PHẦN II TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU CHƯƠNG 10 TÍNH CHẤT CƠ 10.1 Giới thiệu • Tính chất đặc tính vật liệu biểu tác dụng học lên • Để xác định tính chất thường phải phá hủy mẫu tính chất xác định khơng phụ thuộc vào dạng hình học kích thước mẫu • Sự phát triển công nghệ thường sau tiến khoa học vật liệu Ví dụ: Hiệu suất chuyển hóa lượng nhiệt → lượng → lượng điện turbin khí → liên quan trực tiếp với độ bền nhiệt độ cao vật liệu làm turbin Từ 1950 – 1960 người ta dùng hợp kim Ni có nhiệt độ vận hành đến 1200 oC (so với thép, nhiệt độ làm việc cho phép khoảng 550 oC) Gần với vật liệu gốm, nhiệt độ tăng đến 3000 oC cần phải giải tính giịn gốm Ví dụ: Từ lâu máy bay chế tạo từ hợp kim Al, gần → sử dụng composit polyme có cấu trúc định hướng → tỉ số độ bền / khối lượng cao → chế tạo máy bay nhẹ → chuyên chở hành khách, hàng hóa, nhiên liệu nhiều → bay lâu mà không cần dừng lại Dựa loại vật liệu này, người ta thực thành công chuyến bay từ California đến Japan 13 10.2 Biến dạng đứt vật liệu kỹ thuật • Biến dạng (Deformation) thay đổi kích thước vật liệu tác dụng lực Biến dạng đàn hồi (elastic deformation), Biến dạng dẻo (plastic deformation) • Đứt (fracture) vật liệu chịu lực lớn phân thành hai nhiều mảnh nhỏ • Phá hủy (failure) chi tiết khơng thực chức mình, nhiều trường hợp, phá hủy xảy trước đứt gãy 10.2.1 Biến dạng đàn hồi • Ứng suất danh nghĩa, Biến dạng danh nghĩa, định luật Hook, mođun E • Hệ số Poisson, E nhiệt độ • Quan hệ ΔV ν 10.2.2 Biến dạng dẻo 10.2.2.1 Giới thiệu • Khi σ > σch → biến dạng dẻo → bỏ tải không hình dạng, kích thước ban đầu • Trong đa số vật liệu, biến dạng đàn hồi → kéo dài liên kết • Trong tinh thể, biến dạng dẻo → dịch chuyển lệch (khuyết tật đường) • Độ dốc đường σ - ε vùng biến dạng dẻo giảm với tăng biến dạng, nhiên muốn tiếp tục biến dạng dẻo phải tăng ứng suất → vật liệu bị hóa cứng tương tác lệch cấu trúc tinh thể → giảm độ dịch chuyển lệch làm lệch ngừng di chuyển hồn tồn 10.2.2.2 Ứng suất trượt: • Ứng suất trượt, Độ biến dạng trượt, Quan hệ • Đối với vật liệu đẳng hướng: E = 2G(1 + ν) • Khi τ > τcrit trượt xảy ra, vật liệu bắt đầu bị biến dạng dẻo • Biến dạng dẻo khơng đẳng hướng: xảy mặt phương xếp chặt Hệ Fcc Mặt trượt {111} Phương trượt < 110 > Bcc {110} {211} {321} < 111 > Hcp {0001} Phương a1, a2, a3 10.2.3 Phép thử kéo (Tensile Test) 10.2.3.1 Thử kim loại Các thơng số thu được: • độ bền chảy, độ bền kéo, Biến dạng đứt, % RA, • diện tích đường cong = công/1 dvtt 10 ...CHƯƠNG 10 T? ?NH CH? ?T C? ? 10.1 Giới thi? ?u • T? ?nh ch? ?t đ? ?c t? ?nh v? ?t li? ?u bi? ?u t? ?c dụng h? ?c lên • Để x? ?c định t? ?nh ch? ?t thường phải phá hủy m? ?u t? ?nh ch? ?t x? ?c định khơng phụ thu? ?c vào dạng hình h? ?c. .. tiếp t? ? ?c biến dạng dẻo phải t? ?ng ứng su? ?t → v? ?t li? ?u bị hóa c? ??ng t? ?ơng t? ?c lệch c? ? ?u tr? ?c tinh thể → giảm độ dịch chuyển lệch làm lệch ngừng di chuyển hồn t? ??n 10.2.2.2 Ứng su? ?t trư? ?t: • Ứng su? ?t. .. kích thư? ?c m? ?u • Sự ph? ?t triển c? ?ng nghệ thường sau tiến khoa h? ?c v? ?t li? ?u Ví dụ: Hi? ?u su? ?t chuyển hóa lượng nhi? ?t → lượng → lượng điện turbin khí → liên quan tr? ?c tiếp với độ bền nhi? ?t độ cao