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu lựa chọn một số thông số công nghệ thấm Nitơ Plasma cho thép 40CrMo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI<br /> <br /> HOÀNG MINH THUẬN<br /> <br /> NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN MỘT SỐ THÔNG SỐ<br /> CÔNG NGHỆ THẤM NITƠ PLASMA CHO THÉP 40CrMo<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT<br /> <br /> Chuyên ngành đào tạo: Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hoá<br /> nông nghiệp và nông thôn<br /> Mã số<br /> <br /> : 62 52 14 01<br /> <br /> Người hướng dẫn khoa học:<br /> 1. PGS.TS. Đào Quang Kế<br /> 2. TS. Hoàng Văn Châu<br /> <br /> HÀ NỘI – 2012<br /> <br /> i<br /> <br /> LỜI CAM ĐOAN<br /> Tôi xin cam đoan: Luận án “Nghiên cứu lựa chọn một số thông số công<br /> nghệ thấm nitơ plasma cho thép 40CrMo” là công trình nghiên cứu của riêng<br /> tôi. Những số liệu, kết quả nêu trong luận án này là trung thực, khách quan và<br /> chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.<br /> Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận án<br /> này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án đều được chỉ rõ<br /> nguồn gốc.<br /> Hà Nội, ngày<br /> <br /> tháng<br /> <br /> năm 2012<br /> <br /> Tác giả luận án<br /> <br /> Hoàng Minh Thuận<br /> <br /> ii<br /> <br /> LỜI CẢM ƠN<br /> Với sự kính trọng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Đào<br /> Quang Kế, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội và TS. Hoàng Văn Châu,<br /> Viện Nghiên cứu cơ khí đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong nhiều năm<br /> tháng học tập cũng như trong suốt quá trình nghiên cứu, hoàn thành luận án.<br /> Tôi xin trân trọng cảm ơn tập thể bộ môn Công nghệ cơ khí, Ban lãnh<br /> đạo cùng giảng viên khoa Cơ - Điện, Viện Đào tạo Sau đại học và Ban Giám<br /> hiệu Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã luôn quan tâm giúp đỡ cũng<br /> như đóng góp các ý kiến để tôi hoàn thành luận án.<br /> Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, phòng Nghiên cứu khoa<br /> học, các đồng nghiệp đang công tác tại Trường Cao đẳng Công nghiệp và Xây<br /> dựng đã quan tâm và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án.<br /> Tôi xin chân thành cảm ơn phòng Thí nghiệm trọng điểm Công nghệ<br /> hàn và Xử lý bề mặt, Viện Nghiên cứu cơ khí; Bộ môn Công nghệ cơ khí,<br /> khoa Cơ - Điện, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội; Trung tâm Đánh giá<br /> hư hỏng vật liệu, Viện Khoa học vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã<br /> giúp đỡ tôi trong thực nghiệm và đánh giá kết quả nghiên cứu của luận án.<br /> Tôi xin trân trọng cảm ơn các nhà khoa học, bạn bè, đồng nghiệp, gia<br /> đình đã luôn quan tâm, động viên giúp tôi vượt qua mọi khó khăn trong quá<br /> trình học tập và hoàn thành luận án này.<br /> Hà Nội, ngày<br /> <br /> tháng<br /> <br /> năm 2012<br /> <br /> Tác giả luận án<br /> <br /> Hoàng Minh Thuận<br /> <br /> iii<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> Trang<br /> Lời cam đoan<br /> <br /> i<br /> <br /> Lời cảm ơn<br /> <br /> ii<br /> <br /> Mục lục<br /> <br /> iii<br /> <br /> Danh mục các chữ viết tắt<br /> <br /> vii<br /> <br /> Danh mục các ký hiệu toán học<br /> <br /> viii<br /> <br /> Danh mục bảng<br /> <br /> xi<br /> <br /> Danh mục hình<br /> <br /> xii<br /> <br /> MỞ ĐẦU<br /> <br /> i<br /> <br /> 1<br /> <br /> Tính cấp thiết của đề tài<br /> <br /> xvi<br /> <br /> 2<br /> <br /> Đối tượng và phạm vi nghiên cứu<br /> <br /> xix<br /> <br /> 3<br /> <br /> Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án<br /> <br /> xix<br /> <br /> 4<br /> <br /> Những đóng góp mới<br /> <br /> xx<br /> <br /> 5<br /> <br /> Cấu trúc nội dung luận án<br /> <br /> xx<br /> <br /> Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THẤM NITƠ PLASMA<br /> 1.1<br /> <br /> Lựa chọn công nghệ<br /> <br /> 1.2<br /> <br /> Các công nghệ thấm nitơ<br /> <br /> xxi<br /> xxi<br /> xxiii<br /> <br /> 1.2.1<br /> <br /> Thấm nitơ thể khí<br /> <br /> xxv<br /> <br /> 1.2.2<br /> <br /> Thấm nitơ thể lỏng<br /> <br /> xxx<br /> <br /> 1.2.3<br /> <br /> Thấm nitơ plasma<br /> <br /> xxxii<br /> <br /> 1.2.4<br /> <br /> Các ứng dụng của thấm nitơ<br /> <br /> xxxiv<br /> <br /> 1.3<br /> <br /> Tình hình nghiên cứu ngoài nước<br /> <br /> xxxvii<br /> <br /> 1.4<br /> <br /> Tình hình nghiên cứu trong nước<br /> <br /> xlii<br /> <br /> 1.5<br /> <br /> Kết luận chương 1<br /> <br /> xliv<br /> <br /> Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ THẤM NITƠ PLASMA<br /> 2.1<br /> <br /> Quá trình hình thành và phát triển của thấm nitơ plasma<br /> <br /> xlv<br /> xlv<br /> <br /> iv<br /> <br /> 2.1.1<br /> <br /> Plasma<br /> <br /> xlv<br /> <br /> 2.1.2<br /> <br /> Quá trình hình thành và phát triển của thấm nitơ plasma<br /> <br /> xlvi<br /> <br /> 2.2<br /> <br /> Tác động của ion hóa đến bề mặt chi tiết<br /> <br /> 2.3<br /> <br /> Cơ chế hình thành lớp thấm<br /> <br /> liii<br /> <br /> 2.4<br /> <br /> Cấu trúc lớp thấm<br /> <br /> lvi<br /> <br /> 2.5<br /> <br /> Xác định chiều dày lớp thấm<br /> <br /> lx<br /> <br /> li<br /> <br /> 2.5.1<br /> <br /> Xác định chiều dày nitrit pha <br /> <br /> lxiii<br /> <br /> 2.5.2<br /> <br /> Xác định chiều dày nitrit pha γ’<br /> <br /> lxv<br /> <br /> Các thông số công nghệ ảnh hưởng đến quá trình thấm<br /> <br /> 2.6<br /> <br /> lxviii<br /> <br /> 2.6.1<br /> <br /> Ảnh hưởng của nhiệt độ thấm<br /> <br /> lxix<br /> <br /> 2.6.2<br /> <br /> Ảnh hưởng của thời gian thấm<br /> <br /> lxx<br /> <br /> 2.6.3<br /> <br /> Ảnh hưởng của tỷ lệ khí nitơ/hydro<br /> <br /> lxxi<br /> <br /> 2.6.4<br /> <br /> Ảnh hưởng của điện áp, mật độ dòng<br /> <br /> 2.6.5<br /> <br /> Ảnh hưởng của áp suất<br /> Kết luận chương 2<br /> <br /> 2.7<br /> <br /> lxxiii<br /> lxxv<br /> lxxvii<br /> <br /> Chương 3 VẬT LIỆU, THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP<br /> NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM<br /> 3.1<br /> <br /> Vật liệu nghiên cứu<br /> <br /> 3.2<br /> <br /> lxxviii<br /> <br /> Chuẩn bị mẫu và phương pháp kiểm tra<br /> <br /> lxxviii<br /> lxxix<br /> <br /> 3.2.1<br /> <br /> Chuẩn bị mẫu<br /> <br /> lxxix<br /> <br /> 3.2.2<br /> <br /> Phương pháp kiểm tra<br /> <br /> lxxxi<br /> <br /> Thiết bị thấm nitơ plasma<br /> <br /> lxxxv<br /> <br /> 3.3<br /> 3.3.1<br /> <br /> Cấu tạo buồng làm việc lò thấm H45x080<br /> <br /> lxxxvi<br /> <br /> 3.3.2<br /> <br /> Các thông số chính của lò thấm<br /> <br /> lxxxvii<br /> <br /> 3.3.3<br /> <br /> Lập trình quy trình công nghệ thấm nitơ plasma trên thiết bị<br /> Eltropuls H045x80<br /> <br /> 3.4<br /> <br /> Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm<br /> <br /> lxxxviii<br /> lxxxix<br /> <br />