Tóm tắt Luận án Nghiên cứu chế tạo và đánh giá khả năng cắt gọt của đá mài CBN liên kết kim loại bằng phương pháp mạ điện

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu chế tạo và đánh giá khả năng cắt gọt của đá mài CBN liên kết kim loại bằng phương pháp mạ điện trang 1

Trang 1

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu chế tạo và đánh giá khả năng cắt gọt của đá mài CBN liên kết kim loại bằng phương pháp mạ điện trang 2

Trang 2

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu chế tạo và đánh giá khả năng cắt gọt của đá mài CBN liên kết kim loại bằng phương pháp mạ điện trang 3

Trang 3

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu chế tạo và đánh giá khả năng cắt gọt của đá mài CBN liên kết kim loại bằng phương pháp mạ điện trang 4

Trang 4

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu chế tạo và đánh giá khả năng cắt gọt của đá mài CBN liên kết kim loại bằng phương pháp mạ điện trang 5

Trang 5

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu chế tạo và đánh giá khả năng cắt gọt của đá mài CBN liên kết kim loại bằng phương pháp mạ điện trang 6

Trang 6

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu chế tạo và đánh giá khả năng cắt gọt của đá mài CBN liên kết kim loại bằng phương pháp mạ điện trang 7

Trang 7

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu chế tạo và đánh giá khả năng cắt gọt của đá mài CBN liên kết kim loại bằng phương pháp mạ điện trang 8

Trang 8

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu chế tạo và đánh giá khả năng cắt gọt của đá mài CBN liên kết kim loại bằng phương pháp mạ điện trang 9

Trang 9

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu chế tạo và đánh giá khả năng cắt gọt của đá mài CBN liên kết kim loại bằng phương pháp mạ điện trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 24 trang nguyenduy 25/02/2024 260
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Tóm tắt Luận án Nghiên cứu chế tạo và đánh giá khả năng cắt gọt của đá mài CBN liên kết kim loại bằng phương pháp mạ điện", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

Tóm tắt nội dung tài liệu: Tóm tắt Luận án Nghiên cứu chế tạo và đánh giá khả năng cắt gọt của đá mài CBN liên kết kim loại bằng phương pháp mạ điện

Tóm tắt Luận án Nghiên cứu chế tạo và đánh giá khả năng cắt gọt của đá mài CBN liên kết kim loại bằng phương pháp mạ điện
 X (EDX) để xác định thành 
phần hóa học của lớp phủ. 
2.2.2. Xác định mật độ phân bố hạt mài trên bề mặt 
- Quan sát trên kính hiển vi quang học: Nhằm quan sát mức độ phân bố của 
hạt mài trên bề mặt mẫu. 
- Quan sát bằng SEM: Cho phép quan 
sát ở tỷ lệ lớn hơn và xác định mật độ phân 
bố của hạt mài bằng cách đếm hạt tại hai vị 
trí bất kỳ trên bề mặt mẫu lấy giá trị trung 
bình để xác định hệ số KPBT. 
- Xác định hệ số phân bố KPBQU: 
 (hạt/mm
2
) (2-8) 
Trong đó mhạtCBN là khối lượng hạt 
CBN được xác định bằng chênh lệch của 
khối lượng mạ và khối lượng của niken mạ. 
2.2.3. Xác định chiều dày lớp mạ 
Để xác định chiều dày lớp mạ có 2 
phương pháp: 
- Tính toán chiều dày lớp mạ: 
Hình 2.8. Sơ đồ tính chiều dày 
lớp mạ 
7 
Sơ đồ tính chiều dày lớp mạ được mô tả như hình 2.8, với các giả thiết sau: 
Các hạt mài phân bố đồng đều trên bề mặt của lớp mạ; Các hạt mài hình cầu và 
có kích thước bằng nhau Rh; Khối lượng niken mạ tính theo định luật Faraday. 
Chiều dày lớp mạ  được xác định từ phương trình 2-19: 
    (2-19) 
Trong đó : ; ; ; 
- Đo chiều dày lớp mạ: 
Tiến hành làm mẫu cắt ngang mẫu đá mài sau đó tiến hành đo chiều dày lớp 
mạ và chụp ảnh SEM. 
2.2.4. Đánh giá độ bền liên kết của hạt mài và kim loại liên kết 
 Máy mài thử nghiệm được thể hiện 
trên hình 2.9, các chuyển động của các 
trục được điều khiển bằng CNC với mức 
dịch chuyển nhỏ nhất là 1µm. Thực hiện 
mài thực nghiệm theo các điều kiện mài: 
Vận tốc mài: 12,56 m/s; Chiều sâu mài: 
0,005; 0,010 mm; Bước tiến dao: 300 
mm/phút; Mài nghịch; Không bôi trơn. 
Quan sát cầu liên kết và tiến hành 
mài thực nghiệm để đánh giá khả năng cắt 
gọt của đá mài, qua đó đánh giá độ bền 
cầu liên kết. Khả năng cắt của đá mài 
được đánh giá thông qua hai chỉ tiêu hệ số 
mài và nhám bề mặt của chi tiết gia công. 
2.3. Quy hoạch thực nghiệm (QHTN) nghiên cứu ảnh hƣởng của một số 
thông số công nghệ đến sự phân bố hạt trong lớp mạ composite Ni-CBN 
2.3.1. Chọn các thông số nghiên cứu: 
Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự phân bố của hạt mài khi chế tạo đá mài, tuy 
nhiên, giới hạn chỉ nghiên cứu 4 yếu tố: Nhiệt độ dung dịch mạ: 50 - 60
 o
C, mật 
độ dòng: 1  8 A/dm
2
, thời gian mạ composite: 5  15 phút, tốc độ quay chi tiết: 
0,7  3 vòng/phút. 
2.3.2. Phương pháp QHTN 
Để nghiên cứu ảnh hưởng các thông số đến sự phân bố của hạt mài khi chế 
tạo đá mài, tiến hành thay đổi từng thông số, còn các thông số còn lại cố định, 
sau đó lại lần lượt làm tương tự với các thông số khác. Căn cứ vào kết quả thí 
nghiệm nhận được chọn một bộ 3 thông số hợp lý để nghiên cứu ảnh hưởng 
đồng thời nhằm tìm ra hàm mục tiêu là mật độ phân bố của hạt mài. Sử dụng 
phương pháp QHTN bề mặt chỉ tiêu (Response Surface Design) với dạng thiết 
kế hỗn hợp tâm xoay (CCD- Central Composite Design). 
Hình 2.9. Máy mài thực nghiệm 
8 
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 
Từ các phân tích trên có thể đi đến các kết luận sau: 
- Vật liệu hạt mài là CBN 10A+ có cỡ hạt #140/170 tương ứng kích thước 
hạt 90 ÷ 106 µm, vật liệu để tạo thành cầu liên kết cho đá là niken và xác định 
được thành phần của dung dịch Watts chủ yếu là muối niken. 
- Xây dựng được công thức xác định hệ số phân bố hạt mài (KPBQU và 
KPBT), căn cứ và đó thiết lập được phương trình xác định chiều dày chôn lấp gần 
đúng của hạt mài khi mạ. 
- Thành phần hóa học của mẫu nghiên cứu sử dụng phương pháp phổ tán xạ 
năng lượng tia X (EDX); chiều dày và mật độ phân bố hạt trên bề mặt của đá 
mài chế tạo được tính toán và quan sát trên kính hiển vi quang học, SEM cũng 
như chụp ảnh kim tương mặt cắt ngang của đá mài chế tạo. 
- Độ bền của cầu liên kết được tạo ra bằng PPMĐ đánh giá qua quan sát cầu 
liên kết bằng SEM và mài thử nghiệm. 
- Đã xây dựng được phương pháp đánh giá khả năng cắt gọt của đá mài chế 
tạo qua hệ số mài của đá G và nhám bề mặt của chi tiết gia công Ra, Rz. 
CHƢƠNG 3 NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT 
LƢỢNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM 
3.1. Yêu cầu và thông số kỹ thuật của thiết bị thí nghiệm 
3.1.1. Yêu cầu 
Thiết bị thí nghiệm mạ phải thỏa mãn yêu cầu có thể điều chỉnh các thông 
số nghiên cứu như: Nhiệt độ dung dịch; Mật độ dòng điện; Tốc độ khuấy dung 
dịch; Tốc độ quay của chi tiết (catốt). 
3.1.2. Thông số kỹ thuật 
Do thực hiện quá trình mạ với chi tiết nhỏ, nên tiến hành lựa chọn các thiết 
bị hiện có trên thị trường. Các 
thiết bị thí nghiệm sử dụng gồm: 
Nguồn điện mạ: Imax= 25 A, mức 
điều chỉnh 0,01 A, U=0  12 V. 
Gia nhiệt cho dung dịch mạ có 
khả năng điều khiển và ổn định 
nhiệt độ dung dịch từ nhiệt độ 
thường đến độ 100 
o
C. Khuấy 
dung dịch điều khiển được tốc độ 
khuấy từ 0  1500 vòng/phút. 
Thiết bị quay của chi tiết mạ điều 
chỉnh được tốc độ quay từ 0,7  5 
vòng/phút. 
Hình 3. 4. Mô hình thiết bị thí nghiệm 
9 
3.2. Thiết kế chế tạo thiết bị thí nghiệm 
Quá trình nghiên cứu xây dựng và hoàn thiện thiết bị thí nghiệm được thực 
hiện qua quá trình tiến hành thực nghiệm mạ. Mô hình thí nghiệm phương án 
lựa chọn như hình 3.4. 
3.3. Đánh giá chất lƣợng thiết bị 
Từ các kết quả khảo sát cho thấy thiết bị thí nghiệm với chi tiết mạ (catốt) 
quay nằm ngang là thích hợp. 
Sử dụng thiết bị có thể tạo được lớp hạt mài bám quanh lõi và có thể khảo 
sát các thông số nghiên cứu như: thời gian mạ, nhiệt độ dung dịch mạ, mật độ 
dòng , tốc độ quay của chi tiết mạ (catốt) ảnh hưởng đến sự hình thành lớp mạ 
composite. 
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 
Từ phân tích và nội dung chương 3 có thể kết luận như sau: 
- Đã xác định được yêu cầu, các thông số và chế tạo được thiết bị để thí 
nghiệm chế tạo đá mài CBN liên kết kim loại bằng PPMĐ; 
- Đã thực hiện đánh giá được thiết bị thí nghiệm: Thiết bị mạ đáp ứng 
được đầy đủ các thông số kỹ thuật để phục vụ cho việc nghiên chế tạo đá mài 
bằng phương pháp mạ điện. Với thiết bị này cho phép nghiên cứu ảnh hưởng 
của các thông số công nghệ của quá trình mạ điện đến sự hình thành bề mặt đá 
mài. 
CHƢƠNG 4 NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG 
CẮT GỌT CỦA ĐÁ MÀI 
4.1 Cấu trúc của bề mặt 
đá mài CBN đơn lớp liên 
kết kim loại bằng PPMĐ. 
4.1.1. Đặc điểm của đá 
mài CBN 
Khảo sát cấu trúc bề 
mặt của các mẫu đá mài 
CBN chế tạo bằng PPMĐ 
hiện có trên thị trường của Nhật Bản và 
Trung Quốc. Từ các kết quả khảo sát mẫu 
đá mài của nước ngoài có thể nhận thấy: 
-Ảnh SEM bề mặt của đá mài của Nhật 
Bản (hình 4.1) và của Trung Quốc (hình 
4.2) các hạt mài phân bố tương đối đồng 
đều trên bề mặt. Tuy nhiên, đối với đá mài 
Trung Quốc mức độ hạt phân bố không 
đồng đều bằng đá mài của Nhật Bản. 
Hình 4.1. Ảnh SEM bề mặt của đá mài cuả Nhật Bản 
Hình 4.2. Ảnh SEM bề mặt đá mài 
CBN của Trung quốc 
10 
 Kích cỡ hạt mài đều nằm trong 
khoảng 94  107 m. Các hạt mài không 
bị chôn lấp hoàn toàn mà chỉ bị chôn lấp 
một phần tạo độ gắn kết, còn để một 
phần của các hạt mài nhô lên khỏi bề 
mặt kim loại liên kết đảm bảo có khoảng 
không gian để thoát phoi trong quá trình 
cắt. 
-Ảnh 
chụp kim 
tương và 
SEM mặt cắt 
ngang của đá 
mài CBN 
(hình 4.4 và 
4.5) cho thấy các hạt mài bị chôn lấp một phần. 
Tại một số vùng khi chụp mẫu kim tương cũng cho 
thấy các hạt mài bị bong ra nhưng vẫn để lại các hốc chính là vị trí của các hạt 
mài. 
Bảng 4.2. Kết quả phân tích theo % khối lượng các nguyên tố ở các vùng của đá 
mài 
Vùng B C N O Si P Fe Ni Pb Tổng 
Lớp 2 8,27 0,4 7,91 83,58 100 
Lớp 1 7,43 0,62 2,79 0,18 1,11 87,86 100 
Lớp nền 4,01 0,71 94,91 0,37 100 
Hạt 55,69 44,31 100 
Lớp mạ để gắn hạt CBN trên nền phôi thép bao gồm 2 lớp: 
+ Lớp 1: Lớp mạ nền là vùng trung gian giữa lớp mạ composite và kim loại 
nền (lõi đá), lớp này không dày chỉ khoảng 12 m và có thành phần chủ yếu là 
niken. Lớp này nằm giữa kim loại nền và lớp mạ composite, có thể xem đây là 
lớp mạ lót. 
+ Lớp 2: Lớp mạ composite để gắn hạt CBN cũng có thành phần chính là 
niken có chiều dày khoảng 49 m, bằng khoảng 50% kích thước hạt mài. 
4.1.2. Yêu cầu đối với đá mài chế tạo bằng PPMĐ 
Căn cứ vào yêu cầu và phạm vi sử dụng của đá mài, đá mài phải thỏa mãn 
các yêu cầu sau: 
- Đá phải có độ chính xác cao về biên dạng và kích thước độ đảo mặt bên 
không quá 0,01mm, dung sai kích thước 0,025mm. Vì vậy các yêu cầu đối với 
bề mặt của lõi đá và bề mặt của lớp mạ liên kết hạt mài được xác định như sau: 
- Lõi kim loại phải được chế tạo có độ chính xác cao: Độ đảo không quá 
0,005 mm; Dung sai kích thước 0,002mm . 
Hình 4. 5. Các vùng 
phân tích EDX lớp mạ 
liên kết của đá mài 
Hình 4.4. Ảnh đo chiều dày lớp 
mạ 
Bảng 4.1. Chiều dày lớp mạ đo 
11 
- Đối với lớp mạ phủ hạt CBN: Các hạt mài CBN có cùng kích cỡ hạt mài 
và phân bố đều trên bề mặt của lõi kim loại, đảm bảo phân bố đồng mức. Phần 
nhô của hạt mài lên trên chất dính kết (40  55) % 
kích thước hạt mài phải đủ để đảm bảo khoảng 
thoát phoi trong quá trình cắt. Lực liên kết của 
chất dính kết với hạt mài phải đủ để neo giữ hạt 
mài trong quá trình cắt, nên phần chìm trong chất 
dính kết phải đủ lớn từ (55 60) % kích thước hạt 
mài . 
Mô hình hóa liên kết của hạt mài với CDK: 
Qua khảo sát bề mặt đá mài CBN chế tạo bằng 
PPMĐ hiện đang sử dụng ở Việt Nam và một số tài liệu liên quan, có thể mô 
hình hóa liên kết của đá mài như hình 4.6. Chiều cao  khoảng (55  60) % kích 
thước trung bình của hạt mài. Nếu  lớn quá sẽ làm phần nhô của các hạt mài 
nhô ít làm giảm khoảng thoát phoi và thoát nhiệt trong quá trình mài sẽ gây ra 
lực cắt và nhiệt cắt tăng, do đó dễ làm hạt mài bị bong ra khỏi chất dính kết. 
Mật độ của hạt mài và sự phân bố của hạt mài trên bề mặt của đá: 
Tùy theo yêu cầu sử dụng và điều kiện làm việc của đá, sự phân bố các hạt 
mài có thể dày và thưa. Trong quá trình mạ, để đảm bảo sự phân bố đồng đều 
trên các vùng là rất cần thiết. 
4.1.3. Tiến trình chế tạo lớp bề mặt đá mài 
Quá trình gắn các hạt mài CBN lên bề mặt lõi kim loại được thực hiện các 
bước sau: Bước 1: Đánh sạch bề mặt bằng bàn chải, giấy nhám; Bước 2: Làm 
sạch sơ bộ bề mặt bằng dung dịch để tẩy dầu mỡ; Bước 3: Rửa sạch bằng nước; 
Bước 4: Làm sạch bằng dung dịch axít HCl 15% để tẩy gỉ và hoạt hóa bề mặt; 
Bước 5: Rửa sạch bằng nước; Bước 6: Mạ lớp niken lót; Bước 7: Mạ lớp Ni-
CBN lần 1: tạo sự bám dính của hạt- gắn hạt; Bước 8: Mạ lớp Ni lần 2: gắn chặt 
các hạt trên bề mặt thân – chôn lấp hạt. 
4.1.4. Chỉ tiêu đánh giá chất lượng lớp mạ composite Ni-CBN 
Chất lượng lớp mạ được quan tâm đến 2 yếu tố: Mức độ bám, phân bố của 
hạt trên bề mặt phôi mạ và độ bền liên kết của hạt mài với lớp kim loại liên kết. 
a) Mức độ phân bố của hạt mài và chiều dày lớp mạ 
Độ bám và phân bố của hạt mài trên bề mặt phôi mạ được đánh giá nhờ sử 
dụng kính hiển vi quang học cũng như kính hiển vi điện tử quét (SEM) và 
phương pháp cân khối lượng. Sự phân bố của hạt mài có thể được xác định 
thông qua hệ số KPBT và KPBQU. Hệ số KPBT được tính bằng giá trị trung bình 
mật độ hạt đếm trên ảnh SEM chụp bề mặt tại hai vị trí ngẫu nhiên. Còn KPBQU 
được xác định theo công thức 2-8. Chiều dày lớp mạ được xác định bằng tính 
toán có tính đến sự xuất hiện của hạt mài trong lớp mạ qua phương trình 2-19 và 
qua đo trên ảnh chụp SEM mặt cắt ngang của đá mài được chế tạo. 
Hình 4.6. Mô hình hóa bề 
mặt của đá mài 
12 
b) Tính cắt gọt của bề mặt mạ composite Ni-CBN 
Mức độ liên kết của hạt mài với bề mặt lõi kim loại được xác định qua quan 
sát ảnh SEM chụp mặt cắt ngang của đá mài, quan sát mức độ chôn lấp của hạt 
và sự liên kết của kim loại mạ với hạt và với lớp lõi. Độ bền liên kết của hạt mài 
với lớp kim loại liên kết đánh giá thông qua quá trình mài thực nghiệm, đánh giá 
qua hai chỉ tiêu : Hệ số mài G và nhám bề mặt đạt được của phôi Ra, Rz. 
4.2. Ảnh hƣởng của một số thông số công nghệ đến sự phân bố của hạt mài 
khi chế tạo đá mài bằng PPMĐ 
4.2.1. Ảnh hưởng của mật độ dòng đến sự phân bố của hạt mài 
Bảng 4.3. Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của mật độ dòng đến chiều dày lớp mạ và 
hệ số KPBQU và KPBT (T= 55 
0
C, tm = 5 phút, nct = 0,7 v/phút) 
Bảng 4.3 trình bày kết quả thí nghiệm và các tính toán liên quan hệ số mật 
độ phân bố hạt mài KPBQU và KPBT và chiều dày chôn lấp của hạt mài trong lớp 
mạ với mật độ dòng i= 1; 3; 6; 8 A/dm
2
 tương ứng với các mẫu M16, M3, M4, 
M6. Ảnh SEM với độ phóng đại khác nhau của các mẫu được trình bày trên 
hình 4.11 cho thấy cấu trúc bề mặt của đá mài CBN chế tạo, các hạt phân bố 
tương đối đồng đều trên bề mặt mẫu. Tuy nhiên, ở mẫu M16 (i= 1A/dm
2
) một số 
vùng trên bề mặt mẫu hạt phân bố không đồng đều như trên hình 4.11a, điều này 
có thể lý giải là do mật độ dòng bé nên trong quá trình mạ composite, lượng 
niken kết tủa trên bề mặt phôi mạ không đủ để giữ một số hạt mài bám trên bề 
mặt phôi nên bị bong ra khi phôi quay. 
Hình 4.13 biểu diễn quy luật phụ thuộc KPBT và KPBQU với mật độ dòng. 
Như vậy có thể nhận thấy: 
 - Mật độ dòng ảnh hưởng lớn đến khả năng phân bố của hạt mài CBN trên 
bề mặt phôi mạ. Mức độ bám của hạt mài tăng theo sự tăng của mật độ dòng, 
điều này cũng thể hiện rõ khi quan sát trên hình 4.11. 
13 
 - Cùng một điều kiện thí 
nghiệm, ta nhận thấy: Khi mật 
độ dòng tăng thì lượng hạt mài 
gắn kết trên bề mặt của đá tăng. 
Khi mật độ dòng tăng từ 1; 3; 
6; 8 A/dm
2
, thì hệ số KPBQU 
tăng từ 53,48; 66,20; 69,40; 
76,93 còn hệ số KPBT nhận các 
giá trị 64,03; 76,260; 83,20; 
91,35. Sự khác nhau giữa 
KPBQU và KPBT chênh lệch từ 
10,07 đến 14,43, nhưng dạng 
đường cong quan hệ giữa 2 hệ 
số KPBQU và KPBT với mật độ 
dòng có cùng một quy luật. Sở 
dĩ có sự khác nhau giữa 2 hệ số 
là do sự khác nhau của hạt mài 
quy ước là hình cầu và hạt mài 
thực tế có dạng khối nhiều 
cạnh. Tuy nhiên, xu hướng của 
đồ thị của cả 2 hệ số KPBQU và 
KPBT đều có dạng giống nhau, 
như vậy cả 2 hệ số này đều có thể 
đặc trưng cho mật độ hạt mài trên bề 
mặt của đá mài. 
 4.2.2. Ảnh hưởng của tốc độ quay 
của chi tiết mạ (catốt) 
Bảng 4.5 trình bày các kết quả 
thí nghiệm và các tính toán liên quan 
hệ số mật độ phân bố hạt mài và 
chiều dày chôn lấp của hạt mài trong 
quá trình thí nghiệm với tốc độ quay 
của chi tiết là nct = 0,7; 1,3; 2; 
3v/phút, với các mẫu M3, M9, M11 
và M12). 
Sự phân bố của hạt mài trên bề mặt các mẫu được quan sát trên các ảnh 
SEM được trình bày tại hình 4.15 cho thấy các hạt phân bố tương đối đồng đều 
trên bề mặt mẫu. Hình 4.17 thể hiện quan hệ của KPBT và KPBQU với tốc độ quay 
của chi tiết mạ. 
Hình 4.11. Ảnh SEM mẫu M16, M3, M4, M6 
Hình 4.13. Quan hệ của KPB và mật 
độ dòng 
14 
Bảng 4.5. Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của tốc độ quay chi tiết đến chiều dày lớp 
mạ và hệ số KPBQU và KPBT (T= 55 
o
C, tm =5 phút, i= 3 A/dm
2 
) 
Từ kết quả bảng 4.5 
và hình 4.17 có thể nhận 
thấy: 
- Tốc độ quay chi tiết 
ảnh hưởng lớn đến khả năng 
phân bố của hạt mài CBN 
trên bề mặt phôi mạ. Mức 
độ bám của hạt mài tăng khi 
giảm vận tốc quay của chi 
tiết mạ. Ở tốc độ thấp n=0,7 
v/phút (M3) thấy lượng hạt 
mài bám đều và cũng không 
chênh lệch nhiều với lượng 
hạt mài bám ở mẫu M9 (n = 
1,3 v/phút). 
- Ở mẫu M11 
(n=2v/phút) hạt bám không 
đều bằng mẫu M3 và mẫu 
M9. Tuy nhiên nếu quan sát 
trên bề mặt của M11 (n=3 
v/phút) và mẫu M3 (n = 0,7 
v/phút) thì thấy có sự khác 
nhau rõ rệt về mật độ phân 
bố của hạt mài. 
- Cùng một điều kiện thí nghiệm, ta nhận thấy: Khi tốc độ quay của chi 
tiết tăng từ 0,7; 1,3; 2; 3 v/phút, thì hệ số KPBQU giảm từ 66,20; 60,69; 57,49; 
8,06 còn hệ số KPBT nhận các giá trị giảm dần 76,26; 69,74; 66,88; 11,01. Hệ số 
Hình 4.15. Ảnh SEM mẫu M3, M9, M11 và M12 
15 
KPBQU và KPBT chênh lệch từ 9,05 
đến 11,80, đặc biệt là ở mẫu M12 
chỉ là 2,95, nhưng dạng đường 
cong quan hệ giữa 2 hệ số KPBQU 
và KPBT đều cho thấy khi mật độ 
dòng tăng thì lượng hạt CBN trên 
bề mặt phôi mạ tăng. Tuy nhiên, 
khi tốc độ quay tăng đến 3v/phút 
thì mật độ phân bố hạt giảm đột 
ngột. Điều này có thể được lý giải 
là do khi tốc độ quay tăng đến 3 
v/phút thì chiều dày lớp kim loại mạ để gắn các hạt mài CBN chưa đủ để giữ hạt 
mài nên trên bề mặt phôi nên hạt mài bám trên bề mặt phôi lại bị bong ra khi 
mẫu mạ quay và chỉ còn lại một số ít hạt mài bám trên bề mặt. Đối với mẫu 
M12, sự chênh lệch của KPBQU và KPBT rất nhỏ là 2,95 có thể lý giải là do mật độ 
hạt mài ở mẫu M12 rất thấp nên sự khác nhau về hình dạng của hạt mài quy ước 
và hạt mài thực tế không làm ảnh hưởng nhiều đến hệ số KPBT. Ở mẫu M11, 
lượng hạt phân bố quan sát không được đều bằng mẫu M9 và M3. Như vậy, tốc 
độ quay của chi tiết trong khoảng 0,7 vòng/phút đến 1,3 vòng/phút là phù hợp. 
4.2.3. Ảnh hưởng của thời gian mạ composite. 
Bảng 4.7 trình bày các kết quả thí nghiệm và các tính toán liên quan hệ số 
mật độ phân bố hạt mài và chiều dày chôn lấp của hạt mài trong quá trình thí 
nghiệm phụ thuộc vào thời gian mạ composite là 3; 5; 10; 15 phút tương ứng với 
các mẫu M17; M3; M1 và M8. 
Bảng 4.7. Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian mạ composite Ni-CBN đến 
chiều dày lớp mạ và hệ số KPBQU và KPBT (T= 55 
0
C, i= 3 A/dm
2
, nct = 0,7 v/phút) 
Hình 4.17. Quan hệ của KPB và tốc độ 
quay chi tiết mạ 
16 
Hình 4.19 trình bày sự 
phân bố của hạt mài trên bề 
mặt mẫu trên các ảnh SEM với 
độ phóng đại từ 50 đến 500 
lần. Sự phụ thuộc của hệ số 
KPBQU và KPBT với thời gian 
mạ được thể hiện ở trên hình 
4.21. Từ các kết quả trên có 
thể nhận thấy: 
-Hạt mài phân bố tương 
đối đồng đều trên bề mặt mẫu. 
Tuy nhiên, ở mẫu M17, do 
thời gian mạ composite tm =3 
phút nhỏ nên còn xuất hiện 
một số vùng hạt mài phân bố 
chưa đồng đều như trên hình 
4.19a. Tại mẫu có thời gian mạ 
composite lớn M8 (tm = 15 
phút), xuất hiện một số hạt bị 
chồng đề lên nhau trên bề mặt 
mẫu như quan sát trên hình 
4.19d. Qua đó cho thấy, thời 
gian thích hợp mạ trong 
khoảng từ 5- 10 phút. 
- Cùng một điều kiện thí nghiệm, 
ta nhận thấy: Thời gian mạ composite 
ảnh hưởng lớn đến mức độ phân bố 
của hạt mài CBN trên bề mặt phôi mạ. 
Mức độ bám của hạt mài tăng theo 
thời gian mạ mạ. Khi thời gian mạ của 
chi tiết tăng từ 3; 5; 10; 15 phút, thì hệ 
số KPBQU tăng từ 50,05; 66,20; 72,24; 
77,89 còn hệ số KPBT nhận các giá trị 
tăng dần 59,54; 76,26; 83,61; 91,35. 
 Hệ số KPBQU và KPBT có thể 
chênh lệch từ 9,41 đến 13,47 nhưng 
dạng đường cong quan hệ giữa 2 hệ số 
KPBQU và KPBT đều cho thấy là khi thời gian mạ tăng thì lượng hạt CBN trên bề 
mặt phôi mạ tăng. 
- Khi thời gian mạ của chi tiết tăng từ 3; 5; 10; 15 phút, thì hệ số KPBQU 
tăng từ 50,05; 66,20; 72,24; 77,89 còn hệ số KPBT nhận các giá trị tăng dần 
Hình 4.21. Quan hệ của KPB và thời 
gian mạ 
Hình 4.19. Ảnh SEM mẫu M17, M3, M1 và M8 
17 
59,54; 76,26; 83,61; 91,35. Hệ số KPBQU và KPBT có thể chênh lệch từ 9,41 đến 
13,47 nhưng dạng đường cong quan hệ giữa 2 hệ số KPBQU và KPBT đều cho thấy 
là khi thời gian mạ tăng thì lượng hạt CBN trên bề mặt phôi mạ tăng. 
4.2.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ dung dịch mạ. 
Bảng 4.9. Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ dung dịch mạ đến chiều dày 
lớp mạ và hệ số KPBQU và KPBT (i= 3 A/dm
2
, nct = 0,7 v/phút, tm =5 phút) 
Bảng 4.9 trình bày các 
kết quả thí nghiệm liên quan 
KPBQU, KPBT và chiều dày 
chôn lấp của hạt CBN tại các 
nhiệt độ dung dịch mạ T= 
50; 55; 60
o
C với các mẫu 
M14; M3 và M13. 
Hình 4.23 là các ảnh 
SEM bề mặt của các mẫu. 
Hình 4.25 biểu diễn ảnh 
hưởng không đáng kể của 
nhiệt độ dung dịch mạ đến 
KPBT và KPBQU của hạt trên 
bề mặt mạ. Từ các kết quả 
trên có thể nhận thấy: 
- Các hạt CBN phân bố 
tương đối đồng đều trên bề 
mặt lớp mạ. Nhiệt độ dung 
dịch mạ ảnh hưởng không 
đáng kể đến mức độ phân bố của hạt mài trên bề mặt phôi mạ trong khoảng 
nhiệt độ từ 50-60 
o
C 
- Khi nhiệt độ dung dịch mạ tăng từ 50; 55; 60
 o
C, thì hệ số KPBQU nhận các 
giá trị 63,20; 66,20; 65,29 còn hệ số KPBT nhận các giá trị 74,23; 76,26; 75,86. 
Hệ số KPBQU và KPBT có thể chênh lệch từ 10,57 đến 11,03 nhưng dạng đường 
Hình 4.23. Ảnh SEM các mẫu M14, M3 và M13 
18 

File đính kèm:

  • pdftom_tat_luan_an_nghien_cuu_che_tao_va_danh_gia_kha_nang_cat.pdf