DAσHăSỄCHăCỄCăCHăVITăTT
viii
MC LC
Trang ta TRANG
Quytăđnhăgiaoăđ tài
LÝ LCH KHOA HC i
LIăCAMăĐτAσ ii
LI CMăσ iii
TÓM TT iv
SUMMARY vi
MC LC viii
DANH SÁCH CÁC CH VIT TT xii
DANH SÁCH CÁC HÌNH xiii
DANH SÁCH CÁC BNG xv
ĐT VσăĐ xvii
CHNGă1ăTNG QUAN 1
1.1.TệσHăCPăTHITăCAăĐăTĨI 1
1.2.CỄCăσGHIểσăCUăTRτσGăVĨăσGτĨIăσC 2
1.2.1.ăCácănghiênăcuătrongănc 2
1.2.2.CácănghiênăcuăncăngoƠi 4
1.3.ăMCăTIểUăσGHIểσăCU 7
1.4.ăĐIăTσGăσGHIểσăCU 8
1.5.ăụăσGHƾAăKHτAăHCăVĨăTHCăTIσăCAăĐăTĨI 8
1.6.ăĐIMăMIăCAăLUσăVĔσ 9
1.7.ăPHσGăPHỄPăσGHIểσăCU,ăCỄCHăTIPăCσ 9
1.7.1.ăPhngăphápănghiênăcu 9
1.7.2.ăCáchătipăcnăniădungănghiênăcu 9
1.8.ăGIIăHσăσIăDUσGăσGHIểσăCU 9
1.9.ăCUăTRÖCăLUσăVĔσ 10
CHNGă2ăCăS LÝ THUYT V VT LIU KIM LOI BT 11
2.1.ăGIIăTHIUăCHUσGăVăLUYσăKIMăBT 11

3.2.2.ăVtăliuăSKD61 44
DAσHăSỄCHăCỄCăCHăVITăTT
x
3.2.3.ăVtăliuăkimăloiăbt 46
3.3.ăPHσGăPHỄPăTO MU THÍ NGHIM 48
3.3.1. Mu thí nghim vt liu S50C 48
3.3.2. Mu thí nghim vt liu SKD61 50
3.3.3. Mu thí nghim vt liu kim loi bt 52
3.4. QUY TRÌNH TH MĨIăMọσ,ăĐ CσG,ăĐ XP CHO TNG LOI
VT LIU 54
3.4.1. Thit b đoăđ mài mòn 54
3.4.2. Quy trình th mƠiămòn,ăđ cng,ăđ xp cho vt liu S50C. 57
3.4.3. Quy trình th mƠiămòn,ăđ cng,ăđ xp cho vt liu skd61. 59
3.4.4. Quy trình th mƠiămòn,ăđ cng,ăđ xp cho vt liu kim loi bt 59
CHNGă4ăNGHIểNăCU THC NGHIM VÀ KT QU 62
4.1.ăTIσăTRỊσHăσGHIểσăCU 62
4.2. KT QU ĐTăĐC SAU KHI TH Đ CNG 63
4.2.1.KtăquăđoăđăcngăchoăvtăliuăS50C. 63
4.2.2.KtăquăđoăđăcngăchoăvtăliuăSKD61 63
4.2.3.KtăquăđoăđăcngăchoăvtăliuăKLB 64
4.3.KTăQUăĐTăĐCăSAUăKHIăTHăĐăMĨIăMọσ 64
4.3.1.KtăquăđoăđămƠiămònăchoăvtăliuăS50C. 64
4.3.2.KtăquăđoăđămƠiămònăchoăvtăliuăSKD61 65
4.3.3.KtăquăđoăđămƠiămònăchoăvtăliuăKLB 65
4.4.KTăQUăĐτăĐăXP 66
4.5.KTăQUăĐτăCUăTRÖCăTăVI 66
4.6.PHσGăPHỄPăX LÝ S LIU CHO VT LIU KLB 68
4.6.1.Chnăcácăyuătănhăhng: 68
4.6.2.CácăbcăthcăhinăbƠiătoánăquiăhoch 69
4.7.Đ TH , NHN XÉT VÀ KT LUN TRONG LUσăVĔσ 88

Graphit
LKB
Luynăkimăbt
Mms
Moment ma sát
NXBKHKT
σhƠăXutăBnăKhoaăHcăKỹăThut
SKD61
Tên thép hp kim tiêu chun Nht
TM
Tribology machine (máy dùng nghiên cu ma sát ậ mài mòn)
USA
United States of America

DANH SÁCH CÁC HÌNH
xiii
DANH SÁCH CÁC HÌNH

HÌNH
TRANG
Hìnhă1.1:ăKhuônăépăđùnăng nha xviii
Hình 1.2: Mt s b khuôn ép phun xviii
Hình 1.3: Sn phmăbánhărĕngăvƠăbánhăxíchălƠmăt bt thép. 2
Hìnhă1.4:ăSăđ công ngh ch to chi tit máy bằngăphngăphápăLKB ca hãng
KREBSOGE [ 8 ] 5
Hình 1.5; 1.6: Các chi titămáyătrongăđngăcăôătôăch to bằng công ngh LKB [ 8]6
Hìnhă2.1:ăSăđ nguyênălỦăbaăgiaiăđon ép to hình chi tit máy LKB [ 8] 14
Hình 2.2: Biuăđ s ph thuc ca mtăđ vt ép vào áp lc ép [8] 15
Hìnhă2.3:ăSăđ khuôn ép mt phía 16
Hìnhă2.4:ăSăđ khuôn ép 2 phía 16

DAσHăSỄCHăCỄCăBσG
xv
DANH SÁCH CÁC BNG

BNG
TRANG
Bng 3.1: Thành phn vt liu S50C 49
Bng 3.2: Nhităđ ram mu thí nghim thép S50C 50
Bng 3.3: Thành phn các nguyên t trong thép SKD61[7] 51
Bng 3.4: Nhităđ ram mu thí nghim SKD61 52
Bng 3.5: Thành phn tỷ l bt ép mu thí nghimăthĕmădò 53
Bngă3.6:ăĐiu kin th mòn vt liu S50C 57
Bngă3.7:ăĐiu kin s dngămáyăđoăBrinell 58
Bngă3.8:ăĐiu kin th mòn vt liu SKD61 59
Bngă3.9:ăĐiu kin th mòn vt liu KLB 59
Bngă3.10:ăĐiu kinăđoăđ xp 60
Bng 3.11: Kt qu cơnăđc sau khi ngâm mu 61
Bng 4.1: Kt qu đoăđ cng vt liu S50C 63
Bng 4.2: Kt qu đoăđ cng vt liu SKD61 63
Bng 4.3: Kt qu đoăđ cng vt liu KLB 64
Bng 4.4: Kt qu đoăđ mài mòn vt liu S50C 64
Bng 4.5: Kt qu đoăđ mài mòn vt liu SKD61 65
Bng 4.6: Kt qu đoăđ mài mòn vt liu KLB 65
Bng 4.7: Kt qu đoăđ xp vt liu KLB 66
Bngă4.8:ăĐiu kin thí nghimăđc chn 70
Bng 4.9: Ma trn thc nghim trc giao cp I, k = 3 và kt qu 70
Bng 4.10: H s cochran thí nghimăđ cng mu thí nghim 72

Xét v tình hình sn xut khuôn mu trên th gii, cácănc có nn công nghip
tiên
tinănh: Nht Bn, Hàn Quc,ăĐƠiăLoanầăđƣăhìnhăthƠnhămôăhìnhăliênăkt t hp,
đ sn xut khuôn mu chtălng cao, cho tngălƿnhăvc công ngh khác nhau, đaă
dng v mu mã, s lng, và chtălngănhngăgiáăthƠnhăsn xut cao.
Xét v tình hình sn xut khuôn muătrongănc thì còn rt nhiu vnăđ cn
phi gii quyt.Chtălng khuôn muăchaăcaoămƠăchiăphíăsn xut khuôn ln. Vi
mcăđíchătĕngănĕngăsut, gim giá thành sn phm thì vicăđu tiên phiăchúăỦăđn
là chtălng khuôn mu.
Thc t trong nhngănĕmăgnăđơyăchúngătaăđƣănghiênăcu ch toăđc khá
nhiu chng loi vt liuăđóălƠăcácăloi thép chuămƠiămònădi các ch đ làm vic
khc nghităhn,ăphc v đc lc cho ngành khuôn mu th gi nói chung và th
trng khuôn mu Vit Nam nói riêng. Bên cnh nhng loi vt liu truyn thng
thì vt liu miăcũngăđƣăđc nghiên cu và ng dng trong nghiên cu ch to
khuôn,ătrongăđóăvt liu ắ kim loi btẰ cũngăđc chú trng,ătuyănhiênăđơyălƠămt
ng dng còn khá mi m nên cn nhiu thi gian và s đuătăln.
Bên cnh vic s dng các loi vt liu khác nhau thì qui trình sn xut
khuônăcũngănhăhng rt lnăđn chtălng khuôn: thit k, gia công, nhit luyn
ĐTăVσăĐ
xviii
khuônầ.Trongăđóănhit luyn là yu t quan trng nht nhăhngăđn chtălng,
tui th ca khuôn.
Cho nên vic nghiên cuăđánhăgiáăchtălng khuôn ép nha qua các khâu
nhăla chn vt liu,ăphngăphápăgiaăcôngầădi nhăhng ca các yu t nhă
ch đ nhit luyn,ăđ mài mòn ca khuôn, ch đ làm vicầlƠă mt vnăđ cn
phiăđc nghiên cu.
Vi mcăđíchăđóăchúng tôi tin hành ắănghiênăcu kh nĕngăng dng kim
loi btăđ ch to khuôn ép nhaẰăđ tìm hiu v công ngh luyn kim btăcũngă
nhăxemătínhăcht ca loi vt liuă nƠyăcóăđápăngăđcăđiu kin làm vic ca
khuôn ép nha hay không thông qua vic kho sát hai yu t quan trng nhtăđóălƠă

phi chuyn t dng tip xúc mt qua tipăxúcăđimăđ gim masát, nuăkhôngănhă
vy ta phi tinăhƠnhăbôiătrnăchoăb mt khuôn.Tuy nhiên, vì là khuôn ép nha nên
khôngăđcăbôiătrnătrc tip mà khuôn phi có kh nĕng t bi trnă,ănu không,
kh nĕngăchng mài mòn ca khuôn rtăkém.ăChiăphíăđ làm bóng b mt khuôn là
rt ln.Đ va tit kimăđc thi gian gia công khuôn, thi gian làm bóng, li va
khc phcăđc nhngănhcăđim ca khuôn ép nha bằng thép nói trên ta phi
tin hành thay th vt liu làm khuôn truyn thng bằng mt loi vt liu mà có kh
nĕngăt bôi trnătt. đ tài này, tôi chn hp kim bt đ thay th vì nhngăuă
đim ca nó. Hp kim bt là mt vt liu hn hp gm nhiu thành phn vt liu
khácănhau,ătrongăđóăcóăGraphitălƠăcht t bôiătrnărt tt cho khuôn. Khuôn bằng
hp kim bt thì có th làm vic  nhităđ cao, không cn phi nhit luyn, s dng
đc lâu dài, li không cn phi gia công phc tpă nhă nhngă phngă phápă giaă
công khuôn truyn thngăkhác.ăTuyănhiên,ăđ hiuărõăhnăkh nĕngălƠmăvic ca
khuôn bằng kim loi bt này có ttăhnăkhuônăthépăhayăkhông,ăhayănóiăcáchăkhácălƠă
h s masát ca khuôn hp kim bt có thpăhnăkhuôn thép hay không ta phi tin
hành làm thí nghimăđ đaăraăkt lun.
Hnăna,ăăhinănayăncătaăphiănhpăkhuămtălngălnăcácăchiătităphă
tùngăămáyămócăđăphcăvălpărápămi,ăcũngănhăthayăthătrongăsaăcha.ăCácăchiă
tită máyă lƠmă vică ă điuă kină tiă trngă khcă nghit,ă víă dă nhă bánhă rĕng,ă thanhă
CHσGă1:ăTσGăQUAσ
2
truyn,ălyăhpăđngăcăôătôăxeămáyăhinănayătrênăthăgiiăđcăchătoăbằngăcôngă
nghăluynăkimăbt.ăăVităσamăgnăđơyăđƣăcóămtăvƠiănghiênăcuăngădngăcôngă
nghăluynăkimăbtă đăchătoă chiătitămáyă bằngă hpăkimăđng,ă thép, ăsădngăă
trongăchătoăcăkhí,ănhngăchaăcóănghiênăcuănƠoăđiăsơuăvƠoăvicătoăraăvtăliuă
btăthépăcóăđăbnăcao,ăchuămƠiămòn,ăchuătiătrngăvaăđp,ămƠăđiăătngăăđcă
chnăđăápădngăthănghimălƠăkhuônăépănha,ăvìăthămƠăđătƠiălunăánăcóăỦănghƿaă
khoaăhcăvƠăngădngăthcătinăcao.
1.2.CÁC NGHIÊN CUăTRONGăVĨăNGOĨIăNC
Khác viăphngăphápăluynăkimăthôngăthng, luyn kim bt( LKB) là quá

phôiăthépăđúcă,ăcánăvƠăgiaăcôngăcăkhí.ăKh nĕngăchng mài mòn và tui th thp
(ch đt 85 % ).
1.2.1.2. NghiênăcuănhăhngăcaăbinădngăđnăcălỦătínhăcaăvtăliuă
sauăthiêuăktătăbtăthépăcó nghinătrnăWăvƠăTiCăhtămnă[15]
Báo cáo gii thiu v kt qu nghiên cu thc nghim kho sát nhăhng
ca mcăđ bin dng vt liu sau thiêu kt t bt thép có nghin trn vonphram
(W) và các bít titan (TiC) ht mnăđn mt s tính chtăcălỦăcaănóănhăđ xp, mt
đ,ăđ cng và t chc t vi ca nhóm nghiên cu ng dng công ngh luyn kim
bt ti Vin Nghiên cuăCăkhíănhằmănơngăcaoătínhănĕngăs dngăđ ch to chi tit
máy làm vicătrongăđiu kin khc nghit (chu mòn và chu ti trng cao).
Tácăgi
VũăTrungăTuyn
Nĕm
2005
Tóm
tt
ThƠnhăphnăvtăliuă[2,0ă%ăCu;ă0,8ă%ăGrafită;ă0,8ă%ăZnăvƠăcóănghinătrnă
thêmăcácă htăcngă 0,5ă ÷ă1,5ă %ăW;0,5ă ÷ă 1,5ă %TiCă(đă htă = 10 ÷ 20
μm)].ăHnăhpăvtăliuăbtăcóăhtămnăW,ăTiCănhnăđcăsauăkhiătrnăđuă
trênămáyătrnălyătơmăhƠnhătinh.
Phngăphápăthíănghim:ăÉpătoăhìnhămuăthíănghimăcóăkíchăthcăhìnhă
hcăHăxăBăxăLă=ă12,5ăxă32,5ăxă60,0ămmă.Thiêuăktătrongălòăđinătrăngă
thanăcóămôiătrngăkhíăboăvăhyđrôăH2ă:ăápălcăépăbtătoăhìnhăpă=ă250ă
÷ă750ăMPaăvibcănhyăΔpă=ă50ăMPa,ănhităđăthiêuăktăTă=ă1.075ă÷ă
1.325ăđăCăviăbcănhyăΔTă=ă25ăđăC,ăthiăgianăthiêuăktăăńă=ă0,5ăă÷ă
3,0ăhăviăbcănhyăăΔńă=ă0,25ăh).
CHσGă1:ăTσGăQUAσ
4
1.2.1.3. Thităkăkhuônăchoăsnăphmănhaăă[1]
Tácăgi

Hình 1.4: S đ công ngh ch to chi tit máy bằngăphngăphápăLKBă
ca hãng KREBSOGE [ 8 ]
CHσGă1:ăTσGăQUAσ
6 Hình 1.5; 1.6:Các chi titămáyătrongăđngăcăôătôăch to bằng công ngh LKB [ 8]
Các nghiên cuăcóăliênăquanăđnăđ tài:
1. Predicting the Response of Powder Metallurgy Steel Components to
Heat Treatment [17]
Tácăgi
Virendra S. Warke
Nĕm
July 2008
Tómătt
Mcătiêuănghiênăcu:
- Cácătínhăchtăcăhc
- Quáătrìnhăchuynăđiănhit
- ChuynăđiăphaătrongăquáătrìnhăxălỦănhităkimăloiăbt.
2. Iron-based alloy for platic molds .
Tácăgi
Gerhard Hackl, Karl Leban, Manfred Gstettner
Nĕm
1997
Tóm tt
VicăsădngămtăhpăkimăMactenxităcóăchaăcrômăchoăkhuônăépănha,ă
ktăquălƠmătĕngăđăcngăcaăkhuônălênă45ăRockwell
Đ tài nghiên cu nâng cao chtălng khuôn mu bằng cách ci tin vt liu làm
khuôn.ChaăđánhăgiáăquáătrìnhămƠiămònăca khuôn mu.
CHσGă1:ăTσGăQUAσ

tính chu mài mòn t vt liu bt nguyên liuăđu vào là bt st có nghin trn các
ph gia nhăZnăậ Stearat, C ậ graphit viăhƠmălng nh,ăđm bo yêu cuăđ ch
to chi tit máy làm vicătrongăđiu kin khc nghitănhăchu mài mòn, chu ti
trngăvaăđpăcóăthayăđi chiu vi tn sut cao.
Nghiên cu mài mòn ca tng loi vt liu, ri soăsánhăđ cngăvƠălng mài
mòn vi vt liu truyn thng.
CHσGă1:ăTσGăQUAσ
8
1.4. ĐIăTNGăNGHIểNăCU
Điătng nghiên cu là các tính cht ca vt liu KLB nhnăđc khi ép to
hình, thiêu kt ri so sánh đ cng,ălng mài mòn ca nó trênăcăs bt st có
nghin trn b sung Zn ậ Stearat, C ậ graphit viăhƠmălng nh.ă Điă tng áp
dng th nghim so sánh là vt liu S50C, SKD61.
1.5. Ý NGHƾAăKHOAăHCăVĨăTHCăTINăCAăĐăTĨI
ụănghƿaăkhoaăhc:
- HăăthngăhóaăcăsălỦăthuytăvƠăktăquăăthcănghimăngădngăcôngănghă
luynăkimăbtă(LKB).
- Bằngăktăquănghiênăcuăthcănghimăkhoăsátănhăhngăcaămtăsăthôngăsă
công nghăchínhănh: ápălcăépăbtătoăhình;ănhităđăthiêuăkt;ăthiăgianăthiêuăkt;ăđă
cngăvtăliuăbt thép htămnăđătìmăraăquyălutăngăxăcaăloiăvtăliuănƠy.ă
- ĐƣăđaăăraămôăhìnhătoánăhcămôătăhƠmămcăătiêuăđăxp,ăđăcngăvƠăđă
mài mòn vtăăliuăthiêuăktăphăthucăvƠoăquáătrìnhăép,ăthiêuăktăvƠăthiăgianăthiêuă
kt,ăđmăboănơngăcaoăcătínhăvtăliuăsauăthiêuăktădùngăchoăchiătitămáyălƠmăvică
ătiătrngăkhcănghit.ăKtăqu đoăđăcng,ălngămƠiămònăKLBăsălƠăđiătngăđă
taăsoăsánhăviăviăđăcng vƠălngămƠiămònăcaăvtăliuăS50C,ăSKD61ăđătăđóă
đánhăgiáăxemăvtăliuăKLBăcóăkhănĕngăthayăthăhayăkhông.
ụănghƿaăthcătin:
- Đăxutăđcăchăđălcăép,ănhităđăvƠăthiăgianăthiêuăkt,ătrênăcăsăsă
liuăvƠăphngătrìnhăcóăđcătaăcóăthăđiuăchnhăchoălnăépătipătheo.
- Să dngă cácă môă hìnhă toánă hcă môă phngă hƠmă mcă tiêuă đă xp,ă đă mƠiă

- Đƣătn dngăđc máy tinăđ kimătraălng mài mòn.
1.8. GIIăHNăNIăDUNGăNGHIểNăCU
Ngoài các niădungăđƣătrìnhăbƠyăthìătrongălunăvĕnăvn tn ti nhiu gii hn:
- ChănghiênăcuăđcăthƠnhăphnăbtăstăcóănghinătrnăthêmăGraphitămƠăthôi.
- Lcăépămuăthíănghim,ăthiăgianăvƠănhităđăthiêuăktăđcătinăhƠnhătrongă
điuăkinăthităbăcó gii hn,ăvìăvyăđơyălƠămtăhnăchărtăln.
- Đăcngăđtăđcăchaăthaămƣnăyêuăcuăcnăđtăra.
CHσGă1:ăTσGăQUAσ
10
- Chaăchătoăđcămuăthíănghimăthcătăcũngănhămuăthíănghimăcóăđă
cngătheoăyêuăcu.
1.9.CUăTRÚCăLUNăVĔN
Chngă1:ăGii thiu tng quan v nghiên cuăđ tài
Chngă2:C s lý thuyt v luyn kim bt
Chngă3:TinăhƠnhăthcănghimăđăxácăđnhăkhănĕngăngădngăkimăloiă
btălƠmăkhuôn.
Chngă4:σghiênăcu thc nghim và kt qu
Chngă5:Kt lunăvƠăhng phát trin
CHσGă2:ăCăSăLụăTHUYTăVăVTăLIUăKIMăLτIăBT
11
CHNGă2
CăS LÝ THUYT V VT LIU KIM LOI BT

2.1. GII THIU CHUNG V LUYN KIM BT
Luyn kim btăđc áp dng trong thc t cuc sngăloƠiăngi t rt sm,
trc c Luynăkimătrongălòăcao.ăσgi nguyên thyăbc vào thiăđiăđ st là
nh đƣătìmăđc st btăđ ch to dao, kim. Khi luyn kim trong lò cao xut hin,
Luyn kim bt b lãng quên mt thiăgianădƠi.ăĐnăđu th kỹ 20 , Luyn kim bt
mi có v trí trong ngành luynăkimă.ăBcăđu Luyn kim btăăđc áp dng vi
kim loi khó nóng chyănhăBch Kim, Vonfram,ăsauăđóăphátătrin áp dngăđi vi

Không hiu qu trong sn xut qui mô nh do tn kém trong vic ch to
khuôn ép.
2.2. QUY TRÌNH CÔNG NGH V LUYN KIM BT
Công ngh sn xut sn phm t kim loi bt bao gm các khâu:
- Chătoăbtăkimăloi
- Épătoăhìnhăsnăphm
- Thiêuăkt
- Giaăcôngăhiuăchnhăhình.
2.2.1. Quá trình ch to bt kim loi
Ch to bt kim loiălƠăcôngăđonăđu tiên ca quá trình Luyn kim bt. Hin
có nhiuăphngăphápăto btăkhácănhau.ăCácăphngăphápăto bt quytăđnh cht
lng , c kíchăthc ht, giá thành ch to bt kim loiầchoăphépăs dng mt
cách linh hot và rngărƣiăcácăđc tính caăchúngăđ điu khin quá trình to ra các
loi bt kim loi có nhng tính cht chuyên dng [ 5 ]

Có th phân loi quá trình to btătheoăcácăphngăphápăgiaăcôngăsau:
- Cácăphngăphápăhóaăhc
- Cácăphngăphápăcăhc
2.2.1.1. Các phngăphápăhóaăhc to bt kim loi
Cácăphngăphápăhóaăhc to bt kim loi gn lin vi các quá trình chuyn
bin hóa hc.ăCácăphngăphápăhóaăhc ch yuăđc áp dngăđ to bt kim loi
lƠă:ăphngăphápăhoƠnănguyênăvƠănhit phân hp cht Cacbonyl.

CHσGă2:ăCăSăLụăTHUYTăVăVTăLIUăKIMăLτIăBT
13
a. PhngăphápăhoƠnănguyên
PhngăphápăhoƠnănguyênăđc s dngăđ thu bt kim loi sch t hp cht
ca nó da trên phn ng hoàn nguyên. Cht hoàn nguyên có tính kh rt mnh:
thanăkhíăCτầkhiătácădng vi Oxyt kim loi và gii phóng kim loi nguyên cht.
MeAă+ăXă↔ăMeă+ăXAăậ Q ( 2.1)



( )

→ăaMeă+ăcCτăăăăăăăă(2.2)

Trích đoạn Mu thí nghi vt l iu SKD61

---