Công nghệ đúc sơ-mi bằng phương pháp đúc ly tâm

“Nghiên cứu công nghệ đúc sơ-mi bằng phương pháp đúc ly tâm” là đề tài được thực hiện theo Hợp đồng đặt hàng sản xuất và cung cấp dịch vụ sự nghiệp nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ số 94-11 RD/HĐ-KHCN ngày 21 tháng 3 năm 2011 giữa Bộ Công Thương và Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim và được triển khai nghiên cứu tại Công ty Trách nhiệm hữu hạn Một thành viên Mỏ và Luyện kim Miền Nam.

Đúc ly tâm được phát minh vào đầu thế kỷ 20 để chế tạo các chi tiết có dạng tròn xoay như ống gang, phôi cho sơ-mi (bạc lót), vòng găng (secmăng)… Sau này có một số chi tiết không tròn xoay người ta vẫn sử dụng phương pháp đúc này (gọi là đúc bán ly tâm: semi-centralfugal).

Khi đúc ly tâm quá trình đông đặc và hình thành vật đúc xẩy ra trong điều kiện chịu tác dụng của lực ly tâm, lực này còn lớn hơn trọng lực rất nhiều. Do đó có thể chế tạo các vật đúc rỗng mà không cần dùng ruột, cho phép chế tạo vật đúc thành mỏng và có hình dạng mặt ngoài chính xác. Phương pháp đúc này tạo cho vật liệu cơ tính cao, vật đúc có tổ chức kim loại xít chặt, ít bị rỗ xốp, ít tốn kim loại cho hệ thống rót, tỷ lệ thành phẩm rất cao... Các loại sơ-mi, bạc của các chi tiết máy chịu tải trọng nặng đều phải sử dụng phương pháp đúc này.

Phương pháp nghiên cứu của đề tài là dựa vào nghiên cứu lý thuyết tổng quan các tài liệu liên quan, lựa chọn chế tạo thành công khuôn đúc ly tâm và máy đúc ly tâm một trục hai khuôn sau đó tiến hành thực nghiệm xác định công nghệ đúc hợp lý về nhiệt độ đúc, tốc độ quay của khuôn ly tâm, chế độ xử lý nhiệt sau khi đúc...

Kết quả của đề tài:

1. Đã lựa chọn dạng khuôn đúc ly tâm thuộc kiểu hỗn hợp kim loại và cát, dạng khuôn đúc này chịu lực rất tốt và bền, cát chọn loại cát nhựa để cách nhiệt vừa làm tăng cơ tính cho gang. Để giảm giá thành có thể sử dụng loại cát pha sét, nhưng loại vật liệu này dễ hút ẩm và phải sấy kỹ trước khi rót kim loại lỏng.

2. Đã xác định mác gang để chế tạo sơ-mi : là gang xám hợp kim

3. Đã đưa ra được qui trình công nghệ đúc và nhiệt luyện sơ-mi bằng phương pháp đúc ly tâm

- Nhiệt độ rót: Trong khoảng 1350 ÷ 1400 oC

- Tốc độ quay: 850 ÷ 950 vòng/phút

- Chế độ nhiệt luyện: nung nóng sơ-mi lên tới 500 ÷ 550 ºC, giữ nhiệt từ 2 ÷ 2,5 h, sau đó làm nguội chậm cùng lò đến 250 ºC thì đem ra ngoài không khí

4. Đã chế tạo ra được sản phẩm sơ-mi có thành phần hóa học đạt tiêu chuẩn hoàn toàn đáp ứng được các yêu cầu về cơ tính của sản phẩm sơ mi, xec măng trong các chi tiết máy đòi hỏi khả năng làm việc chịu mài mòn và có yêu cầu cao về độ bền.

5. Sản phẩm đã được Công ty Cơ khí Sông Hậu chấp thuận về chất lượng. Xu hướng liên kết liên doanh giữa Công ty Trách nhiệm hữu hạn Một thành viên Mỏ và Luyện kim Miền Nam - Đơn vị trực tiếp nghiên cứu đề tài và Công ty Cơ khí Sông Hậu để áp dụng kết quả nghiên cứu của đề tài vào sản xuất chế tạo các loại sơmi máy nghiền đá xây dựng đã được bàn bạc và sẽ được xúc tiến trong thời gian tới.
 

 

Hình 1: Qui trình công nghệ đúc và nhiệt luyện sơ-mi.
 

 Hình 2: Máy đúc ly tâm trục ngang 2 khuôn (Việt Nam). 

Hình 3: Bộ mẫu để đúc khuôn cát nhựa.

 

Hình 4: Sản phẩm sau khi đúc ly tâm.