Tiểu luận Môn học vật liệu kỹ thuật Tên sản phẩm: nhíp ô tô thép đàn hồi

Nhíp Ô TÔ là bộ phận quan trọng trong hệ thống treo cũng như toàn bộ một chiếc ô tô việc nghiên cứu tính toán để chế tạo ra một sản phâm nhíp là việc không dễ. Vì vậy nhà sản xuất cần tìm hiểu rõ đặc tính vật liệu,điều kiện làm việc cũng như thị hiếu khách hàng bên cạnh đó cần cải tiến công nghệ và dây chuyền sản xuất để tạo ra được sản phẩm có chất lượng đam bảo độ bền tính thẩm mỹ,tính kinh tế.Bên cạnh đó yếu tố môi trường cần được quan tâm. Đối với người tiêu dùng cần chú ý khi sử dụng nhíp cho đúng mục đích,cần đặc tính oan toàn lên hàng đầu sau đó mơi xét tơi tính kinh tế.

doc29 trang | Chia sẻ: lylyngoc | Ngày: 21/08/2014 | Lượt xem: 3936 | Lượt tải: 7download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Tiểu luận Môn học vật liệu kỹ thuật Tên sản phẩm: nhíp ô tô thép đàn hồi, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY TIỂU LUẬN MÔN HỌC VẬT LIỆU KỸ THUẬT TÊN SẢN PHẨM: NHÍP Ô TÔ THÉP ĐÀN HỒI GVHD: Th.S Lê Văn Bình SVTH:Trương Việt Tuấn MSSV:51132181 Lớp: 51ckot Nha Trang, tháng 1năm 2011 LỜI NÓI ĐẦU Trước nay công nghiệp hiện đại luôn là điểm tựa để thúc đẩy nền kinh tế của đất nước phát triển, nói cách khác một nước phát triển là nước có nền công nghiệp hiện đại. Trong đó phương tiện giao thông là một ngành góp công rất lớn cho nền kinh tế của đất nước và nhu cầu đi lại, trao đổi hàng hóa và dịch vụ của nhân dân. Nhưng bên cạnh đó vẫn còn để lại những vấn đề bức xúc về môi trường và cảnh quan… mà nhu cầu tiện lợi hóa các phương tiện giao thông là một trong những vấn đề ưu tiên hàng đầu của bất kỳ một quốc gia nào trên thế giới. Vì vậy, với hoàn cảnh nước ta hiện nay thì việc đẩy mạnh công nghiệp chế tạo ô tô là một trong những giải pháp hiệu quả được chính phủ lựa chọn. Với các tiến bộ vượt bậc của nền khoa học kỹ thuật, ô tô ra đời ngày càng hiện đại, kết cấu gọn nhẹ và đặc biệt có tính năng ưu việt hơn so với trước kia. Để đạt được những yêu cầu kỹ thuật cao trong quá trình chế tạo nhằm tạo được độ bền và khả năng lưu thông tốt thì những nhà chế tạo cũng đã phải tính đến vận tốc và tải trọng có thể đạt đươc của ô tô vi vậy ta phải tính đến khả năng chịu đựng của hệ thống treo ô tô.Và một trong những bộ phận đóng vai trò quan trọng trong hệ thống treo tô đố là nhíp. Từ đó cho thấy được vai trò quan trọng của nhíp trong ô tô. Do kiến thưc về vật liệu kĩ thuật còn hạn hẹp nên bài tiểu luận không tránh khỏi sai sót kính mong thầy cho ý kiến để những bài tiểu luận sau được hoàn thiện. Xin chân thành cảm ơn thầy LÊ VĂN BÌNH bộ môn kỹ thuật tàu thủy và tập thể 51 ôt đã giúp đỡ tôi hoàn thành bài tiểu luận này. Xin chân thành cảm ơn Mục lục trang 1:Tên sản phẩm ……………….................................................................................. 5 -Ứng dụng trong thực tế ……………………………………………………………. 5 - Khả năng thích nghi, khả năng thay thế……………….……... ………………….. 8 -Ký hiệu của vât liệu theo TCVN hoặc tiêu chuẩn khác…………………………. 9 2. Cấu trúc, tổ chức của vật liệu dùng để chế tạo sản phẩm…. …………………. 10 3.Cấu tạo sản phẩm………………………………………………………………….. 13 4.Các phương pháp tạo ra sản phẩm (hoặc vật liệu) này trong thực tế………………………………………………….. …………………. 15 5.Hóa bền và nhiệt luyện:……………………………………………………………. 17 -Cho vật liệu chính………………………………………………... ………………… 17 -Cho dụng cụ gia công, chế biến vật liệu chính trên………………………………. 6.Các phương pháp kiểm tra đánh giá sản phẩm (vật liệu)……. ……………...... 22 7.Chống ăn mòn và bảo vệ vật liệu; bảo hành sản phẩm……………………….... 24 8.Giải quyết rác thải sau sử dụng………………………………............................... 26 9.Đề xuất…………………………………………………………………………… 28 MÔN HỌC :VẬT LIỆU KĨ THUẬT MỤC TIÊU:Trong thời đại kinh tế thị trường hiện nay nhu cầu đi lại của con người ngày càng tăng lên Đó là thuận lợi và cũng là thách thức đối với nghành công ngiệp là một sinh viên nghành kỹ thuật ô tô,nhưng hiểu biết về kết cấu ô tô là điều vô cùng cần thiết . NỘI DUNG THỰC HIỆN: 1:Tên sản phẩm :nhíp ô tô -Ứng dụng trong thực tế. -, Nhíp ôtô là bộ phận giảm xóc cho ôtô gồm các tấm thép được ghép lại. Toàn bộ tải trọng phần trên của xe được đặt lên khung nhờ các nhíp này. Bộ phận nhíp ,nhờ có tính đàn hồi tốt nên giảm được chấn động lên phần trên của xe (nhất là khi đi trên đoạn đường gồ ghề). Đồng thời, nhíp cũng phải chịu ứng suất chu kì (ứng suất nén và kéo thay đổi theo chu kì c). Chốt nhíp có tác dụng trượt qua lại. Hai đầu chốt được gắn trên giá và xoay được. Nhíp được làm bằng một số băng thép lò xo uốn cong, được gọi là “lá nhíp”, các xếp chồng lên nhau theo thứ tự từ ngắn nhất đến dài nhất. Tập lá nhíp này được ép với nhau bằng một bulông hoặc tán đinh ở giữa, và để Nói chung, nhíp càng dài thì càng mềm. Số lá nhíp càng nhiều thì nhíp càng cứng, chịu được tải trọng lớn hơn. Tuy nhiên, nhíp cứng sẽ ảnh hưởng đến độ êm,để cho các lá không bị xô lệch, chúng được kẹp giữ ở một số vị trí. Hai đầu lá dài nhất (lá nhíp chính) được uốn cong vòng để lắp ghép với khung xe Điều kiện làm việc và yêu cầu cơ tính : Nhíp ô tô làm việc trong điều kiện: chịu tải trọng tĩnh của xe và chịu va đập mạnh nhưng không cho phép biến dạng dẻo.Khi xe chuyển động còn xuất hiện lực đổi dấu.Vi vậy thép cần phải đạt được các yêu cầu như sau: - Giới hạn đàn hồi cao,tức khả năng chống biến dạng dẻo cao(ở đây giới hạn bền là không có ý nghĩa vì không cho phép biến dạng dẻo),do vậy ta cần quan tâm chủ yếu tới tỉ lệ dh/ b càng gần tới 1 càng tốt , thường đạt trong giới hạn 0,85 0,95. - Độ cứng khá cao trong khoảng HRC:35 45 là thích hợp ; độ dẻo , độ dai thấp dể không xảy ra biến dạng dư trong quá trình làm việc,nhưng nếu quá thấp thì chi tiết dễ bị phá hỏng do quá giòn. + Đặc điểm của nhíp: - Bản thân nhíp đã có đủ độ cứng vững để giữ cho cầu xe ở đúng vị trí nên không cần sử dụng các liên kết khác. - Nhíp thực hiện được chức năng tự khống chế dao động thông qua ma sát giữa các lá nhíp. - Nhíp có đủ sức bền để chịu tải trọng nặng. - Vì có ma sát giữa các lá nhíp nên nhíp khó hấp thu các rung động nhỏ từ mặt đường. Bởi vậy nhíp thường được sử dụng cho các xe cỡ lớn, vận chuyển tải trọng nặng, nên cần chú trọng đến độ bền hơn. + Độ võng của nhíp:  - Tác dụng của độ võng: Khi nhíp bị uốn, độ võng làm cho các lá nhíp cọ vào nhau, và ma sát xuất hiện giữa các lá nhíp sẽ nhanh chóng làm tắt dao động của nhíp. Ma sát này được gọi là ma sát giữa các lá nhíp. Đó là một trong những đặc tính quan trọng nhất của nhíp. Tuy nhiên, ma sát này cũng làm giảm độ chạy êm của xe, vì nó làm cho nhíp bị giảm tính chịu uốn. Vì vậy, nhíp thường được sử dụng cho các xe tải. Khi nhíp nẩy lên, độ võng giữ cho các lá nhíp khít với nhau, ngăn không cho đất, cát... lọt vào giữa các lá nhíp và gây mài mòn.  - Biện pháp giảm ma sát giữa các lá nhíp  Đặt các miếng đệm chống ồn vào giữa các lá nhíp, ở phần đầu lá, để chúng dễ trượt lên nhau. Mỗi lá nhíp cũng được làm vát hai đầu để chúng tạo ra một áp suất thích hợp khi tiếp xúc với nhau -Khả năng thích nghi, khả năng thay thế Mác thép cacbon lò xo, nhíp thường được gọi là thép lò xo thông dụng có môđun đàn hồi cao để hạn chế biến dạng đàn hồi. Nên chúng được sử dụng để chế tao các chi tiết đàn hồi, chịu lực cao. Đây là các vật liệu có giá thành không cao nên được sử dụng rộng rãi trong ngành chế tạo ô tô, máy kéo, trong vận tải đường sẳt và chế tạo máy công cụ.  Để đảm bảo khả năng làm việc của các phân tử đàn hồi chịu lực các thép lò xo cần phải có giới hạn đàn hồi, giới hạn mỏi và độ bền tích thoát cao. Các thép lò xo thường có hàm lượng cacbon cao ( 0,5-0,7% ) được tôi và ram ở nhiệt độ 420-4500C thỏa mãn các yêu cầu đó.  Thép được tôi ra tổ chức mactenxit có giới hạn đàn hồi không cao. Giới hạn đàn hồi được nâng cao rõ rệt khi hình thành tổ chức trootxtit. Trong tổ chức này Ferit có mật độ cao các lệch kém chuyển động do bị biến cứng pha mạnh. Ngoài ra chúng còn bị phong tỏa có hiệu quả bởi các hạt cacbít phân tán.  Ngoài các tính chất đàn hồi cao, ram ra tổ chức trootxtit bảo đảm nâng cao một chừng mực nào đó độ dẻo và độ dai (đặc biệt trong các thép không có xu hướng ròn ram), nó quan trọng để giảm độ nhạy cảm với sự tập trung ứng suất và tăng giới hạn mỏi.  Tôi đẳng nhiệt ra tổ chức bainit dưới cũng cho kết quả tốt. Nó cho phép có được cơ tính cao khi chi tiết ít bị biến dạng.  Các lò xo không lớn và hình dạng ít phức tạp được chế tạo từ thép đã qua nhiệt luyện. Đối với lò xo to đòi hỏi lực quấn lớn thì dùng thép ở trạng thái ủ. Các chi tiết sau khi được chế tạo bằng cách quấn nóng hay rập nóng sẽ được nhiệt luyện.  Thép để làm nhíp được cung cấp ở dạng băng, sau đó rập tạo hình và tôi, ram ( hiện nay thường dùng lò chương trình tôi ram liên tục) sau đó bó.  Các mác thép cacbon bao gồm : C65, 70, 75, 80, 85, 65Mn, 70Mn (TCVN) được đặc trưng bởi độ bền tích thoát không cao, đặc biệt khi nung nóng. Chúng không có lợi để làm việc ở nhiệt độ trên 1000C. Do độ thấm tôi thấp nên các thép này được dùng các lò xo tiết diện không lớn lắm.  Các thép lò xo, nhíp hợp kim thuộc về lớp peclít. Các nguyên tố hợp kim cơ bản trong chúng là Si ( 1-3%), Mn (~1%). Trong các chi tiết có công dụng quan trong hơn thì thép được hợp kim hóa them Cr (~1%) và Ni (<1,7%) các nguyên tố hợp kim yêu cầu phải có ảnh hưởng ít tới giới hạn đàn hồi là tính chất chủ yếu của họ thép này. Quan trong hơn là hợp kim hóa để nâng cao độ thấm tôi, độ bền tích thoát ứng suất và gới hạn mỏi. Do đó hợp kim được sử dụng cho những phần tử đàn hồi kích thước lớn và đảm bảo cho chúng làm việc lâu hơn và độ tin cậy cao hơn.  Các mác thép Silic 50Si2, 60Si2, 70Si3A được dùng làm lò xo hay nhíp có chiều dày 18 mm. Chúng có đặc điểm chống sự lớn lên của hạt khi tôi, nhưng lại có xu hướng dễ thoát cacbon khi nung, đây là một dạng khuyết tật mặt rất nguy hiểm vì giảm độ bền mỏi. Mác thép Si-Mn 60SiMnA đã hạn chế được nhược điểm này và được dùng để chế tạo các lò xo có chiều dày nhỏ hơn 14 mm.  Các mác thép 50CrVA, 50CrMnVA có nhiệt độ ram cao hơn dòng thép Si và Si-Mn khoảng 5200C, có khả năng chịu nhiệt cao hơn, độ dai cao hơn, ít nhạy cảm với nhát cắt. Chúng được dùng làm nhíp các ôtô nhẹ, lò xo xupáp và các lò xo có công dụng quan trọng khác và nhiệt độ làm việc khoảng 3000C.  Các thép 60Si2CrA và 60Si2Ni2A đươc tôi thấu trong các tiết diện tương ứng là 50 và 80 mm và được dùng làm các lò xo và nhíp lớn có tải nặng và đặc biệt. Các tính chất của thép được quyết định bởi hàm lượng Cacbon và nhiệt độ ram. Ram được tiến hành ở nhiệt độ cao hơn một chút so với nhiệt độ ứng với giới hạn đàn hồi cực đại để đảm bảo độ dẻo và dai.  Các mác thép 70Si3A, 60Si2CrA, 60Si2Ni2A có cơ tính cao nhất σb≥ 1800MPa; σ0,2 ≥ 1600MPa; δ≥ 5%; Ψ ≥20%. Giới hạn đàn hồi đạt σ0,01=880 -1150 MPa, còn độ cứng đạt 40-48 HRC. Với độ bền và độ cứng như vậy, thép này nhạy cảm với sự tập trung ứng suất cho nên trạng thái bề mặt có ảnh hưởng rất lớn đến độ bền mỏi. Khi không có khuyết tật bề mặt giới hạn mỏi của thép khi uốn thấp hơn 500 MPa, còn khi xoắn ~300MPa. Kí hiệuVật liệu theo Ký hiệu của TCVN hoặc tiêu chuẩn khác. Tiêu chuẩn Mác thép Độ cứng b Mpa s Mpa s (%) (%) ak b /Mpa Việt Nam (TCVN) 60Si2Ni2A 42 48 HRC 1660 1500 Nga (OCT) 60C2H2A 1471 1324 8 30 24,5 1225 Mỹ (ASTM) A877 48 55 HRC 1620 2070 Nhật (JIS) SUP6 363 429 HB 1230 1080 9 20 Trung Quốc (GB) 60Si2CrVA 1860 1665 6 20 Đức (DIN) 60SiCr7 1320 1570 1130 6 30 21 [Bảng tham khảo một số loại vật liệu chế tạo nhíp] VẬT LIỆU CHẾ TẠO NHÍP TRUNG QUỐC Vật liệu b] (KG/cm2)s[ %d 85 8000 10 65Mn 8500 12 55Si2Mn 9500 12 60Si2Mn 9500 12 60Si2MnA 9500 13 60Si2CrA 11000 12 50CrVA 9500 12 (OCT 14959-69)GTHÉP NHÍP LÒ XO (THEO Vật liệu b] (KG/cm2)s[ %d ] 50C2 1200 6 55C2 1300 6 55C2A 1300 6 60C2 1300 6 60C2A 1600 6 70C3A 1800 6 G50x 1300 7 AG50x 1300 7 PG55x 1400 5 AFG50X 1300 6 AF50X 1300 8 50XCA 1350 6 60C2XA 1800 5 AF60C2X 1900 5, 60C2H2A 1750 6 65C2BA 1900 5, AG60C 1600 6 Sự khác nhau giữa thành phần của các mác thép là do nguyên tố hợp kim được sử dụng ở các nước là khác nhau . Như ở Mỹ thì không sử dụng nguyên tố hợp kim Ni mà sử dụng thay vào đó là nguyên tố Mo , ở một số nước cũng như vậy. 2.Cấu trúc, tổ chức của vật liệu dùng để chế tạo sản phẩm. Đây là loại thép có thành phần cácbon nằm trong khoảng 0,5 – 0,7%, sau tôi và ram trung bình có giới hạn đàn hồi cao. Thép này chuyên dùng để chế tạo các chi tiết đàn hồi: lò xo, nhíp,…nên được gọi là thép đàn hồi. Thành phần hoá học: - Cácbon: Các phần tử đàn hồi không cho phép có biến dạng dẻo cũng như bị phá huỷ giòn khi làm việc nên thành phần các bon của thép đàn hồi không được quá thấp cũng như không được quá cao. Khoảng thành phần cácbon hợp lý của loại thép này là 0,5 – 0,7%(thường gặp 0,55 – 0,65%). - Nguyên tố hợp kim: Các nguyên tố Mn, Si cho vào thép đàn hồi với mục đích nâng cao tính đàn hồi. Các nguyên tố khác như Cr, Ni, V được cho vào với mục đích ổn định tính đàn hồi của thép. Các mác thép-ứng dụng và nhiệt luyện thép đàn hồi: Bảng sau trình bày kí hiệu, thành phần, các ứng dụng và qui trình nhiệt luyện một số mác thép đàn hồi. ĐỐI VỚI THÉP ĐÃ CHỌN : 60Si2Ni2A Nhiệt độ chảy hoàn toàn và các nhiệt độ quan trọng như: nhiệt độ ủ,thường hoá và tôi. Nhiệt độ chảy hoàn toàn : Do khi mua về thép này chỉ cần phải tiến hành tôi và ram hoặc đã được tôi và ram ,nên ta quan tâm tới nhiệt độ tôi và ram. Nhiệt độ tôi :880C Nhiệt độ ram:420C Nhiệt luyện và cơ tính của các thép tương đương Tiêu chuẩn Mác thép Nhiệt độ Tôi(C) Môi trường Tôi(C) Nhiệt độ Ram(C) Việt Nam (TCVN) 60Si2Ni2A 880 dầu 420 Nga (OCT) 60C2H2A 870 dầu 470 Mỹ (ASTM) A877 Nhật (JIS) SUP6 830860 dầu 480530 Trung Quốc (GB) 60Si2CrVA 850 dầu 410 Đức(DIN) 60SiCr7 830860 dầu 350550 3.Cấu tạo Nhíp thường có cấu tạo như hình vẽ Đầu nhíp:đầu dạng hình vuông ;đầu dạng hình thang ;đầu dạng trái xoan. Đầu lá nhíp thường được uốn cong để cố định băng chôt treo Các lá nhíp được định vị với nhau bằng bu lông xuyên tâm 1 và hạn chế dịch chuyển ngang bằng các tấm ốp nhíp 3, và cả bộ nhíp được cố định lên xe nhờ quang treo 2. Đầu lá nhíp cái thường được uốn cong để cố định lá nhíp bằng chốt treo. Tuy nhiên, cũng có loại nhíp thay cho việc uốn các đầu nhíp, người ta dùng giá bắt nhíp và bu lông kéo. Bộ nhíp được ghép lại với nhau tư nhưng lá nhíp dài ngắn khác nhau: Nếu là nhíp chế tạo bởi một thanh đặc có chiều dày không đổi sẽ rất khỏe nhưng lại kém đàn hồi. Nếu nhíp có chiều dày bé thì có khả năng đàn hồi nhưng lại yếu. Do vậy cấu trúc nhíp nhiều lá và có tiết diện thay đổi là tối ưu hơn cả về hai phương diện kể trên. Để tạo cấu trúc như thế, nhà chế tạo phải làm nhiều lá nhíp ghép lại với nhau, độ cong và chiều dài các lá nhíp cũng khác nhau. 4.Các phương pháp tạo ra sản phẩm (hoặc vật liệu) này trong thực tế. Gồm ba bước chính:  - Tạo Phôi: Có nhiệm vụ Tạo hình sản phẩm  - gia công cơ khí: Có nhiệm vụ gia công bề mặt, tạo độ cong, uốn dập.       - nhiệt luyện hoàn chỉnh: Có nhiệm vụ nhiệt luyện, sơn phủ, lắp sản phẩm và hoàn thiện (từ phân xưởng gia công cơ khí chuyển sang) Sau khi kết thúc quá trình sản xuất ở phân xưởng Nhiệt luyện hoàn chỉnh những sản phẩm hoàn thành được bộ phận KCS (bộ phận kiểm tra chất lượng sản phẩm) Xác nhận phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật quy định và ghi rõ số lượng thực tế của từng loại sản phẩm, đồng thời ký vào biên bản kiểm tra chất lượng lúc đó mới tiến hành nhập kho thành phẩm của công ty. Sản phẩm của công ty tuy sản xuất nhiều loại sản phẩm (nhíp ô tô, phụ kiện đường sắt và các sản phẩm cơ khí khác) các loại sản phẩm này kiểu dáng có khác nhau nhưng cùng gần như sản xuất trên một dây chuyền, sản phẩm đều được sản xuất theo một quy trình khép kín từ đầu đến cuối phần lớn máy móc thiết bị đều được nhập ngoại chủ yếu là của: Liên Xô (cũ), Trung Quốc, Đức, các thiết bị chính gồm : + Băng chuyền + Máy cán, cắt ,uốn, tiện, phay, đột dập. . . + lò nhiệt luyện, máy thử độ cứng và các thiết bị máy móc khác. Quá trình sản xuất công ty cũng chỉ sử dụng ít chủng loại vật liệu. Vật liệu chính được nhập từ nước ngoài là chủ yếu . Máy cán nhíp 5:Hóa bền và nhiệt luyện: -Cho vật liệu chính. TÔI BỀ MẶT THÉP Nguyên lý chung - Là phương pháp nung nóng thật nhanh bề mặt với chiều sâu nhất định lên nhiệt độ tôi, khi đó phần lớn tiết diện (lõi) không được nung nóng. Khi làm nguội nhanh chỉ có bề mặt được tôi cứng còn lõi vẫn mềm.  0,55%C¸- Áp dụng đối với thép Cacbon trung bình 0,35 Gồm các phương pháp sau: - Nung nóng bằng dòng điện cảm ứng có tần số cao;  - Nung nóng bằng bằng ngọn lửa hỗn hợp khí Axetylen – Oxy;  - Nung nóng trong chất điện phân;  - Nung nóng trong muối hoặc kim loại nóng chảy. + TÔI BỀ MẶT THÉP . Tôi bằng dòng điện cảm ứng có tần số cao - Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ  Nguyên lý nung nóng bề mặt  tỉ lệ nghịch với tần số f của nó theo công thức:D - Chiều sâu của lớp bề mặt có dòng điện chạy qua   : chiều sâu lớp bề mặt có mật độ dòng điện cảm ứng cao, cm;D .cm;W: điện trở suất của kim loại nung, r : độ từ thẩm của kim loại nung m/A;m f: tần số của dòng điện Hz Tôi bằng dòng điện cảm ứng có tần số cao Chọn tần số và thiết bị  - Tần số dòng điện quyết định chiều dày lớp nung nóng do đó quyết định chiều sâu lớp tôi cứng; - Thường chọn diện tích lớp tôi cứng bằng 20% tiết diện; - Chiều dày lớp tôi tương ứng với thiết bị có tần số và công suất như sau: 100kW;³ 8000Hz, P ¸ 5mm cần f = 2500 ¸ = 4 D 100kW.¸ 250000Hz, P = 50 ¸ 2mm cần f = 66000 ¸ = 1   Tôi bằng dòng điện cảm ứng có tần số cao Các phương pháp tôi  - Nung nóng rồi làm nguội toàn bề mặt, áp dụng cho các bề mặt tôi nhỏ; - Nung nóng rồi làm nguội tuần tự từng phần riêng biệt, áp dụng khi tôi bánh răng, trục khửu; - Nung nóng rồi làm nguội liên tục liên tiếp, áp dụng đối với các chi tiết dài. Tôi bằng dòng điện cảm ứng có tần số cao Tổ chức và tính chất của thép sau khi tôi cảm ứng  Nhiệt độ chuyển biến pha Ac1, Ac3 nâng cao lên do vậy độ tôi phải lấy cao hơn so với tôi thể tích thông thường là 100 nhỏ mịn nên sau khi tôi được M rất nhỏ mịn;g- Độ quá nhiệt cao nên tốc độ chuyển biến pha khi nung rất nhanh, thời gian chuyển ngắn hạt - Để đảm bảo hạt nhỏ sau khi tôi cảm ứng trước đó thép phải được nhiệt luyện tôi + ram cao thành X ram tổ chức sau khi tôi cảm ứng là bề mặt M hình kim nhỏ mịn lõi X ram.  Tôi bằng dòng điện cảm ứng có tần số cao * Cơ tính - Sau khi tôi cảm ứng thép có cơ tính là: 62HRC;¸+ Bề mặt độ cứng đạt 55 30HRC;¸+ Lõi dẻo dai khoảng 20 + Lớp bề mặt chịu ứng suất nén dư có thể tới 800N/mm2.  Do đó chi tiết sau tôi có những đặc điểm dau:Þ + Vừa chịu được ma sát, mài mòn vừa chịu tải trọng tĩnh và va dập cao, rất thích hợp với bánh răng trục truyền, chốt trục khuỷu,… + Chịu mỏi cao; + Chịu uốn, xoắn tốt. Tôi bằng dòng điện cảm ứng có tần số cao Ưu, nhược điểm * Ưu điểm - Năng suất cao do thời gian nóng ngắn; - Chất lượng tốt: tránh được các khuyết tật như Ôxy hoá, thoát cacbon, độ biến dạng thấp; - Dễ cơ khí hoá, tự động hoá. Tôi cảm ứng được đáp ứng rộng rãi trong sản xuất hàng loạt lớn cho các chi tiết mà bề mặt không quá phức tạp.Þ * Nhược điểm  - Khó áp dụng cho các chi tiết có hình dáng phức tạp, tiết diện thay đổi đột ngột;  - Khi sản xuất đơn chiếc hàng loạt nhỏ, tính kinh tế thấp. CÁC PHƯƠNG PHÁP HOÁ BỀN BỀ MẶT HOÁ NHIỆT LUỆN . Nguyên lý chung - Hoá nhiệt luyện là phương pháp nhiệt luyện như thấm, bão hoà nguyên tố hoá học vào bề mặt của thép bằng cách khuếch tán ở trạng thái nguyên tử từ môi trường bên ngoài vào và ở nhiệt độ cao, để làm thay đổi thành phần hoá học do đó làm biến đổi tổ chức và tính chất của lớp bề mặt theo mục đích đã định.  Định nghĩa và mục đích  Nguyên lý chung Mục đích: + Nâng cao độ cứng, tính trống mài mòn và độ bền mỏi của chi tiết với hiệu quả cao so với tôi bề mặt như thấm Cacbon, Ni-tơ, Cacbon – Nitơ; + Nâng cao tính chống ăn mòn điện hoá và hoá học như thấm Crôm, Al, Si. Các giai đoạn hoá nhiệt luyện Khi tiến hành hoá nhiệt luyện người ta đặt chi tiết thép vào môi trường (rắn, lỏng, hoặc khí) có khả năng phân hoá ra nguyên tử hoặc nguyên tố cần thấm (khuyếch tán) rồi nung nóng đến nhiệt độ thích hợp. Các giai đoạn nối tiếp nhau xảy ra như sau: Nguyên lý chung + Phân hoá:  - Là quá trình phân tích phân tử, tạo nên nguyên tử hoạt của nguyên tố cần định thấm. + Hấp thụ:  - Là giai đoạn nguyên tử hoạt được hấp thụ vào bề mặt thép với nồng độ cao, tạo ra độ chênh lệch nồng độ giữa bề mặt và lõi. + Khuyếch tán: - Là giai đoạn nguyên tử hoạt ở lớp hấp thụ sẽ đi sâu vào bên trong theo cơ chế khuyếch tán, tạo nên lớp thấm với chiều sâu nhất định.  Nguyên lý chung Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian + Nhiệt độ - Nhiệt độ càng cao, chuyển động nhiệt của nguyên tử càng mạnh, tốc độ khuyếch tán càng lớn, lớp thấm càng chóng đạt chiều sâu quy định.  + Thời gian - Ở nhiệt độ cố định, kéo dài thời gian cũng giúp nâng cao chiều sâu lớp thấm; - Chiều sâu lớp thấm phụ thuộc vào thời gian theo quan hệ: HOÁ NHIỆT LUỆN Thấm Cacbon + Định nghĩa 0,25%C) làm bề mặt có thành phần Cacbon cao tới 1,2%C.¸- Là phương pháp hoá nhiệt luyện làm bão hoà (thấm, khuyếch tán) Cacbon vào bề mặt của thép Cacbon thấp (0,1 a, Định nghĩa và mục đích – Yêu cầu đối với lớp thấm + Mục đích 40.¸ 64 với tính chống mài mòn cao, chịu mỏi tốt, còn lõi vẫn dẻo và dai với độ cứng HRC 30 ¸- Làm cho bề mặt đạt độ cứng tới HRC 60 + Yêu cầu đối với lớp thấm 1,0%;¸- Đối với bề mặt: Lượng Cacbon đạt được từ 0,8 40.¸- Đối với lõi có tổ chức hạt nhỏ, không có F tự do, HRC 30 Thấm Cacbon Nhiệt độ và thời gian thấm Cacbon  * Nhiệt độ thấm 9500C:¸Thông thường lấy nhiệt độ thấm Cacbon là 900   9500C;¸+ Đối với thép bản chất hạt nhỏ T0t = 930 9200C.¸+ Đối với thép bản chất hạt to T0t = 900 * Thời gian thấm Thời gian thấm phụ thuộc vào hai yếu tố sau:  + Chiều sâu thấm; 1,8;¸ 1,4; 1,5 ¸ 0,8; 0,9 ¸- Các mức thấm: 0,5 - Đối với bánh răng chiều sâu lớp thấm được tính như sau: Thấm Cacbon + Tốc độ thấm; - Phụ thuộc vào môi trường thấm và nhiệt độ thấm - Theo kinh nghiệm, nếu thấm ở 9000C thì thời gian thấm (gồm cả thời gian nâng và giữ nhiệt) được tính theo mức 1 giờ cho 0,1 mm chiều sâu lớp thấm. Thấm Cacbon Chất thấm và quá trình xảy ra  * Chất thấm ở thể rắn - Chất thấm chủ yếu là than gỗ. 2C +O2 → 2CO 2CO → CO2 + Cng.tử C nguyên tử được hấp thụ và khuyếch tán vào bề mặt thép để tạo thành lớp thấm. 1,3)¸(C)0,1→0,8→(1,2g(C) → FegCng.tử + Fe Đặc điểm: + Thời gian dài, khó cơ khí hoá; + Chất lượng thấp, hạt lớn, giòn, dễ tróc Thấm Cacbon * Chất thấm ở thể khí - Chất thấm chủ yếu là CO và CH4, C2H6 hoặc dầu hoả,... CH4 → 2H4+ Cng.tử C nguyên tử được hấp thụ và khuyếch tán vào bề mặt thép để tạo thành lớp thấm. Đặc điểm: + Cơ khí hoá và tự động hoá cao; + Chất lượng tốt, năng suất cao. * Chất thấm ở thể lỏng - Chất thấm chủ yếu là các muối Na2CO3, NaCl, SiC. Hiện nay phương pháp này ít dùng vì SiC độc, khó thao tác, năng suất thấp. Thấm Cacbon Nhiệt luyện sau thấm - Chi tiết sau khi thấm Cacbon có thành phần Cacbon ở bề mặt cao nhưng độ cứng và tính chống mài mòn chưa cao hạt lớn, thép giòn. - Sau khi thấm Cacbon cần phải qua các dạng nhiệt luyện sau: + Tôi hai lần và ram một thấp;  + Tôi một lần và ram thấp; + Thường hoá rồi tôi một.  Thấm Cacbon Công dụng  - Chi tiết thấm qua Cacbon có sự khác nhau lớn về cơ tính giữa bề mặt và lõi nên chỉ áp dụng cho các chi tiết quan trọng; - Thấm Cacbon làm thay đổi về thành phần ở lớp bề mặt; - Áp dụng cho các chi tiết có hinh dáng bất kỳ và lớp thấm nói chung đều; - Tạo ra ứng suất nén dư ở bề mặt nên nâng cao giới hạn mỏi.  Các phương pháp thấm khác - Thấm Nitơ - Thấm Nitơ - Cacbon - Tham khác: Thấm Bo, Cr, Al, Si Bảng nhiệt độ theo tiêu chuẩn Din (ĐỨC) Mác thép Nhiệt độ tạo hình (C) ủ(C ) Thường hoá ( C ) Tôi (C ) Ram (C ) Gia công nóng (C ) Độ cứng sau ủ (C ) 60SiCr7 830 900 640 680 850 880 830 860 350 550 850 1050 255HB LÒ TÔI ,RAM (ĐHNT) 6.Các phương pháp kiểm tra đánh giá sản phẩm (vật liệu). Nhíp chính Nhíp phụ Trọng lượng tác dụng lên nhíp (P) KG Khoảng cách tâm hai mõ nhíp mm Số lá nhíp lá Hệ số dạng nhíp (1-1.5) 1.2 1.2 1.2 Chiều rộng các lá nhíp mm Chiều dày các lá nhíp mm Lực tác dụng lên một bộ nhíp trước được xác định theo công thức: PT = (Z1-m1)/2 (kG) Lực tác dụng lên một bộ nhíp sau được xác định theo công thức: PS = (Z2-m2)/2 (kG) Trong đó : - Zn – Trọng lượng phân bố lên cầu thứ n - mn – Trọng lượng phần không được treo ở cầu thứ n [Tính toán bền nhíp trước] Ứng suất trung bình phát sinh ở nhíp trước được xác định theo công thức: m = (PT*L)/(4*Wn)s Trong đó: - L – Chiều dài lá nhíp chính - PT – Lực tác dụng lên nhíp trước - Wn – Mô men chống uốn (bi*ti2)/6SWn = Theo phương pháp giả định phân bố ứng suất thì: - Ứng suất lớn nhất phát sinh trong lá nhíp thứ nhất: ms1 = 0,7*s - Ứng suất lớn nhất phát sinh trong lá nhíp thứ hai: ms2 = 0,85*s - Ứng suất lớn nhất phát sinh trong lá nhíp cuối: msc = 0,9*s - Ứng suất lớn nhất phát sinh trong các lá nhíp còn lại: cl = (Mm - M1 - M2 - Mc)/Wns  - Mô men uốn trung bình là: Mm = P.L/4 1 * (b1*t12)/6s1 * W1 = sM1 = 2 * (b2*t22)/6s2 * W2 = sM2 = c * (bc*tc2)/6sc * Wc = sMc = [Tính toán bền nhíp sau (nhíp chính + nhíp phụ)] Xác định độ cứng của nhíp chính và nhíp phụ - Độ cứng của nhíp chính Cc = (48*E*Jc)/Lc3 (bic*tic3)/12 (cm4)SJc = E = 2.05*106 - Độ cứng của nhíp phụ Cp = (48*E*Jp)/Lp3 (bip*tip3)/12 (cm4)SJp = Xác định lực tác dụng lên nhíp chính và nhíp phụ = Pc + Pp = Cc*(f0+f)+Cp*fSP Trong đó: f0 - Khe hở giữa nhíp phụ với gối đỡ khi không tải f - Độ võng của nhíp chính và nhíp phụ khi đầy tải -Cc*f0)/(Cc+Cp)Sf = (P Lực tác dụng lên nhíp chính Pc = Cc*(f+f0) Lực tác dụng lên nhíp phụ - PcSPp = Cp*f = P *Sau khi xác định được lực tác dụng lên nhíp chính và nhíp phụ ta tiến hành tính toán bền nhíp chính và nhíp phụ. Xác định các ứng suất tương tự như phần xác định ứng suất cho nhíp trước.  Ngoài ra ta con kiểm tra đánh giá nhíp bằng dụng cụ đo chuyên dung như các máy đo độ cứng Hệ thống máy đo độ cứng 7.Chống ăn mòn và bảo vệ vật liệu; bảo hành sản phẩm. Để chống ăn mòn và bảo vệ vật liêụ nhà sản xuất đã sử dụng các biện pháp hóa bền nhiệt luện như: -Tôi -Ram -phun bi biến cứng bề mặt -Thấm cacbon -Thấm ni tơ -sơn điện li….. Mục đích nâng cao độ cứng,tính chống mài mòn và độ bền mỏi của chi tiết Máy phun bi công nghiệp Hệ thống bể thấm nito Lò thấm cacbon 8.Giải quyết rác thải sau sử dụng Nhíp sau khi sử dụng có thể tái chế và chế tạo ra các chi tiết khác có cùng cơ tính.Đặc biệt thép làm nhíp rất sắc và bền vì thế rất thích hợp để làm các dụng cụ như dao, rựa,xà beng,cuốc xẻng.... . Dây chuyền tái chế nhíp và một số hợp kim khác Thanh ray xe lửa là môt loại thép đan hồi 9.Đề xuất. Nhíp Ô TÔ là bộ phận quan trọng trong hệ thống treo cũng như toàn bộ một chiếc ô tô việc nghiên cứu tính toán để chế tạo ra một sản phâm nhíp là việc không dễ. Vì vậy nhà sản xuất cần tìm hiểu rõ đặc tính vật liệu,điều kiện làm việc cũng như thị hiếu khách hàng bên cạnh đó cần cải tiến công nghệ và dây chuyền sản xuất để tạo ra được sản phẩm có chất lượng đam bảo độ bền tính thẩm mỹ,tính kinh tế.Bên cạnh đó yếu tố môi trường cần được quan tâm. Đối với người tiêu dùng cần chú ý khi sử dụng nhíp cho đúng mục đích,cần đặc tính oan toàn lên hàng đầu sau đó mơi xét tơi tính kinh tế. Sinh viên thực hiện TRƯƠNG VIỆT TUẤN TÀI LIỆU TAM KHẢO -Giáo trình Vật liệu kĩ thuật:ts LÊ VĂN BÌNH - TS. Trần Thanh Tùng, MES Lab. -Bài tập lớn Vật liệu học Nguyễn Tuấn Khoa_ Cơ Điện Tử 2-K49 -giáo trình hệ thống treo dùng cho oto :nxb khoa hoc ki thuat -www tailieu.vn -www oto-hui.com.vn -www loxo .com.vn -www wikipedia.com.vn

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • doctr_ng_viot_tuan_nhip_t_thep_an_h_i_51ckot_6582.doc