Thiết bị và thiết kế xưởng nhiệt luyện

Lời nói đầu Tính toán thiết kế đồ án môn học là một nội dung không thể thiếu trong quá trình đào tạo kỹ sư nhằm cung cấp những kiến thức cơ bản cũng như những kiến thức chuyên ngành giúp mỗi sinh viên có thêm những kiến thức gần với thực tế sản xuất, là cơ sở để mỗi sinh viên tự hoàn thiện thêm những kiến thức đã học. Đồ án môn học “Thiết bị và thiết kế xưởng nhiệt luyện” với mục đích lập quy trình nhiệt luyện và lựa chọn thiết bị, nội dung tính toán bao gồm : Phân tích điều kiện làm việc của chi tiết, tổng quan về vật liệu đã chọn, cơ sở lí thuyết về quy trình nhiệt luyện, tính toán lựa chọn thiết bị .Đây là những nội dung tính toán và lựa chọn để lập những quy trình cụ thể cho chi tiết được giao với sản lượng cho trước. Các quy trình nhiệt luyện nhằm tạo cho chi tiết có đủ các chỉ tiêu về độ bền, độ cứng cũng như các chỉ tiêu về độ dẻo dai tính chống mài mòn đảm bảo chi tiết làm việc tốt trong các điều kiện cụ thể, trong khi lựa chọn vật liệu không lãng phí. Để giải quyết được các vấn đề trên người thiết kế phải vận dụng kiến thức tổng hợp các môn học như: Tính toán kỹ thuật nhiệt luyện kim, thiết bị và thiết kế xưởng nhiệt luyện, tra cứu sổ tay nhiệt luyện và một số tài liệu chuyên ngành khác. Mục lục Lời nói đầu 1 Nhọ̃n xét giáo viờn 2 Tài liệu tham khảo 4 Phần I : Phân tích điều kiện củachi tiết , yêu cầu về cơ tính 5 Phần II : Tổng quan về vật liệu đã chọn ..6 Phần III: Cơ sở lý thuyết về vật liệu đã chọn ..11 Phần IV : Tính toán và lựa chọn thiết bị ..22 Tài liệu tham khảo 1. Thiết bị và thiết kế xưởng nhiệt luyện Nguyễn Chung Cảng – NXB KHKT 2003 2.Tính toán kỹ thuật nhiệt luyện kim Hoàng Kim Cỏ –NXBGD 2000 3.Sổ tay nhiệt luyện Bản dịch tiếng Nga - NXB KHKT 1979 4.Sách tra cứu về nhiệt luyện dùng cho cán bộ kỹ thuật SMƯCOV. Bản dịch tiếng việt- NXBKHKT 1973 5.Cơ sở nung và lò nung kim loại Trần Đức Cứu – Học viện kĩ thuật quân sự 6. Hỏi đáp về nhiệt luyện Người dịch :Tạ Anh Tuấn Hà Kim Thành NXBKHKT - 1977 Phần 1 phân tích điều kiện làm của chi tiết I.đặc điểm làm việc của chi tiết Sơ mi hay ống lót lắp ghép vào thân máy là chi tiết có hình dạng không phức tạp(hình ống ) dài 220 mm có đường kính trong là 110 mm và đường kính ngoài 115 mm II. điều kiện làm việc của chi tiết Chi tiết làm việc chịu lực nén và kéo do piston và séc măng gây ra đồng thời mặt trong của chi tiết chịu mài mòn cao theo hướng kính và hướng trục khá nhanh do điều kiện bôi trơn kém Tốc độ trượt của piston và séc măng trên mặt làm việc (gọi là mặt gương )kkhá cao do đó bề mặt chịu ma sát và , chịu nhiệt lớn III. yêu cầu về cơ tính Bề mặt làm của sơ mi có khả năng chiụ mài mòn tốt , và có độ dẻo dai chống lại khả năng biến dạng do nhiệt gây ra trong quá trình làm việc Phần 2 tổng quan về vật liệu đã chọn I. Chọn vật liệu Vật liệu chọn là CU 24- 44 Vật liệu thay thế CU 21- 40 1 Đại cương về gang xám trong tổ chức gang toàn bộ hay phần lớn C tồn tại dưới dạng graphít tấm . gang xám đước dùng rất phổ biến và chiếm tới 80% tổng giá trị gang đúc gra phít trong gang xám ở dạng tấm phân bố trên nền kim loại ,nèn kim loại có thể là ferit , ferit – peclit , peclit.tương ứng với nền kim loại đó ta có gang xám ferit, gang xám ferit – peclit , gang xám peclit . bản thân graphit có độ bền cưng không đáng kể, đó là dạng than chì xốp nên có tác dụng làm giảm chấn động . trong quá trình kết tinh của vật đúc sự tạo thành graphit làm tăng thể tích dô đó làm giảm độ co của vật đúc graphit trong thành phần của gang xám có nhược điểm : làm giảm tính liên tục của nền kim loại , làm giảm độ dẻo , độ dai va đập , độ kéo , làm tăng tính giòn . do đó gang xám không làm các chi tiết chịu kéo chịu va đập được .khi graphit trong gang xám càng nhiều dạng tấm càng dài cớ tính càng kém , tính chất của gang xám còn phụ thuộc vào nền kim loại : nền peclit có độ cứng và độ bền cao hơn nèn ferit nhung tính dẻo kém nền kim loại ferit. Do graphit tronng có tác dụng như trên nên gang xám thường dùng làm các chi tiết khong chịu kéo khong trịu va đập , chịu chấn động , chịu nén như xy lanh ,sơ mi , đọng cơ bạc lót .. trong sử dụng , ngoài gang xám bình thường còn gặp gang xám biến trắng . gang xám biến trắng la nhóm gang có hàm lượng C va Si tương đối thấp (C ≤ 3,5%, Si ≤ 0,8% ) và thành phần khác thích hợp để khi đúc trong khuôn kim loại có bề mặt là gang trắng bên trong là gang xám phần chuyên biến là gang hoa râm (tức là chỉ một phần các bít được graphít hoá ). Gang xám biiến trắng thường dung để đúc trục cán , bánh xe goòng , má nghiền , đầu phun cát ….. 2. Đăc điểm gang xám CY 24 – 44 a.Thành phần hoá học Mác thép C Mn Si P S Cr Ni CY 24-44 3á3,4 1á1,5 1,7á2,4 < 0,25 ------ < 0,4 < 0,5 Thành phần tổ chức Nền kim loại là peclit khi nhiệt luyện la peclit + graphit tổ chức sau khi nhuyện luyện là mactẽnit + trútit + graphit . chuyển biến pha của tổ chức ótennit chuyển biến thành tổ hcức không cân bằng . Cơ lý tinh của gang xám CY 24 - 44 b.Chế độ nhiệt luyện củagang xám CY 24-44 Do tổ chức của gang xám là nền peclit nen ta chọn nhiệt độ tôi như đối với thép cùng tích Ta chọn Ttôi = Ac3 + (30 á 500C) = 760 á 780 0C Sau đố làm nguội trong môi trường dầu sau đó ram thấp ở nhiệt độ 180á200oCvà làm nguọi trong không khí c. Các đặc điểm khác của gang xám CY 24- 44 cho thêm một số hợp kim vào gang xám có thể cải thiện phần nào cơ tính của gang xám .các nguyên tố hợp kim thường dùng có Cr , Ni , Cu , Mo , V , Ti. d. Công dụng gang xám CY 21-40 có nền peclit thường làm các chi tiết không chịu kéo , không chịu va đập , không chịu chấn động , chịu nén như lắp xy lanh , động cơ , bạc lót , xec măng bệ máy ….. 3 Thông số vật liệu Khối lượng của một chi tiến với D = 7800 kg/m3 Gọi V1 là thể tích của hình trụ có đường kính là d1 = 110 mm M1 là khối lượng của hình trụ d1 V1 = p.h.R12 = 3,14 . 220 .552 = 2089670 mm3 M1 = = 16,4 kg Gọi V2là thể tích của hình trụ có đường kính là d2= 120 M2là khối lượng của hình trụ d2 V2 = p.h.R22 = 3,14 x 220 x 602 = 2486880 mm3 M2 = = 19,4 kg Trọng lượng của xi lanh là M = M2 – M1 = 19,4 – 16,4 = 3 kg Số lượng chi ống trong 1 năm là 10000 ống STT Tên chi tiết Đặc điểm Vật liệu kích thước đơn giản Trọng lượng 1 chi tiết Số lượng chi tiết trong1 năm đã chọn sẽ thay thế 1 Sơ mi f1110, f2120 H=220mm 3 10000 ống CY 24-44 CY 21-40 4.Chế độ làm việc của xưởng a.Chọn số ca kíp Do sản xuất hàng loạt ta có thể chọn 2 ca làm việc ,Đặc điểm của loại xưởng này các thiết bị chính thường là các lò chu kỳ . b.Tính các cơ số thời gian Cơ số thời gian làm việc của thiết bị Công thức (9.3) trang 208 Trong đó -là cơ số thời gian chỗ làm việc ,xác định theo công thức = N.C.G Công thức (9.4) trang 208 Với N số ngày làm việc trong 1 năm không kể ngày nghỉ 305 ngày C – Số ca làm việc trong 1 ngày (2 ca ) G –Số giờ làm việc trong 1 ca (8h) K1- hệ số mất mát thời gian để sửa lò, K1=0,96 K2- hệ số thời gian để thay đổi chế độ làm việc của lò, K2=0,98 =305.2.8.0,96.0,98=4591 (h) Do quá trình nhiệt luyện vì nhiều yếu tố khác nhau ta không thể đảm bảo đạt chất lượng 100% vì vậy theo bảng 12.2[1] trang 249 cần làm tăng thêm 10% dự trữ Vởy ta phải làm 10000 +1000 = 11000 ống Để nhiệt luyện một phôi cần thời gian trung bình 0,42 (h) Để đảm bảo sản lượng ngày cần hoàn thành ống Vậy một ca cần phải tôi 29 ống để đạt sản lượng sản phẩm/năm Khối lượng một sơ mi là 3 (Kg) Khối lượng nung một mẻ là 87 kg 5.Chương trình sản suất TT Tên chi tiết Trọng lượng chi tiết Kg kích thước Chương trình sản xuất ống/năm Kg/năm 1 Sơ mi 3 f1110, f2120 H=220mm 11000 chiếc 33000 Kg Để quá trình sản xuất thuận lợi ta chọn hai lò tôi vậy mỗi ca một lò tôi 15 sản phẩm Cách bố trí sản phẩm trong lò theo hình vẽ - Chiều rộng - B, chiều dài - L Theo công thức 8.33 trang 376 tài liệu [II] ta có B = n.d + (n-1)c + 2.b L = n.l + (n-1)s + 2.b n : là số hàng phôi sếp theo chiều rộng lò l : là chiều dài phôi nung c : khoảng cách giữa 2 hàng phôi : 50 mm b : khoảng cách từ đầu phôi đến tường lò : 100 mm s : khoảng cách giữa 2 phôi : 50 mm - Chiều rộng nội hình lò : B = n.d + (n-1)c + 2.b = 3.120 + 2.50 + 2.100 = 660 mm - Chiều dài lò : L = n.l + (n-1)s + 2.b = 5.120 + 4.50 + 2.100 = 1000 mm Dựa vào kích thước trên ta chọn lò H 60 làm lò tôi và ram .do điều kiện chi tiết phải được nung nóng cùng lò Sau khi nung nóng song lấy ra đem đi làm nguội sau đó ram thấp lợi dụng điều đó ta chọn lò H60 làm lò nung và ram Kiểu lò Công suất,kW Kích thước khoảng không làm việc của lò,mm Năng suất, kg/h Nhiệt độ làm việc 0C Kích thước ngoài,m Rộng Dài Cao Rộng Dài Cao H60 750 1500 550 275 950 2,3 2,8 2,3 Phần 3 cơ sở lý thuyết và quy trình nhiệt luyện I. Lý luận công nghệ Đối với chi tiết la sơ mi được sản xuất từ gang xám CY 24 - 44 đay là gang xám có nền kim loại là peclit. Do vậy trong công nghệ nhiệt luyện và và trong phân xưởng nhiệt luyện thiết kế cần phải có thương hoá , tôi và ram nhung trong quá trinh sản suất thực tế do gang ta chọ có nền kim loại là peclit nên ta có thể bỏ qua quá trinh thường hoá nhung chi tiết vẫn đảm bảo được tinh chất như yêu cầu đề ra. Sau đây là quy trình công nghệ hay thiết kế xưởng để sản xuất chi tiết sơ mi II .Cơ sở lý thuyết 1.Tôi a. Tôi thể tích Là quá trình nung thép lên tới nhiệt độ nhất đinh nào đó (thép trước cùng tích Ac3 + 30 ~ 50oC, thép sau cùng tích Ac1 + 30 ~ 50oC), sau đó làm nguội nhanh, ngăn cản không cho ôstenit chuyển thành peclit, mà chuyển thành tổ chức mactenxit có độ cứng cao. Khi tôi, ôstenit bị nguôi nhanh nên C hòa tan trong đó chưa kịp khuếch tán mà hình thành dung dịch đặc quá bão hòa α tức là mactenxit, tổ chức tinh thể của nó có dạng chính phương thể tâm.Tôi thể tích là phương pháp tôi thấu từ bề mặt chi tiết vào trong lõi, có nghĩa là chuyển biến toàn bộ thành tổ chức mactenxit. Thời gian, giờ toC Ac3 Ac1 Mục đích của tôi là: + Tăng độ cứng và tính chịu mài mòn của thép. Như các loại dụng cụ, chi tiết thấm than và các chi tiết đòi hỏi bề mặt chống mòn (bánh răng, trục cán...) đều cần phải qua tôi để tăng độ cứng và tính chống mài mòn. + Tôi để chuẩn bị cho khâu ram tiếp theo hoặc nhằm đạt được cơ tính theo yêu cầu. + Để cải thiện một loại lý tính hoặc hóa tính nào đó như tôi loại thép từ, thép không ủ... b. Tôi bề mặt Đây là phương pháp đưa nhiệt độ lên trên nhiệt độ chuyển biến sau làm nguôi ngay, chỉ chuyển biến tổ chức phần lớp bề mặt thành tổ chức mactenxit còn phần lõi không có chuyển biến gì. Mục đích của phương pháp tôi này là tạo độ cứng cho lớp bề mặt, tính chông mài mòn cao, còn trong lõi cần độ dẻo dai. Dựa vào đặc điểm của từng phương pháp tôi mà chia ra làm các phương pháp tôi sau: + Tôi bằng ngọn lửa: dùng ngọn lửa mạnh đốt nóng bề mặt chi tiết lên trên điểm nhiệt độ tới hạn nhanh chóng rồi làm nguội. + Tôi bằng dung dịch nóng chảy: nung chi tiết tôi một thời gian ngắn trong môi trường dung dịch nóng chảy, để mặt ngoài tăng nhiệt độ tới điểm tới hạn còn phần lõi vẫn dưới nhiệt độ tới hạn, sau đó làm nguội nhanh. + Tôi bằng dòng điện tần số cao: ứng dụng hiện tượng cảm ứng của dòng điện, đốt nóng bề mặt chi tiết rồi làm nguôi nhanh. + Tôi bằng điện tiếp xúc: là dùng điện cực có cường độ lớn cho tiếp xúc với bề mặt chi tiết, đốt nóng chi tiết sau làm nguội nhanh. 2 .Ram Ram là phương pháp nung thép đã tôi lên đến một nhiệt độ nào đó dưới điểm Ac1, giữ nhiệt một thời gian rồi làm nguội. Ta biết tổ chức của thép tôi là tổ chức không ổn định nó tồn tại rất nhiều nội lực và độ cứng cao, dòn không phù hợp yêu cầu kỹ thuật. Vì vậy muốn loại trừ nội lực, muốn đạt được tổ chức và tính năng mong muốn cần phải tiến hành ram. Khi ram cần chú ý: + Chi tiết làm bằng thép cacbon cao, thép cacbon hợp kim cao và thép thấm than sau khi tôi cần ram ngay để tránh hiện tượng rạn nứt. + Khi ram cần nung từ từ nhất là đối với các chi tiết có hình dáng phức tạp, vì khi tôi chi tiết đã tồn tại nội lực rất lớn nếu nung quá nhanh sẽ có khả năng gây biến dạng, thậm chí bị biến dạng. + Khống chế chặt chẽ thời gian và nhiệt độ ram, để đạt tổ chức mong muốn. Chú ý: khi ram cần tránh hiện tượng ròn ram đối với một số mác thép. Đó là hiện tượng tăng tính ròn sau khi ram. Khi ram ở nhiệt độ 250 – 400oC hoặc 500 -550oC có hiện tượng giảm độ dai va đập. Dựa vào nhiệt độ nung và giữ nhiệt chia làm 3 loại ram: ram thấp, ram trung bình, ram cao. Ram thấp Đây là phương pháp ram ở nhiệt độ thấp 150 – 200oC, giữ nhiệt ở nhiệt độ này rồi làm nguội. Mục đích của cách ram này là khử nội lực sinh ra khi tôi, đồng thời làm cho mactenxit tôi chuyển sang mactenxit ram. Ram thấp chủ yếu dùng cho chi tiết tôi cần độ cứng trên 59 HRC và chịu mài mòn như dao dụng cụ, dụng cụ đo, gối trục... Ram trung bình Là phương pháp ram ở nhiệt độ 300 – 450oC, giữ nhiệt rồi làm nguội để cho tổ chức và cơ tính của thép chuyển biến. Tổ chức của thép lúc này từ mactenxit chuyển sang trutstit, độ cứng khoảng 44 – 54 HRC. Mục đích của khâu này là loại trừ nội lực, đồng thời năng cao giới hạn đàn hồi nên chủ yếu dung cho am các loại lò xo. Ram nhiệt độ cao Là phương pháp ram ở nhiệt độ 500 - 650oC, giữ nhiệt rồi làm nguội để cho tổ chức và cơ tính của thép chuyển biến. Tổ chức của thép lúc này từ mactenxit chuyển sang xoocbit ram, có cơ tính tổng hợp tốt. Đây là phương pháp chủ yếu là khử hoàn toàn nội lực, do mactenxit chuyển sang tổ chứcc xoocbit có cơ tính tổng hợp ưu việt. Tôi rồi ram cao ta còn gọi là tôi điều hòa chất lượng (tôi cải thiện). III. Quy trình nhiệt luyện Tôi bề mặt mặc dù cho năng suất cao và tính chất sản phẩm cao hơn nhưng phương án này thực hiện ở nước ta gặp nhiều trở ngại thứ nhất là do tính công nghệ thứ hai là do thiết bị Nên Ta chọn phương pháp tôi thể tích là thích hợp hơn với điều kiện nứoc ta 1.Chọn nhiệt độ tôi. Do tổ chức của gang xám là nền peclít nên ta chọn nhiệt độ tôi như đối với thép cùng tích ta chọn T tôi = Ac3 + (30 á 500C) = 760 á 7900C đối với chi tiết làm bằng gang xám hàm lượng các bon cao nên tốc độ truyền nhiệt chậm để tránh biến dạng và làm nứt khi nung nống đột ngột. 2.Thời gian giữ nhiệt Thời gian giữ nhiệt căn cứ theo tổ chứ của gang mà quyết định . tổ chức ban đầu của gang là peclit thì thời gian giữ nhiệt chỉ cần đủ để vật đúc đồng đều , nếu tổ chứ ban đầu là peclit + ferit hoặc ferit thì thời gian cần kéo dài hơn để graphit hoà tan vào hết austenit đến mức độ bão hoà vì vậy thời gain tôi thông thường đối với chi tiết làm bằng gang xám lấy từ 0,5 á 3 giờ . Nếu kéo dài thời gian không làm tăng nồng độ cacbon trong austenit do đó không có tác dụng khi tôi 3. Làm nguội để đạt được tổ chức mactenxit khi tôi đồng thời chi tiết không bị biến dạng nứt cần chọ môi trường làm nguội thích hợp trong gang đúc bao giờ cũng có graphít (đặc biệt là graphit dạng tấm ) rễ gây ứng suất tập trung làm làm thành vết rạn nứt khi tôi vì vậy ta chon phương pháp tôi dầu Sau khi tôi song cần tiến hành ram thấp , nhiệt độ ram tuỳ theo yêu cầu cụ thể của chi tiết nhưng thấp hơn 2500C ta chọ nhiệt độ ram sơ mi là khoảng 180 á 2000C tiến hành ram như trên chủ yếu để khử nội lực , có tính dẻo dai hơn và khó bị phá huỷ giòn hơn truóc khi ram tổ chức gồm mactenxit + austenit + graphit + trustit tổ chức sau khi nhiệt luyện trútit + xoocbit chuyển biến pha xảy ra trong quá trình ram đó là tổ chức không cân bằng. phân huỷ thành các sản phẩm cân bằng austenit dư chuyển biến 4.Thời gian nung Cqd = = 0,45 - độ đen của vật nung đối với môi trường trong suốt Co = 5,7 w/m2.oK4 - hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối. = 0,8 - độ đen của tường lò T1 = 293 o K (t = 20 oC) - nhiệt độ phôi trước khi nung phôi T2 = 1073 oK (t = 800 oC) - nhiệt độ phôi nung Diện tích hấp thụ bề mặt nhiệt gồm mặt trong và mặt ngoài của phôi kim loại Fp = n(2.πR1..H + 2.π.R2.H) = 15(3,14.0,11.0,22 + 3,14.0,12.0,22) = 2,4 m2 Diện tích phát nhiệt từ lò FL = Fn + Fxq , Fn - diện tích nóc lò, lấy bằng diện tích đáy lò Fn = B x L = 0,75.1,5 = 1,125 m2 Fxq - diện tích xung quanh tường lò Fxq = 2.B.Ht + 2.L.Ht = 2.0,75.0,55 + 2.0,55.1,5 = 2,475 m2 FL = 1,125 + 2,475 = 3,6 m2 Cqd = = 2,375 (w/m2.0K4): Hệ số dẫn nhiệt Theo bảng phụ lục XIII / Tr.421/ [II], ta có : 0 400 600 800 1000 w/m.độ) 59,5 44,8 36 29,8 27,7 Xác định vật dầy vật mỏng : Theo tiêu chuẩn BiO : CT (4.1)/Tr.138/ [II] BiO = , trong đó : Trong đó : ST - chiều dầy thấm nhiệt - hệ số dẫn nhiệt trung bình - hệ số truyền nhiệt Chiều dầy thấm nhiệt ST : theo bảng (8.18)/Tr.390/ [II], đối với nung phôi trụ đặt đứng trên đáy lò: ST = 0,005 Hệ số dẫn nhiệt trung bình : , - hệ số dẫn nhiệt tại 250C (w/m.độ) (w/m.độ) Hệ số truyền nhiệt : quá trình truyền nhiệt xẩy ra 2 giai đoạn: truyền nhiệt đối lưu và truyền nhiệt bức xạ . , trong đó : Trong đó : abx : hệ số truyền nhiệt bức xạ adl : hệ số truyền nhiệt đối lưu Hệ số truyền nhiệt đầu giai đoạn 1: (công thức (5.51) trang 231 tài liệu [II]) = 55,89 (W/m2.độ) Hệ số truyền nhiệt cuối giai đoạn 1: (công thức (5.51) trang 231 tài liệu [II]) = 148,29 (W/m2.độ) Hệ số truyền nhiệt trung bình : CT trang 253/ [II] (W/m2.độ) Thay vào CT tính BiO : BiO = < 0,25 - vật mỏng, nung phôi với tlò = const Tính toán thời gian nung vật mỏng ta tiến hành nung chi tiết theo hai giai đoạn giai đoạn 1 : 200 đến 6000 C i750 , i25 tra bảng phụ lục 3.4 trang 249 tài liệu [V] C = = = 0,59 (kJ/kg.0K) Hệ số truyền nhiệt cho giai đoạn đầu là (công thức (5.51) trang 231 tài liệu [II]) = 58,98 (W/m2.độ) Hệ số truyền nhiệt cuối giai đoạn 1: (công thức (5.51) trang 231 tài liệu [II]) = 114,28 (W/m2.độ) Hệ số truyền nhiệt trung bình : CT trang 253/ [II] (W/m2.độ) Thời gian nung giai đoạn 1 Sử dụng công thức tính thời gian nung dành cho vật mỏng: CT (5.66)/Tr.245/ [II] = 2,5 phút giai đoạn 2 : 6000 đến 8000 C i750 , i25 tra bảng phụ lục 3.4 trang 249 tài liệu [V] C = = = 0,96 (kJ/kg.0K) Hệ số truyền nhiệt cho giai đoạn đầu là (công thức (5.51) trang 231 tài liệu [II]) = 114,28 (W/m2.độ) Hệ số truyền nhiệt cuối giai đoạn 1: (công thức (5.51) trang 231 tài liệu [II]) = 148,29 (W/m2.độ) Hệ số truyền nhiệt trung bình : CT trang 253/ [II] (W/m2.độ) Thời gian nung giai đoạn 1 Sử dụng công thức tính thời gian nung dành cho vật mỏng: CT (5.66)/Tr.245/ [II] = 3 phút Thời gian giữ nhiệt theo bảng 15 trang 52 và hình 12 trang 56 tài liệu [III] Tgiữ nhiệt = 2 . 5 = 10 phút Tổng thời gian nung và giữ nhiệt của chi tiết là T = 2,5 + 3 + 10 = 15,5 phút Thời gian ram chi tiết trong lò theo bảng 17 trang 54 tài liệu [III] Tram = 2 + 0,17.5 = 2,08 giờ PHần IV tính toán và lựa chọn thiết bị phụ Chọn thiết bị làm nguội Chọn bể tôi không được cơ khí hoá 1.Tính lượng nhiệt sinh ra do kim loại làm nguội Q1 = g1 .(- ) công thức 11.15 [I] trang 233 Trong đó g1 là trọng lượng mẻ nung , kg nhiệt dung giêng của gang (phụ lục 4 [I] trang 424) tn nhiệt độ khi chi tiết đưa vào làm nguội nhiệt dung giêng trung bình từ nhiệt độ đầu đến nhiệt độ kết thúc tk nhiệt độ kết thúc làm nguội Q1 = g1 .(- ) = 45.(0,162.800 – 0,1153.100) = 5313,15 Kcal 2. Tính lượng do dầu thu vào Q2 Q2 = g2 () công thức 11.16 [I] trang 233 Trong đó G2 khối lượng dầu , lít (dm3) t0 nhiệt độ ban đầu của dầu (200C) nhiệt độ của dầu sau khi làm nguội (300C) và C0 nhiệt dung giêng trung bình của dầu trong nhiệt độ kể trên Q2 = g2 .(0,5.30 – 0,5.20) = 5.g2 Cho Q1 = Q2 ta có 5g2 = 5313,15 ị g2 = 1062,63 lít 3. Tính kính thước thùng Fdáy = , m công thức 11.17 [I] trang 233 Trong đố : g2 khối lượng nước , lít H chiều cao thùng , m Lấy H= 0,8 m ta có Fdáy = = 1,33 m2 Từ Fđáy ta suy ra Chiều rộng bể là 1 m Chiều dài bể là 1,33 m Chiều cao dầu dâng H H = thể tích lim loại núng vào /Fđáy , m .công thức 11.17 [I] trang 233 Vkl = 397210 mm3 Thể tích kim loại nhúng vào là 15.397210 mm3 H = = 0,005 m