Download miễn phí Báo cáo Nghiên cứu công nghệ sản xuất thép mác C50PA dùng để chế tạo nòng súng bộ binh cỡ nhỏ 5,56-7,62mm
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 2
1.TỔNG QUAN 4
1.1 Giới thiệu vềbo và thép bo 4
1.2 Ảnh hưởng của bo lên các tính chất của thép 6
1.3 Giới thiệu mác thép nghiên cứu C50PA 9
2.NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 10
2.1 Nội dung nghiên cứu 10
2.2 Phương pháp nghiên cứu 10
3. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 12
3.1Công nghệsản xuất thép C50PA 12
3.1.1 Công nghệluyện thép 12
3.1.2 Công nghệtinh luyện 16
3.1.3 Công nghệrèn 20
3.1.4 Công nghệnhiệt luyện 22
3.2 Các tính chất của thép C50PA 25
3.2.1 Tính chất cơlý 25
3.2.2 Độdai va đập và dộbền phá huỷ27
3.2.3 Cấu trúc pha 30
3.3 Chếtạo sản phẩm và dùng thử35
4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ37
4.1 Kết luận 37
4.2 Kiến nghị37
5. TÀI LIỆU THAM KHẢO 38
6. PHỤLỤC 39
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-11-30-bao_cao_nghien_cuu_cong_nghe_san_xuat_thep_mac_c50.4TuNlu5D5Z.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-48373/Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
y, thép
làm chi tiết bắt chặt và cả trong ngành công nghiệp quốc phòng … Tác dụng
của bo lên các tính chất của thép chỉ đạt được trong các loại thép đã khử ôxy triệt
để (thép lắng nhôm). Do bo là nguyên tố hoạt động hoá học mạnh nên thường
bảo vệ bo trong thép bằng cách cho thêm titan hay zirkon vào thép.
Thép bo bao gồm thép cacbon và thép hợp kim. Ở Mỹ đã sản xuất 6 mác thép
cacbon và 23 mác thép hợp kim chứa bo [1]. Các mác thép này được nêu trong
bảng 1.
5
Bảng 1: Các mác thép bo của Mỹ
Số TT Mác thép Loại thép Ghi chú
1
2
3
4
5
6
AISI 15B21H
AISI 15B35H
AISI 15B37H
AISI 15B41H
AISI 15B48H
AISI 15B62H
Thép cacbon
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
AISI 50B40
AISI 50B40H
AISI 50B44
AISI 50B44H
AISI 50B46
AISI 50B46H
AISI 50B50
AISI 50B50H
AISI 50B60
AISI 50B60H
AISI 51B60
AISI 51B60H
AISI 81B45
AISI 84B45H
AISI 86B30H
AISI 86B45
AISI 86B45H
AISI 94B15
AISI 94B15H
Thép hợp kim
6
20
21
22
23
AISI 94B17
AISI 94B17H
AISI 94B30
AISI 94B30H
1.2 Ảnh hưởng của nguyên tố bo lên các tính chất của thép
Ảnh hưởng lớn nhất của bo lên các tính chất của thép là làm tăng độ cứng và
độ bền. Độ cứng của thép đạt lớn nhất khi hợp kim hoá bo ở hàm lượng từ 0,002
đến 0,006%, tuỳ từng trường hợp vào thành phần hoá học của thép nền, chủ yếu là hàm lượng
cacbon. Vượt quá giới hạn này thì sẽ gây ra thiên tích bo trên biên giới các hạt
austenit, không những làm giảm độ cứng mà còn làm giảm độ dai va đập, gây ra
tính dòn và bở nóng cho thép [2].
Để cải thiện độ cứng cho thép thì bo trong thép phải ở trạng thái nguyên tử.
Như vậy, trong quá trình sản xuất thép phải có biện pháp bảo vệ bo để nguyên tố
này phát huy được tác dụng lớn nhất [ 3-5 ]. Tác dụng của bo cũng bị giảm đi nếu
áp dụng chế độ nhiệt luyện không đúng. Ví dụ, nhiệt độ austenit hoá quá cao có thể
gây ra tiết pha giầu bo.
Độ cứng của thép bo phụ thuộc vào hành vi của ôxy, cacbon và nitơ trong
thép. Bo phản ứng với ôxy tạo thành ôxit bo (B2O3), với cacbon tạo thành
xêmentit-bo sắt (Fe3(C,B)) và bo-cacbid sắt (Fe23(C,B)6) và với nitơ tạo thành
nitrid bo (BN). Có thể giảm tổn thất bo do ôxy bằng cách khử triệt để ôxy bằng
FeSi và Al. Các nguyên tố tạo nitrid mạnh như titan, nhôm, zirkon bảo vệ cho bo
khỏi phản ứng với nitơ.
Khả năng hình thành cacbid bo dạng Fe23(B,C)6 là một vấn đề đã được các nhà
nghiên cứu về thép bo rất chú trọng. Đặc biệt là từ những năm 1970 trở lại đây,
những nghiên cứu về quá trình tiết pha Fe23(B,C)6 trong austenit quá nguội đã đạt
được nhiều kết quả tốt, ví dụ : đã xác định được hằng số mạng LPTT (fcc) của pha
này, đã xác định được vùng nhiệt độ pha này ổn định, mối quan hệ dị hướng khi
7
tiết pha, đặc trưng về hình dạng của đường cong động học khi tiết pha đẳng nhiệt
… Đồng thời đã có nhiều nghiên cứu về phương pháp nhiệt luyện thép bo.
Gần đây, người ta đã chú ý nghiên cứu quá trình tiết pha của các dạng cacbit
khác khi ram thép bo [6]. Bằng kỹ thuật hiển vi điện tử xuyên thấu và quýet và
nhiễu xạ rơnghen, Shi Chong Zhe đã khẳng định khi ram thép 50B trong khoảng
nhiệt độ 490-720˚C có 3 loại cacbid được tiết ra từ mactensit là Fe3C, Fe23(C,B)6
và Fe3 (C,B). Nhóm nghiên cứu này cho rằng Fe23 (B,C)6 được tạo thành từ các
mầm rồi lớn lên. Còn pha Fe3 (C,B) được tạo ra từ Fe3C sau khi hấp phụ thêm bo.
Ở nhiệt độ ram thấp thì pha Fe3C tiết dễ hơn pha Fe23 (C,B)6, nhưng ở nhiệt độ ram
cao thì hai pha này gần như tiết ra đồng thời. Sự tồn tại ổn định của pha Fe23 (C,B)6
là trong khoảng nhiệt độ 600 - 900˚C [7]. Như vậy, khi ram thép bo đầu tiên tiết ra
pha Fe3C, sau dó mới tiết ra pha Fe23 (C,B)6 . Còn pha Fe3 (C,B) tiết ra sau cùng.
Fe23 (C,B)6 hình thành các tâm mầm trong pha mẹ mactensit, còn pha Fe3 (C,B)
được tạo thành từ Fe3C hấp phụ thêm B.
Độ cứng của thép bo phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện austenit hoá. Khi nhiệt
độ austenit hoá tăng lên trên 1.000˚C thì độ cứng của thép bo giảm [3]. Thép bo
phải ram ở nhiệt độ thấp hơn các thép khác khi muốn giữ độ cứng như nhau.
Bo làm chậm sự tạo thành ferit và peclit [8-9] và như vậy sẽ thúc đẩy sự tạo
thành mactensit khi làm nguội nhanh [10]. Theo các tác giả này thì khi cho 0,002 –
0,003% B vào thép cacbon sẽ có tác dụng tăng độ cứng như 0,7% Cr, 0,5% Mo và
1,0% Ni. Bo chỉ có tác dụng khi được hoà tan trong các hạt khi làm nguội nhanh
hơn là cho phép khuyếch tán ra biên giới hạt khi làm nguội chậm. Khả năng làm
tăng độ cứng của bo tuỳ từng trường hợp vào hàm lượng cacbon được nêu trên hình 1 và bo
làm chậm sự tạo thành ferit và peclit được mưu tả trên hình 2 [10].
8
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
3
2
1
0
Hình 1: Mức độ tăng độ cứng của thép Bo phụ thuộc vào % C
FB= Độ cứng của thép Bo/độ cứng của thép không có Bo
FB
%C
0 10 100 1000 10.000
Hình 2: Ảnh hưởng của Bo tới giản đồ chữ C
t,s
1000
800
600
400
200
T0C
Không có Bo
0,0017%Bo
9
1.3 Giới thiệu mác thép nghiên cứu C50PA
Đối tượng nghiên cứu của đề tài này là thép bo mác C50PA theo ký hiệu của
Liên Xô cũ. Các nước khác cũng có mác tương tự. Các mác thép này được nêu
trong bảng 2.
Bảng 2 : Thành phần hoá học của thép C50PA và các mác tương tự
C Si Mn B P S
C50PA
Liên Xô
0,47-0,54 0,17-0,37 0,50-0,70 0,002-
0,006
≤ 0,035 ≤ 0,040
50B
Tr. Quốc
0,47-0,55 0,17-0,37 0,60-0,90 0,0005-
0,0035
≤ 0,035 ≤ 0,035
50B50
Mỹ
0,48-0,53 0,20-0,35 0,75-1,0 ≥ 0,005 ≤ 0,040 ≤ 0,040
170H41
Anh
0,37-0,44 0,10-0,40 0,80-1,10 0,0005-
0,005
≤ 0,025 ≤ 0,025
38B3
Pháp
0,34-0,40 0,10-0,40 0,60-0,90 0,0008-
0,008
≤ 0,035 ≤ 0,035
Thép C50PA là thép cacbon trung bình được hợp kim hoá một lượng lượng
nhỏ bo nên tính chất cơ lý được cải thiện rất nhiều. Các tính chất cơ lý của thép
C50PA sau nhiệt luyện theo tiêu chuẩn của Liên Xô cũ như sau :
- Độ bền kéo : Rm ≥ 785 Mpa
- Giới hạn chảy : R0,2 ≥ 540 Mpa
- Độ dãn dài tương đối : δ ≥ 10%
- Độ dai va đập ak ≥ 39 Jcm-2
- Độ cứng sau ủ : ≤ 207 HB
Với các tính chất cơ lý như nêu trên, thép C50PA được sử dụng rất rộng rãi
trong chế tạo máy, trong đó có cả ngành chế tạo vũ khí thông thường.
10
2.NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Nội dung nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu của đề tài bao gồm :
- Nghiên cứu tổng quan về thép bo và mác thép C50PA dùng để chế tạo nòng
súng bộ binh cỡ nhỏ trên cơ sở các tài liệu và tiêu chuẩn trong và ngoài
nước ;
- Nghiên cứu xác định công nghệ sản xuất mác thép C50PA bao gồm các
khâu :
+ Công nghệ luyện thép
+ Công nghệ tinh luyện
+ Công nghệ rèn
+ Công nghệ nhiệt luyện
- Đánh giá chất lượng thép : thành phần hoá học, cơ tính, tổ chức tế vi và cấu
trúc pha ;
- Chế tạo 05 nòng súng AK để đánh giá chất lượng cũng như khả năng sử
dụng của thép nghiên cứu.
2.2 Phương pháp nghiên cứu
Để đảm bảo kết quả nghiên cứu có độ tin cậy và chính xác cao, đề tài đã sử
dụng các phương pháp và thiết bị nghiên cứu sau :
- Trên cơ sở phân tích các điều kiện làm việc của nòng súng bộ binh cỡ nhỏ
và tham khảo các tài liệu và tiêu chuẩn về thép hợp kim của các nước tiên
tiến để l
