chương 6 hợp kim màu

CHƯƠNG 6 HỢP KIM MÀU Từ khóa: Non-ferrous Alloy; Aluminium Alloy; Silumin; Bronze; Brass 0. Mở đầu • KL & hợp kim màu đắt và ít được sử dụng hơn gang, thép • KL & hợp kim màu thông dụng: nhôm, đồng, kẽm, chì, thiếc … • KL & hợp kim màu không thông dụng: Ta, Au, Ag, Se, Te … 0. Mở đầu • Theo đặc tính: - Nhẹ: Li, K, Na, Mg, Al, Ti … - Nặng: Fe, Ni, Mn, Sn, Zn, Cu, Pb … - Quý: Au, Ag, Pt, Pd, Rh … - Hiếm: Mo, W, V, Ta, Se, In … - Phóng xạ: U, Th … 1. Hợp kim nhôm • Mới có lịch sử khoảng 100 năm • Có trữ lượng cao nhất (khoảng 2 lần sắt) • Nhẹ, tương đối bền • Tính chống ăn mòn cao 1.1. Nhôm nguyên chất 1.1.1. Tính chất • Không có chuyển biến thù hình (lpdt) • Khối lượng riêng nhỏ: ρ= 2,7 kg/dm 3 → được sử dụng nhiều trong hàng không • Tính chống ăn mòn cao: nhờ lớp màng Al 2 O 3 sít chặt trên bề mặt • Dẫn điện tốt (bằng 65% Cu) và dẫn nhiệt tốt • Nhiệt độ nóng chảy thấp: 660 0 C; tính đúc kém do độ co ngót lớn • Độ bền thấp: σ b =60N/mm 2 ; độ cứng thấp: 25HB • Độ dẻo cao • Tính gia công cắt gọt kém 1.1.2. Tạp chất trong nhôm • Sắt: làm giảm mạnh độ dẻo và tính chống ăn mòn của nhôm • Oxit nhôm (Al 2 O 3 ): - Bền vững, nằm lơ lửng trong nhôm lỏng - Làm giảm độ bền, độ chảy loãng và khả năng điền đầy khuôn khi đúc • Khí: đặc biệt là hydro tạo thành rỗ khí, dễ khuếch tán và tích tụ lại gây nứt tế vi 1.1.3.Các mác nhôm nguyên chất Tham khảo tiêu chuẩn GOST (Nga) • Nhôm có độ sạch đặc biệt: A999 (Al>99,999%) • Nhôm có độ sạch cao: A995 (Al> 99,995%), A99, A97, A95 • Nhôm có độ sạch kỹ thuật: A85 (Al> 99,85%), A8, A7, A6, A5, A0 (Al> 99%). Dùng làm các chi tiết và kết cấu không chịu tải, nhẹ, chống ăn mòn cao: thùng chứa, ống dẫn, khung cửa … 1.2. Phân loại HK nhôm • Hợp kim nhôm đúc: - Tổ chức chủ yếu: cùng tinh → tính đúc tốt - Thường chứa lượng nguyên tố hợp kim cao 1.2. Phân loại HK nhôm • Hợp kim nhôm biến dạng: - Tổ chức chủ yếu: dung dịch rắn và không chứa cùng tinh → dễ biến dạng - 2 nhóm: hóa bền được bằng nhiệt luyện và không hóa bền được bằng nhiệt luyện 1.3. Ký hiệu HK nhôm theo TCVN • Bắt đầu bằng Al • Tiếp theo: ký hiệu các nguyên tố hợp kim • Các số đứng sau chỉ hàm lượng các nguyên tố đó theo % • Nếu là HK nhôm đúc: thêm chữ Đ ở cuối • Thí dụ: - AlCu4,4Mg0,5Mn0,8 - AlSi7Mg0,3Đ [...]...1.4 Hợp kim nhôm đúc 1.4.1 Silumin • Thường sử dụng hệ hợp kim: Al – Si • Thành phần cùng tinh: 11,7% Si 1.4.1 Silumin Số hiệu Hàm lượng các nguyên tố, % Si Mg Mn Cu Zn Ti Sn AL2 10-13 - - - - - - AL4 8-10,5 0,17-0,30 0,25-0,50 - - - - AL9 6, 0-8,0 0,2-0,4 - - - - - AL10 4,0 -6, 0 0,25-0,55 ≤0,30 5,0-7,5 0,5 - - AL17 3,0-5,0 - 0,2-0 ,6 1,5-3,5 4,0-7,0 - - AL25 11-13 0,8-1,3 0,3-0 ,6 1,5-3,0 0,5... → cán nguội thành tấm, ống … - L 96, L90: màu đỏ nhạt, tính chất gần giống Cu - L85, L80 (bề ngoài giống vàng, còn gọi là thau) 2.4.1 Latông đơn giản - L70, L68: cơ tính tổng hợp cao, dẻo nhất → dập nguội làm vỏ đạn, ống dẫn … - L63: độ bền cao nhất • Latông 2 pha (α + β): - Độ bền cao hơn nhưng độ dẻo thấp hơn loại 1 pha - Thường cán nóng ở nhiệt độ cao hơn 468 0C - L60: các chi tiết dập nóng yêu cầu... bền được bằng nhiệt luyện • Hợp kim Al – Mn: - Mn< 1,5% - Có độ bền và tính chống ăn mòn tốt hơn nhôm nguyên chất Hợp kim Al – Mg • Mg < 1,4% • Khối lượng riêng nhỏ, độ bền cao, độ dẻo cao • Chống ăn mòn kém hơn nhôm nguyên chất 1.5.2 HK hóa bền được bằng nhiệt luyện • Đây là nhóm HK nhôm quan trọng nhất • Là vật liệu kết cấu được sử dụng rộng rãi • Cơ sở: HK Al – 4% Cu Hợp kim Al – 4% Cu • Độ hòa tan... AL17 3,0-5,0 - 0,2-0 ,6 1,5-3,5 4,0-7,0 - - AL25 11-13 0,8-1,3 0,3-0 ,6 1,5-3,0 0,5 0.050,2 ≤0,02 AL 26 20-22 0,4-0,7 0,4-0,8 1,5-2,5 0,3 - - AL30 11-13 0,8-1,3 ≤0,2 0,8-1,5 0,2 - ≤0,01 Ghi chú Chi tiết đúc piston 1.4.2 Các hợp kim nhôm đúc khác • HK Al – Cu: 4 – 5% Cu • HK Al – Mg: 9,5 – 11,5% Mg 1.5 Hợp kim nhôm biến dạng 1.5.1 HK không hóa bền được bằng nhiệt luyện • Độ bền không cao (vẫn cao hơn nhôm... - M4 (99% Cu) • Tạp chất có hại: Pb, Bi, ôxy … 2.2 Phân loại hợp kim đồng • Các NTHK thường dùng: Zn, Sn, Al, Mn, Ni, Be … có tác dụng nâng cao độ bền mà không làm xấu tính dẻo • Phân loại về công nghệ: - HK đồng biến dạng - HK đồng đúc • Phân loại về khả năng hóa bền bằng nhiệt luyện: - hóa bền được - không hóa bền được 2.2 Phân loại hợp kim đồng • Theo thành phần hóa học (thường sử dụng): - Latông... các nguyên tố hợp kim - Các số đứng sau chỉ hàm lượng các nguyên tố đó theo % - Thí dụ: LCuZn40 • Đối với Brông: - Bắt đầu bằng chữ B - Thí dụ: BCuSn4Zn3 2.4 Latông 2.4.1 Latông đơn giản • HK hai nguyên Cu – Zn (Zn . CHƯƠNG 6 HỢP KIM MÀU Từ khóa: Non-ferrous Alloy; Aluminium Alloy; Silumin; Bronze; Brass 0. Mở đầu • KL & hợp kim màu đắt và ít được sử dụng hơn gang, thép • KL & hợp kim màu thông. - AL9 6, 0-8,0 0,2-0,4 - - - - - AL10 4,0 -6, 0 0,25-0,55 ≤0,30 5,0-7,5 0,5 - - AL17 3,0-5,0 - 0,2-0 ,6 1,5-3,5 4,0-7,0 - - AL25 11-13 0,8-1,3 0,3-0 ,6 1,5-3,0 0,5 0.05- 0,2 ≤0,02 piston AL 26 20-22. Al – 4% Cu Hợp kim Al – 4% Cu • Độ hòa tan của đồng trong nhôm (α): - 548 0 C: 5 ,65 % - 0 0 C: 0,5% • Làm nguội chậm, do quá bảo hòa trong α, Cu tiết ra ở dạng CuAl 2II Hợp kim Al – 4%