BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - VŨ ĐÌNH HUY NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CẦU HÓA GANG CHỊU NHIỆT, NÂNG CAO CƠ TÍNH CỦA GHI THIẾT BỊ THIÊU KẾT Chuyên ngành: Khoa học Kỹ thuật vật liệu LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT VẬT LIỆU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN THỊ THU HIỀN Hà Nội – 2014 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Hà Nội, ngày 05 tháng 06 năm 2014 Tác giả Vũ Đình Huy Mục Lục Trang Lời cam đoan ………………………………………………………………………….i Mục lục ……………………………………………………………………………… Danh mục hình ……………………………………………………………………….3 Danh mục bảng ……………………………………………………………………….5 MỞ ĐẦU ………………………………………………………………………………6 PHẦN I TỔNG QUAN …………………………………………………………… Khái niệm ưu điểm gang cầu ………………………………… Tình hình sản xuất gang cầu giới …………………………………… Thực trạng tình hình sản xuất chất lượng gang cầu Việt Nam ………… PHẦN II NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT …………………………………………10 Khái quát chung gang cầu ……………………………………………… 10 1.1 Tổ chức tế vi gang cầu … ……………………………………… 10 1.2 Tính chất lý gang cầu ………………………………………… 11 Khái quát chung gang chịu nhiệt ……………………………………… 14 2.1 Khái niệm chung gang chịu nhiệt ………………………………… 14 2.2 Gang silic có graphit dạng cầu ………………………………………… 16 Lý thuyết trình biến tính cầu hóa gang ………………………………… 18 Các yếu tố ảnh hưởng tới hình thành tổ chức, tính chất gang cầu … 20 4.1 Thành phần hóa học …………………………………………………… 20 4.1.1 Ảnh hưởng Cacbon silic……………………………………… 20 4.1.2 Ảnh hưởng Mangan ……………………………………………… 22 4.1.3 Ảnh hưởng Photpho ……………………………………………… 23 4.1.4 Ảnh hưởng lưu huỳnh …………………………………………… 23 4.2 Chất biến tính …………………………………………………………… 25 4.2.1 Tác dụng chất biến tính cầu hóa gang lỏng ……………… 26 4.2.2 Ảnh hưởng loại lượng chất biến tính tới trình cầu hóa.… 27 4.3 Ảnh hưởng nhiệt độ biến tính ……………………………………… 28 4.4 Ảnh hưởng thời gian biến tính ……………………………………… 30 4.5 Ảnh hưởng chiều dày thành vật đúc ………………………………….30 Các phương pháp biến tính gang lỏng hợp kim trung gian Mg …… 31 Các công nghệ tạo khuôn đúc gang cầu ……………………………… 35 6.1 Công nghệ chế tạo khuôn cát – đất sét …………………………… 36 6.2 Công nghệ chế tạo khuôn cát – nước thủy tinh ….……………….…36 6.3 Công nghệ chế tạo khuôn cát – nhựa ………………………… … 38 6.3.1 Công nghệ khuôn cát nhựa đóng rắn nguội ………………………… 38 6.3.2 Công nghệ khuôn cát nhựa đóng rắn nóng ………………………… 39 PHẦN III NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM………………………………………41 Lựa chọn mác gang nghiên cứu……………………………………………… 41 Nội dung nghiên cứu……………………………………………………………41 Thiết bị nghiên cứu…………………………………………………………… 41 Kết nghiên cứu…………………………………………………………… 44 4.1 Công nghệ chế tạo gang cầu silic………………………………………….44 4.1.1 Công nghệ nấu luyện……………………………………………… .44 4.1.2 Công nghệ đúc……………………………………………………… 51 4.2 Kết đạt thảo luận…………………………………………….54 4.3 Sản phẩm chế tạo đề tài……………………………………………….62 KẾT LUẬN………………………………………………………………………… 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………… 65 Danh mục hình Hình 2.1 Tổ chức tế vi gang cầu ……………………………………………… 10 Hình 2.2 Mối quan hệ tổ chức kim loại với giới hạn chảy độ dẻo gang cầu …………………………………………………………………………………….11 Hình 2.3 Sự phụ thuộc độ bền, giới hạn chảy độ cứng …………………… 14 Hình 2.4 Ảnh hưởng thành phần cacbon đương lượng đến độ bền kéo độ dãn dài gang cầu ………………………………………………………………………21 Hình 2.5 Đồ quan hệ thành phần cacbon silic tới mức độ cầu hóa …… 22 Hình 2.6 Quan hệ %S gang lượng chất biến tính Fe-Si-Ce ………… 23 Hình 2.7 Tính chất học gang cầu sau biến tính phụ thuộc vào mức độ khử S gang …………………………………………………………………………… 25 Hình 2.8 Ảnh hưởng nhiệt độ biến tính tới hiệu sử dụng chất biến tính độ bền gang cầu …………………………………………………………………… 29 Hình 2.9 Biến tính chụp nhấn ………………………………………………….31 Hình 2.10 Biến tính dây nhồi ………………………………………………… 32 Hình 2.11 Thùng biến tính thông thường ………………………………………… 33 Hình 2.12 Thùng biến tính Sandwich ……………………………………………… 34 Hình 2.13 Thùng biến tính Tundissh-cover ………………………………………….34 Hình 2.14 Thùng biến tính liên tục dòng chảy ……………………………… 35 Hình 3.1 Lò trung tần JP7-450 GGW-750 ………………………………………… 42 Hình 3.2 Máy phân tích quang phổ phát xạ Shimadzu PDA 7000 ………………… 43 Hình 3.3 Kính hiển vi quang học KHV Axioviert 40MAT ………………………….43 Hình 3.4 Nồi rót dùng để biến tính cầu hóa ……………………………… ……… 48 Hình 3.5 Quá trình biến tính cầu hóa thực tế ……………………………………… 50 Hình 3.6 Kích thước sản phẩm ………………………………………………… 52 Hình 3.7 Cách bố trí khuôn đúc rót …………………………………………… 54 Hình 3.8 Kích thước mẫu đúc để xác định tính chất lý tổ chức tế vi ………….55 Hình 3.9 Kích thước mẫu để xác định độ bền kéo ………………………………… 56 Hình 3.10 Ảnh tổ chức tế vi mẫu gang cầu mẻ sau đánh bóng (100x) ……… 57 Hình 3.11 Ảnh tổ chức tế vi mẫu gang cầu mẻ sau tẩm thực (100x) … 57 Hình 3.12 Ảnh tổ chức tế vi mẫu gang cầu mẻ (200x) ……………………….58 Hình 3.13 Ảnh tổ chức tế vi mẫu gang cầu mẻ sau đánh bóng (100x) ……… 60 Hình 3.14 Ảnh tổ chức tế vi mẫu gang cầu mẻ sau tẩm thực (100x) ………….60 Hình 3.15 Ảnh tổ chức tế vi mẫu gang cầu mẻ (200x) ……………………… 61 Hình 3.16 Sản phẩm ghi thiết bị thiêu kết ………………………………………… 62 Danh mục bảng Bảng 2.1 Sự thay đổi độ bền kéo gang cầu phụ thuộc vào chiều dày vật đúc … 12 Bảng 2.2 Sự phụ thuộc giới hạn chảy gang cầu vào chiều dày thành vật đúc … 13 Bảng 2.3 Thành phần hóa học gang chịu nhiệt (tiêu chuẩn GB 9437 – 88) …………16 Bảng 2.4 Khả chống gỉ gang Si ………………………………………… 17 Bảng 2.5 Sự nở gang Si giữ nhiệt độ cao 150h …………………… 18 Bảng 2.6 Thành phần hóa học số chất cầu hóa thường sử dụng Việt Nam … 28 Bảng 3.1 Tiêu chuẩn yêu cầu mác gang nghiên cứu …………………………… 41 Bảng 3.2 Thành phần nguyên liệu dùng để nấu luyện gang cầu Silic ………… 45 Bảng 3.3 Hệ số cháy hao nguyên tố hợp kim …………………………… 45 Bảng 3.4 Phối liệu mẻ nấu thí nghiệm ………………………………………… 46 Bảng 3.5 Thành phần hóa học mẫu mẻ ……………………………………… 55 Bảng 3.6 Kết thử tính mẫu mẻ ……………………………………… 56 Bảng 3.7 Thành phần hóa học mẫu mẻ ……………………………………… 59 Bảng 3.8 Kết thử tính mẫu mẻ ……………………………………… 59 Bảng 3.9 Bảng so sánh mức tiêu hao …… ……………………………………… 63 MỞ ĐẦU Trong thời kì hội nhập với kinh tế giới, nước ta tiến nhanh đường công nghiệp hóa, đại hóa Các ngành công nghiệp luyện kim, khí chế tạo máy,… phát triển mạnh khắp nước Theo đà phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp yêu cầu nâng cao chất lượng hàng hóa để đáp ứng yêu cầu thị trường giới nhu cầu sử dụng vật liệu có chất lượng cao với giá thành cạnh tranh lớn Để đáp ứng nhu cầu việc sử dụng gang cầu ngành công nghiệp nói chung ngành khí chế tạo máy nói riêng chiếm ưu Gang cầu có độ dẻo độ bền cao hẳn gang xám, xấp xỉ độ bền độ dẻo thép đúc, gang cầu lại có tính đúc tốt thép, trọng lượng riêng gang cầu nhỏ thép (khoảng – 10%) Ngoài gang cầu có hợp kim hóa nguyên tố Silic, Nhôm, Crôm vật liệu bền nhiệt sử dụng làm sàn lò, ghi lò nhà máy xi măng, lò nhiệt luyện, hay dây truyền thiêu kết; làm nồi nấu hợp kim màu, phận trao đổi nhiệt, chi tiết nồi cách, treo,… Chính lí em lựa chọn đề tài “ Nghiên cứu công nghệ cầu hóa gang chịu nhiệt, nâng cao tính ghi thiết bị thiêu kết ”, với mong muốn xây dựng quy trình nấu luyện, cầu hóa tối ưu cho gang chịu nhiệt mác RQTSi5 để đạt thành phần hóa học, tính theo tiêu chuẩn đặc biệt nâng cao mức độ cầu hóa Em xin chân thành cám ơn giúp đỡ, đóng góp thầy cô môn Đặc biệt TS.Trần Thị Thu Hiền trực tiếp hướng dẫn em suốt trình làm luận văn Tôi xin cám ơn lãnh đạo Viện Luyện kim đen tạo điều kiện thuận lợi cho trình thực nghiệm đề tài Tuy nhiên trình thực đề tài, em không tránh khỏi hạn chế thiếu sót, mong có góp ý quý báu thầy cô PHẦN I TỔNG QUAN Khái niệm ƣu điểm gang cầu Gang cầu gang có tổ chức graphit dạng hình cầu, bề mặt nhẵn Vì graphit dạng cầu dạng thu gọn nhất, chia cắt kim loại đầu nhọn để tập trung ứng suất graphit dạng gang xám nên độ bền gang cầu cao hẳn so với độ bền gang xám, xấp xỉ thép (khoảng 70 – 90% độ bền thép) Các đặc điểm tính gang cầu: - Giới hạn bền kéo giới hạn chảy cao, khoảng 400 – 1000MPa tức tương đương với thép cacbon thông thường CT38 hay C45 - Có độ dẻo độ dai tương đối cao: độ dẻo  = 5-15%; độ dai va đập ak = 300600KJ/m2, có so với thép cao gang xám nhiều Do gang cầu bị phá hủy giòn - Độ cứng vừa phải ( ~ 200HB ) nên dễ gia công cắt gọt Đặc điểm quan trọng gang thường gang cầu chúng sử dụng để sản xuất chi tiết nhỏ từ vài trăm gram đến chi tiết lớn có trọng lượng 150 vật đúc; chi tiết thành dày (đến 1000mm) , chi tiết thành mỏng (đến – 5mm) Mặt khác, độ chảy loãng gang cầu cao thép, nhiệt độ đông đặc gang cầu thấp thép nên tính đúc gang tốt thép nhiều cho phép việc đúc từ gang cầu chi tiết thành mỏng dễ dàng nhiều so với đúc từ thép Ngoài trọng lượng riêng gang cầu nhỏ trọng lượng riêng thép (khoảng – 10%) nên người ta sử dụng gang cầu độ bền cao thay cho thép để làm giảm trọng lượng máy móc Ví dụ đặc trưng thay thép đúc gang cầu độ bền cao như: trục cán, đế khung máy cán, búa máy, máy dập,…Để sản xuất chi tiết làm việc điều kiện nhiệt độ cao, người ta sử dụng vật liệu gang cầu hợp kim hóa Silic, Nhôm Crôm Về giá thành sản xuất, theo nghiên cứu Liên Xô trước đây, lấy giá thành sản xuất gang xám gaphit 100% giá thành sản xuất gang xám biến tính 110%, gang cầu 130%, thép rèn 226%, thép đúc 252% Như giá thành sản xuất gang cầu rẻ chất lượng mà đạt được.[1] Do tính chất ưu việt chất lượng công nghệ, hiệu kinh tế mà gang cầu loại vật liệu ưu tiên phát triển Tình hình sản xuất gang cầu giới Với hiệu kinh tế sản xuất tính tính chất làm việc tốt mà người ta sử dụng gang cầu thay ngày nhiều cho gang dẻo, thép rèn thép đúc Do tăng trưởng không ngừng hàng năm gang cầu giới vào khoảng từ 3-5% làm thay đổi nhiều cấu sử dụng vật liệu, đặc biệt nước công nghiệp phát triển Tỷ lệ sử dụng vật đúc gang cầu so với tổng sản lượng vật đúc tăng từ năm 1973 tới năm 2003 Mỹ từ 10,3% lên 31,7%, Nhật từ 16,3% lên 31,6%, Pháp từ 17,8% lên 43,4% Năm 2003 sản lượng gang cầu so với tổng sản lượng vật đúc Đức 34,8%, Hà Lan 47,3%, Áo 45,6%, Trung Quốc 24%, Hàn Quốc 30,2% Đài Loan 17,5% Như vậy, gang cầu vật liệu có tăng trưởng vượt bậc, đặc biệt nước công nghiệp phát triển.[2] Việc nghiên cứu hoàn thiện công nghệ, thiết bị công nghệ chế tạo gang cầu giới phát triển nhanh, gang cầu sản xuất nước công nghiệp phát triển đạt tiêu lý tính phù hợp với yêu cầu sử dụng Do vậy, gang cầu vật liệu chiếm ưu công nghiệp chế tạo máy Thực trạng tình hình sản xuất chất lƣợng gang cầu Việt Nam 10 4.1.2 Công nghệ đúc Sơ đồ công nghệ chế tạo vật đúc: Chuẩn bị vật liệu Trộn hỗn hợp làm khuôn Khay chứa Chế tạo mẫu Lắp mẫu vào mạp Thao tác làm sửa khuôn Lắp ráp ruột Lắp ráp khuôn Dàn khuôn Rót khuôn Dỡ khuôn, làm Kho thành phẩm 53 Chuẩn bị vật liệu làm ruột Trộn hỗn hợp làm ruột Làm ruột Sấy ruột a Yêu cầu kỹ thuật sản phẩm đề tài Sản phẩm đề tài lựa chọn để chế tạo chi tiết ghi thiết bị thiêu kết, hình dạng kích thước chi tiết thể hình 3.6 Yêu cầu kỹ thuật chi tiết: làm việc môi trường nhiệt độ 700oC – 800oC, kích thước phần lắp ghép phải đạt độ xác cao để việc tháo lắp dễ dàng Để đảm bảo đạt yêu cầu trên, chi tiết đúc phải đạt yêu cầu sau: - Chi tiết đúc không rỗ khí, rỗ xỉ nứt vỡ Không có tượng rỗ xốp, co ngót - Các bề mặt vật đúc phải phẳng, nhẵn, kích thước hai đầu phải đạt độ xác ± 2mm Hình 3.6 Kích thƣớc sản phẩm 54 b Công nghệ đúc chế tạo khuôn đúc  Công nghệ đúc: Các kích thước chiều dày chi tiết từ 25-31mm, chuyển tiếp chỗ dày chỗ mỏng không đột ngột nên có khả gây nứt chi tiết, chọn phương pháp bù ngót trực tiếp cho vật đúc từ hệ thống rót Mặt khác, khối lượng chi tiết tương đối nhỏ (xấp xỉ 3kg) nên sử dụng phương án rót chồng tầng khuôn, tầng có hòm khuôn ghép với nhau, cụ thể hình 3.7 Do chi tiết sản phẩm đề tài không yêu cầu cao chất lượng bề mặt hay độ xác cao kích thước nên mẫu làm gỗ, sơn để chống bám dính tăng độ sắc nét cho khuôn  Hỗn hợp làm khuôn: Công nghệ khuôn chọn công nghệ khuôn cát – nước thủy tinh, đóng rắn CO2 Thành phần cụ thể sau: - Lớp cát áo: Cát thạch anh 84% (% tính theo khối lượng) Đất sét kaolinit 8% Nước thủy tinh (ρ = 1,4; M = 2,5) 8% - Lớp cát đệm: Cát thạch anh 92% Nước thủy tinh (ρ = 1,4; M =2,5) 8%  Sơn khuôn: Để bề mặt vật đúc không bị cháy cát bị bám dính cát, sử dụng biện pháp sơn bề mặt khuôn đúc hỗn hợp sơn khuôn phấn chì 55 Thành phần hỗn hợp sơn khuôn: phấn chì đen (97 – 98%) + nhựa thông (2- 3%) Sau pha với cồn công nghiệp 90o để dung dịch sơn khuôn có tỷ trọng 1,4 – 1,7kg/dm3 Dùng súng phun sơn để phun lên bề mặt khuôn đúc Hình 3.7 Cách bố trí khuôn đúc rót 4.2 Kết đạt đƣợc thảo luận Sau tính toán phối liệu tiến hành mẻ nấu đúc theo quy trình công nghệ nêu Kết mẻ nấu đạt sau:  Mẻ nấu 1: 56 - Kết thành phần hóa học mẻ 1: Kết đạt bảng 3.5 Bảng 3.5 Thành phần hóa học mẫu mẻ Tên mẫu Phân tích hóa học Thành phần hóa học (%) C Mn Si Mg P Mẫu 2,42 0,54 5,56 0,03 0,018 Mẫu 2,40 0,55 5,52 0,02 0,0175 0,008 2,43 0,16 6,00 0,02 0,012 Phân tích quang phổ S 0,0083 0,007 (mẫu 1) - Mẫu để xác định tính chất lý tổ chức tế vi lấy đầu mẻ rót Kích thước, hình dạng mẫu hình 3.8, sau gia công mẫu thử độ bền theo kích thước hình 3.9 Độ cứng độ bền mẫu xác định trạng thái sau ủ để khử ứng suất Các kết thu tính chất lý gang thể bảng 3.6 Hình 3.8 Kích thƣớc mẫu đúc để xác định tính chất lý tổ chức tế vi 57 Hình 3.9 Kích thƣớc mẫu để xác định độ bền kéo Bảng 3.6 Kết thử tính mẫu mẻ Chỉ tiêu tính Kết Đơn vị Độ cứng 305 HB Độ bền kéo 770 MPa Giới hạn chảy 735 MPa - Sau tiến hành xác định cấu trúc pha mẫu gang cầu kính hiển vi quang học KHV Axiovert 40 MAT, thu kết tổ chức tế vi hình 3.10 hình 3.11 Theo tiêu chuẩn ASTM A247 ảnh chụp tổ chức tế vi mẫu chưa tẩm thực, xác định mức cầu hóa mẻ 80,3% Thông qua ảnh chụp tổ chức tế vi mẫu tẩm thực, xác định tổ chức kim loại chủ yếu ferit, có peclit 58 Hình 3.10 Ảnh tổ chức tế vi mẫu gang cầu mẻ sau đánh bóng (100x) Hình 3.11 Ảnh tổ chức tế vi mẫu gang cầu mẻ sau tẩm thực (100x) 59 - So sánh kết thành phần hóa học tính chất lý đạt với tiêu chuẩn mác gang nghiên cứu, thấy gang đề tài nấu đạt mác yêu cầu Về mức cầu hóa mới đạt giới hạn dưới, độ cầu chưa tốt chưa đồng (hình 3.12) Điều giải thích trình nấu luyện mẻ 1, chất biến tính cầu hóa che phủ lớp sắt thép vụn fero silic, rót khoảng 1/2 lượng gang lỏng nồi rót phản ứng cầu hóa xảy dẫn đến trình cầu hóa không đồng đều, lượng chất biến tính cháy hao nhiều, kết làm giảm chất lượng cầu hóa Hình 3.12 Ảnh tổ chức tế vi mẫu gang cầu mẻ (200x)  Mẻ nấu 2: 60 Khi tiến hành nấu luyện mẻ 2, để không xảy lỗi trình cầu hóa mẻ để nâng cao chất lượng cầu hóa, tiến hành biện pháp sau: dùng gậy sắt dài, đầu hàn thép dày khoảng 15mm, có kích thước hố cầu hóa Dùng gậy đè nén lên lớp sắt thép vụn che phủ hố cầu hóa, có tác dụng vách ngăn để điều chỉnh thời điểm xảy phản ứng cầu hóa Sau gang lỏng rót hết nồi rót, rút gậy sắt lên để phản ứng cầu hóa xảy Sau biến tính cầu hóa xong dùng tro rơm phủ lên bề mặt nước gang để tránh tượng khử cầu Việc lấy mẫu gia công mẫu để xác định thành phần hóa học, tính chất lý tổ chức tế vi làm tương tự mẻ Các kết thành phần hóa tính chất lý thể bảng 3.7 bảng 3.8 Bảng 3.7 Thành phần hóa học mẫu mẻ Tên mẫu Thành phần hóa học (%) C Mn Si Mg P S Phân tích Mẫu 2,75 0,53 5,50 0,092 0,021 0,0076 hóa học Mẫu 2,73 0,50 5,46 0,090 0,021 0,008 2,80 0,52 5,70 0,11 0,018 0,006 Mẫu phân tích quang phổ (mẫu 1) Bảng 3.8 Kết thử tính mẫu mẻ Tính chất lý Kết Đơn vị Độ cứng 294 HB Độ bền kéo 725 MPa Giới hạn chảy 706 MPa 61 Hình 3.13 Ảnh tổ chức tế vi mẫu gang cầu mẻ sau đánh bóng (100x) Hình 3.14 Ảnh tổ chức tế vi mẫu gang cầu mẻ sau tẩm thực (100x) 62 Kết tổ chức tế vi gang cầu mẻ thể hình 3.13 hình 3.14 Dựa ảnh chụp tổ chức tế vi mẫu gang cầu tiêu chuẩn ASTM A247, xác định mức độ cầu hóa mẻ 88 %, tổ chức kim loại ferit Quan sát tổ chức tế vi mẫu gang cầu hình 3.15, thấy độ cầu graphit mẻ tốt đồng mẻ Như với biện pháp sử dụng để điều chỉnh phản ứng cầu hóa xảy thời điểm nâng cao hệ số sử dụng chất biến tính, giúp cho trình cầu hóa đồng hơn, dẫn đến chất lượng cầu hóa mẻ cải thiện nâng cao so với mẻ Hình 3.15 Ảnh tổ chức tế vi mẫu gang cầu mẻ (200x) 63 So sánh tính gang cầu mẻ thấy mẻ có tính cao mẻ 2, điều giải thích thông qua viêc quan sát tổ chức mẻ hình 3.12 hình 3.15: mẻ có tổ chức (ferit + peclit) , mẻ có tổ chức ferit Với kết thành phần hóa học tính chất lý đạt mẻ 2, so với tiêu chuẩn mác gang nghiên cứu, thấy gang đề tài nấu đạt mác yêu cầu 4.3 Sản phẩm chế tạo đề tài Sản phẩm ghi thiết bị thiêu kết đề tài chế tạo (như hình 3.16) có khối lượng nhỏ (xấp xỉ 3kg), kích thước không qua phức tạp, chiều dày sản phẩm 20 – 30mm, chuyển tiếp thành dày mỏng không đột ngột, thực tế sử dụng chịu tải trọng lớn Do sản phẩm sau đúc cần khử bỏ hết ứng suất sử dụng Việc khử bỏ ứng suất thực cách sau đúc rót xong, phủ thêm cát nóng vào đậu ngót đậu rót, giữ sau 24 dỡ sản phẩm khỏi khuôn, làm sản phẩm để sau tháng đem sử dụng Hình 3.16 Sản phẩm ghi thiết bị thiêu kết 64 Sản phẩm đem dùng thử phân xưởng thiêu kết nhà máy Luyện gang, thuộc Công ty cổ phần Gang thép Thái Nguyên Sau thời gian theo dõi dùng thử, nhận đánh giá nhà máy sản phẩm đề tài sau: tiêu hao thấp, đủ độ bền chắc, tạo vết nứt tháo lắp dễ dàng So với ghi mà nhà dùng sản phẩm ghi đề tài chế tạo tốt hơn, điều thể bảng so sánh lượng tiêu hao khối lượng ghi để sản xuất sản phẩm quặng thiêu kết: Bảng 3.9 Bảng so sánh mức tiêu hao Loại ghi Ghi đề tài gang cầu chịu nhiệt Ghi nhà máy gang xám chịu nhiệt Ghi nhà máy gang xám thường Tiêu hao thực tế Tiêu hao định mức (kg/tấn sản phẩm) (kg/tấn sản phẩm) 0,052 0,15 0.089 0,15 0,148 0,15 65 KẾT LUẬN Qua việc nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm, xác lập quy trình công nghệ chế tạo ghi thiết bị thiêu kết gang cầu chịu nhiệt mác RQTSi5 sau:  Công nghệ nấu luyện gồm: - Nguyên vật liệu: thép phế CT3, than điện cực, FeSi75 - Thiết bị nấu luyện: lò cảm ứng trung tần 750kg Trung Quốc - Tính toán phối liệu Quy trình nấu luyện  Công nghệ biến tính cầu hóa gồm: - Sử dụng chất biến tính FeSiMg6RE3 với hàm lượng 2,5% - Thiết bị biến tính: nồi rót có hố cầu hóa vách ngăn - Nhiệt độ biến tính: ~ 1500oC - Thời gian biến tính: 1,5 – 3phút  Công nghệ đúc gồm: - Công nghệ chế tạo khuôn: công nghệ khuôn cát – nước thủy tinh, đóng rắn CO2 - Phương pháp đúc rót: rót chồng tầng khuôn Hệ thống bù ngót trực tiếp đậu rót Mác gang nấu đạt thành phần hóa học tính theo tiêu chuẩn Tổ chức Ferit, mức cầu hóa đạt 88% Sản phẩm ghi thiết bị thiêu kết đề tài đem dùng thử phân xưởng thiêu kết nhà máy Luyện gang, thuộc Công ty cổ phần Gang thép Thái Nguyên, đánh giá đạt yêu cầu kỹ thuật tốt ghi nhà máy sử dụng 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn Tân (2004), Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật “Nghiên cứu công nghệ đúc chi tiết máy đặc biệt gang cầu cường độ cao, gang hợp kim” Hội khoa học Đúc Luyện kim Việt Nam (2010), Báo cáo hội thảo khoa học “ Phát triển công nghệ đúc, gang thép kim loại màu” S Hass, K Röhrig, Gieserei-Praxis (1999)Nr 4, S.154-165 Kazamichi Shimizu, Yaer Xinba, Masahito Tanaka and Hideki Shudai (2009), “Mechanical Properties of Spheroidal Graphite Cast Iron Made by Reduced Pressure Frozen Mold Castin Process”, Materials Transactions, Vol.50, No.5 (2009) pp 1128 to 1134, The Japan Institute of Metals Phạm Thị Mai Phương (2001), Báo cáo tổng kết “ Nghiên cứu công nghệ sản xuất gang hợp kim silic nhằm nâng cao tính chịu nhiệt vật liệu” Dr.Torbjorn Skaland, Developments in Cast Iron Metallurgical Treatment Quách Tất Bát (2003), Luận văn cao học, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Tạ Văn Thất, Công nghệ nhiệt luyện Magnesium Versus Sulphur in Ductile Iron- Elkem, Technical in for mation 28 10 Nguyễn Hữu Dũng (2012), Kỹ thuật nấu luyện hợp kim đúc, NXB – Bách khoa Hà Nội 11 Nguyễn Ngọc Hà (2006), Các phương pháp công nghệ đúc đặc biệt, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh 12 Bùi Anh Hòa, Nguyễn Sơn Lâm (2010), Luyện thép hợp kim thép đặc biệt, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 67 ... nồi nấu hợp kim màu, phận trao đổi nhiệt, chi tiết nồi cách, treo,… Chính lí em lựa chọn đề tài “ Nghiên cứu công nghệ cầu hóa gang chịu nhiệt, nâng cao tính ghi thiết bị thiêu kết ”, với mong muốn... nước công nghiệp phát triển.[2] Việc nghiên cứu hoàn thiện công nghệ, thiết bị công nghệ chế tạo gang cầu giới phát triển nhanh, gang cầu sản xuất nước công nghiệp phát triển đạt tiêu lý tính phù... việc nghiên cứu để chủ động mặt công nghệ đảm bảo ổn định chất lượng gang cầu cần thiết Khi chất lượng gang cầu kiểm soát cho phép sản xuất vật đúc gang cầu có chất lượng đáp ứng yêu cầu công nghệ