Kinh Nghiệm về Đề thi điện tử số bách khoa Mới Nhất
Hoàng Đức Anh đang tìm kiếm từ khóa Đề thi điện tử số bách khoa được Cập Nhật vào lúc : 2022-04-13 21:40:10 . Với phương châm chia sẻ Kinh Nghiệm về trong nội dung bài viết một cách Chi Tiết 2022. Nếu sau khi đọc Post vẫn ko hiểu thì hoàn toàn có thể lại Comments ở cuối bài để Admin lý giải và hướng dẫn lại nha.-->
1ĐIỆN TỬ SỐDigital ElectronicsBộ môn Kỹ thuật máy tínhKhoa Công nghệ thông tinTrường ĐH Bách Khoa Hà Nội2Địa chỉ liên hệ của tác giảVăn phòng:Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Công nghệ thông tinTrường Đại học Bách Khoa Tp Hà Nội Thủ ĐôP322 – C1 – Số 1, Đại Cồ Việt, Tp Hà Nội Thủ ĐôĐT : 04 – 8696125Giảng viên: Nguyễn Thành KiênMobile: +84983588135E-Mail:
[email protected]
3Mục đích môn học Cung cấp những kiến thức và kỹ năng cơ bản về:Cấu tạoNguyên lý hoạt động và sinh hoạt giải tríỨng dụngcủa những mạch số (mạch logic, IC, chip…)Trang bị nguyên tắcPhân tíchThiết kếcác mạch số cơ bảnTạo cơ sở cho tiếp thu những kiến thức và kỹ năng chuyên ngành4Tài liệu tham khảo chínhIntroductory Digital Electronics - Nigel P. Cook - Prentice Hall, 1998Digital Systems - Principles and Applications - Tocci & Widmer - Prentice Hall, 1998://ktmt.shorturl.com5Thời lượng môn họcTổng thời lượng: 60 tiếtLý thuyết: 45 tiết, tại giảng đườngThực hành: 15 tiết.Mô phỏng một số trong những mạch điện tử số trong giáo trình sử dụng phần mềm Multisim v8.0Hướng dẫn thực hành tại phòng máyC1-325, Cô Nguyệt Bộ môn KTMT liên hệNộp báo cáo thực hành kèm bài thiKhông có báo cáo thực hành => 0 điểm.6Nội dung của môn họcChương 1. Giới thiệu về Điện tử sốChương 2. Các hàm logicChương 3. Các phần tử logic cơ bảnChương 4. Hệ tổ hợpChương 5. Hệ dãy7Điện tử sốChương 1GIỚI THIỆU VỀ ĐIỆN TỬ SỐBộ môn Kỹ thuật Máy tính, Khoa Công nghệ Thông tinTrường Đại học Bách Khoa Hà Nội8Giới thiệu về Điện tử sốĐiện tử số9Giới thiệu về Điện tử số (tiếp)Hệ thống điện tử, thiết bị điện tửCác linh kiệnđiện, điện tử(component)Cácmạchđiện tử(circuit)Cácthiết bị,hệ thốngđiện tử(equipment, system)10Giới thiệu về Điện tử số (tiếp)Số và tương tự:Trong khoa học, công nghệ tiên tiến hay môi trường tự nhiên thiên nhiên sống đời thường đời thường, ta thường xuyên phải tiếp xúc với số lượngSố lượng hoàn toàn có thể đo, quản lý, ghi chép, tính toán nhằm mục đích tương hỗ cho những xử lý, ước đoán phức tạp hơnCó 2 cách màn biểu diễn số lượng:Dạng tương tự (Analog)Dạng số (Digital)Dạng tương tự:VD: Nhiệt độ, tốc độ, điện thế của đầu ra micro…Là dạng màn biểu diễn với sự biến hóa liên tục của những giá trị (continuous)Dạng số:VD: Thời gian hiện trên đồng hồ điện tửLà dạng màn biểu diễn trong đó những giá trị thay đổi từng nấc rời rạc (discrete)11Giới thiệu về Điện tử số (tiếp)Hệ thống số và tương tự:Hệ thống số (Digital system)Là tổ hợp những thiết bị được thiết kế để xử lý những thông tin logic hoặc những số lượng vật lý dưới dạng sốVD: Máy vi tính, máy tính, những thiết bị hình ảnh âm thanh số, khối mạng lưới hệ thống điện thoại…Ứng dụng: nghành điện tử, cơ khí, từ…Hệ thống tương tự (Analog system)Chứa những thiết bị được cho phép xử lý những số lượng vật lý ở dạng tương tựVD: Hệ thống âm-ly, ghi băng từ…12Giới thiệu về Điện tử số (tiếp)Công nghệ số - ưu, nhược điểm so với tương tựDùng công nghệ tiên tiến số để thực hiện những thao tác của giải pháp tương tựƯu điểm của công nghệ tiên tiến số:Các khối mạng lưới hệ thống số dễ thiết kế hơn: Không cần giá trị đúng chuẩn U, I, chỉ việc khoảng chừng cách mức cao thấpLưu trữ thông tin dễCó những mạch chốt hoàn toàn có thể giữ thông tin lâu tùy ýĐộ đúng chuẩn cao hơnViệc nâng từ độ đúng chuẩn 3 chữ số lên 4 chữ số đơn giản chỉ việc lắp thêm mạchỞ hệ tương tự, lắp thêm mạch sẽ ảnh hưởng U, I và thêm nhiễuCác xử lý hoàn toàn có thể lập trình đượcÍt bị ảnh hưởng bởi nhiễuCó thể sản xuất nhiều mạch số trong những chip13Giới thiệu về Điện tử số (tiếp)Công nghệ số - ưu, nhược điểm so với tương tựHạn chế: Thế giới thực đa phần là tương tựCác số lượng vật lý trong thực tế, tự nhiên đa phần là ở dạng tương tự. VD: nhiệt độ, áp suất, vị trí, vận tốc, độ rắn, tốc độ dòng chảy…Chuyển đổicác đầu vàothực tếở dạngtương tựthànhdạng sốXử lýthông tinSốChuyển đổicác đầu ra sốvề dạngtương tựở thực tế14Giới thiệu về Điện tử số (tiếp)Sự phối hợp của công nghệ tiên tiến số và tương tự!15Điện tử sốChương 2CÁC HÀM LOGICBộ môn Kỹ thuật Máy tính, Khoa Công nghệ Thông tinTrường Đại học Bách Khoa Hà Nội16Nội dung chương 22.1. Giới thiệu2.2. Đại số Boole2.2. Biểu diễn những hàm logic dưới dạng chính quy2.3. Tối thiểu hóa những hàm logic172.1. Giới thiệuMạch logic (mạch số) hoạt động và sinh hoạt giải trí nhờ vào chính sách nhị phân:Điện thế ở đầu vào, đầu vào hoặc bằng 0, hoặc bằng 1Với 0 hay là một trong tượng trưng cho những khoảng chừng điện thế được định nghĩa sẵnVD: 0 → 0.8V : 0 2.5 → 5V : 1Cho phép ta sử dụng Đại số Boole như thể một công cụ để phân tích và thiết kế những khối mạng lưới hệ thống số18Giới thiệu (tiếp)Đại số Boole:Do George Boole sáng lập vào thế kỷ 19Các hằng, biến và hàm chỉ nhận 1 trong 2 giá trị: 0 và 1Là công cụ toán học khá đơn giản được cho phép mô tả mối liên hệ Một trong những đầu ra của mạch logic với những đầu vào của nó dưới dạng biểu thức logicLà cơ sở lý thuyết, là công cụ được cho phép nghiên cứu và phân tích, mô tả, phân tích, thiết kế và xây dựng những khối mạng lưới hệ thống số, khối mạng lưới hệ thống logic, mạch số ngày này.19Giới thiệu (tiếp)Các phần tử logic cơ bản:Còn gọi là những cổng logic, mạch logic cơ bảnLà những khối cơ bản cấu thành nên những mạch logic và khối mạng lưới hệ thống số khác20Giới thiệu (tiếp)Mục tiêu của chương: sinh viên hoàn toàn có thểTìm hiểu về Đại số BooleCác phần tử logic cơ bản và hoạt động và sinh hoạt giải trí của chúngDùng Đại số Boole để mô tả và phân tích cách cấu thành những mạch logic phức tạp từ những phần tử logic cơ bản21Nội dung chương 22.1. Giới thiệu2.2. Đại số Boole2.2. Biểu diễn những hàm logic dưới dạng chính quy2.3. Tối thiểu hóa những hàm logic221. Các định nghĩaBiến logic: là một trong đại lượng hoàn toàn có thể màn biểu diễn bằng 1 ký hiệu nào đó, về mặt giá trị chỉ lấy giá trị 0 hoặc 1.Hàm logic: là màn biểu diễn của nhóm những biến logic, liên hệ với nhau thông qua những phép toán logic, về mặt giá trị cũng lấy giá trị 0 hoặc 1.Phép toán logic: có 3 phép toán logic cơ bản:Phép Và - "AND"Phép Hoặc - "OR"Phép Đảo - "NOT"23Các định nghĩa (tiếp)Các giá trị 0, 1 không tượng trưng cho những số lượng thực mà tượng trưng cho trạng thái giá trị điện thế hay còn gọi là mức logic (logic level)Một số cách gọi khác của 2 mức logic:Mức logic 0 Mức logic 1Sai (False) Đúng (True)Tắt (Off) Bật (On)Thấp (Low) Cao (High)Không (No) Có (Yes)(Ngắt) Open switch (Đóng) Closed switch242. Biểu diễn biến và hàm logicDùng biểu đồ Venn (Ơle):Mỗi biến logic chia không khí thành 2 không khí con.Không gian con thứ nhất, biến nhận giá trị đúng (=1), không khí con thứ còn sót lại, biến nhận giá trị sai (=0).VD: F = A AND B25Biểu diễn biến và hàm logic (tiếp)Dùng biểu thức đại số:Ký hiệu phép Và – AND: .Ký hiệu phép Hoặc – OR: +Ký hiệu phép Đảo – NOT: VD: F = A AND B hay F = A.B Page 2-->
Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Hà NộiI.1. Tình hình phát triển thép trên thế giới .................................................................................3 I.1.1.Tình hình phát triển thép trên thế giới........................................................................3 I.1.2. Tình hình phát triển thép không gỉ trên thế giới..........................................................4I.2. Tình hình phát triển thép tại Việt Nam. ...............................................................................4 I.2.2. Tình hình phát triển thép không gỉ ở Việt Nam.......................................................5I.3.2. Giới thiệu vài nét về thép không gỉ 205........................................................................6 II.3.1. Phương pháp khử lắng:.........................................................................................15PHẦN III: CHUẨN BỊ THÍ NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG.........................................................................................................................................17III.1.3. Chuẩn bị nguyên, vật liệu:........................................................................................19III.1.4.Nguyên liệu để nấu luyện thép...................................................................................20III.4. Chuẩn bị mẫu thử nghiệm và đánh giá kết quả thử nghiệm............................................23 III.4.1.Chuẩn bị mẫu thử nghiệm.......................................................................................23 IV.2.1. Nấu luyện thép nền:.............................................................................................27Lời nói đầu Trong lịch sử phát triển của xã hội loài người, việc tìm và sử dụng vật liệu sắt kẽm kim loại có ý nghĩa vô cùng to lớn. Nhờ đó mà quả đât đã có bước phát triển nhảy vọt trong nhiều ngành khoa học kĩ thuật tân tiến. Thời kì trước công nghiệp chưa chú trọng ngành luyện kim, sản xuất máy vấn đề chất lượng thép không được quan tâm. Vào thế kỷ 20, đặc biệt là sau trận chiến tranh thế giới lần thứ nhất do hạ tầng bị thiệt hại nặng nề, ngành công nghiệp luyện kim có điều kiện để phát triển mạnh để phục vụ cho môi trường tự nhiên thiên nhiên sống đời thường và bảo mật thông tin an ninh quốc phòng. Trên thế giới những ngành công nghiệp, nhất là ngành luyện thép, sản xuất máy, ngành điện lực, ngành điện tử… đang phát triển mạnh cả về số lượng và chất lượng sản phẩm. Với yêu cầu và điều kiện kỹ thuật mới của những dụng cụ máy móc, thiết bị tân tiến phải thao tác trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, chống được ăn mòn, chống mài mòn cơ học, chống nóng, chống gỉ…những thép thông thường không đáp ứng được. Do đó đòi hỏi phải sản xuất ra những thép và sắt kẽm kim loại tổng hợp có những tính chất đặc biệt như độ bền cơ học cao, chống ăn mòn trong những môi trường tự nhiên thiên nhiên, chịu va đập…, đặc biệt sản xuất nhiều chủng loại thép có tính đàn hồi cao, có tĩnh nhiễm từ phù phù phù hợp với yêu cầu của khoa học kỹ thuật. Trong trong năm mới gần đây việc nâng cao chất lượng thép là một trong hai hướng nghiên cứu và phân tích chính về sản xuất thép. Chất lượng thép đang thu hút ngày càng đông đảo những nhà luyện thép vào việc xử lý và xử lý rõ ràng những tính năng đặc biệt nhằm mục đích thỏa mãn ngày càng cao về nhu yếu của thép cho nền kinh tế tài chính quốc dân. Có nhiều giải pháp rất hiệu suất cao để nâng cao chất lượng thép đủ bền, gia công tạo hình, chống ăn mòn môi trường tự nhiên thiên nhiên khí quyển, chống dão…, kết phù phù hợp với những tính năng đặc biệt khác để nâng cao tuổi thọ và mở rộng phạm vi sử dụng của thép. Vì những nguyên do trên chúng em quyết định chọn đề tài: “ Nghiên cứu công nghệ tiên tiến nấu luyện thép không gỉ 205 có sử dụng đất hiếm”SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 1Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Tp Hà Nội Thủ Đô Chúng em xin chân thành cảm ơn tiến sĩ NGÔ QUỐC LONG và những thầy cô giáo trong Khoa: Khoa học và Công nghệ Vật liệu, cung toàn thể những bạn sinh viên đã tận tình giúp sức chúng em hoàn thành xong đồ án. Do kĩ năng hạn chế, điều kiện thí nghiệm còn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi những sai sót, rất mong được sự đóng góp của những thầy cô giáo.Các kết quả nghiên cứu và phân tích trong đề tài này là kết quả chung của nhóm thực hiện đề tài: “Ảnh hưởng của nguyên tố đất hiếm đến tính chất ăn mòn của thép không gỉ.” trong đó có học viên cao học Lê Đức Bảo. Các thành viên trong đề tài hoàn toàn hoàn toàn có thể sử dụng những số liệu trong đồ án này để báo cáo và có mức giá trị tương đương nhau. Nhóm sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Thành Nguyễn Thế Hoàng Trịnh Quốc LinhHà nội, ngày … tháng 6 năm 2010PHẦN I. TỔNG QUANSV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 2Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Hà NộiI.1. Tình hình phát triển thép trên thế giới I.1.1.Tình hình phát triển thép trên thế giới. Thương Hội Thép Thế giới (WSA) đưa ra dự báo về nhu yếu thép thế giới năm 2009 - 2010 trong toàn cảnh kinh tế tài chính toàn cầu hồi sinh mạnh mẽ và tự tin .Nhu cầu thép toàn cầu sẽ đạt 1,104 tỷ tấn trong năm 2009, giảm 8,6% so với năm 2008. Trong dự báo tiên tiến nhất, Trung Quốc sẽ tiêu thụ 526 triệu tấn, tăng 18,8% so với năm 2008, tiêu thụ thép tại những nền kinh tế tài chính mới nổi sẽ giảm 17%, tại 27 quốc gia EU sẽ giảm 33% và tiêu thụ tại những nước kinh tế tài chính phát triển giảm 34%. Năm 2010, thế giới sẽ tiêu thụ 1,206 tỷ tấn thép, tăng 9,2% so với năm 2009, trong đó tiêu thụ của Trung Quốc tăng 5%, của những nền kinh tế tài chính mới nổi tăng 12%, tại EU-27 tăng 12% và ở những nền kinh tế tài chính phát triển là 15%. Trong bảng 1.1 liệt kê sản lượng thép một số trong những quốc gia trên thế giới.Bảng 1.1 Sản lượng thép một số trong những quốc gia trên thế giới (tháng 1/ 2010)Thứ tự Quốc gia Sản lượng , triệu tấn Tăng(%) so với 1/20091 Trung quốc 48.7 18.22 Nhật bản 8.7 36.83 Mỹ 6.1 48.84 Nga 5.2 335 Nước Hàn 4.5 32.46 Đức 3.4 27.77 Thổ Nhí Kì 2.1 28 Tây Ban Nha 1.4 51.19 Pháp 1.1 32.3 Năm 2009, cuộc khủng hoảng rủi ro cục bộ kinh tế tài chính toàn cầu đã khiến nhu yếu thép trên thế giới sụt tụt giảm, những công ty thép số 1 thế giới, đều giảm sản lượng và lợi nhuận, ngoại trừ Trung Quốc. Theo Thương Hội sắt thép Thế giới, sản lượng thép thô của 66 quốc gia trên Thế giới trong tháng 1/2010 là 109 triệu tấn, cao hơn 25.5% so với tháng 1/2009. Trong bảng 1.2 là dự báo tình hình tiêu thụ thép trên thế giới trong năm 2009 và 2010.Bảng 1.2 Số liệu dự báo tình hình tiêu thụ thép 2009 & 2010 Khu vực Tiêu thụ, triệu tấn Tăng, giảm năm trước so với năm sau (%) Năm 2009 2010 2008/2009 2009/2010 EU (27) 122,3 137,4 - 32,6 12,4SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 3Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Hà NộiCác nước châu Âu khác 20,8 23,8 - 17,8 14,4Cộng đồng những quốc gia độc lập (CIS) 33,9 36,6 - 30,8 8,2 NAFTA 82,8 96,9 - 35,8 17,1Trung và Nam Mỹ 33,5 36,7 - 24,4 9,7 Châu Phi 26,3 29,3 0,4 11,4 Trung Đông 38,8 42,9 - 9,8 10,6 I.1.2. Tình hình phát triển thép không gỉ trên thế giới. Năm 2009, chịu ràng buộc của khủng hoảng rủi ro cục bộ kinh tế tài chính, thị trường thép toàn cầu liên tục giảm sút, sản lượng của những doanh nghiệp thép không rỉ có quy mô lớn trên thế giới đều giảm đáng kể. Tuy nhiên, những doanh nghiệp của Trung Quốc đã phát huy đầy đủ ưu thế trong việc nghiên cứu và phân tích phát triển và trang thiết bị, tập trung khai thác những sản phẩm có thị trường rộng, giá trị phù hợp, mang lại nhiều lợi nhuận. Nổi bật nhất là Công ty gang thép Thái Nguyên ( Trung Quốc ) – doanh nghiệp sản xuất thép không gỉ lớn số 1 thế giới về sản lượng và trong năm 2009 đã sản xuất 2,48 triệu tấn, tăng 38,2% so với năm 2008. Năm 2010 những nhà máy sản xuất sản xuất thép không gỉ tại Trung Quốc tăng sản lượng. Taigang là nhà máy sản xuất sản xuất thép không gỉ lớn số 1 Trung Quốc dự trù sẽ duy trì sản lượng tháng 1/2010 ở mức 200,00 tấn. Sản lượng thép không gỉ của nhà máy sản xuất Baosteel đã giảm chỉ từ khoảng chừng 75,000 tấn trong tháng 12/2009 và sẽ nâng năng suất tháng 1/2010 lên 105,000 tấn sau khi đã trải qua quá trình khủng hoảng rủi ro cục bộ kinh tế tài chính. Số lượng thép cuộn cho ra thị trường của nhà máy sản xuất thép không gỉ Pohang (QPSS) trong tháng 1/2010 là 15,000 tấn, cao hơn mức 14,000 tấn trong tháng 11/2009.I.2. Tình hình phát triển thép tại Việt Nam. I.2.1. Tình hình phát triển thép tại Việt Nam. Kết thúc năm 2009, nền kinh tế tài chính đã có những bước phục hồi. ngành thép trở thành một trong số ít ngành công nghiệp nặng có tốc độ tăng trưởng cao. Đối với thép xây dựng sản lượng tăng 25%, tiêu thụ tăng hơn 30% so với năm 2008. Ba tháng đầu năm 2009, tiêu thụ thép tụt giảm so với cùng thời điểm năm 2008, có những lúc chỉ từ một nửa. tiêu thụ thép xây dựng chỉ bằng 56,24% so với cùng thời điểm. với thép cán nguội (50,4%), ống thép hàn (44,29%) và tôn mạ kẽm, sơn phủ màu (41,87%). Bước sang quý 2/2009 và tiếp đến thời điểm ở thời điểm cuối năm, thị trường có khunh hướng tốt hơn. Dù không còn đột biến, nhưng từ sau quý 1/2009, lượng thép tiêu thụ khởi đầu tăng lên, kéo theo giá cả SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 4Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Hà Nộicũng tăng tương ứng. Thương Hội Thép Việt Nam kỳ vọng, sự phục hồi của thị trường thép thời điểm ở thời điểm cuối năm 2009 sẽ tiếp tục trong năm 2010 này, với tốc độ tăng trưởng dự kiến từ 10 đến 12%. Những tháng đầu năm 2010, do tác động của giá nguyên vật liệu đầu vào như than, quặng sắt đều tăng, giá thép sẽ tiếp tục tăng nhẹ. Thương Hội Thép Việt Nam (VSA) dự báo tổng sản lượng thép tiêu thụ của toàn nước trong năm nay ước đạt khoảng chừng 5,8 triệu tấn, tăng 10% so với năm 2009. Nhu cầu thép quá trình 2009 - 2010 dự báo chỉ trên dưới 3,8 triệu tấn, trong khi đó hiệu suất sản xuất thép xây dựng đạt 7 triệu tấn/năm. Thép tôn cán nguội đạt 2 triệu tấn/năm, trong khi nhu yếu chỉ việc 1,2 triệu tấn. Sắp tới, lại sở hữu thêm một nhà máy sản xuất sản xuất thép với hiệu suất 1,2 triệu tấn/năm của Posco (Nước Hàn) nên khiến cung vượt quá cầu. I.2.2. Tình hình phát triển thép không gỉ ở Việt Nam. Theo những Chuyên Viên kinh tế tài chính Dự kiến, sản lượng thép không gỉ Việt Nam trong năm 2010 sẽ tăng 10 - 12% do có nhiều nhà máy sản xuất vốn đầu tư nước ngoài tại việt nam đã bất đầu đi vào sản xuất. Trong khi đó, giá nguyên vật liệu (thép, phế, Ni, Cr…) tăng ngày một, sẽ là rất trở ngại vất vả để những thương hiệu thép không gỉ Việt Nam trụ vững trên sân nhà lúc không hề sự bảo lãnh của nhà nước. Ngày 22/2/2010 tập đoàn Formosa của Đài Loan thông báo kế hoạch đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất thép không gỉ tại khu công nghiệp ở tỉnh thành phố Hà Tĩnh - Việt Nam. Nhà máy này còn có trị giá 100 tỉ đài tệ (khoảng chừng 3,1 tỉ USD), với sản lượng khoảng chừng 2 triệu tấn/năm. Tập đoàn này sẽ khởi công xây dựng nhà máy sản xuất thép không gỉ tại Việt Nam vào cuối thời điểm tháng 4/ 2010, và dự trù vốn đầu tư vào nhà máy sản xuất này lên đến mức 280 tỉ đài tệ (7,8 tỉ USD). Đây là một trong những nguồn động lực thúc đẩy sự phát triển nền kinh tế tài chính Việt Nam nói chung và ngành thếp không gỉ Việt Nam nói riêng.I.3. Giới thiệu vài nét về thép không gỉ I.3.1. Các loại thép không gỉ trên thế giới. Hiện nay ở nước ta thép không gỉ ngày càng được dùng nhiều trong những ngành rất khác nhau: y tế, cơ khí, đồ gia dụng, nghệ thuật và thẩm mỹ, dụng cụ đo kiểm…. Thông thường thép không gỉ chịu được sự ăn mòn trong môi trường tự nhiên thiên nhiên khí quyển và axit yếu; rất phù phù phù hợp với diều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm của Việt Nam. Trong khi nhiều chủng loại công cụ và đồ dùng bằng thép thông thường luôn luôn phải bảo dưỡng bằng những phương pháp bảo vệ mặt phẳng (sơn phủ, mạ) thường niên để tăng kĩ năng chịu mài mòn và cơ tính tổng hợp cao, tuổi thọ cho rõ ràng đòi hỏi ngân sách rất đáng kể. Sử dụng thép không gỉ rất tiện lợi và là một cách tiết kiệm nguồn tài nguyên thiên nhiên.SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 5Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Hà NộiThép 205 là một loại thép không gỉ được sử dụng rộng rãi trong gia dụng với ưu thế có mức giá cả rẻ do không cần nhiều nguyên tố sắt kẽm kim loại tổng hợp như Ni trong thép nên ngân sách đầu vào thấp. Thép không gỉ 205 tuy không còn độ bền cao như những mác thép không gỉ khác song với nhu yếu sử dụng trong gia dụng thép này đáp ứng hoàn hảo nhất những điều kiện về giá cả, thẩm mỹ và độ bền mà người tiêu dùng mong ước. Thành phần hóa học một số trong những thép không gỉ trên thế giới được môt tả trong bảng 1.3. Bảng 1.3. Giới thiệu một số trong những mác thép không gỉ thể AustenitAISI C Si Mn P ≤ S ≤ Cr Ni Mo201 ≤ 0.15 ≤ 1.0 5.50 – 7.50 0.06 0.03 16.0 – 18.0 3.5 – 5.5 –202 ≤ 0.15 ≤ 1.0 7.5 - 10 0.06 0.03 17.0 – 19.0 4.0 – 6.0 –205 0,12 – 0,25 ≤ 1.0 14.0 – 15.5 0.06 0.03 16.5 – 18.0 1.00 – 1.75 –301 ≤ 0.15 ≤ 1.0 ≤2.00 0.045 0.03 16.0 – 18.0 6.0 – 8.0 –304 ≤ 0.08 ≤ 1.0 ≤2.00 0.045 0.03 18.0 – 20.0 8.0–10.0 –304L ≤ 0.03 ≤ 1.0 ≤2.00 0.045 0.03 18.0 – 20.0 9.0–13.0 –316 ≤ 0.08 ≤ 1.0 ≤2.00 0.045 0.03 16 – 18 10 – 14 2 – 3316L ≤ 0.03 ≤ 1.0 ≤2.00 0.045 0.03 16 – 18 12 – 15 2 – 3I.3.2. Giới thiệu vài nét về thép không gỉ 205Thép không gỉ 205 là mác thép bền ăn mòn trong điều kiện khí quyển có hàm lượng những nguyên tố chính : 16.5 – 18,0% Cr, 14,0 – 15,5% Mn và 1,00 – 1,75% Ni. Thép 205 thường được sản xuất những đồ gia dụng, trang trí,... Trong bảng 1.4 và 1.5 mô tả thành phần hóa học và cơ tính thép không gỉ 205 theo tiêu chuẩn của Mỹ.Bảng 1.4. Thành phần hóa học của thép không gỉ 205, %Thép C Si Mn P ≤ S ≤ Cr Ni205 0,12 – 0,25 ≤ 1.0 14.0 – 15.5 0.06 0.03 16.5 – 18.0 1.00 – 1.75Bảng 1.5. Cơ tính của thép không gỉ 205 205Độ bền σB, MPaĐộ chảy σ0,2, MPaĐộ giãn dài δ. %Độ co thắt ψ, %Độ cứng, HRB790 450 40 -≤ 100Hiện nay tại Việt Nam hầu hết thép không gỉ 201, 202, 205... trên thị trường đều nhập phôi thép từ nước ngoài, trong đó có cả của Trung Quốc. Nhu cầu sử dụng thép không gỉ trong nhiều ngành ngày càng lớn về cả số lượng lẫn chất lượng. Với mong ước sản xuất thép không gỉ có mức giá tiền rẻ, dễ kiếm và SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 6Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Hà Nộichất lượng tốt để sử dụng rộng rãi trong thị trường chúng em đã chọn để tài:“ Nghiên cứu công nghệ tiên tiến nấu luyện thép không gỉ 205 có sử dụng đất hiếm”.PHẦN II: CƠ SỞ LÝ THUYẾTII.1. Ảnh hưởng những nguyên tố trong thép SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 7Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Hà NộiẢnh hưởng tổng hợp của nguyên tố sắt kẽm kim loại tổng hợp đến độ cứng và độ dai va đập của ferit hoàn toàn có thể thấy rõ trong hình 2.1. Trên đồ thị thấy rằng, ảnh hưởng của những nguyên tố sắt kẽm kim loại tổng hợp đến độ dẻo (độ dai va đập), độ cứng (độ bền) có 2 nhóm rất khác nhau rõ rệt: Mn và Si, Cr và Ni. Hai nguyên tố Mn và Si làm tăng rất mạnh độ cứng, song cũng làm tụt giảm độ dai (dẻo), đặc biệt khi thép chứa 2%Si hoặc 3.5%Mn, ferit đã có độ dai rất thấp (nhỏ hơn 500KJ/mét vuông) làm thép ròn. Do vậy tuy nhiên có lợi thế là rẻ hơn, kĩ năng hóa bền cao nhưng Mn và Si chỉ được dùng với hàm lượng hạn chế 1- 2% (trừ 1 số loại thép đặc biệt như thép kỹ thuật điện, thép chịu va đập). Còn Ni và Cr (cho tới hàm lượng 4%) làm tăng độ cứng, không làm giảm độ dẻo dai mà còn làm tăng chút ít. Do vậy sắt kẽm kim loại tổng hợp hóa thép bằng Cr, Ni hay đồng thời cả hai là rất tốt vì ngoài làm tăng độ thấm tôi, bản thân chúng còn nâng cao độ cứng, độ bền và vẫn duy trì được độ dẻo, độ dai của ferit. Vì thế thép có độ thấm tôi cao thuộc nhóm được sắt kẽm kim loại tổng hợp hóa bằng Cr, Ni. Mặc dù giá tiền cao hơn (do Cr và đặc biệt là Ni ngày càng đắt hiếm) loại thép này vẫn được sử dụng rộng rãi trong sản xuất những cụ ông cụ bà thể thao tác có độ tin cậy cao.Hình 2.1. Ảnh hưởng của nguyên tố sắt kẽm kim loại tổng hợp đến độ cứng và độ dai va đập của ferit II.1.1. Ảnh hưởng cuả nguyên tố cacbonCacbon là nguyên tố không thể thiếu trong thép và cùng với sắt tạo thành dung dịch hoà tan hạn chế. Khi hòa tan trong thép cacbon làm tăng hàm lượng xêmentit, mở rộng vùng austenit. Với một lượng cacbon nhỏ có tác dụng ổn định austenite rất lớn. Nhưng nếu hàm lượng cacbon quá cao, sẽ làm giảm độ dẻo, tính hàn và kĩ năng chống oxy hóa của sắt kẽm kim loại tổng hợp. Cacbon hoàn toàn có thể kết phù phù hợp với crom tạo thành cacbit có ảnh hưởng lớn tới cơ tính và tính chống ăn mòn của thép không gỉ. Ngoài ra cacbon hoàn toàn có thể kết phù phù hợp với một số trong những nguyên tố sắt kẽm kim loại tổng hợp như: Mn, W, Ni, Nb, Ti…tạo thành cacbit trong thép..SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 8Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Hà NộiCacbon là nguyên tố làm tăng độ cứng cho thép, về mặt định lượng cứ tăng 0.1%C, độ cứng sẽ tăng 25HB. Cacbon đó đó là nguyên tố ảnh hưởng lớn đến cơ tính của thép (hình 2.2), quyết định phần lớn hiệu suất cao của thép. Vì vậy, khi sử dụng thép nên phải xem hàm lượng cacbon trong mác thép là bao nhiêu, sau đó mới tới những nguyên tố sắt kẽm kim loại tổng hợp.Hình 2.2: Giản đồ ảnh hưởng của cacbon đến cơ tính của thépQua hình 2.2 đã cho tất cả chúng ta biết rằng độ cứng HB tăng tuyến tính với hàm lượng cacbon trong thép, làm giảm độ dẻo dai của thép. Khi hàm lượng cacbon nhỏ độ dẻo (δ), độ dai va đập (aK) của thép giảm rất mạnh, song càng về sau mức giảm này càng nhỏ đi.Cacbon là nguyên tố hóa học hoàn toàn có thể quyết định rất lớn đến tổ chức, đặc tính, hiệu suất cao của thép. Trong thép sắt kẽm kim loại tổng hợp khi hàm lượng cacbon tăng, ảnh hưởng của pha cacbit được tăng cường nên làm tăng mạnh độ cứng, số lượng giới hạn bền sau tôi. II.1.2. .Ảnh hưởng của Crôm.Crôm là nguyên tố cơ bản để sắt kẽm kim loại tổng hợp hóa thép và giản đồ Fe-Cr được mô tả trong hình 2.3. Crôm hoàn toàn có thể chống ôxy hóa cao khi hình thành màng ôxit đặc chắc, tăng tính chịu nhiệt và tăng độ hòa tan của cacbon vào Austenit. Để sắt kẽm kim loại tổng hợp hóa trong luyện thép, người ta sử dụng FeCr, SiCr …Crôm là nguyên tố hoàn toàn có thể tạo cacbit trung bình. Crôm trong thép sắt kẽm kim loại tổng hợp cao sẽ tạo cacbit giàu crôm hơn.SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 9Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Hà NộiHình 2.3: Giản đồ trạng thái Fe- CrCrôm làm tăng tốc độ nhạy quá nhiệt của thép trước cùng tích (nhỏ hơn 0.8%). Crôm làm giảm độ khuếch tán của cacbit trong austenit, ngăn ngừa điểm mềm sau khi tôi (cải tổ tính công nghệ tiên tiến tôi). Khi giảm hàm lượng crôm sẽ tăng tốc độ phân hủy bainit, làm cho độ cứng sau khi tôi giảm, khi giữ đẳng nhiệt ở 300 – 4000C hoặc nguội chậm.Crôm làm tăng đáng kể tính thấm tôi, cải tổ tính ram, kĩ năng ram và tăng độ bền. Ở nhiệt độ cao crôm tạo cacbit nhỏ mịn khi ram. Đặc biệt khi trong thép vừa có Cr và W tạo thành cacbit phức tạp, làm tăng tốc độ hòa tan của cacbit này ở nhiệt độ tương đối thấp, đồng thời còn làm chậm quá trình kết tụ, lớn lên của cacbit nên làm tăng tính cứng nóng. Crôm đóng vai trò trọng điểm đối với thép không gỉ. II.1.3 Ảnh hưởng của Niken. Niken có mạng lập phương thể tâm hoà tan vô hạn vào γ – Fe và ổn định vùng γ. Niken làm tăng độ bền, độ cứng, độ dai va đập, tính cứng nóng và chống ăn mòn hóa học.Niken giữ cho thép được độ dai va đập ở nhiệt độ thường và nhiệt độ thấp. Niken không tạo cácbít, tác dụng đa phần là tăng độ thấm tôi và độ dai va đập cho ferit. Ni trong thép có tác dung giữ cho hạt nhỏ nhưng giảm nhẹ tính hàn.SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 10Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Tp Hà Nội Thủ Đô Hình 2.5 Giản đồ trạng thái Fe- Ni II.1.4. Ảnh hưởng của ManganDo Mangan hoàn toàn có thể làm tăng tính ổn định của austenit nên khi hàm lượng Mn dưới 2% không còn ảnh hưởng gì lớn tới thép không gỉ. Mangan sử dụng để khử oxy và giảm tác động ảnh hưởng xấu của FeS. Khi Mangan vượt quá số lượng giới hạn trên, một phần Mn sẽ tan vào sắt và một phần tạo cacbit. Cụ thể làm tăng hàm lượng Mn và giảm hàm lượng C để nhận được thép có độ bền tương đương nhưng cải tổ độ dẻo. Mn được đưa vào trong thép lỏng để khử sơ bộ oxy và có tác dụng loại trừ lưu huỳnh. Thông thường cho Mn vào trong thép dưới dạng FeMn ở nhiệt độ to hơn 15000C vào đầu quá trình hoàn nguyên. Mn có ảnh hưởng tốt đến cơ tính, khi hòa tan vào ferit mangan nâng cao độ bền và độ cứng của thép không gỉ. SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 11Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Tp Hà Nội Thủ Đô Hình 2.6: Giản đồ trạng thái của Fe - Mn II.1.5.Ảnh hưởng của SilícSilic tồn tại trong thép như tạp chất, nhưng Si có tác dụng làm tăng tính lưu động và tính oxy hóa của thép. Silic là nguyên tố ái lực hóa học mạnh với oxy nên Silic khi hòa tan trong sắt kẽm kim loại thường lấy ôxy và tạo điều kiện cho cacbon tiết ra grafit (dạng cacbon tự do). Do đó silic cùng với mangan được dùng để khử oxy trong thép lỏng.Do có tỷ trọng nhỏ nên khi cho FeSi vào sắt kẽm kim loại tổng hợp hóa phải thận trọng vì FeSi bị nổi trên mặt phẳng xỉ và gây hiện tượng kỳ lạ cháy trên mặt phẳng xỉ vì Si tác dụng phản ứng với ôxy trong không khí. Để hiệu suất thu hồi Si cao thường cho FeSi vào sắt kẽm kim loại lỏng sau khi đã khử oxy, lưu huỳnh, trước khi ra thép 5 – 10 phút. Silic là nguyên tố không tạo cacbit, tăng tính ổn định ram, hạn chế tính ròn ram của thép, tăng kĩ năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao và tăng độ bền, chống rão. Cùng với Mn, Si có tác dụng tăng số lượng giới hạn đàn hồi.SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 12Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Hà NộiHình 2.7: Giản đồ trạng thái của Fe - Si II.1.6. Ảnh hưởng của những nguyên tố khác.Titan cho vào trong thép có tác dụng khử oxy, làm nhỏ mịn tinh thể, tăng cường kĩ năng tạo pha ferit, hình thành cacbit, những hợp chất liên kim. Đồng thời Titan làm chuyển dời đường cong C sang phải, nâng cao nhiệt độ nhiệt luyện, giảm độ thấm tôi (khi hình thành cacbit). giản đồ trạng thái Fe – Ti được mô tả trên hình 2. SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 13Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Hà NộiHình 2.8: Giản đồ trạng thái Fe - TiII.2.Ảnh hưởng của tạp chất II.2.1.Ảnh hưởng của Phốt phoTrong thép lỏng phốt pho hòa tan rất nhiều ở dạng phân tử Fe2P. Trong thép lỏng có ôxy, Mn, Al thì Phốt pho hoàn toàn có thể tạo thành P2O5, FeO.P2O5 nhưng trong thép đặc, sự hòa tan của P không đáng kể, đặc biệt ở dạng pha ferit hòa tan chỉ độ vài phần nghìn. Do vậy dễ xuất hiện Fe2P, nâng cao độ bền, đặc biệt tăng ròn ở nhiệt độ thường hay gây bở nguội, ròn nguội (hình 2.9), do đó làm tụt giảm độ dai va đập của rõ ràng. Chỉ cần 0.1%P hòa tan, ferit đã trở nên rất ròn. Song P là nguyên tố dễ gây ra thiên tích (phân bố không đều) rất mạnh trong quá trình kết tinh. Nếu để tránh ròn hàm lượng P trong thép phải nhỏ hơn 0.05%. Ảnh hưởng của P đến cơ tính còn thể hiện sự tăng mạnh nhiệt độ chuyển biến từ trạng dẻo sang ròn. Thép sắt kẽm kim loại tổng hợp có độ bền thấp chứa 0.2%P thì ngưỡng ròn nằm ở nhiệt độ phòng. Ngoài ra P còn làm tăng số lượng giới hạn chảy, làm giảm độ co thắt tương đối, giảm công Viral vết nứt (dễ bị nứt). Do đó phải hạn chế P theo yêu cầu quy định trong mác thép khá ngặt nghèo. II.2.2. Ảnh hưởng của lưu huỳnhKhác với P, S không hòa tan vào Feα và Feγ mà tồn tại ở dạng sunfit (FeS) gây ra hiện tượng kỳ lạ ròn nóng trong thép. Tính ròn nóng do sự xuất hiện của FeS. FeS tạo với sắt cùng tính có nhiệt độ nóng chảy thấp (9880C) nên khi kết tinh FeS sẽ kết tinh sau cùng và sẽ nằm ở biên giới hạt tinh thể. Khi nung thép để cán, kéo, tại biên giới hạt FeS sẽ chảy mềm ra và gây ra hiện tượng kỳ lạ thép bị phá hủy ròn. Mn + FeS = MnS + FeDo có ái lực với S mạnh hơn Fe nên khi đưa Mn vào thép thi Mn sẽ thay Fe tạo thành sunfua mangan MnS. Pha MnS kết tinh ở nhiệt độ cao (16200C) dưới dạng những hạt nhỏ rời rạc nên không biến thành chảy, gây nứt gẫy khi gia công nóng. Khi khử bỏ tính ròn nóng MnS cũng như những tạp chất phi sắt kẽm kim loại khác đóng vai trò là tạp chất, trung ứng suất, làm giảm độ dẻo và độ dai của thép. Vì thế hàm lượng S trong thép phải được khống chế ngặt nghèo. II.2.3.Ảnh hưởng của oxyTrong quá trình luyện thép có quá trình oxy hóa để khử tạp chất khỏi thép lỏng nên cần đủ oxy truyền vào nồi lò trong những thời điểm thiết yếu. Nhưng trong khi khử bỏ tạp chất lượng những ôxyt sẽ còn lưu lại nhiều trong thép và cần phải khử bỏ. Độ hòa tan của ôxy trong thép khá lớn, tại nhiệt độ 1600oC trong thép có độ hòa tan ôxy là SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 14Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Hà Nội0.23%, đồng thời ôxy hoàn toàn có thể kết phù phù hợp với sắt tạo thành oxit FeO. Ôxy và sắt tạo thành dung dịch đặc khiếm khuyết, mạng tinh thể bị méo lệch, do đó cơ tính của thép bị ảnh hưởng. Thép có hàm lượng oxy cao thường bị phá hủy ròn. II.2.4. Ảnh hưởng của Nitơ và HidroNitơ và Hidro là những tạp chất ẩn có hại. Ảnh hưởng của Nitơ và hyđro mạnh nhất là làm giảm độ dẻo, tăng khuynh hướng phá hủy ròn của thép. Nitơ hòa tan trong ferit với lượng rất nhỏ và tạo thành vật lẫn trong sắt kẽm kim loại là nitrit. Các nitrit làm thép có tính ròn, làm giảm độ bền của thép.Hàm lượng Nitơ cao gây ra hiện tượng kỳ lạ hóa già thép khi biến dạng. Các nguyên tử N trong thép biến dạng nguội tụ tập lại nên thép bị hóa bền trở nên kém dẻo. Nitơ nằm trong dung dịch rắn hoặc tích tụ trong những lỗ xốp.Tính ròn của hyđrô mạnh nhất của thép đối với tổ chức mactenxit. Hàm lượng hyđrô cao trong thép khi bị nấu luyện hoàn toàn có thể dẫn đến trong vùng mặt gẫy có dạng vết đốm white color. Hiện tượng này thường gặp ở những thỏi thép, rèn đúc từ thép crom và crom – niken. Để phòng ngừa thép sau khi biến dạng nóng, thép được làm nguội chậm hoặc giữ lâu ở nhiệt độ 2500C do hyđrô có tốc độ khuếch tán lớn ở điều kiện như vậy sẽ không tích tụ thành bọt khí mà thoát ra khỏi thép. II.3. Khử oxy trong thépMục đích khử oxy trong thép là khử bỏ bớt lượng oxy quá nhiều trong thép để giảm thấp lượng oxy hòa tan trong thép và nâng cao chất lượng của thép. Khi khử ôxy thường dùng một chất (nguyên tố) có ái lực hóa học mạnh với oxy to hơn ái lực của sắt với oxy để lấy ôxy hòa tan trong thép. Vì vậy điều kiện của những sản phẩm của những phản ứng khử oxy là: không được hòa tan trong thép lỏng, tạo oxit hoặc những hợp chất có tỷ trọng nhẹ hơn thép lỏng và hoàn toàn có thể thuận tiện và đơn giản nổi trên mặt phẳng xỉ. Trong thực tế lúc bấy giờ thường dùng những phương pháp khử ôxy sau:• Khử lắng• Khử khuếch tán II.3.1. Phương pháp khử lắng:Trong phương pháp khử lắng nguyên tố khử oxy được cho vào lò nấu luyện để thực hiện trách nhiệm lấy ôxy của những nguyên tố có trong thép vì những nguyên tố này còn có ái lưc hóa học với ôxy yếu hơn ái lực hóa học của nguyên tố khử. Sau đó ôxyt của nguyên tố khử có tỷ trọng thấp dễ nổi lên trên xỉ và được vô hiệu ra khỏi sắt kẽm kim loại lỏng. SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 15Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Tp Hà Nội Thủ Đô II.3.2.Phương pháp khử oxy khuếch tán: Quá trình khử oxy khuếch tán được tiến hành như sau: cào bỏ xỉ cũ, tạo xỉ mới, sau đó cho hỗn hợp khử oxy dạng bột lên mặt xỉ lỏng. Thành phần của chất hỗn hợp thường dùng là vật liệu có chứa cacbon như than cốc, than gỗ hoặc grafit. Điều kiện tất yếu của phương pháp khử oxy khuếch tán là phải rất là khống chế cho môi trường tự nhiên thiên nhiên khí trong lò là môi trường tự nhiên thiên nhiên hoàn nguyên để những thành phần trong hỗn hợp không biến thành cháy tổn nhiều. Nhược điểm của phương pháp này là thời gian khử oxy quá dài, năng suất của thiết bị thấp. Trong quá trình thực hiện việc nấu luyện thường tất cả chúng ta sử dụng phương pháp khử lắng bằng một số trong những hợp chất của nguyên tố có ái lực hóa học mạnh hơn sắt với oxy như Mn, Si, Al.Nhiệm vụ khử oxy không riêng gì có khử bỏ oxy hòa tan trong thép mà còn phải khử tạp chất oxy, sản phẩm oxy ra khỏi thép lỏng.SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 16Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Hà NộiPHẦN III: CHUẨN BỊ THÍ NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG III.1 Thiết bị nấu luyện thépTrong điều kiện ngày này những dụng cụ, máy móc, thiết bị tân tiến đòi hỏi phải thao tác trong môi trường tự nhiên thiên nhiên nhiệt độ và áp suất cao nên nên phải sản xuất ra những mác thép có những tính năng đặc biệt. Các lò luyện điện thép với những kích cỡ rất khác nhau đang được dùng để nấu luyện nhiều chủng loại thép đặc biệt. Để luyện thép và sắt kẽm kim loại tổng hợp trong lò điện, người ta sử dụng điện năng trở thành nhiệt năng dưới dạng hồ quang… được người ta sử dụng Trong những lò luyện thép cảm ứng trung tần hoàn toàn có thể luyện một số trong những mác thép sắt kẽm kim loại tổng hợp chuyên dùng hoặc thép sắt kẽm kim loại tổng hợp cao ít cacbon.III.1.1 Cấu tạo lò cảm ứng trung tầnHình 3.1: Cấu tạo nội hình lò trung tần. 1. vòng cảm ứng 4. máng ra thép 2. tường thân lò 5. thép lỏng 3. đáy lò 6. xỉ lỏngSV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 17Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Hà NộiIII.1.2 Nguyên lý thao tác Lò cảm ứng không lõi sắt in như một máy biến thế không khí mà cuộn sơ cấp là cuộn cảm ứng được quấn xung quanh lò, còn cuộn thứ cấp đó đó là mẻ liệu sắt kẽm kim loại chứa trong lò. Do không còn lõi sắt nên nguồn từ không biến thành phân tán, vì vậy càng gần cuộn cảm ứng thì càng có nhiều đường sức tập trung, nghĩa là tỷ lệ lớn. Độ dày tường lò nên phải tính toán để hợp lý và việc xếp liệu khó chảy cần xít gần tường lò, kín đáy.Trong quá trình nấu luyện tùy thuộc vào từng vùng, tính vật liệu sắt kẽm kim loại và tần số thao tác của lò mà mức độ cảm ứng của liệu trong lò là rất khác nhau. Mật độ điện tập trung nhiều nhất ở vùng xung quanh lò và ít nhất ở ở chính giữa lò. Liệu chảy trước tiên là ở sát tường lò, gần cuộn cảm ứng. * Động cơ điện : là loại động cơ không đồng bộ (thế hiệu đến 500V, số vòng quay 3000 vòng/phút), được đáp ứng dòng điện có tần số công nghiệp 50Hz. * Khung lò có hiệu suất cao cố định và thắt chặt vòng cảm ứng với nồi lò và để lắp đặt những khối mạng lưới hệ thống nghiêng lò. Khung lò gồm có khung ngoài và khung trong: - Khung ngoài để đỡ lò, thiết bị nghiêng lò. Khung ngoài được cố định và thắt chặt vào sàn nhà xưởng. - Khung trong có tác dụng chứa toàn bộ lò. Vật liệu làm khung phải là vật liệu phi từ. Yêu cầu của khung trong phải chắc như đinh, phi từ tính, không khép kín mạch điện. Khung trong được nối với trục ngoài bằng hai gối trục.* Hệ thống nghiêng lò: khối mạng lưới hệ thống nghiêng lò chạy bằng động cơ điện để quay nồi lò trong quá trình rót sắt kẽm kim loại.* Hệ thống nước làm nguội: có trách nhiệm làm mát cuộn cảm ứng, tủ điện, những bảng mạch điện tử, tụ bù, tiếp điểm…Nhiệt độ nước vào làm nguội không thật 35°C và những bộ phận khác không thật 50°C. Hệ thống nước làm nguội phải có bể dự trữ để cấp cứu khi khối mạng lưới hệ thống làm nguội có sự cố.* Gạch chịu lửa có trách nhiệm định vị nồi lò và khung lò. * Tấm amiăng để cách nhiệt, điện giữa cuộn cảm ứng và nồi lò. Nồi lò gồm 3 lớp cơ bản: Trong cùng là lớp chịu lửa, tiếp theo là lớp cách nhiệt, ngoại cùng là lớp cách điện tiếp giáp với vòng cảm ứng. Vật liệu làm tường lò tùy theo từng mác thép và tùy theo công nghệ tiên tiến nấu luyện. Độ dày của tường lò mỏng dính hơn đáy lò vì đáy lò còn chịu trọng lượng của sắt kẽm kim loại.SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 18Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Hà NộiIII.1.3. Chuẩn bị nguyên, vật liệu: Vật liệu xây lò gồm có nhiệu loại, sử dụng nhiều nhất là sạn mannhêzit. Công việc sẵn sàng sẵn sàng sạn là một việc rất quan trọng trong công tác thao tác sản xuất lò nấu luyện, nếu sẵn sàng sẵn sàng sạn không tốt thì tuổi thọ của áo lò sẽ thấp, cũng như ảnh hưởng về kinh tế tài chính.San đầm lò. Khi đầm lò người ta thường dùng 2 loại sạn chính: sạn axit và sạn baz ơ.Sạn bazơ thường dùng để đầm lò luyện thép vì khi nấu thành phẩn Si trong thép lỏng rất ít sẽ hạn chế được lượng Si đi vào xỉ và tránh được sự ăn mòn của xỉ với tường lò. Đầm tường lò bazơ ta thường dùng sạn manhêzit với hàm lượng và cỡ hạt nêu trong bảng 3.1 và bảng 3.2.Bảng 3.1. Thành phần, hàm lượng sạn manhezit.Thành phần MgO SiO2 CaO Al2O3 Fe2O3Hàm lượng, % 85 ≤ 4 ≤ 0,1 ≤ 1 ≤ 2Bảng 3.2. Yêu cầu cỡ hạt của nguyên vật liệuThân và đáy lò Miệng lòSạn manhezit 5-6 2-3 0.5-1 ≤ 0.1 1-2 0.2-0.6 ≤ 0.1Tỷ lệ, % 25 20 30 25 30 50 20 * Sạn axít: Thường dùng đầm lò nấu gang vì thành phần Si trong gang cao, vào khoảng chừng 1,8 ÷ 2,5%. Thường đối với lò tính axít có sử dụng sạn, bột thạch anh với những thành phần hóa học như sau: SiO2 = 98 ÷ 99%, CaO ≤ 0,25%, Al2O3 = 0,2%, độ ẩm ≤ 0,5%, Fe2O3 ≤ 0,5%. Cỡ hạt: 35% loại hạt 1,5 ÷ 3,5 mm và 65% loại hạt 0 ÷ 1,5 mm.Chuẩn bị dưỡng, tấm amiăng và chất kết dính: *Chuẩn bị dưỡng lò: Dưỡng lò thường được làm bằng tôn hoa có chiều dày 2 ÷ 3 mm. Kích thước dưỡng lò phụ thuộc dung tích của lò: với lò lớn thì dưỡng có kích thước lớn, với lò nhỏ thì dưỡng có kích thước nhỏ. Khi dưỡng quá to thì tường lò sẽ mỏng dính tổn thất điện năng sẽ ít nhưng tuổi thọ của tường lò không đảm bảo, còn dưỡng quá nhỏ thì tổn hao năng lượng điện lớn và nồi lò chứa được rất ít sắt kẽm kim loại, tuổi thọ của tường lò lại cao.SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 19Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Hà NộiHình 3.2: Dưỡng lò trung tần. * Đáy dưỡng tròn làm cho tường lò vững chắc hơn, tránh được sự xói mòn của tường lò khi nước thép sôi. Nếu đáy dưỡng mà vuông thì áp lực của nước thép rất dễ đi vào góc của tường lò và ăn mòn dẫn đến sự phá hủy của tường lò nhanh hơn. * Tấm amiăng là môt loại vật liệu cách điện để phân cách khung lò (vòng cảm ứng với tường lò). Tấm amiăng này chịu được nhiệt độ trên 1600°C. * Chất kết dính: sử dụng axit boric (H 3BO3) 98% cỡ hạt nhỏ mịn ≤ 0,5 mm khô sạch rời, đất sét và nước thủy tinh hoặc huỳnh thạch.III.1.4.Nguyên liệu để nấu luyện thép. Thép được nấu luyện gồm có những nguyên vật liệu sau: sắt thép phế, nhiều chủng loại fero, nhôm, những chất trợ dung…Thành phần nguyên vật liệu được mô tả trong bảng 3.2. Nhôm dẻo sắt kẽm kim loại có thành phần 98 ÷ 99% Al. Các chất trợ dung: vôi cục, chất gom xỉ…Để thuận tiện cho việc gom xỉ và khử lưu huỳnh, phốtpho trong quá trình luyện thép một cách hiệu suất cao nhất người ta sử dụng vôi luyện kim làm chất trợ dung. Thành phần của vôi là: 88 ÷ 93CaO, 2% MgO, 2%SiO 2, 3% (Fe2O3+Al2O3) và không thật 0,10%S.Bảng 3.3. thành phần hóa học của nguyên vật liệu (%)Nguyên liệu C Si Mn Cr S PSV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 20Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Hà NộiSắt thép phế0,14-0,22 0,10-0,35 0,35-0,50 - 0,05 0,05FeCr 0,5 - 1,0 1 - 2 - 50 -60 - -FeSi75 - 70 - 80 0,7 0,50 0,04 0,05FeMn65 - 2,0 65 < 0,2 0,03 0,30Thành phần sắt kẽm kim loại tổng hợp cầu hóa (VN – FeREMg-06)Mg RE Si Ca FeHàm lượng, % 5 - 6 3 – 3,5 40 - 45 0,3 – 0,5 45 - 52III.2. Tính toán phối liệu Để tính toán phối liệu cho mẻ nấu thí nghiệm, chúng em đã sử dụng thống kê về thông số cháy hao của những nguyên tố C, Mn, Cr, Ni trong lò cảm ứng trung tần và kinh nghiệm tay nghề luyện thép thực tế, cũng như tham khảo những tài liệu. Hệ số cháy hao của những nguyên tố sắt kẽm kim loại tổng hợp khi nấu luyện trong lò cảm ứng trung tần được nêu ở trong bảng 3.3.Bảng 3.4. Hệ số cháy hao của những nguyên tố sắt kẽm kim loại tổng hợp.Nguyên tố Mn Cr C NiHệ số cháy hao, % 10 - 15 5 - 10 10 - 15 1 - 2Vì hàm lượng nguyên tố sắt kẽm kim loại tổng hợp Cr > 4% nên khối lượng của liệu được đưa vào trong mẻ nấu được tính theo công thức: aMtbMMMgGfklHK).%%(%)%(%21.−−=Trong số đó: • GHK : là trọng lượng Fero cần đưa vào (kg)• gkl : là trọng lượng của sắt kẽm kim loại trong lò (kg)• %M1 : là hàm lượng của nguyên tố sắt kẽm kim loại tổng hợp yêu cầu (%)• %M2: : là hàm lượng của nguyên tố sắt kẽm kim loại tổng hợp có sẵn trong phế liệu (%)• %Mf : là hàm lượng nguyên tố sắt kẽm kim loại tổng hợp trong Fero (%)• % a: là hiệu suất thu hồi của Fero (%)• Mtb : Hàm lượng Cr trung bình trong thép (%)III.3. Qui trình nấu luyệnViệc sản xuất thép không gỉ 205 được tiến hành theo sơ đồ mô tả dưới đây: Quy trình nấu luyệnKiểm tra lò trước khi nấu Sau khi ra thép xong, quan sát tình trạng đáy lò, tường lò, cào xỉ để khi nấu thép hạn chế bị lẫn tạp chất.SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 21Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Tp Hà Nội Thủ Đô Nếu bên trong nồi không hề tốt phải vá đắp chỗ mòn nứt bằng vật liệu đầm lò trộn với nước thủy tinh, sấy khô.Sơ đồ quy trình nấu luyện thép 205 Đáy và tường nồi rót cần đắp vá những chỗ mòn, ống rót mòn hoặc bị xỉ bám dính quá nhiều phải phá hoặc đắp lại.Cho chất tạo xỉ gồm vôi cục (nghiền nhỏ, sấy khô) để dưới đáy lò. Sau đó vật liệu vào lò sao cho liệu phải chặt, khít lòĐóng điện chạy lò với khoảng chừng 30 - 60% hiệu suất cực lớn được cho phép. Sau 15 phút nâng từ từ hiệu suất điện áp để liệu được chảy ra nhanh hơn. Khi liệu đã chảy hết ta tiến hành tương hỗ update lượng thép phế còn sót lại cho đủ khối lượng cần nấu. Khi liệu được nấu chảy hoàn toàn trên mặt phẳng thép lỏng hình thành một lớp xỉ mỏng dính cần tiến hành vớt lớp xỉ này. Sau đó cho một lượng vôi bột để hình thành lớp xỉ mới có tác dụng che phủ mặt phẳng sắt kẽm kim loại và lôi kéo những tạp chất trong thép lỏng.Cho một lượng FeMn hay FeSi vào để khử oxi trước khi sắt kẽm kim loại tổng hợp hóa; Trước khi được sắt kẽm kim loại tổng hợp hóa tất cả những Fero phải nung nóng rồi cho vào lò để tránh nhiễm khí vào thép, không biến thành bắn ra xung quanh; SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành Nạp liệuNấu chảyHợp kim hóaRa thép Đúc thỏiRènTiệnNhiệt luyệnThử cơ tínhChụp ảnh tổ chứcLấy mẫuPhân tích TPHH22Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Hà NộiKhi nhiệt độ thép vào khoảng chừng 1580 - 16200C thì sắt kẽm kim loại tổng hợp hóa ;Sau đó cho thêm ít nhôm sắt kẽm kim loại để khử ôxy và những khí triệt để.Trước khi rót thép vào khuôn ta dùng chất gom xỉ để vớt xỉ và vô hiệu không cho xỉ ra cùng thép.Khi rót thép ra khuôn cần để ý quan tâm đến nhiệt độ, tránh việc rót ở nhiệt độ quá cao dẫn đến tạo biếu bám dính vào thành khuôn, khó ra khuôn (thường thì nhiệt độ rót thép khoảng chừng 1520 - 15600C)Thép rót ra khi khuôn đã được sấy khô, đồng thời lấy mẫu để phân tích thành phần hóa học.III.4. Chuẩn bị mẫu thử nghiệm và đánh giá kết quả thử nghiệm III.4.1.Chuẩn bị mẫu thử nghiệm. Thép được nấu luyện trong lò điện trung tần và đã đạt yêu cầu sẽ đúc. Mỗi mẻ thép đều được đúc trong khuôn cát có kích thước Ф20mm, dài 200 -220 mm. Sau khi đã làm sạch mặt phẳng từng thỏi thép được đem tiện, cắt gọt thành bộ sưu tập có hình dáng và kích thước để thử cơ tính.Ø10100200φ 2 0R5Hình 3.3: Thông số mẫu thử đo cơ lý tính. III.4.2. Đánh giá kết quả thử nghiệm: Chất lượng thép được đánh giá theo những phương pháp sau:* Theo phương pháp phân tích hóa học: Sau khi mẫu đã được nấu luyện tiến hành phân tích thành phần hóa học của mẻ thép trên thiết bị quang phổ * Đánh giá chất lượng thép theo cấu trúc tế vi của thép: Tổ chức tế vi của mác thép đã nấu luyện được soi chụp hình trên kính hiển vi quang học Axiovert 25CA tại phòng thí nghiệm Vật liệu học của Trường Đại học Bách Khoa Tp Hà Nội Thủ Đô. Độ phóng đại là 1000 lần.* Cơ lý tính của thép được thử trên máy đo GT - U35SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 23Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Tp Hà Nội Thủ Đô* Độ cứng của thép được thử trên máy đo Duarnim độ cứng HBPHẦN IV: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ THẢO LUẬNIV.1. Chế tạo lò thí nghiệm. Để nấu luyện ra thép 205 chúng em đã tiến hành sản xuất lò thí nghiệm với dung tích 35kg/mẻ tại phòng luyện thép 110C5 trường ĐH Bách khoa Tp Hà Nội Thủ Đô. Việc sản xuất lò gồm có những quy trình: sẵn sàng sẵn sàng liệu làm lò, đầm lò, thiêu kết lò và nấu thép tráng lò.Đầm lò: Trước khi đầm lò ta phải tính toán phối liệu giữa sạn manhezit và axit boric (H 3BO3) sao cho hợp lý. Thông thường thực hiện pha trộn tỷ lệ chất kết dính với sạn là một trong,5 – 2,0% và được trộn đồng đều thành phần. SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 24Đồ án tốt nghiệp Đại học bách khoa Tp Hà Nội Thủ Đô Vật liệu cách điện sử dụng là tấm amiăng. Khi đầm đáy lò sử dụng tấm lót amiăng dày 10 ÷ 15mm, đầm tường lò lót tấm amiăng dày 5 ÷ 6mm. Vật liệu đầm lò gồm có: 98% hỗn hợp vật liệu đầm ( sạn manhezit và đất sét ) và 2% axit boric. Thực hiện trộn đều từng mẻ 5kg/1lần trộn. Tiến hành đầm lò: cho hỗn hợp đầm lò đã trộn vào đáy lò. Lớp đầu tiên có chiều dày khoảng chừng 50mm. Đầm chặt bằng 2 chày, đầm đều tay với thời gian khoảng chừng 15 phút mỗi lượt. Sau khi đầm xong dùng que chọc xăm đều để tránh phân lớp. Hỗn hợp đầm được cho vào tiếp tục cho tới lúc độ dày đáy đạt từ 80 đến 100 mm (qua 2 vòng cảm ứng). Sau đó nạo lớp trên đáy đi đến lớp rắn chắc vì lớp này khó bám chặt nền dưới.Đặt dưỡng lò vào trong lòng lò và định vị dưỡng lò ở ở chính giữa lò (cuộn cảm ứng). Dùng thỏi gang đặt trong dưỡng và đặt dưỡng cách đều xung quanh thành lò. Tiếp tục tiến hành đầm tường lò. Thành tường lò được đầm sao cho chiều dày đồng đều. Chiều cao tường lò đạt bằng độ cao vòng cảm ứng thì tạm dừng để đắp miệng.Đắp miệng lò: Nguyên liệu dùng đắp miệng lò hoàn toàn có thể dùng hỗn hợp tương tự như hỗn hợp đầm lò hoặc tận dụng hỗn hợp phá từ lò cũ có trộn thêm 50% đất sét chịu nhiệt, 5% nước thủy tinh. Sau khi đã dùng hỗn hợp trên đắp thành hình miệng lò và miệng rót nên phải xiên hơi 3 ÷ 4 mm bằng que. Xiên nhiều lỗ trên lớp đắp miệng để việc thoát hơi nước thuận tiện và đơn giản khi thiêt kết.Ngoài lò ra nên phải sẵn sàng sẵn sàng những dụng cụ phục vụ cho quá trình nấu luyện và đúc sắt kẽm kim loại như gầu rót, khuôn mẫu, dụng cụ chắn vớt xỉ…Gầu rót: được sản xuất tùy theo nhu yếu sử dụng để đúc rót sản phẩm lớn hay bé, số lượng nhiều hay ít. Gầu có vỏ bằng thép những bon thông thường, bên trong có đắp bằng sạn manhezit, đất sét và nước thủy tinh. Gàu rót thường xuyên được vá, đắp lại khi bị mài mòn do rót thép. Trước khi ra thép gầu rót phải được nung đỏ 700 ÷ 800ºC. Thực hiện thao tác rót thép phải nhanh gọn, đúng chuẩn mới không biến thành sai hỏng vật đúc và không biến thành bám dính thép ở gầu rót.Dụng cụ vớt, chắn xỉ được sản xuất bằng thanh thép phù hợp sao cho thuận tiện khi thao tác và tiết kiệm nguyên vật liệu. Dụng cụ vớt, chắn xỉ được sấy khô trước khi sử dụng để tránh gây bắn, nổ khi nhúng vào sắt kẽm kim loại lỏng.Thiêu kết: Lò sau khi đã đầm xong nên phải tiến hành thiêu kết lò để thực hiện những quá trình: * Làm bốc hơi những nước ẩm dính, nước kết tinh trong tường, đáy và miệng lò. * Tăng độ cứng, bền chắc lò do quá trình thiêu kết sạn manhezit, axit boric phản ứng hóa học, link lại với nhau.SV: Nguyễn Thế Hoàng – Trịnh Quốc Linh – Nguyễn Viết Thành 25
Page 3[embed]https://www.youtube.com/watch?v=JCZdXqaE0tA[/embed]
