Đang tải... (xem toàn văn)
Hợp kim màu
1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾT TẠO MÁY *****&-&***** Hợp kim màu GVHD: Nguyễn Nhựt Phi Long 8/7/15 2 I.1. Nhôm nguyên chất I.2. Hợp kim nhôm biến dạng A. Hợp kim nhôm biến dạng không hoá bền bằng nhiệt luyện B. Hợp kim nhôm biến dạng có hoá bền bằng nhiệt luyện I.3. Hợp kim nhôm đúc. II.1. Đồng nguyên chất II.2. Hợp kim đồng 2.1. Latong ( Đồng thau) 2.2. Brong ( Đồng thanh) III. Hợp kim magieI. Hợp kim nhôm II. Hợp kim đồng III.1. Magie Nguyên chất III.2. Hợp kim magie IV.1. Titan Nguyên Chất IV.2. Hợp kim Titan A. hợp kim α B. hợp kim α-β C. Hợp kim β IV.3 Nhiệt luyện hoá bền hợp kim titan IV. Hợp kim titan 8/7/15 3 I.Hợp kim nhơm 3 I.1. Hợp kim nhôm I.1.1. Nhôm nguyên chất Nhôm là kim loại có màu trắng bạc, kiểu mạng K12 với thông số mạng a = 4.04A o . Các đặc tính cơ bản của nhôm Khối lượng riêng nhỏ (2,7g/cm 3 ) Tính chống ăn mòn cao. Tính dẫn điện và dẫn nhiệt cao bằng 65.5% đồng. Tính dẻo rất cao do có kiểu mạng K12 nên nhôm dễ biến dạng dẻo. Độ bền thấp: 60N/mm 2 ; độ cứng 25HB. Nhiệt độ nóng chảy thấp (660 o C) 8/7/15 4 4 I.1.2. Hợp kim nhôm biến dạng B. Hợp kim nhôm biến dạng không hóa bền bằng nhiệt luyện Hợp kim nhôm biến dạng không hóa bền bằng nhiệt luyện là hợp kim có hàm lượng các nguyên tố hợp kim thấp trong khoảng từ Al đến Q trên giản đồ; có độ bền không cao, độ dẻo cao, tính chống ăn mòn tốt. Các họ hợp kim chủ yếu là: Al-Mn (Mn = 1% - 1.6%) và Al-Mg (Mg < 0.6%). 8/7/15 5 5 Các họ hợp kim nhôm biến dạng không hóa bền bằng nhiệt luyện: Họ hợp kim Al-Mn có thể hòa tan tối đa 1.8% Mn ở 659 o C, có khả năng gia công biến dạng nóng và nguội tốt, có tính hàn và chống ăn mòn trong khí quyển cao hơn nhôm nguyên chất Họ hợp kim Al-Mg có thể hòa tan tối đa 17.4% Mg ở 451 o C, thực tế chỉ dùng 3-7% Mg để ít làm xấu cơ tính của hợp kim, là họ hợp kim nhôm nhẹ nhất; có tính đàn hồi, tính chống ăn mòn trong khí quyển tốt, bề mặt gia công đẹp, khả năng giảm chấn mạnh, khả năng biến dạng nóng, nguội, hàn đều tốt, độ bền mỏi cao 8/7/15 6 6 B. Hợp kim nhôm biến dạng hóa bền bằng nhiệt luyện Hợp kim nhôm biến dạng hóa bền bằng nhiệt luyện (QP’trên giản đồ) có độ bền trung bình và cao, có sự kết hợp tốt giữa độ bền và độ dẻo, đây là nhóm vật liệu kết cấu quan trọng. Họ hợp kim nhôm biến dạng hóa bền bằng nhiệt luyện điển hình là Al-Cu và Al-Cu-Mg, có tên gọi là đura. Giản đồ trạng thái hợp kim Al-Cu. 8/7/15 7 7 Thành phần hóa học: đura có hàm lượng Cu < 5%, Mg < 2%, ngoài ra còn có các nguyên tố như Fe, Si, Mn. Nhiệt luyện hợp kim đura: nhiệt luyện đura bằng tôi ở nhiệt độ 520 o C trong nước. Sau khi tôi, độ bền của hợp kim tăng ít, nhưng vẫn giữ được độ dẻo cao, Hóa già tự nhiên: là bảo quản ở nhiệt độ 20 o C trong khoảng thời gian (5-7) ngày thì hợp kim đạt được độ bền lớn nhất. Hoá già nhân tạo: là nung nóng ở các nhiệt độ cao hơn 20 o C (100-200 o C) với thời gian nung ngắn hơn 8/7/15 8 8 Sự thay đổi độ bền theo thời gian hóa già của hợp kim AlCu4 sau khi tôi. . 8/7/15 9 9 Đặc tính của đura: Độ bền khá cao, nhất là sau khi nhiệt lên, (42-47)kG/mm 2 Độ bền riêng rất lớn, (15-16)km. Tính chống ăn mòn kém, khắc phục bằng cách phủ nhôm nguyên chất. Công dụng Ngành hàng không Ngành giao thông vận tải Trong ngành xây dựng 8/7/15 10 10 I.1.3. Hợp kim nhôm đúc Hợp kim nhôm đúc là loại hợp kim nhôm mà trong tổ chức có chứa thành phần cùng tinh, có tính đúc cao, dễ tạo hình trong khuôn đúc kim loại, đúc áp lực. Họ hợp kim nhôm đúc thông dụng nhất là Al-Si hay còn gọi là silumin. Giản đồ trạng thái Al-Si [...]... trong hợp kim chỉ có Al và Si Đây là hợp kim có tính đúc tốt, độ bóng bề mặt cao nhưng có cơ tính thấp Silumin phức tạp: là hợp kim nhôm có hàm lượng Si từ (4 10)%, còn có các nguyên tố như Cu, Mg, Zn, Mn … để tăng hiệu quả khi tôi và hóa già Cơ tính của hợp kim tăng lên nhiều, nhất là sau khi nhiệt luyện 8/7/15 11 12 8/7/15 12 13 8/7/15 13 14 8/7/15 14 II .Hợp kim đồng 15 II.1.Đồng ngun chất: Là kim. .. kém do phoi q dẻo, khơng gãy 0 -Nhiệt độ nóng chảy cao 1083 C, nhưng tính đúc kém, độ chảy lỗng nhỏ 8/7/15 15 16 II.2 .Hợp kim đồng: Hợp kim đồng được chia ra làm hai nhóm: latơng và brơng Latơng (đồng Thau) là hợp kim của đồng với ngun tố chủ yếu là kẽm Brơng (đồng thanh) là hợp kim của đồng với các ngun tố khác trừ kẽm 8/7/15 16 17 II.2.1 Latơng Latơng được chia làm hai loại: Latơng đơn giản (chỉ... b- Brơng: 8/7/15 20 21 II.2.2 Brơng: Brơng là hợp kim của đồng với các ngun tố chủ yếu khơng phải là kẽm như Sn, Al, Be, Thành phần kí hiệu của một số latơng theo TCVN và CDA 8/7/15 21 22 A) Brơng thiếc: Brơng thiếc là hợp kim đồng với ngun tố chủyếu là thiếc, là hợp kim đồng được sử dụng đầu tiên Giản đồ pha Cu – Sn rất phức tạp và có nhiều pha Hợp kim này khi đúc thiên tích rất mạnh vì vậy thường... trục Brơng berili là hợp kim của Cu với 2% Be (BCuBe2) có giới hạn đàn hồi cao khơng thua kém thép đàn hồi (1.000 MPa), có 0 độ cứng và tính chống ăn mòn cao làm việc đến 300 – 340 C 8/7/15 25 26 8/7/15 26 27 8/7/15 27 28 8/7/15 28 29 III Hợp kim magie III.1 Magie ngun chất: Magiê là kim loại tương đối cứng, màu trắng bạc, nhẹ (chỉ nặng khoảng 2/3 nhơm), Khối lượng riêng 1.738 kg/m³ Kim loại tinh khiết... với các ngun tố hố học khác nó tạo nên hợp kim rất tốt mà nó có thể được cán, kéo và dập khn và bởi vậy chúng có nhiều ứng dụng cơng nghiệp trong ngành cơng nghiệp kim loại nhẹ 8/7/15 29 30 Các hợp chất của magiê, chủ yếu là ơxít magiê, được sử dụng như là vật liệu chịu lửa trong các lò sản xuất sắt và thép, các kim loại màu, thủy tinh hay xi măng Ơxít magiê và các hợp chất khác cũng được sử dụng trong... dịch rắn anpha và hợp kim hóa thêm P, Zn, Pb để nâng cao cơ tính, giảm ma sát và tăng tính gia cơng cắt Làm bạc lót, bánh răng (BCuSn4Zn4Pb4; BCuSn5Zn2Pb5) Brơng thiếc đúc là loại chứa nhiều hơn 10%Sn hay với tổng lượng các ngun t hợp kim lớn hơn 12% Thường dùng các loại sau: BCuSn10Zn2; BCuSn5Zn5Pb5 Làm các tượng đài, chng, phù điêu, họa tiết trang trí, 8/7/15 23 24 B Brơng nhơm Là hợp kim của đồng với... được làm từ hợp kim magiê được gọi Các tấm khắc quang học trong cơng nghiệp in Nằm trong hợp kim, nó là quan trọng cho các kết cấu máy bay và tên lửa Khi pha thêm vào nhơm, nó cải thiện các tính chất cơ lý, làm nhơm dễ hàn và dễ chế tạo hơn 8/7/15 31 32 Là tác nhân bổ sung trong các chất nổ thơng thường và sử dụng trong sản xuất gang cầu Là chất khử để sản xuất urani tinh khiết và các kim loại khác... hay xi măng Ơxít magiê và các hợp chất khác cũng được sử dụng trong nơng nghiệp, cơng nghiệp hóa chất và xây dựng Nó được sử dụng để tạo các hợp kim nhơm - magiê dùng trong sản xuất vỏ đồ hộp, cũng như trong các thành phần cấu trúc của ơ tơ và máy móc Ngồi ra magiê kim loại còn được sử dụng để khử lưu huỳnh từ sắt hay thép 8/7/15 30 31 Các cơng dụng khác: Magiê, giống như nhơm, là cứng và nhẹ, vì thế... mạnh, nhưng khơng làm giảm nhiều độ dẻo của hợp kim Độ dẻo cao nhất ứng với 30%Zn beta là pha điện tử ứng với cơng thức CuZn ( N = 3/2), là pha cứng và giòn hóa bền cho latơng 8/7/15 18 19 Latơng một pha: thường chứa ít hơn 35% Zn (LCuZn10) có tính dẻo cao, được cán nguội thành bán thành phẩm làm chi tiết máy qua dập sâu Latơng với lượng kẽm nhỏ từ 5% đến 12% có màu đỏ nhạt dùng để làm tiền xu, huy chương,... chặt dụng cụ Stearat magiê là chất bột màu trắng dễ cháy với các thuộc tính bơi trơn Trong cơng nghệ dược phẩm nó được sử dụng trong sản xuất các viên thuốc nén, để ngăn cho các viên nén khơng bị dính vào thiết bị trong q trình nén thuốc Các sử dụng khác bao gồm đèn flash trong nhiếp ảnh, pháo hoa, bao gồm cả bom cháy 8/7/15 33 34 8/7/15 34 35 8/7/15 35 IV Hợp kim titan 36 IV.1 Titan ngun chất: Titan . III.2. Hợp kim magie IV.1. Titan Nguyên Chất IV.2. Hợp kim Titan A. hợp kim α B. hợp kim α-β C. Hợp kim β IV.3 Nhiệt luyện hoá bền hợp kim titan IV. Hợp kim titan 8/7/15 3 I .Hợp kim nhơm 3 I.1 nhiệt luyện I.3. Hợp kim nhôm đúc. II.1. Đồng nguyên chất II.2. Hợp kim đồng 2.1. Latong ( Đồng thau) 2.2. Brong ( Đồng thanh) III. Hợp kim magieI. Hợp kim nhôm II. Hợp kim đồng III.1. Magie. (660 o C) 8/7/15 4 4 I.1.2. Hợp kim nhôm biến dạng B. Hợp kim nhôm biến dạng không hóa bền bằng nhiệt luyện Hợp kim nhôm biến dạng không hóa bền bằng nhiệt luyện là hợp kim có hàm lượng các nguyên tố hợp kim thấp