Đồ án: Chế tạo đĩa cưa kim loại

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KHOA HỌC VÀ KĨ THUẬT VẬT LIỆU

ĐỒ ÁN 1
(chọn vật liệu)

Đề tài: Đĩa cưa kim loại


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KHOA HỌC VÀ KĨ THUẬT VẬT LIỆU

*Giảng viên hướng dẫn: Ts. Nguyễn Thanh Sơn

*Sinh viên thực hiện: Bùi Văn Tú

20134467

Lê Tôn Toán 20134031


NỘI DUNG

1. Giới
thiệu
chi tiết

2.
Chọn
vật liệu

3. Quy
trình
sản
xuất


1. Giới thiệu chi tiết
1.1 Hình ảnh

*Kích thước 350*2.5*40

 *Lưỡi cưa được sản xuất 
với răng dạng BW


1. Giới thiệu chi tiết
1.2 Điều kiện làm việc
*Chịu ma sát lớn, mài mòn cao
*Lực tác động lớn để bóc tách
kim loại
*Làm việc ở nhiệt độ cao khoảng
500 oC
*Chi tiết có chịu va đập khi làm
việc


1. Giới thiệu chi tiết
1.3 Yêu cầu cơ tính
*Để chịu ma sát và mài mòn tốt chi tiết cần phải có
độ cứng cao, độ bền lớn để chịu lực lớn khi làm việc

*có tính cứng nóng để giữ được độ cứng ở nhiệt độ
cao khoảng 600 0C
*chi tiết có thể chịu được va đập


2. Chọn vật liệu
2.1 Chọn vật liệu
*Để đáp ứng các yêu cầu cơ tính như trên ta chọn
mác thép gió M2
C

Si

Mn

P

S

Cr

Mo

V

W

0,78- 0,20- 0,15- <0,0 <0,0 3,75- 4,50- 1,75- 5,500,88 0,45 0,40
3
3

4,50 5,50 2,20 6,75


2. Chọn vật liệu
2.2 Lý do chọn vật liệu
*Đáp ứng được các yêu cầu cơ tính của chi tiết:
+Thép gió M2 sau khi nhiệt luyện đạt độ cứng

cao

(>60 HRC), độ bền cao
+Giữ được độ cứng làm việc tới 600 0C
*có tính công nghệ và tính sử dụng tốt.
*Là loại thép gió chứa ít W do đó rẻ và đang được sử dụng
khá phổ biến.


2. Chọn vật liệu
2.3Bảng mác thép tương đương
C

Si

Mn

P

S

Cr

Mo

V

W

Việt Nam
85W6Mo5Cr4V2

0.800.88

-

-

-

-

3.84.4

5.05.5

1.72.1

5.56.5

Mỹ
M2

0.780.88

0.200.45

<0.03

<0.03

3.754.50

4.505.50

1.752.20

5.56.75

Nga
P6M5

0.820.90

0.200.50

0.200.50

<0.03

<0.025 3.804.40

4.805.30

1.702.10

5.56.5

Nhật
SKH51

0.80.9

<0.4

<0.4

-

-

4.55.5

1.52.2

5.56.7

0.150.40

3.84.5

2. Chọn vật liệu
2.4 Nhận sét sự khác nhau giữa các mác thép tương đương
*Các mác thép tương đương theo tiêu chuẩn của các nước
có hàm lượng
cacbon giao động quanh 1.1%
*Hàm lượng các nguyên tố tạp chất của các mác thép gần
như tương đương với nhau, chênh lệch không đáng kể.
*Mác thép của Nga nguyên tố S nhỏ hơn các mác thép
khác


2. Chọn vật liệu
2.4 Công dụng của các thành phần trong thép
*Vanadi và Molipden (với sự có mặt của Crôm) liên kết với cácbon rạo thành 
cacbit đặc biệt khó kết tụ khi ram dạng M6C và ngăn cản sự phân hủy 
mactenxit. Việc tiết ra các cacbit phân tán xảy ra khi ram ở nhiệt độ cao 
(500-6000C) gây ra sự hóa cứng phân tán mactenxit –hiện tượng độ cứng 
thứ 2. 
*Độ cứng thứ 2 và độ chịu nóng được nâng cao đặc biệt có hiệu quả khi đưa 
vào một số chất tạo cacbit mạnh chằng hạn như W, Mo và V. Khi ram vanadi 
tách ra ở dạng cacbit và tăng cường hiệu quả háo cứng phân tán, còn W 


2. Chọn vật liệu
2.4 Công dụng của các thành phần trong thép
*Côban cũng tạo khả năng tăng cứng nóng mặc dù không tạo cacbit
nhưng nâng cao năng lượng của lực liện kết giữa các nguyên tử, ngăn
cản sự kết tụ cacbit và tăng độ phân tán của chúng.
*Được hợp kim hóa phức tạp như vậy, các dụng cụ cắt bằng thép gió duy
trì được độ cứng ở nhiệt độ cao đến 550-650 0C và cho phép cắt với năng

suất cao hơn các dụng cụ bằng thép cacbon và thép hợp kim từ 2 đến 4
lần.


3. Quy trình sản xuất
3.1 Quy trình chế tạo
phôi

Cán nóng

Ủ đẳng nhiệt

Cắt tạo hình

Kiểm tra

Mài bề mặt,
mài răng

Nhiệt luyện


3. Quy trình sản xuất
3.2 Tăng tính công nghê
Về tổ chức tế vi, do thành phần hợp kim cao, 10 20% và cacbon cao nên thép gió thuộc loại lêđêburit
(khi ủ), mactenxit (khi thường hóa, ở trạng thái cung
cấp). Thép chứa nhiều cacbit (15 - 25%), sau khi đúc
cacbit chủ yếu ở dạng cùng tinh lêđêburit hình xương
cá nên rất giòn và phải làm nhỏ chúng bằng biến
dạng nóng (cán, rèn).

3. Quy trình sản xuất
3.2 Tăng tính công nghê
*Thông thường phôi được cung cấp có tiết diện
càng nhỏ chứng tỏ đã được cán với độ biến dạng
(ε) mạnh nên đã có cacbit nhỏ mịn và phân bố
đều. Ở các nhà máy cơ khí thường tiến hành rèn
lại các phôi lớn (ф > 40).


3. Quy trình sản xuất
3.2 Tăng tính công nghê
Sau khi rèn bị biến cứng, thép được qua ủ không hoàn toàn
+Nhiệt độ ủ 830 - 840 0C
+giữ nhiệt độ 1 giờ trên mối inh chiều dày
+sau đó làm mát cùng lò khỏang 28 0C/ một giờ đến 540 0C, tiếp
tục làm nguội cùng lò hoặc ngoài không khí
+Sau ủ đạt độ cứng HB 241 - 269 với tổ chức peclit (dạng xoocbit)
+ cacbit nhỏ mịn phân bố đều, có thể chịu gia công cắt được.
(chú ý khi nung nóng không được quá 220 0C trên 1 giờ ở vùng
nhiệt độ thấp)


3. Quy trình sản xuất
3.3 Tăng tính sử dụng


3. Quy trình sản xuất
3.3 Tăng tính sử dụng

*Tôi phân cấp làm nguội trong muối nóng chảy
+Nung phân cấp lần lượt ở 650 0C và 850 0C thời gian giữ
nhiệt 1,5 phút trên 1 mm chiều dày.
+tôi ở nhiệt độ 1220 0C giữ nhiệt 1 phút trên 1mm chiểu dày
+Tôi phân cấp trong muối nóng chảy 520 0C để giảm biến
dạng
(chú ý nung không quá 220 0C trên 1 giờ, và môi trường chống
oxi hóa và thoát các bon)


3. Quy trình sản xuất
3.3 Tăng tính sử dụng
+Sau khi tôi thép chưa đạt độ cứng cực đại vì trong tổ chức ngoài
mactenxit và cacbit sơ cấp còn có 30 – 40% austenite dư
+Cần ram nhiều lần ở 560 0C để austenite dư chuyển biến thành
mactenxit (3 lần)
+Trong quá trình ram cascbit M6C phân tán được tiết ra khỏi mactenxit và
austenite dư. Austenite nghèo cascbon và nguyên tố hợp kim trở nên kém
ổn định hơn và khi làm nguội suống thấp hơn điểm Mđ thì chuyển biến
thành mactenxit. Sau khi ram 3 lần, mỗi lần khoảng 1 giờ và nguội trong
không khí thì lượng austenite giảm xuống chỉ còn 3-5 %.


3. Quy trình sản xuất
3.4Mác thép thay thế
*Mác thép thay thế được sử dụng là T1
C

Si

Mn

P<

S<

Cr

V

W

0.650.80

0.200.40

0.10.4

0.03

0.03

3.754.50

0.91.3

17.2518.25

→Mác thép này có cơ tính tương đương với mác đã
chọn, có quy trình sử lý nhiệt khá giống nhau, do

chứa nhiều W hơn nhiều nên đắt hơn


4. Tài liệu tham khảo
*Vật liệu học cơ sở - Nghiêm Hùng
*Sách tra cứu các mác thép thế giới – Trần Văn
Định, Ngô Trí Phúc
*tham khảo một số tài liệu khác trên Google,
Facebook,…..


Cảm ơn thầy (cô) và các bạn đã lắng
nghe.