Tài liệu khuôn đùn ép

Chia sẻ: Danh Ngoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

490
lượt xem 199
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phôi nhôm khi đùn ép có nhiệt độ khoảng 500oC chà xát lên bề mặt khuôn, vì vậy khuôn cần độ cứng bề mặt cao để không bị mài mòn. Đồng thời, khuôn còn chịu lực ép lớn và thay đổi nên phải có độ dai va đập và chống biến dạng tốt. Không những thế, khuôn đùn ép nhôm hình cần phải bảo đảm giữ được độ cứng ở nhiệt độ làm việc trong thời gian càng dài thì tuổi thọ càng cao. Hay nói một cách khác, khuôn đùn ép cần có tính cứng nóng cao....

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tài liệu khuôn đùn ép

Tμi liÖu vÒ khu«n ®ïn Ðp I. qu¸ tr×nh ®ïn Ðp nh«m. 1. Nguyªn t¾c ®ïn Ðp: Nguyªn t¾c c¬ b¶n cña ®ïn Ðp nh«m rÊt ®¬n gi¶n: mét thái nh«m h×nh trô ®· qua xö lý gia nhiÖt tr−íc ®−îc ®Æt trong m¸y ®ïn Ðp thuû lùc vμ ®−îc Ðp ë ¸p suÊt cao qua mét khu«n Ðp b»ng thÐp ®Ó mμ khi thái ®ïn ra khái m¸y Ðp sÏ cã h×nh d¹ng theo ý muèn. B¶n vÏ biÓu ®å cña mét chu tr×nh s¶n xuÊt ®−îc thÓ hiÖn ë H×nh 1: träng t©m cña chu tr×nh lμ khu«n . KiÓu khu«n ®¬n gi¶n nhÊt lμ lo¹i khu«n thÐp ®−îc qua xö lý nãng, cã mét lç, ®−îc gia c«ng c¬ khÝ ®Æc biÖt, cã h×nh d¹ng theo thiÕt kÕ. Cïng víi c¸c phô kiÖn kh¸c, khu«n ®−îc gi÷ trong mét tr−ît khu«n - mét bé phËn cña m¸y Ðp. G¾n chÆt víi tr−ît khu«n lμ mét container (buång Ðp). Trong buång Ðp lμ mét billet ®−îc chÌn vμo sau khi nã ®· ®−îc nung nãng ë nhiÖt ®é kho¶ng 5000C. Buång Ðp còng ®−îc gia nhiÖt b»ng mét dông cô c¸ch ®iÖn tèt, nh»m ®¶m b¶o billet lu«n ®−îc gi÷ ë nhiÖt ®é ®ång nhÊt. Ram (pitt«ng) sÏ t¹o ¸p lùc lªn Billet vμ ®Çu cña ram (dummy block: chμy Ðp) ph¶i ®−îc thay ®Þnh kú, bëi v× chøc n¨ng cña nã lμ hÊp thô mμi mßn do sù tiÕp xóc víi kim lo¹i nãng g©y ra. ¸p lùc ®−îc thùc hiÖn bëi Main piston (pit«ng chÝnh) vËn hμnh b»ng dÇu thuû lùc. DÇu thñy lùc sinh ra d−íi ¸p lùc cña b¬m dÇu. ¸p lùc nμy sÏ lμm thanh nh«m ®−îc Ðp qua lç trong khu«n, t¹o thμnh thanh cã h×nh d¹ng gièng víi h×nh cña lç trong khu«n. M¸y c¾t Khu«n Billet Xilanh chÝnh Chμy Ðp DÇu thuû lùc Tr−ît ®ì khu«n Container Ram Piston chÝnh H×nh 1: MÆt c¾t ®øng cña m¸y ®ïn Ðp. Chu tr×nh ph¶i dõng tr−íc khi mòi Ram ch¹m khu«n. Container quay trë l¹i xilanh nh¶ khu«n cßn gi÷ phÇn cßn l¹i cña Billet; Ram còng sÏ lïi l¹i vμ mÈu Billet sÏ bÞ t¸ch ra khái khu«n bëi mét l−ìi c¾t tõ trªn. C«ng suÊt lín nhÊt mμ pit«ng chÝnh thùc hiÖn ®−îc gäi lμ c«ng suÊt Ðp. C«ng suÊt Ðp ®−îc ®o b»ng tÊn. C¸c m¸y Ðp c«ng nghiÖp cã c«ng suÊt tõ 500 ®Õn 20.000 tÊn, nh−ng hÇu hÕt n»m trong kho¶ng 1.200 - 3.500 tÊn. 2. C¸c kiÓu m¸y Ðp: 1
VÒ øng dông thùc tÕ, c¸c kiÓu c¬ b¶n cña m¸y ®ïn Ðp ®−îc chØ ra ë h×nh 2. a. M¸y ®ïn Ðp trùc tiÕp lo¹i ®¬n gi¶n :(b¶n vÏ A, h×nh 2) §©y lμ kü thuËt c¬ b¶n. b. M¸y ®ïn Ðp trùc tiÕp cã lâi rçng :(b¶n vÏ B, h×nh 2) KiÓu nμy ®−îc sö dông ®Ó ®ïn Ðp c¸c thanh rçng v× nã kh«ng thÓ sö dông c¸c khu«n truyÒn thèng. C¸c b−íc c¬ b¶n cña m¸y Ðp nμy ®−îc thùc hiÖn nh− sau: Pit«ng vμ thiÕt bÞ rçng cïng tiÕn lªn cho ®Õn khi Ram ch¹m ®Õn Billet Lâi rçng trung t©m tiÕn trong khi Ram dõng l¹i, t¹o ®−êng qua Billet vμ xuyªn qua nã (nh−ng th−êng th× Billet ®−îc khoan tr−íc) vμ dõng l¹i khi ®Çu cña nã ®· vμo lç khu«n. Lóc nμy thiÕt bÞ rçng dõng trong khi Ram tiÕn vμ Billet ®−îc ®ïn qua kho¶ng h×nh khuyªn gi÷a khu«n vμ lâi rçng. c. M¸y ®ïn Ðp gi¸n tiÕp hoÆc m¸y Ðp ng−îc: (b¶n vÏ C, h×nh 2) Trong qu¸ tr×nh ®ïn Ðp gi¸n tiÕp, lùc m¸y Ðp t¹o ra mét ¸p lùc rÊt cao trong buång Ðp. lùc Ðp nμy lμm bÒ mÆt cña billet dÝnh chÆt vμo thμnh buång Ðp. Khi Billet tiÕn vμo buång Ðp, c¸c tÇng bªn trong buèng Ðp di chuyÓn dÔ dμng h¬n c¸c tÇng gÇn bÌ mÆt. §iÒu nμy do ph¶n øng ma s¸t ®¸ng kÓ t¹o ra.C¸c ph¶n øng nμy cã thÓ hÊp thô h¬n 20% lùc Ðp khi vËn hμnh trªn c¸c hîp kim cøng. §iÒu nμy lμm h¹n chÕ kh¶ n¨ng ®ïn Ðp, ®Æc biÖt víi c¸c thanh máng. §èi víi lo¹i m¸y Ðp ng−îc, buång Ðp ®−îc lμm ®Ó di chuyÓn cïng tèc ®é vμ cïng h−íng víi Ram , ®Ó mμ kh«ng cã sù di chuyÓn t−¬ng øng gi÷a Billet vμ buång Ðp , kh«ng cã c¸c ph¶n øng ma s¸t vμ toμn bé lùc Ðp sÏ ®−îc tËn dông ®Ó ®ïn Ðp Billet. V× cã cïng lùc Ðp, do ®ã, cã thÓ ®¹t ®−îc tèc ®é Ðp cao h¬n: vÝ dô ®èi víi c¸c m¸y Ðp cã v¸ch máng h¬n. Mét thuËn lîi kh¸c ®èi víi lo¹i m¸y Ðp nghÞch nμy lμ víi hÖ thèng nμy th× cã thÓ tr¸nh ®−îc ®iÓm lμm viÖc cøng vμ h¹n chÕ ®−îc hiÖn t−îng t¹o ra thí kÕt tinh ë phÝa cuèi khi sö dông hîp kim cøng, gi¶m sè c¸c thanh bÞ khuyÕt tËt. Tuy nhiªn, cïng víi c¸c thuËn lîi trªn th× kiÓu m¸y Ðp nμy còng cã nh÷ng bÊt lîi ®¸ng kÓ. Mét trong nh÷ng bÊt lîi chÝnh lμ, ®èi víi lo¹i m¸y Ðp trùc tiÕp, vá cña Billet cã chøa nhiÒu oxit vμ chÊt kÕt tña cßn n»m ë trªn v¸ch buång Ðp vμ ®−îc Ram thu l¹i sÏ ®−îc chuyÓn ®Õn khu th¶i. Qu¸ tr×nh nμy l¹i kh«ng x¶y ra víi m¸y Ðp nghÞch n¬i mμ vá Billet h×nh thμnh trùc tiÕp trªn bÒ mÆt cña thanh Ðp, gåm c¶ c¸c khuyÕt tËt bÒ mÆt. Mét h¹n chÕ quan träng kh¸c cña m¸y Ðp nghÞch lμ c¸c s¶n phÈm ®−îc ®ïn Ðp ph¶i ®i qua bªn trong trôc gi÷ khu«n vμ ®iÒu nμy lμm h¹n chÕ c¸c thanh ®¹t ®−îc. 2
A B C H×nh 2: Ba kiÓu m¸y Ðp c¬ b¶n II. Khu«n ®ïn Ðp: 1. C¸c lo¹i khu«n: C¸c tiªu chÝ thiÕt kÕ c¬ b¶n cho viÖc chÕ t¹o khu«n ph¶i theo c¸c nh©n tè nÒn t¶ng d−íi ®©y: - Khu«n lμ mét kÕt cÊu c¬ khÝ phøc t¹p, ®−îc lμm b»ng chÊt liÖu cøng vμ bÒn.Do ®ã, khu«n cμng nhá cμng tèt v× lÝ do chi phÝ vμ lÝ do lμm viÖc. - Khu«n ph¶i qua ¸p lùc cao vμ ph¶i chÞu ®−îc ¸p lùc Ðp cña m¸y Ðp mμ kh«ng bÞ nøt g·y. Tõ hai nguyªn t¾c c¬ b¶n ®¬n gi¶n nμy, khu«n cÇn cã c¸c thiÕt bÞ phô kiÖn cô thÓ ®Ó trî gióp nã thùc hiÖn ®óng chøc n¨ng. Còng cã c¸c tiªu chÝ quan träng mμ cã nhiÒu hoÆc Ýt ¶nh h−ëng ®Õn d¹ng khu«n t−¬ng øng kiÓu m¸y Ðp ®−îc sö dông. Khu«n Ðp cã thÓ ®−îc chia thμnh 3 lo¹i c¬ b¶n dùa trªn nh÷ng nh©n tè trªn: a. Khu«n ®Æc: §©y lμ lo¹i khu«n dïng cho ®ïn Ðp c¸c thanh lé thiªn, vμ h×nh 5 chØ c¸ch l¾p r¸p khu«n lo¹i kiÓu nμy. §Çu tiªn, mét vßng kÑp khu«n (die ring), ®ñ lín cho phÐp viÖc l¾p ®Æt ®−îc chÌn vμo phÇn tr−ît ®ì khu«n(die holder slide), ®−îc hç trî bëi mét Die Backer cã miÖng réng h¬n mét chót so víi khu«n vμ c¸c vßng ®Öm ®ång bé cho sù hç trî vμ lμm kÝn kho¶ng c¸ch trªn phÇn tr−ît. C¸c bé phËn nμy (khu«n, vßng khu«n, backer vμ ®Öm khu«n) t¹o thμnh c¸i gäi lμ “bé trän gãi” cña sù l¾p r¸p dông cô ®ïn Ðp. b. Khu«n porhole : 3
Dïng cho ®ïn Ðp c¸c thanh rçng. DÔ dμng thÊy r»ng vÊn ®Ò liªn quan ë ®©y lμ viÖc t¹o ra mét lç vμ h×nh 6 ®· chØ ra c¸ch gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nμy b»ng mét èng cã mÆt c¾t h×nh trßn. Mét khu«n sau t¹o ra h×nh d¸ng bªn ngoμi cña thanh vμ mét lç trôc (mandrel) t¹o h×nh d¸ng bªn trong. Mandrel ®−îc g¾n víi khu«n tr−íc, vμ d−íi søc Ðp cña Ram ¸p lùc, billet ®−îc chia thμnh 4 luång t−¬ng øng víi c¸c kªnh n¹p hoÆc c¸c lç ABCD cña khu«n tr−íc. Sau ®ã, bëi v× cã ¸p lùc cao, 4 luång nμy tù g¾n víi nhau lÇn n÷a, vμ kim lo¹i ®−îc Ðp qua mét kho¶ng gi÷a miÖng cña Mandrel vμ miÖng khu«n sau, t¹o thμnh thanh Ðp rçng ®¬n. Khu«n kiÓu spider cho c¸c thanh rçng (h×nh 7): §−îc sö dông theo c¸ch t−¬ng tù víi kiÓu “porhole”. Tuy nhiªn kh¸c biÖt ë chç Mandrel hoμn toμn më, víi c¶ Mandrel vμ khu«n ®−îc thiÕt lËp theo bÒ mÆt h×nh nãn. §iÒu ®ã cã nghÜa lμ vßng kÑp khu«n ph¶i ®−îc lμm cã vá bªn trong h×nh nãn. C¸i tªn “spider-con nhÖn” xuÊt ph¸t tõ d¹ng cña Mandrel tøc lμ cã c¸c ch©n. C«ng nghÖ tiªn tiÕn cã khuynh h−íng sö dông lo¹i khu«n kiÓu “spider’ bëi v× kiÓu d¹ng cña Mandrel lμm cho chóng dÔ b«i tr¬n h¬n vμ gi¶m chi phÝ vμ v× cã thÓ ®¹t ®−îc tèc ®é Ðp cao h¬n víi dông cô nμy. Tuy nhiªn, do sù hç trî t−¬ng ®èi yÕu, ®iÒu nμy cã nghi· lμ c¸c lo¹i khu«n kiÓu nμy sÏ cã ®é chÞu thÊp ®èi víi l−u l−îng kim lo¹i khi ®ïn Ðp, vμ do ®ã chóng phï hîp nhÊt ®èi víi c¸c profile ®èi xøng.Tõ quan ®iÓm nμy th× lo¹i khu«n “porthole” sÏ phï hîp víi c¸c profile kh«ng ®èi xøng vμ phøc t¹p. Râ rμng r»ng, mçi hÖ thèng cã thuËn lîi vμ h¹n chÕ riªng. Vμ c¸c nhμ thiÕt kÕ khu«n ph¶i dùa nhiÒu vμo kinh nghiÖm cña m×nh vμ kh¶ n¨ng trùc gi¸c trong viÖc chän kiÓu khu«n phï hîp cho c¸c thanh ®ïn Ðp rçng, ®ång thêi xem xÐt lo¹i kiÓu thanh, hîp kim ®−îc sö dông còng nh− chi phÝ vμ ®é bÒn cña chóng. §¸nh gi¸ cuèi cïng ph¶i ®−îc ®−a ra vÒ c¸c profile rçng. Trong nh÷ng tr−êng hîp nμy, kh«ng cã sù lùa chän nμo tèt h¬n viÖc sö dông mét Bore Mandrel mμ cho phÐp c¸c thanh ®ïn Ðp h×nh èng ®−îc s¶n xuÊt mμ kh«ng ph¶i ph©n chia kim lo¹i. TÊt nhiªn th−êng th× khi mét Bore Mandrel ®−îc sö dông th× Billet ph¶i ®−îc khoan tr−íc. Vμ trong thùc tÕ, khoÐt lç trªn m¸y Ðp cã thÓ dÉn tíi sù chÖch h−íng cña Mandrel, ®Æc biÖt lμ khi lμm viÖc víi c¸c hîp kim cøng hoÆc trong mäi tr−êng hîp cã thÓ t¹o nªn mét lç ®−îc khoÐt kh«ng ®ång ®Òu dÉn ®Õn h×nh d¹ng nghÌo nμn bªn trong èng. MÆc dÇu viÖc sö dông mét Bore Mandrel sÏ gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nμy, tuy nhiªn lu«n ph¶i nhí r»ng kü thuËt nμy còng cã nh÷ng h¹n chÕ cña nã cho nªn tèt h¬n hÕt lμ chØ sö dông cho c¸c thanh r¾n ch¾c, ®¬n gi¶n vμ ®èi xøng. Kh«ng ®èi xøng dÉn tíi søc Ðp kh«ng ®èi xøng trªn Mandrel, g©y ra sù lÖch t©m cña lç hoÆc thËm chÝ g©y ra r¹n nøt cña chÝnh Mandrel. Khu«n lμ trung t©m cña qui tr×nh Ðp vμ ngay c¶ m¸y Ðp tinh vi nhÊt còng sÏ kh«ng thÓ s¶n xuÊt ra c¸c s¶n phÈm tèt mμ kh«ng cã khu«n phï hîp. V× lý do nμy, ®Ó c¶i thiÖn quy tr×nh Ðp cÇn cã nh÷ng nç lùc cho c¸c tiªu chÝ thiÕt kÕ vμ c¸c ph−¬ng ph¸p chÕ t¹o khu«n. 4
2. C¸c bé phËn cña khu«n: L¾p r¸p dông cô khu«n c¬ b¶n ®−îc chØ ra ë h×nh 3. khu«n vßng khu«n khu«n phô ®Öm khu«n ®Öm phô bé phËn chøa dông cô H×nh 3: Mét bé l¾p r¸p khu«n ®iÓn h×nh C¸c bé phËn bao gåm khu«n, khu«n phô, ®i kÌm lμ ¸o khu«n, ®Öm khu«n vμ ®Öm phô. C¸c bé phËn nμy ®−îc l¾p vμo mét bé phËn gäi lμ bé phËn chøa dông cô (tool carrier), hoÆc lμ container. Mét cöa tr−ît ®ãng gi÷ viÖc l¾p ®Æt b¶o vÖ khái lùc cña m¸y Ðp. Khu«n phô vμ ®Öm khu«n gióp ph©n bæ ¸p lùc ®ång ®Òu vμ hç trî khu«n. a. Container: §©y lμ mét xylanh thÐp, cã mét tÊm ®Öm lãt cã thÓ thay chuyÓn ®−îc. Container cã ®−êng kÝnh bªn trong lín h¬n mét chót so víi ®−êng kÝnh billet ®−îc ®ïn Ðp. ChiÒu dμi cña nã thay ®æi theo l−îng c«ng suÊt vμ nhμ chÕ t¹o m¸y Ðp. b. Vßng khu«n (Die ring): Lμ mét èng lång (bäc ngoμi) ®Ó gi÷ khu«n vμ khu«n phô trong mèi liªn kÕt trôc víi nhau. c. Khu«n phô (backer): Khu«n phô gièng nh− khu«n nh−ng th−êng dμy h¬n 2 ®Õn 3 lÇn. Nã nh− lμ mét ®Üa thÐp vμ nã cã mét lç lín h¬n lç cña khu«n. Khu«n phô th−êng ®−îc trang bÞ c¸c chèt hoÆc vÊu låi ®Ó cã thÓ g¾n nã víi khu«n ®ïn Ðp hîp lý. Khu«n phô hç trî khu«n chèng l¹i ¸p lùc billet vμ lμ ph−¬ng tiÖn gi÷ khu«n. d. §Öm khu«n (Bolster): Lμ mét bé phËn b»ng thÐp hîp kim h×nh ®Üa ®−îc gia c«ng cøng, cã ®−êng kÝnh b»ng ®−êng kÝnh ¸o khu«n. §Öm khu«n hç trî khu«n vμ khu«n phô vμ nh»m gi¶m thiÓu ®é vªnh lÖch. §Öm phô (Sub-boster) t−¬ng tù nh− ®Öm khu«n. e. Gi¸ ®ì khu«n (Die holder): 5
§©y lμ mét bé phËn cña m¸y Ðp. Nã n»m gi÷a container vμ trôc Ðp. Nã cã thÓ th¸o ra ®−îc hoÆc cã thÓ vu«ng gãc víi h−íng ®ïn Ðp (tuú thuéc vμo kiÓu m¸y Ðp) ®Ó mμ cã thÓ th¸o khu«n ra nh»m lo¹i bá ®Çu mÈu hoÆc phÕ phÈm. f. Stem (ram): Lμ mét bé phËn ®ïn Ðp cã chøc n¨ng cho billet vμo trong container vμ nã tiÕp xóc víi dummy block. Lμ mét ®o¹n cña xylanh chÝnh, stem ph¶i cã kh¶ n¨ng chÞu ®−îc l−îng Ðp tèi ®a. Chμy Ðp (dummy block) lμ mét ®Üa thÐp, dμy kho¶ng 3”, cã ®−êng kÝnh nhá h¬n bªn trong container mét chót(kho¶ng 0.025”). Nã t¹o thμnh mét sù b¶o vÖ khái viÖc n¹p ng−îc gi÷a billet nãng vμ Stem. ThuËt ng÷ “stem” ®−îc sö dông thay cho hoÆc ®«i khi ®ång nghÜa víi “ram” trong nh÷ng tr−êng hîp nhÊt ®Þnh. 3. M¸c thÐp chÕ t¹o khu«n vμ chÕ ®é nhiÖt luyÖn khu«n: a. C¸c m¸c thÐp chÕ t¹o khu«n: Khu«n ®ïn Ðp chÞu t¶i träng va ®Ëp nhá nh−ng ph¶i chÞu ma s¸t lín, ¸p suÊt cao, nhiÖt ®é mÆt khu«n tíi (400÷500)0C do ph¶i tiÕp xóc l©u víi ph«i nãng. §Ó cã tÝnh cøng nãng cao, khu«n ®ïn Ðp ph¶i dïng thÐp cã (0,30÷0,40)%C víi l−îng hîp kim Cr, W cao, ngoμi ra cã thªm 1%V ®Ó n©ng cao tÝnh chèng mμi mßn, gi÷ h¹t nhá vμ 1%Mo ®Ó tr¸nh rßn ram. M¸c thÐp dïng phæ biÕn lμ 30Cr2W8V (t−¬ng ®−¬ng 3X2B8Φ cña Nga, H21 cña Mü vμ SKD5 cña NhËt. Thμnh phÇn ho¸ häc cña mét sè m¸c thÐp th«ng dông lμm khu«n ®ïn Ðp: Tiªu M¸c thÐp %C %W %Mo %Cr %V %Si chuÈn (Mn) (Ni) TCVN 50CrNiMo 0,50÷0,60 0,50÷0,80 0,15÷0,30 0,50÷0,80 - 1,40÷1,80 ΓOCT 5XHM 0,50÷0,60 - 0,15÷0,30 0,50÷0,80 - 0,10÷0,40 JIS SKT4 0,50÷0,60 0,60÷1,00 0,20÷0,50 0,70÷1,00 - 1,30÷2,00 TCVN 50CrMnMo 0,50÷0,60 1,20÷1,60 0,15÷0,30 0,60÷0,90 - 0,25÷0,60 TCVN 30Cr2W8V 0,30÷0,40 7,50÷9,00 - 2,20÷2,70 0,20÷0,50 - JIS SKD5 0,25÷0,35 9,00÷10,00 Mn(0,60) 2,00÷3,00 0,30÷0,50 - AISI H21 0,26÷0,36 8,50÷10,00 - 3,00÷3,75 0,30÷0,60 0,15÷0,50 b. ChÕ ®é nhiÖt luyÖn khu«n: §¹i bé phËn khu«n cã h×nh d¸ng phøc t¹p, phÇn lμm viÖc bªn trong cã nhiÒu gãc c¹nh, c©n thiÕt ph¶i tr¸nh sù t¨ng biÕn d¹ng trong qu¸ tr×nh nhiÖt luyÖn. Víi nh÷ng ®Æc ®iÓm trªn nªn nhiÖt luyÖn khu«n ph¶i ®¹t ®−îc ®Çy ®ñ c¬ tÝnh ®· ®Þnh kh«ng cã vÕt nøt vμ biÕn d¹ng §èi víi m¸c thÐp phæ biÕn dïng chÕ t¹o khu«n dËp lμ 30Cr2W8V th× nhiÖt ®é t«i lμ 1050÷11000C. Khi nung ®Ó t«i, khu«n dËp ®−îc chÊt vμo lß cã nhiÖt ®é 600÷6500C, gi÷ 6
nhiÖt trong kho¶ng 2h, sau ®ã n©ng nhiÖt lªn tíi nhiÖt ®é yªu cÇu víi tèc ®é 75÷1000C/h. Thêi gian gi÷ nhiÖt trong lß ®−îc tÝnh 40÷50 phót cho tõng 25mm chiÒu dÇy bÐ nhÊt cña khu«n. M«i tr−êng lμm nguéi lμ dÇu nh−ng kh«ng cho phÐp nguéi hoμn toμn (tíi nhiÖt ®é phßng). Nh÷ng khu«n lín cÇn ph¶i lμm nguéi trong dÇu ë kho¶ng nhiÖt ®é 100÷1500C vμ chuyÓn ngay vμo lß ®Ó ram. NÕu kh«ng tiÕn hμnh ram ngay cã thÓ t¹o ra vÕt nøt. §é cøng sau khi t«i ®¹t ®−îc 49÷52HRC. NhiÖt ®é ram khu«n tõ 600÷6500C, thêi gian ram ®−îc tÝnh 40÷45 phót cho tõng 25mm chiÒu dÇy bÐ nhÊt cña khu«n. §é cøng sau khi ram ®¹t 40÷48HR T0C 1050-11000C 600-6500C 600-6500C nguéi trong dÇu nguéi trong dÇu τ (h) T«i Ram Sau khi t«i vμ ram cao khu«n cÇn ho¸ nhiÖt luyÖn ®Ó n©ng cao ®é cøng, tÝnh chèng mμi mßn. Ho¸ nhiÖt luyÖn khu«n cã thÓ lμ thÊm N hoÆc thÊm C-N nhiÖt ®é thÊp. ThÊm N cã tÝnh chèng mμi mßn cao tuy nhiªn thêi gian thÊm l©u, líp thÊm gißn, ThÊm C-N tÝnh chèng mμi mßn thÊp h¬n nh−ng líp thÊm æn ®Þnh tuy nhiªn tÝnh chèng mμi mßn vÉn ®¹t yªu cÇu. ThÊm N khu«n tiÕn hμnh ë nhiÖt ®é 500÷5200C, thêi gian thÊm 20÷24h, líp thÊm ®¹t 0,2÷0,3mm. ThÊm C-N khu«n tiÕn hμnh ë nhiÖt ®é 500÷6000C, thêi gian thÊm 20÷24h, líp thÊm ®¹t 0,2÷0,3mm, ®é cøng ®¹t 65HRC. III. C¸c lo¹i nh«m biÕn d¹ng phæ biÕn dïng cho ®ïn Ðp: Cã rÊt nhiÒu lo¹i nh«m hîp kim biÕn d¹ng. Tuy nhiªn, ®a sè c¸c s¶n phÈm ®ïn Ðp ®Òu tõ c¸c nhãm hîp kim nh«m d−íi ®©y: 7
T¹p chÊt KÝ Thμnh Nhãm Si Fe Cu Mn Mg Cr Ni Zn Ga V Ti Mçi hiÖu phÇn kh¸c Tæng TP 1050A 0.25 0.40 0.05 0.05 0.05 - - 0.05 - 0.05 - 0.03 0.03 - 1000 0.05B 1350 0.10 0.40 0.05 0.01 - 0.01 - 0.05 0.03 0.02V+Ti 0.05- 3.9- 0.04- 0.2- 2014 0.7 0.10 - 0.25 - - - 0.15 0.05 0.15 1.2 5.0 1.2 0.8 2000 0.2- 3.5- 0.4- 2017A 0.7 0.04-1 0.10 - 0.25 - - 0.25Zr+Ti - 0.05 0.15 0.8 4.5 1.0 0.05- 3003 0.6 0.7 1-1.5 - - - 0.1 - - - - 0.05 0.15 0.2 2.2- 0.15- 5052 0.25 0.4 0.1 0.1 - 0.1 - - - 0.2 0.05 0.15 2.8 0.35 3.1- 0.15- 5154 0.25 0.4 0.1 0.1 - 0.2 - - - 0.2 0.05 0.15 3.9 0.35 3000 0.05- 5454 0.25 0.4 0.1 0.5-1 2.4-3 - 0.25 - - - 0.15 0.05 0.15 0.2 0.05- 5438 0.40 0.40 0.10 0.4-1 4-4.9 - 0.25 - - - 0.15 0.05 0.15 0.25 0.2- 3.5- 0.05- 5086 0.40 0.50 0.1 - 0.25 - - - 0.15 0.05 0.15 0.7 4.5 0.25 0.3- 0.35- 6101 0.50 0.1 0.03 0.03 - 0.10 - - 0.06B - 0.03 0.01 0.7 0.8 0.5- 0.4- 0.12- 6005A 0.35 0.3 0.5 0.3 - 0.20 - - 0.10 0.05 0.15 0.9 0.7 0.5Mn+Cr 0.3- 0.1- 0.35- 6060 0.1 0.1 0.05 - 0.15 - - - 0.10 0.05 0.15 0.6 0.3 0.6 0.4- 0.15- 0.8- 0.04- 6061 0.7 0.15 - 0.25 - - - 0.15 0.05 0.15 0.8 0.4 1.2 0.35 0.4- 0.15- 0.8- 0.04- 0.04-0.7Bi 6262 0.7 0.15 - 0.25 - - 0.15 0.05 0.15 6000 0.8 0.4 1.2 0.14 0.4-0.7Pb 0.15 0.3- 0.6- 6063A - 0.1 0.15 0.05 - 0.15 - - - 0.1 0.05 0.15 0.6 0.9 0.35 0.2- 0.3- 6463A 0.15 0.25 0.05 - - 0.05 - - - - 0.05 0.15 0.6 0.9 0.2- 0.04- 0.45- 6763 0.08 0.03 - - 0.03 - 0.05 - - 0.03 0.10 0.6 0.16 0.9 0.7- 0.6- 6082 0.50 0.1 0.4 0.25 - 0.20 - - - 0.10 0.05 0.15 1.3 1.2 0.5- 5.0- 7003 0.30 0.35 0.2 0.3 0.20 - - - 0.05-0.25Zr 0.2 0.05 0.15 1.0 6.5 1.5- 2.1- 5.7- 7010 0.12 0.15 0.1 0.05 0.05 - - 0.11-0.17Zr - 0.05 0.15 2.0 2.6 6.7 7000 0.8- 0.08- 1.8- 5.8- 7012 0.15 0.25 0.04 - - - 0.10-0.18Zr - 0.05 0.15 1.2 0.15 2.2 6.5 0.05- 1.0- 0.10- 4.0- 7020 0.35 0.40 0.2 - - - - - 0.05 0.15 0.5 1.4 0.35 5.0 0.12- 2.1- 0.18- 5.1- 7075 0.40 0.50 0.3 - - - - 0.20 0.05 0.15 2.0 2.9 0.28 6.1 1. Hîp kim hÖ Al-Mg-Si: C¸c hîp kim cã seri Al- Mg-Si chøng minh c¸c ®Æc tÝnh kinh tÕ vμ kÜ thuËt nhÊt ®èi víi lo¹i kiÓu øng dông nμy, cho thÊy kh¶ n¨ng lμm viÖc vμ tèc ®é Ðp cao, sù ®¬n gi¶n cña xö lý nhiÖt, tÝnh dÉn ®iÖn tèt, c¸c ®Æc tÝnh c¬ khÝ hoμn h¶o, kh¶ n¨ng d−a ra c¸c thμnh phÈm cã bÒ mÆt tèt, ®é chÞu mμi mßn cao vμ tÝnh dÔ hμn. ¦íc tÝnh r»ng vμi triÖu tÊn hîp kim lo¹i nμy 8
®−îc ®ïn Ðp hμng n¨m, ®«i khi cã h×nh d¸ng phøc t¹p, ®−îc sö dông cho cöa vμ khung cöa, trang trÝ xe h¬i, cÊu tróc nhμ cao tÇng, thanh dÉn ®iÖn, m¸y trao ®æi nhiÖt, v.v.... Nh÷ng hîp kim nh«m ®¹i diÖn nhÊt vμ næi tiÕng nhÊt trong seri nμy, bao gåm mét sè thμnh phÇn tiªu chuÈn ho¸ ë mét sè quèc gia ®−îc chi tiÕt ë h×nh d−íi. 6060 vμ 6063: næi tiÕng d−íi c¸i tªn Al-Mg-Si 0.5. Nh÷ng hîp kim nμy lμ nh÷ng vËt liÖu cã kh¶ n¨ng ®ïn Ðp tèt nhÊt vμ chóng ®−îc ®ïn Ðp ë tèc ®é rÊt cao. Chóng chÞu mßn trong ®iÒu kiÖn m¹nh vμ cã thÓ dïng cho viÖc ®¸nh bãng bÒ mÆt, anod vμ s¬n. Cã nh÷ng thμnh phÈm dïng cho trang trÝ, vÝ dô nh− trang trÝ « t«, hay sö dông lo¹i 6463 hoÆc 6763. C¸c lo¹i nμy cã nh«m nguyªn chÊt ®¹t treen 99.8% vμ hμm l−îng Fe cùc thÊp. Al-Mg-Si 0.7 (6005): Hîp kim nμy , víi c¸c biÕn thÓ 6005 A, 6105 v.v...lμ mét trong nh÷ng c«ng thøc phæ biÕn nhÊt trong sè c¸c hîp kim Al-Mg-Si cã ®é m¹nh c¬ khÝ trung b×nh. Møc ®é cao h¬n cña hîp kim khi ®−îc so s¸nh víi 6060 cho thÊy cã sù gia t¨ng c−êng ®é c¬ khÝ mμ cho phÐp nã ®−îc sö dông cho c¸c môc ®Ých x©y dùng vμ b¸n x©y dùng. ViÖc thuËn lîi khi lμm viÖc víi hîp kim nμy lμ mét nÒn t¶ng tèt ®èi víi sù ph¸t triÓn réng r·i h¬n c¸c øng dông. Al-Mg-Si-Cu (6061) vμ Al-Mg-Si-Mn (6082): C¸c hîp kim nμy cã c¸c ®Æc tÝnh c¬ khÝ rÊt tèt trong sè c¸c hîp kim ®ang ®−îc sö dông réng r·i d·y 6000, vμ ®Æc biÖt lμ 6082. 6061 ®−a ra ®Æc tÝnh bÒn, dai rÊt tèt. §©y lμ mét nh©n tè cã tÝnh quan träng trong viÖc quyÕt ®Þnh chÝnh x¸c ®óng ®¾n nh÷ng hîp kim cho c¸c môc ®Ých x©y dùng. Hîp kim nμy còng ®−îc −a chuéng bëi v× tÝnh nh¹y ®èi víi kh¶ n¨ng t«i trong c¸c ho¹t ®éng hμn, cho thÊy ®Æc tÝnh c¬ khÝ cùc tèt trong vïng hμn chØ th«ng qua b»ng ho¸ giμ mμ kh«ng cÇn gi¶i ph¸p xö lý nhiÖt. Kh«ng cã sù kh¸c biÖt trong kh¶ n¨ng chÞu mßn vμ trong ®Æc tÝnh s¶n phÈm gi÷a hai hîp kim 6061 vμ 6068. Tãm l¹i, C¶ hai lo¹i hîp kim nμy ®Òu phï hîp cho luyÖn kim. 2. C¸c hîp kim hÖ 7000 Al-Zn-Mg víi c−êng ®é trung b×nh: Trong vßng 30 n¨m qua ®· cã sù quan t©m ®¸ng kÓ ®Õn bé ba hîp kim Al-Zn-Mg (7020, 7005, 7003 vμ c¸c lo¹i t−¬ng tù) mμ cã øng dông ®Æc biÖt trong thanh cuèn ®−êng ray vμ c¸c kÕt cÊu hμn nãi chung. C¸c hîp kim ®−îc xö lý nhiÖt nμy cho thÊy kh¶ n¨ng tù t«i cùc tèt vμ kh¶ n¨ng phôc håi c¸c ®Æc tÝnh c¬ khÝ trong vïng luyÖn kim bÞ thay ®æi do hμn mμ kh«ng cÇn xö lý nhiÖt toμn bé. C¸c hîp kim nμy cã c−êng ®é c¬ khÝ tèt. VÒ khÝa c¹nh kü thuËt th× cã kh¶ n¨ng c¹nh tranh víi thÐp ë c¸c cÊu tróc hμn. Chóng cã ®é bÒn tèt. §iÒu nμy cã nghÜa r»ng chóng cã thÓ ®−îc dïng cho c¸c thanh kh«ng phøc t¹p vμ khÐp kÝn. trong mét sè tr−êng hîp, nÕu kh«ng ®−îc sö dông hîp lý, chóng cã thÓ bÞ trãc vμ ¨n mßn. 3.C¸c hîp kim hÖ 2000 Al-Cu vμ hÖ 7000 Al-Zn-Mg-Cu víi c−êng ®é cao: Líp hîp kim nμy bao gåm c¸c hîp kim cña d·y Al-Cu (lo¹i 2014, 2024, 2017) vμ cña d·y Al-Zn-Mg-Cu (lo¹i 7075 vμ 7021). Nh÷ng hîp kim nμy lμ nh÷ng hîp kim yÕu, cã xö lý nhiÖt, cã ®é m¹nh c¬ khÝ cao nhÊt, víi gi¸ trÞ chÞu c¨ng cao b»ng 700 N/mm2 hoÆc h¬n thÕ. Kh¶ n¨ng lμm viÖc cña chóng h¹n chÕ, vÝ dô, chóng cã thÓ ®−îc sö dông cho c¸c thanh 9
®ïn Ðp mÆt c¾t hë nÕu h×nh d¹ng kh«ng qu¸ phøc t¹p vμ c¸c thanh mÆt c¾t kÝn b»ng c¸ch sö dông mét lâi rçng. C¸c chÊt liÖu nμy hoÆc lμ kh«ng thÓ ®−îc hμn hoÆc cã thÓ ®−îc hμn nh−ng rÊt khã kh¨n. ThËm chÝ khi hμn ®−îc th× còng cã thÓ g©y ra nh÷ng thay ®æi kÕt cÊu víi ®Æc tÝnh c¬ khÝ bÞ gi¶m m¹nh. BÊt lîi nμy lμm cho chóng Ýt ®−îc lùa chän trong hμn. TÊt c¶ c¸c hîp kim nμy ph¶i ®−îc b¶o vÖ chèng ¨n mßn. C¸c hîp kim cña d·y 2000 vμ 7000 th−êng ®−îc sö dông cho kÕt cÊu m¸y bay, vμ nãi chung, chóng ®−îc sö dông trong c¸c tr−êng hîp cã tØ lÖ c−êng ®é/träng l−îng lμ mét trong nh÷ng môc tiªu c¬ b¶n cña thiÕt kÕ. 4. Hîp kim kh«ng nhiÖt luyÖn hÖ 3000 Al-Mn vμ c¸c hîp kim ®ïn Ðp hÖ 5000 Al-Mg: Hîp kim Al-Mn d·y 3000 rÊt thÝch hîp cho nhμ m¸y ho¸ chÊt vμ c¸c èng trao ®æi nhiÖt, b¶n vÏ s©u vμ cho ®ïn Ðp va ®Ëp. Kh¶ n¨ng chÞu mμi mßn cao, tèt nh− nh«m nguyªn chÊt. C¸c hîp kim nh«m tèt nhÊt mμ kh«ng thÓ bÞ lμm cøng b»ng xö lý nhiÖt lμ nh÷ng lo¹i thuéc seri 5000 Al-Mg. T¨ng l−îng Mg (TØ lÖ cao nhÊt trong nh«m th−¬ng m¹i lμ 5%) n©ng cao ®Æc tÝnh c¬ khÝ nh−ng l¹i gi¶m kh¶ n¨ng lμm viÖc, mμ thËm chÝ trong nh÷ng tr−êng hîp tèt nhÊt còng kh«ng bao giê cao. V× lÝ do nμy mμ c¸c thanh Ðp trong 5000 hîp kim lu«n cã nh÷ng h×nh d¹ng ®¬n gi¶n hoÆc chØ h¬i phøc t¹p mét chót. C¸c hîp kim Al-Mg chÞu mμi mßn cao. Nh÷ng sö dông c¬ b¶n ®èi víi 5000 hîp kim bao gåm c¸c øng dông trang trÝ , kiÕn tróc, c¸c biÓn chØ ®−êng, tμu thuyÒn vμ b×nh ®«ng l¹nh. 10