Đang tải... (xem toàn văn)
II. Tài liệu tham khảo: Cuốn sổ tay vật liệu ,báo,tạp chí,các tài liệu liên quan.. III. Nội dung phần thuyết minh 3.0: Lời nói đầu. 3.1: Tổng quan về thép. 3.2: Khái niệm. 3.3: Phân loại. 3.4: Các yêu câu về thép chịu nhiệt. 3.5: Áp dụng trong ngành ô tô. 3.6: Kết luận.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI CHUYÊN ĐỀ :THÉP CHỊU NHIỆT Lớp Ô TÔ 3-K9 NHÓM 05 Hà Nội -2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Giáo viên hưỡng dẫn: T.S ĐỖ NGỌC TU CHUYÊN ĐỀ:THÉP CHỊU NHIỆT Nhóm 5: Nhóm trưởng: VŨ VĂN PHƯƠNG NGUYỄN HỮU PHƯỚC VŨ VĂN QUANG ĐÀO HỮU QUANG NGUYỄN NGỌC PHONG BÙI MINH QUÂN PHẠM NGỌC LỰC PHÙNG TRỌNG NGHĨA LÃ VĂN MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘICỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Độc Lập– Tự Do - Hạnh Phúc TÌM HIỂU VỀ THÉP CHỊU NHIỆT I.Tên đề tài : Tìm hiểu về thép chịu nhiệt và đưa loại thép chịu nhiệt tốt làm xupap đông ô tô II Tài liệu tham khảo: Cuốn sổ tay vật liệu ,báo,tạp chí,các tài liệu liên quan III Nội dung phần thuyết minh 3.0: Lời nói đầu 3.1: Tổng quan về thép 3.2: Khái niệm 3.3: Phân loại 3.4: Các yêu câu về thép chịu nhiệt 3.5: Áp dụng ngành ô tô 3.6: Kết luận LỜI NÓI ĐẦU Chúng ta biết, sự phát triển xã hội loài người gắn liền với sự phát triển công cụ sản xuất và kỹ thuật, mà vật liệu là yếu tố định cho hai ngành này Với sự phát triển vũ bão khoa học và kỹ thuật vai trò vật liệu càng ngày càng trở nên quan trọng Có nhiều loại vật liệu với tính vượt trội, đặc biệt đời nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển khoa học – công nghiệ và đời sống vật liệu áp điện, vật liệu siêu dẫn, cacbon nanotube, … Tuy nhiên, vật liệu truyền thống thép giữ một vai trò quan trọng sản xuất và đời sống chúng ta so với các loại vật liệu khác việc sản xuất thép với khối lượng lớn là dễ dàng, ít tốn kém; ta có thể điều chỉnh hàm lượng, phương pháp xử lý, nấu luyện… để tạo nhiều loại thép khác nhằm đáp ứng các mục đích sử dụng khác thực tế -Trong cuộc sống, ta dễ dàng bắt gặp các loại đồ dùng, chi tiết, máy móc,…được chế tạo từ thép Tuy nhiên, chi tiết nào làm từ một loại thép; phải tùy vào chức năng, mục đích sử dụng và yêu cầu chi tiết cần chế tạo để lựa chọn loại thép cho phù hợp Có vậy chi tiết tạo đảm bảo chất lượng Có loại thép chính đó là Thép cacbon và thép hợp kim Và hôm chúng ta nghiên về thép chịu nhiệt làm xupap xả một phần thép hợp kim 3.1 Khái niệm -Thép hợp kimlà loại thép chứa nó một lượng thành phần các nguyên tố hợp kim thích hợp Người ta cố ý đưa vào các nguyên tố đặc biệt với một lượng định để làm thay đổi tổ chức và tính chất thép Các nguyên tố đặc biệt gọi là nguyên tố hợp kim: Cr, Ni, Mn, Si, W, V, Co, Mo, Ti, Cu Chính nhờ các nguyên tố hợp kim đó mà làm cho thép hợp kim nói chung có ưu điểm vượt trội so với thép cacbon 3.2 Đặc điểm - Về tính thép hợp kim nói chung có độ bền cao hẳn thép cacbon Điều này thể hiện đặc biệt rõ ràng sau nhiệt luyện và ram - Về tính chịu nhiệt độ cao: thép hợp kim giữ tính cao trang thái nhiệt độ cao 200°C Muốn đạt điều này thép phải hợp kim hóa một số nguyên tố với hàm lượng tương đối cao - Các tính chất vật lý và hóa học đặc biệt từ tính, tính giãn nở nhiệt, tính chống ăn mòn… 3.3 Phân loại -Asutenitic: là thép chịu nhiêt thông dụng nhất, loại có chứa 7%Ni,16% Cr, 0,08%C (max) +Đặc tính:Khả chịu ăn mòn cao tầm nhiệt độ rộng,không bị nhiễm tư ̀,mềm dẻo,dễ uốn,dễ hàn +Ứng dụng:Được sử dung nhiều để làm đồ gia dụng,bình chứa,ống công nghiệp, tàu thuyền công nghiệp,vỏ ngoài khiến trúc,các công trình xây dựng khác… - Ferritic: là tên khoa học mã thép có tên đại làSUS 430, 410, 409 là loại thép có tính chất lý giống với thépmềm lại có khả chịu ăn mòn cao, loại có chứakhoảng 12%-17% +Đặc tính:Ferritic cho độ dẻo khá tốt, định hình và chống ăn mòn +Ứng dụng:được sử dụng nhiều kiến trúc và làm đồ gia dụng,nồi hơi,máy giặt,các kiến truc nhà -Duplex:là loại thép có tính chất “ở giữa” loại Ferritic và Austenitic (hợp kimFeCr-Ni-(Mo)-N) +Đặc tính:độ bền chịu lực cao và độ mềm dẻo,khả chống ăn mòn hóa học cao C 570°C sự tạo thành lopws oxyt trở nên nhanh đột ngột cấu trúc chủ yếu là FeO xốp.vì vậy phải hợp kim thép bang crom, molipden,silic để tạo nên các oxyt tương ứng với cấu tạo oxyt chặt có tính bảo vệ cao,nhiệt độ làm việc càng cao lượng nguyên tố đặc biệt là crom càng phải cao 3.5 Áp Dụng Trong Ngành Ô Tô - Thép làm Xupap Xả 3.5.1 Tổng quát -Trong các động đốt trong, xupap xả là chi tiết làm việc các điều kiện nặng nhất: tải trọng cao, chịu nhiệt độ cao 650 - 700°C khí cháy thải và bị mài mòn đuôi và cạnh vát va đập Để chế tạo nó chúng ta dùng hai loại thép mactenxit và austenit với lượng cacbon khoảng 0,40 - 0,50% để bảo đảm có tính chống mài mòn định - Cacbon là nguyên tố với sắt tạo thành dung dịch đặc hòa tan có hạn,cacbon có thể hòa tan vào thép với tỉ lệ định điều kiện định Trong tổ chức ferit: nhiệt độ thường khoảng 20°C cacbon chi có thể hòa tan 0.006%; nhiệt độ 723 °C(nhiệt độ chuyển biến peclit ) cacbon có thể hòa tan 0,02%,còn nhiệt độ >1400°C hòa tan khoảng 0,5% 3.5.2 Thép làm xupap xả: Trong các động đốt trong, xupap xả là chi tiết làm việc các điều kiện nặng nhất: tải trọng cao, chịu nhiệt độ cao 650 - 700oC khí cháy thải và bị mài mòn đuôi và cạnh vát va đập Để chế tạo nó người ta dùng hai loại thép mactenxit vàaustenit với lượng cacbon khoảng 0,40 - 0,50% để bảo đảm có tính chống mài mòn định a,Thép mactenxit Thép chứa crôm cao (9,0 - 10,0%) và silic (2%), ngoài có thể them môlipđen, đó là các nguyên tố vừa nâng cao tính chống ăn mòn hóa học (tạo nên lớp vảy ôxyt Cr2O3, SiO2 bền, xít chặt) vừa có tính chống ram tốt để không làm giảm độ bền, độ cứng làm việc nhiệt độ cao - tính cứng nóng Các mác thép thường dùng nước ta là ΓOCT 40X9C2 và 40X10C2M, thuộc loại thép mactenxit tự Nhiệt luyện bao gồm (1000 - 1100oC) + ram (700 - 750oC) với các chú ý sau - Nhiệt độ ram cao nhiệt độ làm việc, đó làm việc tính không bị biến xấu - Thép mác 40X9C2 bị giòn ram loại II khá mạnh, sau ram phải làm nguội nước - Để nâng cao tính chống mài mòn đuôi là phần chịu ma sát với bề mặt cam mà không chịu nhiệt độ cao, người ta tiến hành đầu mút đó cách nung cảm ứng, lửa hay điện phân Sau ram thấp đạt độ cứng HRC 45 - 50 Tuy nhiên loại thép này có tính bền nóng không cao, dùng các động xăng với công suất nhỏ Với động điêzen và cường hóa phải dùng thép austenit Bảng 5.11 Thành phần hóa học (%) các mác thép làm xupap xả b, Thép austenit -Thép austenit làm xupap phải có cacbon trung bình 0,35 - 0,50%, crôm cao và niken cao để mở rộng khu vực γ Thép này có nhược điểm là độ cứng thấp HB 160 - 200 và nâng cao lên cách tôi, nên đầu mút thấm nitơ, cạnh vát hàn đắp stêlit (loại hợp kim cứng nấu chảy có 35%Cr, - 2%C, lại là Co) -Xupap nạp không chịu nhiệt độ cao nên làm ΓOCT 40XH 3.5.2 Các phương pháp làm xupap xả 3.5.2.1Phương pháp một -Để làm xupap ,ta có thể dùng loại thép chịu nhiệt Martensiticvới một chút thay đổi về cách chế tạo và nguồn nhiên liệu tạo thứ vật liệu tuyệt vời này: -Tạo loại thép này chúng ta Nhiệt luyện:bao gồm (1000 - 1100oC) + ram (700 - 750oC) - Nhiệt độ ram cao nhiệt độ làm việc động cơ, đó làm việc tính không bị biến xấu, vật liệu bền - Trong đó loại thép mác 40X9C2 cần phải chú ý loại thép này bị giòn ram loại II khá mạnh, sau ram phải làm nguội nước - Và để nâng cao tính chống mài mòn đuôi là phần chịu ma sát với bề mặt cam mà không chịu nhiệt độ cao, người ta tiến hành đầu mút đó cách nung cảm ứng, lửa hay điện phân Sau ram thấp đạt độ cứng HRC 45 – 50 là 3.5.2.2 Phương pháp hai - Có thể lựa chọn thép austenit làm xupap,có cacbon trung bình 0,35 - 0,50%, crôm cao và niken cao để mở rộng khu vực γ Tuy nhiên thép này có nhược điểm là độ cứng thấp HB 160 - 200 và nâng cao lên cách tôi, nênđầu mút thấm nitơ, cạnh vát hàn đắp stêlit (loại hợp kim cứng nấu chảy có 35%Cr, - 2%C, lại là Co) 3.6 kết luận Sau thời gian nghiên cứu làm chuyên đề thép chịu nhiệt đến em hoàn thành với sự hưỡng dẫn tận tình thầy giáo Trong đề tài này em tập trung sâu tim hiêu về ảnh hưởng thép với hàm lượng các nguyên tố tạo thành,về điều kiện làm việc thép ảnh hưởng nào Và từ đó cung đưa cho em them thông tin để đến gần với việc nghiên cứu vật liệu Thông qua chuyên đề giúp em hiểu rõ tầm quan trọng định điều kiện làm việc thép,nguyên liệu tạo thép,cách nhiệt luyện và ram với một số mac thép.và điiều đó em nghĩ các nhà chuyên môn nghiên cứu và tìm cách nâng cao tính phục vụ cho nhu cầu đời sống.do thời gian hạn chế,nhiều phần chưa trang bị thời gian học tại trường,tài liệu tham khảo hạn chế và chưa cập nhật đủ thông tin nên em tự nhận thấy cần hoàn thiện thêm Qua chuyên đề bổ xung thêm cho em kiến thức về động cơ, hiểu xâu về hoạt đông xupap.Sau em mong sự bảo thầy giáo để em hoàn thiện về kiến thức đề tài này Hà nội -2015