1

BỘ CÔNG THƯƠNG
Tổng công ty máy Động lực và máy Nông nghiệp
VIỆN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY NÔNG NGHIỆP

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2008 ĐỀ TÀI:
“Nghiên cứu áp dụng công nghệ phun phủ kim loại
để sử lý bề mặt ngoài của trống sấy thay thế mạ Crôm,
trên thiết bị chế biến tinh bột biến tính tiền hồ hóa
quy mô công nghiệp.”

Mã Số: 256-08 RD/HĐ-KHCN Cơ quan chủ quản: Bộ Công Thương
Đơn vị chủ trì: Viện nghiên cứu thiết kế chế tạo máy nông nghiệp
Chủ nhi
ệm đề tài: Ks. Nguyễn Quốc Vũ
để sử lý bề mặt ngoài của trống sấy thay thế mạ Crôm,
trên thiết bị chế biến tinh bột biến tính tiền hồ hóa
quy mô công nghiệp.”

Mã Số: 256-08 RD/HĐ-KHCN
ĐƠN VỊ CHỦ TRÌ CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI
VIỆN NC TK CT MÁY NÔNG NGHIỆP Nguyễn Quốc Vũ Hà nội, tháng 2 năm 2009
3 DANH SCH NHNG NGI THC HIN CHNH TT Họ và tên
Học hàm học vị

2.2.1 Các phơng pháp phun phủ 11
2.2.2 Vật liệu phun phủ 15
2.2.3 Quy trình phun phủ kim loại lên bề mặt chi tiết cơ khí 16
2.3 Tình hình ứng dụng công nghệ phủ bề mặt chi tiết ở Việt nam 18
3 Nghiên cứu giải pháp sử lý bề mặt lô sấy trong thiết bị chế biến tinh
bột biến tính tiền hồ hóa bằng phơng pháp phun phủ kim loại thay
thế mạ crôm 19
3.1 Lựa chọn vật liệu, thiết bị phun phủ phù hợp 20
3.2 Nghiên cứu đồ gá, chế độ công nghệ phù hợp cho ứng dụng phun phủ
bề mặt chi tiết lô sấy trong thiết bị chế biến tinh bột biến tính tiền hồ
hóa. 21
4 Thử nghiệm trên vật mẫu, đánh giá kết quả thử nghiệm 22
4.1 Mục tiêu thử nghiệm sử lý bề mặt bằng phơng pháp phun phủ kim
loại thay thế mạ crôm cứng trên vật mẫu 22
4.2 Phơng pháp tiến hành thử nghiệm 23
4.3 Nhận xét, đánh giá kết quả thử nghiệm 25
5 Kết luận 26
6 Tài liệu tham khảo 28
7 Phụ lục Error! Bookmark not defined.

5 Lời mở đầu
Thông thờng các chi tiết cơ khí làm việc trong môi trờng rất khắc
nghiệt. Chúng dễ bị h hỏng dới nhiều dạng do nhiều nguyên nhân nh: bị
rỉ sét (do làm việc trong môi trờng có độ ẩm, nhiệt độ cao), mài mòn cơ
học (do cà sát các chi tiết cơ khí với nhau), ăn mòn (dới ảnh hởng của
các chất lỏng, khí cháy)Do vậy từ rất xa xa, việc bảo vệ các chi tiết cơ
khí nói riêng, bảo vệ máy móc nói chung đã đợc đầu t nghiên cứu, ứng

cứu ứng dụng vật liệu phun cũng nh các thiết bị phục vụ phun phủ kim loại.
Trên thiết bị chế biến tinh bột biến tính tiền hồ hóa, chi tiết quan
trọng: lô sấy (trống sấy), với bề mặt cần có tính chất chịu mài mòn và ăn
mòn cao. Để đạt đợc điều đó, có thể áp dụng phơng mạ crôm cứng lên bề
6

mặt lô sấy. Tuy vậy, các lô sấy có kích thớc lớn, (đờng kính lô sấy lớn hơn
1m, và dài hơn 3m), do vậy việc thực hiện mạ crôm cứng lên bề mặt các lô
sấy này ở trong nớc khó có khả năng thực hiện do hiện tại cha có bể mạ
phù hợp với kích thớc lô sấy. Tìm giải pháp sử lý bề mặt lô sấy thay thế mạ
crôm cứng là một yêu cầu đợc đặt ra và cũng là nội dung nghiên cứu của
Đề tài. Những nội dung chính trong quá trình thực hiện đề tài bao gồm:
- Nghiên cứu tổng quan ứng dụng công nghệ phun phủ kim loại lên bề
mặt chi tiết cơ khí;
- Từ đó nghiên cứu giải pháp sử lý bề mặt lô sấy bằng phơng pháp
phun phủ kim loại phù hợp bao gồm lựa chọn vật liệu phun phủ phù hợp;
nghiên cứu đồ gá, chế độ công nghệ phù hợp cho ứng dụng phun phủ bề mặt
lô sấy trong thiết bị chế biến tinh bột biến tính tiền hồ hóa;
- Thử nghiệm phun trên vật mẫu tơng ứng để đánh giá khả năng ứng
dụng.
Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm thực hiện đề tài xin đợc cảm
ơn Phòng thí nghiệm trọng điểm công nghệ hàn và sử lý bề mặt, đặc biệt TS.
KHKT Hoàng Văn Châu đã t vấn, cung cấp tài liệu cũng nh phối hợp thực
hiện thử nghiệm phun phủ trên vật mẫu.
Nghiên cứu tổng quan ứng dụng công nghệ phun phủ kim
loại lên bề mặt chi tiết cơ khí
Tùy theo mục đích sử dụng, kích thớc và điều kiện làm việc của các
chi tiết mà các phơng pháp phủ bề mặt chi tiết đợc ứng dụng cho phù hợp.
Theo mục đích sử dụng lớp phủ có thể để bảo vệ hay trang trí, hay những lớp
phủ đặc biệt với tính chất chịu ăn mòn, mài mòn, chịu nhiệt độ cao

dòng điện trong dung dịch muối niken. Lớp mạ này chỉ hình thành trên bề
mặt kim loại. Phơng pháp này cho ta một lớp mạ đủ lớn và có chiều dầy đều
đặn ở trên các đỉnh cũng nh trên các khe, lỗcủa chi tiết cần mạ
1.1.3 Mạ bằng khuếch tán
Lớp phủ đợc hình thành bằng sự khuếch tán của một số kim loại vào
kim loại nền; sự khuếch tán rõ rệt xảy ra ở nhiệt độ cao. Khi tiến hành mạ
khuếch tán, đầu tiên ngời ta rắc lên vật cần mạ một lớp bột kim loại cần
phủ( kẽm, nhôm, crom ). Sau đó vật đợc bao bọc bằng một môi trờng bảo
vệ ( thờng là chân không) và đem nung nóng. Lớp phủ đợc hình thành
không phải là kim loại nguyên chất mà là các hợp kim tạo thành từ kim loại
bột và kim loại nền
1.1.4 Mạ trong chân không
Mạ trong chân không là làm bốc hơi kim loại trong chân không. Quá
trình mạ diễn ra nh sau: Vật liệu chúng ta muốn làm bốc hơi nh nhôm có
dạng các khúc dây nhỏ hoặc bột, nó đợc nung nóng bằng nhiệt điện trở
(vonfram, môlipđen). Vật cần mạ đợc treo trên cán treo. Khi nhiệt độ đạt tới
nhiệt độ bốc hơi của nhôm, nhôm bốc hơi và tỏa ra trong không gian chân
không. Hơi kim loại thâm nhập (các nguyên tử kim loại dùng để mạ - ở đây
là nguyên tử nhôm) sẽ mở rộng theo tất cả các hớng trong không gian và va
đập lên bề mặt vật cần mạ. Sau đó sẽ ngng tụ trên nó, tạo ra lớp liên kết.
Bằng phơng pháp mạ trong chân không có khả năng mạ những lớp kim loại
khác nhau cũng nh các vật liệu phi kim loạiVật đợc mạ có thể là kim
loại hay không phải là kim loại. Phơng pháp này đợc dùng nhiều trong
trang trí, trong kỹ thuật điện, quang học
8

1.1.5 Mạ điện:
Mạ điện ( hay là mạ điện hóa) đợc tạo ra theo nguyên lý của sự điện
phân. Nguyên lý chung là: vật cần mạ (1) sẽ là cực âm, chúng đợc treo lên
những thanh hoặc ống đồng hay nhôm (5). Vật cần mạ đợc nhúng vào bể

Độ dày lớp mạ crôm có thể có thể thay đổi phụ thuộc vào mục đích sử
dụng. Có thể phân mạ crôm thành bốn loại theo mục đích mạ nh sau:
1. Mạ crom trang trí ( mạ trang sức) có lớp mạ dày 0.25-1àm. Trớc
đó chi tiết thờng đợc mạ lót Ni bóng hoặc Cu- Ni bóng.
2. Mạ crom bảo vệ chống ăn mòn bằng lớp crom kín, không rạn nứt,
độ dầy lớp mạ phải 9 àm.
3. Mạ crom chống mài mòn cho các sản phẩm mới, làm việc ma sát.
Với độ dày lớp mạ từ 6 - 60àm, thông thờng độ dày này lớn hơn 20àm sẽ
tăng tuổi thọ sản phẩm lên 3-10 lần
4. Mạ crom phục hồi kích thớc cho các chi tiết máy đã mòn. Lớp mạ
crom cứng này dày từ 30-200 àm
Lớp mạ crom làm việc tốt ở nhiệt độ cao ( 500
0
C), có khả năng phản
xạ ánh sáng lớn ( 70% so với gơng bạc) và không bị mờ theo thời gian. Nó
cũng có độ cứng rất cao(8000 - 10000N/mm
2
) và không hề bị suy giảm khi
nhiệt độ làm việc cha vợt qua 350

0
C. Lớp mạ crom có hệ số ma sát rất bé
và có độ gắn bám rất tốt với thép, kền, đồng[ 3 ]
+ Mạ điện có u điểm: khá thông dụng hiện nay, giá thành tơng đối
thấp với bề dày lớp mạ mỏng, lớp mạ khá đồng đều.
+ Mạ điện có nhợc điểm: phụ thuộc khá nhiều vào kích thớc bể mạ
cũng nh công suất của biến áp. Rất khó mạ các chi tiết đơn lẻ có kích thớc
lớn. Đặc biệt không thể mạ các chi tiết có kích thớc lớn hơn bể mạ
1.2 Phun phủ kim loại lên bề mặt chi tiết cơ khí
Phun phủ kim loại lên bề mặt chi tiết cơ khí là một trong những

bởi khối lợng công việc không lớn.

* Công nghệ phun phủ có những nhợc điểm so với các công nghệ
khác ở chỗ:
- Khi chi tiết phun nhỏ thì hiệu quả phun thấp do tổn hao vật liệu phun
lớn;
- Quá trình chuẩn bị bề mặt trớc khi phun gây ô nhiễm môi trờng
làm việc;
Hình 2: Sơ đồ nguyên lý quá trình phun phủ [10]
11

- Khi phun, các hạt phun có thể bắn tung tóe, đồng thời có thể tạo các
hợp chất có hại cho sức khỏe của ngời công nhân vận hành;
- ảnh hởng đến sức bền của chi tiết, làm giảm giới hạn mỏi của chi
tiết;
- Bề mặt chi tiết trớc khi phun cần phải đợc làm sạch và tạo nhấp
nhô;
- Đòi hỏi trình độ tay nghề công nhân kỹ thuật cao.

Một vài thống kê trên thế giới về sử dụng phun kim loại trong một số
lĩnh vực nh sau:
- 65% cho việc bảo vệ chống rỉ các thiết bị, cấu trúc
- 35% cho việc phục hồi các chi tiết máy mòn, trong đó sử dụng nhiều
tính chất trợt (tính chịu mài mòn) của lớp phun [ 2 ]
1.2.1 Các phơng pháp phun phủ
Ngời phát minh ra phơng pháp phun phủ là ông Max Schoop - kỹ s
Thụy Sĩ vào năm 1910. Theo phơng pháp của ông, kim loại lỏng đợc rót
vào luồng không khí nóng thoát ra từ vòi đốt. Dới tác dụng của luồng khí
nóng áp suất cao, kim loại lỏng bị tách thành từng hạt nhỏ bắn vào bề mặt
vật cần phun.

Bột phun chảy từ trên xuống bị kéo theo bởi dòng khí tải ( Hỗn hợp oxi- khí
cháy) và rơi vào ngọn lửa. Các phần tử bột bị đốt nóng và bắn vào bề mặt vật
cần phun.

Hình 4: Nguyên lý phun bột bằng ngọn lửa khí [1]

Nhiệt độ ngọn lửa khí đốt không quá 2850
o
C, vì vậy không thể dùng
phơng pháp phun ngọn lửa khí để phun các vật liệu khó chảy. Tuy vậy
phơng pháp này đợc ứng dụng rộng rãi vì công nghệ rất đơn giản và chi
phí vận hành thấp.
13 Nguyên lý phun nổ nh sau: Oxi và axetylen với tỷ lệ khối lợng chính
xác đợc cấp vào buồng 3 có đờng kính 25mm, đợc làm mát bằng nớc
(hình 5a). Sau đó bột phun (ví dụ: cacbit vonfram) đợc cấp vào buồng cùng
với khí nitơ (hình 5b). Ngời ta phóng tia lửa điện vào buồng hỗn hợp khí
chứa bột phun (hình 5c). Hỗn hợp khí phát nổ, sinh nhiệt và sóng va đập, đốt
nóng và phóng các phần tử bột trên vào mặt chi tiết cần phun (hình 5d)

Hình 5: Sơ đồ nguyên lý phun nổ [1]

Phun nổ đợc ứng dụng để phun các lớp cứng và chịu mài mòn từ bột
cacbit kim loại Các lớp phun nổ có độ chặt cao và độ bám dính cao, các
chi tiết cần phủ hầu nh không bị biến dạng và không thay đổi các tính chất

chuyển sang trạng thái ion. Nhiệt độ của quá trình đó - gọi là quá trình phân
ly- đợc xác định bởi chất khí và áp suất. Khi nhiệt độ tiếp tục tăng, các
điện tử tách khỏi nguyên tử và xảy ra sự ion hóa nguyên tử đó.
Ưu điểm của phơng pháp này là cho phép phun các vật liệu khác
nhau (kim loại, gốm, vật liệu hữu cơ), lớp phun plasma có độ bám tốt, độ
chặt cao. Nhợc điểm là năng suất phun thấp, có tiếng ồn cao, tia cực tím
mạnh, giá thành và chi phí vận hành thiết bị cao 15 Hình 7 Sơ đồ hệ thống phun plasma đồng bộ [1] Phun cảm ứng tần số cao. Nguyên lý của phơng pháp này nh sau:
Lõi cảm ứng(dây phun) bị đốt nóng chảy bởi dòng điện cảm ứng xuất hiện
do tác dụng của từ trờng khi có dòng điện tần số cao chạy qua cuộn dây.
Kim loại nóng chẩy bị tách thành hạt và chuyển động với tốc độ cao tới bề
mặt vật cần phun nhờ luồng không khí áp suất cao. Quá trình phun diễn ra
trong buồng kín chứa khí trơ.
Ưu điểm của phơng pháp này là lớp phủ chứa ít tạp chất oxit, độ
bám của nó với kim loại nền cao, các nguyên tố hợp kim ít bị cháy. Nhng
nhợc điểm của nó là năng suất phun không cao.
1.2.2 Vật liệu phun phủ
Vật liệu dùng trong phun phủ kim loại rất đa dạng có thể là kim loại,
oxit kim loại, hợp kim, cacbit hay gốm ở các dạng dây phun, bột phun hay
thanh phun đợc sử dụng trong những ứng dụng phù hợp và trên các thiết bị
phun tơng ứng.
1.2.2.1 Dây phun:

Cần chú ý là đại bộ phận các liên kết của lớp phun với nền là liên kết
cơ học. Cho nên cần tăng diện tích tiếp xúc giữa vật cần phun và lớp phun, vì
vậy cần làm sần sùi bề mặt trớc khi phun. Đồng thời nên tạo tính hoạt hóa
cao của bề mặt vật cần phủ để có đợc những liên kết hóa học giữa lớp phun
và kim loại nền, cho nên cần làm sạch vật cần phun. Quá trình chuẩn bị bề
mặt thờng theo quy trình sau:
Làm sạch bề mặt vật cần phủ
Tùy theo độ bám bẩn của vật phủ mà dùng một hay tất cả các phơng
pháp sau đây:
- Rửa: Nếu có dầu mỡ thì thờng tẩy rửa bằng cách cạo, rửa nớc xà
phòng hay các chất hòa tan nh: tricloetylen.Sau cùng rửa bằng nớc;
- Đốt nóng: Các chi tiết bị rỗ hoặc đúc gangcó thể chứa dầu mỡ
trong các lỗ rỗ, khi phun phủ do bị đốt nóng chúng sẽ thoát ra bề mặt làm
giảm độ bám của lớp phun với nền. Cho nên cần đốt nóng chi tiết tới 250-
300
o
C để dầu mỡ cháy hết;
17

- Phun cát: Đặc biệt khi các chi tiết có hình dáng phức tạp hay bề mặt
chi tiết có các màng oxit có thể dùng phun cát thạch anh hay mạt thép để
làm sạch chi tiết;
- Ngâm: Ngâm kim loại là một phơng pháp làm sạch bằng hóa chất.
Qua đó các chất bẩn vô cơ (oxit, vẩy, rỉ) sẽ đợc làm sạch khỏi vật cần
phun, trừ dầu mỡ. Các oxit bị khử sẽ hòa tan trực tiếp vào dung dich axit. Do
vậy, sau khi ngâm vật cần phun phải đợc tráng lại thật kỹ.

Tạo nhám bề mặt
Nguyên công này bảo đảm độ bền, độ dính kết của kim loại phủ với bề
mặt chi tiết đợc phủ. Tạo nhám thờng bằng phun cát, phun hạt kim loại

lĩnh vực phun phủ nh PRAXAIR-TAFA, Sulzer METCO, MOGUL
Metallizing GMBH liên tục nghiên cứu phát triển vật liệu phun cũng nh
các thiết bị phục vụ phun phủ kim loại. Đồng thời tìm đợc ứng dụng thực
tiễn trong sử lý bề mặt của phơng pháp này.
ở nớc Việt nam ta, với tính chất khí hậu nhiệt đới, không khí có độ
ẩm cao, vì vậy điều kiện để phát sinh và phát triển rỉ rất mạnh. Do vậy, các
chi tiết, máy móc làm việc ở nớc ta nhanh chóng bị rỉ phá hỏng Trong
khi đó do điều kiện hạn chế, chuyên môn xử lý bề mặt kim loại ở ta cha
phát triển mạnh và kịp thời với tình hình phát triển khoa học kỹ thuật hiện
đại. Hiện nay chúng ta đang ứng dụng các phơng pháp công nghệ nh: mạ
crom, ni ken; sơn tĩnh điện; bớc đầu ứng dụng phun phủ hồ quang, phun
phủ nổ; các công nghệ thấm trong một số lĩnh vực, chủ yếu trong chống ăn
mòn hóa học
Kỹ thuật mạ các kim loại Niken, Crom hiện nay đợc sử dụng khá
rộng rãi. Hiện nay các chi tiết mạ Crom, Niken thờng là các trục, đầu trục,
trống của lô cán giấy, cán vải Kích thớc các bể mạ thờng chỉ để phụ vụ
mạ những chi tiết có chiều dài tới 2,5m nhng đờng kính lại không đáng kể,
chỉ khoảng 300mm Trong lĩnh vực phun phủ thì mới ở giai đoạn bớc
đầu, chúng ta đã ứng dụng phun phủ một số lĩnh vực nh phủ kẽm lên bề mặt
tấm kim loại với mục đích chống oxy hóa nh: Phun phủ hệ thống cửa phai
tại cống Lân (Thái Bình) với diện tích trên 2000m
2
đã đợc phủ một lớp bảo
vệ. Lớp bảo vệ gồm hai lớp thành phần : lớp trong là lớp phun kẽm, có chiều
dày lớp phun 100-150 àm; lớp ngoài- epoxy với chiều dày khoảng 0,8-1 mm.
Hệ thống cửa phải làm việc trong môi trờng nớc lợ trong suốt thời gian
trên 15 năm vẫn giữ đợc trạng thái bề mặt tốt [1]. Phun phủ kim loại đã
bớc đầu đợc áp dụng để phục hồi, sửa chữa một số chi tiết máy trong
ngành dầu khí, đóng tàu (Phòng TNTĐ công nghệ hàn và sử lý bề mặt).
Trong các năm vừa qua, khi nghiên cứu thử nghiệm lô sấy tinh bột

tính tiền hồ hóa đợc tách ra khỏi lô sấy nhờ dao nạo ép tỳ sát vào mặt ngoài
của lô.

Hình 8: Sơ đồ nguyên lý thiết bị chế biến TBBT tiền hồ hóa

Nh vậy, trong quá trình làm việc lô sấy chịu tác động của các yếu tố:
áp suất trong lòng lô sấy cao, nhiệt độ cao (tới 180
0
C), tác động ăn mòn do
nhiệt ẩm và chịu mài mòn do dao nạo ép tỳ vào bề mặt ngoài của lô. Sản
phẩm tạo ra trên lô sấy có yêu cầu về an toàn vệ sinh thực phẩm. Tóm lại, bề
mặt lô sấy cần đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật nh chịu nhiệt, chịu ăn mòn,
chịu mài mòn cơ khí, và đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm.
Để đáp ứng những yêu cầu trên, bề mặt lô sấy có thể đợc mạ crôm
cứng. Vật liệu crôm có tính chất chịu ăn mòn, mài mòn cũng nh có khả
năng chịu nhiệt. Tuy vậy, khi lô sấy có kích thớc lớn, chi phí cho việc mạ
crôm cứng lên bề mặt ngoài lô sẽ rất lớn. Hơn nữa, về mặt kỹ thuật, trong
nớc hiện cha có khả năng mạ chi tiết nh vậy. Trên thế giới, để sử lý bề
mặt nh lô sấy, giải pháp hiện nay thờng đợc dùng là phun phủ kim loại
thay thế cho mạ crôm cứng.
20

1.4 Lựa chọn vật liệu, thiết bị phun phủ phù hợp
Vật liệu dùng cho phun phủ cũng nh thiết bị phun phù hợp đợc các
nhà cung cấp (PRAXAIR-TAFA, Sulzer METCO, MOGUL Metallizing
GMBH) nghiên cứu chuyên sâu và có những chỉ dẫn trong từng phạm vi
ứng dụng.
Vật liệu sử dụng cho phun phủ bề mặt đều đợc các nhà cung cấp
phân loại làm 3 nhóm chính theo mục đích sử dụng:
Nhóm vật liệu gốm, oxit kim loại: sử dụng cho phủ cách ly hay

chống oxy hóa kém hơn. Sau khi phun, để gia công bề mặt chi tiết đợc phủ
cacbit volfram cần đến đá mài kim cơng, trong khi có thể dùng đá mài
cacbit silic cho gia công chi tiết đợc phủ cacbit crom.
Với những phân tích nh vậy, nhóm thực hiện đề tài lựa chọn vật liệu
phun phủ Cacbit crôm cho lô sấy trong thiết bị chế biến tinh bột biến tính
tiền hồ hóa. Vật liệu phun cacbit crôm thông dụng đợc chọn 75Cr
3
C
2
-
25NiCr (75% Cacbit crôm, 25% niken-Crôm). Mã vật liệu tơng ứng theo
21

từng nhà cung cấp có thể MST-5648 (MOGUL Metallizing GMBH), hay
1375VM (TAFA).
Thiết bị dùng trong phun phủ vật liệu này chỉ có thể là đầu phun
plasma hay phun nổ (HVOF). Trong điều kiện có thể tại PTN trọng điểm hàn
và sử lý bề mặt, lô sấy sẽ đợc phun phủ lớp cacbit crôm 75Cr
3
C
2
-25NiCr
bằng thiết bị phun với đầu phun plasma.
1.5 Nghiên cứu đồ gá, chế độ công nghệ phù hợp cho ứng dụng phun
phủ bề mặt chi tiết lô sấy trong thiết bị chế biến tinh bột biến tính
tiền hồ hóa.
Để có đợc chất lợng lớp phun đều lên bề mặt lô sấy cần thiết phải có
đồ gá phục vụ phù hợp. Đối với chi tiết lô sấy có bề mặt hình trụ, để phun
đợc lớp phủ lên bề mặt ngoài lô sấy, trong quá trình phun lô phải đợc quay
đều với tốc độ quay phù hợp, đồng thời đầu phun đợc dịch chuyển đều phù

1.6 Mục tiêu thử nghiệm sử lý bề mặt bằng phơng pháp phun phủ
kim loại thay thế mạ crôm cứng trên vật mẫu
Với tiêu chí đánh giá khả năng ứng dụng giải pháp sử lý bề mặt lô sấy
có kích thớc lớn ( ở quy mô công nghiệp), việc tiến hành thử nghiệm sẽ
đợc thực hiện trên vật mẫu có hình dạng, kích thớc đồng dạng: lô thử
nghiệm có kích thớc 490 x 1200 (mm), cùng đồ gá phục vụ phun tơng
ứng ( đợc nêu ở mục 3.2). Vật liệu dùng cho phun phủ lô sấy đợc chọn
MST-5648 (MOGUL Metallizing GMBH) với thành phần 75Cr
3
C
2
-25NiCr
(75% Cacbit crôm, 25% niken-Crôm).
Vật liệu dùng cho phun phủ với thành phần 75Cr
3
C
2
-25NiCr đã đợc
các nhà sản xuất cũng nh các nhà nghiên cứu nớc ngoài thử nghiệm và đa
ra đánh giá là phù hợp cho sử lý bề mặt các chi tiết cơ khí để thay thế
phơng pháp mạ crôm cứng [7], [8], [11]. Lớp phủ bởi vật liệu cácbit crom
Hình 10: Đồ gá thử nghiệm phục vụ phun phủ
23

có tính chất chống mài mòn, ăn mòn tơng đơng, thậm chí tốt hơn so với
lớp mạ crôm cứng lên các chi tiết cơ khí ( bảng 1).

Vật liệu phủ
Tính chất lớp phun phủ
WC-12Co CrC-25NiCr

của lớp phủ, độ cứng tế vi của lớp phủ. Ngoài ra cũng kiểm tra độ nhám bề
mặt của lớp phủ để có thể đa ra yêu cầu về độ dày lớp phủ phù hợp cho việc
gia công bề mặt lô sau khi phun.
1.7 Phơng pháp tiến hành thử nghiệm
Nhóm thực hiện đề tài đã tiến hành phun thử nghiệm trên lô thử
nghiệm và đồ gá đã đợc chế tạo.
Phơng pháp và các bớc tiến hành đợc thực hiện nh sau:
- Vật cần phun, lô thử nghiệm đợc làm sạch và tạo nhám thông qua
phun cát, tiếp đến phun hạt mài Corindon 1,8 có hàm lợng Al
2
O
3
> 93%;
độ cứng > 1800 kg/mm
2
(sản phẩm của Công ty đá mài Hải Dơng); Độ
nhám bề mặt sau khi làm sach và tạo nhám cần đạt 6-15 àm; Vật cần lô thử
nghiệm sau khi đã đợc làm sạch và tạo nhám sẽ đợc đa vào phun phủ
ngay trong ngày;
Bảng 1: Tính chất lớp phun phủ so với lớp mạ crôm [6]
24

- Vật liệu dùng cho phủ bề mặt lô sấy: bột Cacbit crom MTS 5648
(GMBH) có thành phần 75Cr
3
C
2
-25NiCr;
- Thiết bị phun plasma Praxair 3710/ thiết bị cấp bột phun Praxair
1264;

Kết quả thu đợc sau quá trình thử nghiệm phun phủ trên lô thử
nghiệm bằng phơng pháp phun plasma với bột phun Cacbit crom MTS 5648
(GMBH) trong bảng 2: Nhận xét kết quả thử nghiệm:
- Bộ đồ gá đầu phun hoạt động ổn định, có khả năng điều chỉnh và
dịch chuyển đều đồng bộ với tốc độ vòng quay của lô thử nghiệm, phù hợp
với yêu cầu công nghệ trong quá trình phun;
- Các mẫu phun với tốc độ quay của lô khác nhau đều có độ bám dính
từ 65,7 - 68,3 MPa ( 9529 - 9906 psi), gần đạt nh thông số đa ra của nhà
cung cấp vật liệu 10.000 psi. Trong đó mẫu 3,5,6 có độ bám dính tốt nhất;
- Độ cứng tế vi bề mặt lớp phun từ 604 - 617,7 Hà (tơng đơng 56
HRc), gần đạt nh thông số đa ra của nhà cung cấp vật liệu 57 HRc. Mẫu
số 3 cho độ cứng tế vi bề mặt cao nhất 617,7 Hà;
- Bề mặt lớp phủ có độ nhám bề mặt phủ thu đợc sau khi phun nằm
trong giới hạn Rz= 81,73 - 95,37 àm, biên độ dao động lớn nhất của nhấp
nhô bề mặt Ry= 97,38 - 116,7àm.
Bảng 2: Kết quả thử nghiệm phun phủ bột cacbit crom 75Cr3C2-25NiCr