Báo cáo: Cơ tính vài các thiết bị đi cơ tính pot

Biện pháp tăng aK– Làm cho hạt nhỏ mịn → aK tăng – Hóa bền bề mặt: tôi bề mặt, hóa - nhiệt luyện →tăng độ bền, cứng, tăng tính chống mài mòn cho... Ý nghĩa:– Nhờ xác định được độ bền mỏ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA CƠ KHÍ

Tiểu luận Môn:

VẬT LIỆU CÔNG NGHIỆP

NHÓM 2

ĐỀ TÀI:

CƠ TÍNH VÀ CÁC THIẾT BỊ ĐO CƠ TÍNH

GVHD: Nguyễn Minh Tuấn

Lớp: ĐHCK4B Danh Sách SVTH:

1.Vũ Sĩ Minh _ 08099801

2.Lê Thanh Tuy _ 08105661 3.Nguyễn Công Thới _ 08101051 4.Nguyễn Huỳnh Sơn _ 08111801 5.Nguyễn Ngọc Trí _ 08097701

6.Hoàng Văn Hòa _ 08103741 7.Nguyễn Thanh Hà _ 08100671

II.Thiết bị đo Cơ Tính II.1 Thiết bị đo độ bền II.2 Thiết bị đo độ dẻo II.3 Thiết bị đo độ dai II.4 Thiết bị đo độ cứng

I.Tìm hiểu về Cơ Tính của VLCN

a.Các chỉ tiêu: σđh , σC, σb (kG/mm2, MPa, psi, ksi)

Giới hạn đàn hồi σđh khó xác định cho nên chấp nhận σ0,01 σ0,05

theo công thức sau:

dh

0

dh

F MPa S

b Phương pháp làm tăng độ bền:

• Ta có thể làm tăng độ bền bằng cách: Tăng hoặc Giảm mật độ lệch:

• Giảm: Sợi Fe là 13000 MPa, Fe Armco 220MPa

• Tăng :Biến dạng nguội, hợp kim hóa, nhiệt luyện…

c Các biện pháp hóa bền vật liệu

• Biến dạng dẻo: → tăng mật độ lệch → tăng độ bền: dập,

gò, uốn, gập, kéo, cán nguội → biến cứng, tăng bền

• Hợp kim hóa: đưa nguyên tử lạ vào → tăng xô lệch

mạng và mật độ lệch → tăng độ bền

• Tạo các pha cứng phân tán hay hóa bền tiết pha.

– Nhiệt luyện Tôi + Ram: tôi và sau đó là ram tạo nên sự quá bão hòa → tăng độ bền , độ cứng

– Hóa – nhiệt luyện : thấm C, N… tăng bền, cứng chịu mài mòn, nâng cao bền mỏi

– Làm nhỏ hạt: là biện pháp duy nhất làm tăng các chỉ tiêu bền, dẻo, dai

δ : độ giãn dài tương đối

Ψ : Độ thắt tiết diện tương đối

• c Tính Siêu Dẻo: Vật liệu có δ tới trên 100%

• Biến dạng ở nhiệt độ cao

• d Các cơ chế tăng độ dẻo:

– thay đổi mật độ sai lệch, mức tạp nhiễm, kích thước hạt

– Điều này thường xảy ra bằng cách đưa vào các khuyết tật như các sai lệch tạp nhiễm vào trong vật liệu Để di chuyển các khuyết tật này cần đặt vào các ứng suất lớn hơn

– Các cơ chế cho vật liệu tinh thể bao gồm:

S

=

• c Biện pháp tăng aK

– Làm cho hạt nhỏ mịn → aK tăng

– Hóa bền bề mặt: tôi bề mặt, hóa - nhiệt luyện

→tăng độ bền, cứng, tăng tính chống mài mòn cho

2.4 Độ bền mỏi

• A Định nghĩa: là khả năng vật liệu chống

lại sự phá hủy dưới tác dụng của lực thay đổi theo chu kỳ.

• C Ý nghĩa:

– Nhờ xác định được độ bền mỏi mà ta có thể đánh giá được khả năng chịu lực thay đổi

theo chu khỳ trên bề mặt vật liệu.

• D Nâng cao độ bền mỏi:

– Tạo nên bề mặt lớp ứng suất nén dư bằng

cách phun bi, lăn ép, tôi bề mặt, và hóa nhiệt luyện trên bề mặt kim loại

– Nâng cao độ bền tĩnh  nâng cao độ bền mỏi – Tạo cho bề mặt có độ bóng cao, không có

rãnh, lỗ, tránh được tiết diện thay đổi đột

ngột.

2.6 Độ cứng:

• Khái niệm:

Độ cứng là khả năng chống lại biến dạng dẻo cục

bộ của vật liệu thông qua mũi đâm

Độ cứng Brinen HB:

– HB = F/S: F là tải trọng, S là diện tích chỏm cầu.

– Độ cứng của 1 số loại vật liệu:

• Thép cán( trừ ko gỉ, bền nóng)

• Thép đúc

• Gang xám

• Đồng, latông, brông ở trạng thái biến cứng

• Đồng, latông, brông ở trạng thái ủ

• Đura

– Tuy nhiên độ cứng HB có các nhược điểm sau:

• Không thể đo các vật liệu có độ cứng lớn hon 450 HB,

mẫu phải to, dày, phẳng

0,34 (0,3 0, 4) ( 60) / 6

0, 40 0,55 0,35

b b b b b b

HB

HB HB

HB HB HB

σσσσσσ

Độ cứng Rôcvel HR ( HRC, HRA, HRB)

• Đo độ cứng Rôcvel tiện lợi hơn do nhanh, kết quả đo

cho ngay trên máy và đo được các vất liệu từ tương đối mềm đến cứng, đo tại chỗ, đo được lớp bề mặt.

• Khác với HB, HR là loại độ cứng có qui ước

– Độ cứng Rôcvel theo các thang C, A kí hiệu là HRC, HRA được đo bằng mũi hình nón bằng kim cương dùng đo thép tôi, lớp hóa – nhiệt luyện

– Độ cứng Rôcvel theo các thang B kí hiệu là HRB được đo bằng mũi bi thép tôi dùng để đo thép ủ, thường hóa, gang đúc

Độ cứng Vicke HV

– Là loại độ cứng có phương pháp đo tương tự

Brinen HV = F/S song có những khác biệt sau:

• Mũi đâm kim cương hình tháp 4 mặt đều với góc ở đỉnh giữa hai mặt đối diện là 1360

• Vicke được dùng để đo độ cứng cho mọi vật liệu từ rất mềm đến rât cứng cho các mẫu mỏng được coi là độ cứng chuẩn trong nghiên cứu khoa học

• Quan hệ giữa các loại độ cứng:

– Giữa các loại độ cứng trên không có quan hệ tính toán toán học

– trong thực tế quan hệ các loại độ cứng cao hay thấp theo chỉ tiêu sau:

• loại độ cứng dễ gọt hoặc dập nguội: nhỏ hơn 220HB, 20 HRC, 100HRB

• loại độ cứng trung bình: 250 ~ 450 HB, 25 ~ 45 HRC

• loại độ cứng cao: 50 ~ 64 HRC

• loại độ cứng rất cao: lớn hơn 64 HRC, 84 HRA

• Ý nghĩa:

– Khả năng chống mài mòn trên bề mặt: muốn chống mài mòn thì vật liệu phải có độ cứng cao

– Khả năng cắt gọt của dao hoặc khuông dập nguội:

Độ cứng càng cao thì khả năng cắt càng tốt, sẽ có năng suất lớn.

– Khả năng gia công cắt của phôi: độ cứng của phôi cao

sẽ khó cắt, thấp quá sẽ sinh dẻo với thép thì độ cứng

thích hợp từ 150 ~ 200 HB.

– khả năng chịu áp lực cục bộ của phôi: khi gia công đột

lỗ, uốn, gò, hàn, … bằng áp lực, nếu độ cứng càng cao, vật liệu càng khó gia công.

– Khả năng mài bóng: Độ cứng càng cao, khả năng mài bóng càng tốt.

2.7 Quan hệ giữa các đặc trưng cơ tính

trong vật liệu (thép)

• Trong phạm vi nhất định, độ cứng tăng thì độ

bền tăng

• Độ cứng của vật liệu càng cao thì độ dẻo và độ

dai va đập càng giảm Độ cứng cao khi làm việc

sẽ có độ tin cậy thấp, dễ bị phá hủy giòn:

– trong điều kiện tải lớn khi quá tải sẽ sinh ra nứt gãy đột ngột.

– trong điều kiện tải tĩnh và tải động lớn khi va đập thì dễ bị vỡ, mẻ.

– trong điều kiện chịu mỏi dễ sinh vết nứt rạn trên

b

δσ c

δ σ

• Độ dai va đập aK tỉ lệ với tích hoặc như vậy chỉ cần độ bền hay độ dẻo nhỏ

cũng làm aK kém đi

• Phá hủy giòn rất nguy hiểm:

– Vì không có dự báo từ hình dáng bên ngoài, xảy

ra đột ngột nên dẫn đến hậu quả tai hại.

– Vì độ dai va đập chưa đặc trưng cho loại phá hủy này nên người ta dùng KIC gọi là độ dai

phá hủy ( khả năng chống phá hủy do mở

b

II.THIẾT BỊ ĐO CƠ TÍNH

Kiểu để bàn,kN tuân theo các

tiêu chuẩn ASTM E4, BS 1610,

DIN 51221, ISO 7500/1, EN

10002-2, AFNOR A03-501 và một

số tiêu chuẩn quốc tế khác.

Hãng sản xuất: Instron - Mỹ

• 1.2.Thiết bị kiểm tra

sức bền vật liệu TIME

GROUP

Thông tin sản phẩm:

Máy tính điều khiển servo

thủy lực thử nghiệm máy

phổ chủ yếu được sử dụng

để thực hiện sự căng thẳng,

nén, uốn, cắt thử nghiệm vv

cho vật liệu kim loại Đính

kèm với các phụ kiện đơn

giản và thiết bị, nó có thể

được sử dụng để gỗ, bê

tông, xi măng, cao su, và

như vậy

Dụng cụ đo độ dẻo

Máy đo cơ tính vạn năng Instron 8801

Dòng máy đo Instron 8801 được thiết kế để

đáp ứng các yêu cầu thử nghiệm các tính chất cơ

học tĩnh và động của các loại vật liệu khác nhau

Dòng máy thích hợp cho các phòng thí nghiệm

có khả năng đo:

- Độ bền nén và các thông số liên quan

- Độ bền uốn và các thông số liên quan

- Độ bền kéo và các thông số liên quan

- Độ bền mỏi nén và các thông số liên quan

- Độ bền mỏi uốn và các thông số liên quan

- Độ bền mỏi kéo và các thông số liên quan

Thông số máy

a) Thân máy

+ Máy Instron 8801 cấu tạo bởi hai cột đỡ có độ cứng cao, liên kết chính xác với một mâm đỡ cố định ở phía dưới và một mâm trượt ở phía trên

+ Đầu phát động hỗn hợp có lực tải tối đa 100 kN

+ Cảm biến lực có độ chính xác 0.5% giá trị đo từ toàn thang đo xuống tới 1/100 khả năng đo của cảm biến lực

• 3.1.Máy đo độ dai va

• 4.1 Máy đo độ cứng kim

loại Model: PCE-1000

• Máy PCE-1000 là máy đo độ

cứng chuyên nghiệp cầm tay,

• 4.2.Máy đo độ cứng

Rockwell

• Đo được 3 thang đo

RockWell: HRA (đầu đột

bi), HRB (đầu đột bi) và

HRC (đầu đột kim cương)

- Có 3 cấp điều chỉnh tải

trọng ép ứng với từng

loại mẫu

- Dùng cần gạt tay điều

chỉnh lực ép 3 mức: 60,

100, 150 (kgf)