1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

NGHIÊN cứu ẢNH HƯỞNG của THÔNG số CÔNG NGHỆ đến cơ TÍNH lớp PHỦ bột hợp KIM 67ni18cr5si4b TRÊN nền TRỤC THÉP c45 BẰNG CÔNG NGHỆ PHUN PHỦ NHIỆT KHÍ tốc độ CAO HVOF

9 507 2

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 9
Dung lượng 635,85 KB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Tuy nhiên, trên ảnh chụp tổ chức tế vi vật liệu mẫu thí nghiệm này có phát hiện thấy một vài đoạn cấu trúc cục bộ trên biên giới giữa hai lớp và trong lớp phủ hợp kim xuất hiện các điểm

Trang 1

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN CƠ TÍNH LỚP PHỦ BỘT HỢP KIM 67Ni18Cr5Si4B TRÊN NỀN TRỤC THÉP C45 BẰNG CÔNG NGHỆ PHUN PHỦ NHIỆT KHÍ TỐC ĐỘ CAO HVOF

A STUDY OF EFFECTS OF TECHNOLOGICAL PARAMETERS ON

MECHANICAL CHARACTERISTICS OF 67Ni18Cr5Si4B ALLOY POWDER COATING ON C45 STEEL SHAFT BY WITH HIGH VELOCITY OXYGEN FUEL

THERMAL SPRAY METHOD (HVOF)

ThS Phạm Văn Liệu 1a , PGS TS Đinh Văn Chiến 2b

1Trường Đại học Sao Đỏ

2Trường Đại học Mỏ - Địa chất

a lieudhsd@gmail.com; b vanchien.dinh@gmail.com

T ÓM TẮT

Hiện nay công nghệ xử lý bề mặt ngày càng được quan tâm, do nó có ý nghĩa quan trọng và quyết định nhiều đến tính chất của vật liệu Một trong những giải pháp đó là ứng dụng công nghệ phun phủ kim loại để tạo ra một lớp phủ bề mặt có độ cứng cao và độ xốp thấp đáp ứng các điều kiện làm việc của chi tiết máy như chịu ma sát, chịu mài mòn và chịu nhiệt Bài báo này trình bày kết quả thử nghiệm phun phủ bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B trên nền trục thép C45 bằng công nghệ phun HVOF Đồng thời phân tích ảnh hưởng của các thông

số công nghệ đến độ cứng và độ xốp của lớp phủ Từ đó lựa chọn được bộ thông số hợp lý ứng dụng vào phục hồi các chi tiết dạng trục bị mòn

Từ khóa: phun phủ, HVOF, bột phun 67Ni18Cr5Si4B, lớp phủ, độ bám dính, độ xốp

ABSTRACT

Nowadays, surface treatment technology has been paid attention more increasingly because it has a decisive importance to the properties of materials One of the solutions is the application of metal spray coating technology to create a surface coating with high hardness and low porosity in order to meet the working conditions of machine parts such as friction, wear-resistant and heat resistant This paper presents the testing result of spray coating C45 67 Ni18CrSi 4B alloy powder on steel shaft C45 using technology spray HVOF It also analyzes the influence of the technological parameters to the hardness and porosity of the coating As a result, the selected appropriate parameters are applied to recover the worn axis-sized workpieces

Keywords: spray , HVOF, 67Ni18Cr5Si4B spray powder, coating, adhesion, porosity

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay, trong các ngành công nghiệp có nhiều chi tiết máy trong các thiết bị, sau một thời gian làm việc chúng bị mài mòn do chịu ảnh hưởng của ngoại lực như va đập, ma sát, làm ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm và làm giảm tuổi thọ của thiết bị Việc nghiên cứu, phục hồi các chi tiết máy nhằm đáp ứng tiến độ sản xuất và tiết kiệm chi phí khi phải đặt mua mới để thay thế các chi tiết máy là vấn đề cấp thiết hiện nay

Có nhiều phương pháp nghiên cứu được ứng dụng để phục hồi lại hình dáng hình học

và kích thước của các chi tiết máy, ví dụ như phương pháp hàn đắp [1], phương pháp Mạ [2]

và phương pháp phun phủ [3÷5] Trong đó phương pháp phun phủ tỏ ra có nhiều tính ưu việt

Phun phủ kim loại cũng có nhiều phương pháp, ví dụ như phương pháp phun hồ quang điện,

Trang 2

phương pháp plasma [3÷5] và phương pháp phun nổ [6] Tuy nhiên, tất cả các phương pháp trên đều có nhược điểm là chất lượng lớp phủ không cao, độ bám dính giữa lớp vật liệu phủ

và lớp vật liệu nền thấp, độ xốp lớn và khó có thể áp dụng phục hồi các chi tiết đòi hỏi độ chính xác cao, làm việc trong điều kiện khắc nghiệt như chịu áp suất cao, chịu tải trọng lớn và mài mòn Phương pháp phun HVOF được ứng dụng đã giải quyết hầu hết các vấn đề trên, các nghiên cứu và ứng dụng trong lĩnh vực này để xử lý bề mặt [7÷10] Ưu điểm của phương pháp này là cho lớp phủ có độ bám dính cao, độ xốp thấp và thành phần vật liệu lớp phủ tương đối đồng đều, cơ tính của lớp vật liệu nền ít bị ảnh hưởng trong quá trình phun Mặc dù phương pháp phun phủ HVOF đã được nhiều nhà nghiên cứu đề cập [7÷10] Tuy nhiên, lớp phủ bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B lên bề mặt lớp vật liệu nền thép C45 vẫn chưa được nghiên cứu, cũng như còn một số các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng lớp phủ vẫn chưa được làm sáng tỏ

Do vậy việc nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến chất lượng lớp phủ bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B lên bề mặt chi tiết trục thép C45 bị mòn bằng phương pháp HVOF là một vấn đề mới và đây cũng là vấn đề mang tính thực tiễn cao được nhiều ngành công nghiệp quan tâm đến

2 VẬT LIỆU, THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM

2.1 Vật liệu

Vật liệu phủ được sử dụng trong nghiên cứu là bột hợp kim 67Ni15Cr5Si4B (ký hiệu theo tiêu chuẩn ngành của Nga là 67H18X5C4P) [5] Vật liệu nền là thép C45 với các cơ tính của vật liệu được lấy theo TCVN 8301:2009 Mẫu có đường kính D là 60 mm, chiều dài mẫu

L0bằng 20 mm Số lượng mẫu được thực hiện trong nghiên cứu này là 27 mẫu

2.2 Hệ thống thiết bị phun phủ HVOF

Mẫu thí nghiệm được tiến hành

phun theo chế độ quy hoạch thực

nghiệm các thông số chính như sau:

khoảng cách phun L = 100 ÷ 300mm,

lưu lượng cấp bột phun m = 300 ÷ 500

g/ph Tốc độ trung bình dòng kim loại

phun V = 800 ÷ 1200m/s Sử dụng thiết

bị phun HVOF- Model MP-2100

Manual HVOF Control Panel, của hãng

General Metal Alloys Intl (GMA) – Bỉ

Tại công ty Quang Khánh - Vũng Tàu

2.3 T hiết bị đo và phương pháp tiến hành

Quá trình đo độ cứng lớp phủ được thực hiện bằng máy đo độ cứng tế vi Duramin 2 và

đo độ xốp lớp phủ được thực hiện trên kính hiển vi quang học Axiover 25A tại phòng thí nghiệm Viện Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

Sau khi các mẫu phun được cắt ra để tiến hành làm thí nghiệm kiểm tra độ cứng và độ xốp lớp phủ đều phải được chuẩn bị cẩn thận đảm bảo yêu cầu kỹ thuật Độ cứng lớp phủ được đo theo sơ đồ, từ lớp phủ 67Ni18Cr5Si4B (phía phải) sang lõi thép thép C45 (phía trái),

sử dụng thang đo HV0,1 kết quả đo độ cứng được biểu diễn trên Hình 2 Đối với việc kiểm tra

độ xốp lớp phủ, các mẫu thí nghiệm được kiểm tra trên kính hiển vi quang học Axiover 25A, mẫu được chụp ảnh cấu trúc tế vi của lớp phủ kết hợp phần mềm phân tích ảnh số Image-Pro Plus xác định tỷ lệ % lỗ xốp trong lớp phủ

Hình 1 Sơ đồ hệ thống thiết bị phun HVOF

Trang 3

3 KẾT QUẢ VÀ BÌNH LUẬN

3.1 Kết quả đo độ cứng

Kết quả thực nghiệm đo độ cứng Vickers theo sơ đồ, đo từ lớp phủ 67Ni18Cr5Si4B (phía phải) sang lõi thép C45 (phía trái) được biểu diễn trong Bảng 1 và Hình 2

Bảng 1 Kết quả khảo sát độ cứng lớp phủ bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B trên nền thép

C45 bằng phương pháp HVOF

STT

hiệu

mẫu

Lô thí nghiệm

Chế độ phun Độ cứng trung bình theo thứ tự vết đo (HV)

L

(m)

V

(m/s)

m

(g/ph)

Lớp nền thép C45

(từ ngoài vào)

Lớp trung gian

(biên giới liên kết)

Lớp phủ

(từ ngoài vào lõi)

Lô 1

Lô 2

Lô 3

Trang 4

Từ số liệu cho trong Bảng 1 cho thấy: Độ cứng lớp phủ hợp kim 67Ni18Cr5Si4B, lớp phủ trung gian vùng biên giới giữa hai lớp, lớp nền thép C45, đạt giá trị trung bình trên các mẫu tương ứng (mẫu số 01, 10, 19) là:

LN1 = 191.3 HV, TG1 = 313.3 HV, LP1 = 506.6 HV

LN10 = 203.7 HV, TG10 = 280.5 HV, LP10 = 561.7 HV

LN19 = 237.0 HV, TG19 = 522.3 HV, LP19 = 583.4 HV

Độ cứng lớp phủ bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B có giá trị trung bình cao hơn từ 2,5 ÷ 2,8 lần so với thép nền C45 ở phần lõi và có giá trị giảm dần theo hướng kính Điều này có thể giải thích là do các phần của lớp phủ hợp kim ở phía ngoài mẫu phun có khả năng tản nhiệt ra môi trường xung quanh nhanh hơn nên chúng được làm nguội nhanh hơn các phần của lớp phủ ở phía bên trong Đồng thời lõi thép bên trong trước khi phun được cung cấp một lượng nhiệt nhất định để nung nóng sơ bộ đạt nhiệt độ khoảng từ 100÷1500C vì thế các phần của lớp phủ ở phía trong nguội chậm hơn các phần của lớp phủ ở phía ngoài Độ cứng lớp trung gian giữa lớp phủ hợp kim và lớp nền thép C45 đạt giá trị trung bình từ 300 ÷ 427,3 HV, cao hơn

độ cứng lớp nền thép C45 Tuy nhiên cũng có một số mẫu có giá trị nhỏ hơn 300 HV do mũi đâm lệch về phần lõi thép và ngược lại một số giá trị lớn hơn 427,3 do mũi đâm lệch về phần lớp phủ

Tổ chức tế vi và độ cứng tế vi vùng lân cận biên giới 2 lớp

Tổ chức tế vi và độ cứng của lớp phủ được thực hiện bằng phương pháp HVOF là các tiêu chí đánh giá chất lượng tổng hợp của lớp phủ Kết quả khảo sát ảnh chụp tổ chức tế vi tại vùng biên giới giữa lớp thép nền C45 và lớp phủ bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B cho ở Hình 2

Lõi thép Biên giới lớp phủ Lõi thép Biên giới lớp phủ

a) Mẫu số 01, x100 a) Mẫu 19, x100

Lõi thép Lớp phủ

b) Mẫu số19, x200 c) Mẫu số 19, x200

Hình 2 Ảnh chụp cấu trúc tế vi vùng liên kết 2 lớp giữa nền thép C45

và bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B

Trang 5

Phân tíc h kết quả thí nghiệm trên Hình 2 cho thấy:

1) Trên mẫu thí nghiệm số 01 (Hình 2a), các vết ấn của đầu đo nhận được trong 2 lớp vật liệu khảo sát có kích thước hình học khác nhau cụ thể là: kích thước các vết ấn trong lớp phủ bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B lớn hơn kích thước vết ấn trong nền thép C45 Đồng thời độ cứng lớp nền thép có giá trị trung bình đạt được là 191,3 HV, độ cứng lớp phủ hợp kim có giá trị trung bình đạt được là 506,6 HV, điều đó cho thấy độ cứng của lớp phủ hợp kim lớn hơn

độ cứng của nền thép Độ cứng lớp trung gian có xu hướng giảm dần theo chiều hướng kính

từ lớp phủ đến lớp nền thép có giá trị trung bình đạt được là 313,3 HV

2) Ở mẫu thí nghiệm số 19 (Hình 2a, 2b, 2c) độ cứng lớp phủ trên mẫu thí nghiệm số 19 cũng như mẫu thí nghiệm số 01: cho thấy kích thước vết ấn trong lớp nền thép C45 lớn hơn kích thước vết ấn trong lớp phủ hợp kim Tương tự như mẫu số 01 độ cứng lớp nền thép có giá trị trung bình đạt được là 237,0 HV, độ cứng lớp phủ hợp kim có giá trị trung bình đạt được là 583,4 HV Với độ phóng đại lớn hơn (mức x200) các vết ấn trong lớp phủ hợp kim 67Ni18Cr5Si4B (Hình 2c) và vết ấn trong nền thép C45 (Hình 2b) càng cho thấy rõ kích thước hình học của chúng khác nhau, điều đó càng làm rõ thêm những nhận xét đối với cả 2 mẫu thí nghiệm số 01 và 19

3 2 Kết quả đo độ xốp

Kết quả đo và tính toán độ xốp lớp phủ bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B trên nền thép C45 cho trong Bảng 2 và kết quả đo độ xốp lớp phủ bằng phương pháp dùng kính hiển vi quang học thông qua phần mềm Image-Pro Plus phân tích ảnh số chuyên dụng (Hình 3)

Độ xốp lớp phủ bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B trên nền thép C45 trong các mẫu thí nghiệm được liệt kê trong Bảng 2 Kết quả thực nghiệm thu được cho thấy độ xốp có xu hướng tăng (tỷ lệ thuận) theo chiều tăng của các thông số phun Nhưng theo trình tự các lô thí nghiệm tiến hành lại có xu hướng giảm (tỷ lệ nghịch) theo chiều tăng của các thông số phun đạt giá trị trong khoảng cụ thể là: lô thí nghiệm thứ 1: γTB = 1,533 đến 4,250; lô thí nghiệm thứ 2: γTB = 1,053 đến 3,471; lô thí nghiệm thứ 3: γTB = 0,767 đến 2,961 Điều đó chứng tỏ rằng việc điều chỉnh các thông số phun phủ gần tới vùng tối ưu và đã cho phép nhận được lớp phủ bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B có độ xốp giảm đáng kể so với lô thí nghiệm định hướng công nghệ ban đầu theo quy hoạch thực nghiệm

Bảng 2 Kết quả đo độ xốp lớp phủ bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B

lên l ớp vật liệu nền thép C45

STT Mã Lô thí nghiệm

L

(m)

V

(m/s)

m

(g/ph)

γTN

(%)

γQH

(%)

Sai số

εγ(%)

Lô 1

Trang 6

12 021 0,2 800 500 1,924 2,026 5,32

Lô 3

Kết quả tính toán mô phỏng độ xốp lớp phủ hợp kim 67Ni18Cr5Si4B tương ứng với mẫu có độ xốp diện tích 1,9232% bằng phương pháp hiển vi quang học, sử dụng phần mềm phân tích ảnh số chuyên dụng Image-Pro Plus biểu diễn trên Hình 3 Tổ chức tế vi lớp phủ bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B với các vùng màu đỏ là những lỗ xốp đặc trưng

a) Ảnh chụp tổ chức tế vi lớp phủ b) Ảnh 2D phân tích độ xốp lớp phủ bằng phần mềm

Image-Pro Plus trên kính hiển vi quang học Axiover 25A

Hình 3 Ảnh đồ 2D phân tích độ xốp lớp phủ trên lớp vật liệu nền

Tổ chức tế vi vật liệu vùng biên giới liên kết 2 lớp giữa nền thép C45 với lớp phủ bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B (Hình 4)

a) Mẫu số 01, x100 b) Mẫu số 8, x100

Hình 4 Ảnh chụp tổ chức tế vi vật liệu vùng biên giới liên kết 2 lớp

Trang 7

Phân tích kết quả thí nghiệm trên Hình 4 cho thấy:

1) Tổ chức tế vi lớp phủ hợp kim đối với mẫu số 01, nhận được sau phun phủ cho trên hình 4ª Biên giới liên kết giữa lớp thép C45 (ở phía trái) và lớp phủ bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B (ở phía phải) tương đối tốt Tuy nhiên, trên ảnh chụp tổ chức tế vi vật liệu mẫu thí nghiệm này có phát hiện thấy một vài đoạn cấu trúc cục bộ trên biên giới giữa hai lớp

và trong lớp phủ hợp kim xuất hiện các điểm màu đen, có thể đây là lỗ xốp, điều này làm giảm độ bền bám dính giữa hai lớp và giảm độ cứng của lớp phủ và đây cũng chính là tính chất đặc trưng của công nghệ phun phủ Thông qua ảnh chụp cho thấy tổ chức tế vi lớp nền thép C45 là kim loại đặc xít;

2) Tổ chức tế vi lớp phủ hợp kim đối với mẫu số 08, nhận được sau phun phủ cho trên Hình 3b Biên giới liên kết giữa lớp nền thép C45 (ở phía trái) và lớp phủ bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B (ở phía phải) nhận được cũng khá tốt Tuy nhiên ở đây vẫn tồn tại các đoạn cấu trúc cục bộ màu đen tương tự như đối với mẫu số 01 và số lượng của chúng tăng đáng kể,

do đó độ bền bám dính giữa hai lớp và độ cứng của lớp phủ cũng bị giảm đi đáng kể

Từ kết quả khảo sát trên mẫu số 01 và mẫu số 08 khi phun bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B trên nền thép C45 cho thấy cấu trúc tế vi tại vùng biên giới liên kết giữa hai lớp và cấu trúc tế vi của lớp phủ có ảnh hưởng lớn tới chất lượng lớp phủ nói chung và độ bền bám dính, độ xốp và

độ cứng nói riêng Vì khi vùng biên giới liên kết giữa hai lớp và trong lớp phủ có tỷ lệ % cấu trúc cục bộ màu đen tăng thì độ bám dính sẽ giảm, độ xốp tăng và độ cứng giảm và ngược lại

3.2.1 Ảnh hưởng của các thông số công nghệ phun đến độ xốp của lớp phủ bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B trên nền trục thép C45 được biểu diễn bằng đồ thị 2D,3D

Hình 5 biểu diễn quan hệ giữa lưu lượng phun và tốc độ trung bình dòng kim loại phun đến độ xốp của lớp phủ (đồ thị 2D và 3D) Kết quả nghiên cứu thu được cho thấy khi thay đổi

khoảng cách phun trong khoảng L = 0,1÷0,3m, độ xốp lớp phủ theo tỷ lệ % có xu hướng giảm Mặt khác, ứng với một giá trị khoảng cách phun L không đổi, độ xốp lớp phủ có xu

hướng tăng theo mức tăng lưu lượng phun và tốc độ trung bình dòng kim loại phun Mức tăng

độ xốp tỷ lệ thuận với mức tăng lưu lượng phun và tốc độ trung bình dòng kim loại phun Khi muốn độ xốp của lớp phủ nhỏ, cần điều chỉnh giá trị khoảng cách phun tăng, trong khi lưu lượng phun và tốc độ trung bình dòng kim loại phun giảm

Hình 5 Quan hệ giữa lưu lượng phun và tốc độ trung bình dòng kim loại phun

đến độ xốp của lớp phủ

Hình 6 biểu diễn quan hệ giữa lưu lượng phun và khoảng cách phun đến độ xốp của lớp phủ Kết quả thu được cho thấy khi thay đổi tốc độ trung bình dòng kim loại phun trong

khoảng V = 800÷1200m/s, độ xốp lớp phủ theo tỷ lệ % có xu hướng tăng Mặt khác, ứng với một giá trị tốc độ trung bình dòng kim loại phun V không đổi, độ xốp lớp phủ có xu hướng

tăng theo mức tăng lưu lượng phun nhưng lại có xu hướng giảm theo mức tăng của khoảng cách phun Mức tăng độ xốp tỷ lệ thuận với mức tăng lưu lượng phun và tỷ lệ nghịch với mức tăng của khoảng cách phun Khi muốn độ xốp của lớp phủ nhỏ, cần điều chỉnh giá trị tốc độ trung bình dòng kim loại phun và lưu lượng phun giảm, trong khi khoảng cách phun tăng

Trang 8

Hình 6 Quan hệ giữa lưu lượng phun và khoảng cách phun đến độ xốp của lớp phủ

Hình 8 biểu diễn quan hệ giữa khoảng cách phun và tốc độ trung bình dòng kim loại phun đến độ xốp của lớp phủ Kết quả thu được chỉ ra rằng khi thay đổi lưu lượng phun trong

khoảng m = 300-500 g/ph, độ xốp lớp phủ theo tỷ lệ % có xu hướng tăng Mặt khác, ứng với

một giá trị lưu lượng phun m không đổi, độ xốp lớp phủ có xu hướng tăng theo mức tăng tốc

độ trung bình dòng kim loại phunnhưng lại có xu hướng giảm theo mức tăng của khoảng cách phun Mức tăng độ xốp tỷ lệ thuận với mức tăng tốc độ trung bình dòng kim loại phunvà tỷ lệ nghịch với mức tăng của khoảng cách phun Khi muốn độ xốp của lớp phủ nhỏ, cần điều chỉnh giá trị lưu lượng phun và tốc độ trung bình dòng kim loại phun giảm, trong khi khoảng cách phun tăng

Hình 7 Quan hệ giữa khoảng cách phun và tốc độ trung bình dòng kim loại phun

đến độ xốp của lớp phủ

3.2.2 Ảnh hưởng của các thông số công nghệ phun đến độ xốp của lớp phủ bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B trên nền trục thép C45 được biểu diễn bằng hàm toán học

Các số liệu cho trong Bảng 2 đã cho phép xây dựng mô hình toán học bậc 2 của độ xốp γ

theo khoảng cách phun L, tốc độ trung bình dòng kim loại phun V và lưu lượng phun m

Từ các kết quả nghiên cứu thu được cho thấy nếu giữ nguyên khoảng cách phun L và tốc độ trung bình của dòng kim loại phun V, tăng dần lưu lượng phun m thì độ xốp có tỷ lệ % tăng lên Khi giữ nguyên lưu lượng bột phun m và khoảng cách phun L, tăng tốc độ trung bình của dòng kim loại phun V thì độ xốp cũng tăng theo Nhưng khi giữ nguyên tốc độ trung bình của dòng kim loại phun V và lưu lượng bột phun m, tăng dần khoảng cách phun L thì độ xốp

lại có xu hướng giảm dần Điều này có thể giải thích nếu cùng một lưu lượng cấp bột và vận tốc dòng kim loại phun mà khoảng cách phun quá gần các hạt phun không điền đầy khít với nhau làm cho độ xốp tăng lên và ngược lại khi khoảng cách tăng, năng lượng va đập của các hạt vật chất phun giảm không nhiều, chùm vật chất phun có hình phễu sẽ phân tán hơn, điều

(1)

Trang 9

hòa số lượng vật chất phun đến mẫu và từ đó có khả năng các hạt nóng chảy dễ điền đầy được các lỗ hổng, làm độ xốp giảm, lớp phủ mịn đặc hơn

3 KẾT LUẬN

Từ những phân tích, đánh giá kết quả thí nghiệm nêu trên có thể đưa ra các kết luận sau:

Độ cứng lớp phủ hợp kim 67Ni18Cr5Si4B nhận được trên mẫu thí nghiệm lớn hơn từ 2,5-2,8 lần so với lớp nền thép C45 khi phun bằng công nghệ HVOF Chất lượng lớp phủ nhận được trên các mẫu thí nghiệm cho thấy độ xốp có xu hướng tăng (tỷ lệ thuận) theo chiều tăng của các thông số phun Nhưng theo trình tự các lô thí nghiệm lại có xu hướng giảm (tỷ lệ nghịch) theo chiều tăng của các thông số kết quả như sau lô thí nghiệm thứ 1: γ TB = 1,533 đến 4,250; lô thí nghiệm thứ 2: γ TB = 1,053 đến 3,471; lô thí nghiệm thứ 3: γ TB = 0,767 đến 2,961

Từ kết quả kiểm tra độ xốp đã xây dựng đồ thị 2D, 3D và công thức toán học biểu diễn sự ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến độ xốp của lớp phủ Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng và làm cơ sở để tính toán, lựa chọn chế độ công nghệ phun hợp lý trong việc phục hồi hoặc tạo mới các chi tiết dạng trục

T ÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Ngô Lê Thông, Công nghệ hàn điện nóng chảy, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2004

[2] Nguyễn Văn Lộc, Công nghệ mạ điện, NXB Giáo dục, 2007

[3] Hoàng Tùng, Công nghệ phun phủ và ứng dụng, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội,

2006

[4] Nguyễn Văn Thông, Công nghệ phun phủ bảo vệ và phục hồi, NXB Khoa học và Kỹ

thuật, Hà Nội, 2006

[5] Trần Văn Dũng, Nghiên cứu ứng dụng công nghệ phun phủ để nâng cao chất lượng bề

mặt chi tiết máy, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Viện Nghiên cứu Cơ khí, Hà Nội, 2012

[6] Đinh Văn Chiến, Ứng dụng công nghệ tiên tiến trong xử lý bề mặt kim loại để phục hồi

một số chi tiết máy bị mòn có dạng trục và ống tròn xoay, Báo cáo đề tài cấp thành phố -

Mã số: 01C-01/04-2009-2, 2009

[7] Đinh Văn Chiến và Đinh Bá Trụ, Kỹ thuật phun nhiệt tốc độ cao HVOF/HVAF/D-GUN,

NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2014

[8] BA BAI, Production of Coated and Free-Standing Engineering Components using the

HVOF (High Velocity Oxy-Fuel), Process, Dublin City University, 2003

[9] Mahbub, H, High Velocity Oxy-Fuel (HVOF) Thermal Spray Deposition of Functionally

Graded Coatings, Dublin City University, 2005

[10] Tan, J C, Optimisation of the HVOF Thermal Spray Process For Coating, Forming and

Repair of Components, Dublin City University, 1997

Ngày đăng: 07/06/2016, 08:30

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1. Sơ đồ hệ thống thiết bị phun HVOF - NGHIÊN cứu ẢNH HƯỞNG của THÔNG số CÔNG NGHỆ đến cơ TÍNH lớp PHỦ bột hợp KIM 67ni18cr5si4b TRÊN nền TRỤC THÉP c45 BẰNG CÔNG NGHỆ PHUN PHỦ NHIỆT KHÍ tốc độ CAO HVOF
Hình 1. Sơ đồ hệ thống thiết bị phun HVOF (Trang 2)
Bảng 1. Kết quả khảo sát độ cứng lớp phủ bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B trên nền thép - NGHIÊN cứu ẢNH HƯỞNG của THÔNG số CÔNG NGHỆ đến cơ TÍNH lớp PHỦ bột hợp KIM 67ni18cr5si4b TRÊN nền TRỤC THÉP c45 BẰNG CÔNG NGHỆ PHUN PHỦ NHIỆT KHÍ tốc độ CAO HVOF
Bảng 1. Kết quả khảo sát độ cứng lớp phủ bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B trên nền thép (Trang 3)
Hình 2 . Ảnh chụp cấu trúc tế vi vùng liên kết 2 lớp giữa nền thép C45 - NGHIÊN cứu ẢNH HƯỞNG của THÔNG số CÔNG NGHỆ đến cơ TÍNH lớp PHỦ bột hợp KIM 67ni18cr5si4b TRÊN nền TRỤC THÉP c45 BẰNG CÔNG NGHỆ PHUN PHỦ NHIỆT KHÍ tốc độ CAO HVOF
Hình 2 Ảnh chụp cấu trúc tế vi vùng liên kết 2 lớp giữa nền thép C45 (Trang 4)
Bảng 2. Kết quả đo độ xốp lớp phủ bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B - NGHIÊN cứu ẢNH HƯỞNG của THÔNG số CÔNG NGHỆ đến cơ TÍNH lớp PHỦ bột hợp KIM 67ni18cr5si4b TRÊN nền TRỤC THÉP c45 BẰNG CÔNG NGHỆ PHUN PHỦ NHIỆT KHÍ tốc độ CAO HVOF
Bảng 2. Kết quả đo độ xốp lớp phủ bột hợp kim 67Ni18Cr5Si4B (Trang 5)
Hình 4.  Ảnh chụp tổ chức tế vi vật liệu vùng biên giới liên kết 2 lớp - NGHIÊN cứu ẢNH HƯỞNG của THÔNG số CÔNG NGHỆ đến cơ TÍNH lớp PHỦ bột hợp KIM 67ni18cr5si4b TRÊN nền TRỤC THÉP c45 BẰNG CÔNG NGHỆ PHUN PHỦ NHIỆT KHÍ tốc độ CAO HVOF
Hình 4. Ảnh chụp tổ chức tế vi vật liệu vùng biên giới liên kết 2 lớp (Trang 6)
Hình 5  biểu diễn quan hệ giữa lưu lượng phun và tốc độ trung bình dòng kim loại phun  đến độ xốp của lớp phủ (đồ thị 2D và 3D) - NGHIÊN cứu ẢNH HƯỞNG của THÔNG số CÔNG NGHỆ đến cơ TÍNH lớp PHỦ bột hợp KIM 67ni18cr5si4b TRÊN nền TRỤC THÉP c45 BẰNG CÔNG NGHỆ PHUN PHỦ NHIỆT KHÍ tốc độ CAO HVOF
Hình 5 biểu diễn quan hệ giữa lưu lượng phun và tốc độ trung bình dòng kim loại phun đến độ xốp của lớp phủ (đồ thị 2D và 3D) (Trang 7)
Hình 6 . Quan hệ giữa lưu lượng phun và khoảng cách phun đến độ xốp của lớp phủ - NGHIÊN cứu ẢNH HƯỞNG của THÔNG số CÔNG NGHỆ đến cơ TÍNH lớp PHỦ bột hợp KIM 67ni18cr5si4b TRÊN nền TRỤC THÉP c45 BẰNG CÔNG NGHỆ PHUN PHỦ NHIỆT KHÍ tốc độ CAO HVOF
Hình 6 Quan hệ giữa lưu lượng phun và khoảng cách phun đến độ xốp của lớp phủ (Trang 8)
Hình  8  biểu diễn quan hệ giữa khoảng cách phun và tốc độ trung bình dòng kim loại  phun đến độ xốp của lớp phủ - NGHIÊN cứu ẢNH HƯỞNG của THÔNG số CÔNG NGHỆ đến cơ TÍNH lớp PHỦ bột hợp KIM 67ni18cr5si4b TRÊN nền TRỤC THÉP c45 BẰNG CÔNG NGHỆ PHUN PHỦ NHIỆT KHÍ tốc độ CAO HVOF
nh 8 biểu diễn quan hệ giữa khoảng cách phun và tốc độ trung bình dòng kim loại phun đến độ xốp của lớp phủ (Trang 8)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w