TÔI BỀ MẶT LÀ GÌ? CÁC HÌNH THỨC TÔI CỨNG PHỔ BIẾN

máy tôi cao tần

Hình 1: Máy tôi cao tần Phước Lộc

TÔI CỨNG BỀ MẶT LÀ GÌ

Tôi cứng bề mặt còn gọi là tôi kim loại, tôi thép là phương pháp sử dụng máy tôi cao tần chỉ tôi bề mặt thép, thực hiện bằng cách nung nhanh và làm nguội lớp mặt ngoài của chi tiết. Bề mặt chi tiết sau khi tôi có độ cứng cao còn phần lõi không được tôi vẫn đảm bảo mềm dẻo và giữ nguyên cơ tính tổng hợp.

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TÔI CỨNG BỀ MẶT KIM LOẠI

Tôi bề mặt kim loại là quá trình nung nóng bề mặt thép thật nhanh với chiều sâu (độ thấm) nhất định đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tới hạn (Ac1) làm xuất hiện Austenit, sau khi giữ nhiệt chi tiết được làm nguội nhanh trong môi trường tôi (nước, dầu, khí nén…) thích hợp, để austenit chuyển biến thành mactenxit hay các tổ chức không ổn định khác có độ cứng và độ bền cao. Khi đó phần bề mặt được nung nóng và tôi, phần lõi không được nung nóng và không được tôi. Kết quả nhận được là bề mặt cứng, trong lõi dẻo.

Tôi cứng bề mặt = Nung nóng + giữ nhiệt + Nguội nhanh => nhận được tổ chức hạt không ổn định với độ cứng cao, bề mặt cứng, trong lõi dẻo.

Lò tôi cao tần tôi cứng bề mặt kim loại

Hình 2: Một số ứng dụng của lò tôi cao tần Phước Lộc trong tôi cứng bề mặt kim loại

MỤC ĐÍCH CỦA TÔI BỀ MẶT KIM LOẠI

- Nâng cao độ cứng và tính chống mài mòn của chi tiết

- Nâng cao độ bền vật liệu và sức chịu tải của chi tiết.

ƯU ĐIỂM CỦA TÔI BỀ MẶT KIM LOẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP TÔI CAO TẦN

+ Năng suất cao do thời gian nung ngắn
+ Chất lượng tốt do nhiệt được tạo thành chính trong lớp kim loại bề mặt trong thời gian rất ngắn nên giảm rất nhiều những khuyết tật có thể xảy ra khi nung nóng.
+ Giảm nhẹ điều kiện lao động của công nhân do môi trường làm việc sạch, không có khí độc, dễ cơ khí hoá và tự động hoá.

Video ứng dụng lò tôi cao tần trong tôi cứng nhong, bánh răng

MỘT SỐ HÌNH THỨC TÔI CỨNG BỀ MẶT THÉP PHỔ BIẾN HIỆN NAY

Có hai hình thức tôi là: tôi xuyên tâm và tôi mặt ngoài.

- Tôi xuyên tâm: Chi tiết được làm cứng cả trong lẫn ngoài bằng cách

+ Chọn nhiệt độ để tôi thép theo thành phần cacbon trên giản đồ

+ Thép trước cùng tích, thép sau cùng tích

+ Giữ nhiệt và làm nguội nhanh hợp lý (làm nguội trong nhiều môi trường khác nhau). Chi tiết cứng cả trong lẫn ngoài.

- Tôi mặt ngoài: Tôi mặt ngoài thực hiện bằng cách nung nhanh và làm nguội lớp mặt ngoài của chi tiết. Bề mặt chi tiết sau khi tôi có độ cứng cao còn phần lõi vẫn mềm và dẻo. Tôi mặt ngoài thường ứng dụng trong tôi nhong, bánh răng, các trục truyền động xoắn... Các phương pháp tôi mặt ngoài thường được sử dụng:

+ Tôi cao tần là phương pháp sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ. Nó sử dụng nguồn điện tần số cao để đi qua vật liệu nhiệt có dẫn điện và gây ra hiện tượng gia nhiệt cảm ứng. Gia nhiệt cảm ứng tạo ra nhiệt cực lớn trong lòng phôi. Lượng nhiệt này dễ dàng nung nóng đỏ phôi giúp ta có thể gia công, tôi, luyện phôi, chi tiết máy, vật dụng kim loại chắc chắn. Với phương pháp tôi cao tần, tần số dòng điện sẽ ảnh hưởng đến chiều dày lớp vật liệu nung nóng và quyết định chiều sâu lớp tôi cứng. Phương pháp luyện kim này được áp dụng đối với các chi tiết có bề mặt cứng, có độ mài mòn tốt nhưng bên trong vẫn cần đảm bảo độ dẻo dai. Chiều sâu lớp tôi cứng sẽ bằng 20% diện tích vật liệu.

+ Tôi bằng ngọn lửa oxy - acetylen: Nung nhanh chi tiết bằng ngọn lửa ôxy – axêtylen để bề mặt đạt đến nhiệt độ tới hạn A3 và làm nguội nhanh trong nước hay dung dịch hóa chất.

Video tôi cứng bề mặt trục đặc D160 bằng máy tôi cao tần Phước Lộc

Ngoài 2 phương pháp tôi thép nêu trên còn có một số phương pháp khác như ủ thép, thường hóa và ram thép:

- Ủ thép nhầm mục đích làm giảm độ cứng, làm tăng độ dẻo của thếp để dễ tiến hành gia công cắt, cán và kéo thép ở trạng thái nguội.

- Thường hóa là quá trình làm giảm xementit để chuẩn bị cho nhiệt luyện cuối cùng, đồng thời khử ứng suất trong thép do gia công áp lực.

- Ram thép là phương pháp làm giảm hoặc làm mất các ứng suất dư sau khi tôi, nhầm mục đích đáp ứng điều kiện làm việc lâu dài của sản phẩm cơ khí và duy trì cơ tính của sản phẩm sau khi tôi.

TỔNG HỢP CÁC MÔI TRƯỜNG LÀM NGUỘI DÙNG TRONG TÔI CỨNG THÉP

Tôi kim loại trong môi trường nước

Là môi trường tôi mạnh, an toàn, rẻ tiền và dễ kiếm

Đặc điểm:

- Nước lạnh từ 10 – 30 độ C có tốc độ nguội khá lớn 600°C/s, nên dễ gây nứt, cong vênh và biến dạng.
- Khi tôi nước bị nóng lên thì tốc độ nguội lại giảm mạnh. Khi nước nóng lên tầm 50°C thì tốc độ nguội chỉ còn là 100°C/s, vì vậy không nên để nước nóng tới 50°C, hạn chế bằng cách cho nước lạnh vào và tháo nước nóng ra.
- Tổ chức đạt được sau tôi là Mactenxit, có độ cứng cao.
- Là môi trường tôi cho Thép cacbon nhưng không thích hợp cho chi tiết phức tạp.

Tôi kim loại trong môi trường dung dịch kiềm kiết hợp với dung dịch muối

Các dung dịch như muối như NaCl, Na2CO3 nồng độ 10% được pha với dung dịch kiềm như NaOH, KOH với nồng độ thích hợp, để phù hợp với từng vật liệu cần tôi là các môi trường tôi mạnh nhất

Hình 3: Ứng dụng máy tôi cao tần trong tôi bề mặt kim loại trong môi trường nước

Đặc điểm:

- Tốc độ nguội đạt được 1100°C/s đến 1200°C/s.

- Tăng khả năng tôi cứng ở thép do tốc độ nguội ở nhiệt độ cao tăng.
- Tổ chức đạt được sau tôi là Mactenxit, có độ cứng cao.
- Ít gây cong vênh và nứt do không tăng tốc độ nguội ở nhiệt độ thấp.

Tôi kim loại trong môi trường dầu

Là môi trường tôi thường dùng nhất có tốc độ nguội nhỏ, một số loại dầu được dùng làm nguội trong tôi kim loại như: Uniquench MF70, Caltex Quenchtex… Quá trình tôi thép trong dầu trải qua 3 giai đoạn sôi màng, sôi bọt và truyền nhiệt đối lưu

Đặc điểm:

- Tốc độ nguội đạt được 100°C/s đến 150°C/s.
- Khi tôi thì dầu dễ bị bốc cháy, và tạo ngọn lửa cao, nên cần chú ý lửa hỏa hoạn khi tôi trong dầu.
- Tốc độ nguội 200°C – 300°C khoảng 20°C/s đến 25°C/s, nên tránh được cong vênh và nứt.
- Là môi trường tôi gây hại cho sức khỏe và con người.
- Tổ chức đạt được sau tôi là Mactenxit, có độ cứng cao.
- Thường dùng để tôi thép hợp kim và thép cacbon có biên dạng phức tạp

dầu tôi

Hình 4: Dầu tôi Uniquench MF70

Ngoài ra, còn có một số môi trường tôi khác như: khí nén, chân không, muối nóng chảy…

Trên đây là một số thông tin bạn có thể tìm hiểu về khái niệm tôi cứng bề mặt và các hình thức tôi cao tần phổ biến hiện nay, cũng như các môi trường làm nguội dùng trong tôi cao tần. Công ty TNHH SX TM DV Cơ Khí Phước Lộc hy vọng phần nào giúp Quý khách hàng có nhiều thông tin hơn về công nghệ tôi cao tần và ứng dụng lò tôi cao tần do công ty TNHH SX TM DV Cơ Khí Phước Lộc trực tiếp sản xuất trong tôi cứng kim loại. Hy vọng bài viết mang đến những thông tin hữu ích cho các bạn.

Nếu cần tìm hiểu thêm về thông tin máy tôi cao tần, máy Quý khách hàng đừng ngần ngại, hãy nhắc máy lên và gọi cho Chúng tôi – Công Ty TNHH SX TM DV Cơ Khí Phước Lộc - hotline 0369 580 596 hoặc tư vấn kỹ thuật 0973 870 279. Nhân viên Chúng Tôi sẽ trực tiếp tư vấn và hỗ trợ các bạn.