GIÁO TRÌNH ÔN THI CÔNG NGHỆ ĐÚC

Tài liệu dùng trong huấn luyện công nhân đúc tại các công ty, trường học. thich thich hợp cho thi nâng bậc thợ kỹ thuật; học tập trong cac trường THCN; Nêu tính chất các loại cát làm khuôn cơ bản và ảnh hưởng của độ sạch, độ hạt của cát đến chất lượng vật đúc?

Trang 1

BẬC 5/7

Câu hỏi 1: Nêu tính chất các loại cát làm khuôn cơ bản và ảnh hưởng của độ sạch, độ hạt của cát đến chất lượng vật đúc?

Trả lời :

Các loại cát làm khuôn thường dùng:

• Cát thạch anh

- Phổ biến, rẻ

- Cát càng sạch (càng trắng) thì độ chịu nhiệt càng tốt

- Dùng để đúc các hợp kim nhôm, đồng không có hoặc có ít Mg; gang; thép cacbon; các loại thép hợp kim chứa ít mangan

• Cát Ziếc con (Silicat Zircon, ZrSiO4)

- Độ chịu nhiệt cao ; trơ với các oxit KL ⇒ hạn chế cháy dính cát

- Tỉ trọng cao, độ dẫn nhiệt cao ⇒ VĐ nguội nhanh hơn so với khi dùng cát thạch anh

- Đắt tiền, chỉ nên dùng làm cát mặt cho những VĐ lớn bằng thép, thép hợp kim

• Cát ôlivin (Mg2SiO4)

- Hình dạng hạt khá góc cạnh ⇒ cần nhiều chất dính

- Dùng đúc thép Mn, HK màu chứa nhiều manhê

• Cát Crômit (FeCr2O4)

- Tỉ trọng cao, độ dẫn nhiệt cao ⇒ VĐ nguội nhanh

- Dùng làm cát mặt trong đúc thép; yêu cầu tính dẫn nhiệt cao

Ảnh hưởng của độ sạch, độ hạt của cát đến chất lượng vật đúc

- Độ sạch của cát.

• Cát có độ sạch càng cao ⇒ chất lượng càng cao

• Cát thạch anh tinh khiết có màu trắng

• Màu phụ thuộc các tạp chất trong đó: xám, vàng, đen …

• Những tạp chất thường có trong cát: bụi cát, cát oxit sắt, sét, mùn hữu cơ

- Độ hạt của cát làm khuôn

• Độ hạt và độ đồng đều về độ hạt của cát ảnh hưởng đến chất lượng VĐ:

- Cát hạt to: độ chịu nhiệt cao; dễ cháy dính cát; chất lượng bề mặt VĐ kém; độ thông khí của khuôn cao

- Cát quá mịn: bề mặt VĐ bóng hơn; độ thông khí khuôn kém ⇒ VĐ dễ

bị rỗ khí

- Cát có độ hạt đồng đều: độ thông khí của khuôn cao

- Cát có độ hạt phân tán: độ thông khí của khuôn kém

Nguyên tắc chọn cát làm khuôn theo độ hạt:

• Vật đúc càng lớn ⇒ chọn cát có độ hạt càng to

• Hợp kim đúc có nhiệt độ nóng chảy càng cao ⇒ chọn cát có độ hạt càng to

TÀI LIỆU ÔN TẬP THI NÂNG BẬC THỢ LÝ THUYẾT NGHỀ ĐÚC

Trang 2

độ mịn, độ trương nở của sét đến chất lượng vật đúc ?

Trả lời :

- Các lại sét làm khuôn

• Sét bentonit:

- Thường có màu trắng, vàng hoặc xanh xám

- Trương nở mạnh với nước

- Có độ dính kết cao

• Sét cao lanh:

- Màu: trắng, xám, vàng đỏ, màu gạch

- Trương nở, dính kết kém hơn nhiều so với sét bentonit

Các tính chất của sét làm khuôn

• Độ mịn: Cùng loại sét, độ hạt càng mịn → sét càng dẻo → khả năng dính kết càng cao

• Độ trương nở:

- Khả năng tăng thể tích sét khi hút nước

- Độ trương nở càng lớn → sét càng dẻo → khả năng dính kết càng cao

- Độ trương nở của sét bentonit cao hơn rất nhiều so với sét caolanh

• Tỉ lệ nước:sét thích hợp:

- Bentonit: 1:1

- Caolanh: 1:2

Câu hỏi 3: Nêu các tính chất của HHLK và các yếu tố ảnh hưởng

Trả lời:

a Độ bền

• HHLK phải đủ bền để không bị phá hủy trong quá trình làm khuôn, vận chuyển, rót khuôn

• Các yếu tố ảnh hưởng:

- Cát hạt càng mịn ⇒ bộ bền càng cao

- Lượng sét càng nhiều, chất lượng sét càng cao ⇒ bộ bền càng cao

- Độ ẩm thấp: độ bền thấp; tăng dần độ ẩm thì độ bền tăng dần; nhưng khi

độ ẩm quá cao thì độ bền lại giảm

- Đầm khuôn càng chặt ⇒ bộ bền càng cao

b Tính dẻo

• Để tạo hình dáng VĐ rõ nét, chính xác

• Tính dẻo phụ thuộc:

- Loại và chất lượng sét

- Tỉ lệ nước-sét: hợp lý thì tính dẻo cao

- Hàm lượng sét: càng cao thì tính dẻo càng cao

- Độ hạt của cát khuôn: càng mịn thì tính dẻo càng cao

c Độ chịu co bóp

• Khả năng co bóp của HHLK ⇒ cho phép VĐ co rút khi đông đặc ⇒

khuôn và vật đúc không bị nứt, cong vênh (thí dụ minh họa)

Trang 3

• Độ co bóp phụ thuộc:

- Hàm lượng sét càng cao, chất lượng sét càng tốt ⇒ Khả năng co bóp càng kém

- Các chất phụ gia (thí dụ: cho mùn cưa vào HHLK sẽ làm tăng tính co bóp)

d Độ thông khí

• Khả năng cho khí thoát ra ngoài qua HHLK

• Độ thông khí phụ thuộc:

- Sét càng nhiều ⇒ độ thông khí càng kém

- Độ hạt của cát càng lớn ⇒ độ thông khí càng cao

- Độ đồng đều về độ hạt càng cao ⇒ độ thông khí càng cao

- Độ đầm chặt khuôn càng cao ⇒ độ thông khí càng kém

- Kỹ thuật lấy hơi cho khuôn

- Cách bố trí vật đúc trong khuôn

e Độ sinh khí

- Là khả năng sinh khí của HHLK

- HHLK tạo khí nhiều: vật đúc dễ bị rỗ khí

• Độ sinh khí phụ thuộc:

- Độ ẩm của HHLK càng cao ⇒ độ sinh khí càng cao

- Khuôn tươi sinh khí nhiều hơn khuôn khô

f Độ chịu nhiệt

- Khả năng làm việc ở nhiệt độ cao mà không bị thay đổi tính chất của HHLK

• Độ chịu nhiệt phụ thuộc:

- Loại cát làm khuôn

- Loại sét; chất lượng sét

- Lượng sét càng nhiều ⇒ độ chịu nhiệt càng kém

- Độ hạt của cát càng lớn ⇒ độ chịu nhiệt càng cao

Câu hỏi 4: Trình bày qui trình trộn hỗn hợp làm khuôn: trộn khô, trộn ướt, xử lý HHLK đã sử dụng ?

Trả lời:

Quy trình trộn khô:

- Cho cát mới và cát cũ vào máy trộn, trộn đều 2-5 phút

- Cho tiếp sét vào, trộn 5-10 phút

- Cho nước vào, trộn 5-10 phút

- Cho phụ gia vào, trộn 2-5 phút

- Ủ HHLK đã trộn 8-12 giờ

- Đánh tơi HHLK

Quy trình trộn ướt:

- Trộn sét + nước thành dạng huyền phù; ủ 6-12 giờ

- Trộn khô cát mới và cát tái sinh 2-5 phút

- Cho huyền phù sét vào, trộn 10-20 phút

Trang 4

Xử lý HHLK đã sử dụng.

Quy trình.

- Đập tơi HHLK

- Phân li bằng từ: loại các tạp chất kim loại khỏi HHLK

- Sàng có mắt 10 mm

- Sàng có mắt 4 mm

Lưu ý:

- Nên trang bị máy thu bụi hoăc phun sương tại nơi xử lý HHLH

- Phải mang khẩu trang khi làm việc

Câu hỏi 5: Nêu tác dụng của chất sơn khuôn trong quá trình đúc, nêu một số loại chất sơn khuôn thường dùng trong sản xuất đúc.

Trả lời:

Tác dụng của chất sơn khuôn

1.Chống cháy dính cát

2.Tăng độ nhẵn bề mặt của vật đúc

3.Tăng bền bề mặt cho khuôn và ruột

4 Hợp kim hóa lớp bề mặt vật đúc

Một số sơn khuôn thường dùng

• Phấn chì (bột graphit):

- Sơn khô

- Sơn nước: pha theo tỷ lệ:

40% phấn chì + 60% nước (hoặc cồn);

36% phấn chì + 60% nước (hoặc cồn) + 4% bentonit;

36% phấn chì + 60% nước + 4% nước thủy tinh

- Tuyệt đối không dùng cho khuôn đúc thép

• Bột thạch anh:

- 35% bột thạch anh + 60% cồn + 5% sét bentonit

- Dùng cho đúc nhôm, đồng, gang, vật đúc nhỏ bằng thép cacbon

• Bột Zircon:

- 35% bột zircon + 60% cồn + 5% sét bentonit

- Dùng cho các vật đúc bằng thép cacbon, thép hợp kim

Câu hỏi 5: Nêu các khuyết tật vật đúc thường gặp, nguyên nhân và biện pháp khắc phục.

Trả lời:

1 Thiếu hụt (cùi)

- Độ chảy của hợp kim thấp

- Thoát khí kém ⇒ tạo áp lực trong khuôn

- Kích thước hệ thống rót nhỏ hoặc ống rót không đủ cao

- Kim loại lỏng thoát ra do đè khuôn thiếu lực

- Chiều dày thành vật đúc quá mỏng

Biện pháp khắc phục

- Tăng nhiệt độ rót; sấy bề mặt khuôn; sơn khuôn

Trang 5

- Thay đổi cách thoát khí

- Tăng tiết diện hệ thống rót hoặc chiều cao ống rót

- Tăng cường dằn khuôn, kẹp khuôn

- Thương thuyết với khách hàng để tăng chiều dày vật đúc

2 Lệch

Nguyên nhân

- Đặt mẫu sai; định vị mẫu không tốt

- Ráp khuôn không chính xác

- Có biện pháp định vị 2 nửa mẫu

- Định vị 2 nửa hòm khuôn; sử dụng hòm khuôn đúng quy cách

3 Bavia

Nguyên nhân

- Lắp ruột không chuẩn

- Có biện pháp định vị ruột trong khuôn

4 Sai lệch kích thước

Nguyên nhân

- Tính toán không chuẩn lượng bù co; lượng dư lay mẫu

- Nhiệt độ rót quá cao

- Xác định cho đúng độ co của hợp kim đúc, mức độ co của các kích thước cơ bản của vật đúc

- Xác định nhiệt độ rót hợp lý

5 Lồi

Nguyên nhân

- Độ bền khuôn không đủ hoặc không đều

- Áp lực kim loại lỏng lớn

- Điều chỉnh lại thành phần hỗn hợp làm khuôn; đầm khuôn đều tay

- Hạ thấp chiều cao ống rót; giảm tốc độ rót khuôn

6 Cháy dính cát

Nguyên nhân

- HHLK nhiều sét; chất lượng sét kém; cát khuôn quá mịn hoặc chất lượng kém (đúc thép)

- Độ hạt của cát làm khuôn to

- Bố trí hệ thống rót không hợp lý để kim loại tập trung nhiệt lượng quá lớn

- Cát áo hoặc chất sơn khuôn không thích hợp

Trang 6

- Điều chỉnh lại HHLK

- Giảm độ hạt của cát làm khuôn; Sơn khuôn

- Điều chỉnh lại nhiệt độ rót

- Bố trí lại hệ thống rót; làm cho bề mặt vật đúc nguội nhanh bằng cách trộn phoi gang vào HHLK hoặc đặt vật làm nguội

- Điều chỉnh cát áo hoặc chất sơn khuôn

7 Khớp

Là hiện tượng không liên tục trên bề mặt vật đúc do sự tiếp giáp các dòng chảy

Nguyên nhân

- Rót đứt quảng, không liên tục

- Nhiệt độ rót thấp

- Bố trí hệ thống rót không hợp lý

Biện pháp khắc phục

- Rót liên tục và luôn duy trì ống rót đầy

- Điều chỉnh lại nhiệt độ rót

- Bố trí lại hệ thống rót sao cho dòng kim loại lỏng trong khuôn chuyển động theo một chiều

8 Bọng cát (đát): Khối u trên bề mặt vật đúc; bên trong khối u có HHLK Nguyên nhân

- Bố trí nằm ngang cho vật đúc dạng tấm lớn

- Giảm nhiệt độ rót

- Tăng tốc độ rót khuôn

- Nghiêng khuôn đối với vật đúc dạng tấm

- Sấy bề mặt khuôn xong, lắp khuôn và rót ngay

9 Rỗ khí hình kim

Những dải bọt khí li ti vuông góc với bề mặt vật đúc

Nguyên nhân

- Không khử khí hoặc khử khí không triệt để khi nấu luyện

- Sấy thùng rót không kỷ; sét gỉ đi vào kim loại

- Khử khí trong KLL triệt để trước khi rót

- Sấy kỷ các nồi rót và dụng cụ phục vụ nấu, rót

- Tăng độ thông khí của khuôn

10 Rỗ khí to trên bề mặt hoặc bên trong vật đúc: Những rỗ kích thước

lớn, trơn nhẵn trên bề mặt hoặc bên trong vật đúc (được phát hiện khi gia công)

Nguyên nhân

- Độ thông khí của khuôn kém

Trang 7

- Khử khí cho kim loại khi nấu luyện không triệt để

- Điều chỉnh lại HHLK; điều chỉnh và tăng cường hệ thống thoát hơi cho khuôn

- Khử khí trong kim loại lỏng triệt để trước khi rót

11 Lẫn xỉ

Xỉ đi vào trong vật đúc hoặc nổi lên bề mặt vật đúc

Nguyên nhân

- Xỉ không được chặn tốt từ thùng rót

- Hệ thống rót không có tác dụng ngăn xỉ

- Rót không đúng kỹ thuật

- Xỉ không kịp nổi lên trong thùng rót

- Chặn xỉ đúng kỹ thuật; dùng thùng rót xi phông

- Bố trí lại hệ thống rót; sử dụng mạng lọc xỉ cho cốc rót

- Phải rót liên tục và bảo đảm ống rót luôn đầy

- Nhiệt độ ra lò phải cao; giữ kim loại lỏng trong thùng rót đủ lâu để xỉ kịp nổi lên

12 Nứt nóng: Vết nứt có màu tím xuất hiện trên bề mặt vật đúc

Nguyên nhân

- Vật đúc bị cản co

- Kết cấu vật đúc không hợp lý :

+ Chiều dày thành vật đúc thay đổi đột ngột

+ Có góc nhọn ở thành vật đúc

- Điều chỉnh lại hỗn hợp làm khuôn hoặc ruột sao cho có khả năng co bóp; phá khuôn sớm

- Điều chỉnh lại kết cấu vật đúc:

+ Điều chỉnh lại kết cấu vật đúc; đặt vật làm nguội ở thành dày

+ Bo tròn các góc

13 Xốp co

Nguyên nhân

- Thiết kế đúc không hợp lý

- Điều chỉnh lại thiết kế đúc trên các nguyên tắc cơ bản sau: + Đông đặc có hướng và phần đông đặc cuối cùng nằm ở đậu ngót + Tránh các nút nhiệt lớn ở vật đúc

+ Sử dụng vật làm nguội cho vật đúc

- Giảm nhiệt độ rót

- Sử dụng đậu ngót phát nhiệt

Định dạng
Số trang	7
Dung lượng	72 KB