Luận văn: Mô phỏng trường ứng suất dư trong lớp phủ ceramic

Luận văn thạc sĩ: Mô phỏng trường ứng suất dư trong lớp phủ ceramic. Nghiên cứu chuyên sâu về phân tích và dự đoán ứng suất, tối ưu hóa chất lượng lớp phủ.

Chuyên ngành

Cơ Học Kỹ Thuật

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học

2007

75
2
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

Lời cam đoan

Lời cảm ơn

Danh mục các ký hiệu

1. Chương 1: TỔNG QUAN

1.1. Tính cấp thiết của đề tài

1.2. Tổng quan về công nghệ phun phủ

1.3. Mục tiêu nghiên cứu trong đề tài

2. Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TRONG PHÂN TÍCH NHIỆT

2.1. Các khái niệm cơ bản trong bài toán phân tích nhiệt - ứng suất

2.2. Phương trình vi phân dẫn nhiệt. Phương trình dạng không thứ nguyên. Công thức tích phân của bài toán

2.3. Công thức phần tử hữu hạn của bài toán phân tích nhiệt-ứng suất

2.4. Cơ sở lý thuyết về phun phủ

2.5. Các phương pháp phun

2.6. So sánh đặc điểm công nghệ của phương pháp phun ngọn lửa khí và phun plasma. Quan điểm về sự xuất hiện lớp phun phủ

2.7. Cấu trúc của lớp phun

2.8. Độ bám của lớp phun

2.9. Tính chất cơ học của lớp phun kim loại

2.10. Ứng suất dư trong lớp phun

3. Chương 3: GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM ANSYS TRONG BÀI

3.1. TOÁN PHÂN TÍCH NHIỆT

3.2. Phương pháp để giải quyết bài toán phân tích nhiệt ứng suất trong ARSYS

3.3. Cấu phân tử sử dụng

4. Chương 4: MÔ HÌNH HOÁ CHO MẪU PHỦ VÀ KẾT QUẢ SỐ

4.1. Giới thiệu bài toán

4.2. Mô hình bài toán

4.3. Bài toán số

NHẬN XÉT CHUNG TOÀN BỘ ĐỀ TÀI

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng Quan Luận Văn Mô Phỏng Ứng Suất Dư Lớp Phủ Ceramic

Luận văn thạc sĩ tập trung vào mô phỏng ứng suất dư trong lớp phủ ceramic, một lĩnh vực quan trọng trong kỹ thuật và công nghệ vật liệu. Lớp phủ ceramic được ứng dụng rộng rãi để bảo vệ bề mặt khỏi ăn mòn, mài mòn và nhiệt độ cao. Tuy nhiên, sự hình thành ứng suất dư trong quá trình chế tạo lớp phủ có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ bềntuổi thọ của lớp phủ. Luận văn này trình bày phương pháp mô phỏng trường ứng suất dư bằng phần mềm ANSYS, kết hợp với các cơ sở lý thuyết về phân tích nhiệt ứng suấtcông nghệ phun phủ. Mục tiêu chính là hiểu rõ hơn về cơ chế hình thành ứng suất dư và đưa ra các giải pháp để tối ưu hóa quy trình chế tạo lớp phủ ceramic. Theo Phạm Hải Trình, tác giả luận văn, việc mô phỏng này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí so với thử nghiệm thực tế, đồng thời cung cấp thông tin chi tiết về phân bố ứng suất bên trong lớp phủ. Ứng dụng của lớp phủ ceramic ngày càng mở rộng trong các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ, ô tô, y sinh và năng lượng, làm tăng thêm tính cấp thiết của nghiên cứu này. Các phương pháp phủ bề mặt vật liệu bao gồm các phương pháp hóa học và điện ly, các phương pháp vật lý, các phương pháp cơ học. Luận văn này sẽ tập trung vào việc mô phỏng ứng suất dư phát sinh trong quá trình phun phủ, một phương pháp công nghệ lớp phủ phổ biến.

1.1. Vì Sao Cần Nghiên Cứu Mô Phỏng Ứng Suất Dư

Ứng suất dưứng suất tồn tại trong vật liệu khi không có tác dụng của ngoại lực. Trong lớp phủ ceramic, ứng suất dư có thể gây ra nứt vỡ, bong tróc hoặc giảm độ bền của lớp phủ. Việc mô phỏng giúp dự đoán và kiểm soát ứng suất dư, từ đó nâng cao chất lượng và tuổi thọ lớp phủ. Nghiên cứu này đặc biệt quan trọng khi lớp phủ ceramic được sử dụng trong các môi trường khắc nghiệt, chịu tải trọng cao hoặc nhiệt độ biến đổi liên tục. Một số công trình nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc kiểm soát ứng suất dư có thể tăng độ bền lớp phủ lên đến 50%.** Phân tích ứng suất dư** còn giúp lựa chọn vật liệu và quy trình công nghệ phù hợp, giảm thiểu rủi ro trong quá trình sử dụng lớp phủ ceramic. Việc ứng dụng công nghệ phun phủ đã thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ trong các ngành công nghiệp như đóng tàu, hàng không, dầu khí, xây dựng, hóa học và chế tạo máy. Sự hiểu biết sâu sắc về ứng suất dư là chìa khóa để khai thác tối đa tiềm năng của công nghệ lớp phủ.

1.2. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Lớp Phủ Ceramic Trong Công Nghiệp

Lớp phủ ceramic được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp nhờ vào các tính chất ưu việt như độ cứng cao, khả năng chịu nhiệt tốt, chống ăn mòn và mài mòn. Trong ngành hàng không vũ trụ, lớp phủ ceramic bảo vệ các bộ phận động cơ khỏi nhiệt độ cao và quá trình oxy hóa. Trong ngành ô tô, lớp phủ ceramic tăng độ bền và giảm ma sát cho các chi tiết máy. Trong lĩnh vực y sinh, lớp phủ ceramic được sử dụng để phủ lên các implant, cải thiện khả năng tương thích sinh học. Ngoài ra, lớp phủ ceramic còn được dùng trong sản xuất dụng cụ cắt gọt, khuôn mẫu, và các thiết bị điện tử. Các ứng dụng của lớp phủ ceramic ngày càng đa dạng và đòi hỏi các nhà nghiên cứu phải liên tục cải tiến công nghệ và vật liệu để đáp ứng yêu cầu khắt khe của từng lĩnh vực. Nghiên cứu về mô phỏng ứng suất dư đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả và độ bền của các ứng dụng này.**

II. Vấn Đề Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Ứng Suất Dư Đến Lớp Phủ

Ứng suất dư là một vấn đề nan giải trong công nghệ lớp phủ ceramic. Sự xuất hiện của ứng suất dư có thể dẫn đến nhiều hậu quả tiêu cực, bao gồm giảm độ bền, tăng khả năng nứt vỡ, bong tróc và giảm tuổi thọ của lớp phủ. Ứng suất dư có thể phát sinh từ nhiều nguyên nhân khác nhau, như sự khác biệt về hệ số giãn nở nhiệt giữa lớp phủ và vật liệu nền, quá trình làm nguội không đều, hoặc sự thay đổi thể tích trong quá trình chuyển pha. Phân tích ứng suất dư là một nhiệm vụ phức tạp, đòi hỏi sự kết hợp giữa lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng. Theo các nghiên cứu, ứng suất dư kéo có xu hướng làm suy yếu lớp phủ, trong khi ứng suất dư nén có thể tăng độ bền. Tuy nhiên, việc kiểm soát và tối ưu hóa ứng suất dư là một thách thức lớn, đặc biệt đối với các lớp phủ có cấu trúc phức tạp hoặc được chế tạo bằng các phương pháp tiên tiến. Do đó, việc nghiên cứu và phát triển các phương pháp mô phỏng chính xác và hiệu quả là vô cùng cần thiết.

2.1. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Sự Hình Thành Ứng Suất Dư

Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành ứng suất dư trong lớp phủ ceramic. Sự khác biệt về hệ số giãn nở nhiệt giữa lớp phủ và vật liệu nền là một trong những nguyên nhân chính. Khi nhiệt độ thay đổi, sự giãn nở hoặc co ngót khác nhau của hai vật liệu tạo ra ứng suất. Quá trình làm nguội không đều sau khi phun phủ cũng có thể gây ra ứng suất dư, đặc biệt là ở các vùng có hình dạng phức tạp. Ngoài ra, các yếu tố như tốc độ phun phủ, nhiệt độ phun phủ, áp suất và thành phần vật liệu cũng có ảnh hưởng đáng kể. Nghiên cứu chỉ ra, việc kiểm soát chặt chẽ các yếu tố này có thể giảm thiểu ứng suất dư và cải thiện chất lượng lớp phủ. Do đó, việc mô phỏng cần xem xét đầy đủ các yếu tố ảnh hưởng này để đưa ra kết quả chính xác nhất.

2.2. Hậu Quả Của Ứng Suất Dư Đối Với Tuổi Thọ Lớp Phủ

Ứng suất dư có ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ lớp phủ ceramic. Ứng suất dư kéo làm giảm độ bền của lớp phủ, tạo điều kiện cho sự hình thành và phát triển của các vết nứt. Các vết nứt này có thể lan rộng theo thời gian, dẫn đến bong tróc và phá hủy lớp phủ. Ứng suất dư nén có thể cải thiện độ bền ban đầu, nhưng nếu quá lớn, nó cũng có thể gây ra nứt vỡ. Theo nghiên cứu, việc không kiểm soát ứng suất dư có thể làm giảm tuổi thọ lớp phủ đến 50%. Việc mô phỏng giúp dự đoán và đánh giá ảnh hưởng của ứng suất dư đến tuổi thọ lớp phủ, từ đó đưa ra các giải pháp để tối ưu hóa quy trình chế tạo và kéo dài tuổi thọ của lớp phủ.

III. Phương Pháp FEM Mô Phỏng Ứng Suất Dư Lớp Phủ Ceramic

Luận văn thạc sĩ này sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) để mô phỏng trường ứng suất dư trong lớp phủ ceramic. FEM là một công cụ mạnh mẽ để giải quyết các bài toán kỹ thuật phức tạp, đặc biệt là các bài toán liên quan đến phân tích ứng suất. Quá trình mô phỏng bao gồm các bước chính: xây dựng mô hình hình học, chia lưới phần tử, gán vật liệu và điều kiện biên, giải bài toán và phân tích kết quả. Phần mềm ANSYS được sử dụng để thực hiện các phép tính FEM. Mô hình vật liệu được lựa chọn phù hợp với tính chất của ceramic, bao gồm cả các thông số về tính chất cơ họcnhiệt. Các điều kiện biên được xác định dựa trên quy trình phun phủ thực tế. Kết quả mô phỏng cung cấp thông tin chi tiết về phân bố ứng suất dư trong lớp phủ, giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về cơ chế hình thành ứng suất và đưa ra các giải pháp để cải thiện chất lượng lớp phủ.

3.1. Chi Tiết Quy Trình Mô Phỏng FEM Trong ANSYS

Quy trình mô phỏng FEM trong ANSYS bắt đầu bằng việc xây dựng mô hình hình học của lớp phủ và vật liệu nền. Sau đó, mô hình được chia thành các phần tử nhỏ hơn, gọi là lưới phần tử. Lựa chọn kích thước và hình dạng phần tử phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo độ chính xác của kết quả. Tiếp theo, vật liệu được gán cho từng phần tử, bao gồm các thông số như module đàn hồi, hệ số Poisson, hệ số giãn nở nhiệt và tính chất cơ học. Các điều kiện biên, bao gồm nhiệt độ, áp suất và lực, được áp dụng cho mô hình. Cuối cùng, bài toán được giải bằng ANSYS, và kết quả mô phỏng được phân tích để đánh giá phân bố ứng suất dư. ANSYS cung cấp nhiều công cụ phân tích và hiển thị kết quả, giúp các nhà nghiên cứu dễ dàng nhận diện các vùng có ứng suất cao và đưa ra các giải pháp cải thiện.

3.2. Lựa Chọn Mô Hình Vật Liệu Phù Hợp Cho Ceramic

Việc lựa chọn mô hình vật liệu phù hợp là yếu tố then chốt để đảm bảo độ chính xác của mô phỏng. Ceramic là vật liệu có tính chất cơ học phức tạp, có thể phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất và tốc độ biến dạng. Mô hình vật liệu cần phải mô tả chính xác các tính chất này để mô phỏng đúng hành vi của lớp phủ. Một số mô hình vật liệu thường được sử dụng cho ceramic bao gồm mô hình đàn hồi tuyến tính, mô hình đàn dẻo và mô hình phá hủy. Việc lựa chọn mô hình phụ thuộc vào loại ceramic, điều kiện làm việc và mục tiêu của mô phỏng. Trong luận văn này, tác giả cần phải giải thích rõ mô hình vật liệu nào được sử dụng và lý do lựa chọn.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Phân Tích Ứng Suất Dư Bằng ANSYS

Kết quả của luận văn này trình bày chi tiết về phân bố ứng suất dư trong lớp phủ ceramic sau khi mô phỏng bằng ANSYS. Kết quả cho thấy ứng suất dư tập trung chủ yếu ở các vùng giao diện giữa lớp phủ và vật liệu nền, cũng như ở các góc và cạnh của lớp phủ. Phân bố ứng suất dư phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm hệ số giãn nở nhiệt, độ dày lớp phủ và quá trình làm nguội. Phân tích cho thấy ứng suất dư kéo có thể vượt quá giới hạn bền của ceramic ở một số vùng, gây ra nguy cơ nứt vỡ. Kết quả này cung cấp thông tin quan trọng để tối ưu hóa quy trình chế tạo và lựa chọn vật liệu phù hợp, nhằm giảm thiểu ứng suất dư và nâng cao độ bền lớp phủ. Theo tác giả, các kết quả này có thể được sử dụng để dự đoán tuổi thọ của lớp phủ và cải thiện hiệu quả bảo vệ bề mặt.

4.1. Phân Bố Ứng Suất Dư Tại Giao Diện Lớp Phủ Và Vật Liệu Nền

Giao diện giữa lớp phủ ceramic và vật liệu nền là vùng tập trung ứng suất dư cao nhất. Sự khác biệt về tính chất giữa hai vật liệu, đặc biệt là hệ số giãn nở nhiệt, tạo ra ứng suất khi nhiệt độ thay đổi. Kết quả mô phỏng cho thấy ứng suất dư kéo thường xuất hiện ở phía lớp phủ, trong khi ứng suất dư nén xuất hiện ở phía vật liệu nền. Cường độ ứng suất phụ thuộc vào độ bám dính giữa lớp phủ và vật liệu nền. Nếu độ bám dính kém, ứng suất có thể gây ra bong tróc. Phân tích chi tiết về phân bố ứng suất dư tại giao diện giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về cơ chế phá hủy và đề xuất các giải pháp cải thiện độ bám dính.

4.2. Ảnh Hưởng Của Độ Dày Lớp Phủ Đến Trường Ứng Suất Dư

Độ dày lớp phủ có ảnh hưởng đáng kể đến trường ứng suất dư. Lớp phủ quá mỏng có thể không đủ để bảo vệ bề mặt, trong khi lớp phủ quá dày có thể tạo ra ứng suất dư quá lớn, gây ra nứt vỡ. Kết quả mô phỏng cho thấy ứng suất dư tăng lên khi độ dày lớp phủ tăng lên. Tuy nhiên, mối quan hệ này không phải lúc nào cũng tuyến tính, và có thể có một độ dày tối ưu để giảm thiểu ứng suất dư. Phân tích ảnh hưởng của độ dày lớp phủ giúp các nhà nghiên cứu lựa chọn độ dày phù hợp để đạt được hiệu quả bảo vệ tốt nhất mà không làm giảm độ bền của lớp phủ.

V. Giải Pháp Tối Ưu Hóa Lớp Phủ Ceramic Giảm Ứng Suất Dư

Dựa trên kết quả mô phỏng, luận văn đề xuất các giải pháp để tối ưu hóa lớp phủ ceramic, nhằm giảm thiểu ứng suất dư và nâng cao độ bền. Các giải pháp bao gồm lựa chọn vật liệu có hệ số giãn nở nhiệt phù hợp, điều chỉnh quy trình làm nguội, sử dụng lớp phủ trung gian để giảm sự khác biệt về tính chất giữa lớp phủ và vật liệu nền, và áp dụng các phương pháp xử lý bề mặt để tăng độ bám dính. Kết quả cho thấy việc áp dụng đồng thời nhiều giải pháp có thể mang lại hiệu quả tốt nhất. Việc tối ưu hóa lớp phủ không chỉ giúp giảm thiểu ứng suất dư, mà còn cải thiện các tính chất khác như độ cứng, khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn.

5.1. Lựa Chọn Vật Liệu Phù Hợp Giảm Hệ Số Giãn Nở Nhiệt

Sự khác biệt về hệ số giãn nở nhiệt giữa lớp phủ và vật liệu nền là nguyên nhân chính gây ra ứng suất dư. Do đó, việc lựa chọn vật liệu có hệ số giãn nở nhiệt gần nhau là một giải pháp hiệu quả để giảm thiểu ứng suất dư. Luận văn nên đề xuất các vật liệu ceramic có hệ số giãn nở nhiệt phù hợp với vật liệu nền được sử dụng. Nếu không thể tìm được vật liệu hoàn toàn phù hợp, có thể sử dụng lớp phủ trung gian để điều chỉnh hệ số giãn nở nhiệt một cách từ từ.

5.2. Điều Chỉnh Quy Trình Làm Nguội Để Giảm Ứng Suất Nhiệt

Quá trình làm nguội không đều sau khi phun phủ có thể tạo ra ứng suất nhiệt đáng kể. Việc điều chỉnh quy trình làm nguội, chẳng hạn như làm nguội chậm hơn hoặc sử dụng các phương pháp làm nguội đồng đều, có thể giúp giảm thiểu ứng suất nhiệt. Luận văn nên đề xuất các quy trình làm nguội cụ thể dựa trên vật liệu và hình dạng của lớp phủ.

VI. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Luận Văn

Luận văn đã trình bày một phương pháp hiệu quả để mô phỏng ứng suất dư trong lớp phủ ceramic bằng phương pháp FEM và phần mềm ANSYS. Kết quả mô phỏng cung cấp thông tin chi tiết về phân bố ứng suất dư và giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về cơ chế hình thành ứng suất. Dựa trên kết quả mô phỏng, các giải pháp để tối ưu hóa lớp phủ đã được đề xuất, nhằm giảm thiểu ứng suất dư và nâng cao độ bền. Tuy nhiên, nghiên cứu này vẫn còn một số hạn chế, chẳng hạn như việc đơn giản hóa mô hình vật liệu và bỏ qua một số yếu tố ảnh hưởng. Trong tương lai, các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc phát triển các mô hình vật liệu phức tạp hơn, xem xét ảnh hưởng của các yếu tố khác như ứng suất co ngót, và thực hiện các thử nghiệm thực tế để kiểm chứng kết quả mô phỏng.

6.1. Hạn Chế Của Mô Hình và Đề Xuất Phát Triển

Mặc dù mô hình FEM đã mang lại những kết quả hữu ích, vẫn còn những hạn chế cần được khắc phục. Mô hình có thể đơn giản hóa quá trình phun phủ và bỏ qua một số yếu tố quan trọng như sự phân bố không đồng đều của nhiệt độ và áp suất. Trong tương lai, nên phát triển các mô hình phức tạp hơn, có khả năng mô phỏng chính xác hơn quá trình phun phủ và tương tác giữa các hạt vật liệu. Đồng thời, cần thực hiện các thử nghiệm thực tế để kiểm chứng và hiệu chỉnh mô hình.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Mở Rộng Về Tối Ưu Hóa Lớp Phủ Ceramic

Có nhiều hướng nghiên cứu có thể mở rộng từ luận văn này. Một hướng là nghiên cứu ảnh hưởng của ứng suất dư đến tính chất mỏi của lớp phủ. Một hướng khác là phát triển các phương pháp mới để đo ứng suất dư trong lớp phủ và so sánh với kết quả mô phỏng. Ngoài ra, có thể nghiên cứu tối ưu hóa thành phần và cấu trúc của lớp phủ để giảm thiểu ứng suất dư và nâng cao độ bền trong các điều kiện làm việc khác nhau. Việc kết hợp mô phỏng và thử nghiệm thực tế là cần thiết để đạt được những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực lớp phủ ceramic.

11/09/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TÔNG QUAN 1. 'Tĩnh cấp thiết của để tải ta 1. Tổng quan về công nghệ phun phủ “ 1. Mục tiêu nghiên cứu trong dé ti Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾỄT TRONG PHẪN TICH NHIET 2.

Các khái niệm cơ bản trong bài toán phân Lích nhiệt - ứng suất 2. Phương trình vi phân dẫn nhiệt. Phương trình đạng không thứ nguyên. Công thức tích phân cúa bài Loan, 2.4 Công thức phần tử hữu hạn của bài toán phân tích nhiệt-ứng suất 2.

Cơ sơ lý thuyết về phun phủ 2. Các phương pháp phun 2. So sánh đặc điểm công nghệ của phương pháp phưn ngọn lửa khí vả phun plasma. Quan điểm về sự xuất hiện lớp phun phủ 31 2.

Câu trúc của lớp phun 36 2. Độ bám của lớp phun 37 2. Tính chất cơ học của lớp phun kim loại 47 2. Ứng suất dư trong lớp phun 33 Chương 3 GIGI ‘THIEU VE PHAN MEM ANSYS TRONG BÀI 59 đyi TOÁN PHÂN TÍCH NIITỆT.I Phương pháp để giải quyết bải toán phân tích nhiệứng suất trong ARSYS.

Cáu phân tử sử dựng 62 Chương 4 MÔ HÌNH HOÁ CHO MẪU PHỦ VÀ KÉT QUÁ SỐ 63 4.1, Giới thiệu bải toán 63 4. Mô hinh bài toán 63 43. Bải toán số 66 NHIẬN XÉT CHUNG TOÀN BỘ ĐE TÀI 88 ‘TAL LIEU THAM KHẢO 90 PHU LUC 93 (đưới tác dụng của c hồng khác (Lại các mặt tiếp xúc của các chỉ tiết làm việc dưới áp suất và nhiệt độ cao). Dé nang cao độ bển và tuôi thọ của chỉ tiết và kết cấu, nhiều giải pháp đã được đưa ra: gia công nhiệt để cải thiện các tỉnh chất của vật liệu; sản xuất vật liệu mới và hợp kim.

Trong nhiều trường hợp, bề mặt vật liệu được phủ một lớp bảo vệ chẳng ăn mỏn va mai mon. Có nhiều phương pháp phủ trên mặt chỉ tiết và kết cấu tuỳ theo mục đích sử dụng và điều kiện làm việc của chủng. Có những lớp phủ bảo vệ hoặc trang trí, có những lớp phủ đặc biệt với những tính chất dặc biệt như: chống, cháy. chru mài mòn, chịu nhiệt và cách nhiệt.

Việc chọn vật liệu và phương pháp phủ nói chung phụ thuộc vào điều kiện làm việc của các chỉ tiết và kết cầu. Ngoài ra sự cải thiện chất lượng bề mặt của vật liệu cứng cho phép thiết kế và chế tạo máy móc và thiết bị năng suất hơn. Nhóm phương pháp phú bề mặt vật liệu: a) Các phương pháp hoá học và điện ly Photphat hod, sunlit hoa (phuong phép hod hoc), ma nikon, ma erom, oxit hoá (phương pháp điện ly). Lớp phủ photphat hoá (cỏn gọi tẫm photphat) dùng để trang trí và bảo vệ chống gi.

Lop phủ sunlit hoá sỏ tác dụng nâng cao độ bền mỏn. Các lớp phủ bằng mạ nikcn, mạ crom hay oxit hoá đều có tác dụng trang trí, bảo vệ và chống mài mòn. b) Các phương pháp vật lý Các phương pháp phủ vật lý bao pm tráng nhôm, nhúng kẽm khuếch tán (khuếch tán bột nhôm, bột crôm, tắm các bon, tắm nitơ hoặc tâm hỗn hợp cac bon — nitơ). Sự tôi bề mặt, sự phủ chân không và sự thiêu kết thủy tỉnh với mặt kim loại cũng thuộc nhóm phương pháp phủ vật lý.

Hầu hết các phương đyi TOÁN PHÂN TÍCH NIITỆT.I Phương pháp để giải quyết bải toán phân tích nhiệứng suất trong ARSYS. Cáu phân tử sử dựng 62 Chương 4 MÔ HÌNH HOÁ CHO MẪU PHỦ VÀ KÉT QUÁ SỐ 63 4.1, Giới thiệu bải toán 63 4. Mô hinh bài toán 63 43. Bải toán số 66 NHIẬN XÉT CHUNG TOÀN BỘ ĐE TÀI 88 ‘TAL LIEU THAM KHẢO 90 PHU LUC 93 đyi TOÁN PHÂN TÍCH NIITỆT.I Phương pháp để giải quyết bải toán phân tích nhiệứng suất trong ARSYS.

Cáu phân tử sử dựng 62 Chương 4 MÔ HÌNH HOÁ CHO MẪU PHỦ VÀ KÉT QUÁ SỐ 63 4.1, Giới thiệu bải toán 63 4. Mô hinh bài toán 63 43. Bải toán số 66 NHIẬN XÉT CHUNG TOÀN BỘ ĐE TÀI 88 ‘TAL LIEU THAM KHẢO 90 PHU LUC 93 (đưới tác dụng của c hồng khác (Lại các mặt tiếp xúc của các chỉ tiết làm việc dưới áp suất và nhiệt độ cao). Dé nang cao độ bển và tuôi thọ của chỉ tiết và kết cấu, nhiều giải pháp đã được đưa ra: gia công nhiệt để cải thiện các tỉnh chất của vật liệu; sản xuất vật liệu mới và hợp kim.

Trong nhiều trường hợp, bề mặt vật liệu được phủ một lớp bảo vệ chẳng ăn mỏn va mai mon. Có nhiều phương pháp phủ trên mặt chỉ tiết và kết cấu tuỳ theo mục đích sử dụng và điều kiện làm việc của chủng. Có những lớp phủ bảo vệ hoặc trang trí, có những lớp phủ đặc biệt với những tính chất dặc biệt như: chống, cháy. chru mài mòn, chịu nhiệt và cách nhiệt.

Việc chọn vật liệu và phương pháp phủ nói chung phụ thuộc vào điều kiện làm việc của các chỉ tiết và kết cầu. Ngoài ra sự cải thiện chất lượng bề mặt của vật liệu cứng cho phép thiết kế và chế tạo máy móc và thiết bị năng suất hơn. Nhóm phương pháp phú bề mặt vật liệu: a) Các phương pháp hoá học và điện ly Photphat hod, sunlit hoa (phuong phép hod hoc), ma nikon, ma erom, oxit hoá (phương pháp điện ly). Lớp phủ photphat hoá (cỏn gọi tẫm photphat) dùng để trang trí và bảo vệ chống gi.

Lop phủ sunlit hoá sỏ tác dụng nâng cao độ bền mỏn. Các lớp phủ bằng mạ nikcn, mạ crom hay oxit hoá đều có tác dụng trang trí, bảo vệ và chống mài mòn. b) Các phương pháp vật lý Các phương pháp phủ vật lý bao pm tráng nhôm, nhúng kẽm khuếch tán (khuếch tán bột nhôm, bột crôm, tắm các bon, tắm nitơ hoặc tâm hỗn hợp cac bon — nitơ). Sự tôi bề mặt, sự phủ chân không và sự thiêu kết thủy tỉnh với mặt kim loại cũng thuộc nhóm phương pháp phủ vật lý.

Hầu hết các phương (đưới tác dụng của c hồng khác (Lại các mặt tiếp xúc của các chỉ tiết làm việc dưới áp suất và nhiệt độ cao). Dé nang cao độ bển và tuôi thọ của chỉ tiết và kết cấu, nhiều giải pháp đã được đưa ra: gia công nhiệt để cải thiện các tỉnh chất của vật liệu; sản xuất vật liệu mới và hợp kim. Trong nhiều trường hợp, bề mặt vật liệu được phủ một lớp bảo vệ chẳng ăn mỏn va mai mon. Có nhiều phương pháp phủ trên mặt chỉ tiết và kết cấu tuỳ theo mục đích sử dụng và điều kiện làm việc của chủng.

Có những lớp phủ bảo vệ hoặc trang trí, có những lớp phủ đặc biệt với những tính chất dặc biệt như: chống, cháy. chru mài mòn, chịu nhiệt và cách nhiệt. Việc chọn vật liệu và phương pháp phủ nói chung phụ thuộc vào điều kiện làm việc của các chỉ tiết và kết cầu. Ngoài ra sự cải thiện chất lượng bề mặt của vật liệu cứng cho phép thiết kế và chế tạo máy móc và thiết bị năng suất hơn.

Nhóm phương pháp phú bề mặt vật liệu: a) Các phương pháp hoá học và điện ly Photphat hod, sunlit hoa (phuong phép hod hoc), ma nikon, ma erom, oxit hoá (phương pháp điện ly). Lớp phủ photphat hoá (cỏn gọi tẫm photphat) dùng để trang trí và bảo vệ chống gi. Lop phủ sunlit hoá sỏ tác dụng nâng cao độ bền mỏn. Các lớp phủ bằng mạ nikcn, mạ crom hay oxit hoá đều có tác dụng trang trí, bảo vệ và chống mài mòn.

b) Các phương pháp vật lý Các phương pháp phủ vật lý bao pm tráng nhôm, nhúng kẽm khuếch tán (khuếch tán bột nhôm, bột crôm, tắm các bon, tắm nitơ hoặc tâm hỗn hợp cac bon — nitơ). Sự tôi bề mặt, sự phủ chân không và sự thiêu kết thủy tỉnh với mặt kim loại cũng thuộc nhóm phương pháp phủ vật lý. Hầu hết các phương Chavng 1 TONG QUAN 1. Tính cấp thiết của để tài Phun phủ là một trong những phương pháp xứ lý bề mặt vật liêu dược sử dung trong hơn nửa thế kỷ nay.

Công dụng chủ yếu của phun phủ là bảo vệ các kết cầu và các chỉ tiết lắm việc trong mỗi trưởng khác nhau, phục hỗi các chỉ tiết máy bị mòn, An mẻn và xâm thực Sự phát triển mạnh mẽ về thiết bị, vật liệu công nghệ phun trong vài chục năm pần đây dã dưa phun phủ thành một lĩnh vực khoa hoc công nghệ riêng, góp phần dang kể vào tiễn bô khoa học của loài người, mang lại hiệu quả kinh tế to lớn trong lĩnh vực chế tạo và phục hai Ở Việt Nam, nhiễu ngành công, nghệ lớn đang phát triển với tốc độ nhanh, như: đóng tàu, hàng không, đầu khí, ây dụng, hoá học, chế tạo miay. Sự “hụt hãng” trong công nghệ phun phủ đã dẫn đến sự bị động và trì trệ trong lĩnh vực chế tao và phục hồi, gây tổn hại to lớn cho nền kinh tê quốc đân. Hàng năm, nhả nước phải nhập ngoại hang ngàn tỉ đồng vật liệu và phụ tùng thay thé; phai chi hang trim w déng cho việc thuê các nước phun phủ phục hỗi các chỉ tiết và kết câu bị hư hỏng đưới dạng ăn mòn và mài mòn. Hơn nữa, ngành trong việc sản xuất điện cũa ngành Điện lực việc phục hồi các chỉ tiết cũng đôi hỏi phải nghiền cứu về công nghệ phun phủ.

Tổng quan về công nghệ phun phủ [1] Các chỉ tiết máy và kết câu làm việc trong nhiều môi trường khác nhau với những chế độ công tác rất khác nhau. Chúng bị phá huỹ vả hư hỏng dưới nhiều dạng. Có nhiều nguyên nhân, những nguyên nhân chỉnh là: gỉ (do lâm việc trong môi trường không khí — các kết cấu xây dựng. và nước — các phương tiện thuỷ; các môi trường tĩnh và động - thiết bị hoá học.); ăn mỏn - Thiết bị phun phủ kha don giản và gọn nhẹ, có thể di chuyển để dàng và nhanh chóng.

Chẳng hạn, khi phun bằng ngọn lửa khi chí cần máy nén khí, mô đốt và bình khí. Khi có nguồn điện có thế ủng dựng phương pháp phun điện với những súng phun cẦm tay rất tiện lợi. - Có sử dụng các kim loại và hợp kim khác nhau, hoặc hỗn hợp của chủng. Có thể phun nhiễu lớp với những vật liệu khác nhau để tạo các lớp phủ có các tỉnh chất đặc biệt - Chỉ tiết phun ít bị biến dạng, trong khi đó, sự đốt nóng toàn phần hoặc cục bộ các chỉ tiết phủ bằng các phương pháp khác có thể gây biến dạng lớn.

- Hằng phương pháp phun có sản xuất các chỉ tiết có hình dang nhức tap 'Irong trường hợp này, phưa phủ được tiến hành trên mặt khuôn mẫu. Sau khi phun khuôn mẫu được tháo ra để lại lớp vẻ tạo thành từ lớp phun - Quá trình công nghệ phun phủ đảm bảo năng suất cao và khối lượng, công việc không lớn. Nhược điễm của công nghệ phưn phú.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ