Bài giảng Cơ khí đại cương - Chương 4: Sản xuất đúc

Nội dung text: Bài giảng Cơ khí đại cương - Chương 4: Sản xuất đúc

1. Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 Chương VI: Sảnxuất Đúc I. Thựcchất: Là phương pháp: Nấuchảykimloại (hợpkim)Ỉ Rĩt vào lịng khuơn (cĩ hình dáng và kích thướccủavật đúc) Ỉ đơng đặc Ỉ Vật đúc (hình dáng giống như lịng khuơn đúc) c c ú ú Đ Đ ệ ệ Chi tiết đúc Kim loạilỏng (Sử dụng ngay) ngh ngh Lịng khuơn Vật đúc cơng cơng c c á á Phơi đúc C C (qua giacơngCơ khí Ỉ tăng độ Khuơn đúc chính xác, độ bĩng) NG: ƯƠ I C ĐẠ Sau khi đơng KHÍ đặc Ơ C Vật đúc Mộtsố sảnphẩm đúc © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 1 / 29 II. Đặc điểm: Ưu điểm Nhược điểm Ỉ Đúc đượctừ các loạivậtliệukhácnhau: * TốnKL chohệ thống rĩt Gang, Thép, Kim loạimàu Các loạihợp kim, v.v c c ú ú Ỉ Khốilượng Vật đúc: gam Ỉ hàng trămtấn Đ Đ ệ ệ ngh ngh Ỉ Cĩ thể chế tạo đượcVật đúc cĩ hình dạng, * Cĩ nhiềukhuyếttật (thiếuhụt, rỗ khí, thiên kích thướcphứctạp: tích, ) Thân máy cơng cụ, Vỏđộng cơ cơng cơng c c á á mà các phương pháp khác khĩ khănhoặc C C khơng thựchiện được. NG: Ỉ Đúc đượcnhiềulớp Kim loại khác nhau * Khĩ khăntrongviệckiểmtrakhuyếttật ƯƠ trong 1 vật đúc. bên trong vật đúc. I C ĐẠ Ỉ Khả năng Cơ khí hố, Tựđộng hố cao * Độ chính xác khơng cao. KHÍ Ơ C Ỉ Giá thành rẻ, sảnxuấtlinhhoạt, năng suất cao © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 2 / 29 1
2. Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 III. Quá trình sảnxuất Đúc: Chế tạobộ mẫu c c ú ú Chế tạohỗnhợp Chế tạohỗnhợp Đ Đ làm khuơn làm thao ệ ệ ngh ngh Nấu kim loại Làm khuơn (Hợpkim) Làm thao (lõi) RĨT cơng cơng c c á á Sấy khuơn Sấy thao (lõi) C C NG: ƯƠ Lắp Khuơn và I C Thao ĐẠ KHÍ Ơ Dỡ khuơn Ỉ C Tháo Thao (lõi) Làm sạch Kiểmtra Vật đúc © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 3 / 29 IV. Phân loại: Phân loạitheoVậtliệu làm Khuơn: - Khuơn cát - Khuơn kim loại - Các loại khuơn khác: gốm, c c ú ú Đ Đ Đậuhơi, Đậu ngĩt Cốcrĩt ệ ệ ngh ngh cơng cơng c c Hịm khuơn trên á á C C Nửa khuơn trên Ống rĩt NG: Cát Thao ƯƠ I C (Lõi) Định vị ĐẠ Nửa khuơn dưới Cát KHÍ Ơ Lịng khuơn Đường Lọcxỉ C dẫn Các bộ phậncơ bảncủa khuơn đúc (Khuơn cát) © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 4 / 29 2
3. Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 Cấutạo khuơn đúc bằng cát: 1- Lịng khuơn 2- Phễurĩt(cốcrĩt) c c 3- Ống rĩt ú ú Đ Đ 4- Rãnh lọcxỉ ệ ệ 5- Rãnh dẫn ngh ngh 6- Đậuhơi, đậungĩt 7- Hịm khuơn trên cơng cơng 8- Chốt định vị c c á á 9- Hịm khuơn dưới C C 10, 11- Hỗnhợp làm khuơn NG: 12- Lớp cát áo 13- Lõi (thao) ƯƠ 14- gốilõi I C 15- Gân hịm khuơn ĐẠ 16- Xương tăng bền KHÍ 17- Lỗ thốt khí Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 5 / 29 Chế tạomẫu: c c ú ú Đ Đ ệ ệ a) Chi tiếtcầnchế tạo b) Bảnvẽđúc c) Bảnvẽ mẫu ngh ngh cơng cơng c c Đậuhơi Hệ thống rĩt á á C C NG: Nửa khuơn trên ƯƠ Chốt định vị I C ĐẠ KHÍ Ơ C Nửa khuơn dưới Lõi Lắp ráp khuơn đúc © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 6 / 29 3
4. Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 V. Các cơng nghệđúc: 5.1. Cơng nghệđúc trong khuơn cát: Là quá trình điền đầy Kim loạilỏng vào lịng khuơn làm bằng cát. 5.1.1. Bộ mẫuvàhộplõi: c c Gồm: mẫu, tấmmẫu, mẫucủahệ thống rĩt, đậuhơi, đậungĩt. ú ú Đ Đ ệ ệ ) Mẫu: Dùng để tạo ra lịng khuơn, mẫuthường cĩ hình dáng giống mặt ngồi củavật đúc. ngh ngh ) Tấmmẫu: Dùng để kẹpmẫu khi làm khuơn. cơng cơng c c ) Mẫucủahệ thống rĩt, đậuhơi, đậu ngĩt để tạoranhững bộ phậnnàytrong á á C C khuơn. NG: ) Hộplõidùng để chế tạo lõi (Lõi cĩ nhiệmvụ tạorahìnhdạng bên trong) ƯƠ a) Vậtliệulàmmẫuvàhộplõi: I C ĐẠ Vậtliệulàmbộ mẫuvàhộp lõi phải đạt các yêu cầu sau: KHÍ ¾ Đảmbảo độ bĩng, độ chính xác; ¾Chịu đượctácdụng cơ, hĩa, Ơ C ¾ Bền, cứng, sử dụng đượclâu; khơng bị gỉ và ăn mịn; ¾ Khơng bị co, trương, nứt, ; ¾ Rẻ tiềnvàdễ gia cơng chế tạo. ) Vậtliệuthường dùng: Gỗ, KL, thạch cao, xi măng, chấtdẻo, © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 7 / 29 b) Cơng nghệ chế tạomẫuvàhộplõi: Bảnvẽ chi tiết Ư Bảnvẽ vật đúc Ư Bảnvẽ mẫuvàhộplõiƯ Chế tạomẫuvà hộplõi. ) Bảnvẽ vật đúc: Cầnthể hiệntínhcơngnghệ của đúc (thể hiện: Mặtphân khuơn, độ dốc đúc, bán kính gĩc lượn, lượng dư, độ co ngĩt, lượng dư gia c c cơng Cơ khí) ú ú Đ Đ ệ ệ ) Bảnvẽ mẫu, hộplõi:Cầnthể hiện được cơng nghệ, nguyên vậtliệuchế tạo ngh ngh mẫu, hộplõi. cơng cơng ) Nếumẫuvàhộplõiđượcchế tạotừ gỗ, để tránh cong vênh khi gỗ co, tránh c c á á nứtnẻ và tăng độ bềncầnchúý những điểm sau đây: C C ¾ Theo tiếtdiện ngang, các vịng thớ gỗ ko đượctrùnghướng; NG: ƯƠ ¾ Theo chiềudọcthớ gỗ, các thớ cầntránhphânbố song song; I C ¾Khi chế tạonhững bề mặtlớncần phân ra nhiềumảnh; ĐẠ ¾ Để tăng sứcbềnmối ghép, bề mặt ghép làm dướidạng mặtbậc; KHÍ Ơ C ¾ Dùng giấynhámđể mài và đánh bĩng, sơnmàu: Quy ướcsơn màu cho mẫu: Màu xanh: Đúc thép; Đỏ: Đúc gang; Vàng: Đúc KL màu. © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 8 / 29 4
5. Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 5.1.2. Cơng nghệ làm khuơn và lõi: a) Vậtliệu làm khuơn và lõi: œ Yêu cầu: ) Tính dẻo: Để dễ làm khuơn và lõi, cho lịng khuơn và lõi rõ nét; ) Độ bền: Để ko bị vỡ khi vận chuyển, lắp ráp và khi rĩt KL lỏng; c c ) Tính lún: Là khả năng giảmthể tích củahỗnhợp làm khuơn khi chịutác ú ú Đ Đ dụng củangoạilực. Để vật đúc dễ co ngĩt; ệ ệ ) Tính thơng khí: Để khí dễ thốt ra Ư Tránh rỗ khí vật đúc; ngh ngh ) Tính bềnnhiệt: Để khuơn, lõi ko bị cháy khi rĩt KL lỏng; cơng cơng ) Độ ẩm: Là lượng nướcchứatronghỗnhợp(=8%). c c á á C C œ Các vậtliệu làm khuơn và lõi: NG: Hỗnhợpgồm: Cát, đấtsét, chấtkếtdínhvàchấtphụ gia. ƯƠ ) Cát (Thành phầnchínhlàSiO): Là TP chủ yếucủahỗnhợp làm khuơn, lõi; I C 2 ĐẠ ) Đất sét: Làm tăng độ dẻo, độ bềncủahỗnhợp. ) Chấtkếtdính:Dầuthựcvật, đường, mật, nhựa thơng, xi măng, và nước KHÍ Ơ thủy tinh. C ) Chấtphụ: Tăng tính lún, thơng khí, độ bĩng, khả năng chịu nhiệt. Chấtphụ gồm: Mùn cưa, rơmrạ, và chấtsơn khuơn. © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 9 / 29 b) Cơng nghệ làm khuơn và lõi bằng tay: ) Độ chính xác của khuơn, lõi ko cao; Năng suấtthấp; ) Yêu cầutrìnhđộ cơng nhân cao, điềukiệnlaođộng nặng nhọc; ) Cĩ thể làm được các khuơn, lõi phứctạp, kích thước/khốilượng tùy ý. œ Các phương pháp làm khuơn, lõi bằng tay: c c ú ú Đ Đ ) Làm khuơn, lõi bằng 2 hịm khuơn (hộp2 nửa); ệ ệ ) Làm khuơn, lõi bằng dưỡng gạt; ngh ngh ) Làm khuơn, lõi bằng mẫu(hộplõi) cĩmiếng rời, cơng cơng c c c) Cơng nghệ làm khuơn và lõi bằng máy: á á C C ) Khắcphục được các nhược điểmcủa làm khuơn bằng tay: Nhận được NG: chấtlượng tốt, năng suất cao. ƯƠ ) Tuy nhiên thao tác bằng máy chỉ rẻ khi hệ số sử dụng máy > 40% Ư I C Dùng cho SX hàng loạthoặchàngkhối. ĐẠ ) Các loại máy làm khuơn, lõi: KHÍ Ơ C ¾ Làm khuơn, lõi trên máy ép ¾ Làm khuơn, lõi trên máy dằn ¾ Làm khuơn, lõi trên máy vừadằnvừắp © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 10 / 29 5
6. Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 Các cơng đoạn làm khuơn cát bằng tay: a) Tạonửa khuơn dưới b) Phủ lớpcátáo c) Nhồilớpcátđệm d) Tạolỗ thốt khí c c ú ú Đ Đ e) Tạonửa khuơn trên ệ ệ g) Đặtmẫuphễurĩt, mẫucủa ngh ngh đậuhơi, đậungĩtvàphủ cát cơng áo, cát đệm cơng c c á á h) Tháo các mẫu, đặtlõivàlắp C C ráp khuơn NG: i) Vật đúc ƯƠ I C ĐẠ KHÍ Ơ C Làm lõi © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 11 / 29 Các cơng đoạn làm khuơn cát bằng máy: c c ú ú Đ Đ ệ ệ ngh ngh cơng cơng c c á á C C NG: ƯƠ I C Máy ép làm khuơn Máy ép làm khuơn ĐẠ KHÍ Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 12 / 29 6
7. Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 Các cơng đoạn làm khuơn cát bằng máy: c c ú ú Đ Đ ệ ệ ngh ngh cơng cơng c c á á C C NG: ƯƠ I C Máy dằn ĐẠ Máy vừadằnvừắp KHÍ Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 13 / 29 5.2. Các cơng nghệđúc đặcbiệt: ) Đúc trong khuơn cát khơng thỏamãnđược nhu cầuvề số lượng và khối lượng địi hỏi ngày càng tăng Ư Xuấthiện các dạng đúc mới. 5.2.1. Đúc trong khuơn KL: c c Là điền đầykimloạilỏng vào khuơn bằng kim loại ú ú Đ Đ œ Cơ bảngiống như khuơn cát nhưng cĩ những đặc điểmriêng: ệ ệ -Tốc độ kếttinhlớn (vì nguội nhanh) Ư Cơ tính củavật đúc tốt. ngh ngh - Độ nhẵnbề mặt, độ chính xác của lịng khuơn cao Ư Chấtlượng vật đúc cơng cơng tốt. c c á á C -Tuổithọ của khuơn KL cao. C -Tiếtkiệm t/g làm khuơn nên nâng cao NS và giảm giá thành. NG: ƯƠ œ Nhược điểm: I C ĐẠ - Khơng đúc đượcvật đúc lớn, quá phứctạphoặcthànhmỏng. -Dễ bị nứt. KHÍ Ơ - Khơng cĩ tính lún và thốt khí Ư Khĩ khănchoCN đúc. C ) Phương pháp này chỉ thích hợp trong SX hàng loạtvớivật đúc đơngiản, nhỏ hoặc trung bình. © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 14 / 29 7
8. Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 5.2.2. Đúc áp lực: Là điền đầykimloạilỏng vào lịng khuơn dướimộtáplựcnhất định. c c ú ú Đ Đ Chi tiết đúc ệ ệ Khuơn ngh ngh cơng cơng c c á á Áp lựckhí C C NG: ƯƠ Buồng khí kín I C Kim loạilỏng ĐẠ Bình chứa Ống quay trịn Chi tiết đúc KHÍ Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 15 / 29 5.2.2. Đúc áp lực: Nửa khuơn Nửa khuơn cốđịnh di động c c Cốcrĩt ú ú Đ Chấu Đ ệ ệ giữ ngh ngh Vật đúc Pistong cơng cơng c c Xylanh, ống dẫn á á C C 2. Ép KL lỏng vào khuơn 1. Rĩt KL lỏng vào xylanh NG: ƯƠ I C ĐẠ KHÍ Ơ C 3. Lấyvật đúc ra © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 16 / 29 8
9. Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 5.2.2. Đúc áp lực: œ Ưu điểm: - Đúc đượcvậtphứctạp, thành mỏng (1÷5 mm), đúc được các loạilỗ cĩ k/t nhỏ. c c - Độ bĩng và độ chính xác cao. ú ú Đ Đ ệ ệ -Cơ tính vật đúc cao nhờ mật độ vật đúc lớn. ngh ngh -Năng suất cao nhờđiền đầy nhanh và khả năng Cơ khí hĩa cao. cơng cơng c c Dùng để đúc các HK màu, piston ơ tơ, xe máy, cánh tản nhiệt. á á C C œ Nhược điểm: NG: - Khơng dùng được lõi cát vì dịng chảycĩáplựclớn Ư Hình dạng lỗ hoặc ƯƠ I C mặt trong phải đơngiản. ĐẠ - Khuơn chĩng bị mài mịn do dịng chảyáplựccủa HK ở to cao. KHÍ Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 17 / 29 5.2.3. Đúc ly tâm: Là quá trình điền đầy HK lỏng vào khuơn quay. Lực ly tâm sinh ra khi quay làm KL lỏng phân bố lên thành khuơn và đơng đặctạo thành vật đúc. œ Đặc điểm: ) Tổ chứcKL mịnchặtkotồntại các khuyếttậtrỗ khí, rỗ co ngĩt. c c ú ú Đ Đ ) Tạoravật đúc cĩ lỗ rỗng mà ko cầnlõi. ệ ệ ) Ko dùng hệ thống rĩt phứctạp nên ít hao phí KL. ngh ngh ) Tạoravật đúc gồmvàilớpKL riêngbiệt trong cùng 1 vật đúc. cơng cơng Dùng để đúc các loại xi lanh, xéc măng ơ tơ. c c á á C C œ Đúc ly tâm đứng (a): NG: ) Trục quay thẳng đứng. ƯƠ ) Đúc được các vậtcĩchiều I C cao nhỏ, đường kính lớn. ĐẠ œ Đúc ly tâm nằm ngang (b): KHÍ Ơ C ) Trục quay nằm ngang. ) Đúc được các vậtcĩđường kính nhỏ, chiềudàymỏng. a) Đứng b) Ngang © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 18 / 29 9
10. Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 5.2.4. Đúc trong khuơn mẫuchảy: 1 ) Là 1 dạng đúc đặcbiệt trong khuơn 1 lần. Giống nhưđúc trong khuơn cát nhưng chỉ khác ở chỗ mẫulàvậtliệudễ chảyhoặcdễ cháy (sáp, ong, parafin, ) 4 c c ) Khi sấy khuơn sáp sẽ chảyrachota ú ú Đ Đ lịng khuơn Ư Kg cầnmặt phân khuơn. ệ ệ 3 ngh ngh œ Đặc điểm: 2 ¾ Vật đúc cĩ độ chính xác cao nhờ cơng cơng lịng khuơn kg phảilắp ráp theo c c á á mặt phân khuơn, kg cầnchế tạolõi C C 6 riêng. 5 NG: ¾ Độ nhẵn đảmbảo do bề mặt lịng ƯƠ khuơn nhẵn. I C ¾ Quy trình đúc dài (vì phảichế tạora ĐẠ mẫuchảy) nên năng suấtthấp. KHÍ Ơ Khuơn đúc mẫuchảy: C 1) Hệ thống rĩt; 2) Vỏ khuơn; Ư Đúc KL quý cầntiếtkiệm, những 3) Lịng khuơn; 4) Hịm khuơn; chi tiết địi hỏi độ chính xác cao. 5) Cát đệm; 6) HK đúc. © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 19 / 29 5.2.5. Đúc trong khuơn vỏ mỏng: ) Là QT đúc trong khuơn cát đặcbiệt(gồm cát và chấtkết dính) mà thành khuơn mỏng chỉ 6÷8 mm. œ Đặc điểm: c c - Đúc đượcnhững vậtcĩđộ chính xác cao. ú ú Đ Đ - Đúc được các kim loại đen: gang, thép C, thép HK. ệ ệ -Quátrìnhđúc dài, giá thành cao. ngh ngh cơng cơng c c 5.2.6. Đúc liên tục: á á C C ) Là QT rĩt KL lỏng liên tục vào khuơn KL. Vật đúc đơng đặcliêntụcvàSP NG: đượclấyraliêntục. ƯƠ œ Đặc điểm: I C ĐẠ -Cho năng suất cao. -Dùngđể đúc thanh, ống, dảihoặctấm kim loại. KHÍ Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 20 / 29 10
11. Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 5.2.6. Đúc liên tục: Nấuchảyhợpkimđúc c c ú ú Đ Đ ệ ệ ngh ngh cơng cơng c c á á C C NG: ƯƠ I C ĐẠ KHÍ Ơ C a- Đúc ống b- Đúc tấm © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 21 / 29 Sơđồquá trình đúc liên tục trong nhà máy Gang, Thép c c ú ú Đ Đ ệ ệ ngh ngh cơng cơng c c á á C C NG: ƯƠ I C ĐẠ KHÍ Ơ C © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 22 / 29 11
12. Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 VI. Đúc các hợpkim: 6.1. Tính đúc của HK: 6.1.1. Tính chảy lỗng: -Làkhả năng điền đầycủaKL lỏng vào khuơn vớimức độ dễ hay khĩ. Ư Tính chảy lỗng càng cao thì KL lỏng điền đầy khuơn càng tốt, vật đúc nhận c c ú ú được càng rõ nét và chính xác. Đ Đ ệ ệ Ư Nhưng tính chảy lỗng tăng thì dễ bị hịa tan khí, to rĩt cao Ư Vật đúc co ngh ngh nhiều. Ư Tính chảylỗng∈ thành phần hĩa họccủaHK, to nấuchảyhoặcto rĩt, loại cơng cơng c c khuơn đúc và cơng nghệ rĩt. á á C C 6.1.2. Tính co ngĩt: NG: ƯƠ -Làsự giảmthể tích khi kếttinhvàkhilàmnguội. I C Ư Vật đúc dễ bị thiếuhụt(rỗ co), dễ bị nứtvàbiếndạng. ĐẠ Gang xám co 1%; Thép co 2%; Al, Cu co 2÷3%. KHÍ Ơ C Ư HK nào cĩ độ co ngĩt lớn thì khuơn đúc phảicĩđậu ngĩt và kếtcấuvật đúc hợplý. © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 23 / 29 6.1.3. Tính thiên tích: -Làsự ko đồng nhấtvề thành phầnhĩahọc trong từng vùng vật đúc và trong nộibộ hạt Ư Ảnh hưởng đếncơ tính củavật đúc. ) Thiên tích vùng: Là sự kg đồng nhấtvề TP hĩa họctrongtừng vùng vật đúc. c c ) Thiên tích hạt: Là sự kg đồng nhấtvề TP hĩa họctrongnộibộ hạt, tâm chứa ú ú Đ Đ KL khĩ chảy, xung quanh chứatạpchấtvàKL dễ chảy. ệ ệ ngh ngh Ư Sự thiên tích này làm cho cơ, lý, hố tính khơng đồng bộ trong vật đúc. cơng cơng c c 6.1.4. Tính hịa tan khí: á á C C -Làsự xâm nhậpcủa các chất khí trong mơi trường vào HK đúc khi nấu, rĩt NG: và kếttinhtạo ra oxit kim loại Ư Cơ tính kém đi. ƯƠ ) Các khí hịa tan: O , H , N, CO, CO , H O, I C 2 2 2 2 ĐẠ ) Khí hịa tan vào trong KL tạorỗ khí, tạo nên cacbit KL, nitơrit KL Ư KL dịn. KHÍ Ơ C Ư Ta phải điềuchỉnh 4 đặctínhkể trên để đượcvật đúc cĩ chấtlượng tốtnhất. © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 24 / 29 12
13. Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 6.2. Đúc gang: Ống khĩi ) Gang là HK cĩ tính đúc rấttốt. Chấtliệu ) Người ta hay dùng gang xám để đúc. 6.2.1. Vậtliệunấugang: Vỏ thép c c œ VậtliệuKL:Gang thỏi, gang và thép ú ú Vật Đ Đ vụn, các fero HK như Fe-Si; Fe-Mn. liệu Gạch ệ ệ Quạt œ Nhiên liệu: Than cốc10÷16%; than gầy giĩ nấu chịu ngh ngh 20 ÷22%. lửa cơng cơng œ Chấttrợ dung: Là chất đưavàođể khử tạp Hộp c c á á chất đưavàoxỉ; thường là CaCO3. phân C C giĩ 6.2.2. Lị nấu gang: NG: Gang Ra xỉ ƯƠ ) Lị đứng (hay dùng); Lị ngọnlửa; lỏng Ra I C Lị điệnhồ quang. gang ĐẠ ) Các thơng số kỹ thuậtcủalịđứng: KHÍ Ơ ¾ Đường kính lị: d=500÷1200 mm; C ¾ Chiều cao lị: H=(6 ÷8)d; ¾ Năng suấtlị: N=1 ÷27 (t/h); Cấutạolịđứng © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 25 / 29 Lị đứng nấuGang: 1- Cộtchống 2- Vỏ ngồi 3- Gạch chịulửa 4- Ống gang cổ lị c c 5- Than cốc ú ú Đ Đ 6- Kim loại, quặng ệ ệ 7- Cửatiếpliệu ngh ngh 8- Thùng tiếpliệu 9- Ống giĩ cơng cơng 10- Ống khĩi c c á á 11- Thiếtbị dậplửa C C 12- Đáy lị NG: 13- Nồilị 14- Cửaragang ƯƠ 15- Lị trước I C 16- Miệng ra gang ĐẠ 17- Máng ra gang KHÍ 18- Miệng thốt xỉ Ơ C 19- Quạtgiĩ © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 26 / 29 13
14. Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 ) Vận hành: ¾ Sấylị; Chấtvàđốt than đá. ¾ Khi than cháy hồng Ư Chấtliệu. ¾ Giữ to cho nước gang 1350÷1400oC. c c ú 6.2.3. Rĩt kim loạilỏng vào khuơn: ú Đ Đ ệ ệ ) Yêu cầu: ngh ngh ¾ Dịng chảycủa kim loạiphảiêm. ¾ QT rĩt thuậnlợi, chĩng điền đầy, đảmbảochấtlượng vật đúc. cơng cơng c c o á ¾ Nhiệt độ rĩt: 1200÷1350 C. á C C 6.2.4. Dỡ khuơn và làm sạch vật đúc: NG: ƯƠ I C 6.2.5. Đặc điểmkhiđúc gang: ĐẠ ) Tính đúc của gang xám tốt, tính chảy lỗng cao, tính thiên tích ít. KHÍ Ư Cĩ thểđúc được các kếtcấuphứctạp, thành mỏng. Ơ C ) Khuơn đúc: Chủ yếu là khuơn cát. Ưu điểmcủa khuơn này là nguộichậm Ư Gang khơng bị nứtnhưng dễ bị khuyếttật, rỗ khí, rỗ co. © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 27 / 29 6.3. Đúc thép: ) Tính đúc của thép kém hơn gang xám vì to chảycao, độ quá nhiệtlớn, độ co lớn, dễ xảyrakhuyếttật. ) Khi đúc thép HK tính thiên tích lớn. ) Tính chảy lỗng kém Ư Vật đúc phảicĩkếtcấu đơngiản, chiềudàythành c c ú ú thích hợp, đều đặn. Đ Đ ệ ệ ) Hệ thống rĩt, đậu ngĩt, đậuhơicầnbố trí hợplýđể bù ngĩt và thốt khí. ngh ngh ) Khuơn cầncĩtínhbền nhiệt cao, tính lún tốt, tính thơng khí tốt. cơng cơng ) Thường đúc trong khuơn cát, khuơn mẫuchảy và khuơn vỏ mỏng. c c á á C C 6.3. Đúc hợpkimmàu: NG: 6.3.1. Tính đúc của đồng và nhơm: ƯƠ o o o o I C ) Cu và Al cĩ tính đúc tốt: T nc Cu = 1083 C; T nc Al = 660 C. ĐẠ Ư Độ chảy lỗng cao Ư Dễđúc. KHÍ ) Co lớn: ε = 2÷3% Ư Khĩ đúc, dễ bị thiếuhụt, cong vênh. Ơ C ) Tính thiên tích lớn vì trong Cu và Al cĩ các nguyên tố khác nặng hơn. ) Dễ bị hịa tan khí O2, H2. © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 28 / 29 14
15. Bản quyền của ThS. Vũ Đình Toại 13.08.2009 6.3.2. Khuơn đúc: ) Khuơn bán vĩnh cửu: Chủ yếulàđất sét + bột than (cĩ thểđúc được 1000 lần). ) Đúc trong khuơn kim loạivàđúc dướiáplực. 6.3.3. NấuchảyCu vàAl: c c ú ú Đ Đ Bằng gang để đúc Al; ệ ệ Bằng SiC + Graphít để đúc Cu. ngh ngh Tường cơng cơng ) NấuCu vàAl dướichấttrợ dung c c lị á á Na2P4O7 chủ yếu để khử oxit. C C Than NG: ) Đặc điểm: ƯƠ ¾ Cho phép thiếtkế vật đúc phứctạp, I C thành mỏng, lỗ nhỏ. Giĩ ĐẠ ¾ QT đúc nĩi chung là đơngiảnhơnso KHÍ với đúc thép. Chấtlượng vật đúc tốt. Ơ C Lị nấuCu (Al) ¾ Al cĩ thểđúc trong khuơn KL và đúc áp lực để cĩ chấtlượng cao. ¾ Cu chủ yếu đúc trong khuơn bán vĩnh cửu. © ThS. KSHQT. VũĐình Toại-Bộ mơn Hàn & CNKL - ĐHBK HN, toai-dwe@mail.hut.edu.vn, Tel: 04.3868 4542, Fax: 04.3868 4543 29 / 29 15