tìm hiểu về đúc gang

Tìm hiểu về đúc gangMục đích:  Tìm hiểu về thành phần hóa học và tổ chức tế vi của các loại gang.. Chi tiết đúc bằng gang xám: Đúc gang xám: Gang xám rẻ, dễ đúc, làm việc tốt trong điều

Trang 1

Đề tài: TÌM HIỂU ĐÚC GANG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ NHIỆT LUYỆN

Trang 2

Tìm hiểu về đúc gang

Mục đích:

 Tìm hiểu về thành phần hóa học và tổ chức tế vi của các loại gang.

 Trình bày các phương pháp thường dùng khi đúc gang.

 Tìm hiểu về quá trình nấu luyện gang

 Phân loại các khuyết tật khi đúc gang và cách khắc

phục

Trang 3

I Giới thiệu sơ lược về gang

1.Định nghĩa:

• Gang là hợp kim của sắt với Cacbon với thành phần Cacbon lớn hơn 2,14%.

• Ngoài ra còn các nguyên tố thường gặp là Mn, Si, P, S

 Các đặc tính cơ bản của gang.

• Nhiệt độ chảy thấp nên dễ nấu chảy hơn thép.

Trang 4

Phần II Các loại đúc gang

I Gang xám:

1 Định nghĩa:

- Cacbon trong gang ở trạng thái tự do, gang mềm khi đập

gãy thỏi gang thấy mặt gãy có màu trắng, grafit có thể ở dạng tấm to hay nhỏ.

2 Phân loại:

• Gang xám Ferit khi không có Xementit (Fe 3 C);

• Gang xám Ferit + Feclit khi có ít Fe 3 C (khoảng 0,1 - 0,6%)

• Gang xám Peclit khi có khá nhiều Fe 3 C (khoảng 0,6 –

0,8%)

Trang 5

Gang xám Ferit Gang xám Ferit-Peclit

Gang xám Peclít

Trang 6

3 Chi tiết đúc bằng gang xám:

Đúc gang xám: Gang xám rẻ, dễ đúc, làm việc tốt trong điều kiện mài mòn, rung động.

Một số lưu ý khi đúc gang xám:

Chiều dày thành: Để tránh gang xám không bị biến trắng chiều dày tối thiểu của thành chi tiết được lấy như sau

•GX 12-28, GX 15-32, GX18-36 lấy 4-5 mm

•GX 21-40 lấy 6-7mm

•GX 24-44 và gang bền hơn nữa lấy 7-8 mm

Trang 7

Một số lưu ý khi đúc gang xám:

Đặc điểm chịu tải trọng:

•Gang chịu nén và chịu uốn tốt hơn chịu kéo do đó

nên chọn kết cấu sao cho thành mỏng chịu nén, thành dày chịu kéo.

•Tránh được ứng suất tập trung và độ bền mỏi

Tiết diện:

•Hình dạng tiết diện có ảnh hưởng nhiều đến độ

bền uốn của gang, thường chọn tiết diện hộp,

thành mỏng.

Trang 8

II Gang cầu:

Tổ chức nền kim loại và grafit grafit của nó có dạng quả

Trang 9

Tổ chức tế vi của loại gang cầu ferit-peclit x 200

Tổ chức tế vi của loại

gang cầu ferit x 200

Tổ chức tế vi của loại gang cầu peclit x 200

Trang 10

Một số lưu ý khi đúc chi tiết bằng gang cầu:

• Chảy loãng kém gang xám thường

• Co ngót khi đông đặc lớn, dễ sinh rỗ ngót và xốp ở

tâm nhiệt nên thường phải dùng đậu ngót như khi đúc thép.

• Ứng suất tương đối lớn, dễ nứt nguội mà ít nứt nóng

• Tránh thành dày

• Chỗ nối ,góc đúc cần tránh chuyển tiếp đột ngột,

gang cầu mới đúc ra có độ dẻo kém nên khó biến dạng, dễ nứt nguội

Trang 11

III Gang trắng:

1 Định nghĩa:

• Toàn bộ lượng cacbon trong gang ở trạng thái liên

kết (Fe3C) Gang trắng chủ yếu dùng luyện thép, chỉ trường hợp đặc biệt mới được dùng làm nguyên liệu nấu gang đúc

• Đặc điểm của gang trắng luyện thép là: lượng

cacbon cao hơn gang đúc, nhưng lượng silic thì

thấp hơn, lượng mangan cũng cao hơn gang đúc

một tí.

Trang 12

- Gang trắng sau cùng tinh có %C > 4,3% và có tổ chức là Le + XeI.

Trang 14

IV.Gang dẻo

- Tổ chức nền kim loại và grafit grafit của nó có hình

dạng cụm như cụm bông.

- Gang dẻo được ủ từ gang trắng nên thành phần hoá

học cơ bản cũng giống gang trắng.

+ Lượng cacbon trong gang dẻo khoảng 2,2 ÷ 2,8%

⇒ ít grafit hoá ⇒ tính dẻo cao.

+ Lượng Silic có thể lấy từ 0,8 ÷ 1,4%

Trang 15

Tổ chức tế vi của gang dẻo ferit Tổ chức tế vi của gang dẻo ferit – peclit

Tổ chức tế vi của gang dẻo peclit

Trang 16

 Chi tiết bằng gang dẻo:

Chịu uốn, xoắn, nhiệt độ làm việc tới 300-350oC.

Độ dai va đập của gang dẻo lớn gấp 4-5 lần của gang

xám.

Quá trình chế tạo gang dẻo phức tạp, phải qua hai

bước: đúc

gang trắng, nhiệt luyện grafit hóa.

Đúc gang dẻo khó hơn đúc gang xám:

• Độ chảy loãng hơn thép nhưng kém gang xám.

• Co nhót nhiều khi đúc nên dễ có rỗ ngót, dễ nứt.

Trang 17

 Chi tiết bằng gang dẻo:

• Chiều dày thành:

Chiều dày tối thiểu khoảng 5-6mm, tổ chức gang

không tốt, vùng trung tâm khi đúc xuất hiện grafit tấm làm giảm cơ tính

• Tiết diện

Để chi tiết cứng vững, chịu uốn và xoắn tốt nên

tránh tiết diện chữ thập, dùng tiết diện I, U, tiết diện hộp kín ít dùng vì khó làm sạch và khó uốn sửa sau nhiệt luyện.

Trang 18

III Các phương pháp đúc gang

1.Đúc trong khuơn cát:

• Khuôn cát là loại khuôn đúc một lần

(chỉ rót một lần rồi phá khuôn).

• Vật đúc tạo hình trong khuôn cát có

độ chính xác thấp độ bóng bề mặt

kém lượng dư gia công lớn Nhưng

khuôn cát tạo ra vật đúc có kết cấu phức tạp, khối lượng lớn.

Trang 19

Các bộ phận trong khuôn cát:

Trang 20

• Hỗn hợp làm khuôn và lõi:

Hỗn hợp làm khuôn và lõi gồm : cát, đất sét, chất kết dính, chất phụ, nước…

• Yêu cầu đối với hỗn hợp làm khuôn và làm lõi

Trang 21

2 Đúc trong khuôn vỏ mỏng

Trang 22

-Đúc được gang thép kim loại màu.

-Thông khí tốt, truyền nhiệt kém, không hút nước và bền nên vật đúc ít rỗ,

xốp, nứt

-Đơn giản hoá quá trình dỡ khuôn và

làm sạch vật đúc

-Dễ cơ khí hoá và tự động hoá

Đúc trong khuơn vỏ mỏng.

Trang 23

3 Đúc trong khuôn kim loại

Trang 24

Đúc trong khuôn kim loại

Khái niệm : Đúc trong khuôn kim loại là rót kim loại lỏng vào khuôn bằng kim loại.

• Do tốc độ dẫn nhiệt thành khuôn cao nên khả năng điền đầy

kim loại kém do đó vật đúc dễ bị thiếu hụt.

Trang 25

Quá trình đúc trong khuôn kim loại

- Làm sạch khuơn lõi( Sau mỗi lần đúc)

- Sấy khuơn,lõi (nhiệt độ sấy 150 ÷ 4500C ) thuộc kim loại

đúc

- Sơn khuơn lõi : gồm sơn lĩt dày 1 ÷ 2 mm và sơn phủ

mặt bằng dầu hơi hoặc dầu thực vật

- Lắp khuơn và rĩt kim loại vào

- Lấy lõi , mở khuơn, lấy vật đúc

Trang 26

4 Đúc ly tâm

Trang 27

Khái niệm: Khuôn bằng kim loại quay xung quanh một trục (ngang-đứng) dưới tác dụng của lực ly tâm các phần tử kim loại sẽ

điền đầy khuôn

Đặc điểm :

- Đúc được vật đúc tròn xoay, đặc rỗng

(rỗng không cần đặt lõi)

- Chất lượng vật đúc cao, cơ tính tốt

- Khó có kết cấu khuôn kim loại kín chính xác

Đúc ly tâm:

Trang 28

5 Đúc áp lực:

- Kim loại lỏng điền đầy khuôn và đông đặc dưới tác dụng của áp lực cao do khí nén hoặc đầu ép trong xy lanh ép tạo ra

Trang 29

Đặc điểm:

Vật đúc có độ chính xác và độ nhẵn cao

Đúc được các vật mỏng

Cơ tính vật đúc tốt do nguội nhanh trong khuôn kim loại

Năng suất rất cao (100-200 vật đúc/ h)

Nhược điểm:

không đúc được vật đúc có hình dáng bên trong phức tạp

Khuôn mau mòn

Ít dùng để đúc kim loại đen

Trang 30

II Các phương pháp đúc gang

Trang 31

Ưu , nhược điểm

Ưu điểm:

•Do vật đúc ra liên tục nên có thể tránh được rổ co, rổ

khí , xỉ…

•Giảm được nguyên công cắt đầu phôi (chỉ cắt một lần)

•Cơ tính cao, chất lượng vật đúc tốt

•Ứng dụng để đúc ống, đúc thỏi các loại ( vuông,

tròn…)

•Cho phép cơ khí hóa và tự động hóa

Đúc liên tục

Trang 32

Nhược điểm:

• Không đúc được các vật phức tạp

• Do tốc độ nguội lớn nên gang dễ bị biến trắng ( cần

tránh làm nguội tiếp lần 2 ở giai đoạn sản phẩm ra khỏi khuôn kết tinh)

• Kim loại dễ bị mắc treo ở trong khuôn ( biện pháp

chống: Sơn tráng thành trong của khuôn kết tinh các chất chống dính như dầu thực vật, paraffin,

grafit, rung khuôn kết tinh…)

Đúc liên tục

Trang 33

7 Đúc trong khuôn mẫu chảy

Ưu, nhược điểm

- Phải cơ khí hóa và hiện

đại hóa quá trình sản xuất

Trang 34

IV Nấu luyện gang

Trang 35

1.Vật liệu chịu nhiệt:

Vật liệu chịu được nhiệt cao mà không bị mềm chảy thay đổi thể tích thành phần hỗn hợp

Vật liệu chịu lửa : axit

Gạch Đinat : SiO2 ; nhiệt độ chảy :17300CVật liệu chịu lửa : bazơ

Gạch Manhêhit (MgO)

Crôm-Manhêhit (Cr2O3, MgO …)

Nhiệt độ chảy : 1600 ÷ 17000C

Gạch Crômit

Trang 36

2 Chất trợ dung

- Đưa vào để tách các tạp chất và xỉ ra

khỏi kim loại lỏng

Trang 37

Vật liệu nấu gang:

 Gang thỏi đúc

 Gang vụn (gang máy)

 Hồi liệu ( phế phẩm + hệ thống rót, đậu hơi, đậu ngót )

 Thép vụn

 Ferô hợp kim : FeSi : 30,45,75, Fe-Mn bổ sung các nguyên tố

Si, Mn bị cháy hao trong quá trình nấu vật liệu nấu phải làm sạch,

có kích thước phù hợp với đường kính của lò ( ≤ 1/3 Dt)

Trang 38

IV: Khuyết tật và biện pháp khắc phục

Khuyết tật bao gồm 7 nhóm cơ bản:

Nhóm 1: Sai hình dáng, kích thước và trọng lượng

Trang 40

1.Cháy cát :

- Do vật liệu khuơn lõi bị cháy dưới tác dụng của nhiệt độ rĩt kim loại lỏng, bám dính lên bề mặt vật đúc làm giảm độ bề mặt

2.Khớp: hiện tượng khơng liên tục trên bề mặt vật đúc do sự tiếp giáp các dịng chảy của kim loại

3-Lõm: là những lỗ xĩ hình dạng, kích thước khác nhau làm giảm chiều dày thành vật đúc

Nhóm II : Khuyết tật mặt

ngoài

Trang 41

Nứt là khuyết tật tương đối phổ biến và nguy

hiểm đối với vật đúc.

và làm nguội Theo nhiệt độ tạo nứt, ta có hai loại chính: Nứt

nóng và nứt nguội.

Nhóm III Nứt

Trang 42

Một số biện pháp

khắc phục

+ Kết cấu vật đúc :

• Thiết kế vật đúc phải đảm bảo chiều dày thành đồng đều

hoặc chỉ sai lệch trong phạm vi cho phép Những chổ giao nhau phải cĩ gĩc lượn thích hợp.

+ Về mặt cơng nghệ:

• Bảo đảm độ lún của khuơn lõi; bố trí hệ thống rĩt thích

hợp Xương lõi khuơn đặt sát bề mặt lõi làm giảm tính lún.

Nhĩm III Nứt

Trang 43

Nhóm IV : Lỗ hổng trong vật

Trang 44

Nhóm V: Lẫn tạp chất.

Rỗ xỉ, Rỗ cát :

• Đĩ là những phần khơng chứa kim loại mà chứa

tạp chất như xỉ, cát hoặc các phi kim khác Nguyên nhân do lọc xỉ khơng tốt, khơng khử hết oxy khi

nấu, nhiệt độ rĩt thấp, độ bền của khuơn kém, hệ thống rĩt thiếu hợp lý.

Trang 45

Nhóm VI: Sai tổ chức

• Nhĩm này cĩ tổ chức kim loại, hình dạng, kích thước

và số lượng hạt kim loại khơng đúng theo yêu cầu

• Tốc độ nguội khơng đều, khống chế nguội khơng hợp

lý sẽ gây ra thiên tích về thành phần hố học và thiên tích tổ chức trong kim loại vật đúc.

Trang 46

Nhóm VII : Sai thành phần hoá học và cơ tính.

Thành phần hoá học sai với yêu cầu là do

mẻ liệu đưa vào tính toán sai Điều này

dẫn

đến sai lệch cả lý hoá tính, cơ tính vật

đúc

Trang 47

IV: Khuyết tật và biện pháp khắc phục

• Kiểm tra, sửa, chữa khuyết tật vật đúc:

Kiểm tra vật đúc:

-Kiểm tra khuyết tật bên ngoài vật đúc bằng mắt

thường

-Kiểm tra khuyết tật bên trong vật đúc như rỗ khí,

rỗ xỉ, nứt, lẫn tạp chất…bằng tia X, tia γ, siêu

âm…

• Sửa chữa khuyết tật:

Trang 48

CẢM ƠN CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE!

Định dạng
Số trang	48
Dung lượng	2,69 MB