2.2. Thí nghiệm
2.2.1 Phôi trước khi GCAL
Phôi được chế tạo bằng phương pháp nấu luyện ở 1150-1200°C; đúc ly tâm với tốc độ quay 1000 vg/ ph, tốc độ rót kim loại 0,5-0,8 kg/ giây; làm nguội cưỡng bức với lưu lượng nước 0,05-0,1 m3/phút. Phôi đúc được ủ đồng nhất ở nhiệt độ 750°C, thời gian 3 h trong lò giếng P60 có quạt đảm bảo nhiệt độ đồng đều. Độ cứng của hợp kim sau đúc và ủ là 55-60 HB. Tổ chức kim tương của hợp kim sau đúc và ủ xem hình 4.
2.2.2. Chế độ nung phôi để GCAL
Căn cứ giản đồ trạng thái hợp kim đồng-niken ở hình 3 [2], nhiệt độ GCAL nóng (chồn nóng) được chọn là : 800 – 1000°C. Thời gian nung phôi (giữ nhiệt) được xác định theo công thức (2) :
Z = K. α. D . √‾D (2)
Với hợp kim đồng có độ dẫn nhiệt lớn K = 20, hệ số sắp xếp vật nung α = 1,4 có Z = 3 phút.
 |
| Hình 3. Giản đồ trạng thái hợp kim đồng-niken |
2.2.3. Chế độ chồn nóng
Phôi sau khi nung được chồn nóng trong khuôn theo thiết kế tại mục 2.1.3. trên máy dập ma sát trục vít 160 tấn. Nhiệt độ phôi chồn nóng không dưới 850°C.
2.2.4. Ủ khử ứng suất
Phôi sau khi chồn nóng được ủ khử ứng suất trong lò P6O, nhiệt độ ủ 600-650°C, thời gian ủ 1 giờ, nguội theo lò.
3. Kết quả và thảo luận
Cơ tính của phôi sau GCAL được trình bày ở bảng 1 và sau khi GCAL + ủ khử ứng suất trình bày ở bảng 2 và bảng 3.
| TT | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Độ cứng, HB | 72 | 75 | 74 | 71 | 70 | 72 | 78 | 80 |
Bảng 1. Cơ tính của hợp kim đồng-niken MH 95-5 sau chồn nóng
| TT | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Độ cứng, HB | 67 | 65 | 68 | 67 | 66 |
Bảng 2. Độ cứng của hợp kim đồng-niken MH 95-5 sau chồn nóng và ủ khử ứng suất
Các kết quả khảo sát cơ tính hợp kim MH 95-5 thấy rằng sau khi chồn nóng, độ cứng cao hơn so với sau đúc ly tâm và ủ đồng đều hoá thành phần. ảnh tổ chức kim tương (hình 4 và hình 5) cho thấy cỡ hạt tinh thể của vật liệu sau GCAL đạt cấp 8- 9/15, trong khi đó sau đúc ly tâm và ủ đồng nhất sau chồn nóng và ủ khử ứng suất chỉ đạt cấp 13/15.
| TT | Ký hiệu mẫu | Giới hạn bền Rm (MPa) | Độ dãn dài A5(%) |
| 1 | MS1 | 280 | 58,0 |
| 2 | MS2 | 287 | 58,7 |
Bảng 3. Cơ tính của hợp kim đồng-niken MH 95- 5
| TT | Tên mẫu | Rm, MPa | A5,% | HB | Ghi chú |
| 1 | DN | 321 | 8,8 | 101-107 | Nga sx |
| 2 | M3 | 315 | 19,9 | 107-110 | VN sx |
| 3 | M4 | 317 | 18,3 | 110-114 | VN sx |
Bảng 4. Cơ tính đai đồng
Như vậy về cả độ bền, độ dẻo của vật liệu đều được tăng nhờ giải pháp công nghệ GCAL chồn nóng. Đã so sánh cơ tính của đai đồng từ hợp kim MH 95-5 và ảnh kim tương (hình 6 và 7) do Nga và Việt Nam chế tạo nhận thấy kết quả về cơ tính là tương đương (bảng 4). Sản phẩm đã trải qua thử nghiệm đạt các yêu cầu quy định đối với chi tiết vũ khí.
KẾT LUẬN
a. Công nghệ GCAL chồn nóng được chọn để nâng cao độ bền, độ dẻo của hợp kim đồng-niken MH 95-5 sau khi đúc đã thực sự đem lại hiệu quả cao.
b. Với điều kiện trang thiết bị hiện có, các phương án công nghệ chủ yếu đã chọn (nấu luyện, đúc, xử lý nhiệt, GCAL, ghép đai,…) là hợp lý và hoàn toàn có thể áp dụng cho sản suất loạt phục vụ chế tạo chi tiết vũ khí.
[symple_box color=”gray” text_align=”left” width=”100%” float=”none”]
Tài liệu trích dẫn
- Hợp kim niken và đồng-niken gia công áp lực, Tiêu chuẩn GOST 492-73
- Nguyễn Hoành Sơn và các cộng sự, “Nghiên cứu công nghệ nấu luyện, đúc hợp kim đồng và thép tạo phôi cho chế tạo vũ khí”, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ QP, 2001-2003
- Nguyễn Tài Minh và các cộng sự, “Hoàn thiện công nghệ chế tạo vật liệu hợp kim đồng và thép dùng cho chế tạo vũ khí”, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ QP, 2005-2006
[/symple_box][symple_clear_floats]
