Nghiên cứu tổ chức và độ cứng tế vi bề mặt búa nghiền

40 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 1(60).2018 NGHIÊN CỨU TỔ CHỨC VÀ ĐỘ CỨNG TẾ VI BỀ MẶT BÚA NGHIỀN STUDY ON MICROSTRUCTURE AND MICROHARDNESS OF THE HAMMER SURFACE Ngô Hữu Mạnh, Trịnh Văn Cường Email: manh.nh.1981@gmail.com Trường Đại học Sao Đỏ Ngày nhận bài: 6/3/2018 Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 24/3/2018 Ngày chấp nhận đăng: 28/3/2018 Tóm tắt Cấu trúc và độ cứng tế vi có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng chịu va đập và chị

pdf6 trang | Chia sẻ: huong20 | Ngày: 18/01/2022 | Lượt xem: 16 | Lượt tải: 0download
Tóm tắt tài liệu Nghiên cứu tổ chức và độ cứng tế vi bề mặt búa nghiền, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
u mài mòn của búa nghiền. Trên bề mặt búa nghiền, ngoài cacbit dạng hạt như CrxCy, sự có mặt của hỗn hợp Cr-Fe-C dạng sợi sẽ làm tăng độ cứng, khả năng chịu mài mòn, chịu va đập của kim loại lớp đắp. Đây là yếu tố quyết định đến tuổi thọ và hiệu quả làm việc của búa nghiền liệu. Trong bài báo này, nhóm tác giả nghiên cứu cấu trúc tế vi, độ cứng tế vi, khả năng chịu mài mòn, chịu va đập của lớp kim loại trên bề mặt búa nghiền. Quá trình phân tích lý thuyết kết hợp với thử nghiệm sẽ giúp dự đoán và đánh giá tuổi thọ của búa nghiền liệu. Từ khoá: Cấu trúc tế vi; độ cứng; độ cứng tế vi; hàn đắp; búa nghiền. Abstract The microstructure and microhardness have a strong influence to the impact and abrasion resistance of the hammer mill. On the surface of the hammer mill, beside of grain carbide as CrxCy, the presence of Cr-Fe-C fiber will increase the hardness, abrasion resistance and impact resistance of the surface metal. This is a decisive factor to the long time and performance of the hammer mill. In this paper, the authors study on the microstructure, microhardness, abrasion resistance, impact resistance of the metal surface on the hammer. Theoretical analysis combined with the experiment will predict and evaluate the long time of the hammer mill. Keywords: Microstructures; hardness; microhardness; overlay welding; hammer. 1. GIỚI THIỆU CHUNG Trong quá trình làm việc, búa nghiền chịu va đập liên tục với cường độ mạnh. Sự va đập kết hợp với hiện tượng mòn ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ của búa nghiền và hiệu quả sản xuất. Nếu búa nghiền được chế tạo bằng thép cường lực, chịu va đập, chịu mài mòn thì chi phí sản xuất sẽ rất lớn ảnh hưởng đến giá thành sản phẩm, giảm tính cạnh tranh và gây lãng phí vật liệu quý. Vì vậy, giải pháp tốt nhất đó là chế tạo búa nghiền gồm phần thân (cốt/nền) và phần làm việc. Phần làm việc được chế tạo từ thép hợp kim cứng, chịu ứng suất, chịu va đập, chịu mài mòn. Phần thân của búa nghiền thường chế tạo từ thép cacbon thấp để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật về tính hàn, độ dẻo và giảm giá thành sản phẩm [1]. Lớp kim loại làm việc trên bề mặt của búa nghiền được phủ lên nền thép cacbon thấp bằng quá trình hàn. Thực tế cho thấy, để hàn hai loại kim loại khác nhau về bản chất và đặc tính là không dễ. Trong trường hợp này, ngoài yếu tố kinh tế, cần có công nghệ và quy trình hàn phù hợp để đảm bảo sự liên kết tốt giữa lớp kim loại hàn trên bề mặt với thân búa. Và công nghệ hàn FCAW (Flux Cored Arc Welding) được lựa chọn để đáp ứng các yêu cầu trên. Trong bài báo này, nhóm tác giả sẽ phân tích cấu trúc và độ cứng tế vi của lớp đắp trên bề mặt búa nghiền. Đây là những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ và hiệu quả làm việc của búa nghiền. Quá trình hàn đắp búa nghiền được thực hiện bằng công nghệ hàn FCAW. Crom cacbit (Cr7C3) có độ cứng cao, khả năng chịu mài mòn và chống xói mòn tốt. Vì vậy, nó thường được sử dụng để tạo lớp bề mặt chịu mài mòn và chống xói mòn [2] Kim loại nền là γ-Fe có độ dai va đập cao khi kết hợp với Cr7C3 sẽ là giải pháp tốt nhất để tạo liên kim (Cr, Fe)7C3 có độ cứng cao, khả năng chịu mài mòn và chống xói mòn tốt [3]. Tổ chức kim loại mối hàn được xác định nhờ sử dụng phương pháp kim tương học với sự hỗ trợ của hiển vi quang học (OM - Optical Microscopy) và hiển vi điện tử quét (SEM - Scanning Electron Microscopy). Độ cứng tế vi được xác định và phân tích theo chiều sâu lớp kim loại đắp nhằm đánh giá mức độ giảm về giá trị của chúng. Đây là cơ sở khoa học để xây dựng quy trình hàn phù hợp hơn với thực tế và tiết kiệm chi phí sản xuất. Đồng thời xác định được tổ chức tế vi và độ cứng tế vi của lớp đắp trên bề mặt búa nghiền. LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 1(60).2018 41 2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM Để làm cơ sở xác định vật liệu hàn, nhóm tác giả xây dựng mô hình thực nghiệm. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm dựa trên sự ứng xử của bề mặt RSM (RSM - Response Surface Modeling) được sử dụng để dự đoán, tối ưu hóa các thông số thành phần vật liệu hàn đắp búa nghiền. Quá trình phân tích một số loại dây hàn hợp kim nền Co, Ni, Fe của các hãng sản xuất, nhóm tác giả ưu tiên lựa chọn dây hàn hợp kim nền Fe vì vật liệu này phù hợp với thực tế sản xuất. Bảng 1. Các thành hợp kim của vật liệu hàn. TT Thành phần hợp kim Ký hiệu Hàm lượng (% theo khối lượng) 1 Vônfram các bít WC 6 ÷ 10 2 Crôm các bít CrC 20 ÷ 30 3 Các bon C 1,0 ÷ 3,0 4 Sắt Fe Nền Trong các thành phần hợp kim trên, CrC, WC và C có ảnh hưởng đến độ cứng của kim loại mối hàn (H) được nhóm tác giả khảo sát, phân tích sự biến thiên và chọn làm biến đầu vào. Phân tích 3 yếu tố là 3 thông số vật liệu có ảnh hưởng lớn đến độ cứng của mối hàn. Các thông số được phân tích lần lượt là Vônfram các bít (WC), Crôm các bít (CrC) và Các bon (C). Bảng 2. Bảng giá trị biến thiên của các thành phần vật liệu hàn Thành phần hợp kim Đơn vị Ký hiệu Mã hóa Mức độ biến thiên -1 0 +1 Vônfram các bít % WC x1 6 8 10 Crôm các bít % CrC x2 20 25 30 Các bon % C x3 1 2 3 Với yêu cầu đầu ra là H = 58 ÷ 62HRC, nhóm tác giả phân tích các yếu tố đầu vào là hàm lượng các thành phần hợp kim WC, CrC và C dựa trên mối quan hệ tương quan giữa chúng. Với bất kỳ sự thay đổi nào về hàm lượng của WC, CrC và C đều dẫn đến sự thay đổi của H. Phương trình thực nghiệm kiểu 2 mức, 3 yếu tố có dạng tổng quát như sau: N = 2k +3 = 23 + 3 = 11 (1) Trong đó: N số thí nghiệm được thực hiện; k các biến số ảnh hưởng, k = 3. Theo mô hình này, có tổng số 11 thí nghiệm được thực hiện. Trong đó, mức độ biến thiên của biến thấp nhất là (-1) và cao nhất là (+1). Mối quan hệ giữa các biến số đầu vào là các thành phần hợp kim và sự ảnh hưởng của chúng đến độ cứng (H) của kim loại mối hàn được mô tả bằng hàm số dưới đây. H = f(WC, CrC, C) (2) Trong đó: H độ cứng của kim loại mối hàn (HRC); WC hàm lượng Vônfram các bít (%); CrC hàm lượng Crôm các bít (%); C hàm lượng Các bon (%). Phương trình hồi quy dạng tổng quát như sau: (3) Trong đó: a0, ai, aij là các hệ số xi, xj là biến số, i≠j, 1≤i, j≤k Phương trình hồi quy bậc nhất với các biến số WC, CrC, C ảnh hưởng đến độ cứng của kim loại mối hàn (H) có dạng như phương trình (4) dưới đây: (4) Kết quả phân tích ANOVA, tác giả đã xác định được hệ số tương quan R2 = 99,5% và hệ số phù hợp với mô hình thực nghiệm Q2 = 83,8%. Phân tích kết quả thực nghiệm kết hợp sử dụng phần mềm Modde, tác giả đã xác định được các giá trị của phương trình hồi quy (5) như sau: (5) Phân tích phương trình hồi quy (5) thấy rằng, các thành phần hợp kim Vônfram các bít (WC), Crôm các bít (CrC) và Các bon (C) có hướng tỉ lệ thuận với độ cứng H. Trong đó, mức độ ảnh hưởng đến H của WC là lớn nhất, tiếp theo là CrC, và cuối cùng là C. Bảng 3. Giá trị các thành phần hợp kim ảnh hưởng đến độ cứng kim loại mối hàn. TT Các biến mã hóa Giá trị các biến thực Độ cứng H (HRC) x1 x2 x3 WC (%) CrC (%) C (%) 1 -1 -1 -1 6 20 1 58 2 1 -1 -1 10 20 1 61 42 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 1(60).2018 TT Các biến mã hóa Giá trị các biến thực Độ cứng H (HRC) x1 x2 x3 WC (%) CrC (%) C (%) 3 -1 1 -1 6 30 1 60 4 1 1 -1 10 30 1 61 5 -1 -1 1 6 20 3 59 6 1 -1 1 10 20 3 63 7 -1 1 1 6 30 3 60 8 1 1 1 10 30 3 63 9 0 0 0 8 25 2 60 10 0 0 0 8 25 2 60 11 0 0 0 8 25 2 60 Quá trình phân tích thấy rằng, khi thay đổi giá trị của các biến số đầu vào là hàm lượng các thành phần hợp kim sẽ dẫn đến sự thay đổi giá trị của H. Khi tăng hoặc giảm hàm lượng của WC, CrC hay C đều dẫn đến sự biến thiên về độ cứng (H) của kim loại mối hàn. Tuy nhiên, mức độ biến thiên của H là khác nhau. Hình 1. Mối quan hệ tương quan giữa WC, CrC, C và H Phân tích Hình 1 thấy rằng, H bị ảnh hưởng lớn nhất bởi WC, sau đó là CrC. Vì vậy, khi cần thay đổi giá trị của H, chỉ cần thay đổi giá trị của WC hoặc CrC hoặc cả WC và CrC. Hình 2. Ảnh hưởng của WC và CrC đến H khi C=1,0% và C=3,0% Phân tích hình 2 thấy rằng, khi điều chỉnh hàm lượng Các bon từ mức C = 1,0% lên mức C = 3,0% thì độ cứng của kim loại mối hàn H có sự gia tăng. Tuy nhiên, mức độ tăng của H là không lớn. Mặt khác, khi tăng hàm lượng C có thể gây ra hiện tượng giòn và nứt kim loại mối hàn. Khi hàm lượng C = 1,0% thì độ cứng H = 57,16 ÷ 60,76HRC. Biểu đồ H gần như cân bằng giữa WC và CrC. Khi hàm lượng C = 3,0% thì độ cứng H = 57,91 ÷ 63,31HRC. Biểu đồ H bị lệch nhiều hơn về phía CrC. Hình 3. Ảnh hưởng của WC và C đến H khi CrC=20% và CrC=30% Phân tích Hình 3 thấy rằng, khi điều chỉnh hàm lượng của CrC thì giá trị độ cứng H của kim loại mối hàn cũng có sự thay đổi theo hướng tỉ lệ thuận với sự thay đổi hàm lượng của CrC. Khi hàm lượng CrC = 20% thì độ cứng H = 57,16 ÷ 60,76HRC. Khi hàm lượng CrC = 30% thì độ cứng H = 58,91 ÷ 63,41 HRC. Sự gia tăng hàm lượng CrC sẽ tạo điều kiện cho sự hình thành liên kim Fe-CrC-C làm tăng cường độ cứng và khả năng chịu mài mòn cho kim loại mối hàn. Hình 4. Ảnh hưởng của CrC và C đến H khi WC=6% và WC=10% Phân tích Hình 4 thấy rằng, khi điều chỉnh hàm lượng WC tăng từ mức 6,0% lên 10% thì độ cứng của kim loại mối hàn H cũng có sự thay đổi theo hướng tỉ lệ thuận với sự gia tăng của WC. Khi hàm lượng WC = 6,0% thì độ cứng H = 57,16 ÷ 59,86 HRC. Khi hàm lượng WC = 10% thì độ cứng H = 58,91 ÷ 63,41HRC. Như vậy, quá trình khảo sát và phân tích sự ảnh hưởng của các thành phần hợp kim WC, CrC, C đến độ cứng H của kim loại mối hàn thấy rằng, giá trị của H phụ thuộc vào hàm lượng của từng thành phần hợp kim. Với mỗi sự thay đổi hàm lượng của các thành phần hợp kim đều dẫn đến sự thay đổi về giá trị của H. Giá trị của H thay đổi theo xu hướng tuyến tính với sự thay đổi về hàm lượng WC, CrC và C. Trong đó, mức độ ảnh hưởng đến H của WC là lớn hơn của CrC. 3. VẬT LIỆU THỬ NGHIỆM 3.1. Vật liệu nền Thân của búa nghiền được chế tạo từ thép CT38 dạng tấm, được cán nóng hoặc bằng phương pháp đúc. Chiều dày tùy thuộc vào mục đích sử dụng, thiết bị. Nó thường nằm trong khoảng 30÷50 mm. LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 1(60).2018 43 Hình 5. Phôi búa nghiền Bảng 4. Thành phần hóa học của thép CT38 theo TCVN 1765-85 [4] %C %Si %Mn %S %P 0,14÷ 0,22 0,12÷ 0,3 0,40÷ 0,60 ≤ 0,04 ≤ 0,045 Bảng 5. Cơ tính của thép CT38 theo TCVN 1765 - 85 [4] Giới hạn bền (MPa) Giới hạn chảy (MPa) Độ giãn dài (%) 380÷470 > 235 > 25 3.2. Vật liệu hàn Quá trình hàn sử dụng công nghệ hàn FCAW nên vật liệu hàn gồm hai loại là vật liệu hàn lót và vật liệu hàn phủ lớp bề mặt. Vật liệu hàn lót được sử dụng là dây hàn lõi thuốc Hardcored MN-O, tiêu chuẩn DIN 555 MF 7-200 KNP của hãng Innovative Alloys. Đường kính dây hàn 1,6÷2,4 mm. Thông số kỹ thuật của dây hàn Hardcored MN-O được trình bày trong bảng 6. Bảng 6. Thành phần hóa học của dây hàn lõi thuốc Hardcored MN-O [5, 6]. %C %Si %Mn %Ni 0,6 0,6 14,0 3,5 Vật liệu hàn phủ được sử dụng là dây hàn lõi thuốc Hardcored 101Mo, tiêu chuẩn DIN 555 MF 10-60-GR của hãng Innovative Alloys. Đường kính dây hàn 1,6÷2,8 mm. Thông số kỹ thuật của dây hàn Hardcored 101Mo được trình bày trong bảng 7. Bảng 7. Thành phần hóa học của dây hàn lõi thuốc Hardcored 101Mo [5, 6] %C %Si %Mn %Cr %Mo 5,25 1,0 1,35 27,2 1,0 Dây hàn Hardcored 101Mo cho phép nhận được lớp kim loại đắp có độ cứng cao, chịu va đập, chịu mài mòn. Dây hàn Hardcored 101Mo có hàm lượng Crom (Cr) cao sẽ kết hợp với Cacbon (C) để tạo ra Crom cacbit nhằm tăng độ cứng cho kim loại lớp đắp. Sự có mặt của nguyên tố Molipden (Mo) nhằm tạo liên kim Cr-Mo làm tăng khả năng chịu mài mòn, chịu nhiệt cho kim loại mối hàn khi có sự va đập và sinh nhiệt do ma sát. Bên cạnh đó, nguyên tố Sắt (Fe) sẽ kết hợp với Cr và C để tạo ra hỗn hợp Cr-Fe-C nhằm tăng khả năng liên kết và khả năng chịu mài mòn cho kim loại mối hàn. 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 4.1. Chế độ hàn Chế độ hàn là yếu tố quan trọng quyết định đến công suất nguồn nhiệt, hình dạng và kích thước mối hàn [7]. Đây là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mối hàn. Các thông số chế độ hàn FCAW được tác giả tính toán, xác định trên cơ sở lý thuyết và thực nghiệm hàn. Bảng 8. Bảng thông số hàn FCAW Thông số chế độ hàn Ký hiệu Giá trị Đường kính dây hàn (mm) dd 1,6 Cường độ dòng hàn (A) Ih 200÷250 Điện áp hàn (V) Uh 28÷30 Tốc độ cấp dây hàn (m/phút) Vd 3,5÷5,0 Số lớp hàn (lớp) n 2 4.2. Quy trình hàn Trước khi hàn, vật hàn được làm sạch, gia nhiệt 150÷250oC. Vật hàn (búa) được kẹp trên đồ gá. Mối hàn được thực hiện ở vị trí hàn bằng. Quy trình hàn được xây dựng trên cơ sở lý thuyết và phải phù hợp điều kiện thực tế nhằm nhận được mối hàn (kim loại lớp bề mặt) có tổ chức và đặc tính như mong muốn. Trước khi hàn đắp cứng, một lớp hàn lót (đệm) bằng dây hàn lõi thuốc Hardcored MN-O là cần thiết để tăng cường khả năng liên kết giữa phần nền với lớp đắp cứng sau đó. Đồng thời, lớp đắp bằng dây hàn lõi thuốc Hardcored MN-O còn giúp làm tăng cường khả năng chịu mài mòn cho lớp đắp thông qua hàm lượng Mn tham gia vào kim loại mối hàn. Hình 6. Búa sau khi hàn lớp lót 44 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 1(60).2018 Trước khi hàn đắp cứng, bề mặt búa nghiền được làm sạch để đảm bảo nhận được mối hàn tốt nhất. Lớp hàn đắp sẽ được hàn phủ kín phần đầu của búa nghiền bằng dây hàn lõi thuốc Hardcored 101Mo. Đây là vùng làm việc chính của búa nghiền, vì vậy để đảm bảo khả năng làm việc cho búa nghiền, chiều dày lớp đắp cần đạt 3÷5 mm. Vì vậy, nhóm tác giả đã thực hiện 02 lớp hàn đắp. Chiều dày mỗi lớp hàn 2÷2,5 mm. Các đường hàn được tính toán chiều rộng phù hợp để bề mặt nhận được đảm bảo độ phẳng. Sau mỗi lớp hàn, bề mặt búa phải được làm sạch. Vật hàn được làm nguội tự nhiên trong không khí, không nên làm nguội đột ngột để hạn chế hiện tượng tách lớp. Kim loại bề mặt sau khi hàn đắp 02 lớp sẽ có độ cứng 60÷62 HRC. Đây là cơ sở để lớp kim loại được hàn đắp trên bề mặt của búa nghiền đảm bảo các yêu cầu như có độ cứng cao, chịu va đập, tăng khả năng liên kết, hạn chế bong, tróc hoặc vỡ mảnh khi làm việc. Hình 7. Búa sau khi được hàn đắp hoàn thiện 4.3. Tổ chức kim loại mối hàn Do sử dụng phương pháp hàn nóng chảy nên kim loại mối hàn là hỗn hợp gồm vật liệu cơ bản và vật liệu bổ sung từ dây hàn. Sau khi hàn, mẫu kiểm tra kim tương được cắt ra từ vật hàn. Sau đó, mẫu thử được mài bóng và tẩm thực màu để thuận lợi cho cho trình phân tích cấu trúc. Mẫu thử được quan sát và chụp ảnh bằng thiết bị hiển vi quang học (OM) với độ phóng đại từ 50 đến 1000 lần. Kết quả phân tích ảnh chụp cấu trúc kim loại vùng mối hàn thấy rằng, mật độ các hạt Crom cacbit là rất lớn. Điều này cho phép kim loại mối hàn đạt được độ cứng cao mà không cần bất kỳ tác động nào từ bên ngoài. Hình 8. Tổ chức tế vi kim loại mối hàn (OM, x500) Ảnh chụp bằng kỹ thuật SEM với độ phóng đại 5000 lần, cho phép quan sát rõ nét tổ chức kim loại mối hàn. Phân tích ảnh chụp siêu tế vi bằng kỹ thuật SEM thấy rằng, kim loại mối hàn ngoài tổ chức dạng hạt còn có tổ chức dạng sợi. Các sợi được xác định là hỗn hợp Cr-Fe-C và Cr-Mn nằm xen kẽ với Crom cacbit dạng hạt. Nằm giữa các pha cứng (A) là các pha mềm (B). Sự phân bố các pha A và B xen kẽ sẽ tăng cường khả năng liên kết, hạn chế hiện tượng nứt và tách lớp. Sự có mặt của hỗn hợp Cr-Fe-C và Cr-Mn dạng sợi sẽ làm gia tăng đáng kể khả năng chịu va đập và chịu mài mòn cho kim loại mối hàn. Hình 9. Tổ chức siêu tế vi kim loại mối hàn (SEM, x5000) Vùng tiếp giáp giữa kim loại mối hàn với kim loại nền có sự phân vùng khá rõ rệt. Không thấy xuất hiện vùng đệm và khuyết tật giữa vùng kim loại mối hàn với kim loại nền. Có những vị trí kim loại mối hàn và kim loại nền hòa tan hoàn toàn vào nhau. Đây là cơ sở để đánh giá sự liên kết giữa kim loại lớp đắp với kim loại nền là tốt. Hình 10. Tổ chức kim loại mối hàn vùng biên giới (OM, x500) Như vậy, tổ chức kim loại mối hàn tồn tại cả pha cứng và pha mềm nằm xen kẽ nhau. Pha cứng gồm hỗn hợp Cr-Fe-C và Cr-Mn dạng sợi. Bên cạnh đó còn có Crom cacbit dạng hạt. Đây là yếu tố quyết định đến tuổi thọ và khả năng làm việc của búa nghiền bởi nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ cứng, khả năng chịu mài mòn, chịu va đập của kim loại mối hàn. LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 1(60).2018 45 4.4. Độ cứng của kim loại mối hàn Độ cứng lớp đắp trên bề mặt búa nghiền được xác định nhằm đảm bảo khả năng làm việc của bề mặt, cũng như tuổi thọ của búa. Đây là cơ sở để đánh giá cơ tính của lớp đắp. Các vị trí kiểm tra độ cứng trên mối hàn gồm các điểm khác nhau có hướng từ đỉnh xuống chân mối hàn. Hình 11. Các vị trí kiểm tra độ cứng trên vùng kim loại mối hàn và vùng lân cận (OM, x200) Bảng 9. Bảng kết quả đo độ cứng trên vùng kim loại mối hàn Điểm kiểm tra Khoảng cách giữa các điểm (µm) Độ cứng tế vi (HV0,1) H1 250 517 H2 300 601 H3 350 674 H4 400 746 H5 450 812 Phân tích kết quả đo độ cứng lớp đắp thấy rằng, độ cứng có xu hướng giảm dần độ lớn (tuyến tính) từ đỉnh mối hàn xuống chân mối hàn. Ở vùng gần tiếp giáp với kim loại nền (vùng chân mối hàn), độ cứng bị giảm đáng kể so với độ cứng trên bề mặt. 5. KẾT LUẬN Kim loại lớp đắp có sự liên kết tốt với kim loại nền. Không tồn tại khuyết tật và vùng đệm tại vùng biên giới giữa kim loại mối hàn với kim loại nền. Tổ chức kim loại mối hàn gồm hai pha cứng và mềm nằm xen kẽ nhau làm tăng khả năng liên kết giữa các pha. Pha cứng gồm hỗn hợp Cr-Fe-C và Cr-Mn dạng sợi. Bên cạnh đó còn có Crom cacbit dạng hạt làm tăng độ cứng, khả năng chịu mài mòn, chịu va đập kim loại lớp đắp. Độ cứng tế vi của kim loại lớp đắp dao động trong khoảng 517÷812HV01. Độ cứng này có xu hướng giảm dần từ đỉnh mối hàn xuống vùng tiếp giáp với kim loại nền. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Ngô Hữu Mạnh, Tạ Hồng Phong, Nguyễn Đức Hải (2015). Nghiên cứu cấu trúc tế vi và độ cứng của lớp đắp bề mặt trục vít trong lĩnh vực sản xuất gạch ngói. Kỷ yếu Hội nghị Khoa học và Công nghệ toàn quốc về Cơ khí lần thứ IV, TP. Hồ Chính Minh 11/2015, tập 2, trang 357-363. [2]. Yuan-Fu Liu, Jian-Min Han, Rong-Hua Li, Wei- Jing Li, Xiang-Yang Xu, Jin-Hua Wang, Si-Ze Yang (2006). Microstructure and dry-sliding wear resistance of PTA clad (Cr, Fe)7C3/γ-Fe ceramal composite coating. Applied Surface Science, 252 (2006) 7539-7544. [3]. Yuan-Fu Liu, Zhi-Ying Xia, Jian-Min Han, Gu-Ling Zhang, Si-Ze Yang (2006). Microstructure and wear behavior of (Cr,Fe)7C3 reinforced composite coating produced by plasma transferred arc weld- surfacing process. Surface & Coatings Technology, 201 (2006) 863-867. [4]. TCVN 1765-85. Thép cacbon, kết cấu thông thường, mác thép và yêu cầu kỹ thuật. [5]. [6]. [7]. Ngô Lê Thông (2007). Công nghệ hàn điện nóng chảy. Tập 1, NXB Khoa học và Kỹ thuật.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfnghien_cuu_to_chuc_va_do_cung_te_vi_be_mat_bua_nghien.pdf