công nghệ kim loại công nghệ đúc

Phaàn1: COÂNG NGHEÄ ÑUÙC CHÖÔNG 6 CHÖÔNG 6 KHAÙI NIEÄM VEÀ QUAÙ TRÌNH SAÛN XUAÁT ÑUÙC CHÖÔNG4 CHÖÔNG4 CHÖÔNG 5 CHÖÔNG 5 CHÖÔNG 3 CHÖÔNG 3 CHÖÔNG 1 CHÖÔNG 1 CHÖÔNG2 CHÖÔNG2 THIEÁT KEÁ ÑUÙC COÂNG NGHEÄ CHEÁ TAÏO MAÃU VAØ HOÄP LOÕI COÂNG NGHEÄ CHEÁ TAÏO KHUOÂN VAØ LOÕI ÑUÙC CAÙC HÔÏP KIM KHUYEÁT TAÄT VAÄT ÑUÙC Phaàn1: COÂNG NGHEÄ ÑUÙC CHÖÔNG 6 CHÖÔNG 6 KHAÙI NIEÄM VEÀ QUAÙ TRÌNH SAÛN XUAÁT ÑUÙC CHÖÔNG4 CHÖÔNG4 CHÖÔNG 5 CHÖÔNG 5 CHÖÔNG 3 CHÖÔNG 3 CHÖÔNG 1 CHÖÔNG 1 CHÖÔNG2 CHÖÔNG2 THIEÁT KEÁ ÑUÙC COÂNG NGHEÄ CHEÁ TAÏO MAÃU VAØ HOÄP LOÕI COÂNG NGHEÄ CHEÁ TAÏO KHUOÂN VAØ LOÕI ÑUÙC CAÙC HÔÏP KIM KHUYEÁT TAÄT VAÄT ÑUÙC

CÔNG NGHỆ KIM LOẠI

METAL TECHNOLOGY

MMH: METE330126 - SỐ TC: 3 LT+BTL: 3 TN 0 TH 0

TRÌNH ĐỘ: ĐẠI HỌC, CAO ĐẲNG.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

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

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

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

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

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

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

CFRP

CFRP sandwich

GFRP

Al-alloy

Steel, Ti-alloy

Composites 50%

Al-alloys 20%

Ti-alloys 15%

Steels 10%

Others 5%

Fig Applications of advanced composites to airliner B-787 under development by the

Boeing company.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

GIỚI THIỆU MÔN HỌC

• Công nghệ kim loại là môn học: nghiên cứu khái

quát quá trình sản xuất, tính chất và phương pháp tạo phôi kim loại và hợp kim để tạo phôi các chi tiết

hoặc các kết cấu trong các máy móc để chuẩn bị cho quá trình gia công cơ khí.

• Học môn này nhằm cung cấp những kiến thức cơ

bản về chế tạo phôi.

• Học xong môn học này sinh viên có thể phân tích

chọn phương pháp tạo phôi hợp lý.

Công nghệ Đúc

• Sản xuất đúc: là phương pháp rót kim loại

lỏng vào khuôn đúc, sau khi đông đặc và

nguội ta nhận được chi tiết đúc có hình dạng

và kích thước theo yêu cầu.

Công nghệ gia công áp lực

• Là phương pháp biến dạng kim loại và hợp kim dưới

tác dụng của ngoại lực dựa vào tính dẻo của chúng.

• Nội dung chủ yếu của phần này giới thiệu công nghệ

và các thiết bị cần thiết để chế tạo các sản phẩm bằng

gia công áp lực như: cán, kéo, ép, rèn tự do, rèn

khuôn, dập tấm.

Công nghệ Hàn

• Hàn là phương pháp nối hai hoặc nhiều bộ phận

thành một chi tiết hoặc sản phẩm hoàn thiện mà

không thể tháo rời được.

Metal technology

Casting

Forming

Welding

§óc LuyÖn

kim

Gia c«ng

¸p lùc

Hµn Gia c«ng c¾t gät TiÖn, phay, Bµo,

Mµi,

Xö lý bÒ mÆt

ChÕ t¹o ph«i

Kim lo¹i ®en Kim Lo¹i mµu

QuÆng

NỘI DUNG + HÌNH THỨC ĐÁNH GIÁ

Nhiệm vụ của sinh viên

− Dự lớp: > 80%

− Đọc và tìm hiểu bài trước khi lên lớp

− Bài tập, báo cáo, thu hoạch nhĩm: Đúc 01,

GCAL 01, Hàn 01

− Bài tập cá nhân: ít nhất 05 bài

− Thang điểm: 10

− Tiêu chuẩn đánh giá: theo qui chế hiện hành.

NỘI DUNG + HÌNH THỨC ĐÁNH GIÁ

Hình thức đánh giá Quá trình: 50% :

- Bài tập cá nhân + nhĩm (30%)

- Thực tập đúc +Thiết kế khuơn GCAL (nếu cĩ)

- Thi giữa kỳ (50%)

- Chuyên cần + bài tập trên lớp (20%)

 Ghi chú: nếu thiếu phần nào thì phần đĩ nhận điểm 0.

Cuối kỳ: 50% :

- Trắc nghiệm

- Điền khuyết

- Tự luận

- Bài tập

 Ghi chú: khuyến khích SV sử dụng English, Software, thực tế

sản xuất, tư duy sáng tạo … tốt  ĐQT=10.

NỘI DUNG + HÌNH THỨC ĐÁNH GIÁ

Hình thức đánh giá: Theo qui chế hiện hành

Ngồi ra:

- Khơng làm: ĐQT=0

- Cĩ làm đối phĩ: ĐQT=4-5

- Cĩ đầu tư: ĐQT = 6-8

- Cĩ nghiên cứu cải tiến, mở rộng, dùng English,

software, thực tế,… ĐQT=9-10

Phần 1: CÔNG NGHỆ ĐÚC

Phần 1: CÔNG NGHỆ ĐÚC

CHƯƠNG 6

KHÁI NIỆM VỀ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ĐÚC

CHƯƠNG 4

CHƯƠNG 5

CHƯƠNG 3

CHƯƠNG 1

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ ĐÚC

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MẪU VÀ HỘP LÕI

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO KHUÔN VÀ LÕI

ĐÚC CÁC HỢP KIM

KHUYẾT TẬT VẬT ĐÚC

Phần 1: CÔNG NGHỆ ĐÚC

Chương 1: KHÁI NIỆM VỀ QUÁ TRÌNH SẢN

XUẤT ĐÚC Mục tiêu bài học

Sau bài học này sinh viên cĩ khả năng sau:

- Nắm vững những khái niệm về quá trình sản xuất

đúc.

- Trình bày được sự khác nhau giữa đúc trong khuơn

cát và khuơn kim loại.

- Nắm được quá trình kết tinh của kim loại và tổ

chức kim loại sau kết tinh.

Chương 1: KHÁI NIỆM VỀ QUÁ TRÌNH SẢN

XUẤT ĐÚC

Sự kết tinh của kim loại vật đúc trong khuơn.

Tổ chức kim loại vật đúc.

Quá trình sản xuất đúc trong khuơn cát.

Phân loại các phương pháp đúc.

Định nghĩa :

1.1 Định nghĩa- Đặc điểm-Phân loại

Nấu chảy kim

loại

Rót vào khuôn

Refractory mold  pour liquid metal  solidify, remove  finish

Đặc điểm :

- Mọi loại vật liệu khi nấu chảy lỏng đều đúc được

- Tạo ra vật đúc có kết cấu phức tạp, có khối lượng lớn

- Sản phẩm tạo ra có chất lượng cao, độ bóng, độ chính xác cao

- Có khả năng cơ khí hóa, hoặc tự động hoá cao

- Giá thành của sản xuất đúc hạ hơn so với các dạng sản xuất khác

- Đúc trong khuôn cát phôi có độ bóng, độ chính xác thấp

- Khuyết tật vật đúc: rỗ khí, rỗ co, tạp chất…

- Hao phí kim loại cho hệ thống rót, đậu hơi, đậu ngót

Different Components…Different Aspects

Courtesy: Google images

23 feet,

6 tonnes , 99.72% iron,

No rust since

5thcentury AD

Iron pillar

Phân loại các phương pháp đúc

a Đúc trong khuôn cát: (sand casting)

- Khuôn cát là loại khuôn đúc một lần, phải phá bỏ khuôn để lấy vật đúc

- Vật đúc 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

Phân loại các phương pháp đúc

Đúc mẫu chảy (Investment Casting Process)

Figure: Schematic illustration of investment casting (lost-wax) process Castings by this method can be

made with very fine detail and from a variety of metals Source: Courtesy of Steel Founder’s Society

of America.

Phân loại các phương pháp đúc

Đúc ly tâm (Centrifugal-Casting Process)

Figure: (a) Schematic illustration of the centrifugal-casting process Pipes, cylinder liners, and similarly shaped parts can be cast with this process (b) Side view of the machine.

Đúc ly tâm trục quay thẳng đứng.

Sản phẩm đúc ly tâm trục quay thẳng đứng.

Phân loại các phương pháp đúc

Figure: - Steps in shell-molding: (1) a match-plate or cope-and-drag metal

pattern is heated and placed over a box containing sand mixed with

thermosetting resin

Đúc khuôn vỏ mỏng (Shell mold)

Phân loại các phương pháp đúc

Figure 11.14 - Cycle in cold-chamber casting:

(1) with die closed and ram withdrawn, molten metal is poured into the chamber

Đúc áp lực (Die Casting)

Phân loại các phương pháp đúc

Đúc liên tục (Continuous Casting)

1.2 Sự kết tinh của kim loại vật đúc trong khuôn.

a Giai đoạn điền đầy kim loại lỏng vào

lòng khuôn.

b Giai đoạn hạ nhiệt độ từ t0rót đến nhiệt độ điểm lỏng.

c Giai đoạn kết tinh tính từ nhiệt độ điểm lỏng đến nhiệt độ điểm đặc (khoảng đông đặc).

d Giai đoạn nguội trong khuôn.

e Giai đoạn nguội ngoài khuôn.

Solidification of Pure Metals

A pure metal solidifies at a constant temperature equal to

its freezing point (same as melting point)

Most alloys freeze over a temperature range rather than at a single temperature

Solidification of Alloys

c Giai đoạn kết tinh tính từ nhiệt độ điểm lỏng đến nhiệt độ

điểm đặc (khoảng đông đặc).

- Hướng tản nhiệt vuông góc thành khuôn, đáy khuôn được điền đầy

trước nên bắt đầu kết tinh trước

- Kim loại kết tinh theo hướng từ dưới lên và từ ngoài vào trong

- Đông đặc theo lớp : Những kim loại nguyên chất, hợp kim cùng tinh

hoặc khoảng kết tinh hẹp thường đông đặc theo lớp (hình 1.1a)

- Đông đặc thể tích : những hợp kim có khoảng nhiệt độ kết tinh lớn

thường xảy ra đông đặc thể tích (hình 1.1 b)

1.2 Sự kết tinh của kim loại vật đúc trong khuôn.

Hình 1-1 Các loại hình kết tinh

a)

1

1

2

b1

2

2

2

1

tokt

1 2

b)

t lỏng

t đặc

1.3 Tổ chức kim loại vật đúc.

- Vỏ ngoài cùng 1: hạt nhỏ mịn do nguội nhanh Cơ tính bền, cứng

- Vùng 2 : tinh thể kim loại có dạng hình trụ

- Vùng 3 : nằm giữa khu vực thỏi đúc, phần kim loại lỏng còn lại sẽ

1 2 3

Hình 1-2 Cấu tạo

kim loại đúc 1-Hạt mịn

2-Hạt hình trụ 3-Hạt tròn lớn 4-Lõm co

b)

a)

Hỗn hợp

làm khuôn

Hộp lõi Hỗn hợp

làm lõi

kim loại

Làm khuôn

Sấy khuôn

Rót khuôn

Biến tính Nấu kim loại

Phá khuôn, lõi

Sấy lõi

Làm sạch vật đúc

Kiểm tra Phế phẩm

Vật đúc

Lắp ráp khuôn, lõi

Làm lõi

Khuôn khô

Khuôn tươi

Hình 1-3 Quá trình sản xuất đúc trong khuôn cát.

1.4 Quá trình sản xuất đúc bằng khuôn cát và các

bộ phận cơ bản của một khuôn đúc.

1.4 Quá trình sản xuất đúc bằng khuôn cát và các

bộ phận cơ bản của một khuôn đúc.

1.4 Quá trình sản xuất đúc bằng khuôn cát và các

bộ phận cơ bản của một khuôn đúc.

Figure 8.21 Summary of steps in the extraction of steels using iron ores, coke and

limestone (Source: www.steel.org Used with permission of the American Iron and

Steel Institute.)

1.4 Quá trình sản xuất đúc bằng khuôn cát và các

bộ phận cơ bản của một khuôn đúc.

Figure 8.23 Secondary processing steps in processing of steel and alloys (Source:

www.steel.org Used with permission of the American Iron and Steel Institute.)

1.4 Quá trình sản xuất đúc bằng khuôn cát và các

bộ phận cơ bản của một khuôn đúc.

1.4 Quá trình sản xuất đúc bằng khuôn cát và các

bộ phận cơ bản của một khuôn đúc.

1.4 Quá trình sản xuất đúc bằng khuôn cát và các

bộ phận cơ bản của một khuôn đúc.

1.4 Quá trình sản xuất đúc bằng khuôn cát và các

bộ phận cơ bản của một khuôn đúc 1.5 Những nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng vật đúc

Chất lượng vật đúc được đánh giá bằng các chỉ tiêu sau đây :

- Độ chính xác hình dạng và kích thước.

- Độ nhẵn bóng mặt ngoài.

- Chất lượng kim loại của hợp kim vật đúc tùy thuộc vào quá trình công nghệ đúc và yêu cầu sản phẩm.

1.5 Những nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng vật đúc

Chất lượng vật đúc chịu ảnh hưởng:

a) HK đúc

b) Loại khuôn & PP đúc

c) Công nghệ đúc

- CN nấu chảy HK

- CN khuôn

- CN rót

Câu hỏi ôn tập

1 Trình bày quá trình sản xuất một vật đúc (có sơ đồ)?

2 Cho biết các giai đoạn của quá trình kết tinh và hướng kết tinh của kim loại trong lòng khuôn?

3 Mô tả tổ chức kim loại điển hình của một vật đúc? Tại sao lại có tổ chức như vậy?

4 Phân biệt khuyết tật lõm co và rỗ co, nguyên nhân xuất hiện 2 khuyết tật này Biện pháp khắc phục?