Nghiên cứu khả năng ứng dụng kim loại bột để chế tạo khuôn ép nhựa

DAσHăSỄCHăCỄCăCHăVITăTT
viii
MC LC
Trang ta TRANG
Quytăđnhăgiaoăđ tài
LÝ LCH KHOA HC i
LIăCAMăĐτAσ ii
LI CMăσ iii
TÓM TT iv
SUMMARY vi
MC LC viii
DANH SÁCH CÁC CH VIT TT xii
DANH SÁCH CÁC HÌNH xiii
DANH SÁCH CÁC BNG xv
ĐT VσăĐ xvii
CHNGă1ăTNG QUAN 1
1.1.TệσHăCPăTHITăCAăĐăTĨI 1
1.2.CỄCăσGHIểσăCUăTRτσGăVĨăσGτĨIăσC 2
1.2.1.ăCácănghiênăcuătrongănc 2
1.2.2.CácănghiênăcuăncăngoƠi 4
1.3.ăMCăTIểUăσGHIểσăCU 7
1.4.ăĐIăTσGăσGHIểσăCU 8
1.5.ăụăσGHƾAăKHτAăHCăVĨăTHCăTIσăCAăĐăTĨI 8
1.6.ăĐIMăMIăCAăLUσăVĔσ 9
1.7.ăPHσGăPHỄPăσGHIểσăCU,ăCỄCHăTIPăCσ 9
1.7.1.ăPhngăphápănghiênăcu 9
1.7.2.ăCáchătipăcnăniădungănghiênăcu 9
1.8.ăGIIăHσăσIăDUσGăσGHIểσăCU 9
1.9.ăCUăTRÖCăLUσăVĔσ 10
CHNGă2ăCăS LÝ THUYT V VT LIU KIM LOI BT 11
2.1.ăGIIăTHIUăCHUσGăVăLUYσăKIMăBT 11

DAσHăSỄCHăCỄCăCHăVITăTT
ix
2.1.1.ăuănhcăđimăcaăluynăkimăbt 11
2.2.ăQUYăTRỊσHăCỌσGăσGHăVăLUYσăKIMăBT 12
2.2.1.ăQuáătrìnhăchătoăbtăkimăloi 12
2.2.2.ăQuáătrìnhăépătoăhìnhăbtăkimăloi 14
2.2.3.ăQuáătrìnhăthiêuăkt 17
2.3.ăPHσGăPHỄPăĐτăĐăXPăCAăVTăLIUăBT 23
2.3.1.ăTrngătháiăxpăcaăvtăliuăbt 23
2.3.2.ăĐoăđăxp 24
2.4.TσGăQUAσăVăMAăSỄTăVĨăPHσGăPHỄPăĐτăĐăMĨIăMọσ 25
2.4.1.KhoaăhcăvăTribology: 25
2.4.2.Kỹăthutătribology 25
2.4.3.Cácăđnhălutăvămaăsát: 26
2.4.4.Cácăphngăphápătínhăhăsămaăsát 29
2.5.MọσăCAăCPăMAăSỄT 30
2.5.1.Săthayăđiăxyăraătrongălpăbămtăkimăloi 30
2.5.2.Cácăpháăhyăbămtămaăsát 31
2.5.3.Săvnăchuynăvtăliuăgiaăcácăbămtămaăsát 31
2.5.4.Miăkhiămaăsátăgơyămònăkimăloi 32
2.5.5.Căchămònăcaăbămtăkimăloi 32
2.6.ăPHσGăPHỄPăQUYăHτCHăTHCăσGHIM 35
2.6.1.XơyădngămôăhìnhănghiênăcuăvƠălaăchnăphngăánănghiênăcu. 35
2.6.2.PhngăphápăxălỦăsăliu 37
CHNGă3ăTIN HÀNH THC NGHIMăĐ XỄCăĐNH KH NĔNGă
NG DNG KIM LOI BT LÀM KHUÔN 41
3.1.YểUăCUăCAăVTăLIUăLĨMăKHUỌσăÉPăσHA 41
3.2.CỄCăTệσHăCHTăCăLụăTệσHăCAăVTăLIUăLĨMăKHUỌσăTRUYσă
THσGăVĨăVTăLIUăKIMăLτIăBT 42
3.2.1.ăVtăliuăS50C 42

3.2.2.ăVtăliuăSKD61 44
DAσHăSỄCHăCỄCăCHăVITăTT
x
3.2.3.ăVtăliuăkimăloiăbt 46
3.3.ăPHσGăPHỄPăTO MU THÍ NGHIM 48
3.3.1. Mu thí nghim vt liu S50C 48
3.3.2. Mu thí nghim vt liu SKD61 50
3.3.3. Mu thí nghim vt liu kim loi bt 52
3.4. QUY TRÌNH TH MĨIăMọσ,ăĐ CσG,ăĐ XP CHO TNG LOI
VT LIU 54
3.4.1. Thit b đoăđ mài mòn 54
3.4.2. Quy trình th mƠiămòn,ăđ cng,ăđ xp cho vt liu S50C. 57
3.4.3. Quy trình th mƠiămòn,ăđ cng,ăđ xp cho vt liu skd61. 59
3.4.4. Quy trình th mƠiămòn,ăđ cng,ăđ xp cho vt liu kim loi bt 59
CHNGă4ăNGHIểNăCU THC NGHIM VÀ KT QU 62
4.1.ăTIσăTRỊσHăσGHIểσăCU 62
4.2. KT QU ĐTăĐC SAU KHI TH Đ CNG 63
4.2.1.KtăquăđoăđăcngăchoăvtăliuăS50C. 63
4.2.2.KtăquăđoăđăcngăchoăvtăliuăSKD61 63
4.2.3.KtăquăđoăđăcngăchoăvtăliuăKLB 64
4.3.KTăQUăĐTăĐCăSAUăKHIăTHăĐăMĨIăMọσ 64
4.3.1.KtăquăđoăđămƠiămònăchoăvtăliuăS50C. 64
4.3.2.KtăquăđoăđămƠiămònăchoăvtăliuăSKD61 65
4.3.3.KtăquăđoăđămƠiămònăchoăvtăliuăKLB 65
4.4.KTăQUăĐτăĐăXP 66
4.5.KTăQUăĐτăCUăTRÖCăTăVI 66
4.6.PHσGăPHỄPăX LÝ S LIU CHO VT LIU KLB 68
4.6.1.Chnăcácăyuătănhăhng: 68
4.6.2.CácăbcăthcăhinăbƠiătoánăquiăhoch 69
4.7.Đ TH , NHN XÉT VÀ KT LUN TRONG LUσăVĔσ 88

4.7.1.nhăhng ca lc ép Z3 tiăđ mòn sn phm là. 88
4.7.2.nhăhngăcaăthiăgianăthiêuăktăvƠălcăépăZ3 tiăđăcngăsnăphm. 88
DAσHăSỄCHăCỄCăCHăVITăTT
xi
4.7.3.nhăhngăcaălcăépăZ3 tiăđăxpăsnăphmă. 89
CHNGă5ăKT LUNăVĨăHNG PHÁT TRIN 91
5.1.ăKTăLUσ 91
5.2.ăHσGăPHỄTăTRIσăCAăĐăTĨI 93
TÀI LIU THAM KHO 94
PH LC 1 96
PH LC 2 100
PH LC 3 102


DAσHăSỄCHăCỄCăCHăVITăTT
xii
DANH SÁCH CÁC CH VIT TT
BMMS
B mt ma sát
CAD
Computer-Aided Design
CNC
Computer Numerical Control
ĐHBKăTP.HCMă
Đi Hc Bách Khoa Thành Ph H Chí Minh
ĐHBKHσ
Đi Hc Bách Khoa Hà Ni
ĐHSPKTăTP.HCMăă
Đi HcăSăPhm Kỹ Thut Thành Ph H Chí Minh.
GR

Graphit
LKB
Luynăkimăbt
Mms
Moment ma sát
NXBKHKT
σhƠăXutăBnăKhoaăHcăKỹăThut
SKD61
Tên thép hp kim tiêu chun Nht
TM
Tribology machine (máy dùng nghiên cu ma sát ậ mài mòn)
USA
United States of America

DANH SÁCH CÁC HÌNH
xiii
DANH SÁCH CÁC HÌNH

HÌNH
TRANG
Hìnhă1.1:ăKhuônăépăđùnăng nha xviii
Hình 1.2: Mt s b khuôn ép phun xviii
Hình 1.3: Sn phmăbánhărĕngăvƠăbánhăxíchălƠmăt bt thép. 2
Hìnhă1.4:ăSăđ công ngh ch to chi tit máy bằngăphngăphápăLKB ca hãng
KREBSOGE [ 8 ] 5
Hình 1.5; 1.6: Các chi titămáyătrongăđngăcăôătôăch to bằng công ngh LKB [ 8]6
Hìnhă2.1:ăSăđ nguyênălỦăbaăgiaiăđon ép to hình chi tit máy LKB [ 8] 14
Hình 2.2: Biuăđ s ph thuc ca mtăđ vt ép vào áp lc ép [8] 15
Hìnhă2.3:ăSăđ khuôn ép mt phía 16
Hìnhă2.4:ăSăđ khuôn ép 2 phía 16

Hìnhă2.5:ăSăđ cácăphngăphápăépăđẳngătƿnh 17
Hình 2.6: B mt tip xúc ca bt kim loiătrc (a) và sau ( b) thiêu kt 18
Hình 2.7: Quan h giaăđ xp và  21
Hình 2.8: Quan h đ ngót và thi gian thiêu kt 22
Hình 2.9: Quan h giaăŃăvƠă 22
Hình 2.10: Quan h gia th tích và tỷ trng khi ép 22
Hình 2.11: nhăhng ca áp lcăđnăđ mòn 28
Hình 2.12: nhăhng ca ti trngăđn hao mòn 33
Hình 2.13: nhăhng ca vn tcăđn hao mòn 33
Hình 3.1: Tin trình nghiên cu cho vt liu S50C 48
Hình 3.2: Mu vt liu S50C 49
Hình 3.3: Tin trình nghiên cu cho vt liu SKD61 50
Hình 3.5:ăSăđ tin trình nghiên cu vt liu KLB 52
Hình 3.6: Mu vt liu KLB 53
Hình 3.7: Hp thiêu kt mu 53
Hình 3.8: Ch đ thiêu kt 54
DANH SÁCH CÁC HÌNH
xiv
Hình 3.9:ăĐ gá th đ mài mòn trên máy tin 56
Hình 3.10: Mô hình th mài mòn trên máy tin 56
Hình 3.13: Mu thí nghimăngơmătrongănc 60
Hình 4.1: Tin trình nghiên cu 62
Hình 4.2: nh chp cu trúc t viă(đ phóngăđi 100X) mu 100% Fe 66
Hình 4.3: nh chp cu trúc t viăă(đ phóngăđi 100X) mu 10% Graphit 67
Hình 4.4: nh chp cu trúc t viă(đ phóngăđi 100X) mu 15% Graphit 67
Hìnhă4.5:ăĐ th nhăhng ca các thông s công ngh: áp lc ép bt tiăđ mài
mòn sn phm. 88
Hìnhă4.6:ăĐ th nhăhng ca các thông s công ngh:thi gian và áp lc ép bt
tiăđ cng 88
Hìnhă4.7:ăĐ th nhăhng ca các thông s công ngh: áp lc ép bt tiăđ xp . 89

DAσHăSỄCHăCỄCăBσG
xv
DANH SÁCH CÁC BNG

BNG
TRANG
Bng 3.1: Thành phn vt liu S50C 49
Bng 3.2: Nhităđ ram mu thí nghim thép S50C 50
Bng 3.3: Thành phn các nguyên t trong thép SKD61[7] 51
Bng 3.4: Nhităđ ram mu thí nghim SKD61 52
Bng 3.5: Thành phn tỷ l bt ép mu thí nghimăthĕmădò 53
Bngă3.6:ăĐiu kin th mòn vt liu S50C 57
Bngă3.7:ăĐiu kin s dngămáyăđoăBrinell 58
Bngă3.8:ăĐiu kin th mòn vt liu SKD61 59
Bngă3.9:ăĐiu kin th mòn vt liu KLB 59
Bngă3.10:ăĐiu kinăđoăđ xp 60
Bng 3.11: Kt qu cơnăđc sau khi ngâm mu 61
Bng 4.1: Kt qu đoăđ cng vt liu S50C 63
Bng 4.2: Kt qu đoăđ cng vt liu SKD61 63
Bng 4.3: Kt qu đoăđ cng vt liu KLB 64
Bng 4.4: Kt qu đoăđ mài mòn vt liu S50C 64
Bng 4.5: Kt qu đoăđ mài mòn vt liu SKD61 65
Bng 4.6: Kt qu đoăđ mài mòn vt liu KLB 65
Bng 4.7: Kt qu đoăđ xp vt liu KLB 66
Bngă4.8:ăĐiu kin thí nghimăđc chn 70
Bng 4.9: Ma trn thc nghim trc giao cp I, k = 3 và kt qu 70
Bng 4.10: H s cochran thí nghimăđ cng mu thí nghim 72

Bng 4.11: Kt qu thí nghimăđ cng ti tâm 73
Bng 4.12: Bng kimăđnhăđ cng theo tiêu chun Fisher 75
Bng 4.13: Thit k thí nghim leo dc v đ cng 76
Bng 4.14: Kt qu thí nghimătheoăhng leo dc 77
Bng 4.15: H s cochran thí nghimăđ mài mòn mu thí nghim 78
DAσHăSỄCHăCỄCăBσG
xvi
Bng 4.16: Kt qu thí nghimăđ mài mòn ti tâm 79
Bng 4.17: Bng kimăđnhălng mài mòn theo tiêu chun Fisher 80
Bng 4.18: Thit k thí nghim leo dc v đ mài mòn 81
Bng 4.19: Kt qu thí nghimătheoăhng leo dc 82
Bng 4.20: H s cochran thí nghimăđ xp mu thí nghim 83
Bng 4.21: Kt qu thí nghimăđ cng ti tâm 84
Bng 4.22: Bng kimăđnhăđ xp theo tiêu chun Fisher 85
Bng 4.23: Thit k thí nghim leo dc v đ xp 86
Bng 4.24: Kt qu thí nghimătheoăhng leo dc 87
ĐTăVσăĐ
xvii
ĐT VNăĐ

σcătaăđangăchuyn dn t nn kinh t t cung t cp sang nn kinh t th
trng và tngăbc hòa nhp vi nn kinh t trong khu vc và trên th gii.ăDoăđóă
nhu cuăconăngiăđòiăhi ngày càng cao không nhng v s lng mà còn v cht
lng, mu mã sn phm.ăĐngătrcătìnhăhìnhăđóăngƠnhăcôngănghip Vit Nam
nói chung và ngành sn xut khuôn muătrongănc có vai trò rt ln trong công
cucăđi mi này. Nhằmăđápăngăđc nhu cuăđó,ăconăngi phi bit áp dng các
thành tu khoa hc kỹ thut.Cuc cách mngămáyătínhăraăđi là mtăđng lc thúc
đy ngành sn xut công nghip phát trin mnh mẻ,ă đc bit là ngành sn xut
khuôn mu  Vităσam.ăConăngi bit ng dng các tin b v công ngh thông
tinăđ phc v sn xut thay cho kiu sn xut truyn thngănĕngăsut thp.

Xét v tình hình sn xut khuôn mu trên th gii, cácănc có nn công nghip
tiên
tinănh: Nht Bn, Hàn Quc,ăĐƠiăLoanầăđƣăhìnhăthƠnhămôăhìnhăliênăkt t hp,
đ sn xut khuôn mu chtălng cao, cho tngălƿnhăvc công ngh khác nhau, đaă
dng v mu mã, s lng, và chtălngănhngăgiáăthƠnhăsn xut cao.
Xét v tình hình sn xut khuôn muătrongănc thì còn rt nhiu vnăđ cn
phi gii quyt.Chtălng khuôn muăchaăcaoămƠăchiăphíăsn xut khuôn ln. Vi
mcăđíchătĕngănĕngăsut, gim giá thành sn phm thì vicăđu tiên phiăchúăỦăđn
là chtălng khuôn mu.
Thc t trong nhngănĕmăgnăđơyăchúngătaăđƣănghiênăcu ch toăđc khá
nhiu chng loi vt liuăđóălƠăcácăloi thép chuămƠiămònădi các ch đ làm vic
khc nghităhn,ăphc v đc lc cho ngành khuôn mu th gi nói chung và th
trng khuôn mu Vit Nam nói riêng. Bên cnh nhng loi vt liu truyn thng
thì vt liu miăcũngăđƣăđc nghiên cu và ng dng trong nghiên cu ch to
khuôn,ătrongăđóăvt liu ắ kim loi btẰ cũngăđc chú trng,ătuyănhiênăđơyălƠămt
ng dng còn khá mi m nên cn nhiu thi gian và s đuătăln.
Bên cnh vic s dng các loi vt liu khác nhau thì qui trình sn xut
khuônăcũngănhăhng rt lnăđn chtălng khuôn: thit k, gia công, nhit luyn
ĐTăVσăĐ
xviii
khuônầ.Trongăđóănhit luyn là yu t quan trng nht nhăhngăđn chtălng,
tui th ca khuôn.
Cho nên vic nghiên cuăđánhăgiáăchtălng khuôn ép nha qua các khâu
nhăla chn vt liu,ăphngăphápăgiaăcôngầădi nhăhng ca các yu t nhă
ch đ nhit luyn,ăđ mài mòn ca khuôn, ch đ làm vicầlƠă mt vnăđ cn
phiăđc nghiên cu.
Vi mcăđíchăđóăchúng tôi tin hành ắănghiênăcu kh nĕngăng dng kim
loi btăđ ch to khuôn ép nhaẰăđ tìm hiu v công ngh luyn kim btăcũngă
nhăxemătínhăcht ca loi vt liuă nƠyăcóăđápăngăđcăđiu kin làm vic ca
khuôn ép nha hay không thông qua vic kho sát hai yu t quan trng nhtăđóălƠă

đ cng mu thí nghim và lng mài mòn.
Do tính chtăđaădng ca vnăđ và trong kh nĕngăđiu kin cho phép chúng
tôi tp trung nghiên cu tính cht ca vt liu kim loi btăchoăkhuônăépăđùnă(ăépă
liên tc ) cho sn phm nha.

Hình 1.1: Khuônăépăđùnăng nha

Hình 1.2: Mt s b khuôn ép phun
ĐTăVσăĐ
xix
T các kt qu thc t nhă trênă chúngă tôiă tin hành nghiên cu v cht
lng khuôn muvà công ngh luyn kim bt vi ni dung c th nhăsau:
Chngă1:ăGii thiu tng quan v nghiên cuăđ tài.
Chngă2:ăC s lý thuyt v luyn kim bt.
Chngă3:TinăhƠnhăthcănghimăđăxácăđnhăkhănĕngăngădngăkimăloiă
btălƠmăkhuôn.
Chngă4:σghiênăcu thc nghim và kt qu.
Chngă5:Kt lunăvƠăhng phát trin.
CHσGă1:ăTσGăQUAσ
1
CHNG1
TNG QUAN

1.1.TÍNH CP THIT CAăĐ TÀI
Xaănay,ăngi ta làm khuôn ép nha là bằng thép.Vt liuăđc chn làm
khuôn ép nha trong thc t thngălƠăSKD61ăcóăhƠmălng Crôm t 4,5 ậ 5,5%,
C = 1.4 ậ 1.6% [7]. Bên cnh SKD61 thì vt liuăS50Căcũngăđc s dng, tùy
thuc vào yêu cu ca sn phm nha. Đ chng mài mòn tt thì phi tôi cng b
mt khuôn, nu không thì b mt khuôn s khôngăđm boăđcăđ bóng. Đ gim
đ mòn thì b mt khuôn thép phiăcóăđ cng và các ht Cacbit trên b mt khuôn

phi chuyn t dng tip xúc mt qua tipăxúcăđimăđ gim masát, nuăkhôngănhă
vy ta phi tinăhƠnhăbôiătrnăchoăb mt khuôn.Tuy nhiên, vì là khuôn ép nha nên
khôngăđcăbôiătrnătrc tip mà khuôn phi có kh nĕng t bi trnă,ănu không,
kh nĕngăchng mài mòn ca khuôn rtăkém.ăChiăphíăđ làm bóng b mt khuôn là
rt ln.Đ va tit kimăđc thi gian gia công khuôn, thi gian làm bóng, li va
khc phcăđc nhngănhcăđim ca khuôn ép nha bằng thép nói trên ta phi
tin hành thay th vt liu làm khuôn truyn thng bằng mt loi vt liu mà có kh
nĕngăt bôi trnătt. đ tài này, tôi chn hp kim bt đ thay th vì nhngăuă
đim ca nó. Hp kim bt là mt vt liu hn hp gm nhiu thành phn vt liu
khácănhau,ătrongăđóăcóăGraphitălƠăcht t bôiătrnărt tt cho khuôn. Khuôn bằng
hp kim bt thì có th làm vic  nhităđ cao, không cn phi nhit luyn, s dng
đc lâu dài, li không cn phi gia công phc tpă nhă nhngă phngă phápă giaă
công khuôn truyn thngăkhác.ăTuyănhiên,ăđ hiuărõăhnăkh nĕngălƠmăvic ca
khuôn bằng kim loi bt này có ttăhnăkhuônăthépăhayăkhông,ăhayănóiăcáchăkhácălƠă
h s masát ca khuôn hp kim bt có thpăhnăkhuôn thép hay không ta phi tin
hành làm thí nghimăđ đaăraăkt lun.
Hnăna,ăăhinănayăncătaăphiănhpăkhuămtălngălnăcácăchiătităphă
tùngăămáyămócăđăphcăvălpărápămi,ăcũngănhăthayăthătrongăsaăcha.ăCácăchiă
tită máyă lƠmă vică ă điuă kină tiă trngă khcă nghit,ă víă dă nhă bánhă rĕng,ă thanhă
CHσGă1:ăTσGăQUAσ
2
truyn,ălyăhpăđngăcăôătôăxeămáyăhinănayătrênăthăgiiăđcăchătoăbằngăcôngă
nghăluynăkimăbt.ăăVităσamăgnăđơyăđƣăcóămtăvƠiănghiênăcuăngădngăcôngă
nghăluynăkimăbtă đăchătoă chiătitămáyă bằngă hpăkimăđng,ă thép, ăsădngăă
trongăchătoăcăkhí,ănhngăchaăcóănghiênăcuănƠoăđiăsơuăvƠoăvicătoăraăvtăliuă
btăthépăcóăđăbnăcao,ăchuămƠiămòn,ăchuătiătrngăvaăđp,ămƠăđiăătngăăđcă
chnăđăápădngăthănghimălƠăkhuônăépănha,ăvìăthămƠăđătƠiălunăánăcóăỦănghƿaă
khoaăhcăvƠăngădngăthcătinăcao.
1.2.CÁC NGHIÊN CUăTRONGăVĨăNGOĨIăNC
Khác viăphngăphápăluynăkimăthôngăthng, luyn kim bt( LKB) là quá

trình ch to chi tit t bt kim loi, hoc các hp cht ca kim loi.ăσguyênălỦăcă
bn là làm th nƠoăđ toăđc liên kt bn gia các ht mà bn cht ca chúng
hoàn toàn khác bit.
1.2.1. Các nghiên cuătrongănc
 Vit Nam t nhngă nĕmă 60ă đƣ btă đu hình thành các nghiên cu v
luyn kim bt. Gnăđơyăcôngăngh LKB ti Vităσamăđƣăphátătrin mnh m hn,ă
ng dng trong ch to hp kim nngălƠmăđuăđn xuyên, hp kim cng làm dng
c ct và các chi tită máyăă trongăđngăc,ămáyă đng lc. Các chi tit máy cht
lng cao, làm vicătrongă điu kin khc nghit, bằng bt thép hpă kimăă chaă
đcăăđuăătănghiênăăcu áp dng nhiu. Trênhình 1.3 là nh chp các sn phm
nghiên cu ch th t bt thép ca nhóm nghiên cu ti Vin Nghiên cuăCăkhí.

Hình 1.3: Sn phmăbánhărĕngăvƠăbánhăxíchălƠmăt bt thép.
CHσGă1:ăTσGăQUAσ
3
1.2.1.1. ChătoăbánhărĕngăMođunănhăbngăphngăphápăépăthyătƿnhă[4]
Tácăgi
ĐătƠiăcpănhƠănc,ăTngăccăcôngănghipăqucăphòng.
Nĕm
2007
Tómătt
σghiênăcuătínhătoán,ăthităk,ăchătoăđcăbánhărĕngămođunănh.

Ch toăđc chi tităbánhărĕngăviănĕngăsut và hiu qu s dng nguyên
liuăcao;ătuyănhiênăđ nơngăcaoăcătínhă,ătĕngătui th ca sn phm cn có nhng
nghiên cu trin khai tip vi nhng bin pháp gia công b sungătĕngăcng.
Cătínhăca sn phm sau thiêu ktăđt: 120-150 HB, Tỷ trng : 7,69 g/ 
3
.
Có th thy rằng các giá tr này còn thpăhnăsoăvi các sn phm ch to t

phôiăthépăđúcă,ăcánăvƠăgiaăcôngăcăkhí.ăKh nĕngăchng mài mòn và tui th thp
(ch đt 85 % ).
1.2.1.2. NghiênăcuănhăhngăcaăbinădngăđnăcălỦătínhăcaăvtăliuă
sauăthiêuăktătăbtăthépăcó nghinătrnăWăvƠăTiCăhtămnă[15]
Báo cáo gii thiu v kt qu nghiên cu thc nghim kho sát nhăhng
ca mcăđ bin dng vt liu sau thiêu kt t bt thép có nghin trn vonphram
(W) và các bít titan (TiC) ht mnăđn mt s tính chtăcălỦăcaănóănhăđ xp, mt
đ,ăđ cng và t chc t vi ca nhóm nghiên cu ng dng công ngh luyn kim
bt ti Vin Nghiên cuăCăkhíănhằmănơngăcaoătínhănĕngăs dngăđ ch to chi tit
máy làm vicătrongăđiu kin khc nghit (chu mòn và chu ti trng cao).
Tácăgi
VũăTrungăTuyn
Nĕm
2005
Tóm
tt
ThƠnhăphnăvtăliuă[2,0ă%ăCu;ă0,8ă%ăGrafită;ă0,8ă%ăZnăvƠăcóănghinătrnă
thêmăcácă htăcngă 0,5ă ÷ă1,5ă %ăW;0,5ă ÷ă 1,5ă %TiCă(đă htă = 10 ÷ 20
μm)].ăHnăhpăvtăliuăbtăcóăhtămnăW,ăTiCănhnăđcăsauăkhiătrnăđuă
trênămáyătrnălyătơmăhƠnhătinh.
Phngăphápăthíănghim:ăÉpătoăhìnhămuăthíănghimăcóăkíchăthcăhìnhă
hcăHăxăBăxăLă=ă12,5ăxă32,5ăxă60,0ămmă.Thiêuăktătrongălòăđinătrăngă
thanăcóămôiătrngăkhíăboăvăhyđrôăH2ă:ăápălcăépăbtătoăhìnhăpă=ă250ă
÷ă750ăMPaăvibcănhyăΔpă=ă50ăMPa,ănhităđăthiêuăktăTă=ă1.075ă÷ă
1.325ăđăCăviăbcănhyăΔTă=ă25ăđăC,ăthiăgianăthiêuăktăăńă=ă0,5ăă÷ă
3,0ăhăviăbcănhyăăΔńă=ă0,25ăh).
CHσGă1:ăTσGăQUAσ
4
1.2.1.3. Thităkăkhuônăchoăsnăphmănhaăă[1]
Tácăgi

VũăHoƠiăỂn
Nĕm
HƠăσiă1994
Tómătt
Tínhătoán,ăcũngănhălaăchnăcácăthôngăsăchoăcácăchiătitătrongăkhuônă
ép phun

ChănêuălênăđcăcôngădngăcaătngăbăphnăvƠălaăchnăcácăthôngăsăchă
chaăđăcpăđnăquyătrìnhăchătoămtăăkhuôn épănhaălƠănhăthănƠo?
NgoƠiăraăcònăcóăcácănghiênăcuăsauăđơy:
1.2.1.4. VũăTrungăTuyn,ă(2008),ắThcănghimăépătoăhìnhăậ thiêuăktăbtă
thépăhpăkimăhóaăvƠăbinădngăvtăliuăsauăthiêuăkt”,ăChuyênăđăTinăsƿă3,ăVină
σghiênăcuăCăkhí,ăHƠăσi,ă12/2008, 132 trang.
1.2.1.5. HƠăMinhăHùng,ă(2000),ăắσghiênăcuăápădngăcôngănghăluynăkimă
btă chă toă tayă biênă xeă máyă HτσDAă -C100/110”ă (Phnă 2:ă HD-GF6), Báo cáo
ChuyênăăđăKHCσ05-06-05ăthucăăđătƠiăσCKHăcpăσhƠăncăKHCσă05-06,ăVină
σghiênăcuăCăkhí,ăHƠăσi,ă246 trang.
1.2.2. CácănghiênăcuăncăngoƠi
Sn phm LKB s dng nhiu trong ngành ch to ô tô - xeămáyăđangăngƠyă
càng phát trin. Trên hình 1.4 lƠăsăđ nguyên lý công ngh sn xut chi tit máy
bằngkim loi bt, còn hình 1.5 & 1.6 ậ gii thiu các chi tit máy LKB sn xut 
ngoƠiănc. Các sn phmănh:ă trt,ăxyălanh,ăbánhărĕng,ăthanhătruyn, Ví d
ti Nht Bn trung bình mt xe ô tô du lch s dngăđn 8 kg các chi tit LKB, ti
Mỹ trên 12 kg/1xe, tiăĐc 6 kg/xe , trongăđóă75ă%ăcôngăsut là bt st, thép cht
lng cao và 85 % tng snălngădùngăđ ch to các chi tit kt cu, 60 % s chi
tităđóăđc dùng trong công nghip ch to ô tô.

CHσGă1:ăTσGăQUAσ
5

Hình 1.4: S đ công ngh ch to chi tit máy bằngăphngăphápăLKBă
ca hãng KREBSOGE [ 8 ]
CHσGă1:ăTσGăQUAσ
6


Hình 1.5; 1.6:Các chi titămáyătrongăđngăcăôătôăch to bằng công ngh LKB [ 8]
Các nghiên cuăcóăliênăquanăđnăđ tài:
1. Predicting the Response of Powder Metallurgy Steel Components to
Heat Treatment [17]
Tácăgi
Virendra S. Warke
Nĕm
July 2008
Tómătt
Mcătiêuănghiênăcu:
- Cácătínhăchtăcăhc
- Quáătrìnhăchuynăđiănhit
- ChuynăđiăphaătrongăquáătrìnhăxălỦănhităkimăloiăbt.
2. Iron-based alloy for platic molds .
Tácăgi
Gerhard Hackl, Karl Leban, Manfred Gstettner
Nĕm
1997
Tóm tt
VicăsădngămtăhpăkimăMactenxităcóăchaăcrômăchoăkhuônăépănha,ă
ktăquălƠmătĕngăđăcngăcaăkhuônălênă45ăRockwell
Đ tài nghiên cu nâng cao chtălng khuôn mu bằng cách ci tin vt liu làm
khuôn.ChaăđánhăgiáăquáătrìnhămƠiămònăca khuôn mu.
CHσGă1:ăTσGăQUAσ

7
3. Plastic molds and methods for producing the same
Tácăgi
Gary Steven; Kenneth E. Pinnow (both of Pittsburgh,Pa)
Nĕm
1971
Tóm
tt
σghiênăcuăsnăxutăkhuônănhaătăvtăliuăkimăloiăcóătínhăchngămƠiă
mònăcaoă(phùăhpăchoăkhuônăépănha)
4. Metal Powder Processing ( quá trình to kim loi bt)[26]
Tácăgi
Prof. J.S. Colton
Nĕm
2009
Tómătt
TngăquanăvăquáătrìnhătoăbtăvƠăquáătrìnhăxălỦănhităchoăvtăliuăkimă
loiăbt
5. Powder Metal Technologies and Applications[24]
Tácăgi
Volume 7 of ASM Handbook
Nĕm
1998
Tóm
tt
σghiênăcuăsnăxutăvtăliuăluynăkimăbtăcũngănhăcácăngădngăcaă
nóăvƠoăthcăt.

1.3.MCăTIểUăNGHIểNăCU
Nghiên cu,ănơngăcaoăcătínhăvt liu hp kim bt sau thiêu kt v:ăđ bn,

tính chu mài mòn t vt liu bt nguyên liuăđu vào là bt st có nghin trn các
ph gia nhăZnăậ Stearat, C ậ graphit viăhƠmălng nh,ăđm bo yêu cuăđ ch
to chi tit máy làm vicătrongăđiu kin khc nghitănhăchu mài mòn, chu ti
trngăvaăđpăcóăthayăđi chiu vi tn sut cao.
Nghiên cu mài mòn ca tng loi vt liu, ri soăsánhăđ cngăvƠălng mài
mòn vi vt liu truyn thng.
CHσGă1:ăTσGăQUAσ
8
1.4. ĐIăTNGăNGHIểNăCU
Điătng nghiên cu là các tính cht ca vt liu KLB nhnăđc khi ép to
hình, thiêu kt ri so sánh đ cng,ălng mài mòn ca nó trênăcăs bt st có
nghin trn b sung Zn ậ Stearat, C ậ graphit viăhƠmălng nh.ă Điă tng áp
dng th nghim so sánh là vt liu S50C, SKD61.
1.5. Ý NGHƾAăKHOAăHCăVĨăTHCăTINăCAăĐăTĨI
ụănghƿaăkhoaăhc:
- HăăthngăhóaăcăsălỦăthuytăvƠăktăquăăthcănghimăngădngăcôngănghă
luynăkimăbtă(LKB).
- Bằngăktăquănghiênăcuăthcănghimăkhoăsátănhăhngăcaămtăsăthôngăsă
công nghăchínhănh: ápălcăépăbtătoăhình;ănhităđăthiêuăkt;ăthiăgianăthiêuăkt;ăđă
cngăvtăliuăbt thép htămnăđătìmăraăquyălutăngăxăcaăloiăvtăliuănƠy.ă
- ĐƣăđaăăraămôăhìnhătoánăhcămôătăhƠmămcăătiêuăđăxp,ăđăcngăvƠăđă
mài mòn vtăăliuăthiêuăktăphăthucăvƠoăquáătrìnhăép,ăthiêuăktăvƠăthiăgianăthiêuă
kt,ăđmăboănơngăcaoăcătínhăvtăliuăsauăthiêuăktădùngăchoăchiătitămáyălƠmăvică
ătiătrngăkhcănghit.ăKtăqu đoăđăcng,ălngămƠiămònăKLBăsălƠăđiătngăđă
taăsoăsánhăviăviăđăcng vƠălngămƠiămònăcaăvtăliuăS50C,ăSKD61ăđătăđóă
đánhăgiáăxemăvtăliuăKLBăcóăkhănĕngăthayăthăhayăkhông.
ụănghƿaăthcătin:
- Đăxutăđcăchăđălcăép,ănhităđăvƠăthiăgianăthiêuăkt,ătrênăcăsăsă
liuăvƠăphngătrìnhăcóăđcătaăcóăthăđiuăchnhăchoălnăépătipătheo.
- Să dngă cácă môă hìnhă toánă hcă môă phngă hƠmă mcă tiêuă đă xp,ă đă mƠiă

mòn,ăđăcng vtăliuăsauăépăvƠăthiêuăkt,ăphăthucăvƠoăcácăthôngăsăcôngănghă
chínhă(ápălcăépăp;ănhităđăthiêuăktăTt.k;ăthiăgianăthiêuăkt;ăđătínhătoánăminăcácă
giáătrăthíchăhpăchoăphépăcácănhƠăsnăxutăápădngăđăchătoăcácăchiătitămáyătă
btăstănghinătrn thêmămtăsănguyênăt bằngăphngăphápăluynăkimăbt.
- ĐƣăđaăraăktălunăvătínhăkhăthiăthayăthăcaăvtăliuăKLB. LƠămtătrongă
nhngăcăsăđătaăphátătrinăđătƠiătipătheo.
CHσGă1:ăTσGăQUAσ
9
1.6. ĐIMăMIăCAăLUNăVĔN
- Toăraăđcămtăhnăhpăvtăliu,ătrongăđóăcóăGraphitălƠăchtătăbôiătrn.
- Tìmăraăphngătrìnhătoánăhc.
- CĕnăcăvƠoăcácăhăsătìmăđc,ăkhiăđaăvƠoăsnăxutăkhuônăépănhaăthcătă
thìăchăcnăđiuăchnhăthôngăsăchoăphùăhpămƠăthôi.
- SoăsánhălngămƠiămònăcaăKLBăviăvtăliuăSKD61ăvƠăS50C.ă
1.7. PHNGăPHỄPăNGHIểNăCU,ăCỄCHăTIPăCN
1.7.1.ăPhngăphápănghiênăcu
Kt hp nghiên cu lý thuyt vi thc nghim:
- Lpăcácăquyătrìnhăchătoăbtăkimăloi
- Phngăphápăđoăđăxp
- PhngăphápăxácăđnhăđămƠiămòn
- Phngăpháp đo tăchcătăvi
- Phngăphápăquyăhochăthcănghim
1.7.2.ăCáchătipăcnăniădungănghiênăcu
- σghiênăcuămtăăsăăktăăquăăngăădngăăcôngăănghăăLKBăăđăăxácăăđnhăă
niăădungnghiênăcuăphátătrinăthêmăcaălunăvĕn.
-Nghiên cu và gii quyt vnăđ nơngăcaoăcăătínhăvt liu v đ bn, kh
nĕngăchu mài mòn t vt liu bt st bằngăphngăphápănghin trn thêm các thành
phn sung Zn-Stearat, C ậ graphit viăhƠmălng nh.
- S dng các thit b đoălng, thit b phơnătíchăkimătngăđ xácăđnh các
thông s kỹ thutăvƠăđánhăgiáăcuătrúcăkimătngăca vt liu.

- Đƣătn dngăđc máy tinăđ kimătraălng mài mòn.
1.8. GIIăHNăNIăDUNGăNGHIểNăCU
Ngoài các niădungăđƣătrìnhăbƠyăthìătrongălunăvĕnăvn tn ti nhiu gii hn:
- ChănghiênăcuăđcăthƠnhăphnăbtăstăcóănghinătrnăthêmăGraphitămƠăthôi.
- Lcăépămuăthíănghim,ăthiăgianăvƠănhităđăthiêuăktăđcătinăhƠnhătrongă
điuăkinăthităbăcó gii hn,ăvìăvyăđơyălƠămtăhnăchărtăln.
- Đăcngăđtăđcăchaăthaămƣnăyêuăcuăcnăđtăra.
CHσGă1:ăTσGăQUAσ
10
- Chaăchătoăđcămuăthíănghimăthcătăcũngănhămuăthíănghimăcóăđă
cngătheoăyêuăcu.
1.9.CUăTRÚCăLUNăVĔN
Chngă1:ăGii thiu tng quan v nghiên cuăđ tài
Chngă2:C s lý thuyt v luyn kim bt
Chngă3:TinăhƠnhăthcănghimăđăxácăđnhăkhănĕngăngădngăkimăloiă
btălƠmăkhuôn.
Chngă4:σghiênăcu thc nghim và kt qu
Chngă5:Kt lunăvƠăhng phát trin
CHσGă2:ăCăSăLụăTHUYTăVăVTăLIUăKIMăLτIăBT
11
CHNGă2
CăS LÝ THUYT V VT LIU KIM LOI BT

2.1. GII THIU CHUNG V LUYN KIM BT
Luyn kim btăđc áp dng trong thc t cuc sngăloƠiăngi t rt sm,
trc c Luynăkimătrongălòăcao.ăσgi nguyên thyăbc vào thiăđiăđ st là
nh đƣătìmăđc st btăđ ch to dao, kim. Khi luyn kim trong lò cao xut hin,
Luyn kim bt b lãng quên mt thiăgianădƠi.ăĐnăđu th kỹ 20 , Luyn kim bt
mi có v trí trong ngành luynăkimă.ăBcăđu Luyn kim btăăđc áp dng vi
kim loi khó nóng chyănhăBch Kim, Vonfram,ăsauăđóăphátătrin áp dngăđi vi

các vt liu t hp và hpăkimănhă:ăHp kim cng, vt liu Composite. Ngày nay,
kỹ thut Luyn kim btăđƣăphátătrin mnh m  nhiuălƿnhăvc :
Sn xut các chi tit máy t hp kim cng, bn nhit: Cacbit Vomfram, Titan và
KimăCngănhơnătoầđ ch to vt liu ct gt : dao tin,ădaoăphay,ămũiăkhoanầ
Sn xut các loi vt liuăđc bit ,vt liu t hp ca các kim loi, oxyt kim
loi và phi kim loiă đ ch to các sn phm chu nhită đn 1000
0
Că nh:ă cánhă
Tuabin, vt liu gm, vt liu tầ
Sn xut vt liu masat và chng masat , vt liu xp có cha duănh:ăbc
xpầ
Sn xut các chi tit máy ( gia công không phoi).
2.1.1.uănhcăđim ca luyn kim bt
2.1.1.1.uăđim
- BằngăphngăphápăLuynăkimăbtăcóăthăchătoăđcă nhngăvtă liuă,ă
nhngăchiătităcóătínhăchtăđcăbită,ăcóăyêuăcuăkỹăthutăcaoămƠăđôiăkhiăbằngăcácă
phngăphápăcôngănghăkhácăkhôngăthăhocăchătoărtăkhóăkhĕn.
- Đaăsăcácăsnăphmătoăraăkhôngăcnăgiaăcôngăcăkhíă(ăgiaăcôngăkhôngăphoiă).
- Cácăsnă phmătoăraăcóăcălỦătínhăcũngănhăđăchínhăxác,ă đăbóngăsnă
phmăcao.
- VnăđuătăchoăLuynăkimăbtăkhôngăln,ăkhănĕngăthuăhiăvnănhanh.
CHσGă2:ăCăSăLụăTHUYTăVăVTăLIUăKIMăLτIăBT
12
- Snăphmăthuăđcăcóăhăsăthuăhiăcaoătiă95ậ98%, trong khi gia công
Căkhíă,ăĐúcăchăđtă60ăậ 70 %
- Dơyăchuynăcôngănghăkháăđnăgină,ămcăđătăđngăhóaăvƠăcăkhíăhóaă
cao,ănĕngăsutălaoăđngăcao.
2.1.1.2.Nhcăđim:
Kh nĕngăch to các sn phmăcóăkíchăthc ln b hn ch vìăliênăquanăđn
khuôn ép , thit b áp lc, lò thiêu ktầ

Không hiu qu trong sn xut qui mô nh do tn kém trong vic ch to
khuôn ép.
2.2. QUY TRÌNH CÔNG NGH V LUYN KIM BT
Công ngh sn xut sn phm t kim loi bt bao gm các khâu:
- Chătoăbtăkimăloi
- Épătoăhìnhăsnăphm
- Thiêuăkt
- Giaăcôngăhiuăchnhăhình.
2.2.1. Quá trình ch to bt kim loi
Ch to bt kim loiălƠăcôngăđonăđu tiên ca quá trình Luyn kim bt. Hin
có nhiuăphngăphápăto btăkhácănhau.ăCácăphngăphápăto bt quytăđnh cht
lng , c kíchăthc ht, giá thành ch to bt kim loiầchoăphépăs dng mt
cách linh hot và rngărƣiăcácăđc tính caăchúngăđ điu khin quá trình to ra các
loi bt kim loi có nhng tính cht chuyên dng [ 5 ]

Có th phân loi quá trình to btătheoăcácăphngăphápăgiaăcôngăsau:
- Cácăphngăphápăhóaăhc
- Cácăphngăphápăcăhc
2.2.1.1. Các phngăphápăhóaăhc to bt kim loi
Cácăphngăphápăhóaăhc to bt kim loi gn lin vi các quá trình chuyn
bin hóa hc.ăCácăphngăphápăhóaăhc ch yuăđc áp dngăđ to bt kim loi
lƠă:ăphngăphápăhoƠnănguyênăvƠănhit phân hp cht Cacbonyl.

CHσGă2:ăCăSăLụăTHUYTăVăVTăLIUăKIMăLτIăBT
13
a. PhngăphápăhoƠnănguyên
PhngăphápăhoƠnănguyênăđc s dngăđ thu bt kim loi sch t hp cht
ca nó da trên phn ng hoàn nguyên. Cht hoàn nguyên có tính kh rt mnh:
thanăkhíăCτầkhiătácădng vi Oxyt kim loi và gii phóng kim loi nguyên cht.
MeAă+ăXă↔ăMeă+ăXAăậ Q ( 2.1)

Trongăđó:
Meă:ăKimăloiăcnătoăbt
A : Thành phn phi kim loi ( O, CL, F, mui kt taầ)ăto nên hp cht
cn hoàn nguyên MeA.
X : Cht hoàn nguyên
Q : Hiu ng nhit ca phn ng.
Điu kin xy ra phn ng : Ái lc hóa hc ca thành phn phi kim loi A
vi cht hoàn nguyên X phiă caoă hnă áiă lc hóa hc ca A vi cht cn hoàn
nguyênăMe.ăĐ nhnăđc bt sch thì chtăhoƠnănguyênăMeăkhôngăđc hòa tan
hoc to thành hp cht vi kim loi cn hoàn nguyên. Các cht hoàn nguyên
thngăđc dùng là: Than ci, Cácbon rn, Grafitầ
uăđim caăphngăphápănƠyălƠăđnăgin , vt liu d kim, rẻ tin, bt to
ra có tính kh ép tt. Hn ch là ch áp dngăđc cho mt s kim loi nhtăđnh, và
thích hp vi qui mô nh.
b. PhngăphápănhităphơnăhpăchtăCacbonyl
Trongăcôngănghip,ăphngăphápănhităphơnăhpăchtăCacbonylăthngăđcă
ngădngăđăsnăxutăcácăloiăbtăσi,ăMo,ăCr,ăCo,ăWầ
CacbonylălƠăhpăchtăcaăcácănguyênătăkimăloiăcùngăCτădiădngăcôngă
thcăchungăMe(ăCτ).
σguyênălỦăphngăphápănhităphơnăhpăchtăCacbonylădaătrênăcăsăphnă
ngăhóaăhc:




+ăăcCτă→ăbBă+ă

( )




( )

→ăaMeă+ăcCτăăăăăăăă(2.2)