2. Thực Nghiệm
2.1 Nấu luyện hợp kim A356
Hợp kim lỏng được nấu từ hợp kim thỏi A356 nhập từ Đài loan có thành phần như đã đưa ra ở trên. Thỏi nhôm được cắt thành miếng nhỏ phù hợp với nồi nấu và khối lượng mẻ liệu. Kim loại lỏng được che phủ và khử khí bằng muối criolit (Na3AlF6) với lượng dùng 0,5% trọng lượng mẻ nấu. Nhiệt độ khử khí là 650 °C. Khử khí xong, vớt sạch xỉ rồi nâng nhanh nhiệt độ hợp kim lỏng đến 750 °C biến tính nó bằng AlTi5B, lượng biến tính bằng 5% khối lượng mẻ nấu. Sau đó hợp kim lỏng được rót vào khuôn, nhiệt độ rót khuôn là 800 °C.
2.2. Chế tạo mẫu cháy
Mẫu cháy có kích thước Φ22 dài 220 mm, được làm từ tấm polistyren tấm. (do Viện Công nghệ cung cấp có tỷ trọng 0,017 kg/dm3). Mẫu cắt ra được để tự nhiên 24 giờ sau đó được sơn dày 0,3 mm. Sơn có thành phần gồm: 60% bột zircon; 5% bentonit; 0,5% dextrin; 0,8% CMC; còn lại là nước. Mẫu sơn xong được sấy ở nhiệt độ (40÷60) °C trong 4 giờ.
2.3. Làm khuôn
Khuôn tươi (cát-sét, hoặc C-S): Dùng hòm khuôn bằng gỗ có kích thước dài x rộng x cao là 140x140x220 mm. Hỗn hợp khuôn tươi có thành phần gôm: bentonit (DMC) 8%; độ ẩm 5%; còn lại là cát silic mác V6 của công ty VICOSIMRC Đà nẵng. Bentonit (DMC) có tính chất như sau: độ ẩm là 11,73%; độ trương nở thể tích là 23 ml; giá trị trương nở Si là 26,07ml; độ pH là 8,6.
Đặc tính của cát silic (SiO2) mác V6 như sau: kích thước hạt là 0,16mm, tổng lượng cát trên ba sàng cơ bản là 90,61%, và trên bốn sàng là 97,6%. Khuôn CO2 (cát-thuỷ tinh lỏng, hoặc C-T): Khuôn được chế tạo từ hỗn hợp cát-thuỷ tinh lỏng với hàm lượng thuỷ tinh lỏng là 7%, còn lại là cát V6. Thuỷ tinh lỏng có tính chất: modul (M) là 2,922, tỷ trọng (ρ) là 1430 kg/cm 3 , Na2O = 9.81%, SiO2= 27,78%, H2O = 60,57%. Khuôn được hoá rắn bằng khí CO2.
Hình 3. Hòm khuôn và máy hút chân không
Hình 4. Sơ đồ vị trí can nhiệt trong khuôn
1- vật đúc; 2-khuôn; 3-can nhiệt; 4-giá gá.
Hình 5. Sơ đồ liên kết thiết bị đo nhiệt
Chế tạo khuôn từ cát không chất dính hút chân không (VAEPC, hoặc CK): khuôn là một hộp đặc biệt được nối với hệ thống hút chân không (hình 3). Sau khi rải một lớp cát mỏng dày 20mm lên đáy hòm khuôn, đặt mẫu xốp đã được sơn và sấy khô vào giữa hòm rồi đổ cát V6 vào và rung nhẹ để cát lèn chặt khuôn. Sau khi dằm chặt cát xong, viền đỉa sét xung quanh mép hòm, phủ lên trên mặt hòm một tấm nilon mỏng và miết để kín khí, phủ lên trên nilon một lớp cát mỏng. Độ chân không trong khi đúc rót là 600 mmHg. Khuôn kim loại: Khuôn kim loại hai nửa từ thép cacbon. Thành khuôn dày 30 mm.
2.4. Sơ đồ bố trí cặp nhiệt trong khuôn
Một can nhiệt đặt ở tâm vật đúc, 1 can nhiệt đặt sát bề mặt vật đúc, 1 can nhiệt đặt ở bề mặt khuôn và 1 can nhiệt đặt ở cách bề mặt 15 mm. Hình 4 là sơ đồ vị trí can nhiệt trong khuôn. Hình 5 là sơ đồ liên kết giữa can nhiệt với thiết bị đo nhiệt và máy tính hiển thị kết quả.
Hình 6. Khuôn đã rót xong
2.5. Rót khuôn
Kim loại lỏng được rót vào khuôn ở nhiệt độ 800 °C. Hình 6 là ảnh của các khuôn đã được rót xong.
