Cho tôi hỏi về thép 18CrMnTi

[ruoinx_1905]

Xin chào mọi người trong diễn đàn.
Hiện tại, để làm dao băm gỗ cho nhà máy giấy, tôi đang sử dụng mác thép 18CrMnTi, cho thấm Cacbon thể rắn trong lò H90 với chiều sâu lớp thấm từ 2.5-3. Sở dĩ chiều sâu thấm như vậy vì sau gia công còn mài đi khoảng 1 nữa. Với cách làm như thế tốn nhiều thời gian và công sức, chất lượng dao cũng không cao lắm, thường sau một ca làm việc là phải mài lại dao. Dao khá to và nặng, chiều dài tới 600.
Tôi đang có ý định cải tiến lại quy trình công nghệ nhiệt luyện loại dao này bằng cách thấm Cacbon thể khí trong lò giếng và sử dụng chất thấm trietanolamin. Nhưng lại mắc một số vấn đề sau xin mọi người trong diễn đàn giúp đỡ:
1. Bảo vệ phần không thấm Cacbon thế nào cho hiệu quả.
2. Hạn chế biến dạng trong khi tôi bằng đồ gá liệu có khả thi không? Nếu có xin hãy chỉ rõ hơn về kết cấu gá tôi.
3. Chế độ điều tiết chất thấm như thế nào để đạt được chiều sâu mong muốn?
Xin cảm ơn!

 

[worm]

Ý muốn cải tiến của bạn khá hay và tiết kiệm chi phí, tuy nhiên, để đảm bảo đạt tối đa yêu cầu của bạn có một số khó khăn nhất định. Trước hết, trả lời cho 3 câu hỏi bạn đặt ra:

1. Bảo vệ vùng không thấm: có thể mạ một lớp đồng mỏng hoặc sơn để tạo màng đồng bảo vệ.
2. Có thể, nhưng không hoàn toàn. Cách tốt nhất là thiết kế gá treo dao thẳng đứng.
3. Nếu có cảm biến đo thì tốt nhất. Còn không chỉ có cách tính toán theo lý thuyết và ... kinh nghiệm sau khi làm thử.

Sau đó, có vài ý kiến sau, hy vọng nó giúp ích cho công việc của bạn.
1. Với hợp chất thấm như bạn chọn, trietanolamin, quá trình thấm này thực chất là thấm C - N thể khí. Khi đó, nhiệt độ thấm chỉ cần khoảng 800 ~ 860 hoặc thấp hơn một chút vẫn có thể đạt yêu cầu về chiều sâu thấm và độ cứng lớp bề mặt cao hơn so với thấm thể rắn. Tham khảo thêm các tài liệu về thấm C - N thể khí cho chắc chắn.

2. Do chi tiết dao vừa dài vừa nặng trong khi vùng làm việc, phần lưỡi dao, lại nhỏ hơn nhiều, tại sao bạn không tính đến phương án lắp ghép? Phần thân dao chỉ cần thép 45 (có thể không cần nhiệt luyện), phần lưỡi có thể chia thành các đoạn ngắn (~100) để nhiệt luyện dễ hơn rồi lắp ghép lại bằng ... vít chìm như các loại dao tiện hiện nay. Khi đó, khi lưỡi mòn thì chỉ cần thay thế phần lưỡi, thời gian chờ sẽ giảm và hiệu quả kinh tế thì cao hơn nhiều (do không phải bỏ toàn bộ dao).

 

[ruoinx_1905]

Cám ơn những đóng góp của W!
Câu hỏi thứ nhất giải quyết theo phương án mạ lớp đồng mỏng là hợp lý, công việc bây giờ là tính toán mạ tiếp theo, coi như xong nhé. Đến câu hỏi 2 nhé, dao trong lò khi nung tôi sẽ ở vị trí thẳng đứng rồi. Nhưng ý tôi khi hỏi câu này là khi mình lấy dao ra khỏi lò nung, trong quá trình làm nguội sẽ làm nguội cùng đồ gá. Vì hiện nay quá trình nắn dao là trong quá trình ram, với mục đích hạn chế sự cong vênh gây ra do tôi tạo thành, xuống mức cho phép khá vất vả. Nếu khi tôi đã hạn chế được sự biến dạng thì sẽ rất tốt. Làm như vậy có khả thi không và có làm độ cứng bề mặt dao tiếp xúc với bề mặt gá bị thấp quá? Gá vẫn ở trạng thái nguội nhé. Vì dao có mấy loại nên gá dùng chung được thì càng tốt.
Còn về phương án dao ghép đã có nghĩ đến nhưng khi xuống xem điều kiện làm việc của con dao đang định cải tiến công nghệ này thấy cũng hơi ghê. Nó được gắn trên bánh đà nặng khoảng 9 tấn, quay trên 1000 vòng phút. Đài dao khoảng chục con và chém được hàng chục tấn gỗ trong một ca làm việc.
Như thế việc ghép dao sẽ khó vì lưỡi dao khá cứng, khoan lỗ bắt vít với phần thân dao liệu có ổn không? Lực va đập trong quá trình làm việc có thể làm gãy phần vít bắt, khi đó dao rơi vào trong máy sẽ hậu quả khó lường.

 

[worm]

Về vấn đề cong vênh, cần phải kiểm soát chặt hai yếu tố là môi trường tôi và chế độ làm nguội môi trường đó.

• Theo cách nói của bạn, sản phẩm sẽ được nhiệt luyện trong lò chu kỳ -->> có thể điểu khiển được quá trình tôi --> tôi trong hai môi trường: nước và dầu. Môi trường nước sẽ đảm bảo đạt được độ cứng và môi trường dầu tiếp theo để hạn chế cong vênh. Và để hạn chế nứt vỡ trong khi tôi nước, có thể sử dụng nước pha polyme (đề tài này của Học viện KTQS và đã thử nghiệm thành công ở Cty cơ khí Hà Nội, và được báo cáo trong một hội thảo khoa học về nhiệt luyện cách đây khoảng hơn 3 năm. Nếu có thể, liên hệ với Bộ môn Vật liệu học, Nhiệt luyện và Xử lý bề mặt ĐHBK HN để xin thêm thông tin).
• Trong quá trình tôi, phải đảm bảo chi tiết cũng vấn được treo thẳng đứng (cho cả gá treo nhúng vào môi trường nguội luôn), và chi tiết phải ở tâm của bể tôi (đảm bảo nguội đều --> bể tôi nên hình tròn hoặc vuông). Nội dung này cũng chính là một đề tài được báo cáo trong buổi hội thảo trên của Nhà máy thuốc lá Thăng Long (để tôi dao cắt thuốc lá có chiều dài gần giống như bạn đặt ra nhưng chiều dày dao chắc chắn mỏng hơn).
• Cơ chế làm nguội môi trường tôi phải hạn chế tuyệt đối các dòng chảy ngang (vuông góc với bề mặt chi tiết) ---> dùng cơ chế làm nguội không tạo dòng chảy hoặc tuần hoàn song song bề mặt)

Về vấn đề ghép, căn cứ theo điều kiện làm việc nặng nhọc đó, ngoài yếu tố ghép bằng vít chìm hoặc bulon, cần phải thiết kế lại vị trí ghép dao để đảm bảo dao luôn chịu lực nén (ép vào bề mặt lắp ghép). VD: ghép bậc.

Hy vọng những ý kiến trên có thể giúp bạn được phần nào. Có gì sẽ tiếp tục trao đổi thêm.
Chúc thành công.

 

[ruoinx_1905]

Chúc giáng sinh vui hỡi các thành viên của diễn đàn!

 

[ruoinx_1905]

Mình vẫn thấy rất băn khoăn. Hiện tại bây giờ đang có 2 hướng để cải tiến công nghệ. Cách bảo vệ bề mặt lớp thấm bằng lớp đồng mỏng sẽ dùng được. Nếu như cách ghép dao mà được thì tốt hơn nữa.
Việc dùng môi trường tôi hiện nay mình đang sử dụng chủ yếu là nước và dầu thôi. Việc dùng dung dịch tôi bằng nước pha Polyme chắc cũng chưa áp dụng ngay được. Hiện tại tôi dao sau thấm chỉ nhúng trong dầu thôi. Không tôi nước qua dầu đâu.

 

[TYA]

về việc chống cac bon hóa một số mặt khi nhiệt luyện, theo "giun" cũng được hoặc dễ dàng hơn là bọc 1 lớp bô - tan vào mặt đó (cái này k rõ t/phần cấu tạo nhưng theo đồng ng của tôi thì nó là hh bột đồng + đất set và 1 số phụ gia. sau tôi chỉ gõ mạnh là long ra)

còn việc thấm , sao lại phải thấm dày vậy ? dao cũng đã g/c cơ trước rồi, sau k thử lượng dư mỏng hơn xem - rút ngắn tg t luyện và g/c mài,vd loung dư 0.5mm ?


Lớp thấm cứng nhất mặt ngoài, việc gia công sâu vào trong làm giảm độ cứng....hay bạn muốn, sd, mài nhiều lần mà chỉ tôi 1 lần ?

 

[ruoinx_1905]

À quên, dao trong quá trình làm việc vẫn phải mài khoảng 60 - 70 mm nữa mới bỏ đi. Thế nên bắt chặt bằng bulon và vít sẽ khó đúng không.

 

[TYA]

mình hok học nghanhf vật liệu, nhưng nhớ hồi sv thày nói thép gàu xúc có tính biến cứng sau khi va đập

việc băm gỗ cũng là lực va đập không biết có dùng đc k?

thép gùa xúc mác nào mình k rõ nhưng tính chất nó cá biệt nên gọi là thép gàu xúc

 

[ruoinx_1905]

Lượng dư mỏng hơn sẽ nhanh mòn, vì dùng thép này không phải thép chịu mài mòn mà. Mình cũng đang nghiên cứu chọn mác thép chứa nhiều Cr hơn nữa để sử dụng thay thế. Nếu thế sẽ phí nhiều vật liệu. kích thước bao của dao là 25x300x600

 

[ruoinx_1905]

à thép gàu xúc thì không nên dùng, không phải không được .Vì dùng sẽ phí lắm. mấy chục cân thép đấy. Gia công hơi nhiều sau khi nhiệt luyện vì bề mặt có một lớp thoát cacbon và bị cong vênh hơi lớn nữa.

 

[worm]

à thép gàu xúc thì không nên dùng, không phải không được .Vì dùng sẽ phí lắm. mấy chục cân thép đấy. Gia công hơi nhiều sau khi nhiệt luyện vì bề mặt có một lớp thoát cacbon và bị cong vênh hơi lớn nữa.

Đã thấm mà còn lo thoát cacbon:106:.

Còn việc ghép dao, muốn chắc ăn hơn nữa thì thiết kế dạng rãnh, kẹp dao ở giữa rồi siết chặt. Việc mài đi thì cũng không ngại. Và nhất là khi ghép bằng vật liệu có khả năng cơ nhiệt luyện như thép đường ray, thép 65Mn ... Do quá trình va đập sẽ làm tăng độ cứng bề mặt ---> giảm độ mài mòn ---> tăng tuổi thọ, và khi đó lại càng nên dùng phương pháp ghép để tăng hiệu quả kinh tế.

 

[ruoinx_1905]

Hi hi. cám ơn nha. có gì chưa rõ xin mọi người giúp đỡ tiếp nha.