tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật đánh giá chất lượng bề mặt thép SKD61 khi gia công bằng phương pháp xung định hình với điện cực ti trong dung dịch điện môi là dầu biến thế

- 1 -
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Lớp vật liệu bề mặt của các chi tiết máy ảnh hưởng lớn đến
khả năng làm việc của nó nhất là với những chi tiết có hình dạng
phức tạp và làm việc trong môi trường chịu tác động của mài mòn,
va đập và nhiệt độ cao như: Bề mặt khuôn dập, bề mặt khuôn ép
nhựa, bề mặt dụng cụ cắt Vì vậy, việc nâng cao chất lượng lớp bề
mặt của các chi tiết máy dạng này luôn luôn được quan tâm và đã
có rất nhiều phương pháp được sử dụng để nâng cao chỉ tiêu kỹ
thuật như: Tôi bề mặt, biến cứng bề mặt, hóa nhiệt luyện, phun
phủ
Một số kết quả nghiên cứu về gia công tia lửa điện đã chỉ
ra rằng: Ở các điều kiện nhất định, trong quá trình gia công dưới
tác dụng của các tia lửa điện vật liệu điện cực bị nóng chảy và bay
hơi đã xâm nhập một lượng đáng kể lên bề mặt phôi [21]. Bề mặt
của thép không gỉ sau khi được gia công bằng phương pháp tia lửa
điện với điện cực Si(silic) đã được phủ một lớp vô định hình với sự
xuất hiện của lượng lớn Si nóng chảy tách ra từ điện cực giúp nâng
cao đáng kể về khả năng chống ăn mòn hóa học và chịu mài mòn
[13]. Các nghiên cứu về sử dụng điện cực thiêu kết từ bột Ti(titan)
trong gia công khuôn đã giúp độ bền của khuôn tăng từ 3 đến 7 lần
[13]. Phương pháp gia công tia lửa điện với việc trộn bột kim loại
hoặc hợp kim thích hợp vào trong dung dịch điện môi đã được thực
hiện và đều tìm thấy vật liệu bột trên bề mặt gia công làm cải thiện
đáng kể chất lượng bề mặt gia công [6, 10, 12]. Từ các nghiên cứu
trên đã mở ra hướng mới cho công nghệ nâng cao chất lượng bề
- 2 -
mặt vật liệu bằng phương pháp gia công tia lửa điện. Trong những
năm gần đây đã có nhiều nghiên cứu theo hướng ứng dụng phương
pháp gia công tia lửa điện vào việc nâng cao chất lượng bề mặt

như: chọn vật liệu điện cực (Ti, W, hợp kim Cu–W, TiC, WC, …)
và loại dung dịch điện môi thích hợp; sử dụng bột kim loại (Si, Cr,
Ni, W, Ti,…) hoặc hợp kim thích hợp (WC, TiC, SiC, …) trộn
trong dung dịch điện môi [10]. So với phương pháp gia công tia lửa
điện sử dụng điện cực được làm bằng kim loại hoặc hợp kim thích
hợp thì phương pháp gia công tia lửa điện sử dụng bột kim loại
hoặc hợp kim thích hợp trộn trong dung dịch điện môi (PMEDM)
cho hiệu quả cao hơn [10]. Tuy nhiên, việc ứng dụng phương pháp
PMEDM áp dụng vào thực tế là rất khó khăn do số lượng thông số
công nghệ gia công lớn và thiết bị rất phức tạp.
Hiện nay đã có rất nhiều nghiên cứu về gia công tia lửa
điện để bóc tách vật liệu nhưng những nghiên cứu liên quan đến
công nghệ trong việc cải thiện lớp bề mặt gia công thì chưa nhiều
và mới dừng ở giai đoạn nghiên cứu thử nghiệm [10]. Vì vậy để
ứng dụng vào sản xuất công nghiệp cần thiết phải làm sáng tỏ
nhiều vấn đề trong đó có ảnh hưởng của các thông số công nghệ
đến các tính chất của lớp bề mặt gia công.
Thép SKD61 (Tiêu chuẩn JIS G 4404 – Nhật Bản) thuộc
nhóm thép công cụ hợp kim được dùng phổ biến để chế tạo khuôn
dập nóng và thường sử dụng phương pháp gia công tia lửa điện để
tạo hình bề mặt lòng khuôn. Mác thép này hiện đang được Công ty
TNHH Nhà nước một thành viên Diesel Sông Công dùng để chế
- 3 -
tạo khuôn dập cò mổ động cơ RV125 và một số loại khuôn dập
khác.
Với những lý do trên và do thời gian, kinh phí có hạn nên
tác giả đã chọn đề tài nghiên cứu là:“Đánh giá chất lượng bề mặt
thép SKD61 khi gia công bằng phương pháp xung định hình với
điện cực Ti trong dung dịch điện môi là dầu biến thế ”.
2. Đối tượng, mục đích, nội dung và phương pháp nghiên cứu

2.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các thông số (độ nhám,
độ cứng tế vi, cấu trúc tế vi và thành phần hóa học) của lớp bề mặt
khuôn dập cò mổ động cơ RV125 làm bằng thép SKD61 sau khi
gia công bằng phương pháp xung định hình với điện cực Ti trong
dung dịch điện môi là dầu biến thế.
2.2. Mục đích nghiên cứu
1. Xác định mức độ ảnh hưởng của việc sử dụng vật liệu
điện cực titan đến chất lượng bề mặt gia công các khuôn dập được
làm bằng vật liệu SKD61 khi gia công bằng phương pháp xung
định hình với dung dịch điện môi là dầu biến thế.
2. Làm cơ sở để xác định lượng dư gia công cho các
nguyên công tiếp theo.
2.3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về gia công tia lửa điện.
- Xây dựng hệ thống thí nghiệm.
- Tiến hành thí nghiệm.
- 4 -
- Phân tích kết quả.
2.4. Phương pháp nghiên cứu
Đề tài được thực hiện bằng phương pháp nghiên cứu thực
nghiệm.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
Các phương pháp nâng cao chất lượng bề mặt khi gia công
bằng phương pháp xung định hình hiện nay vẫn đang trong giai
đoạn nghiên cứu thử nghiệm, bởi vậy đề tài sẽ đóng góp một số
kết quả vào hướng nghiên cứu thử nghiệm này.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Việc nghiên cứu được thực hiện với một sản phẩm cụ thể

đó là khuôn dập cò mổ động cơ RV125, vì vậy kết quả của đề tài có
cơ sở để ứng dụng vào thực tiễn sản xuất.
- 5 -
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN
1.1. Khái quát về phương pháp gia công tia lửa điện (EDM)
Phương pháp gia công tia lửa điện là phương pháp gia công
không truyền thống và được sử dụng rất rộng rãi trong ngành chế
tạo máy, đặc biệt trong công nghệ chế tạo khuôn mẫu. Phương
pháp này sử dụng nguồn năng lượng nhiệt cao từ các tia lửa điện
xuất hiện trong khe hở giữa phôi và dụng cụ để gia công kim loại
dưới dạng nóng chảy và bay hơi. Ưu điểm nổi bật của phương pháp
này so với các phương pháp gia công truyền thống là có thể gia
công được tất cả các loại vật liệu dẫn điện có độ bền và độ cứng bất
kỳ, các bề mặt có hình dạng rất phức tạp như: khuôn dập, khuôn
đúc, các chi tiết máy quan trọng trong ngành hàng không vũ trụ,
ngành công nghiệp ôtô và các dụng cụ dùng trong phẫu thuật [18]
Trong phương pháp EDM không tồn tại mối quan hệ về độ cứng
giữa phôi và dụng cụ, các vấn đề như: rung động, ứng suất cơ học,
tiếng ồn không xuất hiện trong suốt quá trình gia công [18 ] . Tuy
nhiên phương pháp gia công tia lửa điện vẫn tồn tại một số hạn chế
như: Chất lượng bề mặt sau gia công chưa cao, năng suất gia công
còn thấp và bị hạn chế về phạm vi ứng dụng.
1.2. Lịch sử ra đời và phát triển của phương pháp gia công tia
lửa điện
1.3. §Æc ®iÓm cña ph¬ng ph¸p gia c«ng tia löa ®iÖn
1.4. Khả năng công nghệ của phương pháp gia công tia lửa điện
Phương pháp gia công tia lửa điện có thể gia công được các
bề mặt mặt có hình dạng phức tạp như: bề mặt các lỗ, hốc phức tạp
- 6 -

(lỗ định hình, khuôn rèn, khuôn dập,…) và các chi tiết có độ bền,
độ cứng rất cao (chi tiết máy sử dụng trong ngành hàng không, lò
phản ứng hạt nhân…)[1].
Bề mặt chi tiết được gia công bằng phương pháp EDM có
thể đạt độ nhám thấp: R
a
= 0,63µm khi gia công thô và R
a
= 0,16µm
khi gia công tinh. Thông thường độ chính xác kích thước gia công
vào khoảng 0,01mm. Ở các máy khoan tọa độ sử dụng tia lửa điện
để gia công thì độ chính xác đạt đến 0,0025mm.
Phương pháp này có thể gia công những vật liệu khó gia
công mà các phương pháp gia công không truyền thống khó hoặc
không thể thực hiện được như: thép đã qua tôi, thép hợp kim khó
gia công, hợp kim cứng.
Mặc dù việc bóc tách vật liệu phôi bằng năng lượng nhiệt
rất lớn, tuy nhiên những ảnh hưởng của nhiệt tác động lên vật liệu
gia công là không lớn. Các vấn đề như: biến dạng, ứng suất cơ học
không xuất hiện trong suốt quá trình gia công do không có sự tiếp
xúc giữa phôi và dụng cụ (điện cực). Điều này rất có lợi trong việc
gia công các chi tiết mỏng làm bằng các vật liệu dòn.
1.5. Các phương pháp gia công tia lửa điện
1.5.1. Phương pháp gia công xung định hình
Phương pháp gia công xung định hình là phương pháp
dùng các điện cực đã được tạo hình sẵn để in hình (âm bản) của nó
lên bề mặt phôi. Phương pháp này được dùng để chế tạo bề mặt các
khuôn có hình dạng phức tạp như: các khuôn ép định hình, khuôn
ép nhựa, khuôn đúc áp lực, lỗ không thông…
1.5.2. Phương pháp gia công cắt dây tia lửa điện

- 7 -
1.5.3. Một số phương pháp sử dụng nguyên lý gia công tia lửa
điện
- Gia công tia lửa điện dạng phay (milling EDM):
- Phủ bằng tia lửa điện (EDD):
- Gia công EDM trợ giúp của siêu âm (ultrasonic aided edm):
- Mài xung điện (abrasive electrical discharge grinding-
AEDG):
- Gia công xung định hình siêu nhỏ (MEDM):
- Cắt dây tia lửa điện siêu nhỏ (MWEDM):
- Gia công tia lửa điện theo kiểu đê chắn (mole EDM):
- Xung định hình với 2 điện cực quay:
1.6. Nguyên lý của phương pháp gia công tia lửa điện.
1.7. Các thông số công nghệ của phương pháp gia công xung
định hình
1.7.1. Điện áp
1.7.2. Phân cực của điện cực
1.7.3. Cường độ dòng phóng tia lửa điện
1.7.4. Thời gian xung (t
i
)

và thời gian ngừng xung(t
0
)
1.7.4.1. Thời gian xung t
i
- Tốc độ bóc tách vật liệu
- Độ mòn điện cực
- Độ nhám bề mặt

1.7.4.2. Thời gian ngừng xung t
o
1.7.5. Khe hở phóng điện()
1.7.7. Dung dịch điện môi
1.7.7.1. Nhiệm vụ của dung dịch chất điện môi
- 8 -
1.7.7.2. Các loại chất điện môi
1.7.7.3. Các loại dòng chảy của chất điện môi
1.8. Chất lượng bề mặt gia công tia lửa điện
1.8.1. Cấu trúc mặt cắt ngang lớp bề mặt sau gia công tia lửa
điện
1.8.2. Topography bề mặt
1.9. Các hiện tượng xấu xuất hiện trong gia công tia lửa điện
1.9.1. Hiện tượng hồ quang điện
1.9.2. Hiện tượng ngắn mạch và sụt áp
1.9.3. Hiện tượng xung mạch hở, không có dòng điện
1.9.4. Hiện tượng quá nhiệt của dung dịch điện môi
1.10. Nâng cao chất lượng bề mặt gia công bằng phương pháp
tia lửa điện
1.10.1. Ảnh hưởng của vật liệu điện cực đến chất lượng bề mặt
1.10.2. Ảnh hưởng của môi trường gia công đến chất lượng bề
mặt
1.10.3. Ảnh hưởng của chế độ gia công đến chất lượng bề mặt
1.10.4. Ảnh hưởng phân cực của phôi đến chất lượng bề mặt:
1.10.5. Ảnh hưởng của kích cỡ hạt đến chất lượng bề mặt.
1.10.6. Ảnh hưởng của phương pháp gia công đến chất lượng
bề mặt.
1.11. Kết luận chương 1
1. Phương pháp gia công tia lửa điện là phương pháp gia
công tiên tiến với nhiều đặc điểm ưu việt cho gia công khuôn mẫu.

- 9 -
2. Nâng cao chất lượng bề mặt và hiệu quả gia công bằng
tia lửa điện đã và đang được các nhà khoa học quan tâm nghiên
cứu.
3. Các nghiên cứu nâng cao chất lượng bề mặt gia công
bằng tia lửa điện tập trung vào những hướng sau: xác định trị số
hợp lý của các thông số công nghệ gia công phù hợp với vật liệu
điện cực thông thường (Cu, Al, Gr, Cu-W, Ag-W ); sử dụng vật
liệu điện cực đặc biệt (kim loại hoặc hợp kim đặc biệt); chộn bột
kim loại hoặc hợp kim lơ lửng trong chất điện môi để chúng xâm
nhập vào bề mặt phôi Một số nghiên cứu đã cho kết quả cải thiện
đáng kể chất lượng bề mặt gia công. Tuy nhiên, quá trình vẫn ở giai
đoạn thử nghiệm, còn nhiều vấn đề cần phải được giải quyết trước
khi có thể chính thức được chấp nhận sử dụng trong công nghiệp.
1.12. Xác định hướng nghiên cứu của đề tài
Chương 2
XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÍ NGHIỆM
2.1. Mục đích của thí nghiệm
2.2. Mô tả hệ thống thí nghiệm
2.2.1. Sơ đồ thí nghiệm
2.2.2. Máy thí nghiệm
- Máy dùng làm thí nghiệm: Máy xung CNC-EA600L của
Hãng JSEDM-JIANN MECHINERY & ELECTRIC INDUSTRIAL
CO.LTD-TAIWAN
- Đặc tính kỹ thuật của máy:
2.2.3. Vật liệu thí nghiệm
- 10 -
Vật liệu là thép làm khuôn chịu nhiệt SKD61 nhiệt luyện
đạt độ cứng (48÷52)HRC.
2.2.4. Điện cực dụng cụ

Vật liệu điện cực dụng cụ là Titan có khối lượng riêng γ =
4,5g/cm
3
, nhiệt độ nóng chảy tương đối cao (1665
o
C), tính chống
ăn mòn rất tốt trong khí quyển và trong nước biển.
2.2.5. Dung dịch điện môi
Dung dịch điện môi là dầu biến thế(dầu
cách điện) UNITRANS OIL của
hãng ELECTROL.
2.2.6. Các thông số công nghệ gia công
TT Thông số Trị số
1 Cường độ dòng điện xung 4,5A
2 Thời gian xung
150µs
3 Thời gian ngừng xung
2µs
4 Dung dịch điện môi Dầu biến thế (ELEC CTROL)
5 Phân cực Thuận: Điện cực (-), Phôi (+)
6 Thời gian gia công 1h35’52”
7 Điện áp khe hở 45V
2.2.7. Thiết bị đo kiểm và kết quả thí nghiệm
1. Máy đo độ nhám
Độ nhám bề mặt gia công (R
a
, R
z
) được đo bằng máy đo
- 11 -

biên dạng kiểu đầu dò tiếp xúc SJ-301 (Hãng MITUTOYO –
JAPAN).
2. Máy kiểm tra độ cứng tế vi
Độ cứng tế vi lớp bề mặt được đo bằng máy đo độ cứng
tế vi Indenta Met 1106 (Hãng BUEHLER - USA).
3. Máy phân tích các pha ( X-ray)
Phân tích thành phần pha trên bề mặt( X-ray) bằng máy
nhiễu xạ tia X Siemens D5000( CHLB Đức ).
4. Máy chụp hình thái bề mặt (SEM)
Khảo sát hình thái bề mặt gia công (SEM) bằng kính hiển
vi điện tử quét Jeol 6490 JED2300 (Hãng JEOL - JAPAN).
5. Máy quan sát cấu trúc mặt cắt ngang lớp bề mặt
Cấu trúc tế vi lớp kim loại bề mặt được khảo sát bằng
cách chụp ảnh mặt cắt ngang của bề mặt gia công trên máy
hiển vi quang học Axiovert 40MAT (Hãng CARL ZEISS -
GERMAN).
6. Máy phân tích thành phần hóa học bề mặt (EDX)
Phân tích thành phần hóa học của bề mặt sau gia công
bằng phương pháp Ref-ASTM E415-08 trên máy quang phổ phát
xạ PDA-7000(Thụy Sỹ).
2.3. Kết luận chương 2
Đã xây dựng được hệ thống thí nghiệm để khảo sát chất
lượng bề mặt thép SKD61 khi gia công bằng phương pháp xung
định hình với điện cực Ti trong dung dịch điện môi là dầu biến thế.
Các thiết bị thí nghiệm được sử dụng đều là các thiết bị hiện đại, có
độ tin cậy cao.
- 12 -
Chương 3
THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT
KHUÔN DẬP CÒ MỔ ĐỘNG CƠ RV125

3.1. Hình dáng bề mặt khuôn sau gia công xung định hình.
3.2. Kết quả và thảo luận
3.2.1. Độ nhám và profin bề mặt khuôn
Bảng 3.1. Kết quả đo nhám trên bề mặt khuôn
Mẫu Kết quả R
z
( µm )
Trị số trung bình
R
z
( µm )
R
z1
R
z2
R
z3
(R
z1
+ R
z2
+ R
z3
)/3
1 Vị trí 1 29,2 23,2 28,6 27,0
Vị trí 2 25,4 22,2 27,9 25,1
Vị trí 3
34,
9
33,7 30,2 32,39

2 Vị trí 1 31,0 33,9 29,1 31,33
Vị trí 2 32,4 27,3 31,1 30,26
Vị trí 3 23,4 21,2 25,9 23,5
- 13 -
3 Vị trí 1 26,9 34,4 29,1 30,13
Vị trí 2 28,7 27,3 30,5 28,83
Vị trí 3 23,1 21,1 25,7 23,3
3.2.2. Hình thái bề mặt khuôn
Hình 3.8. Ảnh SEM bề mặt khuôn 1
vị trí 1 với độ phóng đại 1000 lần
Hình 3.11. Ảnh SEM bề mặt khuôn 1
vị trí 2 với độ phóng đại 1000 lần
Hình 3.14. Ảnh SEM bề mặt khuôn
2 vị trí 1 với độ phóng đại 1000 lần
Hình 3.17. Ảnh SEM bề mặt khuôn 2
vị trí 2 với độ phóng đại 1000 lần
- 14 -
Hình 3.20. Ảnh SEM bề mặt khuôn 3
vị trí 1 với độ phóng đại 1000 lần
Hình 3.23. Ảnh SEM bề mặt khuôn 3
vị trí 2 với độ phóng đại 1000 lần
- 15 -
3.2.3. Cấu trúc, độ cứng tế vi lớp bề mặt khuôn và chiều dày lớp
thấm
Hình 3.24. Vị trí phân tích tổ chức tế vi
Vị trí
phân
tích
TCTV
Vị trí

phân
tích
TCTV
thấp
Vị trí
phân
tích
TCTV
cao
Hình 3.25. Tổ chức tế vi của
khuôn 1 ở vị trí cao: 500 lần
Hình 3.27. Tổ chức tế vi của khuôn 2 ở vị trí cao: 500 lần
Hình 3.28. Tổ chức tế vi của
khuôn 2 ở vị trí thấp: 500 lần
Hình 3.26. Tổ chức tế vi của khuôn 1 ở vị trí thấp: 500 lần
Hình 3.26. Tổ chức tế vi của
khuôn 1 ở vị trí thấp: 500 lần
Hình 3.27. Tổ chức tế vi của
khuôn 2 ở vị trí cao: 500 lần
- 16 -
Bảng 3.2. Kết quả đo chiều dày lớp biến trắng và lớp chuyển
tiếp, µm
Mẫu/vị trí
Chiều dày lớp biến
trắng (µm)
Chiều dày lớp chuyển
tiếp(µm)
Lần
đo 1
Lần

đo 2
Lần
đo 3
Lần
đo 1
Lần đo
2
Lần đo
3
P1
Cao 23,15 15.13 22,77 9,83 8,67 10,48
Thấp 12,94 15,13 15,40 11,51 11,12 11,12
P2
Cao 23,54 17,85 15,79 8,93 7,37 6,98
Thấp 11,12 20,70 24,06 9,96 10,22 8,54
P3
Cao 7,76 12,81 17,72 8,28 8,67 9,05
Thấp 5,95 21,73 11,25 7,50 8,93 9,96
Hình 5. Ảnh tổ chức tế vi của mẫu P2 thấp, a) 200x; b) 500x
Hình 3.30. Tổ chức tế vi của
khuôn 3 ở vị trí thấp: 500 lần
Hình 3.29. Tổ chức tế vi của
khuôn 3 ở vị trí cao: 500 lần
- 17 -
Bảng 3.3. Sự thay đổi độ cứng tế vi lớp bề mặt khuôn theo chiều sâu.
( Độ cứng được quy đổi tương đương từ HV sang HRC theo bảng quy đổi E140)
T
T
Kho
ảng

cách
từ
bề
mặt
mẫu
, µm
Mẫu P1
Mẫu P2 Mẫu P3
Vị trí cao Vị trí thấp Vị trí cao Vị trí thấp Vị trí cao Vị trí thấp
HV HRC HV
HR
C
HV HRC HV
HR
C
HV
HR
C
HV HRC
1 15
464,1 46.1 694,4 59.9 576,7 54.0 397,9 40.6 565,0 53.3 374,7 38.2
2 31
646,0 57.6
720,4
61.0
543.2
51.9
781,1
63.3
553,7

52.6
721,7
61
3 100
600,6 55.4 620,4 56.3 453,7 45.6 543,2 51.9 601,1 55.6 553,7 52.6
4 150
639,1 57.3 699,9 60.0 520,3 50.5 610,4 55.7 684,3 59.4 576,7 54.0
5 200
612,9 55.9 676,7 59.0 507,6 49.5 601,1 55.6 699,3 60.0 715,9 60.8
6 250
627,1 56.7 427,6 43.4 466,0 46.3 683,7 59.4 607,4 55.7
582,6
54.6
7 350
618,9 56.2 661,4 58.4 466,4 46.4 582,6 54.6 633,8 57.0
543,2
51.9
8 450
627,1 56.7 676,2 59.0 479,6 47.3 633,3 57.0 669,3 58.8
565,0
53.3
9 550
633,3 57.0 669,3 58.8 498,0 49.0 627,1 56.7 517,1 50.3
338,1
34.2
10 750
619,9 56.3 588,7 54.6 507,3
49.3
627,1 56.7 654,8 58.0 588,7
54.6

- 18 -
3.2.4. Thành phần hóa học và tổ chức pha của lớp bề mặt khuôn
Bảng 3.4. Kết quả kiểm tra thành phần hóa học của lớp nền theo %
trọng lượng của thép SKD61 tại Viện Khoa học vật liệu Hà Nội.
Tỷ lệ các nguyên tố, %
C Mn Si W Cr Mo V P S Ni Co
0,39 0,46 0,98 - 4,89 1,14 0,82 0,01 0,00018 0,14 0,01
Bảng 3.5. Thành phần hóa học của các vùng trên lớp bề mặt mẫu 1 (vị trí cao)
Hình 3.31. Mức năng lượng của các nguyên tố ở lớp biến trắng mẫu 1 (vị trí cao)
Bảng 3.6 Thành phần hóa học của các vùng trên lớp bề mặt mẫu 1 (vị trí thấp)
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00
keV
001
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Counts
CKa
AlKa
SiKa
TiLl
TiLa

TiLsum
TiKesc
TiKa
TiKb
VLl
VLa
VLsum
VKesc
VKa
VKb
CrLa
CrKa
CrKb
FeLl
FeLa
FeLsum
FeKesc
FeKa
FeKb
MoM4,5
MoLl
MoLa
MoLb
- 19 -

Hình 3.32. Mức năng lượng của các nguyên tố ở lớp biến trắng
mẫu 1 (vị trí thấp)
Bảng 3.7. Thành phần hóa học của các vùng trên lớp bề mặt mẫu 2 (vị trí cao)
- 20 -
Hình 3.33. Mức năng lượng của các nguyên tố ở lớp biến trắng mẫu 2 (vị trí cao)

Bảng 3.8. Thành phần hóa học của các vùng trên lớp bề mặt mẫu 2 (vị trí thấp)
Hình 3.34. Mức năng lượng của các nguyên tố ở lớp biến trắng mẫu 2 (vị trí thấp)
- 21 -
Bảng 3.9. Thành phần hóa học của các vùng trên lớp bề mặt mẫu 3 (vị trí cao)
Hình 3.35. Mức năng lượng của các nguyên tố ở lớp biến trắng mẫu 3 (vị trí cao)
Bảng 3.10. Thành phần hóa học của các vùng trên lớp bề mặt mẫu 3 (vị trí thấp)
- 22 -
Hình 3.36. Mức năng lượng của các nguyên tố ở lớp biến trắng mẫu 3 (vị trí thấp)
3.3. Kết luận chương 3
- Đã tiến hành khảo sát tương đối toàn diện chất lượng bề mặt
khuôn dập cò mổ động cơ RV125 làm bằng thép SKD61 sau khi gia
công bằng phương pháp xung định hình với điện cực Ti trong dung
dịch điện môi là dầu biến thế.
Hình 3.37. Tổ chức các pha của lớp biến trắng
- 23 -
- Chất lượng bề mặt khuôn dập không có sự thay đổi đáng kể
tại các vị trí khác nhau khảo sát trên bề mặt khuôn.
- Lớp bề mặt thép SKD61 bị thay đổi trong đó:
+ Lớp biến trắng là lớp có cấu trúc tế vi và đặc điểm cơ tính
không có lợi cho quá trình làm việc của khuôn dập nóng.
+ Lớp chuyển tiếp là lớp có các tính chất ảnh hưởng rất tốt
đến khả năng làm việc của vật liệu làm khuôn.
- Sau gia công xung bề mặt có độ nhẵn không cao (cấp 4) và
có lớp biến trắng do đó trước khi sử dụng cần thiết phải có các nguyên
công gia công tinh tiếp theo.
- Vật liệu Titan của điện cực dụng cụ trong quá trình nóng
chảy và bay hơi đã không kết hợp với C bị cracking (bẻ gãy mối liên
kết) trong dầu biến thế để tạo ra tổ chức TiC.
- 24 -
KẾT LUẬN CHUNG

- Lớp biến trắng có cấu trúc tế vi và cơ tính ảnh hưởng không
tốt đến khả năng làm việc của khuôn. Ngược lại, lớp chuyển tiếp có độ
cứng cao hơn hẳn lớp nền vì vậy sẽ nâng cao khả năng làm việc của
khuôn. Cần bóc tách hoàn toàn lớp biến trắng để bề mặt làm việc của
khuôn là lớp chuyển tiếp.
- Lớp TiC hình thành trên bề mặt sẽ nâng cao độ bền mòn và
độ bền mỏi của khuôn. Cacbon được craking từ dung dịch điện môi,
Titan tách ra từ điện cực di chuyển và bám dính lên bề mặt của phôi.
Mặc dù vậy kết quả phân tích các pha trên lớp bề mặt không thấy có
sự xuất hiện tổ chức TiC như mong muốn.
- Nguyên nhân tạo ra đường kính và chiều sâu của các vết lõm
trên bề mặt khá lớn làm trị số nhám bề mặt cao (độ nhẵn cấp 4) là do
ảnh hưởng của các thông số công nghệ đặc biệt là thông số dòng điện
và thời gian xung. Điều này cho thấy chế độ công nghệ khi gia công
chưa thực sự hợp lý.
- 27 -
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
[1]

Vũ Hoài Ân, Gia công tia lửa điện, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2007.
[2] Nguyễn Văn Tuấn, Vũ Ngọc Pi, Nguyễn Văn Hùng
(2008),Các phương pháp gia công tiên tiến, Trường Đại học KTCN
Thái Nguyên.
[3] Nguyễn Nam Sơn (2005), Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu
tố công nghệ đến năng suất và chất lượng trong gia công trên máy cắt
dây tia lửa điện, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trường Đại học Bách
khoa Hà Nội.
[4] Nguyễn Tiến Nga (2009), Nghiên cứu ảnh hưởng của các
thông số công nghệ tới độ chính xác gia công, khi gia công cắt dây

các vật liệu khó gia công, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trường Đại học
KTCN Thái Nguyên.
[5] Nguyễn Văn Dự, Nguyễn Đăng Bình, Quy hoạch thực
nghiệm trong kỹ thuật, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2011.
Tiếng Anh
[6] M. L. Jeswani, (1981), “Effect of addition of graphite powder
to kerosene used as a dielectric fluid in electrical discharge
machining”, Wear, (70), 133–139.
[7] M.L. Jeswani, “Electrical discharge machining in distilled
water ”, Wear 72 (1981) 81- 88.
[8] S. Tariq Jilani, P.C. Pandey, “Experimetnal investigations
into the performance of water as dielectric in EDM ”, International
Journal of Machine Tool Design and Research 24 (1984) 31–43.
[9]K. Furutani, K. Shiraki, M. Ohta, “Deposition of lubricant
layer byelectrical discharge machining during finishing process ”,
Seimitsu Kogaku Kaishi/Journal of the Japan Society for Precision
En-gineering 67 (2001) 2042–2047.