Microsoft powerpoint 1presentation chuong 7 thep dung cu (2t)

là tăng mạnh tính chống mài mòn cho thép • Côban 5 ữ 10%Co làm chậm quá trình phân rã của mactenxit.⇑ tính cứng nóng • Molipđen tương tự như vonfram, tỷ trọng Mo nhẹ ẵ W nên cứ 1% t

Ch−¬ng 7

V

VË ËË Ët li t li t liÖÖÖÖu u dông cô

2

Ph©n lo¹i

1 VËt liÖu dông cô c¾t

2 VËt liÖu dông cô biÕn d¹ng

a biÕn d biÕn d biÕn d¹ ¹¹ ¹ng ngu ng ngu ng ngué é éiiii b

bb

b biÕn d biÕn d biÕn d¹ ¹¹ ¹ng nãng ng nãng

3 VËt liÖu dông cô ®o

Vật liệu dụng cụ cắt

4

Dao

Phôi

Điều kiện làm việc

4- Chịu nhiệt độ cao do ma sát

3- Chịu lực nén để tách và bẻ

gãy và phoi 2

2

2- Mặt sau 4 ma sát với phôi 1

4

1-Mặt trước 5 ma sát với phoi 2

bị mài mòn tạo rành lõm 3

5

Yêu cầu tính năng

1- độ cứng và tính chống mài mòn cao

2- Có tính cứng nóng cao

3- Có đủ độ bền chống phá huỷ do va đập

6

Đặc điểm thành phần

• Thành phần cacbon : 0,8 ữ1,4% C

• Thành phần hợp kim : Cr, W, Mo, Mn

Tác dụng chủ yếu tăng độ thấm tôi, độ cứng và độ cứng nóng

Các mác thép thông dụng

1 Nhóm thép dụng cụ cacbon

• CD80; CD90CD80; CD90……CD130CD130

• CD80A; CD9ACD80A; CD9A……CD 13ACD 13A

2

2 Nhóm thép dụng cụ hNhóm thép dụng cụ hNhóm thép dụng cụ hợợợợp kim np kim np kim năăăăng suất ng suất

thấp

• Nhóm thép dụng cụ hợp kim thấp

• Nhóm thép dụng cụ hợp kim có W cao

3 Nhóm thép dụng cụ hNhóm thép dụng cụ hNhóm thép dụng cụ hợợợợp kim np kim np kim năăăăng suất ng suất

cao

8

a/ Nhóm thép dụng cụ h

Hàm l−ợng cacbon ≈ 1,0%C

Cr (1ữ2%); Si & Mn ( ≈1% mỗi nguyên tố):

130Cr05 ; 100Cr2 ; 100CrWMn ; 90CrSi

Tính chất :

ĐĐĐộộộộ thấm tthấm tthấm tôôôôi li li lớớớớn, tn, tn, tôôôôi di di dầầầầu, muu, muu, muốốốối nóng chi nóng chi nóng chảảảảy y

Tính cTính cTính cứứứứng nóng ng nóng ng nóng đ−ợđ−ợđ−ợc cc cc cảảảải thii thii thiệệệện chn chn chúúúút ít, (250 t ít, (250 t ít, (250 ữữữữ

3000000C), tC), tốốốốc c c độđộđộ ccccắắắắt t t ≥≥≥≥ 10m/min m10m/min m10m/min mộộộột cht cht chúúúút.t

b/ Nhóm thép dụng cụ h

b/ Nhóm thép dụng cụ hợợợp kim có w caop kim có w cao

• HHHààààm lm lm lượượượng cacbon cao ng cacbon cao ng cacbon cao (≥≥≥≥ 1,3% )

• HHHààààm lm lm lượượượng W ( 4 ng W ( 4 ng W ( 4 ữữữữ5%), 5%),

• 140CrW5 ( XB05)140CrW5

• Độ cứng của thép sau khi tôi (800ữ820oC) +

ram thấp (≈1500C) đạt tới 66 ữ68HRC

Thép “kim cương”

10

Nhóm thép dụng cụ hợp kim

65 100-140 800-820 4,5-5,5

<0,30

-0,40-0,80 1,25-1,50

140CrW5

XB5

62 140-180 840-880

- 1,20-1,80

-0,95-1,25 0,85-0,95

90CrSi

9XC

62 140-170 830-850 1,20-1,80

<0,35 0,80-1,10 0,90-1,20 0,90-1,05

100CrWMn

XBΓ Γ

62 140-180 840-880

-<0,35

-1,30-1,80 0,95-1,10

100Cr2

X

65 100-120 780-810

-<0,35

-0,40-0,80 1,25-1,40

130Cr05

X05

Ram Tôi

W Si

Mn Cr

Nhiệt độ, o C Thành phần hóa học,%

TCVN

Mác

thép

Γ

ΓOCT

• Đặc điểm thành phần:

• Cacbon: 0,7 ữữữ 1,4%

• Hợp kim :

≈

≈ 4% Cr ;

1 ữ ữ ữ 2% V,

5 ữ ữ ữ 10%Co,

Thép dụng cụ hợp kim năng suất cao

ứng dụng

Dụng cụ cắt có kích thước lớn, hình dạng phức tạp, điều kiện làm việc chịu tải lớn

và tốc độ cắt cao

≈35m/phut

12

Thép dụng cụ cắt tốc độ cao

• Hàm lượng cacbon : 0,7 ữ 1,0 vừa bảo đảm độ cứng cao vừa giữ

được độ bền, độ dai tốt ⇒ Fe3W3C, W6C, VC,

• Hàm lượng Cr ≈4% đảm bảo cho thép có độ thấm tôi cao

• Vonfram (9-18%) W trong austenit > 8% tạo tính cứng nóng

.

• Vanađi (2 ữ 5% )là tăng mạnh tính chống mài mòn cho

thép

• Côban (5 ữ 10%Co ) làm chậm quá trình phân rã của

mactenxit.⇑ tính cứng nóng

• Molipđen tương tự như vonfram, tỷ trọng Mo nhẹ ẵ W nên

cứ 1% (trọng lượng) Mo thay thế được 2% (trọng lượng) W

• ở trạng thái sau đúc thép chứa nhiều

cacbit ở dạng cùng tinh lêđêburit hình

xương cá kích thước lớn, phải dùng

biến dạng nóng (chủ yếu là rèn) với độ

biến dạng mạnh để làm nhỏ chúng

2- Đặc điểm tổ chức tế vi

14

Các mác thép gió thông dụng

• Nhóm thép gió thường:

• Không chứa V hoặc V < 2%:

80W18Cr4V (P18), và 85W8Mo5Cr4V2 (P9)

Tốc độ cắt 25 -35 m/phut

• Nhóm thép gió năng suất cao:

• Chứa V >2%:

90W18Cr4Co5V2 (P18K5ΦΦΦ2);

155W12Cr4Co5V5

Tốc độ cắt 35 - 45 m/phut

Thành phần một số thép gió

5,0-8,0

≤

≤ 1 4,3-5,1 10,0-11,5

4,0-4,8 1,45-1,55

P10K5Φ Φ Φ5 150W12Cr4V5Co5

5,0-8,0

≤

≤1 1,8-2,4 17,5-19,0

3,8-4,4 0,85-0,95

P18K5Φ Φ Φ2 90W18Cr4Co5V2

-5,0-5,5 1,8-2,1

5,5-8,5 3,8-4,4

0,80 - 0,88 P8M5

85W8Mo5Cr4V2

-≤

≤1 1,0-1,4 17,0-18,5

3,8-4,4 0,70 - 0,80

P18 80W18Cr4V

Co Mo V

W Cr

C Γ

ΓOCT TCVN

Thành phần hóa học, % Mác thép

16

nhiệt luyện thép gió

1 ủ không hoàn toàn sau rèn ở 840 ữ 860oC

để đ−ợc tổ chức xoocbit + cacbit nhỏ mịn

phân bố đều ⇒ tính cắt gọt

2 Nhiệt luyện kết thúc tôi + ram quyết định

độ cứng, cứng nóng tính chống mài mòn

Đặc điểm nhiệt luyện

1 Nhiệt độ tôi phải đủ cao để NTHK hoà tan

tối đa vào austenit

2 Nhiệt độ ram đảm bảo thu đ−ợc mactenxit

ram, và austenit d− ít nhất

3 Căn cứ vào thành phần cụ thể quyết định

Ví dụ 1: thép CD 120: Tôi 780 o C ram 160 o C 60 HRC

Ví dụ 2: thép 90 CrSi Tôi 880 o C ram 160 o C 61 HRC

Ví dụ 3: thép 80Cr4W18Mo Tôi 1280 o C ram 560 o C 64HRC

18

Nhiệt luyện thép gió P18

850

1280

560 650

nung phân cấp

560

Ram 2 Ram 3

HRC

Thời gian

0 C

%γγγγd−

62

64

5

64,5

2

64,75 560

Ram 1

Khả năng hoà tan NTHK phụ thuộc nhiệt độ tôi

Cr

V W

900 1000 1100 1200 1300 0 C

8

2

4

2

0

20

Hợp kim cứng

1 Là sản phẩm luyện kim bột, chúng gồm

những hạt bột cacbit vonfram, cacbit titan,

2 Đ−ợc dính kết với nhau nhờ chất dính kết là

bột Co

3 Hợp kim cứng có độ cứng rất cao, khoảng

89 ữ 92HRA

Hîp kim cøng

82,0 2000

25

-75 BK25

84,0 1950

20

-80 BK20

88,0 1800

15

-85 BK15

87,0 1850

10

-90 BK10

87,5 1800

8

-92 BK8

88,5 1500

8

-94 BK8

89,5 1400

4

-98 BK4

89,5 1100

3

-98 BK3

Nhãm

mét

cacbit

WC

HRA

Rm, MPa Co

TaC TiC

WC ΓOCT

C¬ tÝnh Thµnh phÇn ho¸ häc %

Nhãm

hîp

kim

22

89,0 1450

8 7 3

82 TT10K8

87,0 1850

12 3

4 81

TT7K12

Nhãm

ba cacbit

WC +TiC

+TaC

88,5 1400

10

-5 85

T5K10

90,0 1150

8 -15 79

T15K8

92,0 950

4 -30 88

T30K4

Nhãm

hai

cacbit

WC+TiC

HRA

Rm, MPa Co

TaC TiC

WC ΓOCT

C¬ tÝnh Thµnh phÇn ho¸ häc %

Nhãm

hîp

kim

Hîp kim cøng

Vật liệu dung cụ khuôn biến dạng nguội

Đặc điểm làm việc

- Nhiệt độ làm việc thấp, thường không vượt quá 200

ữ 3000C.

- Chịu áp lực lớn, chịu ma sát với bề mặt kim loại gia

công, ngoài ra thường chịu va đập và lực uốn lớn.

24

Yêu cầu tính năng

• - Độ cứng cao: khoảng 58 ữ 62HRC

• - Tính chống mài mòn cao: để khuôn làm

việc lâu dài

• - Phải đủ độ bền và độ dai va đập: những

khuôn thực hiện sự biến dạng kim loại trong

lòng khuôn chịu áp suất rất lớn

Đặc điểm thành phần

• Thành phần cacbon : Trường hợp chung

cacbon cao (≈1%C) Trường hợp cá biệt

khuôn phải làm việc trong điều kiện va

đập nhiều có thể dùng thép có hàm lượng

cacbon trung bình (0,4 ữ 0,8%C)

• Thành phần hợp kim : các nguyên tố hợp

kim chính : Cr, W, Si với lượng nhỏ

26

Nhóm thép dụng cụ biến dạng nguội

• Nhóm thép dụng cụ cacbon từ CD80A đến CD120A

• Nhóm thép dụng cụ hợp kim thấp, ví dụ 100Cr,

những khuôn có tiết diện tương đối lớn

• Thép crôm trung bình (5 ữ ữ ữ 8%Cr), ví dụ mác thép

để chế tạo các khuôn lỗ kéo sợi kim loại, bàn lăn ren

• Thép crôm cao (12%Cr), ví dụ 210Cr12, 180Cr12Mo ,

diện) lớn, hình dáng phức tạp,

Khu«n §óc Dông cô cÇm tay

28

Nhãm thÐp dông cô biÕn d¹ng nãng

Yêu cầu tính năng

- Độ bền và độ dai cao để bảo đảm không bị biến

dạng hoặc gẫy vỡ khi làm việc

- Độ cứng bề mặt làm việc của khuôn khoảng 350 ữ ữ

450HB

- Tính chống mài mòn cao để bảo đảm tuổi thọ làm

việc của khuôn

- Tính bền nhiệt tốt : một là đủ độ bền và độ cứng ở

nhiệt độ cao, hai là có độ bền mỏi nhiệt tốt

- yêu cầu thép làm khuôn phải giữ đ−ợc đủ độ bền

và độ cứng cao ở nhiệt độ làm việc

30

Đặc điểm thành phần hoá học thép dụng cụ

biến dạng nóng

đảm độ bền, độ cứng, đồng thời bảo đảm tính

dẻo dai, tính dẫn nhiệt tốt nhằm giảm nhanh

nhiệt độ lớp bề mặt làm việc, giảm ứng suất nhiệt

sinh ra khi làm việc do đó nâng cao độ bền mỏi

nhiệt.

dụng tăng độ thấm tôi vừa tăng tính bền nóng.

Một số mác thép khuôn biến dạng nóng

1080-1080 0 C/

dầu

0,80-0,90 4,5-5,5

2,20-3,00 0,15-0,40

0,35-0,45 Chồn,

ép 40Cr2W5MoV

1085-1125 0 C/

dầu

0,20-0,50 8,5- 8,5

2,20-2,80 0,15-0,40

0,30-0,40 Chồn,

ép 30Cr2W8V

820-850 0 C/

dầu (0,15-0,3)

0,80-0,90 1,20-1,80

0,50-0,80 Chồn,

ép 50CrMnMo

840-880 0 C/dầu

1,40-1,80 0,4-0,8 0,50-0,80 0,50-0,80

0,50-0,80 nt

50CrNiW

830-880 0 C/dầu

1,40 -1,80

(0,15 -0,3) 0,50-0,80 0,50-0,80

0,50-0,80 khuôn

rèn 50CrNiMo

V Ni W(Mo) Cr

Mn C

Công dụng

Chế độ tôi Thành phần các nguyên tố, %

Mác thép

32

Thép làm khuôn rèn nóng

• CCCCáááác khuc khuc khuôôôôn rèn thn rèn thn rèn thưưưường có kích thờng có kích thờng có kích thướướước lc lc lớớớớn, chịu n, chịu

va

va đậđậđập mp mp mạạạạnh, nhinh, nhinh, nhiệệệệt t t độđộđộ llllààààm vim vim việệệệc cc cc củủủủa bề ma bề ma bề mặặặặt t

khu

khuôôôôn bị nung nóng ít do thời gian tiếp xn bị nung nóng ít do thời gian tiếp xn bị nung nóng ít do thời gian tiếp xúúúúc c

vvvvớớớới phi phi phôôôôi ngi ngi ngắắắắn, có thn, có thn, có thểểểể ttttớớớới 500 i 500 i 500 ữữữữ 5505500000CCCC

• Chế Chế Chế độđộđộ nhinhinhiệệệệt luyt luyt luyệệệện khun khun khuôôôôn rèn: tn rèn: tn rèn: tôôôôi + ram 500 i + ram 500 i + ram 500 ữữữữ

5800000C

• KhuKhuKhuôôôôn nhn nhn nhỏỏỏỏ 40 40 ữữữữ 45 HRC ram kho45 HRC ram kho45 HRC ram khoảảảảng 500 ng 500 ng 500 ữữữữ

5400000C;

• KhuKhuKhuôôôôn ln ln lớớớớnnnn yyyyêêêêu cu cu cầầầầu u u độđộđộ ccccứứứứng thấp hng thấp hng thấp hơơơơn, khon, khon, khoảảảảng ng

35

35 ữữữữ 38HRC ram 540 38HRC ram 540 38HRC ram 540 ữữữữ 5805800000C

• Thường có kích thước nhỏ hơn khuôn rèn,

nhiệt độ làm việc cao hơn do tiếp xúc phôi

nóng đỏ lâu hơn, cho nên thép chế tạo phải có

tính chống ram (tính bền nóng) tốt

Hàm lượng cacbon thấp : 0,4 ữ0,6%

Hàm lượng hợp kim :

Cr và W (≈≈≈≈ 10%) đảm bảo tính cứng nóng Vanađi (≈≈≈≈ 1%)

tăng tính chống mài mòn; Mo và Si (≈≈≈≈ 1% ) tăng độ thấm

tôi.

34

Vật liệu dung cụ đo

1.

1 Đ Đ Điều ki iều ki iều kiệệệện l n l n lààààm vi m vi m việệệệcccc của dụng cụ đo là luôn luôn tiếp xúc, cọ sát với bề

mặt chi tiết cần đo, để giữ được độ chính xác kết quả đo,

2.

2 yyyyêêêêu c u c u cầầầầu dụng cụ u dụng cụ u dụng cụ đđđđoooo :

• - Tính chống mài mòn cao;

• - Tổ chức thép chế tạo dụng cụ đo phải ổn định trong quá trình sử dụng,

hệ số giãn nở nhiệt nhỏ, không có những chuyển biến gây thay đổi kích

thước và hình dạng dụng cụ đo;

• - Khi nhiệt luyện, ít bị biến dạng;

• - Dụng cụ đo phải có độ bóng bề mặt cao, nói chung phải có tính chống

ăn mòn trong môi trường làm việc.

3-Vật liệu thường dùng : thép dụng cụ cacbon và dụng cụ hợp kim thấp như

100Cr2, 100CrWMn, 90CrSi Sản phẩm được tôi và ram thấp đạt độ cứng

60 ữ 62 HRC trước khi sử dụng.