zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Cơ khí - Chế tạo máy

Bài giảng Nguyên lý gia công vật liệu: Chương 1 - TS. Nguyễn Trọng Hải

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:19

Báo xấu

15
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Nguyên lý gia công vật liệu: Chương 1 - Vật liệu dụng cụ cắt" được biên soạn bao gồm các nội dung chính sau: Yêu cầu của vật liệu phần cắt dụng cụ cắt; Các loại vật liệu dụng cụ cắt cơ bản; Biện pháp nâng cao khả năng cắt của vật liệu dụng cụ cắt. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng tại đây.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nguyên lý gia công vật liệu: Chương 1 - TS. Nguyễn Trọng Hải

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Viện Cơ Khí NỘI DUNG CHƯƠNG 1 Bộ môn: Gia Công Vật Liệu & Dụng Cụ Công Nghiệp BÀI GIẢNG  Yêu cầu của vật liệu phần cắt dụng cụ cắt (VLPCDCC) NGUYÊN LÝ GIA CÔNG VẬT LIỆU  Các loại VLPCDCC cơ bản (ME4212)  Biện pháp nâng cao khả năng cắt của VLPCDCC (Phiên bản 04, 01/2015) CHƯƠNG 1 VẬT LIỆU PHẦN CẮT DỤNG CỤ CẮT 1 2 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Vật liệu phần cắt dụng cụ cắt/Vật liệu dụng cụ cắt Các yêu cầu của VLPCDC Từ kinh nghiệm thực tế cắt gọt vật liệu, theo bạn vật liệu của dụng cụ cắt nói chung (dao, kéo, v.v) cần có những đặc tính gì? 3 4 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Các yêu cầu của VLPCDCC Các yêu cầu của vật liệu DCC Theo bạn có những điểm khác biệt nào giữa cắt gọt vật liệu thông Theo bạn khi cắt vật liệu kim loại, vật liệu dụng cụ cắt cần có những đặc thường (tre, gỗ, hoa quả, v.v) và cắt gọt vật liệu kim loại? tính gì? TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 5 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 6 Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Những đặc tính (cơ) cơ bản của vật liệu kim loại Các cơ tính kim loại  Độ bền (tĩnh)  Trong thực tế những kim loại nào có độ bền cao?  Nếu dùng cảm tính để đánh giá độ bền thì như thế nào?  Thông số kỹ thuật gì được dùng để đánh giá độ bền?  Độ dẻo  Kim loại như thế nào thì được gọi là dẻo?  Độ cứng  Kim loại như thế nào thì được gọi là cứng?  Thông số kỹ thuật nào được dùng để đánh giá độ cứng?  Độ dai va đập Trong qúa trình cắt gọt kim loại, các quá trình biết dạng của VLGC có tuân  Độ dai va đập là gì? theo biểu đồ này?  Thế nào là có độ dai va đập cao? 7 8 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Các yêu cầu của VLPCDCC Các yêu cầu của VLPCDCC  Đặc tính VLPCDC ảnh hưởng đến những yếu tố nào?  Yêu cầu chính của vật liệu DCC  Năng suất gia công  Chất lượng bề mặt gia công 1. Độ cứng  Chi phí sản xuất 2. Độ bền cơ học  …  Độ bền  Độ dai va đập  Những yếu tố nào ảnh hưởng đến DCC?  Lực cắt 3. Tính chịu nhiệt  Nhiệt độ vùng cắt (700 – 800oC) 4. Tính chịu mài mòn  Sự mài mòn (do chà xát của phoi với mặt trước và bề mặt đã gia công với mặt sau) 5. Tính công nghệ  Rung động trong quá trình cắt  … Ngoài ra tính dẫn nhiệt cũng rất quan trọng TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 9 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 10 Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Các yêu cầu của VLPCDCC Các yêu cầu của VLPCDCC – Độ cứng Đặc tính vật liệu DCC và các yếu tố trong quá trình cắt Độ cứng của DCC nên như thế nào?  Để gia công được chi tiết thì dụng cụ phải có độ cứng cao hơn vật liệu gia Độ cứng, đồ bền Cơ tính vật liệu gia công công. Độ cứng dụng cụ được lựa chọn phụ thuộc vào độ cứng của vật liệu gia Độ dai va đập Tính liên tục trong quá trình cắt (phay), rung động máy, … công.  Ví dụ: vật liệu cắt cần có độ cứng khoảng 59 ÷ 61 HRC (tương đương 650 Tính chịu nóng Nhiệt độ vùng cắt HB) để cắt được các loại vật liệu thông thường (200 ÷ 220 HB). Khi gia công Tính dẫn nhiệt và Khả năng chống lại sự mỏi nhiệt và các loại thép cứng thì độ cứng dụng cụ phải lớn hơn 65 HRC. giãn nở nhiệt sốc nhiệt, … … TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 11 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 12
Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Các yêu cầu của VLPCDCC – Độ bền Các yêu cầu của VLPCDCC – Tính chịu nhiệt Do dụng cụ làm việc trong điều kiện rất khắc nghiệt: tải trọng lớn, xung Là khả năng giữ được đặc tính cắt (độ cứng, độ bền cơ học … ) ở nhiệt lực, ma sát lớn và nhiệt độ cao làm lưỡi cắt dễ bị gãy, mẻ. Do đó vật độ cao trong thời gian dài vì vật liệu càng bị nung nóng thì cơ tính (độ cứng) càng giảm. liệu làm DCC cần có độ bền cơ học cao (ứng suất kéo, nén, uốn, va Ở vùng cắt tiếp xúc giữa dụng cụ và chi tiết, do biến dạng của kim loại và đập…). ma sát tiếp xúc của dụng cụ - phoi, dụng cụ - chi tiết nên nhiệt cắt rất lớn khoảng 700 ÷ 8000C (10000C). Ở nhiệt độ này dụng cụ có thể bị mất cơ tính và thay đổi cấu trúc do chuyển biến pha. Do đó vật liệu cần có tính chịu nóng tốt. TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 13 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 14 Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Các yêu cầu của VLPCDCC – Tính chịu nhiệt Các yêu cầu của VLPCDCC – Tính chịu mài mòn Độ cứng của vật liệu DCC giảm khi nhiệt độ tăng Độ cứng càng cao thì tính chịu mài mòn càng tốt. Dụng cụ trong quá trình làm việc chịu nhiều ma sát lớn với phoi và chi tiết gia công và dưới tác dụng của nhiệt dễ gây ra các hiện tượng mòn (chảy dính, bám dính…) ảnh hưởng đến điều kiện làm việc bình thường của dụng cụ. Vật liệu dao càng tốt thì nhiệt độ chảy dính càng cao. Dựa trên biểu đồ này bạn có nhận xét gì? TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 15 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 16
Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Các yêu cầu của VLPCDCC – Tính công nghệ Các yêu cầu của VLPCDCC – Tính dẫn nhiệt  Tính công nghệ của vật liệu làm dao được đặc trưng bởi tính khó hay dễ  VLPCDCC có tính dẫn nhiệt tốt sẽ giúp giảm sự tập trung nhiệt tại trong quá trình gia công để tạo hình dụng cụ cắt. vùng cắt, giữ được cơ tính VLPCDCC tốt hơn.  Tính công nghệ được thể hiện nhiều mặt:  Tính dẫn nhiệt cao cũng giúp dụng cụ cắt tránh được sốc nhiệt và  Tính tôi được, độ thấm tôi cao tăng sức bền mỏi nhiệt.  Mức thoát Cacbon khi nhiệt luyện cao  Độ dẻo ở trạng thái nguội và nóng  Tính dễ gia công bằng cắt gọt TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 17 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 18 Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Các loại VLPCDCC cơ bản VLPCDCC – Lịch sử 1. Thép Cacbon dụng cụ (carbon steel) 2. Thép hợp kim dụng cụ - (low, medium alloy steel) 3. Thép gió (high speed steel (HSS)) 4. Hợp kim cứng (carbide) 5. Vật liệu sứ (ceramics) 6. Vật liệu tổng hợp 7. Vật liệu mài 8. Các vật liệu khác TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 19 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 20
Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt VLPCDCC – Phần vật liệu cứng trong VLPCDCC VLPCDCC – Tính chất vật liệu (Hình 1.1) 100% 90% 80% Sức bền Độ 70% uốn cứng 60% % các vật liệu còn lại 50% Dao động % vật liệu cứng 40% % vật liệu cứng 30% 20% 10% 0% Thép dụng cụ Thép gió Hợp kim cứng Vật liệu sứ Thép dụng cụ Thép HK dụng cụ VL cắt siêu cứng HKC thông dụng Sứ Từ các giá trị độ cứng ở Bảng 1.1 và biểu đồ này, bạn có nhận xét gì? Thép gió Thép Stellite HKC đặc biệt 21 22 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt VLPCDCC – Thép cacbon dụng cụ (carbon steel) VLPCDCC – Thép cacbon dụng cụ (carbon steel)  Thành phần  Phạm vi ứng dụng  C 0,7 ÷ 1,3% ,  Dùng chế tạo dụng cụ chịu va đập (do có độ dẻo cao): đục, các dụng cụ  P < 0,03% nguội, dao, kéo, khuôn dập, …  S Dễ gia công cắt và gia công áp lực.  Độ bền nhiệt  Nhược điểm  200oC ÷ 300oC (thấp)  Độ bền nhiệt thấp  Tốc độ cắt  Tốc độ cắt thấp  4 ÷ 5 m/ph (thấp)  Do phải tôi trong nước nên dụng cụ cắt giòn, dễ vỡ.  Ký hiệu  Tính thấm tôi kém nên phần lõi dẻo.  CDxx (CD80, CD80A), trong đó C là Cacbon, D là dụng cụ (TCVN 1822:1993 - Thép cacbon dụng cụ)  Ưu điểm: Rẻ tiền, dễ mài sắc. TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 23 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 24
Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt VLPCDCC – Thép hợp kim dụng cụ (HKDC) VLPCDCC – Thép hợp kim dụng cụ - Nhóm I  Thành phần Tính chất cơ bản giống thép Cacbon dụng cụ.  Hàm lượng C cao.  Thành phần  0,5 ÷ 3% thành phần hợp kim: Cr, Mn, Si, W, Co, V (tăng tính chịu nóng và  Thành phần HK ít hơn 1%, chủ yếu là Cr (0,1 ÷ 0,7%) tính thấm tôi).  Phạm vi ứng dụng  Vận tốc cắt  Thường dùng chủ yếu để chế tạo dụng cụ gia công gỗ.  Khoảng 8m/phút Thép HKDC được chia thành 4 nhóm: TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 25 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 26 Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt VLPCDCC – Thép hợp kim dụng cụ - Nhóm II VLPCDCC – Thép hợp kim dụng cụ - Nhóm III  Thành phần  Thành phần  Cr (1 ÷ 1,5%), Si => làm tăng độ thấm tôi, cải thiện khả năng cắt  Ký hiệu  Có thêm lượng lớn Mn và W. Các thành phần Mn, Cr, W làm độ thấm tôi  X cao và được tôi trong dầu.  9XC  Phạm vi ứng dụng  Độ bền nhiệt  X: 220 oC  Dùng để chế tạo các dụng cụ có độ chính xác cao và hình dáng phức tạp  9XC: 300 oC (mũi doa, ta rô, dao chuốt, các loại dụng cụ đo)  Phạm vi ứng dụng  9XC dùng làm những dụng cụ có độ chính xác cao như mũi doa, tarô, dụng cụ đo, … TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 27 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 28
Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt VLPCDCC – Thép hợp kim dụng cụ - Nhóm IV VLPCDCC - Thép gió  Thành phần  Thành phần  Có chứa lượng lớn Cac bít vonfram hạt mịn nên có độ cứng rất cao, nhưng  Hàm lượng Volfram rất cao (9 ÷ 18%) độ thấm tôi thấp.  Cr, Co, V nhằm cải thiện khả năng cắt gọt. (Cr làm tăng độ thấm tôi, V  Phạm vi ứng dụng tăng cứng và tính chịu mòn cao).  Dùng chế tạo những dụng cụ cần lưỡi cắt sắc, tuổi bền cao và gia công các  Độ bền nhiệt loại vật liệu cứng.  Chịu được nhiệt độ 350 ÷650 oC.  Tốc độ cắt  Tốc độ cắt bằng 2÷4 thép hợp kim dụng cụ, 8 ÷ 35 (>100) m/phút.  Ký hiệu  P..K.., trong đó P là làm lượng Volfram, K là hàm lượng Coban,  là hàm lượng V. TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 29 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 30 Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt VLPCDCC - Thép gió VLPCDCC - Thép gió  Ưu điểm Các mác thép gió và thành phần hóa học  Tính chống mài mòn tốt so với thép cacbon dụng cụ và thép hợp kim dụng cụ  Độ dai cao (khả năng chông va đập cao) so với hợp kim cứng  Có thể chế tạo bằng rèn, đúc hoặc luyện kim bột.  Có thể phủ vật liệu khác, xử lý bề mặt để tăng khả năng cắt.  Nhược điểm  Tốc độ cắt còn hạn chế  Phạm vi ứng dụng  Độ dai va đập cao nên thép gió phù hợp để chế tạo DCC có góc trước lớn (dương).  Phù hợp với những nguyên công có lực cắt không liên tục (phay, tiện trục then hoa, …)  Phù hợp gia công trên máy công cụ có độ cứng vững thấp, có rung động mạnh.  Phù hợp làm vật liệu cho DCC thân liền (mũi khoan, khoét, dụng cụ cắt răng, …) TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 31 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 32
Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt VLPCDCC - Thép gió VLPCDCC - Thép gió Vận tốc cắt của một số loại thép gió [3] Một số loại thép gió thường gặp theo ISO  HSS – thép gió thông thường: được sử dụng rộng rãi do độ cứng, độ bền cơ học, chịu nhiệt và mài mòn tốt (P9, P18)  HSSV – tăng thêm Vanadium để tăng độ cứng và khả năng chịu mài mòn  HSCo – tăng thêm Coban để tăng độ bền nóng, khả năng cắt gọt và mài mòn  HSS XS1 – luyện kim bột không Coban để tăng tuổi bền, mài mòn  HSCoXP – phương pháp thiêu kết bột Coban: siêu bền cơ học  CS – thép Cr (Chromium Steel) dùng làm dụng cụ gia công ren 33 34 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt VLPCDCC – Vấn đề cần giải quyết VLPCDCC - Các bít (Carbide)  Trong hóa học, các bít là hợp chất bao gồm các bon và một thành phần ít điện tích âm. Các loại các bít được phân loại dựa vào kiểu liên   Độ bền cao kết giữa các thành phần hóa học. Thép cacbon dụng cụ  Độ dai va đập tốt  Ví dụ: Các bít canxi, các bít silicon, các bít Volfram  Khả năng chống sốc nhiệt tốt Thép hợp kim dụng cụ Thép gió  Tính chịu nhiệt kém   Không gia công được ở tốc độ cao  Năng suất gia công thấp Sự liên kết trong các bít Volfram 37 38 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt VLPCDCC - Hợp kim cứng (HKC) VLPCDCC - Hợp kim cứng (HKC) Là loại vật liệu dụng cụ được chế tạo bằng phương pháp luyện kim bột (HK bột)  Ký hiệu  Nhóm 1: BK nghĩa là loại hợp kim không qua nấu chảy. HKC được chế tạo từ các loại cacbit  Carbide Volfram + Co (K) HK và bột HK.  Dùng để gia công gang và kim loại màu  Thành phần  Nhóm 2: T..K..  Chủ yếu là các loại bột mịn: cacbit vonfram (WC), cacbit titan (TiC), cacbit  Carbide Titan (T)+ Carbide Volfram + Co (K). Ví dụ T30K4 (30% TiC, tantan (TaC) và thành phần coban (Co) làm nhiệm vụ liên kết. 4% Co, 66% WC)  Độ cứng cao hơn BK, có tính chịu nóng cao, dùng gia công thép  Độ cứng  80  90 HRA  Nhóm 3: TT..K..  Carbide Titan + Carbide Tantan (TT) + Carbide Volfram + Co (K)  Độ bền nhiệt  Ví dụ: TT7K12 (7% TiC + TaC, 12% Co, 81% WC)  800  1000 oC  Độ bền cao, tính chống mòn cao, thường dùng gia công các vật liệu có  Tốc độ cắt độ cứng, độ bền cao.  >100 m/phút TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 39 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 40 Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt VLPCDCC - Chế tạo HKC VLPCDCC - Chế tạo HKC (tiếp) Bước 1: Tạo bột W, Ti, Ta nguyên chất Bước 3: Trộn bột coban và cacbit theo thành phần tương ứng với các Bước 2: Tạo cacbit tương ứng từ các bột W, Ti, Ta nguyên chất loại hợp kim Carbide Wolfram TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 41 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 42
Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt VLPCDCC - Chế tạo HKC (tiếp) VLPCDCC - Chế tạo HKC (tiếp) Bước 4: Ép hỗn hợp dưới áp suất lớn (100-140 MN/mm2), nung sơ bộ ở Bước 4: Thiêu kết lần cuối ở nhiệt độ cao 1400-1500oC trong 1 đến 3 giờ nhiệt độ 900oC trong khoảng 1 giờ. Tạo hình theo các dạng yêu cầu. tạo thành HKC TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 43 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 44 Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt VLPCDCC - Hợp kim cứng/Thép gió/Thép cacbon dc VLPCDCC – HKC – Thành phần và đặc tính 45 46 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt VLPCDCC – HKC – Phạm vi ứng dụng VLPCDCC - Sứ Thành phần  “Đất sét kỹ thuật” hỗn hợp của oxide nhôm (Al2O3). Các mảnh lưỡi cắt làm bằng sứ 47 48 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt VLPCDCC - Sứ (tiếp) VLPCDCC - Sứ (tiếp) Quá trình chế tạo (tương tự HKC) Phân loại  Oxit nhôm thuần khiết  Al2O3  99% Đất sét kỹ thuật Nung nóng Nghiền nhỏ thành  Vật liệu sứ trộn (oxit nhôm Al2O3) (1400-1600oC) bột mịn (1 m)  Al2O3 + TiC + WC + TaC + TiN  Sức bền cao, gia công gang cứng, thép tôi Ép thành mảnh dao Thiêu kết  Vật liệu sứ không có oxit  Nitrit silic (Si3N4)  Sức bền uốn cao, gia công nhôm và HK nhôm 49 50 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt VLPCDCC - Sứ (tiếp) VLPCDCC - Sứ (tiếp) Đặc điểm Phạm vi ứng dụng  Độ cứng và tính giòn cao  chịu mòn cao  Tốc độ cắt lớn (> 100m/ph)  Chịu nhiệt cao 1000 – 1200 0C  dùng cắt được ở các  Gia công tinh, lượng chạy dao và chiều sâu cắt nhỏ tốc độ cắt lớn.  Không dùng dung dịch trơn nguội trừ (Si3N4)  Tính dẫn nhiệt kém  không dùng dung dịch trơ nguội  Dùng cho các nguyên công có độ chính xác, chất lượng (dễ gây ra nứt). bề mặt cao  Tính dẻo kém, sức bền uốn thấp  không chịu được rung động, va đập cũng như lực cắt lớn  Mài sắc khó (dùng đá mài kim cương) 51 52 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt VLPCDCC - Sứ (tiếp) VLPCDCC – Vật liệu tổng hợp (siêu cứng) Ưu điểm  Hai loại chính  Năng suất cao  Kim cương nhân tạo  Tuổi thọ dao lớn  Nitrit Bo  Sai lệch kích thước nhỏ  Độ cứng rất cao (Vicker > 50000 N/mm2)  Chất lượng bề mặt gia công tốt  Kim cương tự nhiên HVm  100 Gpa  Giá thành rẻ  Kim cương tổng hợp HVm  90  100 Gpa  Nitrit Bo HVm  50  90 Gpa 53 56 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt VLPCDCC – Vật liệu tổng hợp (tiếp) VLPCDCC – Vật liệu tổng hợp (tiếp) Nitrit bo lập phương Kim cương nhân tạo  Là hợp chất của Nito và Boron Cubic  Độ cứng tế vi cao hơn kim cương tự Boron Nitride (CBN) nhiên từ 5-6 lần  Chịu nhiệt cao 1200  14000C  Dẫn nhiệt cao gấp 2 lần kim cương  Hệ số ma sát với kim loại nhỏ thường  Dùng để gia công thép tôi có HRC 39 – 66  Chịu nhiệt kém chỉ đến 8000C và gang, gia công hợp kim cứng  Giòn, chịu va đập kém  Dẫn nhiệt tốt nên vẫn gia công được ở tốc độ cao, chống mòn tốt TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 57 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 58 Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt VLPCDCC – Vật liệu mài VLPCDCC – Vật liệu mài Một số dạng vật liệu mài Dụng cụ cần được mài Đá mài Một số loại đá mài (đĩa) Bột mài Mài sắc dụng cụ Đồ gá mài 60 61 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt VLPCDCC – Vật liệu mài (tiếp) VLPCDCC – Vật liệu mài (tiếp)  Vật liệu mài: (hạt mài và bột mài) được chế tạo từ vật liệu thiên nhiên hoặc nhân tạo có độ cứng cao, bột mài và hạt mài được trộn với chất kết dính tạo thành các dụng cụ mài (đá mài, thanh mài, bột nhào …).  Ví dụ: korum thiên nhiên (Al2O3 + Fe2O3) dùng để mài thép có tính dẻo cao … 62 63 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Biện pháp nâng cao khả năng cắt của VLPCDCC Nâng cao khả năng cắt – Phủ bề mặt Hàng ngày các loại hợp kim và vật liệu mới được phát triển liên tục để tăng độ  Phủ bề mặt bền, độ dai, khả năng chống mài mòn cơ học và hóa học. Do đó công nghệ phủ bề mặt cũng được phát triển để đáp ứng yêu cầu cắt gọt mới.  Thấm bề mặt Lợi ích của phủ bề mặt 1. Giảm ma sát 2. Tăng độ kết dính 3. Tăng khả năng chống mòn và nứt tế vi 4. Chống sự thâm nhậm của vật liệu gia công 5. Tăng khả năng chịu nhiệt và va đập 6. Giảm quá trình oxy hoá ở nhiệt độ cao hơn 800oC 64 65 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Nâng cao khả năng cắt – Phủ bề mặt (tiếp) Các loại vật liệu DCC cơ bản – Phủ bề mặt Các loại vật liệu phủ thông thường Công nghệ phủ bề mặt 1. Nitrit Titan (Titanium nitride – TiN)  CVD (Chemical Vapour Deposition) – bốc bay hoá học 2. Cac bít Titan (Titanium carbide – TiC) 3. Các bon Nitrit Titan (Titanium CarboNitride - TiCN)  PVD (Physical Vapour Deposition) – bốc bay vật lý 4. Oxit Nhôm (Aluminum oxide – Al2O3) Ứng dụng phủ cho các vật liệu: Thép gió, vật liệu hợp kim 66 68 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Nâng cao khả năng cắt – Phủ bề mặt (tiếp) Nâng cao khả năng cắt – Phủ bề mặt (tiếp) Phủ Nitrit Titan (Titanium-nitride) Phủ Các bít Titan (Titanium-carbide)  Khả năng chống mài mòn mặt sau cao khi gia công vật liệu mài.  Hệ số ma sát thấp, độ cứng cao, chịu nhiệt tốt và khả năng bám dính bề mặt Phủ sứ cần phủ cao.  Lớp phủ có khả năng dẫn nhiệt thấp, khả năng chịu nhiệt cao, và chống  Nâng cao tuổi thọ của dụng cụ thép gió, thép hợp kim cứng, mũi khoan. mòn mặt sau tốt.  Cắt tốt ở tốc độ cắt cao và lượng ăn dao lớn. 69 70 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Nâng cao khả năng cắt – Phủ bề mặt (tiếp) Nâng cao khả năng cắt – Phủ bề mặt (tiếp) Phủ bề mặt nhiều lớp Phủ bề mặt nhiều lớp (tiếp)  Đặc tính của các lớp phủ có thể được kết hợp lại thành nhiều lớp phủ để tăng tính cắt của DCC. 71 72 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Nâng cao khả năng cắt – Phủ bề mặt (tiếp) Nâng cao khả năng cắt – Thấm bề mặt Các loại khác  Dùng cho thép dụng cụ hoặc thép hợp kim cứng ít Vonfram, hoặc có  Titanium carbonitride (TiCN) và titanium-aluminum nitride (TiAlN) Vonfram mà chất dính kết là vật liệu thép được chế tạo để cắt thép không gỉ.  Công nghệ thấm: chất thấm là Nitơ, tiến hành thấm sau khi tôi trong  Chromium carbide (CrC) được chế tạo để gia công vật liệu mềm môi trường amoniac phân ly. hơn và hay bị dính vào lưỡi cắt.  Nhiệt độ thấm: 500 – 6000C (hiện nay có thể thấm ở nhiệt độ thấp,  Gần đây phủ nano và composite cũng đã được phát triển. trong môi trường muối không độc) 73 74 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Các loại vật liệu DCC cơ bản – Thấm bề mặt (tiếp) Các loại vật liệu DCC cơ bản – So sánh Kết quả thấm bề mặt  Chiều sâu lớp thấm: 0,075 – 1 mm  Độ cứng tăng 5 – 7 HRC  Tăng khả năng chống mòn của DCC 75 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 77 Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt Câu hỏi ôn tập Các loại vật liệu DCC cơ bản – So sánh CH1-1 Những yêu cầu cơ bản của vật liệu dụng cụ cắt. Trình bày lý do vì sao những yêu cầu đó là cần thiết. CH1-2 Trình bày đặc điểm cơ bản, ký hiệu, phạm vi sử dụng của thép gió. CH1-3 Trình bày đặc điểm cơ bản, ký hiệu, phạm vi sử dụng của hợp kim cứng. 80 84 TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chương 1: Vật Liệu Phần Cắt Dụng Cụ Cắt HẾT CHƯƠNG 1 (VẬT LIỆU PHẦN CẮT DỤNG CỤ CẮT) TS. Nguyễn Trọng Hải – Đại Học Bách Khoa Hà Nội 85

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2418 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.