Công nghệ tạo vật liệu compozit bằng phương pháp đúc đơn giản, giá thành hạ, chu kỳ sản xuất nhanh hơn công nghệ luyện kim bột. Đầu tư thiết bị công nghệ không có gì lớn vì có thể tận dụng các thiết bị nấu luyện, thiết bị nung gia nhiệt của các xưởng đúc, nhiệt luyện hiện có. Ngoài ra, nó cho phép tận dụng tối đa lượng hồi liệu, phế liệu từ các ngành công nghiệp khác.
TS Nguyễn Văn Tân, KS Vũ Văn Miêng , KS Nguyễn Tiến Tài,
Viện Công nghệ, Bộ công nghiệp
1. Giới thiệu chung
Vật liệu đúc compozit nền kim loại đã được nghiên cứu và đưa vào sử dụng trong những năm gần đây. Việc phát hiện và ứng dụng vật liệu compozit là bước ngoặt lớn trong công nghệ vật liệu. Nó cho phép tiết kiệm đáng kể số lượng các kim loại quý hiếm đang ngày càng cạn kiệt và đắt giá. Với sự liên kết hợp lý giữa các pha rắn của các nguyên tố cấu thành, vật liệu compozit có những tính chất cơ-lý tổng hợp đặc biệt cao mà những vật liệu khác không đạt được. Vì vậy, nó được sử dụng có hiệu quả trong các môi trường làm việc khắc nghiệt, chịu nhiệt độ cao, chịu mài mòn ma sát và khó bôi trơn.
Trước đây, vật liệu compozit kim loại thường được chế tạo bằng phương pháp luyện kim bột. Ngày nay một số nước trên thế giới đã nghiên cứu thành công công nghệ tạo ra vật liệu com-pozit bằng phương pháp đúc. Sự ra đời của công nghệ đúc com-pozit cho phép tạo ra những chi tiết có kích thước lớn hơn mà công nghệ luyện kim bột khó làm được do nó phụ thuộc vào công suất của máy ép. Do đó công nghệ đúc compozit đã mở ra khả năng ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp. Các sản phẩm đã được chế tạo từ các loại vật liệu compozit chịu mài mòn ma sát, chịu nhiệt, có cơ lí tính tổng hợp cao, thay thế các vật liệu truyền thống đã mang lại hiệu quả kinh tế – kỹ thuật to lớn. Trong số đó có vật liệu compozit nền hợp kim nhôm – hạt graphít, hợp kim nhôm – hạt gốm hoặc hợp kim nhôm – sợi gốm. Thay thế có hiệu quả các loại bạc hợp kim gang và đồng trước đây là bạc compozit hợp kim đồng – hạt thép chịu tải trọng tốt hơn, chịu mài mòn ma sát cao hơn từ 3 đến 5 lần và có khả năng làm việc tốt trong điều kiện khó bôi trơn.
Công nghệ tạo vật liệu com-pozit bằng phương pháp đúc đơn giản, giá thành hạ, chu kỳ sản xuất nhanh hơn công nghệ luyện kim bột. Đầu tư thiết bị công nghệ không lớn và có thể tận dụng các thiết bị nấu luyện, thiết bị nung – gia nhiệt của các xưởng đúc, nhiệt luyện hiện có. Ngoài ra, nó cho phép tận dụng tối đa lượng hồi liệu, phế liệu từ các ngành công nghiệp khác.
Trong nhiều năm qua, tính ưu việt của vật liệu đúc compozit đã khích lệ mạnh mẽ quá trình nghiên cứu của nhiều tập thể các nhà khoa học, trong đó có Viện Vật lý – công nghệ các kim loại và hợp kim thuộc Viện hàn lâm khoa học Ucraina, Đại học Bách khoa Vlađimir (Nga), Viện Đúc Kracôp (Ba Lan), nhiều tổ chức và hãng sản xuất ở Mỹ, Nhật Bản, Đức … Hiện có hơn 100 hãng của Mỹ, Nhật Bản, Đức và một số nước khác trên thế giới đã nghiên cứu và sử dụng vật liệu đúc compozit để chế tạo ra hàng loạt sản phẩm được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hiện đại.
