Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
d. Ưu, khuyết điểm của thấm cacbon thể khí.

d. Ưu, khuyết điểm của thấm cacbon thể khí.

Tải bản đầy đủ - 0trang

Tơi lần thứ nhất với mục đích làm nhỏ hạt cho lõi do thời gian thấm cacbon khá

dài làm lõi có kích thước hạt thơ to. Mục đích thứ hai là khử lưới xementit hai trên lớp

bề mặt. tôi lần thứ nhất tiến hành trong dầu.





Tôi lần thứ hai là tôi cho lớp bề mặt, nhiệt độ chon là :

t0 = AC1 +500C



Lần tơi này bề mặt có độ cứng cao nhất. Nếu là thép cacbon thì tơi trong nước, là

thép hợp kim tôi trong dầu.





Ram thấp: ở nhiệt độ 1800C – 2000C , mục đích khử ứng suất dư mà vẫn

giữ được độ cứng cao trên bề mặt



 Tôi một lần và ram thấp.

Đối với một số chi tiết u cầu chịu tải trọng khơng lớn, có thể sử dụng phương án

tôi một lần + ram thấp.

3.5. Tôi bề mặt bằng dòng điện cảm ứng có tần số cao ( TSC)

3.5.1. Nguyên lý.

Khi ta đặt chi tiết thép( vật dẫn điện) vào trong một điện từ trường biến thiên với

tần số f thì bề mặt chi tiết sẽ xuất hiện một dòng điện cảm ứng có tần số biến thiên f

lần trong một giây. Dòng điện cảm ứng chủ yếu tập trung ở lớp bề mặt của chi tiết

Ic/ưx = Im . e-x/ 



(



A/cm2 )



Ic/ưx : mật độ dòng điện tai x

Im



: Mật độ dòng điện tại bề mặt.



x



: khoảng cách từ bề mặt đến điểm x

: chiều sâu xuất hiện dòng điện ( cũng là chiều sâu lớp nung và







lớp được tôi.

 = 5030





. f



(cm)



Với :  là điện trở suất (  .cm)

 : độ từ thẩm ( gaus/ostest)



Trang 35



f : tần số dòng điện( Hz)

3.5.2. Giới thiệu thiết bị tôi cảm ứng TSC.

Trong phân xưởng tôi bằng dòng điện cảm ứng TSC gồm hai nhóm thiết bị chính:





Thiết bị phát ra dòng điện cảm ứng TSC







Nhóm thiết bị phụ trợ gồm các máy tôi ( máy tôi liên tục liên tiếp, máy tôi

liên tiếp, các máy tơi chun dùng), các đồ gá và các loại vòng cảm ứng.



3.5.3. Thép để tôi tần số cao.

Các chi tiết làm việc trong điều kiện vừa chịu momen xoắn lại vừa chịu mài mòn

ma sát trên bề mặt yêu cầu lõi cần có cơ tính tổng hợp cao, bề mặt có độ cứng, tính

chống mài mòn cao. u cầu trên được đáp ứng bằng cách nhiệt luyện hoá tốt cho lõi,

còn bề mặt được hố bền, tăng cứng nhờ tơi TSC cho các loại thép kết cấu hoa tốt. Vì

thế thép dùng để tơi TSC là những loại thép có hàm lượng cacbon trung bình 0,4 – 0,6

%C. Người ta thường dùng thép hố tốt có độ thấm tơi bình thường hoặc thấp để tôi

TSC như C40, C45, C50, C55, C60, ngày nay còn tơi TSC cả thép 40Cr, 40CrV....

3.5.4. Công nghệ tôi TSC.

Chọn các thông số công nghệ tôi TSC.

 Tần số dòng điện.

Tần số dòng điện được chọn dựa vào chiều sâu lớp tôi ( chiều sâu lớp được nung)

yêu cầu. Các chi tiết lớn như trục cán chiều sâu lớp được tôi yêu cầu 4 – 6 mm. Các

chi tiết bé yêu cầu lớp tôi mỏng 1 – 2 mm như các loại trục nhỏ, ắcpiston có thể tính

được tần số dòng diện theo chiều dày lớp được tôi theo công thức:

 20 – 10000C =



500

f



( mm) : chiều dày được nung từ 200C – 1000C



f : tần số dòng điện ( Hz)

 Chọn cơng suất riêng bề mặt:

P0 =



Pm.

F



(Kw/cm2)



Pm cơng suất máy ( Kw)

Trang 36



F



diện tích bề mặt cần nung( cm2)







hiệu suất vòng cảm ứng và biến áp hạ thế.

 =  c/ư .  b/a = 0,8.0,8 = 0,64



Nếu P0   P0 có thể tơi đồng thời tồn bộ diện tích F

Nếu P0   P0 thì ta phải chia diện tích F thành các phần diện tích nhỏ

để tơi, bằng cơng nghệ tơi liên tiếp.

 Nhiệt độ tôi:

t0TSC = AC3 + ( 100 200) 0C

 Các phương pháp tôi TSC.





Tôi đồng thời : khi P0 



 P 0



cơng suất máy hồn tồn đáp ứng yêu cầu



nung chi tiết với diện tích đã cho với tần số f và chiều dày lớp nung xác

định. Chi tiết được nung đồng thời tồn bộ trong vòng cảm ứng , sau khi

đạt nhiệt độ tôi, chi tiết được mang ra làm nguội trong môi trường tôi

( hoặc nước, emumxi từ vòng làm nguội phun ra)





Tơi liên tiêp: khi P0   P0 công suất máy không đủ lớn để nung tồn bộ

bề mặt diện tích được nung. Lúc này chọn giái pháp nung từ phần nhỏ diện

tích sau đó tịnh tiến nung phần khác trong khi vòng nước làm nguội ( dung

dịch tôi) liên tiếp phun nước để tôi phần vừa được nung.







Tôi liên tục liên tiếp: trường hợp này cũng giống trường hợp tôi liên tiếp,

nhưng khác ở chỗ là áp dụng cho các chi tiết có bề mặt dạng trụ tròn như

trục, bánh răng modun nhỏ…Trong phương pháp này thường các chi tiết

vừa quay vừa tịnh tiến, vòng phun nước cũng liên tục phun nước làm nguội

bề mặt vừa được nung. Phương pháp này cho năng suất cao và chất lượng

bề mặt nung rất đều do chi tiết được quay 100 – 200 (v/ph)



 Vòng cảm ứng:





Khi tơi TSC mặt ngồi : vòng cảm ứng được chế tạo dạng ống hoặc xoắn lò

xo bao lấy mặt ngoài của chi tiết dạng trụ ( trục, bánh răng, ắc piston…)



Trang 37



Chi tiết nhỏ thì có thể tơi đồng thời , còn chi tiết dài , bề mặt cần nung lớn

thì nên tơi liên tục liên tiếp.





Khi tơi bề mặt trong: các bề mặt trong chịu mài mòn chịu ma sát , ví dụ

như ống lót xylanh cần được tơi TSC. Trong trường hợp







này, vòng cảm ứng cần được thiết kế sao cho có thể đặt được bên trong.







Khi tôi mặt phẳng : các mặt phẳng của tấm thép , bề mặt đường ray yêu cầu

có tunh1 chống mài mòn cao cần được tơi cứng bằng dòng điện có TSC.

Trong trường hợp này vòng cảm ứng được uốn có dạng mặt phẳng.



 Ram thép sau khi tơi TSC.

Các chi tiết cần lõi dẻo dai, bề mặt cứng làm bằng thép hoá tốt với hàm lượng

cacbon từ 0,4 – 0,6% thường áp dụng công nghệ tôi + ram cao, sau đó tơi bề mặt bằng

dòng điện cảm ứng có TSC. Sau khi tôi TSC , chi tiết được đem ram thấp hoặc tiến

hành tơi tự ram. Q trình tự ram khi tôi TSC được thực hiện nhờ lượng nhiệt dư

trong lõi chi tiết ram lại lớp vỏ mỏng đã được tơi cứng bên ngồi. Điều khiển q

trình tự ram khi tôi TSC thông qua thời gian cần thiết phun lượng dung dịch tôi lên bề

mặt chi tiết



Trang 38



CHƯƠNG 4: THIẾT BỊ NHIỆT LUYỆN

Nhiệt luyện giữ vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm cơ khí,

do đó các thiết bị phục vụ cho cơng nghệ nhiệt luyện ngày càng hiện đại, phong phú

và phức tạp hơn. Hiện nay chúng ta tự thiết kế và xây dựng các lò phản xạ, lò điện và

mua một số lò tần số, lò muối điện cực..Để thực hiện được các giai đoạn trong nhiệt

luyện ta dùng các thiết bị sau:

 Các lò nung, các thiết bị gia nhiệt để nung nóng chi tiết đến nhiệt độ yêu cầu.

 Các bể, thùng làm nguội, máy làm nguội…để nhanh chóng hạ nhiệt độ của các

chi tiết

 Các dụng cụ đo nhiệt , các đồng hồ chỉ báo để kiểm sốt q trình nung, các

dụng cụ kiểm tra và sửa chữa( nứt, cong vênh…) do quá trình nhiệt luyện gây

ra

4.1. Đặc điểm của lò nhiệt luyện.

4.1.1. Yêu cầu đối với lò nhiệt luyện

- Trong khoảng khơng làm việc phải có nhiệt độ như nhau.

- Khí quyển của lò càng ít xảy ra ơxi hố và thốt cacbon càng tốt.

- Dể cơ khí hố và tự động hố.

- An tồn và ít độc hại

- Những khuyết điểm của lò nhiệt luyện:





Tăng qn tính của q trình. Thực hiện chế độ nung nóng và phân cấp



rất phức tạp và khó khăn.





Lò khơng thích hợp với chế độ làm việc gián đoạn.







Lò có hệ số sử dụng thấp, đặc biệt là lò dùng để thấm cacbon, thấm



nitơ, thấm xianua.

4.1.2. Phân loại lò nhiệt luyện

-



Theo cơng nghệ: lò ủ, lò tơi, ram, thấm C, thấm N, thấm xianua…

Trang 39



-



Theo phương thức làm việc : lò gián đoạn(chu kỳ), lò liên tục…



-



Theo nguồn nhiệt: lò điện, lò than, lò dầu, lò khí…



-



Theo mơi trường truyền nhiệt: mơi trường truyền nhiệt có thể là khơng khí, khí bảo

vệ, khí cháy…

4.2. Một số thiết bị nhiệt luyện thơng dụng.

4.2.1. Lò buồng điện trở.

- Loại này được dùng rất phổ biến trong phân xưởng nhiệt luyện của các nhà

máy cơ khí, nó có thể dùng nhiệt luyện các chi tiết lớn, nhỏ, trung bình, sản

xuất đơn chiếc hay hàng loạt.

- Lò buồng điện trở là loại lò dùng nguồn nhiệt từ năng lượng điện, dòng điện đi

qua dây điện trở sẽ đốt nóng dây điện trở và nung nóng buồng lò.

- Nhiệt độ làm việc có thể lên đến 13500C

 Ưu điểm:

-



Nhiệt độ lò nung khá đồng đều.



-



Dễ điều chỉnh nhiệt độ lò và tốc độ nung.



-



Phạm vi nhiệt độ sử dụng rộng.



-



Vận hành dễ dàng và sạch sẽ.



-



Tốc độ nung nhanh.



 Nhược điểm:

-



Khơng khí dể xâm nhập vào buồng lò nên khó tránh oxi hố và



thốt cacbon.

-



Độ bền các phần tử phát nhiệt kém, dễ bị gãy vỡ do va chạm,



thời gian sử dụng thấp.

4.2.2. Lò giếng điện trở.

Loại lò này cũng được dùng nhiều trong phân xưởng nhiệt luyện, nhất là các

thiết bị ram thường được chế tạo theo loại này. Có thể dùng lò giếng để ủ, tơi, ram…

Chiều sâu buồng làm việc thường lớn hơn đường kính một vài lần. Các lò giếng cỡ

Trang 40



nhỏ và vừa dùng để ủ và ram các chi tiết nhỏ thì chiều sâu và đường kính lò xấp xỉ

nhau. Trong buồng lò thường có tuần hồn khí để tăng tốc độ nung và đồng đều nhiệt

độ chi tiết. Lò giếng để tơi có nhiệt độ 1000 - 13000C

Lò phản xạ là loại lò buồng đốt bằng nhiên liệu rắn. Nhiệt độ làm việc của lò từ

100 – 13000C. Lò gồm hai kiểu: đáy buồng nung cố định và đáy buồng nung kiểu di

động

Về mặt kết cấu hai kiểu này gồm các bộ phận chính:

-



Buồng đốt than có ghi lò, bên dưới là buồng gió và cũng là nơi chứa xỉ.



-



Buồng nung là nơi để chi tiết cần nung nóng.



-



Hệ thống cấp khơng khí để đốt cháy than gồm quạt gió, ống dẫn có van điều chỉnh.

 Ưu điểm.



-



Dễ chế tạo, nguồn nhiên liệu dồi dào cho vận hành lò.



-



Được dùng rộng rãi để tôi, ủ, thấm C…



-



Giá thành thấp.

 Nhược điểm.



-



Hiệu suất thấp (<20%) gây lãng phí.



-



Khó điều chỉnh nhiệt độ, dễ bị q nhiệt cục bộ.



-



Mơi trường lò có tính oxi hố.

4.2.3. Lò muối

 Ưu điểm.

- Nung nóng nhanh và đều.

- Điều khử oxy dễ dàng.

- Nhiệt độ đồng đều trong thể tích lò. Trong lò muối điện cực còn có trường xoay

chiều của điện cực gây ra đối lưu tự nhiên của muối. Nhờ sự khuấy trộn này mà

chi tiết được nung nhanh hơn. Dung sai nhiệt có thể dưới �30C

- Dễ thao tác.



Trang 41



- Lò có tính kinh tế cao, trang bị không phức tạp, sử dụng nhiều mục đích, dễ

dàng thay đổi nồi muối. Chi phí bảo quản nhỏ, có thể sử dụng liên tục nhiều ca

và nhiều loại muối khác nhau.

- Bề mặt chi tiết sau khi tôi tương đối sạch. Lớp muối bám ở chi tiết bong ra

ngay khi nhúng vào môi trường tôi.

 Nhược điểm.

-



Độ bền của nồi lò thấp, do đó thường phải định kỳ dừng lò để kiểm



tra và thay nồi lò

-



Các điện cực phảiluôn thay do tác dụng xâm thực của muối nóng chảy.



-



Muối nóng chảy có hơi độc toả ra, vì vậy phải trang bị hệ thống hút khí độc để bảo

đảm an tồn lao động.



-



Lò có thể gây nổ nếu thao tác khơng đúng qui trình

Các loại lò nhiệt luyện

Loại



Cơng



Nhiệt



Năng







suất



độ



suất



(KWh)



làm



(kg/h)



việc

o



Kích thước buồng lò

Đường Chiều



Kích thước phủ bì



Chiều



Rộng



Dài



Cao



(m)



(mm)



(m)



kính



dài



cao



(mm)



(mm)



(mm)



C



Г-65



65



1300



250



300



300



1470



-



-



-



Г-95



95



1300



300



300



300



2200



-



-



-



Các lò nhiệt độ trung bình

30



30



950



140



450



300



800



1.7



1.7



1.9



35



35



950



125



300



300



1200



1.6



1.5



2.3



55



55



950



230



300



300



2000



1.6



1.6



3.0



70



70



950



330



600



300



2500



2.4



2.8



4.2



30



134



850



1000



950



300



1800



2.0



2.8



4.2



Các lò nhiệt độ thấp

ГH31



24



650



100



400



-



500



1.5



1.4



1.9



ГH32



36



650



280



500



-



650



1.6



1.6



2.1



ГH34



75



650



550



950



-



1220



2.3



3.3



3.1

Trang 42



4.3. Một số thiết bị phụ dùng trong nhiệt luyện.

4.3.1. Thiết bị làm nguội.

a. Bể tơi

Trong thực tế có nhiều loại bể tơi nhung có thể chia làm hai loại: bể tơi thủ cơng và

bể tơi cơ khí hố. Bể tơi thủ cơng khơng có thiết bị chun dùng để đưa vào lò và lấy

chi tiết ra khỏi môi trường tôi. Tuy nhiên, người ta có thể cơ khí hố bể tơi thủ công

bằng hệ thống palăng điện.

b. Bể ram.

Bể ram là loại thiết bị rất đơn giản và được sử dụng rộng rãi. Nó gồm một thùng

chứa dầu và bộ phận cấp nhiệt. Thường làm bằng tole có dạng vng, tròn, chữ nhật.

Khi cần ram chi tiết lớn hay số lượng nhiều thì thùng dầu có dạng như bể chứa

nước( gọi là bể chứa dầu). Nhiệt độ thùng dầu ram phụ thuộc vào loại dầu và phương

pháp ram. Ram bằng thùng dầu thì tốc độ nung nhanh và nhiệt độ đồng đều hơn thùng

khác. Thùng dầu dùng để ram nhiều chi tiết. Đặc biệt là chi tiết nhỏ nhằm khử ứng

suất nhiệt, khử ứng suất tổ chức khi tôi, ram các thép thấm C để chống nứt khi mài,

ram các loại thép hợp kim, thép Mn, thép Cr…

Để đốt nóng thùng dầu có thể dùng củi, than đá, dầu và điện…Đốt nóng bằng than

là cách đơn giản nhất nhưng nhiệt độ dưới đáy thùng sẽ cao hơn chổ khác. Vì vậy các

chi tiết ram thường đựng trong giỏ hay treo lơ lửng giữa thùng. Với các thùng dầu lớn

phải khuấy trộn để nhiệt độ đồng đều.

Đốt nóng bằng khí đốt hay điện thì nhiệt độ đồng đều hơn, dễ khống chế nhiệt độ

vì có thể chủ động bố trí vòi đốt hoặc dây điện trở xung quanh thùng. Theo dõi nhiệt

độ thùng dầu bằng nhiệt kế…

Loại thùng ram dầu đơn giản thường được sử dụng trong các phân xưởng nhiệt

luyện nhỏ. Những phân xưởng lớn người ta thiết kế bể ram kiểu giếng, thiết bị này

được nằm dưới lòng đất, đốt nóng bể bằng dây điện trở.Đường kính làm việc lên đến

900mm, người ta dùng bơm để khuấy trộn, nắp được đóng và mở bằng cơ cấu khí nén.

4.3.2. Thiết bị rửa.

Trang 43



Trong quá trình nhiệt luyện, trên bề mặt chi tiết máy thường dính dầu, muối và các

chất bẩn. Các chất bẩn này gây khó khăn khi kiểm tra chất lượng sản phẩm cho nên nó

làm giảm tuổi thọ của chi tiết. Vì vậy, sau khi tơi người ta tiến hành rửa ngay.

Có 3 cách rửa: rửa nước, rửa kiềm, rửa axit..Tuỳ theo chất bẩn mà ta chọn các rửa

hiệu quả

4.3.3. Thiết bị nắn chi tiết.

Trong thực tế sản xuất sử dụng nhiều loại dụng cụ và thiết bị nắn sản phẩm. Đối

với chi tiết nhỏ, mỏng, có hình dáng phức tạp thường nắn bằng tay( sản xuất đơn

chiếc). Còn trong sản xuất hàng loạt người ta thường nắn bằng máy như: máy ép kiểu

visme hay máy ép thuỷ lực…

Máy nắn kiểu visme có cấu tạo sau: máy gồm bệ tấm gang hoặc thép dày, phẳng;

khung máy làm bằng các thanh thép hình chữ U hàn lại thành các trụ đứng. Trên đầu

trụ là một dầm ngang. Trục visme một đầu tự do tì vào vật cần nắn, đầu kia lồng vào

bạc đạn của dầm ngang. Phía đầu trụ có tay quay để xoay trục visme, máy nắn trục

visme có thể tạo ra lực nắn lớn hoặc nhỏ. Lực nắn tác động do người vận hành xác

định theo kinh nghiệm.

4.3.4. Thiết bị đo độ cứng.

Trong các loại máy đo độ cứng thì máy đo độ cứng Rocoen loại xách tay được

dùng nhiều trong sản xuất.

Đặc điểm cấu tạo:

-



Máy nặng khoảng 1kg, có thể đo nhanh độ cứng HRC, HRB,HRA..



-



Máy hoạt động như sau: Quay mặt số của đồng hồ đưa về điểm qui ước, kẹp chi

tiết giữa vật ấn ( chóp kim cương hoặc bi) và tấm đặt bằng cách xoay vô lăng tới kim

đồng hồ chỉ tải trọng trước ( vạch thứ nhất của phía phải của điểm qui ước). Vặn thang

đo về 0, tiếp tục xoay vô lăng tạo lực kiểm tra bởi sức căng của khung lực. Sau đó

xoay ngược bánh xe lại tới khi kim đồng hồ chỉ tải trọng trước và đọc thang đo trị số

HRA,HRB,HRC.

Ngoài ra trong phân xưởng nhiệt luyện còn có máy đo độ dai va đập, máy kéo nén,

kính hiển vi kim tương, máy kiểm tra độ bền ma sát..

Trang 44



CHƯƠNG 5: LẬP CHƯƠNG TRÌNH SẢN SUẤT

5.1. Đặc tính chi tiết nhiệt luyện

Bảng5.1: thống kê số chi tiết yêu cầu:

STT



Tên chi tiết



Vật liệu



Số lượng

(cái/năm)



Diện tích

(m2)



1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12



Trục sơ cấp

Trục thứ cấp

Trục trung gian

Bánh răng số 2

Bánh răng số 3

Bánh răng số 4

Bánh răng số 5

Bánh răng số 6

Bánh răng số 7

Bánh răng số 8

Bánh răng số 9

Bánh răng số 11



40Cr

40Cr

40Cr

18CrMnTi

18CrMnTi

18CrMnTi

30CrMnTi

18CrMnTi

18CrMnTi

18CrMnTi

18CrMnTi

30CrMnTi



30000

30000

30000

30000

30000

30000

30000

30000

30000

30000

30000

30000



0.1

0.13

0.11

0.04

0.07

0.083

0.144

0.093

0.107

0.053

0.032

0.056



Trọng

lượng

(kg/cái)

9.6

16.3

13.6

2.7

6.3

8.3

10.7

7

8.7

3.8

1.4

3



5.2. Kế hoạc sản suất hàng năm:

Vì trong sản suất ln có phế phẩm nên số lượng sản suất thực tế phải lớn hơn số

lượng sản suất đã đề ra. Phế phẩm quy trình nhiệt luyện là 5% nên ta có:

Sản lượng sản suất = sản lượng yêu cầu x 1.05

= 30000.1,05 = 31500 bộ/năm

Bảng kế hoạch sản suất của nhà máy:

STT



1

2

3

4

5



Tên chi tiết



Trục sơ cấp

Trục thứ cấp

Trục trung gian

Bánh răng số 2

Bánh răng số 3



Vật liệu



40Cr

40Cr

40Cr

18CrMnTi

18CrMnTi



Sản lượng yêu

cầu

Số

Trọng

lượng

lượng

(cái/

(kg/

năm)

năm)

30000

30000

30000

30000

30000



288000

489000

408000

81000

189000



Phế phẩm

Số

lượn

g

(cái/

năm)

1500

1500

1500

1500

1500



Trọng

lượng

(kg/

năm)



Kế hoạch sản

suất

Số

Trọng

lượng

lượng

(cái/

(kg/

năm)

năm)



14400

24450

20400

4050

9450



31500

31500

31500

31500

31500



302400

513450

428400

85050

198450



Trang 45



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

d. Ưu, khuyết điểm của thấm cacbon thể khí.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×