Phần 1: gia công kim loại bằng áp lực:

Chương 2: nhiệt luyện

là quá trình nung nóng kim loại và hợp kim tới nhiệt độ xác định , giữ nhiệt độ đó một thời gian rồi tiếp tục làm nguội để gây ra sự biến dối mong muốn về tổ chức của kim loại và hợp kim theo ý muốn

1:các phương pháp nhiệt luyện:

ủ: là phương pháp nhiệt luyện bằng cách nung nóng kim loại đến nhiệt độ nhất định, giữ nhiệt một thời gian sau đó làm nguội chậm

+mục đích: -làm mèm thép để dễ gia công cắt gọt

-tăng độ mềm dẻo để dễ cán kéo đập

-khử ứng suất dư sau gia công nguội

-làm đồng đều thành phần

-làm mịn hạt

-chuẩn bị tổ chức cho nhiệt luyện cuối cùng

Các phương pháp ủ:

1:ủ thấp(non): +nhiệt độ t=200-300 độ

+tác dụng: khử ứng suất trong, không thay đổi độ cứng kích thước hạt

+ứng dụng: ủ các chi tiết sau khi gia công nguội như lò xo uốn nguội

2:ủ kết tinh lại: +nhiệt độ t=600-700oC

+tác dụng: phục hồi các tính chất như trước khi biến dạng dẻo

+ứng dụng: dung cho các chi tiết gia công nguội để tiếp tục gia công

3: ủ hoàn toàn: +nhiệt độ: t=Ac3+(20-30oC)

+tác dụng: làm mịn hạt tăng độ dẻo

+ứng dụng :dung cho thép trước cùng tích

4:ủ không hoàn toàn: +nhiệt độ: t= Ac1 + (20-30)

+tác dụng: làm mềm thép vừa phải để gia công cắt gọt

+ứng dụng:dung cho thép trước cùng tích

5:ủ khuyêch tán : +nhiệt độ t=1100-1150oC giữ nhiệt độ 10-15h

+tác dụng: làm đồng đều thành phần hóa học

+ ứng dụng: dung cho thép hợp kim cao

6:ủ đẳng nhiệt: +t=Ac3 + (30-50) rồi làm nguội nhanh dưới Ar1(50-100) giữ nhiệt để austenit  P

Tác dụng: làm tổ chức đồng đều

ứng dụng:dung cho thép hợp kim

2: thường hóa

Là phương pháp nhiệt luyện bằng cách nung nóng kim loại đến nhiệt độ nhất định giữ nhiệt độ sau đó làm nguội trong không khí tĩnh

-nếu ủ và thường hóa đạt được cùng mục đích thì dung thường hóa vì rẻ hơn và nhanh hơn

-làm giảm độ cứng của thép, thích hợp cho cắt gọt

-chuẩn bị cho nhiệt luyện cuối cùng(tôi+ram)

-đối với thép cácbon thấp không dùng tôi thì dung thường hóa vì thường hóa có cơ tính cao hơn ủ

Tôi: là phuơng pháp nhiệt luyện bao gồm nung nóng thép lên trên nhiệt độ tới hạn giữ nhiệt độ để có tổ chức hoàn toàn rồi làm nguội nhanh để đạt được tổ chức không cân bằng

+mục đích: -nâng cao độ bền

-nâng cao một số tính chất đặc biệt(chống ăn mòn từ tính...)

+công nghệ:

1: nhiệt độ tôi: -đối với thép trước cùng tích : t = Ac3 + (30-50)

-đối với thép sau cùng tích: t = Ac1 + (30-50)

2:môi trường tôi

-nước: thong dụng do giá thành rẻ, tốc đọ làm nguội cao, dung để tôi thép cacbon.do tốc độ nguội cao nên dễ gây cong vênh nứt

-nước pha muối, kiềm: thường pha thêm NaCl hoặc NaOH để tăng tốc độ làm nguội dùng tôi các chi tiết thép cacbon có tiết diện lớn

-dầu: tốc độ làm nguội nhỏ  tôi các chi tiết bằng thép hợp kim

3: độ thấm tôi: là chiều dày lớp được tôi phụ thuộc vào thành phần hóa học của thép

Các phương pháp tôi

-tôi một môi trường: sau khi nung chỉ làm nguội trong một môi trường

-tôi hai môi trường:đầu tiên tôi ở mt thứ nhất (nước) sau đó chuyển sang môi trường thứ 2 có tốc độ làm chậm hơn (dầu) để hạn chế ứng suất dư

-tôi phân cấp: nhúng chi tiết vào môi trường có nhiệt độ cao hơn Ms, giữ nhiệt độ một thời gian ngắn xong làm nguội trong đầu hoặc không khí nhằm hạn chế ứng suất dư

-tôi đẳng nhiệt: nhúng chi tiết và giữ lâu trong môi trường có nhiệt độ của vùng chuyển biến bainit. Ưu điểm là ứng suất dư không đáng kể, vật liệu có độ dẻo cao , có thể không cần ram

Ram: là dạng nhiệt luyện dung cho các sản phẩm bằng thép sau khi tôi nhằm giảm ứng suất dư, tạo tổ chức ổn định và tính chất cần thiết cho vật liệu .Tiến hành bằng cách nung lên tới nhiệt độ thấp hơn Ac1

-Ram thấp : tiến hành ỏ nhiệt độ 150-250, dung cho các sản phẩm yêu cầu độ cứng cao như dụng cụ đo , dụng cụ cắt gọt..sau khi ram có tổ chức Mactenxit ram, độ cứng sấp xỉ sau khi tôi

-Ram trung bình:t = 350-500, dung cho các sản phẩm yêu cầu tính đàn hồi cao như lò xo...

- Ram cao: t = 500-dưới Ac1, dùng cho các sản phẩm yêu cầu cơ tính tổng hợp cao(bền dẻo) như tay biên ,trục chịu lực..

Các phương pháp nhiệt luyện khác:

1: phương pháp tôi bề mặt: áp dụng cho chi tiết chỉ cần đạt độ cứng bề mặt bên trong vẫn cần dộ dẻo để chịu va đập

-2 phương pháp tôi bề mặt:+bằng ngọn lửa đèn xì

+bằng dòng điện cao tầng

2: hóa nhiệt luyện:khuyêch tán vào bề mặt chi tiết 1 hay nhiều nguyên tố nhằm thay đổi thành phần hóa học trên bề mặt dẫn đến thay đổi cơ tính lớp bề mặt

+thấm cacbon

+thấm nito

+thấm cả cacbon và nitothấm xianua

+thấm nhân

Chương 3: Đúc kim loại

-là phương pháp chế tọa sản phẩm bằng cách rót kim loại lỏng vào khuôn đúc có hình dạng và kích thước nhất định.Sau khi kim loại đông đặc ta thu được vật phảm có hình dạng và kích thước phù hợp với yêu cầu

-đặc điểm:

+đúc được tất cả những vật liệu có tính đúc : kim loại và phi kim loại( nấu chảy lỏng vào điền đầy vào lòng khuôn)

+đúc được những vật có khối lượng rất khác nhau (từ vài gam-vài trăm tấn) có hình dạng phức tạp

Khi đúc trong khuôn cát thường có những đặc điểm sau:

+vốn đầu tư ít

+lượng dư gia công lớn dẫn đến tốn vân liệu

+độ chính xác, độ bong bề mặt chi tiết không cao tiềm ẩn những khuyết tật nguy hiểm khó kiểm tra , khó cơ khí hóa, tự động hóa năng suất thấp

Phân loại:

-theo khuôn đúc : +khuôn đúc một lần

+khuôn bán vĩnh cửu(khuôn đất sét)

+khuôn vĩnh cửu

-theo vật liệu làm khuôn

+đúc trog khuôn cát

+đúc trong khuôn kim loại

-theo cách điền đầy kim loại lỏng vào khuôn: đúc bình thường, đúc áp lực, đúc li tâm

1: đúc trong khuôn cát

a> Kn: Khuôn cát là khuôn đúc được một lần, được chế tọa bằng hỗn hợp mà trong đó cát là thành phần chủ yếu

Đúc trong khuôn cát có thể đúc được những vật đúc lớn , phức tạp nhưng độ chính xác thấp, chat lượng bề mặt kém, năng suất thấp, thợ phải có tay nghề cao.Phù hợp với sx đơn chiếc

b>Qui trình: (sơ đồ)

Chia làm 3 bước:

1: chuẩn bị sản xuất: +chuẩn bị thiết kế: Bộ phận kĩ thuật căn cứ vào bản vẽ chi tiết máy lập ra bản vẽ đúc, tính toán , xử lí các yêu cầu kĩ thuật

+chuẩn bị công nghệ: chế tạo các bộ mẫu(vật đúc, lõi, hệ thống rót..) làm khuôn(long khuôn, long hệ thống rót, đậu ngót, đậu hơi), làm lõi

2: sản xuất đúc: -tiến hành lắp ráp khuôn-lõi kiểm tra, nâu chảy và rót kim loại lỏng vào khuôn

-sau khi đông đặc vật đúc được hình thành trong khuôn , tiến hành dỡ khuôn, phá lõi ...

3: kiểm tra vật đúc: hình dáng, kích thước, khối lượng chât luơng bên trong ngoài

Những bộ phận chính để đúc vật đúc trong khuôn cát

(Hình vẽ)

c>Hỗn hợp làm khuôn làm lõi:

1: yêu cầu đối với vật liệu làm khuôn(lõi)

-tính dẻo: là khả năng biến dạng vĩnh cửu của hỗn hợp sau khi tạo hình long khuôn-lõi.tính dẻo tăng khi lượng nước trong hỗn hợp tăng (8%), đất sét, chấm kết dính tăng, cát hạt nhỏ.

-độ bền: là khả năng hỗn hợp không bị phá hủy khi chịu lực(trong quá trình vận chuyển và lắp đặt).Độ bền tăng khi lượng nước tăg lên 8%, cát nhỏ, sắc cạnh và khi lượng đất xét tăng

-tính lún: là khả năng giảm thể tích khi chịu lực, cho phép co giãn khi kim loại đông đặc- giảm thể tích(tránh nứt, lở khuôn, lõi). Tính lún tăng khi hạt to, chất dẻo kết dính ít ,chất phụ gia tăng

-tính thông khí:là khả năng cho chất khí thoat qua hỗn hợp ra ngoài, tránh gây rỗ khí.Tính thông khí tăng khi cát hạt to và đều, chất phụ gia có dộ xốp tăg , đất sét, kết dính, lượng nước ít

-tính bền nhiệt: là khả năng giữ được độ bền , không bị chảy , cháy mềm ở nhiệt độ cao.Cần cất to và tròn, chất phụ ít

-độ ẩm: là lượng nước chứa trong hỗn hợp tính bằng %,độ ẩm tăng đến 8% làm cho độ bền, độ dẻo của hỗn hợp tăng quá giới hạn đó sẽ có ảnh hưởng xấu

-tính bền lâu: khả năng có thể sử dụng hỗn hơp nhiều lần nhưng vẫn đẩm bảo yêu cầu kĩ thuật, tăng hiệu quả kinh tế

2: các vật liệu làm khuôn, lõi:

-cát: là thành phần chủ yếu SiO2

-đất sét: mAl2O3+nSiO2+qH2O

-chất kết dính: là những chất đưa vào trong hỗn hợp để tăng độ dẻo, tăng độ bền, dính các hạt lịa với nhau

Thường dung: dầu thực vật, đường , xi măng..

- chất phụ:+ chất phụ tăng độ xốp(mùn cưa, rơm rạ..)được trộn với cát, chất kết dính cháy

-chất sơn khuôn: sơn vào bề mặt của khuôntăng độ bong bề mặt

t/d: bền nhiệt và chịu nhiệt

3: chế tạo hỗn hỗn hợp làm khuôn lõi:

-phần tiếp dáp với mẫu: dung cát mới(cát áo) chiếm 10-15% lượng cát trong hỗn hơp khuôn. Còn lại là cát đệm thường là cát cũ đã qua sử dụng chiếm 85-90%, đất sét(8-20%), còn lại chất kết dính phụ và nước

-làm lõi: yêu cầu cao hơn

d>Các phương pháp làm khuôn lõi:

Làm khuôn:-Làm khuôn có thể làm bằng tay các dụng cụ: dao tay, thước..

+đặt mẫu vào trong long khuôn

+giải đều hỗn hợp làm khuôn theo từng lớp

+đầm chắt , săm hơi

+rắc bột phân cách, lắp hòm khuôn

+lắp hệ thống rót, đậu ngót

-làm khuôn bằng máy: tất cả các nguyên công hoặc 1 phần các nguyên công được làm bằng máy làm khuôn đơn giản

Làm lõi: bằng tay hoặc bằng máy

Lõi là bộ phận trong khuôn đúc nhằm tạo ra phần rỗng trong khuôn đúc

+thân: hình dạng giống hệt bên trong vật đúc

+tai lõi : định vị lõi trong khuôn nhưng vị trí nhất định

+rãnh không khí: tăng khả năng thông khí của lõi

+ xương lõi: tăng độ bền của lõi

e>Hệ thống rót:

-kn: là hệ thống dẫn ki loại lỏng từ thùng rót vào long khuôn

yêu cầu: - đảm bảo kim loại lỏng phải điền đầy toàn bộ lòng khuôn

-dòng kim loai lỏng chảy vào khuôn phải êm, liên tục, ngăn xỉ trở lại, không va đập, không làm vỡ hệ thống rót

- các bộ phận: cốc rót, ống rót, rãnh loc xỉ, rãnh dẫn

-chọn chỗ dẫn kim loại lỏng vòa khuôn:

+vật đúc có khối lượng dưới 1,5 tấn dài không quá 3m thì lên dẫn kim loại lỏng từ một phía vào khuôn.Dài hơn 3m thì có thể dẫn kim loại lỏng từ giữa vật đúc ra

+khi đúc các vật bằng gang, chiều dày không khác nhau nhiều thì dẫn kim loai lỏng vào chỗ mỏng nhất để đảm bảo tốc độ nguội ở mọi chỗ của vật đúc như nhau

+ với vật đúc có dạng tròn xoay cần dẫn kim loại lỏng theo hướng tiếp tuyến với thành khuôn và bảo đảm dòng kim loại xoay tròn theo một hướng

+vật đúc có chiều cao trung bình, đúc trong hai hay nhiều hòm khuôn thì dẫn kim loại từ giữa ra

+vật đúc cao ,quan trọng, đúc hợp kim nên dẫn kim loại từ dưới lên

f) một số phương pháp đúc đặc biệt:

1: đúc trong khuôn kim loại:

2: đúc áp lực: ép kim loại lỏng điền đầy vào khuôn

+dúc được các chi tiết phức tạp, các loại lỗ có kích thước nhỏ

+độ bong và độ chính xác cao, cơ tính năng suất cao

+hình dạng lỗ hoặc mặ trong phải đơn giản

+khuôn chóng bị mài mòn

3: đúc ly tâm: rót kim loại lỏng vào khuôn quay

4: đúc trong khuôn mẫu chảy

5: đúc lien tục: là phương pháp đúc trong đó rót kl lỏng vào khuôn có hệ thống hoạt động tuần hoàn và làm nguôi

6: đúc trong khuôn vỏ mỏng:

Pp đúc trong khuôn cát mẫu thẳng là mẫu kim loại được nung nóng lòng khuôn được tạo bởi hỗn hợp đặc biệt hình thành khi tiếp xúc với mẫu ở 300-500oC tọa thành một lớp vỏ mỏng

 vật đúc có độ bong độ chính xác cao

g) kiểm tra vật đúc

1: các dạng khuyết tật của vật đúc:

+ sai lệch về hình dạng kích thước và tải trọng

+ khuyết tật mặt ngoài(cháy cát, khớp, lõm)

+ nứt(nứt nóng, nứt nguội)

+ lỗ hỏng trong vật đúc(rỗ khí, rỗ co)

+ lẫn tạp chất(rỗ xỉ, rỗ cát, lẫn tạp chất phi kim loại)

+sai tổ chức(cỡ hạt, biến trắng, thiên tích, sai cấu trúc)

+sai về thành phần hóa học và cơ tính

2: kiểm tra và chữa các khuyết tật của vật đúc:

Có thể kiểm tra bằng mắt hoặc các dụng cụ đo, bằng phương pháp vật lí..

-dùng tia X:

-dùng tia gama

-dùng siêu âm

-phương pháp từ trường bột

-phương pháp từ cảm

Chữa các khuyết tật:

+nếu có rỗ ở phần không quan trọng: trát bằng sơn, bakelit, hồ gồm dầu + graphit, nhựa matit..

+chỗ thiếu hụt lớn có thể rót thêm kim loại vào

+nếu thiếu hụt chỗ chịu áp lực:hàn đắp

+độ cứng không đạt: nhiệt luyện

Nếu nghiêm trọng hơn thì phải loại bỏ sản phẩm