Phương pháp này thường được sử dụng để sản xuất các chi tiết có hình dạng phẳng hoặc đặc biệt, và có thể được áp dụng trên các vật liệu khác nhau như kim loại, nhựa và cao su.. Khái niệm
Trang 1VẬT LIỆU CÔNG NGHỆ KIM LOẠI
Câu 1: so sánh ưu nhược điểm của rèn trong khuôn so với rèn tự do Dập thể tích
có phải là rèn trong khuôn, giải thích? Trình bày khái niệm và các nguyên công của gia công dập tấm
1 So sánh ưu nhược điểm của rèn trong khuôn so với rèn tự do:
- Rèn trong khuôn: Ưu điểm của phương pháp này là tạo ra các chi tiết với độ chính xác cao, bề mặt mịn, và có thể tạo ra các chi tiết phức tạp Tuy nhiên, vì chi phí đầu tư cao, nó thường chỉ được sử dụng với các sản phẩm có số lượng sản xuất lớn
- Rèn tự do: Đây là phương pháp rèn truyền thống nhất và có ưu điểm là tạo ra các chi tiết chịu lực mạnh hơn so với rèn trong khuôn, chi phí đầu tư thấp và phù hợp với sản xuất hàng loạt các sản phẩm có số lượng nhỏ Tuy nhiên, độ chính xác của sản phẩm rèn tự do không cao bằng với rèn trong khuôn
2 Dập thể tích có phải là rèn trong khuôn, giải thích?
- Dập thể tích không phải là phương pháp rèn trong khuôn Dập thể tích là phương pháp gia công bằng cách đẩy hoặc ép vật liệu vào một khuôn dập sắt để tạo ra các chi tiết với hình dạng và kích thước mong muốn Phương pháp này thường được sử dụng
để sản xuất các chi tiết có hình dạng phẳng hoặc đặc biệt, và có thể được áp dụng trên các vật liệu khác nhau như kim loại, nhựa và cao su
3 Khái niệm và các nguyên công của gia công dập tấm
- Khái niệm: Gia công dập tấm là một phương pháp sản xuất các chi tiết bằng cách sử dụng máy dập và khuôn dập để ép hoặc đẩy vật liệu vào từng khuôn để tạo ra hình dạng
và kích thước chi tiết mong muốn
Trang 2Tóm lại, gia công dập tấm là phương pháp sản xuất các chi tiết bằng cách sử dụng máy dập và khuôn dập để ép hoặc đẩy vật liệu vào từng khuôn để tạo ra hình dạng và kích thước chi tiết mong muốn Phương pháp này làm tăng độ chính xác và sự đồng nhất của sản phẩm, đồng thời làm giảm chi phí sản xuất trong quá trình sản xuất hàng loạt
Câu 2: khái niệm, phân loại, ưu nhược điểm của phương pháp đúc.trình bày cấu tạo, phân loại và những hư hỏng thường gặp của khuôn cát
1 Khái niệm, phân loại, ưu nhược điểm của phương pháp đúc:
- Khái niệm: Đúc là phương pháp sản xuất các chi tiết kim loại, nhựa hay các chất khác bằng cách đổ chất liệu vào bên trong một khuôn Khuôn sẽ cho phép chất lỏng đông lại và hình thành hình dạng mong muốn
- Phân loại: Đúc được phân loại theo chất liệu đúc và khuôn đúc Chất liệu đúc bao gồm kim loại, hợp kim, nhựa, silicone, v.v Khuôn đúc được phân loại theo loại khuôn
là khuôn cát, khuôn kim loại, khuôn nhựa, v.v
- Ưu nhược điểm: Đúc là phương pháp sản xuất lớn, độ chính xác cao và cho phép tạo
ra những chi tiết có kích thước và hình dạng phức tạp Tuy nhiên, đúc có chi phí sản xuất cao và thời gian sản xuất khá lâu, cần sử dụng các chất liệu đúc đặc biệt, và phải quản lý quá trình đúc chặt chẽ để tránh các khuyết tật và lỗi sản xuất
2 Cấu tạo, phân loại và những hư hỏng thường gặp của khuôn cát:
- Cấu tạo: Khuôn cát bao gồm một lõi và vỏ khuôn được làm từ các loại cát và keo trộn với nhau và được đập vào các rập thép để tạo hình dạng của sản phẩm cuối cùng Sau
đó chất liệu đúc sẽ được đổ vào khuôn rồi chờ đông đặc
- Phân loại: Khuôn cát được phân loại theo kích thước, độ chính xác và hình dạng Khuôn cát thường được sử dụng để sản xuất các chi tiết kim loại, hợp kim, vật liệu bền,
có kích thước lớn và phục vụ cho các công nghiệp cần sự đồng nhất và ổn định
- Hư hỏng thường gặp: Khuôn cát có thể bị hỏng do nhiều nguyên nhân, bao gồm: + Nứt khuôn: do các chất liệu không bám vào nhau bên trong khuôn
+ Sự rạn nứt nơi khuôn đúc
+ Khuôn không bền: Vì khuôn cát có khả năng bền trong thời gian dài không cao, khuôn cát sẽ bị hư hỏng sau một số lần sử dụng và cần phải được thay thế để đảm bảo chất lượng sản xuất
+ Mất độ chính xác: Khuôn cát có thể bị biến dạng hoặc mất độ chính xác nếu không được sử dụng và bảo quản đúng cách
Trang 3Tóm lại, đúc là một phương pháp sản xuất lớn và đáp ứng các yêu cầu khắt khe về độ chính xác và đồng nhất Khuôn cát là một phương pháp đúc phổ biến và kinh tế nhất, nhưng có một số hư hỏng thường gặp cần được quản lý chặt chẽ để đảm bảo chất lượng sản phẩm
Câu 3: khái niệm, phân loại, ưu nhược điểm của các phương pháp tạo mẫu nhanh ( rắn, lỏng, bột)
1 Khái niệm:
Phương pháp tạo mẫu nhanh là một công nghệ sản xuất ứng dụng công nghệ CNC (máy tính điều khiển), cho phép tạo ra các chi tiết phức tạp một cách nhanh chóng và chính xác từ các tài liệu kỹ thuật thiết kế được hình thành trực tiếp từ các bản vẽ 3D hoặc tệp CAD
2 Phân loại:
- Tạo mẫu rắn: được tạo ra từ một khối nguyên liệu như kim loại, nhựa, giấy, vv Bằng cách cắt, phay hoặc tiện với máy CNC để tạo ra một mô hình mẫu theo kích thước và hình dạng yêu cầu( LOM, FDM, SSM…)
- Tạo mẫu lỏng: bằng cách sử dụng máy in 3D để tạo ra mẫu từ sợi nhựa nóng chảy và tạo hình theo bản vẽ thiết kế( SLA, SGC, SCS…).
- Tạo mẫu bột: bằng cách sử dụng một máy in 3D để tạo ra mẫu từ bột polyme được cung cấp từ một thùng chứa Loại bột được sử dụng thường là các công nghệ sắp xếp phun mực tương tự như máy in 2 chiều( SLS, 3DP, EOSINT…)
3 Ưu nhược điểm:
- Ưu điểm của phương pháp tạo mẫu nhanh bao gồm: tăng độ chính xác, giảm thời gian sản xuất, giảm chi phí sản xuất so với phương pháp sản xuất truyền thống, và đồng nhất hóa quy trình sản xuất Ngoài ra, phương pháp này còn giúp tạo ra các chi tiết phức tạp hoặc mô hình 3D có tính chính xác cao hơn
- Nhược điểm của phương pháp tạo mẫu nhanh bao gồm: chi phí đầu tư ban đầu cao, đặc biệt là với phương pháp tạo mẫu rắn, hạn chế với kích thước sản phẩm lớn, và đối với phương pháp tạo mẫu lỏng và bột có giới hạn với loại chất liệu sản xuất
4 Tóm lại:
Phương pháp tạo mẫu nhanh là công nghệ sản xuất tiên tiến tích hợp công nghệ CNC, giúp tăng độ chính xác và giảm thời gian sản xuất Tuy nhiên, đây là một công nghệ tương đối đắt đỏ và giới hạn với một số loại kích thước và chất liệu sản xuất
Trang 4Câu 4: khái niệm, phân loại, ưu nhược điểm của gia công phay Nêu sự khác nhau giữa nguyên công phay và tiện Giải thích các khái niệm: nguyên công, vị trí, gá, bước, qui trình công nghệ, đường chuyển dao?
1 Khái niệm, phân loại, ưu nhược điểm của gia công phay:
- Khái niệm: Gia công phay là quá trình gia công cơ khí bằng cách sử dụng máy phay
để đánh bóng, xén và cắt các vật liệu kim loại hoặc phi kim
- Phân loại: Gia công phay được phân loại theo chiều chuyển động của dao phay, số trục của máy phay và kiểu dao phay
- Ưu nhược điểm: Gia công phay có độ chính xác cao, khả năng gia công các chi tiết phức tạp, tốc độ gia công nhanh nhưng chi phí đầu tư khá cao, cần các kỹ thuật viên có
kỹ năng gia công cao
2 Sự khác nhau giữa nguyên công phay và tiện:
- Nguyên công phay: Dao phay xoay và di chuyển ngang để cắt, xén và đánh bóng vật liệu kim loại
- Nguyên công tiện: Dao tiện di chuyển gần trục quay, cắt và xén kim loại
3 Giải thích các khái niệm:
- Nguyên công: là quá trình hoặc bước công nghệ để gia công sản phẩm nhằm hoàn thiện các đặc tính của sản phẩm
- Vị trí: địa điểm hoặc đồng trục của chi tiết hoặc bề mặt gia công
- Gá: là khoảng cách giữa hai điểm trên vị trí hoặc bề mặt gia công
- Bước: Là khoảng cách gia công giữa hai điểm trên bề mặt gia công
- Qui trình công nghệ: quy trình sản xuất từ khâu thiết kế cho đến gia công sản phẩm
- Đường chuyển dao: là hành trình chuyển động của dao phay hoặc dao tiện trên bề mặt gia công hoặc chi tiết cần gia công
Tóm lại, gia công phay là một quy trình gia công cơ khí quan trọng, đòi hỏi kỹ năng và đầu tư cao Nguyên công phay và tiện có sự khác nhau về cách tiếp cận và kiểu dao tạo Các khái niệm như Vị trí, Gá, Bước, Qui trình công nghệ và Đường chuyển dao được sử dụng để đảm bảo độ chính xác và đồng nhất trong các bước gia công sản phẩm
Trang 5Câu 5: khái niệm, phân loại và ứng dụng công nghệ hàn Phân biệt 2 phương pháp hàn tig, mig?
1 Khái niệm, phân loại và ứng dụng công nghệ hàn:
- Khái niệm: Hàn là phương pháp nối các vật liệu kim loại bằng cách hạt kim loại nung chảy hoặc bằng nhiệt độ cao Hàn được sử dụng để tạo các kết cấu kim loại lớn từ các chi tiết nhỏ hơn
- Phân loại: Công nghệ hàn được chia thành nhiều loại, bao gồm hàn điện, hàn Mig/Mag, hàn Tig, hàn plasma và hàn oxy-acetylene
- Ứng dụng: Hàn được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như ô tô, đóng tàu, hàng hải, cơ khí, chế tạo máy, xây dựng và nhiệt điện
2 Phân biệt 2 phương pháp hàn TIG, MIG:
- Hàn TIG (Tungsten Inert Gas): là phương pháp hàn sử dụng một que tungsten được bao quanh bởi khí inert (không tác dụng với kim loại) mang lại hiệu quả hàn tốt nhất Hàn TIG thường được sử dụng thường để hàn các kim loại có độ dẻo cao như nhôm hoặc titan, các ống dẫn khí cao áp và các ứng dụng y tế
- Hàn MIG (Metal Inert Gas) hoặc hàn MAG (Metal Active Gas): là phương pháp hàn
sử dụng kim loại hàn như là nơi điền dấu cho các vật liệu kim loại Hàn MIG thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp Loại hàn này thường được sử dụng để hàn các vật liệu kim loại khác nhau nhanh và hiệu quả, giúp giảm chi phí sản xuất Tóm lại, công nghệ hàn là một công nghệ sản xuất nhóm các vật liệu kim loại bằng cách sử dụng nhiệt độ cao để nung chảy các hạt kim loại và kết hợp chúng thành một cấu trúc mới Hàn có nhiều loại khác nhau và áp dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp Hàn TIG thường được sử dụng trong các bộ phận cần độ chính xác cao, và hàn MIG thường được sử dụng để hàn làm tăng độ dẻo của sản phẩm hoặc giảm thiểu chi phí sản xuất
Trang 62 2 Phân biệt (p/s: không chép phần 2 ở trên thì chép cái bảng ở dưới)
Phương
Khái niệm
Là quá trình hàn bằng điện cực không nóng chảy, trong môi trường khí bảo vệ là khí trơ (Ar,
He, hoặc hỗn hợp khí Ar + He) có tác dụng hạn chế tác động gây hại của Oxy, Nitơ trong không khí và
ổn định hồ quang.Argon+Heli, Argon +Hidro hoặc Argon+oxy
Là phương pháp tạo hồ quang giữa kim loại hàn và dây hàn trong môi trường khí trơ như khí Argon (Ar) hoặc (He) Đây là phương pháp hàn bán tự động, dây hàn được đưa vào khu vực hàn liên tục nhờ bộ phận đẩy dây
Đặc điểm
Điện cực không nóng chảy Không tạo xỉ hàn do không có thuốc hàn
Hồ quang, vũng chảy quan sát và kiểm soát dễ dàng
Nguồn nhiệt tập trung và có nhiệt
Hồ quang này sẽ được bảo vệ bằng dòng khí trơ hoặc khí có tính khử
Sự cháy của hồ quang được duy trì nhờ các hiệu chỉnh đặc tính điện của
hồ quang Chiều dài hồ quang và cường độ dòng điện hàn được duy trì
tự động trong khi tốc độ hàn và góc điện cực được duy trì bởi thợ hàn
Ưu điểm
– Tạo ra mối hàn có chất lượng cao đối với hầu hết kim loại và hợp kim
– Nhiệt tập trung cao cho phép tăng tốc độ hàn, giảm biến dạng
– Có thể tự động hóa khi hàn
– Không phải làm sạch mối hàn sau khi hàn vì không tạo xỉ và kim loại bắn tóe
– Dễ quan sát bể hàn
– Hàn được mọi vị trí trong không gian
Hàn MIG sử dụng khí CO2, dễ sản xuất nên giá thành khá thấp
Năng suất hàn cao gấp hơn 2,5 lần
so với hàn hồ quang tay
Hàn MIG có thể tiến hành ở mọi vị trí không gian khác nhau và ở tất cả các vị trí hàn
Chất lượng hàn cao, Hệ số hoạt động cao
Ít khi phải làm sạch
Có thể sử dụng để hàn nhiều kim loại khác nhau: thép Carbon, nhôm, Inox,,
Trang 7Bức xạ nhiệt khá cao Khí bảo vệ có thể bị thổi lệch vì gió, khó sử dụng trên các công trường
Ứng dụng
Là phương pháp hiệu quả khi hàn nhôm, inox và hợp kim nikel Thường dùng hàn lớp ngấu trong qui trình hàn ống chịu áp lực Hàn các kim loại, hợp kim khó hàn như titan, đồng đỏ
Sử dụng nhiều trong hàn tự động, bán tự động, hàn các vật liệu dày
Có thể dùng để hàn ống, hàn các khung xe máy ô tô,các kết cấu
Chiều dày vật hàn từ 0,4 - 4,8mm thì chỉ cần hàn một lớp mà không phải vát mép, từ 1,6 - 10mm thì hàn một lớp có vát mép, còn từ 3,2 - 25mm thì hàn nhiều lớp
Hàn MIG có thể hàn các loại thép kết cấu thông thường, thép không
gỉ, thép chịu nhiệt, các hợp kim đặc biệt, hợp kim nhôm, magiê, đồng, Thích hợp hàn trong các nhà máy sản xuất ,các xưởng sản xuất hơn là các công trình ngoài trời do tính cơ động không cao
Câu 6: trình bày cấu tạo, tính chất chung của kim loại, hợp kim Các phương pháp thử kim loại và hợp kim
1 Cấu tạo và tính chất chung của kim loại, hợp kim:
- Kim loại: là một chất rắn, hóa học và vật lý ổn định với điểm nóng chảy cao, độ bền,
độ dẻo và độ dẫn điện và nhiệt cao Kim loại có cấu trúc tinh thể sắp xếp đặc biệt của các nguyên tử
- Hợp kim: là hợp chất của hai hay nhiều kim loại khác nhau cùng với các nguyên tố phi kim Hợp kim thường có một số tính chất riêng biệt như độ cứng, độ bền và độ dẫn điện và nhiệt khác nhau
- Tính chất chung của kim loại và hợp kim bao gồm độ bền, độ cứng, độ dẻo, độ dẫn nhiệt, độ dẫn điện và dễ dàng gia công
2 Các phương pháp thử kim loại và hợp kim:
Trang 8- Thử độ cứng: Sử dụng một dụng cụ lực xuyên vào bề mặt của kim loại hoặc hợp kim
Câu 7: phân loại và nêu các quá trình nhiệt luyện và hóa nhiệt luyện và ứng dụng chúng trong cơ khí
1 Phân loại quá trình nhiệt luyện và hóa nhiệt luyện:
- Nhiệt luyện: Là quá trình tạo ra sự thay đổi cấu trúc và tính chất vật liệu bằng cách
sử dụng nhiệt độ cao Nhiệt luyện thường được sử dụng để tạo ra sự thay đổi của độ bền và độ cứng của kim loại
- Hóa nhiệt: Là quá trình tạo ra sự thay đổi cấu trúc của vật liệu bằng cách sử dụng nhiệt độ cao và sau đó làm lạnh để tạo sự cứng và độ bền của kim loại
2 Các quá trình nhiệt luyện và hóa nhiệt luyện và ứng dụng chúng trong cơ khí:
- Nung cứng: Là quá trình đưa kim loại vào nhiệt độ cao và sau đó làm mát nhanh để tạo ra độ cứng và độ bền cao hơn Quá trình này thường được sử dụng để gia công các vật liệu kim loại khác nhau, như thép
- Nung mềm: Không giống như quá trình nung cứng, quá trình nung mềm tạo ra sự dẻo của vật liệu kim loại bằng cách đưa nó vào một nhiệt độ cao nhưng rồi làm mát chậm
Trang 9để tạo ra sự dẻo của kim loại Nung mềm thường được sử dụng để gia công và sản xuất các sản phẩm bằng nhôm, đồng và đồng thau
- Nung giải nhiệt: Là quá trình làm giảm nhiệt độ của kim loại một cách chậm chạp từ nhiệt độ cao để tạo ra sự sắp xếp lại cấu trúc chất của kim loại Quá trình giải nhiệt thường được sử dụng để sản xuất các sản phẩm kim loại khác nhau, như thép và hợp kim nhôm
- Tem-per: Là quá trình nhiệt luyện thường được sử dụng để tạo ra độ cứng và độ bền của thép Quá trình này bao gồm đưa sản phẩm kim loại vào một nhiệt độ cao, sau đó giữ ở nhiệt độ này trong một thời gian ngắn và sau đó làm mát nhanh để tạo ra sự thay đổi cấu trúc của kim loại
Tóm lại, nhiệt luyện và hóa nhiệt luyện là các quá trình quan trọng trong cơ khí và ứng dụng rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm kim loại Các quy trình như nung cứng, nung mềm, nung giải nhiệt và tem-per được sử dụng để tạo ra sự thay đổi của tính chất
và độ bền của vật liệu kim loại
Câu 8: khái niệm, phân loại, ưu nhược điểm của gia công tiện Nêu sự khác nhau giữa nguyên công phay và tiện Giải thích các khái niệm: nguyên công, vị trí, gá, bước, qui trình công nghệ, đường chuyển dao?
8 Gia công tiện:
- Khái niệm: Gia công tiện là phương pháp gia công cơ khí để tạo hình dạng bên trong hoặc bên ngoài của một vật liệu kim loại bằng cách sử dụng dao tiện Việc tháo rời dao tiện thường được sử dụng để tạo ra các chi tiết và sản phẩm cơ khí
- Phân loại: Gia công tiện có thể được chia thành nhiều loại, bao gồm tiện thô, tiện ngược, tiện phẳng, tiện ren và tiện nội
- Ưu nhược điểm: Ưu điểm của gia công tiện là có thể xử lý được các mẫu cầu khó Nhược điểm là tốc độ chậm và đòi hỏi kỹ thuật cao
- Sự khác nhau giữa nguyên công phay và tiện:
+ Nguyên công phay là quá trình cắt bằng dao phay trong khi nguyên công tiện là quá trình cắt bằng dao tiện
+ Phay tạo ra bề mặt phẳng trên một vật liệu trong khi tiện tạo ra hình dạng bên trong hoặc bên ngoài
+ Phay thường được sử dụng để tạo ra các kết cấu phức tạp hơn trong khi tiện thường được sử dụng để tạo ra các chi tiết và sản phẩm đơn giản hơn
- Các khái niệm:
Trang 10+ Nguyên công: Nguyên công là kế hoạch được thiết kế để thực hiện quá trình gia công, bao gồm định vị, định hình và định tâm sản phẩm
+ Vị trí: Vị trí hành tinh của sản phẩm khi gia công trong quá trình tiện
+ Gá: Gá là chiều sâu được dao tiện đưa vào vật liệu để cắt
+ Bước: Bước là khoảng cách giữa hai điểm trên đường chuyển dao
+ Qui trình công nghệ: Qui trình công nghệ là quy trình khoa học được thiết kế để thực hiện quá trình gia công
+ Đường chuyển dao: Đường chuyển dao là đường mà dao tiện di chuyển theo để tạo hình dạng trên sản phẩm
Câu 9: khái niệm, phân loại, cấu tạo, ưu nhược điểm ứng dụng của gia công nhiệt trong gia công không truyền thống
9 Gia công nhiệt trong gia công không truyền thống:
- Khái niệm: Gia công nhiệt là quá trình gia công cơ khí sử dụng nhiệt độ cao để tạo hình dạng và tính chất cho vật liệu kim loại
- Phân loại: Gia công nhiệt có thể được chia thành các loại như nung cứng, hàn, gắn, nhôm xỉ và thép ngoài
- Cấu tạo: Cấu tạo của gia công nhiệt bao gồm máy nhiệt, máy hàn, máy cắt plasma và các thiết bị khác có khả năng tạo ra nhiệt độ cao để gia công sản phẩm kim loại
- Ưu nhược điểm: Ưu điểm của gia công nhiệt là tạo ra tính chất cơ học và các tính chất khác của vật liệu kim loại, tạo ra được các hình dạng phức tạp Nhược điểm là chi phí cao và động cơ nhiệt làm hao mòn máy móc
- Ứng dụng: Gia công nhiệt được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp như công nghiệp hàng không, đóng tàu, sản xuất ô tô, sản xuất các bộ phận cơ khí, chế tạo máy
và nhiệt điện
Câu 10: trình bày giãn đồ fe-c trong nhiệt luyện kim loại
Giãn đồ Fe-C là đồ thị miêu tả quá trình thay đổi cấu trúc và tính chất của hợp kim sắt cacbon (Fe-C) khi được nhiệt luyện ở nhiệt độ khác nhau
Trong đồ thị giãn đồ Fe-C, trục tung biểu diễn độ cứng của hợp kim sắt cacbon (được
đo bằng số Rockwell hoặc số Brinell), trong khi trục hoành biểu diễn nhiệt độ của quá trình nhiệt luyện
Đồ thị bao gồm các vùng khác nhau, phụ thuộc vào nhiệt độ của quá trình nhiệt luyện Các khu vực chính bao gồm:
Trang 111 Khu vực austenite (A): Ở nhiệt độ cao hơn 723 độ C, hợp kim sắt cacbon trở thành austenite, cấu trúc tinh thể vô định hướng và mềm dẻo
2 Khu vực giữa (B): Khu vực này phụ thuộc vào độ dẫn điện và nhiệt độ và chỉ xuất hiện khi hợp kim sắt cacbon được nhiệt luyện với một tỷ lệ cacbon nhất định
3 Khu vực perlite (C): Ở nhiệt độ từ 723 độ C đến khoảng 650 độ C, austenite sẽ phân hủy thành ferrite và cementite, và tạo ra kết cấu perlite Perlite có độ bền và độ cứng trung bình
4 Khu vực bainite (D): Ở nhiệt độ từ khoảng 250 độ C đến 550 độ C, perlite sẽ phân hủy thành bainite - một cấu trúc tinh thể hướng đặc biệt Bainite có độ bền và độ cứng cao hơn perlite
5 Khu vực martensite (E): Khi được tăng nhiệt độ miễn là nhiệt độ trên 550 độ C, austenite sẽ chuyển đổi sang martensite thay vì phân hủy thành ferrite và cementite Martensite có độ cứng và độ bền rất cao
Giãn đồ Fe-C được sử dụng rộng rãi trong sản xuất và thiết kế các sản phẩm kim loại như thép và các hợp kim sắt cacbon khác
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Giản đồ pha (phase diagram): Một cách tổng quát, trong KHVL, giản đồ pha được hiểu
là một loại đồ thị biểu diễn các điều kiện cân bằng giữa các pha riêng biệt (các pha có thể phân biệt về mặt nhiệt động) Hai loại giản đồ pha hay gặp: giản đồ nhiệt độ – áp suất (của nước chẳng hạn – rất nổi tiếng trong Hóa Lý) và giản đồ nhiệt độ – thành phần (của hệ Fe – C, rất nổi tiếng trong KHVL) Giản đồ pha Fe – C cho biết tại mỗi tọa độ (nhiệt độ, thành phần) xác định, tổ chức của hợp kim sắt – cacbon như thế nào Tất cả các tổ chức (pha) đề cập ở đây dựa trên giả thiết là các quá trình chuyển biến xảy ra vô cùng chậm (cân bằng)
Trang 12Từ giản đồ + tra sách, xin chú giải (ở mức đơn giản) cho giản đồ:
1, Austenite solid solution of carbon in gamma iron: dung dịch rắn austenite của các- bon trong sắt gamma
2, Austenite in liquid: austenite phân tán trong pha lỏng (đây là vùng tồn tại của austenite và pha lỏng)
3, Primary austenite begins to solidify: đường giới hạn mà austenite sơ cấp bắt đầu kết tinh
4, CM begins to solidify: đường giới hạn mà xê- men- tít bắt đầu kết tinh
5, Austenite ledeburite and cementite: vùng tồn tại của các pha austenite, lê- đê- bu- rít
và xê- men- tít
6, Cementite and ledeburite: vùng tồn tại của các pha xê- men- tít và lê- đê- bu- rít
7, Austenite to pearlite: đường giới hạn mà austenite chuyển pha thành péc- lit
8, Pearlite and ferrite: vùng tồn tại của các pha péc- lít và ferrite
9, Pearlite and Cementite: vùng tồn tại của các pha péc- lít và xê- men- tít
10, Cementite, pearlite and transformed ledeburite: vùng tồn tại của các pha xê- men- tít, péc- lít và lê- đê- bu- rít đã chuyển biến (dưới 723 độ C, thành phần austenite trong
tổ chức lê- đê- bu- rít chuyển biến thành péc- lít, do đó, dưới 723 độ C, lê- đê- bu- rít được gọi là lê- đê- bu- rít đã chuyển biến)
11, Hypo- eutectoid: trước cùng tích
12, Hyper- eutectoid: sau cùng tích
Trang 1313, Steel: thép (quy ước)
14, Cast iron: gang (quy ước)
Một vài nhận xét về hệ Fe-Fe3C
C chiếm một lượng nhỏ như tạp chất xen kẽ trong sắt ở dạng các pha a, b, g trong sắt Lượng hoà tan cacbon tối đa trong pha a-BCC là 0,022% ở 727C, do mạng lập phương tâm khối có kích thước lỗ hổng (vị trí xen kẽ) nhỏ hơn so với mạng lập phương tâm mặt Lượng C hoà tan trong Austenite (mạng lập phương tâm mặt) là 2,14% ở 1147C
do mạng này có kích thước lỗ hổng (vị trí xen kẽ) lớn hơn so với mạng lập phương tâm khối Cơ tính: Xêmentít có tính cứng dòn, khi có mặt trong thép sẽ làm tăng bền cho thép Cơ tính còn phụ thuộc độ hạt hay cấu trúc vi mô cũng như tương quan giữa F và
Xê Từ tính: Ferrit có từ tính ở nhiệt độ dưới 768C (còn gọi là nhiệt độ Curie), Austenite hoàn toàn không có từ tính
Phân loại: dựa vào các đặc điểm trên ta phân ra làm ba loại hợp kim như sau:
Sắt non: chứa hàm lượng C dưới 0,008% trong pha a-Ferrite ở nhiệt độ phòng
Thép: chứa hàm lượng C từ 0,008% – 2,14% (thường <1%) tổ chức gồm a-ferrite và
Xê ở nhiệt độ thường
Gang: chứa hàm lượng C từ 2,14 – 6,17% (thường < 4, 5% C) Quy tắc đòn bẩy và công thức tính hàm lượng C trong mỗi pha: