Vật liệu kỹ thuật: Thép và gang phần trình bày thép dụng cụ ppsx

Nha Trang,Ngày 02 Tháng 10 Năm
2010
Chủ đề: THÉP VÀ GANG
PHẦN TRÌNH BÀY THÉP DỤNG CỤ
GVHD: Lê Văn Bình
Nhóm : ??
SVTH: …




THÉP DỤNG CỤ
THÉP DỤNG CỤ
1 Định nghĩa
1 Định nghĩa
:
:


Dụng cụ là các công cụ gia công , chế biến , tạo hình các vật liệu.
Dụng cụ là các công cụ gia công , chế biến , tạo hình các vật liệu.
Chúng có ý nghĩa quết định tới năng suất chất lượng và giá thành của
Chúng có ý nghĩa quết định tới năng suất chất lượng và giá thành của
sản phẩm cơ khí
sản phẩm cơ khí
2 Phân loại :
2 Phân loại :


Theo bản chất của quá trình gia công ta chia các dụng cụ thành 3 nhóm

Theo bản chất của quá trình gia công ta chia các dụng cụ thành 3 nhóm
lớn
lớn
+ Dụng cụ cắt (dao):
+ Dụng cụ cắt (dao):


Là dụng cụ tạo hình có sinh phôi , như dao tiện bào tuốt ….
Là dụng cụ tạo hình có sinh phôi , như dao tiện bào tuốt ….
+ Dụng cụ biến dạng
+ Dụng cụ biến dạng
:
:
Tạo hình bằng biến dạng dẻo không sinh phôi : như trục cán , khuôn
Tạo hình bằng biến dạng dẻo không sinh phôi : như trục cán , khuôn
dập , khuôn ép chảy …ở trạng thái nguội lẫn trạng thái nóng
dập , khuôn ép chảy …ở trạng thái nguội lẫn trạng thái nóng
+ Dụng cụ đo :
+ Dụng cụ đo :


Như palme , thước cặp , ….tuy không làm thay đổi hình dạng kích
Như palme , thước cặp , ….tuy không làm thay đổi hình dạng kích
thước sản phẩm ,nhưng cũng không thể thiếu trong sản xuất cơ khí.
thước sản phẩm ,nhưng cũng không thể thiếu trong sản xuất cơ khí.




3 Cơ tính và chịu nhiệt :

3 Cơ tính và chịu nhiệt :
Cứng để không hay ít bị mòn , dai dập lớn để không
Cứng để không hay ít bị mòn , dai dập lớn để không
gãy vỡ , chịu nhiệt tốt để không giảm tính chất ở trạng
gãy vỡ , chịu nhiệt tốt để không giảm tính chất ở trạng
thái nóng
thái nóng
4 Tính công nghệ và tính kinh tế :
4 Tính công nghệ và tính kinh tế :
Có thể rèn cắt gọt được đắt hơn nhưng phải tốt hơn
Có thể rèn cắt gọt được đắt hơn nhưng phải tốt hơn
5 Thành phần hóa học
5 Thành phần hóa học




Cacbon: %C = 0,7 – 1,00% , song nói chung >=
Cacbon: %C = 0,7 – 1,00% , song nói chung >=
1.00%, cá biệt lên tới 2%. Còn đối với các dụng cụ gia
1.00%, cá biệt lên tới 2%. Còn đối với các dụng cụ gia
công phôi mềm hay ở trạng thái nóng có thể thấp hơn
công phôi mềm hay ở trạng thái nóng có thể thấp hơn
khoảng 0,3 – 0,5% hợp kim: tăng tính thấm tôi ( Cr )
khoảng 0,3 – 0,5% hợp kim: tăng tính thấm tôi ( Cr )
do vậy làm được các dụng cụ nhỏ với hình dạng tương
do vậy làm được các dụng cụ nhỏ với hình dạng tương
đối phức tạp , tính cứng nóng cao : Q , Mo.
đối phức tạp , tính cứng nóng cao : Q , Mo.

THÉP DỤNG CỤ CẮT
THÉP DỤNG CỤ CẮT
Yêu cầu đối với vật liệu làm dụng cụ cắt dụng cụ
Yêu cầu đối với vật liệu làm dụng cụ cắt dụng cụ
cắt :
cắt :
điều kiện làm việc và yêu cầu cơ tính các
điều kiện làm việc và yêu cầu cơ tính các
loại dao làm việc trong diều kiện phay, bào , doa
loại dao làm việc trong diều kiện phay, bào , doa
…tuy có nhữn nét khac biệt xong về cơ bản là
…tuy có nhữn nét khac biệt xong về cơ bản là
giống nhau và có thể coi tiện la nguyên công
giống nhau và có thể coi tiện la nguyên công
điển hình độ cứng cao chịu ma sát , chịu nhiệt
điển hình độ cứng cao chịu ma sát , chịu nhiệt
cao.
cao.
Thép làm dụng cụ cắt cũng phải có tinh công
Thép làm dụng cụ cắt cũng phải có tinh công
nghệ nhất định thấm tôi tốt , có khả năng chịu
nghệ nhất định thấm tôi tốt , có khả năng chịu
gia công áp lực ở trạng thái nóng , có khả năng
gia công áp lực ở trạng thái nóng , có khả năng
chịu gia công cắt ở trạng thái ủ
chịu gia công cắt ở trạng thái ủ

THÉP LÀM DAO CÓ NĂNG SUẤT THẤP:
THÉP LÀM DAO CÓ NĂNG SUẤT THẤP:
đó là thép làm dao chỉ cắt được ở tốc độ từ 5–10 m/min

đó là thép làm dao chỉ cắt được ở tốc độ từ 5–10 m/min
1 Thép cacbon :
1 Thép cacbon :
TCVN : CD70 , CD80 , CD80Mn , CD90 , CD100 ,
TCVN : CD70 , CD80 , CD80Mn , CD90 , CD100 ,
CD110 , CD120 , CD130
CD110 , CD120 , CD130
Chúng có các đặc tính sau : P <= 0,035 , S <= 0,03 rất
Chúng có các đặc tính sau : P <= 0,035 , S <= 0,03 rất
thấp
thấp
Sau khi tôi + ram thấp có thể đạt HRC >= 60 đủ để cắt
Sau khi tôi + ram thấp có thể đạt HRC >= 60 đủ để cắt
Chế độ tôi của các thép như sau : CD70 , CD80 : tôi
Chế độ tôi của các thép như sau : CD70 , CD80 : tôi
hoàn toàn ở 800 – 8200C từ 780 – 8000C
hoàn toàn ở 800 – 8200C từ 780 – 8000C
CD900 – CD130 : tôi không hoàn toàn ở 760 – 7800C.
CD900 – CD130 : tôi không hoàn toàn ở 760 – 7800C.
cùng có độ cứng HRC 60 – 62 CD 100 – 130 có nhiều
cùng có độ cứng HRC 60 – 62 CD 100 – 130 có nhiều
XEII dư lên chống mài mòn tốt hơn
XEII dư lên chống mài mòn tốt hơn
Dễ biến dạng nóng , dễ gia công cắt và rẻ
Dễ biến dạng nóng , dễ gia công cắt và rẻ
.
.

+ Nhược điểm quan trọng :
+ Nhược điểm quan trọng :

+ Độ thấm tôi thấp : ( chỉ tôi thấu các tiết
+ Độ thấm tôi thấp : ( chỉ tôi thấu các tiết
diện trên dưới 10mm ). Với các dao lớn
diện trên dưới 10mm ). Với các dao lớn
hơn , lớp tôi mỏng sau thời gian làm việc
hơn , lớp tôi mỏng sau thời gian làm việc
khi mài lại không còn đủ độ cứng lên phải
khi mài lại không còn đủ độ cứng lên phải
tôi lại không thuận tiện khi sử dụng
tôi lại không thuận tiện khi sử dụng
Tính cứng nóng thấp : không vượt 200 –
Tính cứng nóng thấp : không vượt 200 –
250 0C do đó tốc độ cắt không quá
250 0C do đó tốc độ cắt không quá
5m/min .
5m/min .
Công dụng : dao nhỏ , hình dạng đơn giản
Công dụng : dao nhỏ , hình dạng đơn giản
với năng suất thấp hay dụng cụ tay :giũa
với năng suất thấp hay dụng cụ tay :giũa
(CD 120)
(CD 120)

2 Thép hợp kim :
2 Thép hợp kim :
Đó là nhóm thép có thành phần cacbon cao tương dương voi 1%
Đó là nhóm thép có thành phần cacbon cao tương dương voi 1%
hoặc cao hơn và được hợp kim hóa thấp cà vừa phải với đặc tính có
hoặc cao hơn và được hợp kim hóa thấp cà vừa phải với đặc tính có
độ thấm tôi tốt hơn hay tính chống mài mòn cao loại có tính thấm tôi

độ thấm tôi tốt hơn hay tính chống mài mòn cao loại có tính thấm tôi
tốt 1%Cr
tốt 1%Cr
+ Công dụng :
+ Công dụng :
Làm dao nhỏ hình dạng phức tạp như mũi khoan , doa , taro , bàn
Làm dao nhỏ hình dạng phức tạp như mũi khoan , doa , taro , bàn
ren , lược ren , phay …
ren , lược ren , phay …
Tính cứng nóng tương đối khá : Si cùng với Cr tăng tính cứng nóng
Tính cứng nóng tương đối khá : Si cùng với Cr tăng tính cứng nóng
tới 3000C , tốc độ tôi 10m/min.
tới 3000C , tốc độ tôi 10m/min.
Tương đối rẻ, được dùng tương đối phổ biến
Tương đối rẻ, được dùng tương đối phổ biến
+ Nhược điểm :
+ Nhược điểm :
Dễ thoát cacbon khi nung do ( Si ) lên phải chú ý bảo vệ khi tôi.
Dễ thoát cacbon khi nung do ( Si ) lên phải chú ý bảo vệ khi tôi.
Thép được tôi ở 840 – 8600C trong dầu , ram 150 – 2000C , độ cứng
Thép được tôi ở 840 – 8600C trong dầu , ram 150 – 2000C , độ cứng
62 – 64 HCR
62 – 64 HCR
Loại có tính chống mài mòn cao : % C rất cao (> 1,30%) với 0,50%
Loại có tính chống mài mòn cao : % C rất cao (> 1,30%) với 0,50%
Cr và 4,0 – 5,0% W làm dao tiện , phay với tốc độ cắt không lớn lắm
Cr và 4,0 – 5,0% W làm dao tiện , phay với tốc độ cắt không lớn lắm
( sửa phôi cứng ) quay chậm
( sửa phôi cứng ) quay chậm

Thép làm dao có năng suất cao – thép gió :
Thép làm dao có năng suất cao – thép gió :
-
-
Tốc độ cắt 35 – 80 m/min
Tốc độ cắt 35 – 80 m/min
- Tính chống mài mòn và tuổi bền cao
- Tính chống mài mòn và tuổi bền cao
- Độ thấm tôi đặc biệt cao
- Độ thấm tôi đặc biệt cao
Thành phần hóa học và tác dụng của nguyên tố
Thành phần hóa học và tác dụng của nguyên tố
Tổng lượng W + Mo > 10% , Cr = 4% , ngoài ra còn có thể có thêm V,
Tổng lượng W + Mo > 10% , Cr = 4% , ngoài ra còn có thể có thêm V,
Co
Co
Tác dụng của các nguyên tố :
Tác dụng của các nguyên tố :
- C = 0,70 – 1,50% đủ để hòa tan vào M và tạo thành cacbit với các
- C = 0,70 – 1,50% đủ để hòa tan vào M và tạo thành cacbit với các
nguyên tố V, Mo và đặc biệt là V. thêm 1% V phải dưa thêm 0,1 –
nguyên tố V, Mo và đặc biệt là V. thêm 1% V phải dưa thêm 0,1 –
0,15% C vào thép , tăng mạnh tính chống mài mòn.
0,15% C vào thép , tăng mạnh tính chống mài mòn.
- Cr khoảng 4% ( 3,8 – 4,4 % ) : tăng mạnh độ thấm tôi.
- Cr khoảng 4% ( 3,8 – 4,4 % ) : tăng mạnh độ thấm tôi.
- Mo : thay thế W đắt lại có tỷ lệ quá cao lợi về kinh tế .
- Mo : thay thế W đắt lại có tỷ lệ quá cao lợi về kinh tế .

- V: Tạo cacbit rất mạnh VC làm tăng tính chống mài mòn và gữi cho hạt
- V: Tạo cacbit rất mạnh VC làm tăng tính chống mài mòn và gữi cho hạt
nhỏ khi tôi.
nhỏ khi tôi.
- Co : > 5% tăng tính cứng nóng .
- Co : > 5% tăng tính cứng nóng .

Tổ chức tế vi và nhiệt luyện :
Tổ chức tế vi và nhiệt luyện :
Sau ủ và thường hóa
Sau ủ và thường hóa
: Sau ủ : Lê , sau thường
: Sau ủ : Lê , sau thường
hóa : M , thép chứa nhiều cacbit `(15-25%)
hóa : M , thép chứa nhiều cacbit `(15-25%)
Sau khi dúc cacbit chủ yếu ò dạng cùng tinh Lê
Sau khi dúc cacbit chủ yếu ò dạng cùng tinh Lê
hình xương cá nên rất giòn và phải làm nhỏ chúng
hình xương cá nên rất giòn và phải làm nhỏ chúng
bằng biến dạng nóng (cán ren).
bằng biến dạng nóng (cán ren).
Gia công
Gia công
;Thông thương phôi được cung cấp có
;Thông thương phôi được cung cấp có
tiết diện càng nhỏ chứng tỏ đà được cán với dạng (
tiết diện càng nhỏ chứng tỏ đà được cán với dạng (
3 ) mạnh nên đả có cacbit nhỏ mịn và phân bố đều
3 ) mạnh nên đả có cacbit nhỏ mịn và phân bố đều
.Phôi lớn (0 > 40 ) thường phải rèn. Sau khi rèn bị

.Phôi lớn (0 > 40 ) thường phải rèn. Sau khi rèn bị
biến cứng , thép phải được qua ủ không hoàn toàn
biến cứng , thép phải được qua ủ không hoàn toàn
ở 840 – 860oC đạt độ cứng HB 241 – 269 với tổ
ở 840 – 860oC đạt độ cứng HB 241 – 269 với tổ
chức peclit + cacbit nhỏ mịn phân bố đều, mới có
chức peclit + cacbit nhỏ mịn phân bố đều, mới có
thể gia công cắt tạo dao được .
thể gia công cắt tạo dao được .

Nhiệt luyện kết thúc bằng tôi + ram
Nhiệt luyện kết thúc bằng tôi + ram
:
:
- Quyết định độ cứng , tính chống mài mòn cao đặc biệt là tính
- Quyết định độ cứng , tính chống mài mòn cao đặc biệt là tính
cứng nóng theo yêu cầu .
cứng nóng theo yêu cầu .
- Tôi nhiệt độ rất cao khoảng giao động lại khá hẹp (chỉ 10oC ),
- Tôi nhiệt độ rất cao khoảng giao động lại khá hẹp (chỉ 10oC ),
không cho thép tôi ở nhiệt độ thấp hơn hoặc cao hơn giới hạn quy
không cho thép tôi ở nhiệt độ thấp hơn hoặc cao hơn giới hạn quy
định vì :
định vì :
Khi tôi thấp hơn : austenit chưa đủ bão hòa W để nâng cao tinh
Khi tôi thấp hơn : austenit chưa đủ bão hòa W để nâng cao tinh
cứng nóng
cứng nóng
Tôi ở nhiệt độ quá cao : Cacbit hòa tan nhiều , hạt lại phát triển
Tôi ở nhiệt độ quá cao : Cacbit hòa tan nhiều , hạt lại phát triển

mạnh , thép bị giòn , thậm chí có trường hợp biên bị chảy. Do đó
mạnh , thép bị giòn , thậm chí có trường hợp biên bị chảy. Do đó
nhiệt độ cao một cách khá chinh xác, Nếu chỉ cần đạt độ cứng cao
nhiệt độ cao một cách khá chinh xác, Nếu chỉ cần đạt độ cứng cao
thì nhiệt độ cần hơn 1000oC là đủ
thì nhiệt độ cần hơn 1000oC là đủ
Công dụng của thép gió :
Công dụng của thép gió :
Làm các dụng cụ cắt lớn , hình dạng phức tạp , điều kiện cắt nặng
Làm các dụng cụ cắt lớn , hình dạng phức tạp , điều kiện cắt nặng
với năng suất cao ( tốc độ lớn ) và tuổi thọ cao , tức liene quan tới
với năng suất cao ( tốc độ lớn ) và tuổi thọ cao , tức liene quan tới
các loại dao phức tạp nhất , chủ chốt nhất , rất đa dạng lên thép
các loại dao phức tạp nhất , chủ chốt nhất , rất đa dạng lên thép
gió có tầm quan trọng quyết định trong chế tạo dụng cụ cắt.
gió có tầm quan trọng quyết định trong chế tạo dụng cụ cắt.

THÉP LÀM DỤNG CỤ ĐO
THÉP LÀM DỤNG CỤ ĐO
+ Điều kiện làm việc và yêu cầu
+ Điều kiện làm việc và yêu cầu
Các loại dụng cụ đo sử dụng trong cơ khí : palme , thước
Các loại dụng cụ đo sử dụng trong cơ khí : palme , thước
cặp , thước đo độ dài , đo góc , dưỡng , calip ….dễ bị mòn ,
cặp , thước đo độ dài , đo góc , dưỡng , calip ….dễ bị mòn ,
biến dạng , làm sai lệch kết quả đo. Để đảm bảo độ chính
biến dạng , làm sai lệch kết quả đo. Để đảm bảo độ chính
xác các dụng cụ đo cần đảm bảo các yêu cầu sau:
xác các dụng cụ đo cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Độ cứng và tính chống mài mòn cao : HRC yêu cầu la 63 –

- Độ cứng và tính chống mài mòn cao : HRC yêu cầu la 63 –
65
65
- Ổn định kích thước : trong suốt đời làm việc ,nhờ 2 chỉ
- Ổn định kích thước : trong suốt đời làm việc ,nhờ 2 chỉ
tiêu sau :
tiêu sau :
+ Hệ số giãn nở vì nhiệt nhỏ
+ Hệ số giãn nở vì nhiệt nhỏ
+ Sự ổn định của tổ chức đạt được trong thời gian dài
+ Sự ổn định của tổ chức đạt được trong thời gian dài
- Độ nhẵn bóng bề mặt cao : cấp 14 , khi mài và ít bị biến
- Độ nhẵn bóng bề mặt cao : cấp 14 , khi mài và ít bị biến
dạng khi nhiệt luyện. Độ cứng và tính chống mài mòn cao
dạng khi nhiệt luyện. Độ cứng và tính chống mài mòn cao
như dao cắt xong không yêu cầu tính cứng nóng lên không
như dao cắt xong không yêu cầu tính cứng nóng lên không
cần làm bằng thép gió.
cần làm bằng thép gió.

THÉP LÀM DỤNG CỤ ĐO CẤP CHÍNH XÁC CAO
THÉP LÀM DỤNG CỤ ĐO CẤP CHÍNH XÁC CAO
Nguyên tố hợp kim và nhiệt luyện thích hợp :
Nguyên tố hợp kim và nhiệt luyện thích hợp :
Hợp kim hóa Cr – Mn : 1% nguyên tố , để nâng cao độ thấm tôi ít
Hợp kim hóa Cr – Mn : 1% nguyên tố , để nâng cao độ thấm tôi ít
biến dạng ; riêng Mn có tác dung làm tang austennit dư đến mức
biến dạng ; riêng Mn có tác dung làm tang austennit dư đến mức
thích hợp làm cho kích thước hầu như không thay đổi khi tôi.
thích hợp làm cho kích thước hầu như không thay đổi khi tôi.

Hóa già để ổn định kích thước
Hóa già để ổn định kích thước
:
:
- Nhiệt độ hóa già dưới ram thấp , < 150oC. để vẫn là tổ chức
- Nhiệt độ hóa già dưới ram thấp , < 150oC. để vẫn là tổ chức
Mactenxit (tôi) chứ không phải là M ( ram) , vì M ( tôi) có nhưng
Mactenxit (tôi) chứ không phải là M ( ram) , vì M ( tôi) có nhưng
ưu điểm sau :
ưu điểm sau :
+ Độ cứng và tinh chống mài mòn cao, do đó bảo đảm độ nhẵn
+ Độ cứng và tinh chống mài mòn cao, do đó bảo đảm độ nhẵn
bóng cao khi mài , và đặc biệt là có hệ số giãn nở vì nhiệt rất nhỏ ,
bóng cao khi mài , và đặc biệt là có hệ số giãn nở vì nhiệt rất nhỏ ,
chỉ khoảng (10-5 – 10-6 )/oC
chỉ khoảng (10-5 – 10-6 )/oC
Phải hóa già vì
Phải hóa già vì
: mactenxit (tôi) và austenit dư không ổn định để ổn
: mactenxit (tôi) và austenit dư không ổn định để ổn
định mactenxit (tôi) và austenit dư phải xử lý thép tôi ở 120 –
định mactenxit (tôi) và austenit dư phải xử lý thép tôi ở 120 –
140oC trong 1 – 2 ngày
140oC trong 1 – 2 ngày
Các thép thường dùng
Các thép thường dùng
:
:
- Là các mác 100Cr , 100CrWMn , ( TCVN 1823 – 76 ) và mác
- Là các mác 100Cr , 100CrWMn , ( TCVN 1823 – 76 ) và mác

140CrMn. Trong đó mác 140CrMn là được dùng nhiều hơn cả.
140CrMn. Trong đó mác 140CrMn là được dùng nhiều hơn cả.




THÉP LÀM DỤNG CỤ ĐO CẤP CHÍNH XÁC
THÉP LÀM DỤNG CỤ ĐO CẤP CHÍNH XÁC
THẤP
THẤP
Loại này chỉ yêu cầu cứng và chống mài mòn là đủ, do
Loại này chỉ yêu cầu cứng và chống mài mòn là đủ, do
đó không cần dùng các thép mác hợp kim cùng với tôi
đó không cần dùng các thép mác hợp kim cùng với tôi
+ hóa già như trên mà chỉ cần dùng các mác thép :
+ hóa già như trên mà chỉ cần dùng các mác thép :
C15 , C20, tôi+ram thấp.
C15 , C20, tôi+ram thấp.
The end.