Tiểu luận Vật liệu kỷ thuật về mũi khoan bằng thép gió

MỤC LỤC

1. Nội dung thực hiện

- Tên sản phẩm.

- Khả năng thích nghi và khả năng thay thế.

2. Kí hiệu của vật liệu (mác thép) theo tiêu chuẩn việt nam và các tiêu chuẩn của các nước khác .

3. Cấu trúc tổ chức tế vi của thép gió .

4. Thành phần hóa học .

5. Hóa bền và nhiệt luyện .

- Cho vật liệu chính

- Cho dụng cụ gia công.

6. Quy trình sản xuất thép gió

7. Cấu tạo và các thông số của mũi khoan

8. Các phương pháp tạo ra mũi khoan trong thực tế

9. Phương pháp kiểm tra đánh giá sản phẩm(vật liệu :thép gió).

10. Chống ăn mòn và bảo vệ vật liệu

- Phương pháp thông thường(dùng đá mài).

- Phương pháp dùng khí nén.

- Phương pháp kiểm tra tự động

11. Bảo quản thép.

12. Các biện pháp bảo vệ vật liệu thép gió

13. Giải quyết rác thải sau khi sử dụng .

14. Đề xuất.

 

docx24 trang | Chia sẻ: lethao | Ngày: 07/01/2013 | Lượt xem: 2812 | Lượt tải: 9download
Tóm tắt tài liệu Tiểu luận Vật liệu kỷ thuật về mũi khoan bằng thép gió, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY / TIỂU LUẬN MÔN HỌC VẬT LIỆU KỸ THUẬT TÊN SẢN PHẨM: MŨI KHOAN BẰNG THÉP GIÓ THÉP GIÓ GVHD:Th.S Lê Văn Bình SVTH: Tăng Đình Thanh MSSV: 51131374 Lớp : 51CKCT NHA TRANG, Ngày 26 Tháng 12 Năm 2010 MỤC LỤC 1. Nội dung thực hiện……… - Tên sản phẩm. - Khả năng thích nghi và khả năng thay thế. 2. Kí hiệu của vật liệu (mác thép) theo tiêu chuẩn việt nam và các tiêu chuẩn của các nước khác…. 3. Cấu trúc tổ chức tế vi của thép gió……. 4. Thành phần hóa học….. 5. Hóa bền và nhiệt luyện…. - Cho vật liệu chính - Cho dụng cụ gia công. 6. Quy trình sản xuất thép gió… 7. Cấu tạo và các thông số của mũi khoan… 8. Các phương pháp tạo ra mũi khoan trong thực tế … 9. Phương pháp kiểm tra đánh giá sản phẩm(vật liệu :thép gió). 10. Chống ăn mòn và bảo vệ vật liệu… - Phương pháp thông thường(dùng đá mài). - Phương pháp dùng khí nén. - Phương pháp kiểm tra tự động 11. Bảo quản thép.. 12. Các biện pháp bảo vệ vật liệu thép gió … 13. Giải quyết rác thải sau khi sử dụng …. 14. Đề xuất. LỜI NÓI ĐẦU Trong thực tế cuộc sống hiện nay, việc sản xuất ra của cải vật chất được thay thế bởi máy móc là xu hướng tất yếu của xã hội nhằm giải phóng sức lao động của con người . Một hệ thống sản xuất tự động giúp sản phẩm có chất lượng cao ,sản phẩm đồng đều, cho phép thay đổi kiểu dáng sản xuất 1 cách linh hoạt phù hợp với nhu cầu của con người là điều tất yếu của cuộc sống, nhưng vẫn đảm bảo về mặt kinh tế và thời gian chuyển đổi mẫu mã linh hoạt ….là một điều cấp thiết đối với nền sản xuất công nghiệp hiện đại . Như chúng ta đã biết vật liệu học là môn khoa học được ứng dụng về quan hệ giữa các thành phần, cấu tạo và tính chất của vật liệu, nhằm giải quyết những vấn đề kỹ thuật quan trọng trong ngành kỹ thuật (cơ khí,đóng tàu…), liên quan đến việc tiết kiệm vật liệu, giảm khối lượng thiết bị máy móc và dụng cụ, nâng cao độ chính xác, độ tin cậy và khả năng làm việc của máy .Để hiểu rõ hơn những đặc điểm trên thì chúng ta sẽ đi vào một mẫu cụ thể được làm từ thép gió là “MŨI KHOAN”. Với mục đích làm quen và tiếp cận với các thiết bị sản xuất tiên tiến, con người đã biết dùng mũi khoan để khoan lỗ trên những vật thể cứng như:sắt ,thép, đá, bê tông,…nhằm có thể biết được độ bền, độ cứng bên trong của vật thể. Mũi khoan có rất nhiều công dụng trong cuộc sống, nó giúp cho con người biết ở đâu có nước, ở đâu có nước sạch, giúp con người khoan lỗ nhưng vật thể cứng mà bằng dụng cụ thô sơ (bằng tay)không thể làm được .vậy có thể nói mũi khoan là thiết bị máy móc rất có ích với con người trong cuộc sống hiện đại ngay nay . Trong thực tế có rất nhiều loại mũi khoan và mỗi loại mũi khoan được làm từ những vật liệu khác nhau như:thép (thép gió, thép dụng cụ ), đá…, và được sử dụng đối với những vật thể khác nhau có độ cứng, độ bền khác nhau cho nên trong cuộc sống chúng ta phải biết lựa chọn những mũi khoan thích hợp để dùng vào nhưng vật thể thích hợp . *MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ MŨI KHOAN TỪ THÉP GIÓ // // 1.Nội dung thực hiện . + Tên sản phẩm : “mũi khoan” là một thiết bị được dùng rất phổ biến trong cuộc sống của chúng ta hiện nay.Và hiện nay có rất nhiều loại mũi khoan được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau nhưng em thấy loại mũi khoan được làm từ thép gió là thông dụng nhất (vì nó cứng ,bền …) Thép gió là một loại thép dụng cụ có đặc tính đặc biệt: có thể tôi (nhiệt luyện) trong gió. Ở đa số các quốc gia khác thép gió được gọi là "thép cắt nhanh" (thí dụ, tiếng Anh: high speed steel). +Khả năng thích nghi và khả năng thay thế : Để nâng cao chất lượng, mở rộng phạm vi sử dụng thay thế được thép gió cổ điển phải nghiên cứu từ cơ sở khoa học của cơ chế hóa bền. Vấn đề rất phức tạp, mức độ phức tạp không chỉ liên quan đến tương tác giữa các nguyên tố thành phần mà còn phụ thuộc vào các điều kiện cụ thể hình thành và biến đổi cấu trúc thép gió đúc. Lấy nguyên tố Al làm ví dụ: Nếu đặc trưng ảnh hưởng của Al và Co lên nhiệt độ chuyển biến pha khi nung nóng, lên độ cứng thứ cấp và độ cứng nóng của thép gió là như nhau thì khác với Co, Al còn có khả năng liên kết từng phần trong thép thành nitrit nhỏ mịn bổ sung độ bền và độ giai va đập. Những kết quả nghiên cứu năm 1986 của L X. Kremnhep hóa bền thép gió 11Mo5V bằng Al (tới 1%) tạo được mác thép gió 11Mo5VAl có các tính chất công nghệ không thua kém, thậm chí cao hơn thép gió W6Mo5Cr4V4(P6M5) (xem bảng1). Cũng cần phải nhấn mạnh rằng, hiện nay có một xu hướng mang tính bảo thủ là cố gắng tìm kiếm các giải pháp loại trừ những nhược điểm do tính không ổn định của thép gió cổ điển, song không thể mong chờ tăng nhiều tính chất công nghệ. Mặc dù vậy, chúng ta vẫn nên chú ý đến khả năng này. Thép gió cổ điển vẫn còn giá trị công nghiệp trong sản xuất hiện tại và tương lai vì việc đầu tư thiết bị sản xuất quá tốn kém chưa thể bỏ đi ngay được. Trong thực tế chúng ta đã biết mũi khoan là loại vật liệu rất thông dụng trong cuộc sống ,được tạo ra nhằm mục đích nâng cao chất lượng ,thời gian của công việc. Mũi khoan được sử dụng để tạo ra nhiều vật thể trong cuộc sống như:cái bàn ,ghế, nhà cửa và các công trình lớn, các mỏ dầu(rất cần thiết đến mũi khoan )…. Ví dụ :mũi khoan dùng để khoan gỗ,bê tông,đá,sắt.và các vật liệu bằng kim loại…     / *Video về mũi khoan thép gió: 2.*Kí hiệu của vật liệu (mác thép )theo tiêu chuẩn việt nam và các tiêu chuẩn của các nước khác. -TCVN:CD70,CD80Mn,CD90,CD100,CD110,CD120và CD130 T-Thép gió họ volfram -T1  Dao tiện, phay, bào, mũi khoan,…   -T6    1. Bảng sau giới thiệu một số mác thép gió và thành phần: / Thép gió được chia làm 2 nhóm: - Nhóm thép có năng suất thường gồm các thép vonfram (P18,P12,P9,P9Co5) và thép Vonfram-môlipđen (P6M3,P6M5) có khả năng duy trì độ cứng không thấp hơn 58HRC nhiệt độ làm việc đến 620°C. Cùng với độ chịu nóng như nhau các mác thép này khác nhau chủ yếu ở cơ tính và tính công nghệ. - Nhóm thép có năng suất cao là các thép chứa côban và một lượng vanadi khá cao: P6M5K5, P9M4K8, P9K5, P9K10, P10K5Փ5, P18K5Փ2. Chúng hơn hẳn các nhóm thép trước về độ cứng nóng ( khoảng 64-65HRC, nhiệt độ 640-650°C) và dộ chống mài mòn, nhưng lại thua về dộ bền và độ dẻo. Các thép có năng suất cao được dung để gia công các thép có độ bền cao, thép chống ăn mòn và thép bền nóng có tổ chức austenite và các vật liệu khó gia công khác. Dùng thép Cr-Ni (hay Cr-Mn) có thêm Mo hay W và %C =0,5%.Các mác 50CrNiMo ,50CrNiW , 50CrNiSiW, 50CrMnMo trong đó 50CrNiMo là mác: VN: 12CrNi3A , 20Cr2Ni4A. NGA: 12XH3A và 20X2H4A. JIS : SNC415 và SNC815. Cơ tính tổng hợp cao tới σb= 1000 ÷ 1200Mpa, ak=900÷1000kj/m2. 60Si2: lò xo trong toa xe ,nhíp ôtô ,trục mềm. 50CrMn được dùng làm nhíp ôtô với tính công nghệ tốt hơn 60Si2CrVA và 60Si2Ni2A , σe =1500Mpa làm nhíp, lò xo lớn, chịu tải trọng nặng, riêng loại chịu va đập mạnh nên dùng 60Si2Ni2A. SAE/AISI: 1065, 1566, 9260, 50B60, 5160 và 51B60, 8655. JIS :SUP3(thép cacbon ),SUP6 và SUP7(thép silisc),SUP9và SUP9A(thépCr-Mn),SUP10,SUP11A,SUP12 và SUP13(thép khác). Thép gió đặc biệt là các mác thép thuộc nhóm thứ 2 có giá thành cao. Để giảm giá thành người ta tìm cách hạn chề kim loại quý như W, mác thép P6M5 đang được sử dụng rộng rãi nhất. Hiên nay đang có rất nhiều các công trình nghiên cứu thép gió không sử dụng W. Mác thép  C  Si  Mn  P  S  Cr  Mo  V  W   W18Cr4V  0.70 ~ 0.80  0.20 ~ 0.40  0.10 ~ 0.40  £ 0.03  £ 0.03  3.80 ~ 4.40  < 0.30  1.00 ~ 1.40  17.50 ~ 19.00   Mác thép  Độ cứng (HBS) £  Nhiệt luyện và độ cứng sau tôi, ram    Ủ  Phương pháp khác  Nhiệt độ nung trước/oC  Nhiệt độ tôi /oC  Làm nguội  Ram /oC  Độ cứng ³       Lò muối  Lò giếng      W18Cr4V  255  269  820 ~ 870  1270 ~ 1285  1270 ~ 1285  Dầu  550 ~ 570  63   / / / 3.*Cấu trúc tổ chức tế vi của thép gió Sau ủ và thường hóa :sau ủ :Lê,sau thường hóa :M. Thép chứa nhiều cacbit(15÷25%),sau khi đúc cacbit chủ yếu ở dạng cùng tinh Lê hình xương cá nên rất giòn và phải làm nhỏ chúng bằng biến dạng nóng (cán,rèn). / / / +Tổ chức tế vi của thép của thép ở hình trên :gồm M giàu W,(γ) dư (30%) và cacbit dư (15÷20%) với độ cứng HRC chỉ khoảng 62. Cacbit dư có ảnh hưởng tốt đến tính chống mài mòn song lượng lớn (γ) dư làm giảm độ cứng của thép tôi vài đơn vị HRC .(γ) dư nhiều vì tôi ở nhiệt độ cao ,(γ) hòa tan nhiều nguyên tố hợp kim làm hạ thấp điểm MK .Do (γ) quá nguội có tính ổn định rất cao nên có thể tôi cho thép gió : -Tôi trong dầu (>60°C): áp dụng cho các dao có hình dạng đơn giản . -Tôi phân cấp trong muối nóng chảy (400÷600°C):với thời gian giữ nhiệt 3-5min, áp dụng cho các dao nhỏ, hình dạng phức tạp, yêu cầu độ cong vênh rất nhỏ như mũi khoan . -Tôi trong không khí (tự tôi):tuy vẫn đạt độ cứng cao đối với dao mỏng, song có thể cho độ cứng không đều (độ cứng thấp hơn ở chỗ dày),dễ bị ooxxi hóa, thoát cacbon bề mặt, tiết cacbit khỏi (γ)làm giảm tính cứng nóng, nên rất ít dùng . -Tôi đẳng nhiệt ra ra bainit (giữ ở 240÷280°C):cho biến dạng nhỏ nhất song độ cưng HRC không quá 6 ,năng suất thấp, ít dùng. 4.Thành phần hoá học Cacbon: 0,7-1,5%: đảm bảo đủ hoà tan vào mactenxit tạo thành cacbit với các nguyên tố tạo thành cacbit mạnh là Volfram, Mô lip đen và đặc biệt là Vanađi. Volfram, Mô lip đen khá cao: > 10%. Crom: Khoảng 4% (từ 3,8÷4,4%) có tác dụng làm tăng mạnh độ thấm tôi. Nhờ tổng lượng Cr+W+Mo cao (>15%) nên thép gió có khả năng tự tôi  (đây là lý do khiến người ta đặt tên là thép gió), tôi thâu với tiết diện bất kỳ và có thể áp dụng tôi phân cấp. Vanađi: Nguyên tố tạo thành các bít rất mạnh. Mọi thép gió đều có ít nhất 1%V, khi cao hơn 2% tính chống mài mòn tăng lên, tuy nhiên không lên dùng quá 5% vì làm giảm tính mài. Coban: Không tạo thành các bít, nó chỉ hoàn tan vào sắt ở dạng dung dịch rắn, với hàm lượng không vượt quá 5% tính cứng nóng của thép gió tăng lên rõ rệt. 5.*Hóa bền và nhiệt luyện +Cho vật liệu chính: Nếu tính chất cơ bản của thép gió được xác định là tính cắt gọt của dụng cụ thì tính chất công nghệ (tính mài, độ ổn định chống quá nung, thoát các bon và ôxy hóa, tính dẻo công nghệ ở trạng thái nóng và trạng thái nguội…) ảnh hưởng không chỉ đến hiệu quả sản xuất công nghiệp mà còn ảnh hưởng đến độ ổn định, tức độ tin cậy của dụng cụ.Nhiệt luyện thép gió thường là tôi+ram để quyết định độ cứng, tính chống mài mòn và đặc biệt là tính cứng nóng theo yêu cầu. Thông thường sau khi nấu luyện thép gió được ủ đồng đều (tổ chức lêđêburit). Sau đó được rèn (đây là nguyên công rất quan trọng). Khi rèn không đủ sẽ xuất hiện thiên tích cacbit làm giảm độ bền, tăng tính giòn của dụng cụ. Sau khi rèn thép được ử đẳng nhiệt để giảm độ cứng, tăng tính giacông. Thép gió chỉ có tính năng sử dụng cao sau khi nhiệt luyện theo quy trình như sau: Nung phân cấp lần lượt ở 4500C và 8500C ( thời gian giử nhiệt phụ thuộc vào chi tiêt, thong thường khoang 1,5 phút/mm chiều dầy). Chú ý môi trường chống ôxi hóa và thoát cacbon( có thể dung bể muối, khí bào vệ hay chân không). Nung tôi ở nhiệt độ 1260-1280°C thời gian giữ nhiệt khoảng 1 phút /mm chiều dầy. Ở nhiệt độ này austenite đã bão hòa với Crôm hòa tan toàn bộ, 8%W, 1%V, 0,4-0,5%C. Sau đó các dụng cụ được làm nguội trong không khí, các dụng cụ lớn được làm nguội trong dầu. Các dụng cụ có hình dạng phức tạp được tôi phân cấp ở 500-5500C để giảm biến dạng. Sau khi tôi thép chưa đạt độ cứng cực đại vì trong tổ chức ngoài mactenxit và cacbit sơ cấp , còn chưa 30-40% austenite dư mà sự có mặt của nó làm giảm nhiệt độ chuyển biến kết thúc Mk thấp hơn 00C. Austenite dư chỉ chuyển thành mactenxit khi ram hay gia công lạnh. Nhiệt độ ram được tiến hành khong khoảng 550-570°C. Trong quá trình ram cacbit M6C phân tán được tiết ra khỏi mactenxit và austenite dư. Austenite nghèo cacbon và nguyên tố hợp kim trở nên kém ổn định hơn và khi làm nguội xuống thấp hơn điểm Mđ thì chuyển biến thành mactenxit. Ram một lần chưa đủ để chuyển biến hoàn toàn austenit dư. Người ta áp dụng ram 3 lần, mỗi lần 1 giờ và nguội trong không khí. Sau khi ram, lượng austenit giảm xuống chỉ còn 3-5%. Việc áp dụng gia công lạnh khi tôi rút ngắn quy trình nhiệt luyện. +Cho dụng cụ gia công: Thông thường phôi được cung cấp có tiết diện càng nhỏ chứng tỏ đã được cán với độ biến dạng (ɛ) mạnh nên đã có cacbit nhỏ mịn và phân bố đều .Phôi lớn (Φ>40) thường phải rèn .sau khi rèn bị biến cứng ,thép phải được qua ủ không hoàn toàn ở 840÷860°C đạt độ cứng HB 241÷269 với tổ chức peclit (dạng xoocbit )+cacbit nhỏ mịn phân bố đều ,mới có thể gia công cắt tạo mũi khoan được.đối với gia công lạnh thì :để khử austenit dư sau khi tôi ,áp dụng khi cần ộn định kích thước. Điều đặc biệt quan trọng khi sử dụng dụng cụ trong sản xuất tự độnghóa: Những mác thép gió cổ điển W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2 có thành phần dựa trên cơ sở kết quả nghiên cứu cơ bản và thực nghiệm về hợp kim hóa và khả năng thực hiện sản xuất trong điều kiện wolfram và molipđen là quý hiếm và giá đắt. Từ những năm 70 của thế kỷ XX, thép gió W6Mo5Cr4V2 đã được sản xuất đến 70% sản lượng thép gió (mác thép gió W18Cr4V hiện nay sản xuất không vượt quá 45% ). Đồng thời với xu hướng nghiên cứu ổn định và nâng cao chất lượng thép gió cổ điển, một hướng khác là nghiên cứu khả năng hợp kim hóa hóa bền thép gió hợp kim hóa thấp, thậm chí không hợp kim hóa W, tạo ra các mác thép gió thay thế được thép W6Mo5Cr4V2[5]. Thép gió hợp kim hóa thấp có thành phần rất đa dạng, theo chúng tôi, có thể chia một cách tương đối thành 3 nhóm chính : Nhóm 1: Là các mác thép gió có hàm lượng W thấp đã được nghiên cứu sản xuất từ những năm 30, sau này hoàn thiện thêm đưa vào tiêu chuẩn như ABCIII (tiêu chuẩn Nº320-63) của Đức hoặc 11P3AM32 (tiêu chuẩn GOCT 19265-73) của Liên Xô cũ. Các mác thép gió này có hàm lượng W ~ 3%; Mo ~ 3%; V ~2% và C ~1%. Nhóm 2: Là các mác thép gió có hàm lượng W thấp mới được nghiên cứu sản xuất trong thời gian gần đây như P2M5 của Liên Xô (1978), D-950 của Thụy Điển (1985) hoặc M52 của Mỹ. Các mác thép gió này có hàm lượng W = 1,02,0%;  Mo =5,08,0%;V=1,02,0%vàC~1%. Nhóm 3: là các mác thép gió không hợp kim hóa W. Từ những năm 30 của thế kỷ XX, người ta đã nghiên cứu sản xuất các mác thép gió không có W mà điển hình là các mác EU 260 (1938) , EU 277 (1939). Những năm gần đây, nhiều mác thép mới đã được nghiên cứu sản xuất như   41,  42 (1978); 11Mo5V (1979). Các mác thép gió này chỉ được sử dụng hạn chế thay thế thép W6Mo5Cr4V2 bởi vì nhược điểm chung của nó là nhiệt độ tôi thấp, V cao làm xấu tính mài, Mo cao làm tăng khuynh hướng thoát các-bon. 2. Những giải pháp công nghệ nâng cao chất lượng thép gió Về mặt công nghệ cũng có thề nâng cao chất lượng thép gió cổ điển bằng các phương pháp nấu luyện, gia công và nhiệt luyện hiệnđại. Giải pháp đầu tiên tăng độ cứng của thép gió bằng cách tăng hàm lượng các bon nhưng không thay đổi hàm lượng các nguyên tố hợp kim hóa. Giải pháp này đã được áp dụng rộng rãi ở nhiều nước. Hầu hết các nước công nghiệp phát triển đều dùng mác thép gió W6Mo5Cr4V2 có hàm lượng C = 0,951,05%. Thép có độ cứng thứ cấp tăng, độ chịu nhiệt tăng, thỏa mãn tính mài bóng (V< 2,5%), nhưng các-bon tăng làm giảm tính dẻo công nghệ khi rèn hoặc cán và có khuynh hướng nứt nhiệt. Một giải pháp khác có hiệu quả là hợp kim hóa thép gió bằng Nitơ. Hợp kim hóa N bằng cách cho FeV (hoặc FeCr) có ngậm nitơ khi nấu trong lò thường hoặc hóa khí khi nấu trong lò hồ quang plazma nồi lò ceramic. Độ bền của dụng cụ thép gió được hợp kim hóa nitơ tăng tới 1520% khi nitơ cho vào 0,1%. Khó khăn của giải pháp này là rất khó điều chỉnh hàm lượng nitơ. Hiện nay chưa có nhiều tài liệu về phương pháp hợp kim hóa nitơ thép gió. Trong điều kiện sản xuất quy mô vừa và nhỏ, công nghệ biến  tính thép lỏng hoặc biến tính trong khuôn (đúc huyền phù ) có nhiều lợi thế áp dụng và đạt hiệu quả nhất định. Đặc biệt, việc sử dụng nguyên tố kim loại đất hiếm xử lý thép lỏng nâng cao chất lượng tinh luyện và biến tính thép gió có thể cải thiện đáng kể cấu trúc thỏi đúc kim loại nâng cao tính chất công nghệ của dụng cụ [6]. Công nghệ tinh luyện điện xỉ có ưu việt tạo được thỏi đúc thép gió cải thiện đáng kể độ không đồng đều cấu trúc. Chi phí đầu tư cho công nghệ tinh luyện điện xỉ có tăng lên nhưng sản phẩm đảm bảo chất lượng và hiệu quả kinh tế cao. Vì thế chỉ trong thời gian ngắn, công nghệ tinh luyện điện xỉ đã được ứng dụng rộng rãi với quy mô lớn trong sản xuất thép gió hiện đại [7]. Công nghệ luyện kim bột có khả năng tạo được các mác thép gió hợp kim hóa cao và có thể tăng hàm lượng các bít. Thép gió lỏng được phun tạo bột trong khí trơ (Argon), ép nóng tạo phôi gia công nóng thông thường có thể tạo được chi tiết có cấu trúc rất nhỏ mịn và đồng đều. Phương pháp luyện kim bột ép nguội và thiêu kết có khả năng trực tiếp tạo ra được dụng cụ có  hình dáng đa dạng và phức tạp. Nói chung, phương pháp luyện kim bột có nhiều ưu điểm hấp dẫn cả về công nghệ lẫn kinh tế. Dụng cụ sản xuất bằng phương pháp luyện kim bột đạt được cấu trúc nhỏ mịn rất đồng đều, độ bền của dụng cụ có thể lớn hơn 1,5-3,5 lần so với dụng cụ sản xuất bằng phương pháp luyện kim thường [ 8]. Cũng cần phải nhắc đến một số giải pháp công nghệ gia công áp lực và nhiệt luyện như: công nghệ rèn ép, ủ chu kỳ, hóa nhiệt luyện… song con đường này hầu như đã khai thác hết. Không thể đòi hỏi lớn hơn ở các mác thép gió truyền thống mà tính chất của thép chủ yếu dựa trên cơ sở hóa bền các bít. Thực tế khả năng nâng cao công suất cắt gọt của dụng cụ thép gió cổ điển là khó vì không thể nâng cao hơn độ chịu nhiệt của nó. Đó là hiệu lực của các định luật vật lý. Hơn thế nữa, một số tính chất bất lợi của thép gió cổ điển không thể loại bỏ hết nên sự ổn định của dụng cụ mà người sử dụng mong muốn là khó thực hiện. 6.*Quy trình sản xuất thép gió: / 7.*Cấu tạo và các thông số của mũi khoan thép  2. Dụng cụ để tạo lỗ bằng phương pháp khoan hoặc mở rộng đường kính lỗ khi khoan rộng. Trong gia công kim loại bằng cắt, người ta phân loại MK theo kết cấu và công dụng: MK xoắn; MK lỗ sâu; MK tâm, vv… -MK xoắn được dùng phổ biến nhất. -Kết cấu MK xoắn gồm: phần làm việc, trên đó các lưỡi cắt chính, lưỡi cắt phụ và lưỡi cắt ngang và phần chuôi để kẹp MK vào trục chính của máy, cối cặp của máy khoan. Phần làm việc giảm dần đường kính về phía chuôi 0,03 - 0,12 mm trên 100 mm chiều dài MK; MK xoắn tiêu chuẩn có đường kính 0,25 - 80 mm. Phần cắt của MK được chế tạo bằng thép gió . Phần chuôi làm bằng thép 45,40X (khi phần cắt làm bằng thép gió) hoặc thép 40X, 45X (khi phần cắt làm bằng hợp kim cứng). MK chuyên dùng để khoan lỗ có tỉ số chiều dài so với đường kính   ≥ 5 gọi là MK lỗ sâu. -Theo kết cấu, MK lỗ sâu có thể chia hai nhóm: MK lỗ sâu để khoan lỗ đặc, MK lỗ sâu để khoan rãnh; theo sự thoát phoi: MK lỗ sâu thoát phoi trơn, MK lỗ sâu thoát phoi ngoài. MK lỗ sâu có ưu điểm: định hướng tốt, hiệu quả bôi trơn và làm nguội cao, thoát phoi tốt nên tuổi bền của dao và chất lượng bề mặt gia công cao. Khi khoan những lỗ có đường kính d ≥ 80 mm, người ta dùng MK vành. Khi khoan các lỗ tâm, dùng MK tâm. 8.*Các phương pháp tạo ra mũi khoan trong thực tế: 1)Đầu tiên, người ta dùng phôi là một tấm thép gió hình chữ nhật có độ dày mỏng khác nhau tùy kích thước mũi khoan chế tạo. 2)Sau đó nung nóng thép gió cho thật mềm, rồi dùng máy nén áp lực để đẩy một cây thép dùi 2 lỗ dọc theo chiều của phôi (2 lỗ này sẽ là lỗ phun dầu tản nhiệt )và một cái lỗ chính giữa đầu ngược lại tức là lỗ đưa dầu vào (lúc này thì thép mềm nên nó dùi sắt cũng dễ như dùi gỗ . 3)Tiếp là cho tấm phôi nguội từ từ, đến một nhiệt độ mà có thể uốn nhưng không hư 3 lỗ mới dùi thì họ sẽ đưa vào máy và bắt kéo uốn xoắn tạo hình mũi khoan . 4)Sau khi mũi khoan định hình xong thì đưa đi mài thô. 5)Kế đến là quy trình tôi mũi khoan cho cứng trơ lại cũng như tẩm Titan ,Nito…..lên bề mặt mũi khoan .(quá trình tôi thấm Nito ở người nhật làm ,mũi khoan đang nóng thì Robot nó gắp xong liệng luôn vô bể đựng Nito lỏng, nó thấm Nito từ trong ra ngoài . 6)Công đoạn cuối cùng là mài tinh và tẩm hợp kim chông mài mòn lên bề mặt mũi khoan . 7) Sau khi hoàn thành xong mũi khoan, đưa vào thử nghiệm nếu đạt thì đưa ra sử dụng . 9.*Phương pháp kiểm tra đánh giá sản phẩm(vật liệu :thép gió): +Phương pháp này được thực hiện bằng cách quan sát hoa lửa tạo ra khi mài mẫu trên máy mài, sau đó đối chiểu với ảnh (hoặc đồ thị) chuẩn hoặc với hoa lửa của mẫu chuẩn. Phương pháp này do Max Bermann, một kỹ sư làm việc ở Budapest (Hungary), đưa ra lần Kiểm tra bằng hoa lửa là một phương pháp kiểm tra sơ bộ để phân loại nhanh hợp đầu tiên vào năm 1909 khi ông ta phát hiện sự khác nhau giữa hoa lửa của các mác thép. Ông ta khẳng định có thể phân biệt được các loại thép khác nhau dựa trên %C và tỷ lệ các nguyên tố hợp kim. Thậm chí, ông ta còn khẳng định phương pháp này có thể đạt tới độ chính xác 0.01%C. Phương pháp này được sử dụng nhiều trong các nhà máy, phân xưởng cơ khí, chế tạo dụng cụ, nhiệt luyện và đúc do tính chất nhanh, dễ dàng và rẻ tiền. Hơn nữa, phương pháp này không đòi hỏi phải chế tạo, gia công mẫu kiểm phức tạp; chỉ cần 1 mẩu vật liệu, thậm chí có thể dùng máy mài cầm tay để tạo hoa lửa. Nhược điểm chính của phương pháp này là không thể xác định chắc chắn mác vật liệu, nếu yêu cầu xác định chắc chắn thì buộc phải phân tích thành phần hóa học. Ngoài ra, phương pháp này cũng gây hỏng bề mặt vật liệu. Từ những năm 1980, khi việc đầu tư các trang thiết bị kiểm tra thành phần vật liệu không còn quá khó khăn, phương pháp kiểm tra hoa lửa không còn được sử dụng nhiều trong công nghiệp. 2. Các phương pháp kiểm tra hoa lửa: 2.1. Phương pháp thông thường (dùng đá mài): / Phương pháp này thường sử dụng máy mài bàn (VD: máy mài 2 đá) để tạo hoa lửa, đôi khi cũng có thể sử dụng máy mài cầm tay. Đá mài phải quay với tốc độ tối thiểu là 23 m/s (vận tốc dài), thực tế nên điều chỉnh trong khoảng 38 ~ 48 m/s. Đá mài nên sử dụng loại thô và cứng (loại oxit nhôm hoặc carborundum – SiC). Chiều dài của hoa lửa phụ thuộc vào lực mài  rất khó so sánh nếu nếu lực mài mẫu khác nhau. Trong thực tế, lực mài sao cho chùm tia lửa của thép 0.2% C có chiều dài khoảng 500mm thường được dùng làm lực chuẩn. Để tránh ảnh hưởng của ánh sáng mặt trời hoặc để điều chỉnh độ sáng xung quanh, cần thiết phải sử dụng các loại màn che hoặc buồng tối. Khi mài, để mẫu tiếp xúc nhẹ với đá mài. Hướng của chùm tia lửa nên theo phương ngang hoặc hơi chếch lên trên. Và vị trí quan sát nên ở phía sau hoặc bên phải của chùm tia. Để nhận biết chính xác hơn, nên có thêm mẫu chuẩn (đã phân tích chính xác thành phần hóa học) để làm mẫu đối chiếu. Các mẫu thử cần được làm sạch bề mặt, loại bỏ các lớp thấm (C, N), các lớp oxit và thoát carbon ... Có thể thực hiện bằng cách mài sâu. Khi kiểm tra, cần quan sát kỹ chùm hoa lửa từ gốc đến ngọn (theo hình 1). Đặc biệt cần chú ý vào một số đặc điểm sau: Chùm tia lửa: màu sắc, số lượng, độ sáng, chiều dài các tia lửa. Hoa lửa: màu sắc, số lượng, hình dạng, kích cỡ Trở lực mài: theo cảm giác ở tay khi mài mẫu. Chú ý: bề mặt đá mài phải vệ sinh thường xuyên để tránh bám vụn kim loại (dùng cà đá). 2.2. Phương pháp dùng khí nén: Phương pháp này nung mẫu kiểm đến khi nóng đỏ rồi thổi khí trực tiếp lên mẫu. Khí nén sẽ cung cấp đủ lượng oxy cần thiết để làm cháy bề mặt mẫu và tạo ra hoa lửa. Phương pháp này tạo ra luồng hoa lửa có chiều dài lớn hơn , dễ quan sát hơn ,độ chính xác cao hơn so với dùng đá mài. Do áp suất khí có độ ổn định cao nên việc so sánh, đối chiếu hoa lửa giữa các mẫu khác nhau trở nên dễ dàng hơn nhiều. 2.3. Phương pháp kiểm tra tự động: Bằng việc sử dụng các thiết bị quan sát và phân tích quang phổ, phương pháp này cho độ chính xác cao hơn rất nhiều lần so với quan sát bằng mắt và hoàn toàn không phụ thuộc kỹ năng cũng như kinh nghiệm của người kiểm tra.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docxTiểu luận vật liệu kỷ thuật về mũi khoan bàng thép gió.docx