chương 6 hợp kim màu

Tạp chất trong nhôm• Sắt: làm giảm mạnh độ dẻo và tính chống ăn mòn của nhôm • Oxit nhôm Al2O3: - Bền vững, nằm lơ lửng trong nhôm lỏng - Làm giảm độ bền, độ chảy loãng và khả năng đi

CHƯƠNG 6

HỢP KIM MÀU

Từ khóa: Non-ferrous Alloy;

Aluminium Alloy; Silumin; Bronze; Brass

• 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 Al2O3 sít chặt trên bề mặt

• Dẫn điện tốt (bằng 65% Cu) và dẫn nhiệt tốt

1.1.2 Tạp chất trong nhôm

• Sắt: làm giảm mạnh độ dẻo và tính chống

ăn mòn của nhôm

• Oxit nhôm (Al2O3):

- 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

1.2 Phân loại HK nhôm

• Hợp kim nhôm biến

1.3 Ký hiệu HK nhôm theo TCVN

AL30 11-13 0,8-1,3 ≤ 0,2 0,8-1,5 0,2 - ≤ 0,01

1.5 Hợp kim nhôm biến dạng

1.5.1 HK không hóa bền được bằng

1.5.1 HK không hóa bền được bằng

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

• Hóa già (bảo quản ở

nhiệt độ thường trong

5 – 7 ngày): độ bền

tăng mạnh

- Si, Fe: tạp chất thông thường trong nhôm

• Cơ tính sau khi tôi + hóa già:

- σb= 420-470 MPa (cao hơn thép CT38)

- δ= 15-25% (cao)

2 Đồng 2.1 Đồng nguyên chất

2.1.1 Tính chất

• Có màu đỏ → đồng nguyên chất còn gọi là đồng đỏ

• Mạng: lpdt; không có chuyển biến thù hình

• Khối lượng riêng: 8,94 kg/dm 3 ;Nhiệt độ nóng chảy: 1083 0 C

• Dẫn điện, dẫn nhiệt rất tốt

• Chống ăn mòn tốt trong nước ngọt, nước biển, khí quyển, axit hữu cơ, kiềm …

• Bị ăn mòn trong amoniac, H2SO4, HNO3, HCl …

• Độ bền thấp nhưng tăng mạnh ( ≈ 3 lần) khi biến dạng nguội

• Dẻo, dễ cán, kéo; dễ hàn

• Tính đúc kém do độ chảy loãng kém

2.2 Phân loại hợp kim đồng

2.2 Phân loại hợp kim đồng

• Theo thành phần hóa học (thường sử

2.4 Latông 2.4.1 Latông đơn giản

• HK hai nguyên Cu – Zn (Zn<45%)

• Các pha trong hệ Cu – Zn:

1 Dung dịch rắn α:

- Độ hòa tan max của Zn ở T thường: 39%

- Zn nâng cao đồng thời cả độ bền và dẻo

của HK Cu

2 Pha β:

- Là pha điện tử với Zn= 46-50%

- Độ bền cao; độ dẻo rất thấp

2.4.1 Latông đơn giản

• GOST: chữ L + số tiếp theo chỉ %Cu

2.4.1 Latông đơn giản

- L70, L68: cơ tính tổng hợp cao, dẻo nhất

2.5 Brông (đồng thanh)

• HK của Cu với các nguyên tố khác trừ Zn

• Cu-Sn: đồng thanh thiếc

• Cu-Al: đồng thanh nhôm

…

2.5.1 Đồng thanh thiếc

• Brông thiếc đúc:

- Sn>6-8%

- Br.Sn10, Br.SnP10-1, Br.SnZn10-2, Br.SnZnPb5-5-5 …: ổ trục, bạc lót

• Br.Al5, Br.Al7: có thể biến dạng, độ bền

cao Dùng làm các chi tiết làm việc trong nước biển

• Br.Al10: tính đúc tốt, bền cao, có thể nhiệt luyện

• Đồng thanh chì

• Đồng thanh Silic

• Đồng thanh berili