Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thành phần hỗn hợp sơn khuôn hệ Manhezit đến chất lượng khuôn đúc

NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 48 Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số 2 (69) 2020 Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thành phần hỗn hợp sơn khuôn hệ Manhezit đến chất lượng khuôn đúc Studying the effects of some components of the mixture of Manhezit paints on the molding quality Nguyễn Thị Hồng Nhung Email: hongnhungsaodo@gmail.com Trường Đại Học Sao Đỏ Ngày nhận bài: 14/4/2020 Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 26/6/2020 Ngày chấp nhận đĕng: 30/6/2020 Tóm tắt B

pdf7 trang | Chia sẻ: huong20 | Ngày: 18/01/2022 | Lượt xem: 15 | Lượt tải: 0download
Tóm tắt tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thành phần hỗn hợp sơn khuôn hệ Manhezit đến chất lượng khuôn đúc, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ài báo này nghiên cứu ảnh hưởng của một số thành phần hỗn hợp sơn khuôn hệ Manhezit đến chất lượng khuôn đúc. Chất lượng của hỗn hợp sơn khuôn Manhezit phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhưng chủ yếu vẫn là thành phần MgO, chất độn, chất kết dính và dung môi. Kết quả nghiên cứu cho thấy hỗn hợp sơn khuôn có thành phần gồm 200 g MgO -5 g CaO -10 g nhựa thông với dung môi pha là 200 g toluen có cấu trúc hạt thô, xốp và hổng khí, độ bền nhiệt thấp, dính bám cát, cấu trúc nền thép sát lớp hỗn hợp sơn khuôn thô, ráp, hổng khí, không đều và không có trật tự; hỗn hợp sơn khuôn có thành phần gồm 200 g MgO -10 g Al2O3-15 g bentonit -10g nhựa thông với dung môi pha là 200 g cồn có cấu trúc hạt mịn, lớp bề mặt tạo spinen bền chắc, độ bền nhiệt cao ổn định, cấu trúc lớp thép sát lớp hỗn hợp sơn khuôn có tinh thể mịn, đều sắp xếp trật tự. Từ khóa: Hỗn hợp sơn khuôn; chất lượng bề mặt khi sử dụng hỗn hợp sơn; cấu trúc của lớp bề mặt khi sơn. Abstract: The quality of casting magnesite coating mixture depends on the factors, mainly are MgO composition, padding, agglutinative substances and diluting solvent. This work has been studied casting magnesite coating mixtures, focussing on the influence of MgO composition, padding, agglutinative substances and diluting solvent. The coating mixtures of 200 g MgO - 5 g CaO - 10 g pine resin and 200 g toluene or MgO - bentoníte - pine resin and benzene or alcohol, forming coarse & rough grain microstructures,gas holes. Heat resistance of mixtures is low. The agglutinations of sand are formed. Microstructure of steel matrix below mixture is coarse and irregular. The coating mixtures of 200 g MgO -10 g Al2O3 - 15 g bentonite - 10 g pine resin and 200 g benzene or alcohol, forming fine grain microstructures, without gas holes. Surface layer of mixture is formed durable spinel. Heat resistance of mixtures is high and stable. Microstructure of steel matrix below mixture is smooth and regular. Keywords: Paint mixture; the structure of the surface layer when painting; the surface quality when using the paint mixture. 1. GIỚI THIỆU CHUNG Chất lượng và bề mặt của sản phẩm đúc phụ thuộc nhiều ở vật liệu và chất luợng làm khuôn như cát và chất sơn khuôn đúc [1-3]. Để có được sản phẩm đúc chất lượng người ta đã sử dụng công nghệ và vật liệu đúc tiên tiến như đúc mẫu tự thiêu, cát furan, mẫu hóa hơi... [4-6], nhưng vẫn không thể thiếu được chất sơn khuôn để bảo vệ bề mặt khuôn và nâng cao chất lượng đúc [4-8]. Với những loại khuôn cát nhựa furan, khuôn cát trắng nước thuỷ tinh - CO2... đang phổ biến ở Việt Nam người ta thường sử dụng loại hỗn hợp sơn khuôn khô nhanh với dung môi pha là cồn công nghiệp, toluen, xĕng hoặc dầu hỏa... [3]. Chất lượng bề mặt của chi tiết gang, thép đúc; đặc biệt là thép hợp kim crôm, Người phản biện: 1. GS.TS. Trần Vĕn Địch 2. TS. Trần Hải Đĕng LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC 49Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số 2 (69) 2020 mangan bền nhiệt, chịu mài mòn phụ thuộc nhiều ở lớp màng sơn phủ ngĕn cách giữa khuôn cát và chi tiết đúc. Một số kết quả nghiên cứu trong thời gian qua đã đạt được về thành phần hỗn hợp, chất kết dính, dung môi ảnh hưởng đến chất lượng sơn và bề mặt chi tiết thép hợp kim đúc [1-3,9]. Kết quả nghiên cứu của bài báo sẽ làm rõ thêm ảnh hưởng của thành phần hỗn hợp và dung môi pha đến cấu trúc và các tính chất cơ lý của lớp sơn khuôn từ hỗn hợp manhezit. 2. XÁC ĐỊNH HỖN HỢP SƠN KHUÔN Mục đích của đề tài là nghiên cứu ảnh hưởng của một số hỗn hợp sơn khuôn, nên vấn đề đặt ra có thể lựa chọn hỗn hợp (MgO) - Al2O3 - bentonit - nhựa thông - cồn (hoặc xĕng). Sự cháy dính bám cát khuôn vào vật đúc là do phản ứng hoá lý giữa các oxit kim loại với cát làm khuôn. Khi rót gang, thép lỏng vào khuôn cát, trên bề mặt kim loại lỏng tạo thành một lớp oxit sắt FeO có nhiệt độ nóng chảy thấp, lớp oxit này dễ dàng thấm ướt bề mặt các hạt cát và dướI tác dụng của áp suất mao dẫn có thể thấm sâu vào trong các lỗ của thành khuôn tác dụng với các hạt cát SiO2 tạo ra những chất lỏng dễ chảy và di động, có thể thấm sâu vào trong khuôn cát như các silicat sắt, mangan theo các phản ứng sau [2, 3,9 ]: / Fe / + 1/2 O2(g) = (FeO) (1) (FeO) + ( SiO2)cát = (FeO.SiO2) (2) / Mn / + 1/2O2(g) = (MnO) (3) Lượng oxit kim loại trong lớp cháy dính bám cát nhiều thì lớp này có cấu tạo vô định hình dạng kính và dễ tách ra khỏi vật đúc. Lớp cháy dính cát nào có lượng oxit kim loại không nhiều lắm thì có cấu tạo tinh thể và khó tách khỏi bề mặt vật đúc. Độ chịu nhiệt của hỗn hợp sơn khuôn phụ thuộc nhiều vào các hạt phân tán trong hỗn hợp sơn khuôn, độ chịu nhiệt của vật liệu phải cao hơn nhiệt độ chảy (T c ) của thép rót vào khuôn. Hỗn hợp sơn khuôn thường dùng là các vật liệu chịu lửa cao như: silicat zeconit (ZrO2.SiO2,Tc= 1900oC), manhezit (MgO, T c = 1900oC). Thành phần hạt của các hỗn hợp sơn khuôn là những phần tử vật liệu không nóng chảy và khuếch tán, thường là các chất vô cơ bền hoá ở nhiệt độ cao và có hoạt tính yếu với kim loại rót vào khuôn; thường là crôm manhezit, manhezit, zeconit Các thép CrNi, CrMn ở nhiệt độ đúc thường tạo ra các oxit phức kim loại với nhiệt độ chảy cao gần 1723oC, nên cần nghiên cứu tìm ra được hỗn hợp sơn khuôn có nhiệt độ nóng chảy cao hơn 1750oC, ảnh hưởng tốt đến cấu trúc và cơ lý tính lớp sơn khuôn. Trong nghiên cứu này tập trung phân tích hỗn hợp (MgO) - Al2O3- bentonit - nhựa thông - cồn (hoặc xĕng). 3. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM LỰA CHỌN HỖN HỢP SƠN KHUÔN MANHEZIT Để nghiên cứu thử nghiệm lựa chọn hỗn hợp sơn khuôn đúc manhezit hệ (MgO) - Al2O3- bentonit - nhựa thông - cồn (hoặc xĕng), đề tài đã tiến hành thực nghiệm sơn các mẫu hỗn hợp trên khuôn cát trắng - nước thuỷ tinh - CO2 để đúc các mẫu thép (hình 1). Hình 1. Các mẫu sơn khuôn thực nghiệm manhezit có so sánh với ZrO2.SiO2 Thành phần hỗn hợp sơn đưa ra trong bảng 2. - Bột manhezit, thành phần MgO > 65%, ngoài ra còn có tạp oxit của nhôm, sắt, canxi - Nhựa thông: Thành phần hóa học của nhựa thông gồm: 87÷90% là hỗn hợp của axit diterpene hay còn gọi là axit nhựa, 10% là các chất trung tính và 3÷5% là các axit béo. Công thức phân tử của nhựa thông có dạng C19H29COOH. - Cồn công nghiệp 96o. Quá trình nghiên cứu thực nghiệm đã sử dụng 4 loại dung môi pha (xem bảng 2) với thay đổi thành phần hỗn hợp sơn khuôn theo tỷ lệ chất chịu nhiệt và kết dính. Hình 2. Các chi tiết đúc thép 28% Cr, sử dụng hỗn hợp sơn khuôn M4, M6, M10 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 50 Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số 2 (69) 2020 Bảng 1. Thành phần hóa học của chất sơn khuôn Mẫu Thành phần hóa học % MgO SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 TiO 2 CaO P S Khác M1 67,21 4,4 0,45 0,86 0,02 1,7 0,02 0,008 M2 68,22 4,7 0,47 0,91 0,02 1,25 0,01 0,006 M3 68,05 4,35 1,67 0,92 0,01 2,5 0,02 0,005 M4 69,15 4,44 0,48 0,90 0,01 1,85 0,04 0,002 M5 67,80 4,55 0,41 0,89 0,02 1,64 0,02 0,001 M6 67,25 9,5 4,51 3,2 0,01 3,15 0,03 0,002 M7 67,57 10,20 4,03 2,81 0,01 3,55 0,01 0,001 M8 66,85 11,25 3,73 2,38 0,01 3,84 0,02 0,002 M9 66,76 9,83 4,56 3,25 0,01 3,89 0,02 0,001 M10 66,80 10,02 4,35 3,67 0,02 3,56 0,02 0,002 Bảng 2. Thành phần hỗn hợp sơn khuôn đúc Mẫu Thành phần hỗn hợp sơn khuôn manhezit (g) Chất kết dính Dung môi pha MgO Al 2 O 3 Bentonit CaO Nhựa thông Cồn Xăng Dầu hỏa Xylen Toluen M0 200 - - - 10 - 200 - - - M1 200 5 10 - 10 - - 200 - - M2 200 5 10 - 10 - - - 200 - M3 200 - - 5 10 - - - - 200 M4 200 - - 5 10 200 - - - - M5 200 - 10 - 10 200 - - - - M6 200 - 10 - 10 - 200 - - - M7 200 5 15 15 10 - 200 - - - M8 200 10 - - 15 - - - 200 - M9 200 10 15 - 10 200 - - - - M10 200 - 15 - 15 - - - - 200 Bảng 3. Độ chịu nhiệt của các hỗn hợp sơn khuôn Mẫu Môi trường Hình thái chịu nhiệt Độ co thắt (mm) Bắt lửa không bắt lửaoC Lò Đèn xì Biến mềm Phồng rộp Nứt Bong Cháy M1 1550 x - x x x - x 3.0 bắt lửa M2 1550 x x x x - x 3.5 bắt lửa M3 1600 - x x x x - - 3.0 bắt lửa M4 1550 x x x - - x 1.5 không bắt lửa M5 1600 - x - - - - - 1.0 không bắt lửa M6 1550 x - - - - - 0.0 bắt lửa M7 1550 x - - - - - 0.0 bắt lửa M8 1600 - x - - - - - 0.0 bắt lửa M9 1600 - x - - - - - 0.0 không bắt lửa M10 1600 - x - - - - - 0.2 bắt lửa Ký hiệu Ký hiệu LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC 51Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số 2 (69) 2020 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 4.1. Độ chịu nhiệt Độ chịu nhiệt của hỗn hợp sơn khuôn cát được tiến hành đo bằng phương pháp xác định độ biến dạng nhiệt theo hình thái biến dạng bề mặt lớp hỗn hợp sơn khuôn của mẫu 50×50 mm dưới ngọn lửa của đèn xì axetyle và trong thép lỏng ở lò tần số xem hình 3. Từ bảng 2 và hình 4 cho thấy độ biến dạng nhiệt của các mẫu hỗn hợp sơn khuôn cát biến đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Lượng bentonit, nhựa thông như thành phần độn, kết dính xê dịch trong khoảng từ 10 đến 15 g/200 g MgO. Lượng CaO đưa vào từ 5 đến 15 g/200 g MgO. Lượng Al2O3 là thành phần độn với lượng xê dịch từ 5-10 g/200 g MgO. Hỗn hợp sơn khuôn manhezit với độ mịn 15mm được pha trong dung môi cồn, xĕng, dầu hoả, xylen và toluen với lượng 200 g/200 g MgO. Độ biến dạng nhiệt của các hỗn hợp sơn khuôn được xác định, cho thấy trên hình 4. Kết quả đo kiểm, xác định độ biến dạng nhiệt; Các hỗn hợp sơn khuôn M1 hệ (MgO - Al2O3 - bentonit - nhựa thông) sử dụng dung môi pha là (dầu hỏa) thì bề mặt sau khi sơn có hiện tượng biến mềm, phồng rộp, cháy bề mặt làm cho bề mặt trở nên sần sùi, độ chịu nhiệt thấp và không ổn định. Các hỗn hợp sơn khuôn M2 hệ MgO - Al2O3 - bentonit - nhựa thông, sử dụng dung môi pha là (xylen) đã có độ chịu nhiệt thấp và không ổn định (xem hình 3, M1, 2). Kết luận của M1 và M2 do sử dụng 2 dung môi (dầu hỏa, xylen) này khó hoà tan nhựa thông. Các mẫu hỗn hợp sơn khuôn M3 hỗn hợp sơn khuôn hệ (MgO - CaO - nhựa thông), sử dụng dung môi pha là (toluen). Có độ chịu nhiệt thấp, không ổn định, các hiện tượng biến mềm, phồng rộp, rạn nứt và cháy co bề mặt xảy ra ngay cả khi ở nhiệt độ 1550oC (hình 3). Hỗn hợp sơn khuôn M4 hệ (MgO - CaO - nhựa thông), sử dụng dung môi pha là (cồn) thì bề mặt chi tiết sau khi sơn có hiện tượng biến mềm, phồng rộp và cháy đã hạn chế được hiện tượng nứt và bong tróc, độ co thắt trên bề mặt giảm. Hỗn hợp sơn khuôn M5 hệ (MgO - bentonit - nhựa thông), sử dụng dung môi pha là (cồn) có độ chịu nhiệt thấp, có các khuyết tật phồng rộp, nứt, cháy nhỏ xảy ra (hình 3). Hỗn hợp sơn khuôn M6 hệ (MgO - bentonit - nhựa thông), sử dụng dung môi pha là (xĕng) hệ không xuất hiện bong vẩy, cháy nứt và phồng rộp, độ co thắt bề mặt bằng không ngay cả khi tiến hành sơn ở nhiệt độ cao đến 1550oC. Hỗn hợp sơn khuôn M7 hệ (MgO - Al2O3 - Bentonit - CaO - nhựa thông), sử dụng dung môi pha là (xĕng) hệ không xuất hiện bong vẩy, cháy nứt và phồng rộp, độ co thắt bề mặt bằng không ngay cả khi tiến hành sơn ở nhiệt độ cao đến 1550oC và độ ổn định tốt. Hỗn hợp sơn khuôn M8 hệ (MgO - Al2O3 - nhựa thông) sử dụng dung môi pha là (xylen) bề mặt không có hiện tượng cháy, phồng rộp và biến mềm,có độ chịu nhiệt cao và ổn định, tuy nhiên bề mặt sau khi sơn rất dễ bị ảnh hưởng của môi trường tác động vào làm thay đổi trạng thái (xem hình 3). Hình 3. Kết quả đo độ biến dạng nhiệt Hỗn hợp sơn khuôn M9 hệ (MgO - Al2O3 - Bentonit - nhựa thông) sử dụng dung môi pha là (cồn) hầu như không biến dạng ở các nhiệt độ, không bắt lửa (hình 3). Hỗn hợp sơn khuôn M10 hệ (MgO - bentonit - nhựa thông) sử dụng dung môi pha là (toluen) hầu như không biến dạng, tuy nhiên bề mặt vẫn xảy ra hiện tượng co với mức độ nhỏ, và chi tiết khá dễ bắt lửa. Độ chịu nhiệt cao được thể hiện ở bảng 3 của hỗn hợp còn phụ thuộc vào dung môi pha (được thể hiện bảng 2). Cồn và xĕng là những dung môi pha đạt độ chịu nhiệt ổn định. Cồn tạo cho nhựa thông tan nhanh, còn xĕng dễ dàng tạo huyền phù cho hỗn hợp sơn khuôn và dễ dàng cả phun lẫn quét. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 52 Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số 2 (69) 2020 Hỗn hợp sơn khuôn M9 (MgO - Al2O3 - bentonit - nhựa thông) sử dụng dung môi pha là (cồn) là hỗn hợp tốt nhất. Từ hình 4 cho thấy hỗn hợp sơn khuôn silicat sử dụng ở nhiệt có độ biến dạng nhiệt như các hỗn hợp sơn khuôn manhezit, nhưng ở nhiệt độ cao thì biến dạng tĕng nhanh liên tục, còn hỗn hợp sơn khuôn manhezit thì tĕng chậm và sau đó gần như không thay đổi ở độ biến dạng khoảng 1%. Kết quả nghiên cứu này có thể so sánh với các kết quả đã công bố [5, 6]. Xác định bằng tính toán thì hỗn hợp sơn khuôn manhezit có độ bền nhiệt cao hơn hỗn hợp sơn khuôn silicat tới hơn 2 lần. Từ kết quả thực nghiệm cho thấy, từ mẫu M6 trở đi đạt yêu cầu về độ chịu nhiệt của chất sơn khuôn. Các hỗn hợp sơn khuôn của hệ MgO với bentonit và nhựa thông (một số mẫu có thêm Al2O3) trong dung môi pha là xĕng, cồn, dầu hỏa đều đạt tiêu chuẩn [2]. So sánh độ co ngót khi sử dụng hỗn hợp sơn khuôn, sơn hệ silicat có độ co lớn trên 2 lần so với sơn khuôn MgO, bentonit, nhựa thông mà đề tài đang tập trung nghiên cứu. Hình 4. Độ biến dạng nhiệt của các hỗn hợp sơn khuôn cát Với hỗn hợp sơn khuôn mẫu M6, M7 không xuất hiện bong vẩy, không tạo gợn và hổng khí, có độ co ngót không đáng kể. Kết quả cho thấy độ co màng sơn phủ ít, độ bền nhiệt ổn định cao. Từ các kết quả thực nghiệm và nhận xét trên tác giả đã mạnh dạn thử nghiệm nghiên cứu tập trung vào bốn mẫu M2; M3; M7; M9. Để quan sát tổ chức tế vi của bề mặt chi tiết sau khi sơn. 4.2. Hình thái của lớp hỗn hợp sơn khuôn Hình thái của lớp hỗn hợp sơn khuôn được cho thấy trên hình 5. Hình 5 là ảnh SEM-EDS của mẫu hỗn hợp M3 gồm (200 g MgO - 5 g CaO - 10 g nhựa thông - 200 g toluen) cho thấy cấu trúc mặt gãy của lớp hỗn hợp sơn khuôn. Hình 5. Ảnh SEM-EDS mặt gãy của mẫu hỗn hợp sơn khuôn Hình 6. Ảnh cấu trúc hiển vi quang học của mẫu sử dụng hỗn hợp sơn khuôn M2 tẩm thực hệ glyceregia độ phóng đại 500x Từ hình 5 cho thấy cấu trúc mặt gãy của lớp hỗn hợp sơn khuôn không kín khít có những mảng hổng lớn tích khí. Các hạt kết tinh không đều, thô sắp xếp không có trật tự, dễ tách dời và bong tróc, có thể các phần tử kết dính không tan lẫn, không liên kết các hạt hỗn hợp, trong nền cấu trúc hình thành như các sợi không nối các hạt lại với nhau. Hình 6 là ảnh cấu trúc trên máy hiển vi quang học của hỗn hợp sơn khuôn M2 hệ 200 g MgO - 5 g Al2O3-10 g bentonit - 10 g nhựa thông - 200 g xylen. Cho thấy lớp hỗn hợp sơn khuôn rất xốp và có nhiều lỗ hổng ảnh hưởng đến tác dụng che chắn bề mặt, khống chế hiện tượng thâm nhập của kim loại vào sâu trong khuôn cát qua những kẽ hở và lỗ hổng và cát sẽ trôi ra từ khuôn tạo xỉ dính bám vào bề mặt kim loại như trên hình 3. Hình 7 là ảnh SEM-EDS của mẫu hỗn hợp M9 gồm 200 g MgO -10 g Al2O3- 15 g bentonit - 10 g nhựa thông - 200 g cồn. Cho thấy cấu trúc mặt gãy của hỗn hợp sơn khuôn M9 kín khít, bền chắc tạo spinen ổn định có tác dụng không cho kim loại lỏng và xỉ thâm nhập vào khuôn cát và ngược lại không cho cát trôi ra từ khuôn tạo dính bám cát vào bề mặt kim loại. Kết quả nghiên cứu cấu trúc của lớp LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC 53Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số 2 (69) 2020 spinen hỗn hợp sơn khuôn M9 được cho thấy trên hình 8. Từ hình 8 cho thấy lớp sơn phủ có cấu trúc với những hạt mịn khít, xếp đều trên bề mặt kim loại khác với mẫu M3. Từ kết quả nghiên cứu này tác giả đã sử dụng hỗn hợp sơn khuôn M7 và M9 với dung môi pha là cồn hoặc xĕng để sơn khuôn cho đúc các xyclon từ thép chịu nhiệt crôm (xem hình 2: M7, M9). Hình 7. Ảnh SEM-EDS của mẫu hỗn hợp sơn khuôn M9 Hình 8. Ảnh cấu trúc hiển vi quang học của mẫu sử dụng hỗn hợp sơn khuôn M9, tẩm thực hệ glyceregia, độ phóng đại 100x Từ hình 5 cho thấy các lớp hỗn hợp sơn khuôn đã thể hiện rõ vai trò chịu nhiệt, che chắn bề mặt để không gây phản ứng cháy cát dẫn đến dính bám vào sản phẩm thép đúc. Những hỗn hợp sơn khuôn chất lượng M7, M8, M9 của hệ MgO - Al2O3 - bentonit - nhựa thông - cồn (hoặc xĕng) đã tạo được lớp bền chắc phủ trên bề mặt khuôn không thấm khí tạo hổng, tạo sức cĕng bề mặt co màng sơn. Lớp hỗn hợp sơn khuôn tạo spinen bền chắc, kín khít khống chế các phản ứng cháy, tạo xỉ, khống chế dò dỉ thép và cát chộn lẫn làm hỏng sản phẩm đúc. Từ hình 8 cho thấy các lớp hỗn hợp sơn khuôn đã thể hiện rõ vai trò chịu nhiệt, che chắn bề mặt để không gây phản ứng cháy cát dẫn đến dính bám vào sản phẩm thép đúc. Những hỗn hợp sơn khuôn chất lượng M7, M8, M9 của hệ MgO - Al2O3 - bentonit - nhựa thông - cồn (hoặc xĕng) đã tạo được lớp bền chắc phủ trên bề mặt khuôn không thấm khí tạo hổng, tạo sức cĕng bề mặt co màng sơn. Lớp hỗn hợp sơn khuôn tạo spinen bền chắc, kín khít khống chế các phản ứng cháy, tạo xỉ, khống chế rò rỉ thép và cát trộn lẫn làm hỏng sản phẩm đúc. Lớp hỗn hợp sơn khuôn kiểu M3, hệ MgO - CaO - nhựa thông (dung môi dầu, xylen, toluen) xốp, hổng, không mịn, không kín khít trên bề mặt đã ảnh hưởng đến cấu trúc lớp thép sát với lớp hỗn hợp sơn khuôn cũng thô, ráp, không đều và không có trật tự. Lớp hỗn hợp sơn khuôn M7, M9, hệ MgO - Al2O3 - bentonit - nhựa thông (dung môi pha là cồn, xĕng) tạo ra được spinen bền chắc, mịn, khít che kín bề mặt khuôn đã làm cho nền thép sát với lớp hỗn hợp sơn khuôn có cấu trúc tinh thể mịn, đều và trật tự, đây là bề mặt chất lượng và hoàn chỉnh. Kết quả nghiên cứu về hình thái, cấu trúc của lớp hỗn hợp sơn khuôn đã bổ sung thêm cho kết quả và đánh giá kết quả về độ chịu nhiệt của hỗn hợp sơn khuôn ở bảng 3 và đã làm sáng tỏ những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của hỗn hợp sơn khuôn manhezit cho đúc thép hợp kim. 5. KẾT LUẬN - Độ chịu nhiệt của hỗn hợp sơn khuôn manhezit phụ thuộc vào thành phần MgO, chất độn, chất kết dính và dung môi pha. - Hỗn hợp sơn khuôn có thành phần gồm 200 g MgO - 5 g CaO - 10 g nhựa thông với dung môi pha là 200 g toluen có cấu trúc hạt thô, xốp và hổng khí, độ bền nhiệt thấp, dính bám cát, cấu trúc nền thép sát lớp hỗn hợp sơn khuôn thô, ráp, hổng khí, không đều và không có trật tự. - Hỗn hợp sơn khuôn hệ (MgO - Al2O3- bentonit - nhựa thông) có độ chịu nhiệt thấp không ổn định. - Hỗn hợp sơn khuôn có thành phần gồm 200 g MgO - 10 g Al2O3 - 15 g bentonit - 10 g nhựa thông với dung môi pha là 200 g cồn có cấu trúc hạt mịn, lớp bề mặt tạo spinen bền chắc, độ bền nhiệt cao ổn định, cấu trúc lớp thép sát lớp hỗn hợp sơn khuôn có tinh thể mịn, đều sắp xếp trật tự NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 54 Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số 2 (69) 2020 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tô Duy Phương (2005), Tuyển tập báo cáo khoa học tổng kết đề tài cấp Viện Khoa học vật liệu. [2] Tô Duy Phương (2006), Tuyển tập báo cáo khoa học tổng kết đề tài cấp T.P. Hà Nội. [3] Tô Duy Phương (2007), Tuyển tập báo cáo khoa học tổng kết đề tài cấp Bộ Công Thương. [4] Ulrich J, (1987), Vysokoteplotni vlastnosti naterovych hmot pro liti ocelovychs odlitku, Slevarenstvi XXXV, Vol.10, pp. 422-424. [5] Hruby K, (1986), Zdokonaleni natery na formy... litiny, SVUM Brno,Vol. 1. [6] Hruby K, (1985), Natery na formy... tezke odlitky, SVUM Brno. [7] Ulrich J, (1987), Ochranny ucinek naterovych hmot forem a jader litiny, Slevarenstvi XXXV, Vol.10, pp. 235-240. [8] Hodgkinson N. A, (1999), Proc. of 40th Indian Foundry Congress, Calcutta Jan, Vol.6, pp. 23-26. [9] Abasev V. K. (1979), Reakce plynu s povrchem smesi, Slevarenstvi XXVII,Vol.11,pp. 480-481. THÔNG TIN TÁC GIẢ Nguyễn Thị Hồng Nhung - Tóm tắt quá trình đào tạo, nghiên cứu (thời điểm tốt nghiệp và chương trình đào tạo, nghiên cứu): + Năm 2007: Tốt nghiệp Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, chuyên ngành Luyện kim màu và luyện kim bột, khoa Khoa học & Kỹ thuật vật liệu. + Năm 2012: Tốt nghiệp Thạc sĩ khoa học, chuyên ngành Khoa học & Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. - Tóm tắt công việc hiện tại: Giảng viên khoa Cơ khí, Trường Đại học Sao Đỏ. - Lĩnh vực quan tâm: Vật liệu. - Email: hongnhungsaodo@gmail.com. - Điện thoại: 0944183794.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfnghien_cuu_anh_huong_cua_mot_so_thanh_phan_hon_hop_son_khuon.pdf