Download miễn phí Đồ án Xác định chế độ công nghệ và tính chất của vật liệu hệ Cu - Sn - Grafit và Fe - Al2O3 bằng phương pháp Luyện kim bột
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 3
Chương 1: Phương pháp luyện kim bột 5
1.1. Giới thiệu chung 5
1.2. Các phương pháp chế tạo bột kim loại 6
1.2.1. Phương pháp cơ học 7
1.2.1.1. Tạo bột bằng phương pháp nghiền cơ học 7
1.2.1.2. Tạo bột bằng phương pháp phun kim loại nóng chảy 8
1.2.2. Tạo bột phương pháp hóa học 10
1.2.2.1. Tạo bột bằng phương pháp hoàn nguyên 10
1.2.2.2. Tạo bột bằng phương pháp điện phân 11
1.2.2.3. Tạo bột bằng phương pháp xi măng hóa 11
1.2.2.4. Tạo bột bằng phương pháp Cacbonyl 12
1.2.2.5. Tạo bột bằng phương pháp ngưng tụ 12
1.3. Quá trình t¹o h×nh 12
1.3.1. Chuẩn bị bột để ép 13
1.3.1.1. Ủ bột 13
1.3.1.2. Rây bột 13
1.3.1.3. Trộn bột 14
1.3.2. Quá trình ép bột kim loại 14
1.3.2.1. Quy luật chung của quá trình ép 14
1.3.2.2. Những dạng phế phẩm xảy ra khi ép 19
1.3.2.3. Khuôn ép 19
1.3.2.4. Máy ép 20
1.4. Thiªu kÕt 22
1.4.1. Thiêu kết ở pha rắn 23
1.4.2. Thiêu kết có sự tham gia của pha lỏng 23
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 25
2.1. Chế tạo mẫu hợp kim Cu-Sn-Cgr 25
2.1.1. Tổng quan về hệ vật liệu Cu-Sn-Cgr 25
2.1.2. Nguyên liệu 27
2.1.3. Chế tạo mẫu 28
2.2. Chế tạo mẫu hợp kim Fe - Al2O3 32
2.2.1.Tổng quan về hệ Fe - Al2O3 32
2.2.2. Nguyên liệu 32
2.2.3. Chế tạo mẫu 33
2.3. C¸c ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh chÊt lîng s¶n phÈm sau thiªu kÕt 34
Ch¬ng 3 : KÕt qu¶ thùc nghiÖm 37
3.1. Tính chất của vật liệu thiêu kết hệ Cu - Sn - Cgr 37
3.1.1. Hợp kim Cu - Sn - Cgr thành phần 88% Cu, 9% Sn, 3% Cgr 37
3.1.1.1. Kết quả xác định độ xốp và tỷ trọng của mẫu sau khi ép 37
3.1.1.3. Kết quả độ bền nén 41
3.1.1.4. Thành phần tổ chức 42
3.1.2.1. Kết quả xác định độ xốp và tỷ trọng của mẫu ban đầu 43
3.1.2.2. Kết quả xác định độ xốp và tỷ trọng của mẫu sau thiêu kết 45
3.1.2.3. Kết quả đo độ bền nén 47
3.1.2.4. Thành phần tổ chức 48
3.1.3. Mẫu hợp kim Cu-Sn - Cgr với thành phần 92% Cu, 5% Sn, 3% Cgr 49
3.1.3.1. Kết quả xác định độ xốp 49
3.1.3.2. Kết quả xác định tỷ trọng 50
3.1.3.3. Kết quả đo độ bền nén 51
3.1.3.4. Thành phần tổ chức 52
3.2. Kết quả kiểm tra các thông số kỹ thuật của vật liệu Fe-Al2O3 53
3.2.1. Mẫu Fe (100%) 53
3.2.2. Mẫu hợp kim Fe – Al2O3 với thành phần 70% Fe, 30% Al2O3 56
3.2.3. Mẫu hợp kim Fe – Al2O3 với thành phần 65% Fe, 35% Al2O3 58
KẾT LUẬN 60
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2014-03-23-do_an_xac_dinh_che_do_cong_nghe_va_tinh_chat_cua_v.GJLFvjwW8s.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-64675/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:
phân cấp hạt hay là rây bột để phân cấp. Phân chia kích thước hạt thành từng phần riêng biệt sau đó trộn phối liệu theo tỷ lệ nhất định. Đối với một số kích thước hạt không thích hợp cần gia công thêm.
Thiết bị phân chia cấp hạt cũng giống như thiết bị phân chia của công nghiệp hóa chất hay tuyển khoáng.
1.3.1.3. Trộn bột
Trong công nghiệp luyện kim bột, các chi tiết cần sản xuất ít ở dạng một loại bột riêng biệt mà là tổ hợp của hai hay nhiều cấu tử của hỗn hợp bột. Sự đồng nhất của hỗn hợp bột có ảnh hưởng rất lớn đến cơ lý tính của sản phẩm. Trong thực tế tồn tại hai phương pháp trộn chủ yếu đó là: trộn cơ học và trộn hóa học.
+ Phương pháp trộn cơ học: Sự đồng đều của hỗn hợp bột ( 2 hay nhiều cấu tử) đóng vai trò quan trọng, nó ảnh hưởng đến tính chất, cơ lý tính của sản phẩm, và quá trình thiêu kết của sản phẩm. Sự đồng đều của hỗn hợp bột phụ thuộc vào nhiều yếu tố: phương pháp trộn, thiết bị trộn, thời gian trộn…
+ Phương pháp trộn hóa học: Là quá trình kết tủa từ dung dịch kim loại phụ gia lên trên bề mặt của hạt cơ sở. Thông thường người ta sử dụng dung dịch kèm theo sự khuấy trộn với bột kim loại cơ sở. Phương pháp này có sự phân bố đồng đều cao của các cấu tử. Trong thực tế phương pháp này chưa được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ Luyện kim bột vì không đặc trưng.
Ngoài ra môi trường trộn cũng có ảnh hưởng khá lớn tới chất lượng của hỗn hợp bột nhận được. Thông thường nguyên công trộn được tiến hành trong môi trường không khí, khí trơ, dung dịch (cồn, dầu, xăng, nước, v.v…). Trong môi trường lỏng bột nhận được không bị Oxi hóa , sự linh động của các hạt lớn và đồng đều nhanh hơn.
Mặc dù trộn ướt có nhiều ưu điểm hơn trộn khô nhưng cũng có những nhược điểm là phải sấy bột trong chân không để tránh Oxi hóa bột hay phải sấy ở nhiệt độ thấp. Tùy trường hợp cụ thể mà ta chọn phương pháp trộn bột khác nhau nhằm đảm bảo tính chất của sản phẩm và hiệu quả kinh tế.
1.3.2. Quá trình ép bột kim loại
1.3.2.1. Quy luật chung của quá trình ép
Nhiệm vụ của quá trình ép tạo hình là tạo ra các chi tiết có hình thù và kích thước nhất định, đồng thời tạo cho vật ép có độ bền cần thiết để giữ được hình dáng trong khi xử lý những giai đoạn tiếp theo. Mặt khác, vật ép phải đạt được mật độ cần thiết để sau khi thiêu kết chúng có được những cơ, lý tính mong muốn. Độ xít chặt của vật ép đóng vai trò chủ yếu đối với các tính chất quan trọng của chúng đặc biệt là khi tiến hành thiêu kết ở pha rắn. Quá trình ép nguội một chiều trong khuôn kim loại gồm ba nguyên công cơ bản là cho bột vào khuôn, ép mẫu và tháo mẫu ra khỏi khuôn. Có nhiều phương pháp ép tạo hình nhưng phổ biến hơn cả là phương pháp ép nguội một chiều trong khuôn kim loại (hình 2). Theo phương pháp này bột được cho vào khuôn và được ép theo chiều thẳng đứng bằng 2 chày trên và dưới cùng chuyển động theo phương thẳng đứng với bột.
Hình 2: Sơ đồ phương pháp nén một chiều
Bản chất của quá trình ép là biến dạng thể tích bột xốp bằng cách nén dẫn tới làm giảm thể tích của bột và định hình vật ép có hình dáng và kích thước mong muốn. Thể tích của bột khi ép luôn luôn thay đổi do sự biến dạng của các hạt riêng biệt. Khi tăng lực ép bột không sắp xếp lại được nữa, bột sinh ra phản lực chống lại. Nếu tăng lực ép tiếp, hạt lại biến dạng (đầu tiên ở biên hạt tiếp xúc vài chỗ tiếp xúc với thành khuôn).
Nếu vật liệu giòn sự biến dạng làm phá vỡ các điểm tiếp xúc trên bề mặt hạt cứng nếu các hạt cứng sẽ làm bào mòn khuôn.
h
F
Hình 3: Ba giai đoạn của quá trình ép
Mật độ
Áp lực ép
Hình 4: Ảnh hưởng của mật độ lực ép vào quá trình ép
Trên hình 3 và 4 ta thấy, ở giai đoạn đầu mật độ vật ép tăng nhanh (phần a) vì ở giai đoạn này bột dịch chuyển tương đối tự do và điền đầy các lỗ trống gần đấy. Đến cuối giai đoạn đầu, các hạt bột hầu như đã được lèn chặt ở mức tối đa (đoạn nằm ngang b). Vì sự cản chống của các hạt bột đối với lực ép rất lớn và mặc dù lực ép tăng nhanh nhưng thể tích của khối bột không bị giảm trong một thời gian nhất định. Chỉ khi nào lực ép vượt quá lực cản chống của vật ép thì lúc đó các hạt bột mới bắt đầu biến dạng và bắt đầu giai đoạn 3 (đoạn c) của quá trình ép.
Trong thực tế, quá trình ép hầu như xảy ra đồng thời cả 3 giai đoạn. Một số hạt bắt đầu biến dạng ngay khi lực ép thấp thậm chí cả trong lúc đổ bột vào khuôn, trong lúc đó một số hạt lại dịch chuyển chỉ ở lực nén khá lớn.
Dưới áp suất ép, bột có hành vi giống như chất lỏng tức là có chiều hướng chảy về mọi phía. Do đó xuất hiện áp suất ép lên thành khuôn. Nhưng bột khác chất lỏng ở chỗ là chất lỏng thì áp suất phân bố đều ở mọi hướng còn với bột, áp suất phân bố không đều. Lực truyền lên thành khuôn bé hơn so với chiều ép và do đó mật độ trong vật ép sẽ không đồng đều (hình 5).
Hình 5: Sự phân bố mật độ trong vật ép
Do ma sát giữa thành khuôn và bột nên lực ép sẽ giảm theo chiều cao của mẫu.
Ngoài ra trong quá trình ép, các hạt bột bị đàn hồi và biến dạng dẻo, do đó trong vật ép sẽ tích lũy các ứng suất tương đối lớn. Vì vậy sau khi vật ép được lấy ra khỏi khuôn, các ứng suất đần hồi tích lũy trong mẫu ép làm cho mẫu tiếp tục giãn nở ra các phía.
Ép với lực ép thấp khi ngắt lực ép, rút chày lên thì không hề có sự giãn nở đàn hồi của mẫu ép. Nếu lực ép tăng cao tới một mức nhất định thì bột mẫu ép sẽ rắn chắc hơn. Lực ép này nhờ bột cũng truyền ra thành khuôn theo hướng ngang và phản lực lại từ thành khuôn cũng bắt đầu ép lên mẫu theo hướng xuyên tâm. Sau khi mẫu đã chắc tới một mức độ nhất định, lực ép lại tăng tiếp tục thì sẽ có sự biến dạng đàn hồi, loại biến dạng có thể hồi phục sau khi ngắt lực ép. Lúc đó khuôn ép cũng giãn nở đàn hồi ở mức độ phụ thuộc vào độ cứng của khuôn. Ở cùng một lực ép, vật liệu bột mịn sẽ có tỷ trọng tươi cao hơn vật liệu thông thường là do các hạt bột mịn có khe trống giữa các hạt nhỏ, bột dễ dàng sắp xếp lại để điền vào khoảng trống đó. Ngoài ra, ở cùng một lực ép và kích thước hạt, bột kim loại và bột gốm có ứng suất hoàn toàn khác nhau. Bột kim loại bị biến dạng dẻo khi ép. Biến dạng dẻo làm cho bột kim loại có tỷ trọng tươi cao hơn so với bột gốm. Vì vậy cần nhấn mạnh ở cùng một kích thước hạt của bột kim loại và bột gốm thì bột kim loại có tỷ trọng tươi cao hơn bột gốm mặc dù chúng được ép ở cùng một lực ép. Mẫu ép có tỷ trọng tươi cao thì mẫu thiêu cũng sẽ có tỷ trọng cao.
Với bột có tính dẻo lớn thì sự xít chặt xảy ra ngay khi lực ép nhỏ bột coi như là chênh lệch có xu hướng chảy về nhiều hướng. Dưới áp suất ép, bột có hành vi gần giống như chất lỏng tức là có chiều hướng chảy về mọi phía. Do đó xuất hiện áp suất ép lên thành khuôn. Nhưng bột khác chất lỏng ở chỗ là chất lỏng t...
