Thuyết trình công nghệ kim loại

CÔNG NGHỆ KIM LoẠI
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT
TP. HỒ CHÍ MINH
Đề tài:
RISER DESIGN
Nhóm: Auto Tech
Gồm các thành viên sau:

Lê Duy Thông MSSV: 09112085

Phạm Đình Cảm MSSV: 09112003

Nguyễn Văn Đại MSSV: 09112020

Nguyễn Như Thiện MSSV: 06106011

Nguyễn Văn Hưng MSSV: 09112043
GVHD: Võ Xuân Tiến
RISER DESIGN
Thiết kế riser, hoặc risering. Đơn giản được hiểu là thiết kế đậu ngót, đậu hơi.Thiết kế riser nhằm hạn chế hay
giảm đi những co rút không mong muốn khi đúc giúp loại bỏ hoặc di chuyển đến các địa điểm mà ta ấn định để
vật đúc dư có thể đọng lại đúng theo thiết kế. Khi kim loại đông đặc và bắt đầu nguội để tạo thành vật đúc,
thường trải qua ba giai đoạn riêng biệt của khối lượng, co hoặc co rút.
CÁC KHUYẾT TẬT TRONG VẬT ĐÚC
Khuyết tật trong vật đúc được chia làm 7 nhóm:
Nhóm 1: Sai số hình dáng kích thước và trọng lượng
Nhóm 2: Khuyết tật mặt ngoài
Nhóm 3: Nứt
Nhóm 4: Lỗ hổng trong vật đúc
Nhóm 5: Lẫn tạp chất
Nhóm 6: Sai tổ chức

Nhóm 7: Sai thành phần hóa học và cơ tính
Việc thiết kế riser sẻ có khả năng giúp chúng ta tránh được một số khuyết tật trong vật đúc như: Lỗ hổng trong vật đúc, Nứt
vật đúc, ….
Sơ đồ của co lại (của) thép các bon thấp.
Sự co rút vật đúc:
Vị trí Riser phải được lựa chọn để không tạo ra các khuyết tật trong một thiết kế đúc cụ thể:
Sơ đồ trình tự của độ co kiên cố hoá của sắt
(A) kim loại lỏng ban đầu
(B) Đông đặc và hình thành các
khoảng trống co rút
(C) co rút nội bộ
(D) co rút nội bộ cộng với độ lõm
(E) đâm thủng bề mặt
Phương pháp kiểm soát co rút trong sắt để giảm kích thước riser
(a)mở rộng đỉnh riser
(B) Mở rộng đỉnh riser cộng với làm lạnh.
(c)Thu hẹp đỉnh riser cộng với làm lạnh
(d) Ngăn cách riser
(e) ngăn cách riser cộng với lạnh
Thiết kế đúc và hiệu suất của thiết kế đúc:
Vị trí riser phải được lựa chọn để không làm tăng kích thước trong 1 thiết kế đúc cụ thể. Ví dụ kim loại hợp kim
đúc có xu hướng hướng về phía nóng hoặc làm biến dạng. Trong thưc tế cuối cùng việc bố trí và thiết kế riser
phải được thiết kế với mô hình và sự thiết kế có hệ thống và có những tính toán cụ thể.
Co rút chất lỏng phụ thuộc vào các hợp kim và độ quá nhiệt của chúng. Co rút chất lỏng cho thép cacbon thông
thường trong khoảng 1,6 đến 1,8% / 100 C (0,9-1,0% / 100 F) độ quá nhiệt. Đối với sắt đúc graphitic, co rút chất
lỏng nằm trong khoảng 0,68 đến 1,8% / 100 C (0,38-1,0% / 100 F).
ĐỊNH VỊ (VỊ TRÍ) RISER:
Để xác định đúng vị trí riser, người thiết kế nên sử dụng các khái niệm về đông đặc về các hướng trong vật đúc.
Nếu sự co rút đúc có thể tránh được, đông đặc nên tiến hành hướng từ những bộ phận đúc xa nhất từ riser,
thông qua phần trung gian đúc, và cuối cùng vào bản thân riser, đông đặc cuối cùng sẽ xảy ra. Co ngót tại từng

bước đông đặclà như vậy, cho ăn thức ăn lỏng kim loại được rút ra của riser
Khả năng để đạt được sự đông đặc hướng sẽ phụ thuộc vào: hợp kim và chế độ đông đặc trong khuôn mẫu thiết
kế đúc, hai loại riêng biệt của vật đúc phải được xem xét: đúc với độ dày thành ống bằng nhau và đúc với phần
bức tường của độ dày khác nhau.
Hình 4 minh họa sự tác động qua lại của sự đông đặc tăng dần và có định hướng trong 1 khuôn
Sơ đồ của kiểu của việc đóng băng trong những kim
loại nguyên chất. Và sự kết tinh của nó.
Đối với kl nguyên chất (h.5),trong phạm vi làm nguội gần như bằng không,những thành khuôn tiến dần vào trong
như là 1 mặt phẳng tiên phong.
Những khoảng làm nguội thấp(h.6)sẽ thực hiện 1 xu hướng bền hướng về kết cấu vỏ.những bề mặt của những
tinh thể làm đặc vào trong(bắt đầu làm nguội) sẽ không nhanh hơn ở phần đế(điểm cuối cuar việc làm nguội) .bởi
vì sự tăng tương đối và kết tinh thấp giúp giữ nhiệt độ của kl lỏng cấp vào liên kết vs các bề mặt đông đặc.Như là
sự đông đặc tăng dần bền vững trong những hợp ki có khoảng làm nguội ngắn,tăng cường sự phát triển của việc
làm đặc có định hướng dọc theo bất kỳ sự chênh lệch nhiệt độ trong khuôn làm đặc.ví dụ trong thép c,sự chênh
lệch chỉ từ 0,022-0,045*c/mm trong tấm và 0,125-0,369*c/mm trong 1 thanh là đk cần và đủ để tạo r 1 phạm vi
khuôn đậu ngót thông qua sự đông đặc có hướng .
Sơ đồ đông đặc trong những hợp kim có một phạm vi đông đặc ngắn. Sơ đồ kiểu của việc đông đặc trong những
hợp kim có một phạm vi đông đặc ngắn ( nhanh).
Đối vs những hợp kim có khoảng nguội lớn ,sự tăng của đông đặc có hướng thì khó khăn.Mặc dù,1 thành mỏng
có thể hình thành lúc đầu trên vách khuôn .sự đông đặc không tiến triển 1 cách dần dần vào trong .Tốt hơn,nó
phát triển lên tục khuôn đông đặc ở những vị trí rải rác hình thành những lỗ đẳng hướng.Những kiểu đông đặc
xốp ỏ nhão gây ra trong sự phát triển của nhiều rãnh tán độ xuyên thấm lỗ ngót xảy ra khắp khuôn.
Như qt đông đặc là đặc trưng của nhiều hợp kim đồng dùng trong thương mại ,nơi mà các khuyết tật trong việc
làm đầy gây ra bởi độ rỗng đậu ngót được kết tụ,đặc biệt trong những phần dày ,bằng sự dẫn nhiệt độ của hợp
kim,giúp duy trì 1 nhiệt độ gần như đồng đều ở mọi khuôn đông đặc .Để tăng cường qt đông đặc có hướng trong
những hợp kim này có lẽ cần sự chênh lệch nhiệt độ bằng 1,46*c/mm,có thể thường đạt được chỉ bằng 1 lỗ trống
trong khuôn đúc. Thông thường ,mục đích trong đậu hơi những hợp kim thì không loại trừ lỗ hơi nhưng để đảm
baỏ rằng nó thì phân bố đều.
Nhưng hợp kim có sự đông đặc chậm
Đối vs những hợp kim có khoảng làm nguội ở khoảng trung bình(h.8) ,kiểu đúc sẽ kết hợp các yếu tố của việc

đúc từ thành và kiểu đông đặc xốp.Những hợp kim có khoảng làm nguội thấp có thể di chuyển đến 1 nơi có kiểu
đông đặc trung gian trong những phần khuôn dày,nơi mà mà nhiệt độ tản ra sẽ được làm chậm lại như nhiệt độ
đúc trung vì khoảng chênh lệch nhiệt độ từ trung tâm đến thành khuôn bị giảm,tinh thể lớn dần sẽ thay đổi từ sự
phát triển sơ đồ dạng cột phân bố ở khắp trung tâm của dung dịch tĩnh.
Sự phân loại này thì không quá chính xác nhưng kiểu đông đặc chung của mỗi kiểu được minh họa trong hình:
Sơ chế độ trung gian đông đặc trong các hợp kim có độ đông đặc vừa phải
Vị trí đậu ngót: để xđ những vị trí đậu ngót chính xác ,người thiết kế nên sử dụng lý thuyết của sự hóa đặc.Nếu
sự co rút lấp đầytrong khuôn được loại bỏ,sự đông đặc nên đưọc diễn ra 1 cách có định hướng từ những phần
xa nhất đến ống thoát, thông qua các đoạn trung gian của khuôn và cuối cùng ,thành tự thoát ra qua lỗ hơi ,nơi
mà sự hóa rắn cuối cùng sẽ diễn ra.co rut ở mỗi bước của quá trình hóa đặc được cấp đầy bằng kim loại lỏng
cấp vào cho đến ống thoát.
Khả năng để qt đông đặc diễn ra có định hướng phụ thuộc vào:
+Hợp kim và cách thức đông đặc của nó
+vật liệu đúc
+thiết kế khuôn
2 cách phân biệt khuôn bao gồm:khuôn vs độ dày thành khuôn đều nhau và khuôn vs những bộ phận thành
khuôn có độ dày không đều nhau
Sự đông đặc tăng dần và có định hướng
Với lỗ đúc được điền đầy ,sự đông đặc sẽ thực hiện từ thành khuôn ,nơi mà 1 vỏ ngoài của kim loại đặc sẽ hình
thành.Vì nhiệt độ mất trong khuôn ,vỏ ngoài sẽ hình thành từ thành khuôn vào trong tâm.2 đk xử lý để thay đổi
tốc độ của qt hình thành.ở mép khuôn ,nơi diện tích bề mặt lớn hơn cho phép ,sự truyền nhiệt nhanh hơn đến
khuôn đúc ,tốc độ đông đặc sẽ diễn ra nhanh hơn.ở ống đậu hơi,nơi mà lượng đậu hơi cung cấp niều nhiệt và sự
truyền nhiệt đến khuôn bị giảm tại góc bên trong chỗ nối đậu hơi.Tốc độ sắp xếp của vỏ khuôn được làm
giảm.Hỗn hợp này của cạnh ảnh hưởng or có hiệu ứng biên và hiệu ứng đậu ngót tạo ra sự đông đặc có định
hướng.
Kiểu đông đặc :khả năng để đẩy mạnh và duy trì yếu tố có định hướng sẽ phụ thuộc lớn vào phương pháp trong
1 hợp kim đông đặc
Hợp kim có thể phân loại thành 3 kiểu dựa vào khoảng chênh lệch độ làm nguội của chúng
+thấp(pha lỏng thành pha rắn):khoảng <50*c(<90*f)
+trung bình:khoảng 50-110*c(90-200*f)

+cao:khoảng >110*c(>200*f)
Những kiểu hóa rắn khác nhau có kết quả trong những hình dạng co ngót đặc trưng rất khác nhau.Trong khuôn
và đậu hơi trình bày những phương pháp sắp đặt vs những vấn đề khác nhau 1 cách rõ ràng để khắc phục trong
đậu ngót và thiết kế đậu khuôn.
Lựa chọn những phương pháp hợp lý phụ thuộc nhiều vào khả năng đẩy mạnh việc kết tinh có định hướng
hình minh họa những ảnh hưởng của 1 vài tham biến khuôn và kl trên sự phát triển từ từ và thành ra sự đông
đặc có hướng
Khuôn có thành dày đều nhau:hợp kim điển hình và hình dạng từng phần để định hình 1 khoảng cách giới hạn
được cấp vào cái mà 1 khuôn có thể kết tinh của lỗ ngót trung tâm.Như biểu diễn ở hình 12,tổng FD trong 1 khu
vực của tấm thép(độ dày T ,độ rộng W>3T) vs 1 cạnh làm nguội là tổng của ảnh hưởng của cạnh và ống rót.
Một vài điểm cần chú ý :
+Sự góp phần ảnh hưởng của cạnh thường thì lớn hơn so vs tác động từ đậu ngót .
+Trong trường hợp k0 có cạnh làm nguội ,FD giữa các ống được làm giảm 1 cách đột ngột.
+Nếu Fdmax trong 1 phần vượt quá ,hiệu ứng mép sẽ cho 1 cạnh hoàn thiện đến chiều dài thông dụng của
nó ,nhưng lỗ ngót ở đường trung tâm có thể mở rộng cho 1 vài khoảng cách biến thiên thành vùng mà thông
thường được trông đợi là hợp lý vì hiệu ứng đậu ngót.