Tên luận án:
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN TỔ CHỨC VÀ CƠ TÍNH HỢP KIM NHÔM ADC12 TRONG QUÁ TRÌNH ĐÚC MÁNG NGHIÊNG VÀ TẠO HÌNH BÁN LỎNG
Ngành:
Kỹ thuật cơ khí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án "NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN TỔ CHỨC VÀ CƠ TÍNH HỢP KIM NHÔM ADC12 TRONG QUÁ TRÌNH ĐÚC MÁNG NGHIÊNG VÀ TẠO HÌNH BÁN LỎNG" thuộc ngành Kỹ thuật cơ khí, tập trung giải quyết vấn đề về độ dẻo thấp của hợp kim nhôm ADC12, một vật liệu được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Mục tiêu chính là nghiên cứu khả năng tạo hình bán lỏng xúc biến các chi tiết có hình dạng phức tạp từ hợp kim ADC12 sau khi được chuẩn bị tổ chức tế vi bằng phương pháp máng nghiêng có kết hợp rung, nhằm nâng cao tính năng sử dụng và chất lượng sản phẩm.
Nội dung nghiên cứu bao gồm việc tìm hiểu ảnh hưởng của các thông số công nghệ rót đúc trên máng nghiêng đến quá trình cầu hoá tổ chức tế vi của ADC12, làm cơ sở tạo phôi cho quá trình tạo hình bán lỏng. Đồng thời, luận án cũng xác định chế độ công nghệ ép chảy bán lỏng tối ưu để đảm bảo khả năng tạo hình và đáp ứng các yêu cầu về cơ tính, tính năng sử dụng của sản phẩm.
Các kết quả chính của luận án đã khẳng định khả năng ứng dụng công nghệ tạo hình bán lỏng cho hợp kim nhôm ADC12 (có vùng đông đặc hẹp), giúp tăng độ giãn dài và giới hạn bền mà vẫn duy trì các đặc tính cơ học khác, qua đó cải thiện cơ tính chi tiết thành phẩm. Luận án đã xây dựng mô hình thực nghiệm rót đúc trên máng nghiêng và ép chảy bán lỏng, xác định khoảng nhiệt độ đông đặc và biến thiên thông số công nghệ. Cụ thể, đã xác định được thông số công nghệ tối ưu cho quá trình chuẩn bị tổ chức bán lỏng (nhiệt độ rót 580 °C, chiều dài máng 300 mm, góc nghiêng 65°) để đạt tổ chức tế vi dạng cầu với kích thước hạt trung bình 48 µm và hệ số hình dạng 0,82. Đối với quá trình ép chảy bán lỏng, thông số tối ưu được xác định là nhiệt độ tạo hình 560 °C, thời gian giữ nhiệt 5 phút và tốc độ đầu ép 15 mm/s. Sản phẩm thu được có tổ chức tế vi và cơ tính đồng đều, với giới hạn bền tăng 24% và độ giãn dài tăng 135% so với phương pháp đúc thông thường, đạt giới hạn bền 283 MPa và độ giãn dài 3,3%. Những đóng góp này cung cấp cơ sở thiết thực cho việc tính toán, thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo hình bán lỏng ADC12 trong sản xuất công nghiệp.
Mục lục chi tiết:
- Mở đầu
- Chương 1: Tổng quan về công nghệ tạo hình bán lỏng
- 1.1. Công nghệ tạo hình bán lỏng
- 1.2. Các phương pháp chuẩn bị tổ chức tế vi dạng cầu
- 1.3. Các phương pháp tạo hình xúc biến
- 1.4. Tình hình nghiên cứu công nghệ tạo hình bán lỏng
- 1.4.1. Các hướng nghiên cứu chính trên thế giới
- 1.4.2. Nghiên cứu đúc lưu biến sử dụng phương pháp máng nghiêng
- 1.4.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của các thống số công nghệ đến tổ chức và cơ tính khi tạo hình xúc biến hợp kim nhôm trên thế giới
- 1.4.4. Nghiên cứu về công nghệ tạo hình bán lỏng ở Việt Nam
- 1.5. Xác định vật liệu nghiên cứu cho luận án
- 1.6. Kết luận
- Chương 2: Cơ sở lý thuyết tạo hình xúc biến
- 2.1. Trạng thái xúc biến của hợp kim bán lỏng
- 2.1.1. Quan điểm vĩ mô
- 2.1.2. Quan điểm vĩ mô
- 2.2. Lưu biến của hợp kim bán lỏng
- 2.2.1. Độ nhớt
- 2.2.2. Ứng xử của hợp kim bán lỏng
- 2.3. Các thông số ảnh hưởng đến độ nhớt khi tạo hình xúc biến
- 2.4. Kết luận
- Chương 3: Chuẩn bị tổ chức tế vi cho hợp kim nhôm ADC12 bằng phương pháp máng nghiêng kết hợp rung
- 3.1. Cơ sở lý thuyết của phương pháp máng nghiêng
- 3.2. Mục đích và nội dung thực nghiệm
- 3.3. Chuẩn bị thực nghiệm
- 3.3.1. Chuẩn bị phôi và thiết bị thực nghiệm
- 3.3.2. Xây dựng thiết bị thí nghiệm
- 3.3.3. Xác định nhiệt độ đường lỏng, rắn của hợp kim nhôm ADC12
- 3.4. Thực nghiệm rót đúc trên máng nghiêng
- 3.4.1. Xây dựng ma trận thực nghiệm
- 3.4.2. Kết quả thực nghiệm
- 3.5. So sánh các kết quả thực nghiệm
- 3.6. Tính toán kết quả thực nghiệm
- 3.6.1. Xác định hàm hồi quy đường kính hạt trung bình
- 3.6.2. Xác định hàm hồi quy hệ số hình dạng
- 3.6.3. Ảnh hưởng của các thông số công nghệ
- 3.6.4. Thông số tối ưu
- 3.7. Kết luận
- Chương 4: Nghiên cứu quá trình ép chảy bán lỏng
- 4.1. Chuẩn bị thực nghiệm
- 4.1.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
- 4.1.2. Lựa chọn chi tiết nghiên cứu
- 4.1.3. Thiết bị và dụng cụ thực nghiệm
- 4.1.4. Xây dưng kế hoạch thực nghiệm
- 4.2. Thực nghiệm tạo hình ép chảy bán lỏng
- 4.3. Tính toán kết quả thực nghiệm tạo hình
- 4.3.1. Xác định hàm hồi quy thực nghiệm
- 4.3.2. Ảnh hưởng của các thông số đến cơ tính của sản phẩm
- 4.3.3. Thông số công nghệ tối ưu
- 4.4. Khảo sát sự đồng đều về tổ chức tế vi và cơ tính của sản phẩm
- 4.4.1. Tổ chức tế vi của vật liệu sau quá trình tạo hình bán lỏng
- 4.4.2. Kết quả thử cơ tính của chi tiết sau khi tạo hình
- 4.5. Kết luận
- Kết luận chung và hướng phát triển của luận án
- 1. Kết quả luận án
- 2. Hướng phát triển của đề tài
- Tài liệu tham khảo
- Phụ lục