Nhiệt luyện là phương pháp sử dụng nhiệt độ tác động lên vật làm thay đổi cấu trúc phân tử của chất đó, ứng dụng chủ yếu của nhiệt luyện vào việc luyện kim. Trong nội dung bài viết này chúng tôi sẽ cùng đi tìm hiểu các loại máy sử dụng phổ biến trong ngành nhiệt luyện một cách chi tiết nhất.
Tìm hiểu về ngành nhiệt luyện là gì?
Nhiệt luyện là công nghệ nung nóng kim loại, hợp kim đến nhiệt độ xác định, rồi làm nguội với tốc độ nhất định để làm thay đổi tổ chức, biến đổi cơ tính và các tính chất khác của kim loại hay hợp kim theo những dự tính ban đầu. Đôi khi quá trình này còn tác động làm thay đổi thành phần hóa học, thay đổi đặc tính của vật liệu. Nhiệt luyện chỉ làm thay đổi tính chất của vật liệu mà không làm thay đổi hình dáng và kích thước chi tiết của loại vật liệu.
Chủ yếu của ứng dụng của ngành này là về ngành luyện kim. Quy trình này cũng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như là sản xuất thủy tinh. Quá trình này thường bao gồm sự nung nóng hoặc làm nguội với mức độ nhiệt độ chênh lệch đáng kể, hoặc xử lý nhiệt theo 1 thời gian biểu nhằm mục đích là làm mềm hay làm cứng vật liệu kim loại cứng như phế liệu sắt thép, phế liệu nhôm, phế liệu inox. nhiệt luyện bánh răng cũng là 1 hình thức phổ biến.
Nhiệt luyện kim loại là 1 quy trình đòi hỏi một quy trình chặt chẽ và có kiểm soát thời gian cũng như tốc độ trao đổi nhiệt trên vật liệu. Nhiều quốc gia tiên tiến hiện nay chưa công bố và còn bí mật một số công nghệ nhiệt luyện cũng như các yếu tố tạo ra một vật liệu có mức giá thấp hơn nhưng tính năng sử dụng rất cao.
Một quy trình của nhiệt luyện bao gồm 3 giai đoạn: quy trình Nung, quy trình giữ nhiệt và làm nguội. Khi nung vật liệu, chúng sẽ thay đổi theo nhiệt độ, tuỳ thời điểm để nâng và hạ nhiệt với các tốc độ khác nhau với tất cả các phương pháp khác nhau sẽ cho ra được thành phẩm có tính chất vật liệu mong muốn.
Để làm thay đổi mạnh hơn nữa tất cả các tính chất của kim loại và tính chất hợp kim, người ta còn kết hợp đồng thời tất cả các tác dụng của biến dạng dẻo và quá trình này hay tác dụng hoá học . Như vậy nói chung chúng ta có thể hiểu Nhiệt luyện gồm ba loại: Cơ nhiệt luyện, Nhiệt luyện đơn giản và Hoá nhiệt luyện.
Nhiệt luyện giúp nâng cao chất lượng sản phẩm không những có ý nghĩa kinh tế rất lớn như: kéo dài thời gian làm việc, nâng cao độ bền lâu của công trình, thiết bị, máy móc… mà còn là thước đo để đánh giá trình độ phát triển khoa học, kĩ thuật của mỗi quốc gia.
Nhiệt luyện được ứng dụng trong ngành
Bởi tính năng và công dụng của chúng nên kĩ thật này được ứng dụng trong ngành : nhiệt luyện nhôm, inox, sắt thép, chì, niken, hợp kim, thiếc, gang, thép lò xo, mũi khoan..
Tại các nhà máy sắt thép lớn, quy trình nay được diên xra liên tục và bài bản, tạo thành các nguyên liệu sắt thép mới có giá trị lớn sau khi tái chế
Các loại máy móc thiết bị sử dụng trong ngành nhiệt luyện
Lò muối
Được sử dụng trong ngành nhiệt luyệt thường gồm nhiều lớp vật liệu chịu lửa khác nhau để đảm bảo tốt khả năng cách nhiệt và giữ nhiệt cho vùng làm việc. Vùng làm việc của lò mò thường được xây bằng các loại vật liệu có tính kiềm.
Tại một số nhà máy cơ khí hiện nay thay vì sử dụng thay vì dùng nhiều loại vật liệu chịu lửa khác nhau thì chỉ dùng một loại duy nhất như diatomit hoặc samot A để giúp tiết kiệm chi phí. Loại lò này được xây thành 2 lớp, giữa 2 lớp đó là một lớp vỏ thùng bằng inox chịu nhiệt. Khi cần phá dỡ lò hoặc xây mới thì chỉ cần phá dỡ nồi lò tiết kiệm chi phí cho đơn vị.
Lò muối nhiệt luyện điện cực
Loại lò này được sử dụng trong ngành nhiệt luyện để làm nóng bộ phận kim loại tan trong chất lỏng mặn hoặc các chất dịch muối phức hợp, để carriy vào từng loại xử lý nhiệt.
Ví dụ: làm nguội nhanh, ủ, bình thường hóa, nonoxidation sưởi ấm và gắn kết. Tắm muối loạt điện cực này phân chia thành các nhiệt độ thấp, nhiệt độ trung bình và nhiệt độ cao. 3 nhiệt độ tương ứng với 3 mức cao – trung- thấp lần lượt là: 150-550 ℃, 550-1000 ℃, 1000- 1350 ℃.
Điện cực lò muối thường được chế tạo bằng thép CT3 rèn vuông 50 x 50 hoặc 60 x 60. Để tận dụng tối đa, đơn vị sử dụng thường để điện cực dài hơn chiều sâu lò ~2.2 lần (thanh dẫn hàn chính giữa), khi đầu này mòn thì trở ngược đầu điện cực kia làm tiếp.
Lưu ý mối hàn giữa thanh dẫn và điện cực phải kín khít và đảm bảo tiếp xúc tốt, tránh trường hợp thanh dẫn nóng đỏ trong khi điện cực bình thường dẫn đến tổn hao, lãng phí điện.
Lò liên tục
Là lò sử dụng để luyện kim loại với hệ thống chuyển phôi trong lò liên tục được đổi sang cơ chế băng tải, gồm 1 băng tải chế tạo từ thép chịu nhiệt chất lượng cao, các con lăn đỡ băng tải và hệ thống xích tải truyền động từ động cơ đến con lăn.
Hệ thống nhiệt luyện này mang lại những ưu điểm rõ rệt so với hệ thống cũ như: luyện được các chi tiết nhỏ, giảm thiểu sự rơi vãi sản phẩm trong lò, ổn định tốc độ di chuyển của sản phẩm trong lò…
Lò nhiệt luyện ủ, ram, tôi luyện và hàn
Loại lò nhiệt luyện này được nâng cấp với nhiều phụ kiện, như các hộp ủ để hoạt động dưới khí bảo vệ, con lăn, hoặc một trạm làm lạnh với một bể ngâm. Với các ứng dụng trong ngành nhiệt luyện đòi hỏi hiệu suất cao như nhiệt luyện titan trong y tế vẫn có thể được thực hiện mà không cần sử dụng các hệ thống ủ đắt tiền và phức tạp.
Lò được gia nhiệt từ 3 phía bao gồm 2 bên và phía đáy, nhiệt độ tối đa của lò 1280 độ C
Phần gia nhiệt dưới đáy của lò được bảo vệ bởi tấm chịu nhiệt silic cacbon SiC.
Do lò sử dụng nhiều lớp cách nhiệt nên hấp thụ năng lượng rất thấp. Phần cửa xả được mở 1 phía cửa lò hoặc ở tường sau đối với các model N 31/H và cao hơn.
Phần khung thân được thiết kế đi kèm, N7/H N17/HR được thiết kế để bàn.
Lò sử dụng bộ điều khiển thông minh NTLog Basic giúp ghi lại dữ liệu và các thông số trong quá trình vận hành.
Trên đây là những nội dung tìm hiểu về các loại máy, thiết bị sử dụng trong ngành nhiệt luyện. Đây đều là những thiết bị tương đối còn lạ lẫm đối với nhiều người, đặc biệt là những người không làm trong lĩnh vực này. Hy vọng bài viết trên đây của chúng tôi đã mang lại những thông tin hữu ích, giúp bạn đọc phần nào hiểu được cơ chế hoạt động cũng như các loại máy móc phổ biến được sử dụng trong công nghiệp Nhiệt luyện.
Thiết kế website bởi QCV Group