Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu lựa chọn một số thông số công nghệ thấm Nitơ Plasma cho thép 40CrMo

Cấu trúc nội dung luận án gồm những nội dung chính sau: Mở đầu; Tổng quan về vấn đề nghiên cứu; Cơ sở lý thuyết về thấm Nitơ Plasma; Vật liệu và trang thiết bị nghiên cứu; Kết quả nghiên cứu thực nghiệm; Kết luận chung. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung tài liệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu lựa chọn một số thông số công nghệ thấm Nitơ Plasma cho thép 40CrMo1MỞ ĐẦU1. Tính cấp thiết của đề tàiKỹ thuật bề mặt là một lĩnh vực khoa học kỹ thuật tổng hợp bao gồm nhữngnghiên cứu và hoạt động kỹ thuật nhằm thiết kế, sản xuất, khảo sát và sử dụng các lớp bềmặt trên cả khía cạnh kỹ thuật và kinh tế với các tính chất của vùng bề mặt tốt hơn vùngbên trong, thỏa mãn các yêu cầu về độ cứng, chống ăn mòn, chống mỏi, chống mòn,…Các chi tiết mòn, hỏng thường xuất phát từ bề mặt;Nhu cầu thay thế phụ tùng hàng năm tương đối lớn, hơn nữa các chi tiết máyquan trọng phải nhập khẩu, không chủ động được trong việc sản xuất, thay thế;Cùng với sự hội nhập và phát triển, các thiết bị máy móc đươc đa dạng hóa vềchủng loại và không ngừng phát triển cả về số và chất, do vậy đòi hỏi các thiết bị cơkhí Việt Nam phải đáp ứng được các yêu cầu khắt khe về chất lượng và tạo nên cácsản phẩm cơ khí mang nhãn hiệu Việt Nam.Thấm nitơ plasma là một công nghệ hiện đại, cho phép tạo lớp thấm trên bề mặt chitiết có độ chống mài mòn, ăn mòn cao và tăng tính chống mỏi cho chi tiết. Thấm nitơplasma được ứng dụng nhiều cho các chi tiết máy làm từ thép.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu- Đối tượng nghiên cứu+ Công nghệ thấm nitơ plasma trên thiết bị Eltropuls H045x080;+ Mẫu vật liệu nghiên cứu: thép 40CrMo;+ Một số chi tiết máy chế tạo từ vật liệu 40CrMo.- Phạm vi nghiên cứu+ Nghiên cứu một số thông số công nghệ thấm nitơ plasma trên thiết bị thấmnitơ plasma nói trên;+ Nghiên cứu cơ chế thấm nitơ nói chung, cơ chế hình thành lớp thấm nitơplasma nói riêng.+ Nghiên cứu sự ảnh hưởng của các yếu tố nhiệt độ thấm, thời gian thấm và tỷ lệkhí nitơ (N2) đến tổ chức và tính chất của lớp thấm nitơ plasma bao gồm tổ chức tế vi,chiều dày lớp thấm, độ cứng bề mặt, cường độ mài mòn trên vật liệu 40CrMo.+ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ thấm nitơ plasma để thấm một số chi tiếtmáy sử dụng vật liệu 40CrMo.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án- Ý nghĩa khoa học+ Nghiên cứu quy luật cơ bản của việc hình thành lớp bề mặt trong quá trìnhthấm nitơ plasma, đặc biệt là đối với thép 40CrMo;+ Biểu diễn được các quy luật đó thông qua các mối quan hệ toán học (hàm sốvà đồ thị);2- Ý nghĩa thực tiễn+ Nghiên cứu ứng dụng cho họ vật liệu phục vụ chế tạo máy;+ Ứng dụng vào thực tiễn sản xuất sản phẩm cơ khí.4. Những đóng góp mới- Thông qua các công trình nghiên cứu (đặc biệt là nước ngoài), luận án đã tìm rađược cơ chế hình thành lớp thấm và bản chất của lớp thấm nitơ plasma trên bề bặt thép.- Nghiên cứu xác lập quan hệ giữa độ cứng bề mặt E (HV 0.3), cường độ màimòn m (10-12g/n.mm), chiều dày pha  + ’ d1 (m) và chiều dày pha  d2 (m) với cácthông số nhiệt độ thấm T (0C), thời gian thấm t (h) và tỷ lệ khí nitơ/hydro a (%).- Bằng quy hoạch thực nghiệm, xác định quan hệ đơn yếu tố giữa E, m, d1, d2 vớiT, t, a để tìm vùng tối ưu, trên cơ sở khoanh vùng xử lý số liệu thực nghiệm theo phươngpháp xét ảnh hưởng của đa yếu tố. Kết quả nghiên cứu tìm được vùng thông số công nghệtối ưu cho phép thu được E, m, d1, d2 tốt nhất, đáp ứng yêu cầu sản xuất.- Đưa ra được sơ đồ công nghệ và quy trình công nghệ thấm chi tiết thực; kiểmtra lại bằng tổ chức tế vi, độ cứng bề mặt, cường độ mài mòn, nhiễu xạ tia X.- Đã ứng dụng công nghệ thấm nitơ plasma cho một số chi tiết máy làm từ cácthép khác nhau, đặc biệt là thép 40CrMo. Qua đánh giá cho thấy chất lượng làm việccủa các chi tiết sau thấm cao hơn chất lượng làm việc của các chi tiết không sử dụngcông nghệ này.Chương 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THẤM NITƠ PLASMA1.1. Lựa chọn công nghệCác công nghệ xử lý bề mặt tiên tiến trong tương lai phải đảm bảo được sự thânthiện với môi trường sống.Bảng 1.1. Tổng quan quá trình cải tiến bề mặt sắt thép bởi các thuộc tínhCác yếu tố ảnh hưởngĐộ bám dính Sự mài mòn Độ giảm mòn- Thấm cacbon++++- Thấm nitơ++++++- Thấm Nitơ + Ôxi hóa+++++- Borizing+++++0- PVD+++++0- PACVD+++++0- CVD+++++0- Bền nhiệt+++0Ghi chú:0:Không ảnh hưởng+/++: Mức độ cải tiến tính chất nhỏ hoặc trung bình+++: Mức độ cải tiến tính chất tốtCông nghệ xử lý bề mặtSự ăn mòn0++++0++++Một chi tiết cần giảm mòn thì trong các công nghệ xử lý bề mặt tiên tiến và bảo vệđược môi trường thì công nghệ thấm nitơ được ưu tiên hơn cả (bảng 1.1).31.2. Các công nghệ thấm nitơCông nghệ thấm nitơ, lần đầu tiên được thực hiện và phát triển trong những đầucủa thập niên 1900, nó đóng một vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng công nghiệp.Bề mặt chi tiết thấm nitơ được bao bọc bởi một lớp nitrit bền vững.Đặc điểm nổi bật của quá trình thấm nitơ là nó ít làm thay đổi kích thước,không làm thay đổi hình, không làm thay đổi thành phần của thép, không làm thay đổitổ chức tế vi của thép có được từ các nguyên công nhiệt luyện trước đó nếu chọn đượcchế độ thích hợp.Hình 1.1. Quá trình thấm nitơHình 1.2. Giản đồ trạng thái Fe-NThấm nitơ là một phương pháp ...