Category: Articles

101

Characterization of 3D printed Ti6Al4V alloy

Khảo sát đặc tính của hợp kim Ti6Al4V chế tạo bằng công nghệ in 3D

TRỊNH VĂN TRUNG
Hanoi University of Science and Technology, School of Materials Science and Engineering, No.1 Dai Co Viet, Hanoi, Vietnam
*Email: trung.trinhvan@hust.edu.vn

PHÙNG NHƯ CƯỜNG
Hanoi University of Science and Technology, School of Materials Science and Engineering, No.1 Dai Co Viet, Hanoi, Vietnam

CHRISTIAN SEIDEL
Munich University of Applied Sciences, Department of Applied Sciences and Mechatronics, 34, 80335 Munich, Germany

PHẠM GIA KHÁNH
Munich University of Applied Sciences, Department of Applied Sciences and Mechatronics, 34, 80335 Munich, Germany

Ngày nhận bài: 14/2/2022, Ngày duyệt đăng: 5/4/2022

 TÓM TẮT

Hình thái bề mặt, cấu trúc, tổ chức tế vi và độ cứng của các mẫu hợp kim Ti6Al4V chế tạo bằng công nghệ in 3D được khảo sát và nghiên cứu bằng cách sử dụng các thiết bị kiểm tra đánh giá như quang phổ kế phát xạ, chụp ảnh tia Rơnghen, máy đo độ nhám, kính hiển vi quang học, kính hiển vi kỹ thuật số, nhiễu xạ kế Rơnghen và máy đo độ cứng tế vi. Kết quả cho thấy bề mặt mẫu in có độ nhám khoảng (6 ÷ 12) μm. Cấu trúc của các mẫu in đồng đều và không có khuyết tật in có kích thước lớn hơn 0,5 mm. Tổ chức pha các mẫu in chủ yếu có thành phần pha là α hoặc α‘ và một lượng nhỏ pha β. Độ cứng bề mặt của mẫu trong khoảng (405 ÷ 424) HV1.

Từ khóa: Ti6Al4V, công nghệ in 3D, hợp kim titan.

ABSTRACT

Surface morphology, structure/microstructure, and hardness of Ti6Al4V alloy samples fabricated by 3D printing technology were investigated by using optical emission spectrometer, X-ray scanner, roughness measurement instrument, optical microscope, digital microscope, X-ray diffractometer, and microhardness tester. The results show that the surface roughness is about (6 ÷ 12) μm. The printed samples have a uniform microstructure and are free of printing defects larger than 0.5 mm in size. The printed samples mainly have a phase composition of α or α‘ and a small amount of β phase. The surface hardness of the samples are in the range of (405 ÷ 424) HV1.

Keywords: Ti6Al4V, 3D printing, titanium alloy.

Page: 12 – 16

RESEARCH

Get article

96

Microstructure and properties of FeSi6,5 soft magnetic materials prepared by spark plasma sintering

Cấu trúc và các tính chất của vật liệu từ mềm FeSi6,5 kết khối bằng kỹ thuật thiêu kết dòng xung plasma

TRẦN BẢO TRUNG
Viện khoa học vật liệu, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, số 18. Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội.
Email: trungtb@ims.vast.ac.vn

ĐOÀN ĐỈNH PHƯƠNG
Viện khoa học vật liệu, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, số 18. Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội.

NGUYỄN NGỌC LINH
Viện khoa học vật liệu, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, số 18. Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội.

NGUYỄN VĂN TOÀN
Viện khoa học vật liệu, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, số 18. Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội.

ĐẶNG QUỐC KHÁNH
Viện Khoa học và kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1, Đại Cồ Việt, Hai Bà Trưng, Hà Nội.

 Ngày nhận bài: 21/1/2021, Ngày duyệt đăng: 12/5/2021

TÓM TẮT

Trong bài báo này, vật liệu từ mềm FeSi6,5 (6,5 %Si) được chế tạo bằng kỹ thuật thiêu kết dòng xung plasma (SPS) ở các nhiệt độ khác nhau từ 1150 đến 1300 °c với thời gian 15 phút và tốc độ nâng nhiệt là 100 °c/phút. Các kết quả phân tích cho thấy, khối lượng riêng của vật liệu tăng lên khi tăng nhiệt độ thiêu kết và gần đạt đến độ xít chặt hoàn toàn khi thiêu kết ở 1300 °c và do đó các tính chất như độ cứng Vickers và tính chất từ của vật liệu được cải thiện. Tuy nhiên, ở nhiệt độ thiêu kết 1250 °c các tính chất từ mềm của vật liệu đạt được tốt nhất với từ độ bão hòa Ms đạt 209,6 emu/g và lực kháng từ Hc đạt giá trị thấp nhất 1,85 Oe. So sánh với phương pháp SPS, mẫu thiêu kết trong chân không ở nhiệt độ 1300 °c trong thời gian 1 h và tốc độ nâng nhiệt 20 °c/phút có các tính chất từ kém hơn do độ xít chặt sau khi thiêu kết thấp, có nhiều lỗ xốp trong cấu trúc. Kết quả nghiên cứu này cho thấy, kỹ thuật thiêu kết dòng xung plasma cho phép thiêu kết nhanh vật liệu từ mềm Fe-Si có tiềm năng ứng dụng trong thực tế.

Từ khóa: Vật liệu từ mềm Fe-Si, thiêu kết dòng xung plasma, từ độ bão hòa, lực kháng từ

ABSTRACT

In this paper, FeSi6,5 (6.5 wt.% Si) soft magnetic materials have been prepared Via a Spark Plasma Sintering (SPS) technique at difference sintering temperatures in the range of 1150 to 1300 °c for 15 min and a heating rate of 100 °c/min. The results show that the density of sintered samples increased with the rising sintering temperature resulted in the enhancement of Vickers hardness and magnetic properities otsintered samples. Hovvever, the highest magnetic saturation (Ms) of 209.6 emu/g and lowest coercivity (Hc) of 1.85 Oe were obtained for the SPSed sample at 1250 °c. In contrast, the sample sintered in vacuum at 1300 °c for 1h with heating rate of 20 °c/min shows the lower magnetic properties due to the lower density and high amount of pores in the structure. The results of research show that the spark plasma sintering route has a high potential of fast sintering Fe-Si soft magnetic materials and for application.

Key words: Fe-Si soft magnectic materials, spark plasma sintering, magnetic saturation, coercivity

Page: 2 – 8

RESEARCH

Get article

98

Effect of heat and surface pre-treatment processes on the nitriding ability of stainless steel SUS420

Ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt và bề mặt trước thấm đến khả năng thấm nitơ cho thép không gỉ SUS420

NGUYỄN VĂN THÀNH
Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội
Trung tâm Quang điện tử, Viện ứng dụng công nghệ, số 25 Lê Thánh Tông, Hoàn Kiếm, Hà Nội

NGUYỄN THỊ NGỌC LINH
Trung tâm Thử nghiệm kiểm định – Tự động hóa, Viện Cơ khí năng lượng-mỏ – VINACOMIN, số 565 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội

PHẠM HOÀNG ANH
Department of Physics and Materials Science, Shimane University, Matsue, Shimane 690-8504, Japan

TRỊNH VĂN TRUNG
Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội
*Email: trung.trinhvan@hust.edu.vn

Ngày nhận bài: 24/7/2021, Ngày duyệt đăng: 12/10/2021

TÓM TẮT

Thép không gỉ SUS420 ở trạng thái cung cấp được ủ ở nhiệt độ 880 °c trong 1 h và tôi ở nhiệt độ 1040 °c trong 30 phút, tiếp đến là ram ở 530 °c trong 1 h. Bề mặt mẫu sau khi ram được tạo các độ nhám khác nhau bằng phương pháp mài cơ học. Các mẫu ở các trạng thái ủ, tôi, ram và các mẫu ram có các độ nhám khác nhau được thấm nitơ thể khí với chất thấm là NH3 ở nhiệt độ thấm 520 °c trong thời gian 5 h. Tổ chức tế vi và cơ tính của thép SUS420 trước và sau các quá trình xử lý nhiệt và bề mặt được khảo sát bằng hiển vi quang học, hiển vi điện tử quét, nhiễu xạ Rơnghen và đo độ cứng tế vi. Các kết quả nghiên cứu cho thấy mẫu trước thấm nếu không được xử lý lớp ôxit tự nhiên trên bề mặt thì rất khó thấm hoặc thậm chi không thấm được. Mầu ở trạng thái ủ cho chiều sâu lớp thấm dày nhất nhưng độ cứng bề mặt thấp. Trạng thái mẫu sau tôi, ram đem thấm sẽ có chiều sâu lớp thấm mỏng nhưng độ cứng cao hơn. Độ cứng từ trạng thái cung cấp (333 HV) giảm khi ủ (181 HV) và sau đó được nâng lên khi tôi (632 HV) tiếp đến là ram (560 HV) sau cùng là thấm N (> 1000 HV). Các mẫu sau khi thấm đều thấy sự xuất hiện của CrN nhỏ mịn có mặt trong lớp thấm, ở trạng thái ủ và thấm nitơ thì chiều dày lớp thấm đạt được giá trị lớn nhất là (125 ụm), sau đó đến tôi và ram. Mầu có độ nhám càng thấp (tức là độ nhẵn bóng cao) thì độ cứng càng cao. Chiều dày lớp thấm có xu hướng tăng lên khi độ nhám giảm đi.

Từ khóa: thấm nitơ thể khí, thép không gỉ SUS420, độ nhám.

ABSTRACT

As-supplied SUS420 stainless steel was annealed at 880 °C for1 h and quenched (1040 °c, 30 min), followed by tempering at 530 °c for 1 h. The sample surface after tempering was polished with different roughness levels by mechanical grinding. Samples in the states of as-annealed, as-quenched and as-tempered samples as well as ground tempered ones with different surface roughness were gas nitrided with NH3 gas at 520 °c for 5 h. The microstructure and mechanical properties of SUS420 steel before and after the heat and surface treatments were investigated by optical microscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and micro-hardness testing. The results show that if the natural oxide layer on the surface of the SUS420 samples was not removed, the nitriding process was very difficult or even imposible. The annealed steel gave the highest nitriding depth but low surface hardness. The samples after quenching and/or tempering had lower nitriding depth but higher hardness. The surface hardness of the as-supplied steel (333 HV) decreased with annealing (181 HV). After quenching, tempering, and gas nitriding, the values were 632, 560 and > 1000 HV, respectively. The samples after nitriding showed the appearance of fine CrN phase in the nitrided layer. The highest nitriding depth (125 pm) was obtained for the annealed samples, and subsequently decreased for the quenched samples and tempered samples. The lower the roughness of the sample, the higher is the hardness. The nitrided layer thickness tended to increase as the roughness decreased.

Keywords: gas nitriding, SUS420 stainless steel, roughness.

Page: 19 – 24

RESEARCH

Get article

98

Zinc carbonate recovery from brass melting slag

Thu hồi kẽm cacbonat (Z11CO3) từ xỉ đúc đồng thau

NGUYỄN THỊ THẢO
Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội

PHẠM KỲ NAM
Trung tâm kết cấu vật liệu – Viện Hàng không Vũ trụ Vietel – Tập đoàn Công nghiệp Viễn thông Quân đội 

TRẦN VŨ DIỄM NGỌC
Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội
Email: ngoc.travudiem@hust.edu.vn

Ngày nhận bài: 12/6/2021, Ngày duyệt đăng: 6/10/2021

TÓM TẮT

Xỉ thải của quá trình đúc đồng thau với hàm lượng 20,38 %Zn được hòa tách trong dung dịch axit H2SO4 với các chế độ khảo sát: nồng độ axit H2SO4 (50-80 g/l), thời gian hòa tách (30-120 phút), nhiệt độ (30 – 60 °C). Kết quả cho thấy chế độ phù hợp để hòa tách Zn trong xỉ là: nồng độ H2SO4 70 g/l, nhiệt độ phòng và thời gian 90 phút, hiệu suất hòa tách kẽm đạt 94,16 %. Dung dịch sau hòa tách tiếp tục khử sắt bằng cách thêm ZnO để nâng pH dung dịch đến khoảng 5, dung dịch tạo kết tủa Fe(OH)3 và khử Cu bằng xi măng hóa với bột Zn kim loại ở 60 °c trong 60 phút, Cu kim loại thu được có độ sạch 99 %. Dung dịch sạch sau khi khử tạp chất chứa 37,64 g/l Zn sử dụng Na2CU3 diều chỉnh pH~ 6 tạo kết tủa ZnCU3 có độ sạch 94,14 %.

Từ khóa: đồng thau, xỉ, Cu, Zn, thủy luyện.

ABSTRACT

Brass melting slag (20.38 wt.% Zn) was leached in sulfuric acid with concentration of (50 + 80) g/l H2SO4, leaching temperature of (30 + 60) °C for (30 + 120) min. The optimized conditions for 94.16% Zn extraction from brass melting slag were found as 70 g/l H2SO4, room temperature and 90 min. The leaching solution was purified by removal of Fe through Fe(OH)3 precipitation when adding ZnO to adjust pH value of 5. The solution was continuously cemented by Zn metal at 60 °C for 60 min to obtain Cu metal with high purity of 99 wt.% Cu. The purified solution with 37.64 g/l Zn was modified by Na2C03 to have pH value of about 6 and precipitation of ZnC03 (94.14 %).

Keywords: brass, slag, Cu, Zn, hydrometallurgy.

Page: 14 – 18

RESEARCH

Get article

98

A Study on the smelting process of low carbon steel scrap and sponge iron in medium frequency induction furnace for production of front bumper beams

Nghiên cứu quy trình luyện thép làm thanh can lực của ôtô từ thép phế cacbon thấp và sắt xếp trong lò điện cảm ứng trung tần

NGÔ QUỐC DŨNG*, NGUYỄN HOÀNG VIỆT
Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội
* Email: dung.ngoquoc@hust.edu.vn

Ngày nhận bài: 18/7/2021, Ngày duyệt đăng: 6/10/2021

TÓM TẮT

Hiện nay, thép MS1200 được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp ôtô như một giải pháp tốt cho xu hướng chế tạo khung dầm của ô tô. Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu công nghệ luyện thép MS1200 từ phế liệu thép cacbon thấp và sắt xốp – một sản phẩm của công ty Mirex Việt Nam. Quá trình nấu-luyện sử dụng đến 30 % sắt xốp kết hợp với thép phế cacbon thấp, FeSi, FeMn, FeCr, FeTi,… được thực hiện trong lò điện cảm ứng trung tần. Sản phẩm sau rèn được nhiệt luyện nhằm đạt cơ tính yêu cầu. Sản phẩm thép đã đạt giới hạn bền kéo σb = 1280 MPa, giới hạn chảy σ0.2 = 990 MPa, độ dai va đập ak = 769 J/mm2 đáp ứng các yêu cầu sử dụng trong công nghiệp.

Từ khóa: sắt xốp, công nghiệp ôtô, thép MS1200, nấu luyện cảm ứng

ABSTRACT

MS1200 steel grade is now widely utilized in the automotive sector because it is a good solution for the current trend of vehicle chassis frame construction. This research presents a technology procedure for producing MS1200 steel grade from low carbon steel scrap and sponge iron – a product of MIREX Vietnam. The smelting using up to 30 % sponge iron briquettes combined with low carbon scrap, FeSi, FeMn, FeCr, FeTi,… was realized in a medium frequency induction furnace. The heat treatment for forged steel was performed to obtain required properties. The steel product has the following properties: tensile strength σb = 1280 MPa, yield strength σ0.2 = 990 MPa and impact toughness ak = 769 J/mm2, that meets the need of industrial use.

Keywords: Sponge iron, automobile industry, MS1200 steel grade, induction smelting.

Page: 8 – 13

RESEARCH

Get article

98

Structure evolution of a magnetite iron ore/carbon composite pellet during solid-state reduction under microwave heating

Sự thay đổi cấu trúc của quặng viên composit manhêtit trộn than trong quá trình hoàn nguyên trạng thái rắn trong lò vi sóng

PHÙNG KIÊN CƯỜNG
Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội

NGÔ QUỐC DŨNG
Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội

ĐỖ THỊ NGỌC ÁNH
Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội

NGÔ SỸ HIẾU
Tổng Công ty Thép Việt Nam, 91 Láng Hạ, Đống Đa, Hà Nội

NGÔ ĐỨC TUYÊN
Công ty cổ phần Thép Hòa Phát Dung Quất, Bình Sơn, Quảng Ngãi

NGUYỄN QUANG TÙNG
Công ty cổ phần Thép Hòa Phát Dung Quất, Bình Sơn, Quảng Ngãi

CHU THỊ MINH THU
Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội

LẠI VĨNH KHỞI
Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội

ĐỖ NGUYỄN QUANG CHIẾN
Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội

NGUYỄN THỊ HOÀNG OANH
Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội

NGUYỄN HOÀNG VIỆT
Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội
*Email: viet.nguyenhoang@hust.edu.vn

Ngày nhận bài: 28/7/2021, Ngày duyệt đăng: 6/10/2021

TÓM TẮT

Trong nghiên cứu này đã khảo sát sự thay đổi cấu trúc trong quá trình hoàn nguyên trực tiếp quặng composit manhêtit Minh-Sơn bằng than antraxit, gia nhiệt vi sóng. Kết quả được phân tích bằng các phương pháp hiển vi điện tử quét, phổ phân tán năng lượng và nhiễu xạ Rơnghen. Các kết quả nhiễu xạ được phân tích bằng phần mềm MDI Jade và so sánh với mẫu chuẩn để kết luận về sự hình thành pha khoáng vật. Với công suất vi sóng đạt 60 %, pha wüstite (FeO) xuất hiện sau thời gian nung 60 phút, sắt kim loại và fayalit xuất hiện trong các mẫu hoàn nguyên sau thời gian nung 90 phút đến 120 phút cùng với các pha dư như Fe2C3, Fe3U4, FeO và SI02– Với công suất vi sóng đạt 90 %, sắt kim loại đã xuất hiện trong các mẫu hoàn nguyên sau thời gian nung là 30 phút đến 120 phút, và fayalit đã xuất hiện trong các mẫu hoàn nguyên sau thời gian nung 60 phút đến 120 phút. Quặng viên ép thành phẩm, với công suất của lò vi sóng 90 % và thời gian nung là 120 phút, đã thu được các pha duy nhất của sắt kim loại và fay-alit trong độ phân giải của nhiễu xạ Rơnghen. Kết quả nghiên cứu thu được có thể minh họa hành vi của viên ép quặng sắt manhêtit trộn than trong quá trình hoàn nguyên bằng cacbon ở trạng thái rắn trong lò gia nhiệt vi sóng.

Từ khóa: lò gia nhiệt vi sóng, hoàn nguyên trực tiếp, quặng viên composit trộn than, than antraxit.

ABSTRACT

In the present study, the structure evolution under direct reduction of a Minh-Son magnetite iron ore/carbon composite pellets in a microwave-heating kiln under different microwave wattage of 60 and 90 % (with the firing time from 15 to 120 min.) was investigated. The microstructure of the pellets was characterized by scanning electron microscopy coupled with energy dispersive spectroscopy and X-ray diffraction (XRD). The phase formation was indexed using MDI Jade from the peaks matching the reference sample. At the microwave’s wattage of 60 %: the wustite (FeO) has appeared after firing time of 60 min., the metallic iron and fayalite have appeared in the reduced samples after firing time of 90 min. to 120 min. with retained phases of Fe203, Fe304, FeO and Si02– While at the microwave’s wattage of 90 %, the metallic iron has appeared in the reduced samples after firing time of 30 min. to 120 min and fayalite has appeared in the reduced samples after firing time of 60 min. to 120 min. The final reduced pellet, under microwave’s wattage of 90 % and firing time of 120 min., shows the only phases of metallic iron and fayalite according to the XRD resolution. The present work could provide a scientific understanding to illustrate iron ore/carbon composite pellet behavior during solid-state carbothermic reduction under a microwave-heating.

Keywords: microwave-heating kiln, direct reduction, iron ore-coal composite, anthracite coal

Page: 2 – 7

RESEARCH

Get article

97

Design of metal casting mold for ADC 12 aluminium alloy with assistance of 20 kHz ultrasonic vibration

Thiết kế khuôn đúc kim loại cho hdp kim nhôm ADC 12 có rung động siêu âm tần số 20 kHz

NGUYỄN THANH HẢI
Trường Đại học Bách khoa (HCMUT), 268 Lý Thường Kiệt, Phường 14, Quận 10, TP. HCM
Đại học Quốc gia TP. HCM (VNU-HCM), Phường Linh Trung, tp Thủ Đức, TP. HCM
*Email: haint@hcmut.edu.vn

PHẠM HỮU TRÍ
Trường Đại học Bách khoa (HCMUT), 268 Lý Thường Kiệt, Phường 14, Quận 10, TP. HCM

 LÊ THANH TÙNG
Trường Đại học Bách khoa (HCMUT), 268 Lý Thường Kiệt, Phường 14, Quận 10, TP. HCM

VÕ TẤN THIỆN
Công ty TNHH Thiết bị siêu âm Việt Nam, 223 Đặng Thúc Vịnh, Đông Thạnh, Hóc Môn, TP. HCM

ĐÀO DUY QUÍ
Trường Đại học Bách khoa (HCMUT), 268 Lý Thường Kiệt, Phường 14, Quận 10, TP. HCM
Đại học Quốc gia TP. HCM (VNU-HCM), Phường Linh Trung, tp Thủ Đức, TP. HCM

BÙI DUY KHANH
Trường Đại học Bách khoa (HCMUT), 268 Lý Thường Kiệt, Phường 14, Quận 10, TP. HCM
Đại học Quốc gia TP. HCM (VNU-HCM), Phường Linh Trung, tp Thủ Đức, TP. HCM

Ngày nhận bài: 26/5/2021, Ngày duyệt đăng: 18/8/2021

TÓM TẮT

Đúc khuôn kim loại được sử dụng nhiều trong công nghiệp vì độ chính xác cao hơn đúc khuôn cát và chi phí thấp hơn đúc áp lực. Đúc khuôn kim loại có thể tạo ra các chi tiết phức tạp và điều chỉnh được tốc độ nguội. Bài báo này trình bày các kết quả thiết kế, chế tạo khuôn đúc kim loại từ thép 20Cr có sử dụng rung động siêu âm với tần số 20 kHz. Đã lựa chọn và tính toán các bộ phận chính như động cơ truyền động, công suất điện trở nung và thể tích bể nấu, cũng như thiết kế mô hình nấu và rót để đúc hợp kim nhôm ADC 12. Các mẫu đúc có và không có siêu âm đã được kiểm tra theo mô hình scan 3D.

Từ khóa: Đúc khuôn kim loại, dao động siêu âm, ADC 12, 20 kHz, thép 20Cr

ABSTRACT

Metal mold casting is widely used in industry because of higher accuracy than sand casting and lower cost than diecasting. Metal mold casting can yield products with complex shapes and adjustable cooling rate. In this work, designing and fabrication of 20 kHz ultrasonic assisted mold casting using 20Cr steel are studied. Some major components such as motor, heater power, melting chamber are selected and calculated. Model for heating and pouring the ADC 12 alloy is designed. Samples with and without ultrasonic vibration are investigated using 3D laser scan.

Keywords: Metal mold casting, ultrasonic vibration, ADC 12, 20 kHz, 20Cr steel.

Page: 19 – 23

RESEARCH

Get article

97

The effect of hot-press sintering temperature on density of heavy alloys WNi5Cu3

Ảnh hưỏng của nhiệt độ ép nóng tôi mật độ hợp kim nặng WNi5Cu3

VŨ LÊ HOÀNG* và VŨ THỊ NHUNG
Viện Công nghệ, Tổng cục Công nghiệp quốc phòng
* Email: vulehoangvl@gmail.com

Ngày nhận bài: 15/5/2021, Ngày duyệt đăng: 12/8/2021

TÓM TẮT

Một số nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt độ ép nóng tới mật độ đạt được cuối cùng của hợp kim nặng cơ sở vonfram được đề cập trong bài báo này. Thực nghiệm được tiến hành với các mẫu hợp kim nặng hệ W-Ni-Cu mác WNi5Cu3. Nhiệt độ ép nóng thay đổi từ 1300 đến 1440 °c với áp suất ép không đổi là 40 MPa. Các mẫu hợp kim sau khi ép nóng được ủ trong môi trường khí acgon ở 1000 °c trong 3 h. Kết quả nghiên cứu thu được hợp kim nặng có mật độ cao nhất đạt 17,427 g.cm3 với kích thước hạt cuối cùng khoảng (10 + 15) mm. Hợp kim đã được sử dụng để chế tạo một số chi tiết giữ cân bằng có kích thước nhỏ dùng trong kĩ thuật hàng không.

Từ khóa: Ép nóng, mật độ, hợp kim nặng, vonfram

ABSTRACT

The effect of hot-press sintering temperature on density of tungsten heavy alloys is presented in this paper. The experiments were performed for the WNi5Cu3 samples of W-Ni-Cu heavy alloy system. The hot-press sintering temperature was ranged from 1300 to 1440 °c with a constant applied pressure of 40 MPa. Subsequently, the sintered samples were annealed at 1000 °c in acgon atmosphere during 3 h. The results showed that the obtained heavy alloys had maximum density of 17,427 g.cm3 and final particle size around (10 + 15) mm. The obtained results met the requirement for fabrication of small balanced parts for aeronautical industry.

Keywords: Hot-press sintering, density, heavy alloy, tungsten

Page: 14 – 18

RESEARCH

Get article

97

Metallurgical properties of iron ore pellet when using lime powder instead of bentonite

Tính chất luyện kim của quặng sát viên khi sử dụng vôi thay thế bentonit

TRẦN THỊ THU HIỀN*, NGUYỄN NGỌC KIÊN VÀ NGUYỄN ĐỨC YÊN
Viện Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại cồ Việt, Hà Nội
‘Email: hien.tranthithu@hust.edu.vn

Ngày nhận bài: 28/4/2021, Ngày duyệt đăng: 4/8/2021

TÓM TẮT

Bài báo nêu ảnh hưởng của vôi và chất kết dính bentonit sử dụng trong vê viên quặng sắt đến tính chất luyện kim của quặng sắt viên như độ bền tươi, độ bền nén, độ hoàn nguyên. Quặng sắt viên được sử dụng có lượng vôi 0, 1 và 2 % khối lượng, tương ứng với 2, 1 và 0 % bentonit. Viên tươi được sấy khô (ở 105 °c trong 24 giờ) sau đó nung thiêu ôxy hóa ở nhiệt độ 1200 °c trong thời gian 30 phút, hoàn nguyên ở các nhiệt độ 900, 1000 và 1100 °c với thời gian khác nhau (45, 90, 120 phút). Kết quả cho thấy, khi sử dụng kết hợp 1 % bentonit và 1 % vôi về khối lượng làm chất kết dính thì cho tính chất luyện kim của quặng sắt viên phù hợp nhất về độ bền tươi, độ xốp và mức độ hoàn nguyên. Tỷ lệ phối liệu tạo quặng sắt viên này có thể được đề xuất áp dụng vào thực tiễn.

Từ khóa: Quặng sắt viên, tính chất luyện kim, bentonit, vôi.

ABSTRACT

This paper reported effects of lime powder and bentonite binder using in iron ore pelletization on metallurgical properties of pellets as green strength, compressive strength and degree of reduction. The investigated pellets contain 0, 1 and 2 mass % of lime powder and 2, 1 and 0 mass % of bentonite, respectively. Green balls were dried (105 °c for 24 hours) then heated at 1200 °c for 30 minutes. The reductibility of fired pellets was examined at different temperatures of 900, 1000 and 1100 °c with various holding time (45, 90 and 120 minutes). The results showed that the combination of 1 mass % of bentonite and 1 mass % of lime powder in the pellet gave the most apropriate metallurgical properties of pellets as green strength, porosity and degree of reduction. This material charging ratio can be recommended for application in manufacturing of the pellet.

Keywords: Iron ore pellet, metalluricall properties, bentonite, lime.

Page: 10 – 13

RESEARCH

Get article

97

The effect of die radius on thickness distribution of SS304 stainless steel sheet in deep drawing of cylindrical cup

Nghiên cứu ảnh hưởng của bán kính lượn cối đến sự phân bố chiều dày tấm thép không gỉ SS304 khi dập vuốt chi tiết hình trụ

LẠI ĐĂNG GIANG*, TRẦN ĐỨC HOÀN, LÊ TRỌNG TÁN, VÀ ONG THẾ ĐỨC
Học viện Kỹ thuật quân sự, 236 Hoàng Quốc Việt, Bắc Từ Liêm, Hà Nội
*Email: danggiang248@gmail.com

Ngày nhận bài: 16/4/2021, Ngày duyệt đăng: 9/8/2021

TÓM TẮT

Phân bố chiều dày thành của sản phẩm khi dập vuốt sâu đã được nghiên cứu trong những thập kỷ gần đây vì nó có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng sản phẩm. Bài báo này thực hiện nghiên cứu bằng mô phỏng số và kiểm chứng bằng thực nghiệm để xem xét ảnh hưởng của bán kính cối đến sự phân bố chiều dày của chi tiết hình trụ khi dập bằng thép không gỉ SS304. Thay đổi chiều dày thành sản phẩm được phân tích thông qua trạng thái ứng suất – biến dạng khi dập vuốt bằng phần mềm mô phỏng số Deform3D. Kết quả thu được cho phép lựa chọn bán kính cối hợp lý để thu được sản phẩm có chiều dày thành đồng đều hơn, giúp tối ưu hóa thiết kế dụng cụ và giảm chi phí chế tạo. Kết quả dập chi tiết hình trụ được kiểm chứng bằng thực nghiệm cho sự sai lệch trong khoảng từ 2-3 % so với kết quả mô phỏng số.

Từ khóa: Bán kính lượn cối, SS304, chi tiết hình trụ, phân bố chiều dày, dập vuốt.

ABSTRACT

Thickness distribution of deep drawing products has been studied in recent decades since it has a significant influence on the product quality. In this paper a numerical simulation with experimental verification was conducted to examine the influence of die radius on the thickness distribution of cilindrical cup in deep drawing for SS304 stainless steel. Thickness distribution of the cup was analyzed through the stress-strain state during deep drawing by Deform 3D software. The obtained results allow choosing a reasonable die radius to achieve more uniform wall thickness of the cup, that optimizes tool design and reduces manufacturing costs.

Keywords: Die radius, SS304, cylindrical cup, thickness distribution, deep drawing.

Page: 2 – 9

RESEARCH

Get article