Vật liệu học, xử lý nhiệt và be mặt

Xử lý nhiệt (Nhiệt luyện) là một phương pháp tác động nhiệt độ lên vật chất nhằm làm thay đổi vi cấu trúc chất rắn, đôi khi tác động làm thay đổi thành phần hóa học, đặc tính của vật liệu. Chủ yếu của ứng dụng nhiệt luyện là thuộc về ngành luyện kim. Nhiệt luyện cũng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, ví dụ như ngành sản xuất thủy tinh. Quá trình nhiệt luyện bao gồm sự nung nóng hoặc làm nguội với mức độ chênh lệch đáng kể, hoặc xử lý nhiệt theo một thời gian biểu nhằm mục đích làm mềm hay làm cứng vật liệu, cũng như tạo ra sự cứng hay mềm khác nhau trên cùng một vật liệu, ví dụ như tôi bề mặt, vật liệu chỉ cứng ở bề mặt (chống mài mòn) nhưng lại dẻo dai ở phần bên trong (chịu va đập cũng như chịu uốn rất tốt).

Nhiệt luyện đòi hỏi một quy trình chặt chẽ và có kiểm soát thời gian và tốc độ trao đổi nhiệt trên vật liệu. Nhiều quốc gia tiên tiến chưa công bố và bí mật một số công nghệ nhiệt luyện - yếu tố tạo ra một vật liệu có giá thành hạ nhưng tính năng sử dụng rất cao. Ví dụ, với một chi tiết trục động cơ, người ta sử dụng vật liệu thép hợp kim thấp (giá thành rẻ), sau công đoạn nhiệt luyện ram, thấm vật liệu có bề mặt cứng chịu được bài mòn cao, nhưng thân trục lại chịu được chấn động và chịu uốn khá lớn, chi tiết được bán với giá rất cao.

Bản chất của nhiệt luyện kim loại là làm thay đổi tính chất thông qua biến đổi tổ chức của vật liệu. Một quy trình nhiệt luyện bao gồm 3 giai đoạn: Nung, giữ nhiệt, làm nguội. Khi nung, tổ chức vật liệu sẽ thay đổi theo nhiệt độ, tuỳ thời điểm nâng, hạ nhiệt với các tốc độ khác nhau mà nhiệt luyện với các phương pháp khác nhau sẽ cho ra tính chất vật liệu mong muốn.

Để làm thay đổi mạnh hơn nữa các tính chất của kim loại và hợp kim, người ta còn kết hợp đồng thời các tác dụng của biến dạng dẻo và nhiệt luyện hay tác dụng hoá học và nhiệt luyện. Như vậy Nhiệt luyện (nói chung) bao gồm ba loại: Nhiệt luyện đơn giản, Cơ nhiệt luyện, Hoá nhiệt luyện.

Một số phương pháp xử lý nhiệt

#1. Tôi chân không

Gia nhiệt trong lò ở trạng thái chân không sau đó làm lạnh bằng khí Nitơ

Vật liệu học, xử lý nhiệt và be mặt

Xử lý nhiệt - Tôi chân không

#2. Tôi dầu

Vật liệu học, xử lý nhiệt và be mặt

Xử lý nhiệt - Tôi dầu

Hệ thống tôi cao tần sử dụng nguyên lý dòng fuco để nung nóng chi tiết, khi đạt nhiệt độ và thời gian (độ sâu lớp tôi) sẽ phun dung dịch làm nguội vào.
Đặc điểm của dòng Fuco là dòng điện chạy trên bề mặt vật tôi, lựa chọn tần số tôi và thời gian tôi để được chiều sâu yêu cầu.

Công ty TNHH công nghiệp Phú Thịnh - Nhận xử lý nhiệt, giao hàng nhanh chóng, chất lượng thép luôn được ưu tiên lên hàng đầu.

Liên hệ xử lý nhiệt 

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHIỆP PHÚ THỊNH

 - Điện thoại: (028) 6256 4763

 - Fax: (028)6255 9974

 - Email:

 - Website: www.thepphuthinh.com

 - Văn phòng: 63 Đường TA12, Khu phố 3, phường Thới An, Quận 12, Tp.Hồ Chí Minh

 - Xưởng: 232/37 Đường TA15, Khu phố 2, phường Thới An, Quận 12, Tp.Hồ Chí Minh

  • Gia công phay CNC
  • Gia công mài

Xử lý nhiệt được dùng để làm tăng độ cứng bề mặt chi tiết máy là một phần không thể thiếu trong nghành gia công cơ khí. Độ cứng bề mặt tỷ lệ thuận với khả năng chống mài mòn của sản phẩm. Nguyên lý cơ bản để tăng độ cứng bề mặt là làm xuất hiện một lớp vật liệu chịu ứng suất nén ngay bên dưới bề mặt chỗ cần tăng cứng.

Gia nhiệt thể tích, nhiệt luyện thể tích.

-Tăng độ cứng tránh bào mòn

-Để tăng độ cứng của thép: đun nóng đến nhiệt độ nhất định sau đó làm lạnh đột ngột để thay đổi trạng thái cố định của carbon trong thép.

Gia nhiệt bề mặt, nhiệt luyện bề mặt.

-Tăng độ cứng bộ phận tránh bào mòn.

- Chiều sâu tăng độ cứng:0.5 – 2mm

-Dưới tác dụng của dòng điện môi bề mặt vật liệu nóng liên tục sau đó được làm lạnh đột ngột để tăng độ cứng.

Gia nhiệt chân không, nhiệt luyện chân không.

Gia nhiệt trong lò ở trạng thái chân không sau đó làm lạnh bằng khí Nitơ

Gia nhiệt thấm carbon:

Gia nhiệt trong điều kiện bầu không khí có thấm carbon, tiến hành gia nhiệt để carbon thẩm thấu vào bề mặt vật liệu. 150-200oC

Gia nhiệt thấm nitơ:

Gia nhiệt trong điều kiện có Nitơ dạng khí hay lỏng để tẩm nitơ vào bề mặt sản phẩm. 500-600oC

Kết tụ (chiết suất) làm cứng:

Làm cứng vật liệu Inox bằng cách làm tan chảy-hoà trộn nguyên tố carbon trong vật liệu.

Gia nhiệt và ủ:

Nếu chỉ xữ lý nhiệt bằng cách nung nóng và lạm lạnh đột ngột thì nguyên liệu sẽ cứng nhưng dòn dễ bị vỡ. Để cải thiện: sau khi gia nhiệt sản phẩm sẽ được ủ, độ cứng giảm xuống nhưng độ bền cao, độ bền kéo, độ dẻo, độ dãn dài, khẩu độ, tính chất cơ học nhưng tác động được cải thiện, nó sẽ trở thành thép dẻo và cứng.

Phòng Nghiên cứu vật liệu, xử lý nhiệt và bề mặt được thành lập ngày 27 tháng 8 năm 2018 trên cơ sở sát nhập phòng Thí nghiệm nhiệt luyện khuôn kim loại và Trung tâm vật liệu – Viện Công nghệ. Với chức năng là đơn vị chuyên môn, trực tiếp tham gia vào hoạt động khoa học công nghệ và sản xuất kinh doanh trong lĩnh vực nhiệt luyện và xử lý bề mặt, cụ thể như sau:

  • Nghiên cứu, ứng dụng các loại vật liệu mới trong lĩnh vực cơ khí.
  • Cung cấp dịch vụ nhiệt luyện, xử lý bề mặt cho các sản phẩm cơ khí và khuôn mẫu kim loại bằng các công nghệ tiên tiến như nhiệt luyện chân không làm nguội bằng khí Nitơ và công nghệ nhiệt luyện truyền thống tôi dầu, tôi nước, thấm Cacbon…
  • Nghiên cứu chuyển giao công nghệ và thiết bị trong lĩnh vực nhiệt luyện.

Nguồn nhân lực: 03 kỹ sư, 02 công nhân kỹ thuật; 01 lao động phổ thông.

Được đánh giá là một tập thể đoàn kết, chăm chỉ trong công việc, thành thạo các công việc chuyên môn. Có khả năng làm việc độc lập cũng như làm việc theo nhóm, có các kỹ năng phù hợp với đặc thù công việc sản xuất. Tuy nhiên, khả năng nghiên cứu khoa học còn hạn chế nên chưa đóng góp được nhiều cho công tác nghiên cứu khoa học của Viện.

Năng lực thiết bị:

Trong những năm qua, Phòng đã được lãnh đạo Viện quan tâm chú trọng đầu tư các thiết bị nhiệt luyện tiên tiến hàng đầu thế giới: 02 lò nhiệt luyện chân không (Đức), 01 lò thấm Nito plasma (Đức); 01 lò ram kiểu lò buồng, 01 lò ram kiểu lò giếng để phục vụ cho công việc nhiệt luyện khuôn mẫu chất lượng cao. Ngoài ra còn có 02 lò thấm Cacbon kiểu lò giếng loại 60kw và 90kW, 01 lò buồng đáy di động công suất 120Kw, 01 lò ram kiểu lò giếng loại 30kW đều do Viện chế tạo và hoàn toàn làm chủ công nghệ. Đi kèm với hệ thống thiết bị sản xuất hiện đại, Phòng còn được trang bị nhiều loại máy đo độ cứng như: 01 máy đo độ cứng cầm tay, 01 máy đo độ cứng Rockwell để bàn, 01 máy đo độ cứng siêu âm để bàn, 01 máy đo độ cứng brinel để kiểm soát chặt chẽ chất lượng các sản phẩm nhiệt luyện.

Vật liệu học, xử lý nhiệt và be mặt
Hệ thống lò nhiệt luyện chân không Ipsen

Vật liệu học, xử lý nhiệt và be mặt
    Lò thấm C, C-N

Thị trường:

Đối với thị trường nhiệt luyện truyền thống: vẫn duy trì được sản lượng ổn định nhưng cũng không đem lại nhiều doanh thu như kỳ vọng do đơn giá thấp, khách hàng nhỏ lẻ, việc mở rộng thị trường cũng rất khó khăn do sự cạnh tranh của các cơ sở tư nhân quy mô nhỏ. Còn đối với các công ty lớn, họ thường tự đầu tư dây chuyền thiết bị nhiệt luyện để tiến hành sản xuất khép kín, do vậy, việc tìm kiếm được đối tác có sản lượng hàng ổn định là rất khó khăn.

Đối với thị trường nhiệt luyện chân không: đây là thế mạnh của đơn vị, đã có thị trường ổn định, tạo được lòng tin với khách hàng. Sản lượng tăng dần qua từng năm. Trong tương lai vẫn có thể mở rộng thêm thị trường tuy nhiên cần phải tăng cường năng lực cạnh tranh trên thị trường bằng việc cung cấp đồng bộ dịch vụ nhiệt luyện và xử lý bề mặt.

Mục tiêu, định hướng phát triển:

Phát triển, đa dạng hóa khách hàng, sản phẩm. Tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện công nghệ thấm nito cho khuôn để cung cấp ra thị trường. Hướng tới mục tiêu trở thành đơn vị cung cấp dịch vụ xử lý nhiệt và bề mặt hàng đầu miền Bắc.