Bài Tập Lớn Môn Vật Liệu Học,.Pdf

Bài tập lớn Vật liệu học Nguyễn Tuấn Khoa_ Cơ Điện Tử 2-K49 I Nội dung yêu cầu: - Chọn vật liệu phương pháp nhiệt luyện gia cơng khí chi tiết chốt nhíp ơtơ, làm việc điều kiện chịu mài mòn Câu 1: a Phân tích điều kiện làm việc chi tiết: - Nhíp ôtô phận giảm xóc cho ôtô, gồm thép ghép lại Toàn tải trọng phần xe đặt lên khung nhờ nhíp Bộ phận nhíp ,nhờ có tính đàn hồi tốt nên giảm chấn động lên phần xe (nhất đoạn đường gồ ghề) Đồng thời, nhíp phải chịu ứng Hình Nhíp ơtơ suất chu kì (ứng suất nén kéo thay đổi theo chu kì ) Chốt nhíp có tác dụng đỡ đầu nhíp trượt qua lại Hai đầu chốt gắn giá xoay b Yêu cầu tính: - Từ điều kiện làm việc ta thấy chi tiết chốt nhíp chủ yếu chịu mài mòn đồng thời chịu uốn ( phải đỡ đầu nhíp ) cần chọn loại vật liệu có tính tổng hợp tốt, chịu mài mịn đảm bảo kết hợp đượccác Bài tập lớn Vật liệu học Nguyễn Tuấn Khoa_ Cơ Điện Tử 2-K49 tiêu độ cứng, độ dai va đập… Hình Chốt nhíp ơtơ Câu a Chọn mác thép sơ cho việc chọn mác thép: - Ta thấy loại thép có thép C45 hóa tốt (không hợp kim) phù hợp lẽ: +) Thép C45 hóa tốt thuộc nhóm thép cacbon trung bình ( 0,30÷0,50%C ) đảm bảo kết hợp tốt tiêu tính tổng hợp : độ bền, độ dẻo, độ dai Hơn nữa, phương pháp nhiệt luyện + ram cao, độ cứng tính chống mài mịn tương đối cao sau bề mặt, thỏa mãn yêu cầu Nếu dùng lượng cacbon khác khơng đạt tính tổng hợp tốt (tuy dùng lượng cacbon cao đạt độ cứng bề mặt tính chống mài mịn cao lại giảm độ dẻo, độ dai ) +) Thép cacbon nhóm thép thơng dụng, dễ kiếm, giá thành tương đối rẻ so với loại thép khác (như thép hợp kim), sử dụng đảm bảo tiêu yêu cầu Bài tập lớn Vật liệu học Nguyễn Tuấn Khoa_ Cơ Điện Tử 2-K49 Hình Giản đồ Fe-C Bài tập lớn Vật liệu học Nguyễn Tuấn Khoa_ Cơ Điện Tử 2-K49 b Thành phần hóa học thép C45: - Theo TCVN thành phần thép C45 (ngoài Fe) bao gồm : +) %C = 0,45% +) %Mn = 0,70% +) %P ≤ 0,04% +) %S ≤ 0,04% c Lập bảng ký hiệu thành phần mác thép tương đương với mác thép theo tiêu chuẩn nước: %Smax Nguyên Tiêu chuẩn Mác %C %Mn %Pmax tố thép khác max TCVN (Việt C45 0,45 0,70 0,040 0,040 - Nam) ANTM (Mỹ) 45 0,45 0,80 0,040 0,040 - ҐOCT (Nga) 1045 0,45 0,70 0,035 0,050 Si≤0,15 JIS (Nhật) S45C 0,45 0,80 0,030 0,035 - *Nhận xét: - Thành phần Mn thép C45 theo tiêu chuẩn có khác đôi chút, theo tiêu chuẩn ANTM ( Mỹ) JIS (Nhật) hàm lượng Mn cao thao tiêu chuẩn ҐOCT (Nga) TCVN (Việt Nam) Bài tập lớn Vật liệu học Nguyễn Tuấn Khoa_ Cơ Điện Tử 2-K49 - Tiêu chuẩn JIS quy định khống chế hàm lượng P S mức thấp Còn theo ҐOCT quy định khống chế hàm lượng P có thấp hàm lượng S cao tiêu chuẩn khác chút (0,005%), đồng thời quy định hàm lượng Si ≤ 0,15% Câu 3: Ảnh hưởng nguyên tố thành phần thép C45 đến tính cơng nghệ nhiệt luyện.: • Tổ chức tế vi pha thành phần: -Thép C45 có hàm lượng cacbon 0,45% thuộc nhóm thép trước tích ( %C = 0,10÷0,70 ) có tổ chức Ferit + Peclit nhiệt độ thường (≤7270C): +) Ferit dung dịch rắn xen kẽ cacbon Fe α với mạng lập phương tâm khối ( a = 0,286÷0,291mm ) song lượng hòa tan nhỏ ( lớn 0,02%C 7270C nhiệt độ thường thấp cịn 0,006%C ) nên coi Feα ( tr139) Trên giản đồ tồn vùng GPQ ( tiếp giáp vói Feα trục sắt ) Do gần khơng chứa cacbon nên tính ferit sắt nguyên chất : dẻo, dai, mềm bền Trong thực tế ferit hòa tan Si, Mn, P, Cr… nên cứng bền song dẻo dai Ferit hai pha tồn nhiệt độ thường sử dụng (