Tài liệu giáo trình vật liệu cơ khí, chương 9 ppt

Chương 9: CÁC HÌNH THỨC HÓA NHIỆT LUYỆN
I. THẤM CACBON:
1.
Đònh nghóa, Mục đích, yêu cầu:
*Đònh nghóa: Thấm cacbon là phương pháp hóa nhiệt luyện
nhằm làm bão hòa cacbon vào bề mặt chi tiết được chế tạo từ
thép cacbon thấp.
*Mục đích: Áp dụng cho các chi tiết bò ma sát ở bề mặt và chòu
lực lớn, va đập, uốn, xoắn.
*Yêu cầu:
-Lớp thấm có (0.8 -1)%C dưới giới hạn này lớp thấm sau khi tôi
không đủ độ cứng và chống mài mòn, cao hơn giới hạn này lớp
thấm dễ bò tróc.
-Thành phần cácbon giảm dần từ mặt vào lõi
-Lớp thấm cacbon tạo lưới XeII.
II. CÁC PHƯƠNG PHÁP THẤM CACBON:
1. Thấm cacbon ở thể rắn:
-Chất thấm (10 -15)%BaCO
3
+ than gỗ (3-5mm)
-Chuẩn bò hợp thấm
-Lò nung 880-900
0
c
-Vận tốc khuếch tán
v = 0.1 - 0.12mm/1h giữ nhiệt
* Ưu nhược điểm
-Đơn giản dễ làm kể cả nhưng nơi có điện và không có điện
-Chất lượng không cao
-Không khống chế nồng độ chất thấm
-Năng suất thấp

-Điều kiện lao động nặng nhọc
-Không tôi trực tiếp sau khi thấm
2.
Thấm cacbon ở thể lỏng:
-Chất thấm (6 - 10)%SiC là chính
Người ta nung trong hỗn hợp muối nóng chảy
(75-85)%Na
2
CO
3
+ (10-15)%NaCl + (6-10)%SiC
-Nhêït độ thấm 840-860
0
c
-Vận tốc khuếch tán
v = 0.2 - 0.3mm/1h giữ nhiệt
* Ưu nhược điểm
-Năng suất cao, chất lượng tốt, điều chỉnh được nồng độ chất
thấm.
- Tôi trực tiếp sau khi thấm
-Trong quá trình làm việc có nhiều khí độc hại
-Ăn mòn thiết bò
-Chỉ phù hợp để thấm chi tiết có kích thước bé
-Khó làm sạch trong khi thấm
3.
Thấm cacbon ở thể khí:
-Cacbon là chất thấm
C
n
H

2n+2
 C
ht
+ H
2
-Lò thấm chuyên dùng
-Nhiệt độ thấm 930-950
0
c
-Vận tốc khuếch tán
v = 0.2 - 0.3mm/1h giữ nhiệt
* Ưu nhược điểm
-Cho năng suất cao chất lượng tốt
-Dễ cơ khí hóa tự động hóa
-Điều kiện lao động tương đối tốt
-Có hiện tượng muội (bồ hóng)
-Thiết bò dùng mắc
4
.Nhiệt luyện sau khi thấm cacbon:
* Xác đònh tổ chức lớp thấm
- lớp thấm có thành phần cacbon giảm dần từ ngoài vào. Do đó
khi làm nguội từ ngoài vào trong có tổ chức.
HP KIM CỨNG
I. KHÁI NIỆM CHUNG:
1.
Đònh nghóa:
Hợp kim cứng là vật liệu điển hình với độ cứng, độ chòu nhiệt
rất cao (800-1000
o
C). Hợp kim này được dùng phổ biến làm các

dụng cụ cắt giọt kim loại và phi kim loại có độ cứng cao. Điều
đặc biệt hợp kim cứng có độ cứng 85-92HRC mà không phải
nhiệt luyện.
2.
Thành phần:
Thành phân là cacbit của các kim loại khó nóng chảy như W, Ti
. Co được làm chất kết dính giữa các cacbit đó.
3.
Phương pháp chế tạo:
-Bột W nguyên chất trộn với bồ hóng bóng đèn, hỗn hợp này
nung trong lò điện trong môi trường H
2
ta nhận được cacbit W ở
dạng bột.
-Bột mòn WC và Co theo tỷ lệ nhất đònh trộn lẫn bằng máy trộn
trong 24h, bằng keo dính và chất sấy khô.
-Đem hỗn hợp ép dưới áp suất 10-40kg/cm
2
-Các miếng hợp kim cứng đem thiêu kết trong môi trường H
2

ở
t
o
= 1400
o
c, hợp kim co ngót lại 25% trở nên rất cứng.
II. CÁC LOẠI HP KIM CỨNG:
1. Hợp kim cứng dùng để hàn đắp:
Hợp kim cứng dùng để hàn đắp lên các mũi dao, bề mặt chi tiết

bò mài mòn nhiều bằng cách hàn hơi hoặt hàn hồ quang.
*HK cứng đúc:
-Stêlit B2K có độ cứng 46-48HRC, nhiệt độ chảy 1260, Socmai
N1 có độ cứng 49-54 HRC, nhiệt độ chảy 1275 dùng để hàn đắp
lên vật liệu không có va đập như mũi tâm máy tiện khuôn uốn...
-Stêlit B3K có độ cứng 42-43HRC, nhiệt độ chảy 1275, Socmai
N2 có độ cứng 42-45 HRC, nhiệt độ chảy 1275 dùng để hàn đắp
lên vật liệu có va đập như khuôn dập...
*Hợp kim cứng loại hạt:
-Stalimit có độ cứng 56-57HRC dùng để hàn lên các vật liệu
chiu mài mòn cao như răng gầu xúc …
*Hợp kim cứng dạng que:
Là những que hàn hợp kim cứng có bọc một lớp thuốc, loại này
hàn bằng hồ quang điện sau khi hàn có độ cứng 45-57HRC
2.
Hợp kim cứng loại gốm:
*Nhóm hợp kim W: (BK)
Gồm có WC và Co kim loại, các loại thường dùng là HK: BK2,
BK6, BK8..
Số đứng sau chữ K chỉ %Co.
Ví dụ: BK8 có 8%Co và 92%WC.
-BK2 dùng làm dao doa tinh cho gang và kim loại màu.
-BK6 dùng làm dao tiện, phay, doa thô cho gang và kim loại
màu.
-BK8 dùng làm dao tiện thô, dao bào, mũi khoan cho gang và
kim loại màu.
*Nhóm hợp kim Tian Wônfram: (TK)
- T14K6 dùng làm dụng cụ cắt tiện thô, tinh.
Gồm WC và TiC. Các loại thường dùng là T14K8, T15K6…
Số đứng sau chữ T chỉ %TiC

Số đứng sau chữ K chỉ %Co
- T14K8 dùng làm dụng cụ cắt tiện thô, phay, khoan … thép
cacbon và thép hợp kim.
2. Hợp kim gốm khoáng vật:
-Thành phần chủ yếu là Al
2
O
3
thiêu kết ở nhiệt độ cao.
-Có độ cứng cao và tính chòu nhiệt cao, nhưng độ bền kém và
giòn hơn nên dùng cắt giọt nhẹ không có va đập.
-Thích hợp gia công vật liệu cứng hơn là vật liệu mềm dai.
-Dùng hợp kim cứng dạng miếng nhỏ có 3,5,6 lưỡi cắt gắn vào
mũi dao bằng cách dán, cơ khí, hàn vảy…