Nghiên cứu và xác định đo độ cứng của thép cacbon nhiệt luyện bằng phương pháp nhiễu xạ tia x

Trang iv      - ng      cong Gauss. ABSTRACT The hardness is a significant issue of mechanical materials, and usually determined by conventional destructive methods using pointers. This paper studied on the relation between the hardness of quenched and temperred steel C50 and the broadness of the diffraction line, represented by the width of the Gaussian curve method. The experimental result has determined a proportional relation to the line half-width, thus showing a posibility of evaluating the hardness of crystalline materials using X-ray diffraction. Keywords: X-ray diffraction, Hardness, Quenched Steel, Half-width, Gaussian curve. Trang v   TRANG   i  ii  iii  iv  v  ix Danh sách các hình xi Danh sách các  xiii  1 t v 1 II. Các p cng hin nay 1  2  5  8  10  12  12  12 2.  12  12  13  13 -ray. 13  13  15 Trang vi 1.1. 16 ) 17 1.1.2.3. ảệ số phân cực trên mẫu phẳng P(2θ 19  19  19 -polarization(LP) 20 1.2.3. C 20  21  24  24  26   27  30  30 1.4.2. Tôi 31  31  31  31 1.4.2.4. Chn nhi tôi 31 1.4.2.5. Thi gian Tôi 32 1.4.3. Ram 32 1.4.3.1. Phân loi ram 33 1.4.3.1.1.  33 1.4.3.1.2.   : 33 1.4.3.1.3. Ram cao 33  33  34  34 Trang vii  34  34  34  35  35 2.2.2. Ram 36  36  36  36  37  38   40  40  40 Rockwell (HRC) 41  43  43  43  44 3.2.2.2.  45 3.2.2.3.  0 C 45 3.2.2.4.  0 C 46 3.2.2.4.  0 C 47 3.2.2.6.  0 C 48 3.2.2.7.  0 C 49 3.2.2.8.  0 C 50 3.2.2.9.  0 C 51 3.2.2.10.  0 C 52 3.2.2.11.  0 C 54 Trang viii  56 4.              56           ram 57  58  58  I 60  62 O 63  65 Phụ lục 1:  65 Phụ lục 2:  68 Phụ lục 3:   0 C. 71 Phụ lục 4:  0 C 74 Phụ lục 5:  0 C 77 Phụ lục 6: ram 400 0 C 80 Phụ lục 7:  0 C 83 Phụ lục 8:  0 C 86 Phụ lục 9:  0 C 89 Phụ lục 10: 0 0 C 92 Phụ lục 11:  0 C 95 Trang ix   :       SWL :         n 2  :  d : ( hkl ) n :  h :  V :          ( P ) :           (     ) ( Q ) :                       :           o :   :    o :   :   :   :   : ( P ) a :           ( ) b :                  (  -K, Cr-K, Cu-K, Co-K . . .)  : (            ) AB :             BC :                     :        = 0 o R :  Trang x r :  dr :          :         d  :         L :         Lc :                   . dV = Ldrd  :            B I ,  W, là sai lch chun,  m rng cng nhiu x Trang xi DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình A.1: (Máy ki cng Brinel) 1 Hình A.2: (Máy ki cng Brinel) 2 Hình A.3: () 2 Hình A.4: (c vt lõm) 3 Hình A.5:  cng b công) 4 Hình A.6: (Bi lõm) 4 Hình A.7: ( Bi  cng theo chiu sâu vt lõm) 5 Hình A.8: (Máy ki cng Vicker: Brinel) 5 Hình A.9: (Hình dng vt lõm) 6 Hình A.10: (c vt lõm và giá tr  cng) 6 Hình A.11: ( không gian c) 7 Hình A.12: ( cng Vickers ca mt s vt liu) 7 Hình A.13: ( thit b  cng Rockwell) 8 Hình A.14.a: (c vt l cng Rockwell) 9 Hình A.14.b: c vt l cng Rockwell) 9 Hình B1.1: (nh lut Bragg) 13 Hình B1.2: (mi quan h gi nhiu x I) 14 Hình B1.3: (mi quan h giu x) 15 Hình B1.4: (Mi quan h ginh nhiu x) 16 Hình B1.5: (Nhiu x trên mt phân t) 17 Hình B1.6: (H s lorent) 18 Hình B.1.7: ng nhiu x ca vt liu Al 2024-T3) 19 Hình B.1.8: (S phát tán t mm M) 20 Hình B1.9: (Chung phông cng nhiu) 21 Hình B1.10: (ng cc tinh th n nhiu) 25 Hình B1.11: ng nhiu x ng nhiu x) 25 Hình B1.12:  rng nhiu x) 26 Trang xii Hình B1.13:  rng nhiu x) 27 Hình B1.14: ng nhiu x c ni suy bng cong Gauss) 28 Hình B1.15: (            ) 30 Hình B2.1: (Kiu mng tinh th thép C50) 34 Hình B2.2: (Thc hin nhit luyn ti DH SPKT TP) 35 Hình B2.3: (u  c nh ) 36 Hình B2.4: u x ti trung tâm ht nhân) 38 Hình B3.3:  39 Hình B3.4:  41 Hình B3. 5: model HRC-150 41 Hình B3.6: (Hàm Gaussian amp) 41 Hình B3.7: ng nhiu x mu không nhit luyn) 42 Hình B3.8: ng nhiu x mu Tôi ) 43 Hình B3.9: ng nhiu x mu nhit luyn (tôi + ram 250 0 C) 44 Hình B3.10: ng nhiu x mu nhit luyn (tôi +ram 300 0 C) 45 Hình B3.11: ng nhiu x mu nhit luyn (tôi +ram 350 0 C)) 46 Hình B3.12: ng nhiu x mu nhit luyn tôi +ram 400 0 C) 47 Hình B3.13: ng nhiu x mu nhit luyn (tôi +ram 450 0 C) 48 Hình B3.14: (ng nhiu x mu nhit luyn tôi +ram 500 0 C) 50 Hình B3.15: ng nhiu x mu nhit luyn (tôi +ram 550 0 C) 51 Hình B3.16: ng nhiu x mu nhit luyn tôi +ram 600 0 C) 52 Hình B3.17: ng nhiu x mu nhit luyn (tôi +ram 650 0 C) 53 Hình B4.1: (Bi mi quan h  cng b (HRC) và nhi ram) 56 Hình B4.2: (Bi gia b rng trung bình B và nhi ram) 57 Hình B4.3:  th mi quan h ging Rockwell và B rng trung bình B các mu thc nghim) 59 Trang xiii Hình B4.4:  th biu din mi quan h ging Rockwell và b rng trung bình (B) và b rng nhiu x B I .) 60 [...]... nhằm x c định sự thay đổi pha của thép tôi và ram, thể hiện qua độ cứng, với bề rộng trung bình của đư ng nhiễu x tia X, từ đó đề xuất phương pháp đo độ cứng cho các vật liệu tinh thể bằng phương pháp không phá hủy V Nhi m v của đề tƠi vƠ gi i h n đề tƠi 1 Nhi n v Nghiên cứu kết qu bề rộng đư ng nhiễu x tia X khi chiếu vào vật liệu, đo độ cứng của vật liệu với phương pháp đo độ cứng Rockwell (HRC) X ... yn xn  x0 xn  x0 xn  x0 (2.5) 1.2.4 X c định chỉ s cho gi n đồ nhi u x : X c định chỉ s ” là ghi chỉ s εiller chính x c cho mỗi nh nhiễu x trong gi n đồ nhiễu x Các nh nhiễu x đó cũng được gọi là các ph n x và có thể sử dụng c hai thuật ngữ này cho nhau Đặc biệt lưu ý rằng x c định chính x c chỉ s nhiễu x được tiến hành chỉ khi tất c các nh nhiễu x trong gi n đồ nhiễu x đềuđược tính đến và không... hưởng đến độ rộng đường nhiễu x tia X – quang”, Thực hiện năm 2008 t i đ i học SPKT TP HCM εặt khác độ cứng của vật liệu liên quan đến cấu trúc tinh thể của vật liệu Vậy độ rộng của đư ng nhiễu x này thì suy ra được m i quan hệ với độ cứng của vật liệu B i vậy hướng nghiên cứu đề tài là dựa vào bề rộng trung bình đư ng nhiễu x để nghiên cứu và x c định độ cứng Độ cứng là thước đo sức bền của vật liệu... Tuy vậy thì các phương pháp x c định độ cứng trên thư ng vẩn ph i phá hủy hay làm trầy x ớc vật liệu đo nên sau khi đo xong bề mặt vật liệu đo bị hư h i III H ng nghiên c u Phương pháp nhiễu x tia X được sử dụng để x c định ứng suất dư, tính ứng suất m i, x c định pha tinh thể mà không phá hủy chi tiết mẫu Nhiều nghiên cứu trước đây cho thấy, bất cứ sự thay đổi nào trong cấu trúc của vật liệu tinh... n, độ bền, mài mòn, trầy x ớc của vật liệu Cùng với sự phát triển của khoa học vật liệu đã có rất nhiều phương pháp đo độ cứng ra đ i Một s phương pháp đo độ cứng thư ng được biết đến, đặc biệt ứng dụng cho lĩnh vực vật liệu kim lo i Hình A.1: εáy kiểm tra độ cứng Brinel Độ cứng là kh năng ch ng l i biến d ng dẻo cục bộ và có liên quan chặt chẽ đến độ bền kéo Độ cứng được x c định bằng cách đo mức độ. .. của đư ng nhiễu x Gi sử ta có một tập các dữ liệu nhiễu x từ (x0 ,y0) đến (xn,yn) được biểu diễn trên hình B1.4 Cư ng độ phông được định nghĩa là đư ng thẳng n i từ điểm (x0 ,y0) đến (xn,yn) của đư ng nhiễu x Ta cóμ MN AC ,  PQ AB x x AC MN  PQ  i 0 ( yn  y0 ) AB xn  x0 (2.4) Cư ng độ phông ybi t i xi bất kỳ được tính từ biểu thứcμ ybi  y0  xi  x0 x x x x ( yn  y0 )  n i y0  i 0 yn xn... hiện nhiễu x trên mẫu cần đo ứng suất và củng thu được đư ng nhiễu x tương tự tuy nhiên đỉnh nhiễu x sẻ bị lệch đi: ł = (d – d0)/d0, với d là kho ng cách của các mặt nhiễu x hkl của vật cần đo, d 0 là kho ng cách của mặt nhiễu x của mẫu Hình B1.3: ε i quan hệ giữa góc 2theta và đỉnh nhiễu x Hình B1.4: M i quan hệ giữa góc 2theta và đỉnh nhiễu x Trang 15 Tuy nhiên cư ng độ nhiễu x còn phụ thuộc vào các... hkl (mặt ph n x ) và một góc nhiễu x 2 sẻ cho một đư ng nhiễu x nhất định và đỉnh nhiễu x là vị trí có cư ng độ I cực đ i Bằng cách chúng ta thực hiện nhiễu x cho vật mẫu(là vật nhiễu x tr ng thái tự nhiên không tồn t i ứng suất) với thiết bị có cùng công suất, bước sóng chùm tia tới, mặt phẳng nhiễu x có chỉ s εillier h,k,l, và cùng góc nhiễu x 2 sẽ thu được đư ng nhiễu x có đỉnh nhiễu x Củng với điều... dùng phương pháp thủ công để kiểm tra như hình vẽ sauμ Hình A.5: Đo độ cứng bằng phương pháp thủ công mũi thử - Độ cứng Brinell có thể x c định theo biểu đồ vết lõm sauμ Hình A.6:Biểu đồ lõm Trang 4 Hình A.7:Biểu đồ x c định độ cứng theo chiều sâu vết lõm 2 Đ c ng Vickers (HV): 2.1 Định nghĩa Để đo độ cứng Vickers vết lõm được t o ra bằng mũi kim cương hình chóp, sử dụng lực tác dụng phù hợp với độ cứng. .. mặt phẳng nguyên tử vào vật rắn tinh thể sẻ xuất hiện các tia nhiễu x với cư ng độ và các phương khác nhau, các phương nhiễu x phụ thuộc vào bước sóng của bức x tới và b n chất của mẫu tinh thể Định luật Bragg thiết lập m i quan hệ giữa bước sóng tia X và kho ng cách giữa các mặt nguyên tử Các gi thuyết μ Các mặt phẳng nguyên tử ph n x các bức x tới ph i độc lập, các tia tới ph i tán x hoàn toàn Gi sử . εáy đo độ cứng Rockwell sử dụng mũi đâm bằng thép để đo độ cứng các vật liệu mềm và mũi đâm hình nón bằng kim cương cho các vật liệu cứng. Sư đo bắt đầu bằng tác dụng ti trọng sơ bộ để định. bộ và có liên quan chặt chẽ đến độ bền kéo. Độ cứng được x c định bằng cách đo mức độ chng li lực ấn của mũi đâm có dng chuẩn lên bề mặt vật liệu. Vật liệu mũi đâm có thể là thép đã nhiệt. gin có thể dùng phương pháp thủ công để kiểm tra như hình vẽ sauμ - Độ cứng Brinell có thể x c định theo biểu đồ vết lõm sauμ Hình A.5: Đo độ cứng bằng phương pháp thủ công mũi