Thạc Sĩ Nghiên Cứu Nâng Cao Chất Lượng Gang Cầu Pherit Trong Công Nghệ Chế Tạo Chi Tiết Tay Quay Van Xuất Kh

Viện khoa học công nghệ mỏ-luyện kim 2

mục lục
Lời nói đầu
Ch-ơng 1. tổng quan về Gang cầu
1.1 Khái quát về gang cầu . 9
1.1.1 Tổ chức gang cầu 9
1.1.2 Mối quan hệ giữa tổ chức và tính chất . 11
1.2 Các yếu tố ảnh h-ởng tới sự hình thành tổ chức và tính chất
gang cầu . 11
1.2.1 Hình dạng graphit . 12
1.2.2 Thành phần hóa học 12
1.2.3 Các ph-ơng pháp nhiệt luyện gang cầu 16
1.2.4 ảnh h-ởng của tốc độ nguội
1.3 Tình hình sản xuất gang cầu ở trong n-ớc và n-ớc ngoài 18

Ch-ơng 2. Công nghệ chế tạo gang cầu
2.1 Các ph-ơng pháp chế tạo gang cầu . 20
2.1.1 Ph-ơng án các quá trình sạch . 20
2.1.2 Ph-ơng pháp có các quá trình hóa học . 21
2.1.3 Một số công nghệ biến tính sử dụng Mg và hợp kim
trung gian Mg. . 22
2.2 Tác dụng của magiê khi làm chất biến tính cầu hóa . 23
2.2.1 Khử khí và tinh luyện 23
2.2.2 Tác dụng khử l-u huỳnh 24
2.2.3 Hàm l-ợng Mg d- sau biến tính 27
2.2.4 Sự cháy hao của các nguyên tố khi biến tính. . 28
2.3 Gang cầu pherit . 29
Ch-ơng 3. Nội dung và ph-ơng pháp nghiên cứu
3.1 Nội dung nghiên cứu . 36
3.1.1 ảnh h-ởng của thành phần phối liệu đến việc hình Báo cáo kết quả nghiên cứu
Viện khoa học công nghệ mỏ-luyện kim 3
thành tổ chức pherit . 36
3.1.2 ảnh h-ởng của hàm l-ợng cacbon, silic, mangan đến
việc hình thành tổ chức pherit. 36
3.1.3 ảnh h-ởng của chiều dày thành vật đúc đến cơ tính
gang cầu pherit trạng thái đúc . 37
3.1.4 Thiết kế công nghệ và đúc thử cho chi tiết van tay
quay bằng công nghệ khuôn cát t-ơi. . 38
3.2 Ph-ơng pháp nghiên cứu
3.2.1 Thiết bị và nguyên liệu thí nghiệm . 39
3.2.2 Qui trình công nghệ: . 41
3.2.3 Các điều kiện ban đầu 43
3.2.4 Nhiệt luyện gang cầu 44

Ch-ơng 4. Kết quả và thảo luận
4.1 Khảo sát và đánh giá thực tế công nghệ sản xuất gang cầu
pherit 45
4.2 ảnh h-ởng của hàm l-ợng mangan đến tính chất gang cầu
pherit trạng thái đúc . 51
4.3 ảnh h-ởng của chiều dày thành vật đúc đến tính chất gang
cầu trạng thái đúc 53
4.4 ảnh h-ởng của Cu đến tính chất gang cầu trạng thái đúc . 56
4.5 ảnh h-ởng của đồng đến tính chất gang cầu sau nhiệt luyện . 59
4.6 ảnh h-ởng của hàm l-ợng Mg d- . 61
4.7 áp dụng kết quả vào sản xuất . 64
4.8 Tính toán sơ bộ giá thành sản phẩm 68

Kết luận và kiến nghị . 70



Báo cáo kết quả nghiên cứu
Viện khoa học công nghệ mỏ-luyện kim 4


Danh mục các hình vẽ, đồ thị

Hình 1.1 Tổ chức gang cầu nền ferit + peclit
Hình 1.2 Độ bền và độ dãn dài của gang cầu phụ thuộc hàm
l-ợng Si và nền kim loại
Hình 1.3 Hình dạng graphit và cơ tính của gang
Hình 1.4 ảnh h-ởng của hàm l-ợng Mn đến cơ tính gang
cầu
Hình 1.5 ảnh h-ởng của l-u huỳnh đến độ dãn dài của gang
cầu
Hình 1.6 Ng-ỡng giòn của gang cầu phụ thuộc vào hàm
l-ợng photpho
Hình 2.1 Ph-ơng pháp biến tính a) nhúng và b) nồi autoclap
Hình 2.2 Ph-ơng pháp biến tính bằg dây nhồi.
Hình 2.3 Ph-ơng pháp biến tính trong thùng quay
Hình 2.4 Ph-ơng pháp biến tính liên tục trên dòng chảy
Hình 2.5 Ph-ơng pháp gầu Tundish
Hình 2.6 Cân bằng Mg-S tại nhiệt độ 1500 0 C
Hình 2.7 Giản đồ trạng thái Fe – Mg
Hinh 2.8 ?nh hu?ng c?a t? ch?c n?n d?n d? dai va d?p c?a
gang c?u pherit
Hỡnh 2.9 ảnh h-ởng của Si tới tính chất của gang cầu pherít
Hỡnh 2.10 ?nh hu?ng c?a hàm lu?ng P d?n d? dai va d?p c?a
gang c?u pherit
Hình 3.1 Mẫu thí nghiệm và xác định cơ tính
Hình 4.1 Tổ chức kim loại của mẫu
Hình 4.2 ảnh h-ởng của tỉ lệ C/Si đến cơ tính của gang cầu
Hỡnh 4.3 Hàm lu?ng Mn và d? b?n kộo c?a gang c?u
Hỡnh 4.4 Hàm lu?ng Mn và d? dãn dài c?a gang c?u trạng thái đúc Báo cáo kết quả nghiên cứu
Viện khoa học công nghệ mỏ-luyện kim 5
Hỡnh 4.5 Chiều dày vật đúc và d? b?n kộo c?a gang c?u trạng thái đúc
Hình 4.6 Chiều dày vật đúc và độ dãn dài gang cầu trạng thái đúc
Hình 4.7 ảnh h-ởng của Cu đến độ bền kéo gang cầu trạng thái đúc
Hình 4.8 ảnh h-ởng của Cu đến độ dãn dài gang cầu trạng thái đúc
Hình 4.9 Gang cầu 0,5% Cu trạng thái đúc
Hình 4.10 ảnh h-ởng của Cu đến độ bền kéo gang cầu
Hình 4.11 ảnh h-ởng của Cu đến độ dãn dài gang cầu
Hình 4.12 Gang cầu 0,5% Cu sau nhiệt luyện
Hình 4.13 ảnh h-ởng của hàm l-ợng Mg d- đến độ bền
Hình 4.14 ảnh h-ởng của hàm l-ợng Mg d- đến độ dãn dài
Hình 4.15 Công nghệ đúc tay quay bằng gang cầu pherit trạng thái đúc
Hình 4.16 Bản vẽ chi tiết tay quay
Hình 4.17 Chi tiết tay van
Hình 4.18 Vật đúc chi tiết tay van
Hình 4.19 Công nghệ đúc mũ sứ gang cầu
Hình 4.20 Chi tiết đúc mũ sứ gang cầu












Báo cáo kết quả nghiên cứu
Viện khoa học công nghệ mỏ-luyện kim 6



danh mục các bảng biểu

Bảng 1.1 Tính chất của gang cầu hợp kim theo tiêu chuẩn DIN1693,
Bảng 2.1 Sự thay đổi hàm l-ợng khí trong gang khi biến tính bằng
FeSiMg5
Bảng 2 2 Khả năng khử S của các nguyên tố đất hiếm phụ thuộc vào
nhiệt độ
Bảng 2.3 Đặc tính chủ yếu của một số chất biến tính cầu hoá để sản
xuất gang graphit cầu.
Bảng 2.4 Thành phần một số loại chất biến tính cầu hoá chứa đất hiếm.
Bảng 2.5 Tính chất của gang cầu pherit
Bảng 2.6 Thành phần các nguyên tố th-ờng gặp trong gang cầu graphit .
Bảng 4.1 Tính chất gang cầu không dùng gang thỏi trong mẻ liệu
Bảng 4.2 Tính chất gang cầu khi dùng 20% gang thỏi trong mẻ liệu,
hàm l-ợng Mn thấp.
Bảng 4.3 Tính chất gang cầu khi dùng Cđl > 4,5%
Bảng 4.4 Độ bền kéo và hàm l-ợng Mn trong gang cầu
Bảng 4.5 Độ dãn dài và hàm l-ợng Mn trong gang cầu trạng thái đúc
Bảng 4.6 Chiều dày vật đúc và Độ bền kéo trạng thái đúc
Bảng 4.7 Chiều dày vật đúc và Độ dãn dài gang cầu trạng thái đúc
Bảng 4.8 ảnh h-ởng của Cu đến cơ tính gang cầu trạng thái đúc