Thông tin tài liệu
2.1. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM
KHÁI NIỆM CHUNG
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG
Vỏ động cơ –
Gang hoặc
Hợp kim
Nhôm
Vỏ xe – Thép
tấm hoặc
Nhựa tổng
hợp
Ghế ngồi Nhựa
Kính chắn
Mặt đèn hậu Nhựa
Chụp Bugi Gốm
Dây điện Đồng
Chương II
VẬT LIỆU DÙNG TRONG CÔNG NGHIỆP
Dây tóc bóng
đèn - Vonfram
Chắn nước Nhựa
Vành xe – Thép
hoặc Hợp kim
Nhôm
Dầm xe - Thép
Ống xả - Thép
không gỉ
Lốp xe – Cao su
Hình 1: Một vài dạng vật liệu được sử dụng trong xe Ôtô – Kim loại, Hợp kim và Vật liệu phi kim
End Show
>
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Next >>
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
2.1. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
2.1. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM
Ứng xử và các Tính chất của vật liệu
Vật liệu dïng trong c«ng nghiệp gia công cơ khí
Cấu trúc
Kim loại và
Hợp kim
Nhựa
Gốm
Composit
Kim loại màu
Thép kết cấu
Nhôm
Nằm trong sự quan tâm
chính của môn học CKĐC !
Hoá – Lý tính
Tính công nghệ
Khối lượng riêng
Tính đúc
Độ bền
Nhiệt độ nóng chảy
Tính rèn
Cấu tạo mạng tinh thể
Độ dẻo
Tính giãn nở
Tính hàn
Tổ chức
Độ đàn hồi
Tính dẫn nhiệt
v.v..
Thành phần pha
Độ cứng
Tính dẫn điện
v.v..
Độ bền mỏi
Từ tính
Dạng liên kết
Kim loại
đen
Cơ tính
của vật liệu
Thép không gỉ
Đồng
Thép dụng cụ
Titan
Độ giãn dài tương đối
Tính chịu ăn mòn
Gang
Vonfram
v.v..
Độ dai va chạm
Tính chịu nhiệt
v.v..
v.v..
Tính chịu axit
v.v..
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
2.1. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM
2.1. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM
2.1.1. Cơ tính
B. Độ cứng
Cơ tính là đặc trưng cơ học biểu thị khả năng của kim
loại và hợp kim chịu tác dụng của các loại tải trọng:
- Khả năng của vật liệu chống lại biến dạng dẻo
cục bộ khi có ngoại lực tác dụng thông qua vật
nén.
A. Độ bền
- Khả năng của vật liệu chịu tác dụng của tải
trọng mà không bị phá huỷ.
- Ký hiệu: σ
Độ bền kéo: σk
Độ bền nén: σn
Độ bền uốn: σu
- Các phương pháp đo
Phá
huỷ
l0
σk =
P
2.1.1. Cơ tính
+ Độ cứng Brinen
+ Độ cứng Rốcoen
+ Độ cứng Vicke
(HB)
(HRB, HRC, HRA)
(HV)
P
( N / mm 2 )
Fo
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
2.1. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
2.1. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM
2.1.1. Cơ tính
C. Độ giãn dài tương đối [δ%]
- Là tỷ lệ tính theo phần trăm giữa lượng giãn
dài sau khi kéo và chiều dài ban đầu.
δ=
l1 − l0
×100%
l0
D. Độ dai va chạm ak (J/mm2) (kJ/m2)
- Khả năng chịu tải trọng tác dụng đột ngột
(tải trọng động) mà không bị phá huỷ.
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
2.1. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM
2.1. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM
γ=
2.1.2. Lý tính
a. Khối lượng riêng (g/cm3)
- Là khối lượng của 1cm3 vật chất.
P
( g / cm3 )
V
b. Nhiệt độ nóng chảy
- Là nhiệt độ nung nóng mà tại đó sẽ làm cho kim
Gang: 1130 –
c. Tính giãn nở
- Là khả năng giãn nở của kim loại khi nung nóng.
chất khác như Ôxy, Axit, v.v.. Mà không bị phá huỷ.
1350oC
Sắt nguyên chất: 0,0000118/1mm
Thép: 0,0000120/1mm
d. Tính dẫn nhiệt
- Là khả năng dẫn nhiệt của kim loại.
Bạc: 1 Æ Đồng: 0,9 ÆNhôm: 0,5 ÆSắt: 0,15
e. Tính dẫn điện
- Là khả năng truyền dòng điện của kim loại.
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
- Là độ bền của kim loại đối với những tác dụng hoá học của các
Sắt nguyên chất: 1535oC
loại chuyển từ thể rắn sang thể lỏng
f. Từ tính
- Là khả năng dẫn từ của kim loại.
2.1.3. Hoá tính
a. Tính chịu ăn mòn.
- Là độ bền của kim loại đối với sự ăn mòn của môi
trường xung quanh.
b. Tính chịu nhiệt
- Là độ bền của kim loại đối với sự ăn mòn của Ôxy
Ví dụ như trong cắt khí Ôxy-Axêtylen
trong không khí ở nhiệt độ cao.
c. Tính chịu axít
- Là độ bền của kim loại đối với sự ăn mòn của Axít
Bạc Æ Đồng ÆNhôm Æ…Hợp kim
Sắt, Niken, Coban và hợp kim của chúng Æ Kim loại từ tính
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
2.1. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM
2.2. CẤU TẠO VÀ SỰ KẾT TINH CỦA KIM LOẠI
2.1.4. Tính công nghệ
2.2.1. Cấu tạo của kim loại nguyên chất
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
-Là khả năng của kim loại và hợp him cho phép gia công nóng hay
gia công nguội.
Gia công nguội (Cold working) : T/Tm < 0,3
Tm: Nhiệt độ nóng chảy của kim loại
Gia công trung gian (Warm working) : T/Tm = 0,3 đến 0,5
Gia công nóng (Hot working) : T/Tm > 0,6
a. Tính đúc
- Đặc trưng bởi: Độ chảy loãng, Độ co, Tính thiên tích.
Thép có tính rèn cao (To).
b. Tính rèn
- Là khả năng biến dạng vĩnh cửu của kim loại khi
chịu tác dụng của ngoại lực mà không bị phá huỷ.
Gang không có tính rèn.
Đồng, Chì rèn tốt ở nhiệt độ bình thường.
c. Tính Hàn
- Là khả năng tạo thành liên kết giữa các chi tiết bằng
phương pháp hàn
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
2.2. CẤU TẠO VÀ SỰ KẾT TINH CỦA KIM LOẠI
2.2.1. Cấu tạo của kim loại nguyên chất
) Kim lo¹i cã cÊu t¹o tinh thÓ
CÊu tróc cña kim lo¹i
Mét sè chi tiÕt m¸y b»ng
kim lo¹i
S¬ ®å m¹ng tinh thÓ cña KL
Ghi nhí:
- C¸c nguyªn tö KL ph©n bè theo mét quy luËt nhÊt ®Þnh
- NhiÒu m¹ng tinh thÓ s¾p xÕp thµnh m¹ng kh«ng gian
CÊu tróc KL nhìn qua kÝnh
hiÓn vi ®iÖn tö
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
¤ c¬ b¶n:
Liªn kÕt kim lo¹i nhê ®¸m m©y
®iÖn tö
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
- Mçi nót m¹ng ®−îc coi lµ t©m cña c¸c nguyªn tö
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
C¸c kiÓu ¤ c¬ b¶n:
lµ phÇn kh«ng gian nhá nhÊt cña m¹ng tinh thÓ
1. LËp ph−¬ng thÓ t©m:
Ký hiÖu:
¤ c¬ b¶n cña m¹ng
tinh thÓ KL
2. LËp ph−¬ng diÖn t©m:
Ký hiÖu:
M¹ng tinh thÓ cña KL nhìn d−íi
kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
2. Lôc ph−¬ng dµy ®Æc :
Ký hiÖu:
) Tuú theo lo¹i « c¬ b¶n ng−êi ta x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè m¹ng
Th«ng sè m¹ng lµ gi¸ trÞ ®é dµi ®o theo chiÒu c¹nh cña «
- M¹ng lËp ph−¬ng: chØ cã mét th«ng sè m¹ng la a
- M¹ng lôc gi¸c: cã 2 th«ng sè m¹ng lµ a vµ c
) Ьn vÞ ®o cña th«ng sè m¹ng lµ Angstrong (Ao): 1Ao = 10-8cm
*. Sù biÓn ®æi m¹ng tinh thÓ cña kim lo¹i :
Khi ®iÒu kiÖn ngoµi thay ®æi (¸p suÊt, nhiÖt ®é, v.v..) tæ chøc kim lo¹i sÏ thay ®æi theo
Ký hiÖu:
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
2.2. CẤU TẠO VÀ SỰ KẾT TINH CỦA KIM LOẠI
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
Sơ đồ tổ chức thô dại của thỏi đúc
2.2.2. Sự kết tinh của kim loại
- Kim loại chuyển trạng thái từ Lỏng sang Rắn Æ Kết tinh
1- Hạt mịn, đều trục
2- Dạng trụ, trục vuông góc với thành
khuôn
3- Tinh thể lớn, đều trục
D¹ng « c¬ b¶n thay ®æi
Th«ng sè m¹ng cã gi¸ trÞ thay ®æi
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
}
Sù biÓn ®æi m¹ng tinh thÓ
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
Quá trình kết tinh của Sắt nguyên chất
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
Tèc ®é nguéi
to C
T1
T
CR = tgα
Nhiệt độ, oC
Lỏng
Bắt đầu kết tinh
Kết thúc kết tinh
α
T2
Nhiệt độ kết tinh
Rắn
τ (s)
0
Lỏng
tn
+
Lỏng
Rắn
Rắn
Thời gian (s)
t
Làm nguội tự
nhiên
Tổ chức
xuyên tinh
Tổ chức
đều trục
Quá nung
Nhiệt độ rót
thấp
Đ−êng nguéi
) Đèi víi mçi kim lo¹i nguyªn chÊt, b»ng thÝ
nghiÖm ng−êi ta x¸c ®Þnh ®−îc mét ®−êng nguéi
nhÊt ®Þnh
Đường nguội
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
) Kim lo¹i kÕt tinh theo mét qu¸ trình gåm nhiÒu giai ®o¹n
to C
C¸c giai ®o¹n cña Qu¸ trình kÕt tinh
Trung t©m kÕt tinh – t©m mÇm
Qu¸ trình kÕt tinh ph¸t triÓn
to C
KÕt thóc qu¸ trình kÕt tinh
Pha láng
τ (s)
T©m mÇm:
- cã thÓ lµ c¸c ph©n tö t¹p chÊt kh«ng nãng chảy nh− bôi t−êng lß
- chÊt s¬n khu«n v.v…
- t©m mÇm tự sinh h×nh thµnh ë những nhãm nguyªn tö cã trËt tù ®¹t ®Õn kÝch th−íc ®ñ lín
Nhiệt ®é
kÕt tinh
Pha r¾n
τ (s)
) Tuú theo vËn tèc nguéi kh¸c nhau mµ l−îng t©m hÇm xuÊt hiÖn nhiÒu hay Ýt, sù kÕt tinh sÏ t¹o ra sè
l−îng ®¬n tinh thÓ (hay h¹t) nhÊt ®Þnh
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
2.3. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỢP KIM
H−íng kÕt tinh
2.3.1. PHA
lµ những phÇn tö cña hîp kim cã thµnh phÇn ®ång nhÊt ë cïng mét tr¹ng th¸i vµ ngăn c¸ch víi
c¸c pha kh¸c b»ng bÒ mÆt ph©n chia (nÕu ë tr¹ng th¸i r¾n thì ph¶i cã sù ®éng nhÊt vÒ cïng mét kiÓu
m¹ng vµ th«ng sè m¹ng)
PHA
) Mét tËp hîp c¸c pha ë tr¹ng th¸i c©n b»ng gäi lµ hÖ hîp kim
A
A
B
B
B
A
A
A
A
B
A
B
B
A
2.3.2. NGUYÊN
NGUYÊN
lµ mét vËt chÊt ®éc lËp cã thµnh phÇn kh«ng ®æi, t¹o nªn c¸c pha cña hÖ. Trong mét sè tr−êng
hîp nguyªn còng lµ c¸c nguyªn tè ho¸ häc hoÆc lµ hîp chÊt ho¸ häc cã tÝnh æn ®Þnh cao
KÕt tinh kiÓu nh¸nh c©y
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
2.3. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỢP KIM
2.3.3. CÁC TỔ CHỨC CỦA HỢP KIM
2. Hîp chÊt ho¸ häc:
1. Dung dÞch ®Æc:
Pha ®−îc t¹o nªn do sù liªn kÕt giữa c¸c nguyªn tè kh¸c nhau theo mét tû lÖ x¸c ®Þnh gäi lµ hîp chÊt
ho¸ häc
Hai hoÆc nhiÒu nguyªn tè cã kh¶ năng hoµ tan vµo nhau ë tr¹ng th¸i ®Æc gäi lµ dung dÞch ®Æc
Cã hai lo¹i dung dÞch ®Æc:
VÝ dô: Hîp chÊt ho¸ häc Fe3C rÊt æn ®Þnh
- dung dÞch ®Æc thay thÕ
- dung dÞch ®Æc xen kÏ
3. Hçn hîp c¬ häc:
Dung dịch xen kẽ
Dung dịch đặc thay thế
Những nguyªn tè kh«ng hoµ tan vµo nhau còng kh«ng liªn kÕt ®Ó t¹o thµnh hîp chÊt ho¸ häc mµ chØ
liªn kÕt víi nhau b»ng lùc c¬ häc thuÇn tuý, thì gäi hÖ hîp kim ®ã lµ hçn hîp c¬ häc
B
- Thay thế các nguyên tử ở nút mạng.
- Xen kẽ vào các các lỗ trống giữa các nút mạng.
- Có thể hoà tan vô hạn
- Hoà tan có hạn
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
) hçn hîp c¬ häc kh«ng lµm thay ®æi m¹ng nguyªn tö cña c¸c nguyªn tè thµnh phÇn
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
4. Giản ®å tr¹ng th¸i cña hîp kim:
Cấu trúc của hợp kim:
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
lµ sù biÓu diÔn qu¸ trình kÕt tinh cña hệ hîp kim
C¸ch x©y dùng Gi¶n ®å tr¹ng th¸i cña hÖ Hîp kim
Nguyªn tö
Hydro
Nguyªn tö
S¾t
Nguyªn tö
Titan
Nguyªn tö S¾t
) X©y dùng gi¶n ®å tr¹ng th¸i b»ng
ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch nhiÖt, nghÜa lµ
thiÕt lËp c¸c ®−êng nguéi
Nguyªn tö Titan
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
) Dùa vµo c¸c ®−êng nguéi, ta x¸c ®Þnh ®−îc c¸c ®iÓm tíi h¹n cña mçi hîp kim
) Đ−a tÊt c¶ c¸c ®iÓm tíi h¹n lªn 1 gi¶n ®å tæng hîp, ta cã gi¶n ®å tr¹ng th¸i cña hÖ hîp kim
) Qu¸ trình kÕt tinh phô thuéc vµo nhiÖt ®é vµ nång ®é cña c¸c chÊt t¹o thµnh
to C
C¸c ®−êng nguéi cña c¸c hîp kim chì - antimon:
375
0
0
0
95%Pb
5%Sb
100%Pb
to C
to C
to C
to C
0
90%Pb
10%Sb
Pha láng
ACB: ®−êng láng
0
DCE: ®−êng ®Æc
75%Pb
25%Sb
87%Pb
13%Sb
Sb + Láng
Pb + Láng
DCE: ®−êng cïng tinh
1
325
1’
1
200
3
2
2’
2
2
3
3
τ
2’
2’
1
2
3
τ
3
τ
τ
E
Điểm cùng tinh
) Gi¶n ®å tr¹ng th¸i
chØ râ c¶ tæ chøc cña
hîp kim trong c¸c ®iÒu
kiÖn c©n b»ng
1
2’
246
C
D
246
1
to C
A
375
[Pb + Sb]
to C
B
Pb + [Pb + Sb]
Sb + [Pb + Sb]
200
τ
0
5
10
13
25
40
60
80
100% Pb
95
90
87
75
60
40
20
100% Sb
0
Giản ®å tr¹ng th¸i cña hÖ hîp kim chì - antimon
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
Các loại giản đồ trạng thái của hợp kim 2 nguyên:
Các loại giản đồ trạng thái của hợp kim 2 nguyên:
to C
to C
to C
to C
to C
to C
to C
[AmBm]
to C
Pha láng
Pha láng
α+L
Pha láng
B+L
A+L
0
100% B
0
0
α
0
Loại II
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
β
[α + β]
B+
[A+B]
100% B
100% A
Loại I
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
[A+B]
A + [A+B]
100% A
L+β
L+α
α
Pha láng
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
0
100% B
100% A
0
0
Loại III
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
AmBm
100% A
100% B
0
Loại IV
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
HỢP KIM
Fe - C
toC
1600
Giản đồ trạng thái Fe-Fe3C (Sắt-Cácbon)
B
A
Fe3C
1500
E
Ostenit (γ)
C
1147oC
F
1100
1000
G
II
A3
γ+F
800
Ferit + XêIII
S
700
Ferit
F+P
600 Q
A1
Peclit
P
0
0,81
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
- Chịu mài mòn tốt.
2,14
- Tính công nghệ kém,
XeI + Le
727oC
K
P + Xê + Lê
2
3
- Độ cứng cao,
- Độ giòn lớn,
Lêđebuarit (Lê)
γ + Xê + Le
911oC
900
+ Xê: hợp chất hoá học Fe-C
(%C=6,67%), có mặt ở hầu hết các
khu vực.
( L+XeI )
1200
cm
PSK(A1) - Chuyển
biến cùng tinh
Lỏng +
Xêmentit
L+
γ
A
GS(A3), ES(Acm),
GP, PQ - Giới hạn
chuyển biến pha.
1300
Xê
AECF - Đường đặc
XÊMENTIT – (XÊ)
Lỏng (L)
1400
γ+
ACB - Đường lỏng
HỢP KIM Fe - C
Xê + Lê
4
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
4,43
5
6
6,67%C
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
HỢP KIM Fe - C
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
HỢP KIM Fe - C
OSTENIT – (γ)
FERIT – (α)
γ : Dung dịch đặc xen kẽ của C
α
: Dung dịch đặc xen kẽ của C
trong Fe α
trong Fe γ
Tại 727oC : 0,8%C
Tại 727oC hoà tan 0,02%C
Nhiệt độ hoà tan giảm Æ Fe nguyên
chất
Tại 1147oC : 2,14%C
- Pha dẻo, dai, dễ biến dạng.
- Chỉ tồn tại trên 727oC Æ không
quyết định tc Cơ học. Chỉ có ý nghĩa
khi gia công Áp lực và Nhiệt luyện.
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
- Dẻo, Mềm và Độ bền thấp
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
HỢP KIM Fe - C
HỢP KIM Fe - C
PECLIT – (P)
LÊĐÊBUARIT – (Lê)
P : (Tổ chức hai pha)
Lê :
. Hỗn hợp cơ học: F + XêII
. Hỗn hợp cơ học: γ + XêI
. F và Xê cùng kết tinh ở thể rắn
ÆCùng tích Peclit
. (1147oC, 4,43%C): γ và Xê cùng kết
tinh từ pha lỏng
ÆCùng tinh Lêđêbuarit.
- Tính chất cơ học phụ thuộc vào
lượng F và Xê và hình dạng của Xê.
(Hạt, Tấm).
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
- Độ cứng cao, Dòn (do Xê cao)
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
HỢP KIM Fe - C
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
PHÂN LOẠI HỢP KIM Fe - C
GRAPHIT
Fe – C (Fe-Fe3C)
Thép C (C2,14%)
T/c:
. Kém bền
. Dòn
. Nở thể tích khi kết tinh
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
Thép
trước
cùng
tích
Thép
cùng
tích
Thép
sau
cùng
tích
Gang
trước
cùng
tinh
Gang
cùng
tinh
Gang
sau
cùng
tinh
C (=)
0,8%
C (=)
4,43%
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
II. THÉP CÁC BON
II. THÉP CÁC BON
2.2. Ph©n lo¹i
2.1. Kh¸i niÖm
- ThÐp cacbon lµ hîp kim
cña Fe-C víi hµm l−îng
cacbon nhá h¬n 2,14%.
Æ Nguyªn tè ¶nh h−ëng lín : Cacbon. ChØ cÇn thay ®æi mét l−îng rÊt nhá
C, ®∙ lµm thay ®æi nhiÒu tÝnh chÊt lý, ho¸ cña thÐp
- C tăng Æ Đé cøng vµ ®é bÒn cña thÐp tăng lªn cßn ®é dÎo vµ ®é dai
l¹i gi¶m xuèng
- Ngoµi ra trong thÐp
cacbon cßn chøa mét l−îng
t¹p chÊt nh− Si, Mn, S, P,
…
- Thay ®æi hµm l−îng cacbon Æ lµm thay ®æi c¶ tÝnh c«ng nghÖ, tÝnh
®óc, tÝnh hµn vµ tÝnh rÌn dËp
* C¸c t¹p chÊt cã lîi trong thÐp cacbon: Si vµ Mn
- Khi hµm l−îng cña chóng thÝch hîp
(Mn ≤ 0,75% vµ Si ≤ 0,35%)
cã kh¶ n¨ng: Æ khö «xy khái c¸c «xyt s¾t,
Æ lµm t¨ng ®é bÒn, ®é cøng cña thÐp.
- Tuy nhiªn kh«ng nªn cho nhiÒu t¹p chÊt lo¹i nµy v× nã
sÏ ph−¬ng h¹i ®Õn mét sè tÝnh c«ng nghÖ nh− gia c«ng c¾t
gät nhiÖt luyÖn v.v…
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
II. THÉP CÁC BON
* C¸c t¹p chÊt cã h¹i cho thÐp cacbon: P vµ S
- Nguyªn tè S sÏ lµm cho thÐp bÞ dßn nãng (bë nãng)
- Nguyªn tè P l¹i lµm thÐp bÞ ph¸ huû ë tr¹ng th¸i
nguéi (dßn nguéi)
) V× thÕ cÇn h¹n chÕ S vµ P d−íi møc 0,03%!
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
1. Theo tæ chøc tÕ vi vµ hµm l−îng C
(trªn gi¶n ®å tr¹ng th¸i)
2. Theo hµm l−îng C th−êng dïng.
- ThÐp tr−íc cïng tÝch víi tæ chøc Ferit + Peclit
(C < 0,8%).
5. Theo c«ng dông
C < 0,25%
- ThÐp cacbon trung b×nh: C = 0,25% ... 0,5%
- ThÐp cïng tÝch: thÐp cã tæ chøc Peclit
(C = 0,8%)
- ThÐp cacbon cao:
C > 0,5%
- ThÐp sau cïng tÝch trong ®ã cã Peclit + Xªmentit
(C > 0,8%)
3. Theo ph−¬ng ph¸p luyÖn kim
4. Theo ph−¬ng ph¸p khö ¤xy
- ThÐp lß chuyÓn:
chÊt l−îng kh«ng cao, hµm l−îng kÐm chÝnh x¸c.
-ThÐp lß m¸c tanh (Martin): chÊt l−îng cao h¬n
trong lß chuyÓn mét Ýt.
- ThÐp s«i:
chøa nhiÒu rç khÝ nªn kÐm dÎo vµ dai
- ThÐp nöa s«i:
chÊt l−îng cao h¬n thÐp s«i v× cßn Ýt rç khÝ h¬n
- ThÐp l¾ng:
®é bÒn cao h¬n thÐp s«i vµ thÐp nöa s«i
- ThÐp lß ®iÖn: chÊt l−îng cao h¬n nhiÒu, khö hÕt
t¹p chÊt tíi møc thÊp nhÊt.
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
II. THÉP CÁC BON
2.2. Ph©n lo¹i (tiếp theo)
- ThÐp cacbon thÊp:
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
2.2. Ph©n lo¹i (tiếp theo)
5. Theo c«ng dông
So sánh các loại ký hiệu
ThÐp cacbon th«ng dông (thÐp th−êng):
- C¬ tÝnh kh«ng cao Æ chØ dïng ®Ó chÕ t¹o c¸c chi tiÕt m¸y,
c¸c kÕt cÊu chÞu t¶i nhá...
- Th−êng dïng trong ngµnh x©y dùng, giao th«ng,…
Liªn X«
(GOST 380 - 71)
Liªn bang Nga
(GOST2772-88)
ThÐp cacbon th«ng dông (thÐp th−êng):
ViÖt Nam
(TCVN1765-75)
CT0
CT31
- C¬ tÝnh kh«ng cao Æ chØ dïng ®Ó chÕ t¹o c¸c chi tiÕt m¸y,
c¸c kÕt cÊu chÞu t¶i nhá...
- Th−êng dïng trong ngµnh x©y dùng, giao th«ng…
Ký hiệu
CT1
CT33
Ký hiệu
ThÐp cacbon th«ng dông ®−îc ký hiÖu b»ng hai chữ CT vµ
chia ba nhãm A, B vµ C.
CT2
CT34
Nhãm A:
Nhãm B:
ChØ ®¸nh gi¸ b»ng
c¸c chØ tiªu c¬ tÝnh
(®é bÒn, ®é dÎo, ®é
cøng, v.v…)
иnh gi¸ b»ng
thµnh phÇn ho¸ häc.
CT3
CT245*
CT38
CT4
CT275
CT42
CT5
CT285
CT51
CT6
CT345
Nhãm C:
иnh gi¸ b»ng c¶
hai chØ tiªu c¬ tÝnh
vµ thµnh phÇn ho¸
häc.
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
CT375
CT61
* BiÓu thÞ ®é bÒn
σ02= 245MPa
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
ThÐp cacbon th«ng dông ®−îc ký hiÖu b»ng hai ch÷ CT vµ
chia ba nhãm A, B vµ C.
Nhãm A:
Nhãm B:
ChØ ®¸nh gi¸ b»ng
c¸c chØ tiªu c¬ tÝnh
(®é bÒn, ®é dÎo, ®é
cøng, v.v…)
иnh gi¸ b»ng
thµnh phÇn ho¸ häc.
Nhãm C:
иnh gi¸ b»ng c¶
hai chØ tiªu c¬ tÝnh
vµ thµnh phÇn ho¸
häc.
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
) TCVN 1756 -75 quy ®Þnh ký hiÖu
thÐp th«ng dông: sau CT ghi chØ sè
giíi h¹n bÒn σb [kG/mm2] thÊp nhÊt
øng víi mçi ký hiÖu
VÝ dô: CT38 cã giíi h¹n bÒn
σb = 38 ÷ 49kG/mm2 (380 ÷ 490N/mm2)
) C¸c nhãm B vµ C còng cã ký hiÖu
trªn c¬ së nhãm A nh−ng thªm vµo phÝa
tr−íc ch÷ c¸i B hay C ®Ó ph©n biÖt
VÝ dô: CT31 → BCT31 → CCT31
>> ThÐp s«i : thªm ký tù S vµo phÇn cuèi, vÝ dô CT31S
>> ThÐp nöa s«i: thªm ký tù n vµo phÇn cuèi, vÝ dô: CT31n
>> ThÐp kh«ng cã ký hiÖu thªm lµ ThÐp l¾ng
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
II. THÉP CÁC BON
III. GANG
2.2. Ph©n lo¹i (tiếp theo)
5. Theo c«ng dông
ThÐp cacbon kÕt cÊu:
ThÐp cacbon dông cô:
- Lµ lo¹i thÐp cã hµm l−îng t¹p chÊt S, P rÊt nhá,
- TÝnh n¨ng lý ho¸ tèt, hµm l−îng cacbon chÝnh x¸c vµ
chØ tiªu c¬ tÝnh râ rµng
- Lµ lo¹i thÐp cã hµm l−îng cacbon cao (0,7 ÷1,3%C),
- Cã hµm l−îng t¹p chÊt S vµ P thÊp ( 4,43%)
- Cacbon cµng nhiÒu th× kh¶ n¨ng graphit ho¸
cµng m¹nh, nhiÖt ®é nãng ch¶y cµng gi¶m Æ
t¨ng tÝnh ®óc. Nh−ng t¨ng hµm l−îng cacbon sÏ
lµm gi¶m ®é bÒn, t¨ng dßn. V× vËy trong gang
x¸m ch¼ng h¹n, hµm l−îng cacbon giíi h¹n tõ
2,8 ÷ 3,5% .
III. GANG
3.2. Ph©n lo¹i
¾ Tæ chøc tÕ vi cña gang x¸m gåm: nÒn c¬ së vµ c¸c garaphit
d¹ng tÊm
¾ NÒn cña gang x¸m cã thÓ lµ: ferit, pherit - peclit , peclit
GANG
C¬ tÝnh cña gang x¸m phô thuéc vµo hai yÕu tè:
Gang Cầu
Gang Dẻo
* Tæ chøc cña nÒn: ®é bÒn cña nÒn tăng lªn tõ nÒn pherit ®Õn peclit
* Sè l−îng, hình d¹ng vµ ph©n bè graphit.
- Gang tr¾ng lµ lo¹i gang mµ hÇu hÕt cacbon ë d¹ng liªn kÕt Fe3C
) Gang tr¾ng chØ hình thµnh khi cã hµm l−îng C,
) Gang tr¾ng kh«ng cã ký hiÖu riªng
Mn… thÝch hîp vµ víi ®iÒu kiÖn nguéi nhanh ë c¸c vËt
®óc thµnh máng, nhá
Tæ chøc xementit cã nhiÒu trong gang tr¾ng lµm mÆt g·y cña nã cã mµu s¸ng tr¾ng!
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
- Ng−îc l¹i Mn l¹i c¶n trë sù graphit ho¸ nh»m
t¹o ra Fe3C cña gang tr¾ng.
hµm l−îng cacbon lµ 0,8%
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
1. Ph©n lo¹i theo tæ chøc tÕ vi vµ hµm
l−îng C trªn gi¶n ®å tr¹ng th¸i
- T¹p chÊt S vµ P lµm h¹i ®Õn c¬ tÝnh cña gang.
Nh−ng nguyªn tè P phÇn nµo lµm t¨ng tÝnh ch¶y
lo∙ng, t¨ng tÝnh chèng mµi mßn do ®ã cã thÓ
hµm l−îng ®Õn 0,1 ÷ 0,2%P .
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
GX Ferit
¾ Gang x¸m cã ®é bÒn nÐn cao nh−ng bÒn kÐo kÐm, chÞu mµi mßn
tèt, ®Æc biÖt cã tÝnh ®óc tèt
Ký hiÖu Gang x¸m: GX xx-yy (Liªn x«: Cч xx-yy)
xx = hai con sè chØ ®é bÒn kÐo
yy = hai con sè chØ ®é bÒn uèn
GX 21- 40
σkéo = 210 N/mm2
σuốn = 400 N/mm2
GX Ferit-Peclit
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
Gang Cầu
III. GANG
III. GANG
Gang Dẻo
- Gang cÇu lµ lo¹i gang cã thÓ cã tæ chøc nh− gang x¸m,
nh−ng graphit cã d¹ng thu nhá thµnh hình cÇu
Gang dÎo lµ lo¹i gang chÕ t¹o tõ gang tr¾ng b»ng ph−¬ng ph¸p nhiÖt luyÖn (ñ)
GC xx-yy
Ký hiÖu: Gang cÇu:
(Liªn x«: Bч xx-yy)
xx = chØ ®é bÒn kÐo
yy = chØ ®é d∙n dµi t−¬ng ®èi δ %
GC 42-12
σkéo = 420 N/mm2
- Độ bền cao,
δ
- Độ dẻo lớn nhờ Graphit phân huỷ từ Fe3C trong gang
= 12 %
dÎo b¶o ®¶m. Cã thÓ so s¸nh c¬ tÝnh gang cÇu xÊp xØ b»ng thÐp
m¸c thÊp.
Chế tạo bằng PP Đúc các chi tiết máy trung
bình và lớn, hình dạng phức tạp, chịu tải
lớn, chịu va đập.
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
(Trục khuỷu, Trục cán…)
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
xx-yy (Liªn x«: Kч xx-yy)
xx = chØ ®é bÒn kÐo
yy = chØ ®é d∙n dµi t−¬ng ®èi δ%
GZ 37-12
σkéo = 370 N/mm2
δ
= 12 %
Ứng dụng
-Giá thành cao do khó đúc hơn và thời gian ủ lâu.
- Chế tạo các chi tiết phức tạp, thành mỏng.
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
iv. THÉP HỢP KIM
4.1. Kh¸i niÖm
trắng tạo nên dạng cụm.
Ký hiÖu: GZ
Ứng dụng:
ph−¬ng ph¸p biÕn tÝnh ®Æc biÖt gäi lµ cÇu ho¸ ®Ó t¹o ra graphit
hình cÇu. KÕt qu¶ lµ còng trªn c¸c nÒn t−¬ng tù nh− gang x¸m
víi grathit cÇu ta cã: ®é dÎo δ = 5 ÷ 15%;
®é bÒn kÐo σk = 400 - 1000N/mm2 .
Peclit + Ccụm
Tính chất:
) Gang cÇu cã ®é bÒn cao h¬n gang x¸m nhiÒu, ®Æc biÖt cã ®é
) ĐÓ cã tæ chøc gang cÇu, ph¶i nÊu ch¶y gang x¸m vµ dïng
To ủ
Fe3C
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
iv. THÉP HỢP KIM
- ThÐp HK lµ lo¹i thÐp cã chøa trong nã mét hµm l−îng c¸c nguyªn tè HK thÝch hîp
- Hµm l−îng cña chóng ph¶i ®ñ ®Õn møc cã thÓ lµm thay ®æi c¬ tÝnh thì míi ®−îc coi lµ
chÊt cho thªm, nÕu d−íi møc ®ã thì chØ lµ t¹p chÊt.
C¸c ®Æc tÝnh c¬ b¶n cña ThÐp hîp kim:
- C¶i thiÖn c¬ tÝnh: thÐp HK cã
tÝnh nhiÖt luyÖn tèt h¬n thÐp C.
(Tr−íc nhiÖt luyÖn hai lo¹i thÐp C
vµ HK cã c¬ tÝnh t−¬ng tù, nh−ng
nÕu nhiÖt luyÖn vµ ram hîp lý thÐp
hîp kim sÏ tăng c¬ tÝnh râ rÖt).
- ThÐp HK giữ ®−îc ®é bÒn cao h¬n
thÐp C ë nhiÖt ®é cao nhê sù t−¬ng
t¸c cña nguyªn tè hîp kim trong c¸c
tæ chøc cña thÐp cacbon
- T¹o ra những tÝnh chÊt lý ho¸ ®Æc
biÖt, nh−: chèng ăn mßn trong c¸c
m«i tr−êng ăn mßn;
Cã thÓ t¹o ra thÐp tõ tÝnh cao hay
kh«ng cã tõ tÝnh; ®é gi∙n në nhiÖt rÊt
nhá.
C¸c sù biÕn ®æi khi Hîp kim ho¸:
- C¸c dung dÞch ®Æc trong thÐp
C hoµ tan thªm nguyªn tè hîp
kim t¹o nªn sù thay ®æi cã lîi
c¸c to¹ ®é trªn gi¶n ®å tr¹ng
th¸i hoÆc t¹o ra c¸c pherit hîp
kim bÒn h¬n.
- Trõ mét sè nguyªn tè
nh− Ni, Si, Al… ®a sè
c¸c nguyªn tè kh¸c nh−
Cr, W, Ti… ®Òu kÕt hîp
víi cacbon t¹o nªn
cacbit hîp kim
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
- Đa sè c¸c nguyªn tè lµm
cho ®é qu¸ nguéi tăng lªn,
Æ ®−êng cong chữ "C'
dÞch vÒ bªn ph¶i. ĐiÒu ®ã sÏ
t¹o ®iÒu kiÖn ®Ó nhiÖt luyÖn
dÔ dµng h¬n.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
- Mét sè nguyªn tè kÕt hîp
víi thÐp C vµ m«i tr−êng
ngoµi t¹o nªn líp vá «xyt rÊt
bÒn ®Ó b¶o vÖ.
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
4.2. Ph©n lo¹i
1. Ph©n lo¹i theo thµnh phÇn hîp kim trong thÐp:
- ThÐp hîp kim thÊp:
cã tæng l−îng c¸c nguyªn tè
hîp kim ®−a vµo < 2,5%.
- ThÐp hîp kim trung bình: cã
tæng l−îng c¸c nguyªn tè hîp
kim tõ 2,5 ÷ 10%.
- ThÐp hîp kim cao:
cã tæng l−îng > 10%
2. Ph©n lo¹i theo tªn gäi c¸c nguyªn tè HK chñ yÕu:
- ThÐp Mn,
ThÐp Si,
ThÐp Cr,
ThÐp Ni,
thÐp Cr-Ni, ...
3. Ph©n lo¹i theo c«ng dông:
Thép HK Dụng
cụ
Thép HK Kết
cấu
Thép HK
Thép Gió
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
Thép HK Đặc
biệt
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
iv. THÉP HỢP KIM
iv. THÉP HỢP KIM
- Lµ lo¹i thÐp trªn c¬ së thÐp cacbon kÕt cÊu cho thªm
c¸c nguyªn tè hîp kim (0,1 ÷ 0,85% C vµ l−îng phÇn
trăm nguyªn tè hîp kim thÊp )
- Lµ lo¹i thÐp cÇn cã ®é cøng cao sau khi nhiÖt luyÖn,
®é chÞu nhiÖt vµ chÞu mµi mßn cao. Hµm l−îng
cacbon trong thÐp HK dông cô tõ 0,7 ÷ 1,4% C; c¸c
nguyªn tè hîp kim cho vµo lµ Cr, W, Si vµ Mn.
> ThÐp HK kÕt cÊu ph¶i qua thÊm cacbon råi míi nhiÖt
luyÖn Æ c¬ tÝnh cao.
> Lo¹i thÐp nµy ®−îc dïng ®Ó chÕ t¹o c¸c chi tiÕt chÞu
t¶i träng cao, cÇn ®é cøng, ®é chÞu mµi mßn, hoÆc cÇn
tÝnh ®µn håi cao v.v…
> ThÐp HK dông cô cã tÝnh nhiÖt luyÖn tèt.. Sau
nhiÖt luyÖn cã ®é cøng ®¹t 60 - 62 HRC.
Ký hiÖu:
- Lµ mét d¹ng thÐp HK ®Æc biÖt ®Ó lµm dông
cô c¾t vµ c¸c chi tiÕt m¸y cã yªu cÇu cao
> Trong tæ chøc cña thÐp giã gåm c¸c nguyªn tè
C, Cr, W, Co, Va vµ Fe.
> ThÐp giã cã ®é cøng cao, bÒn, chÞu mµi mßn
vµ chÞu nhiÖt ®Õn 6500 oC.
> Hµm l−îng c¸c nguyªn tè trong thÐp giã:
8,5 ÷ 19% W; 0,7 ÷ 1,4%C; 3,8 ÷4,4%Cr; 1 ÷
2,6V vµ mét l−îng nhá Mo hay Co
> Trong thÐp th−êng cã nhiÒu pha, mçi pha cã ®iÖn thÕ ®iÖn cùc
kh¸c nhau
> Trong thÐp kh«ng gØ, hµm l−îng cr«m kh¸ cao (>12%)
> Cã hai lo¹i thÐp kh«ng gØ: lo¹i hai pha pherit + cacbit; lo¹i mét
pha ostennit
12Cr13, 20Cr13, 30Cr13, 12Cr19Ni9, 12Cr18Ni9Ti,…
2. ThÐp bÒn nãng: lµ lo¹i thÐp HK lµm viÖc ë nhiÖt ®é
cao mµ ®é bÒn kh«n gi¶m, kh«ng bÞ «xy ho¸ bÒ mÆt
12CrMo, 10Cr18Ni12N6, 04Cr14Ni14W2Mo
90CrSi, 100CrWMn, 100Cr12 vµ OL100Cr1,5
Ký hiÖu:
Ký hiÖu:
15Cr, 20Cr, 20CrNi , 12CrNi 3A, 12Cr2Ni4A,
40CrMn, 35CrMnSi
1. ThÐp kh«ng gØ : lµ lo¹i thÐp cã kh¶
năng chèng l¹i m«i tr−êng ăn mßn.
Thép Gió
Thép HK Dụng
cụ
Thép HK Kết
cấu
Thép HK Đặc
biệt
) Riªng lo¹i thÐp lµm æ lăn th−êng chøa hµm l−îng
Cr cao h¬n vµ ký hiÖu theo tªn riªng cña nã.
OLCr0,6; OLCr1; OLCr1,5
90W9V2; 75W18V; 140W9V5;
90W18V2…
3. ThÐp tõ tÝnh: lµ lo¹i thÐp cã kh¶ năng khö tõ cao
> Cã thÓ dïng thÐp dông cô cacbon ®−îc hîp kim ho¸ mét
l−îng 2 ÷ 3% Cr
> Còng cã thÓ dïng hÖ hîp kim Fe- Al -Ni hoÆc Al - Si - Fe
AlNi1, AlNi2, 50Ni - 50%Ni; 38NiSi - 38%Ni vµ 38%Si…
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
v. HỢP KIM CỨNG
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
vi. KIM LOẠI MÀU VÀ HỢP KIM MÀU
Hîp kim cøng lµ lo¹i vËt liÖu ®iÓn hÌnh víi ®é cøng nãng rÊt cao (800 ÷ 1000oC).
Nã ®−îc dïng phæ biÕn lµm c¸c dông cô c¾t gät kim lo¹i vµ c¾t gät vËt liÖu phi kim cã ®é cøng cao. Hîp
kim cøng kh«ng cÇn nhiÖt luyÖn vÉn ®¹t ®é cøng 85 ÷ 92 HRC.
Th−êng dïng hai nhãm hîp kim cøng sau:
- Nhãm mét cacbit: WC + Co Æ Ký hiÖu theo
Liªn x« lµ BK,
VD: BK2, BK3, BK8, BK10 : Con sè chØ % Co,
cßn l¹i lµ WC
>> Nhãm nµy cã ®é dÎo thÝch hîp víi gia c«ng vËt liÖu
dßn, lµm c¸c khu«n kÐo, Ðp…
- Nhãm hai cacbit: WC + TiC + Co Æ Ký hiÖu
theo Liªn x« lµ TK,
VD: T30K4; T15K6; T14K8; T5K10 : Con sè
chØ % TiC vµ % Co, cßn l¹i lµ WC
>> Nhãm nµy cã ®é dÎo thÊp h¬n so víi nhãm BK.
>> Riªng nhãm ba cacbit WC + TIC + TaC + Co Ýt
dïng ë n−íc ta vÌ khã chÕ t¹o
) Ph−¬ng ph¸p chÕ t¹o HK cøng: chÕ t¹o bét Æ Ðp ®Þnh hÌnh Æ thiªu kÕt
6.1. Nh«m vµ hîp kim Nh«m:
- Nh«m lµ kim lo¹i nhÑ
- Khèi l−îng riªng nhÑ: kho¶ng 2,7g/cm3
- Cã tÝnh dÉn ®iÖn, dÉn nhiÖt cao
- Chèng ăn mßn tèt
- NhiÖt ®é nãng ch¶y: 6600C
- Đé bÒn thÊp: σ = 60N/mm2
- Đé cøng thÊp: (HB = 25 Æ mÒm), nh−ng dÎo cao
- Trªn bÒ mÆt cña nh«m cã mét líp «xyt b¶o vÖ chèng ăn mßn trong m«i tr−êng kh«ng khÝ ë
nhiÖt ®é bình th−êng. Líp «xyt nh«m nµy lu«n lu«n tù hình thµnh trªn bÒ mÆt nh«m do t¸c
dông víi kh«ng khÝ.
) Ng−êi ta cßn dïng c¸ch «xy ho¸ bÒ mÆt nh«m b»ng c¸c ph−¬ng ph¸p ®iÖn ho¸ hoÆc ho¸ häc,
®Ó t¹o nªn líp «xyt b¶o vÖ vững ch¾c trong m«i tr−êng kh«ng khÝ vµ mét sè m«i tr−êng kh¸c
+ 3 nhãm nh«m: A999: 99,999% Al Æ lo¹i tinh khiÕt
A995, A99, A97 vµ A95: 99,995 ÷ 99,95% Al Æ lo¹i cã ®é s¹ch cao
A85, A8, A7, ... A0: 99,85 ÷ 99% Al Æ nh«m kü thuËt
+ 2 lo¹i HK Nh«m: HK nh«m ®óc & HK nh«m biÕn d¹ng
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
vi. KIM LOẠI MÀU VÀ HỢP KIM MÀU
vii. VẬT LIỆU PHI KIM
6.2. Đång & HK Đång:
Khèi l−îng riªng ë 200C:
NhiÖt ®é nãng ch¶y:
HÖ sè dÉn nhiÖt ë 200C:
HÖ sè gi∙n dµi (0 - 1000C):
ĐiÖn trë suÊt ë 200C (Ω.mm2/m):
Đé dÉn ®iÖn ë 200C:
Đé bÒn thÊp :
8,94 g/cm3
1083 oC
0.923 calo/cm.s.0C
16,5.10-6
0,01784
57 m/Ω.mm2
σb = 160 N/mm2
) Đång cã tÝnh dÉn ®iÖn vµ dÉn nhiÖn tèt, tÝnh chèng an mßn cao dÔ gia c«ng b»ng ¸p lùc ë tr¹ng th¸i nãng vµ
nguéi, cã thÓ d¸t máng thµnh tÊm cã chiÒu dµy 0,05mm
- Đång thau lµ hîp kim ®ång vµ kÏm, hµm l−îng Zn
trong ®ång thau ≤ 45%
Khè
Khèi l−îng
−îng riª
riªng nhá
nhá: (tõ
(tõ 0,35 ®Õn 0,75g/cm3) vµ
vµ gi¸
gi¸ rÎ
Đé cøng kÐm h¬n vµ dÔ gia c«ng (c−
(c−a, bµo, c¾
c¾t, ®ôc)
ôc) h¬n so víi KL
Đé bÒn cña gç kh«
kh«ng ®ång ®Òu,
Òu, ®é bÒn däc thí
thí cao h¬n ®é bÒn ngang thí
thí
II. ChÊt dÎo, nhùa:
ChÊt dÎo lµ những chÊt do c¸c chÊt hữu c¬ cao ph©
ph©n tö t¹o thµ
thµnh.
nh. VËt phÈ
phÈm lµm lµm b»ng chÊt dÎo
ng ph¸
cã thÓ
ph¸p kh¸
kh¸c nhau nh−
nh− Ðp,
Ðp, ®óc, gia c«ng c¾t gät, v.v…
v.v…
thÓ ®−î
®−îc chÕ t¹o b»ng ph−¬
ph−¬ng
- Đång thanh lµ hîp kim ®ång vµ: Sn, Al, Cr, ...
C¸c lo¹i ®ång thanh th−êng dïng:
+ Đång ®en:
+ Babit:
III. Composit - VËt liÖu tæ hîp: ®−î
®−îc chÕ t¹o tõ nhiÒu lo¹
lo¹i vËt liÖ
liÖu kÕt hîp l¹i
Gåm: - vËt liÖ
liÖu cèt (th−
th−êng d−íi
−íi d¹ng sîi) nh−
nh− sîi thuû
thuû tinh;
tinh; sîi graphit;
graphit; sîi cacbon;
cacbon; sîi thÐp,
thÐp,…
- vËt liÖ
liÖu c¬ b¶n (nÒn)
nÒn) th−
th−êng lµ c¸c chÊt dÎo hoÆ
hoÆc kim lo¹
lo¹i cã ®é dÎo cao (nh−
nh− Al ,Cu)
¦u ®iÓm: bÒn,
bÒn, nhÑ
nhÑ, chÞu nhiÖ
nhiÖt tèt, cã tÝnh chè
chèng mµi mßn vµ chè
chèng ¨n mßn cao…
cao…
HiÖ
HiÖn nay nã ®−î
®−îc dïng nhiÒu trong c¸c ngµ
ngµnh c«ng nghiÖ
nghiÖp nh−
nh−: hµng kh«
kh«ng,
ng, x©y dùng,
ng, chÕ t¹o m¸y
6.3. Ni, Zn, Pb, Mg, ...: ) tù ®äc SGK
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Đé bÒn cao
>> Đa sè c¸c lo¹
lo¹i chÊt dÎo: nhÑ
nhÑ, ®é c¸ch ®iÖn, hÖ sè ma s¸t lín khi kh«
kh«ng cã dÇu mì, cã h×nh d¹ng bªn ngoµ
ngoµi ®Ñp
>> ChÊt dÎo th−
th−êng cã chÊt ®én nh−
nh− v¶i, giÊy,
giÊy, gç, bét gç, sîi thuû
thuû tinh,
tinh, sîi amiăng,
ng, sîi dÖt vµ chÊt kÕt dÝnh (nhù
nhùa).
Hai lo¹i hîp kim ®ång th−êng dïng:
) Đång thau ®óc & ®ång thau biÕn d¹ng
I. Gç:
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
vii. VẬT LIỆU PHI KIM
CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG
IV. Cao su:
- Cã tÝnh dÎo cao (®é gi∙
gi∙n dµi khi kÐo ®¹t
®¹t tíi 700 - 800%)
- Kh¶
Kh¶ năng gi¶
gi¶m chÊn ®éng tèt vµ ®é c¸ch ©m cao
Æ Cao su ®−î
®−îc dïng lµm s¨m lèp, èng dÉn, c¸c phÇ
phÇn tö ®µn
®µn håi cña khí
khíp trôc,
trôc, ®ai truyÒn,
truyÒn, vßng ®Öm,
s¶n phÈ
phÈm c¸ch ®iÖn v.v…
v.v…
Æ Khi l−îng
−îng l−u huú
huúnh trong cao su cao tíi (45%) ta cã ®−î
®−îc ªb«nit lµ mét lo¹
lo¹i vËt liÖ
liÖu cã tÝnh c¸ch
®iÖn rÊt cao vµ bÒn tr−í
ho¸ häc
tr−ícc những t¸c dông ho¸
Chương II
VẬT LIỆU DÙNG TRONG CÔNG NGHIỆP
V. Gèm, sø:
- Cã ®é cøng cao
- Đé chÞu nhiÖ
nhiÖt cao
- Chè
Chèng mµi mßn tèt
Æ Dïng ®Ó lãt trong c¸c lß nhiÖ
nhiÖt luyÖ
luyÖn, lµm h¹t mµi trong ®¸ mµi, lµm
dao c¾t, chi tiÕt c¸ch ®iÖn, c¸ch nhiÖ
nhiÖt, ...
VI. Da, v¶i, vËt liÖu xèp c¸ch nhiÖt,...
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
AND … ?
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc.
Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam /
E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
[...]... gia công cắt gọt, v.v v.v thể đợ đợc chế tạo bằng phơ phơng - ồng thanh là hợp kim đồng và: Sn, Al, Cr, Các loại đồng thanh thờng dùng: + ồng đen: + Babit: III Composit - Vật liệu tổ hợp: đợ đợc chế tạo từ nhiều loạ loại vật liệ liệu kết hợp lại Gồm: - vật liệ liệu cốt (th thờng dới ới dạng sợi) nh nh sợi thuỷ thuỷ tinh; tinh; sợi graphit; graphit; sợi cacbon; cacbon; sợi thép, thép, - vật liệ liệu cơ. .. Phân loại (tip theo) 5 Theo công dụng So sỏnh cỏc loi ký hiu Thép cacbon thông dụng (thép thờng): - Cơ tính không cao ặ chỉ dùng để chế tạo các chi tiết máy, các kết cấu chịu tải nhỏ - Thờng dùng trong ngành xây dựng, giao thông, Liên Xô (GOST 380 - 71) Liên bang Nga (GOST2772-88) Thép cacbon thông dụng (thép thờng): Việt Nam (TCVN1765-75) CT0 CT31 - Cơ tính không cao ặ chỉ dùng để chế tạo các chi tiết... cao - Trên bề mặt của nhôm có một lớp ôxyt bảo vệ chống n mòn trong môi trờng không khí ở nhiệt độ bỡnh thờng Lớp ôxyt nhôm này luôn luôn tự hỡnh thành trên bề mặt nhôm do tác dụng với không khí ) Ngời ta còn dùng cách ôxy hoá bề mặt nhôm bằng các phơng pháp điện hoá hoặc hoá học, để tạo nên lớp ôxyt bảo vệ vng chắc trong môi trờng không khí và một số môi trờng khác + 3 nhóm nhôm: A999: 99,999% Al ặ... phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84 (04) 8692204 vi KIM LOI MU V HP KIM MU Hợp kim cứng là loại vật liệu điển hènh với độ cứng nóng rất cao (800 ữ 1000oC) Nó đợc dùng phổ biến làm các dụng cụ cắt gọt kim loại và cắt gọt vật liệu phi kim có độ cứng cao Hợp kim cứng không cần nhiệt luyện vẫn đạt độ cứng 85 ữ 92 HRC Thờng dùng hai nhóm hợp kim cứng sau: - Nhóm một cacbit: WC + Co ặ Ký hiệu theo Liên xô là BK,... và độ cách âm cao ặ Cao su đợ đợc dùng làm săm lốp, ống dẫn, các phầ phần tử đàn đàn hồi của khớ khớp trục, trục, đai truyền, truyền, vòng đệm, sản phẩ phẩm cách điện v.v v.v ặ Khi lợng ợng lu huỳ huỳnh trong cao su cao tới (45%) ta có đợ đợc êbônit là một loạ loại vật liệ liệu có tính cách điện rất cao và bền trớ hoá học trớcc nhng tác dụng hoá Chng II VT LIU DNG TRONG CễNG NGHIP V Gốm, sứ: - Có độ... 8692204 Gang Cu III GANG III GANG Gang Do - Gang cầu là loại gang có thể có tổ chức nh gang xám, nhng graphit có dạng thu nhỏ thành hỡnh cầu Gang dẻo là loại gang chế tạo từ gang trắng bằng phơng pháp nhiệt luyện (ủ) GC xx-yy Ký hiệu: Gang cầu: (Liên xô: B xx-yy) xx = chỉ độ bền kéo yy = chỉ độ dn dài tơng đối % GC 42-12 kộo = 420 N/mm2 - bn cao, - do ln nh Graphit phõn hu t Fe3C trong gang = 12... đồng và kẽm, hàm lợng Zn trong đồng thau 45% Khố Khối lợng ợng riê riêng nhỏ nhỏ: (từ (từ 0,35 đến 0,75g/cm3) và và giá giá rẻ ộ cứng kém hơn và dễ gia công (c (ca, bào, cắ cắt, đục) ục) hơn so với KL ộ bền của gỗ khô không đồng đều, ều, độ bền dọc thớ thớ cao hơn độ bền ngang thớ thớ II Chất dẻo, nhựa: Chất dẻo là nhng chất do các chất hu cơ cao phâ phân tử tạo thà thành nh Vật phẩ phẩm làm làm bằng... dới mức đó thỡ chỉ là tạp chất Các đặc tính cơ bản của Thép hợp kim: - Cải thiện cơ tính: thép HK có tính nhiệt luyện tốt hơn thép C (Trớc nhiệt luyện hai loại thép C và HK có cơ tính tơng tự, nhng nếu nhiệt luyện và ram hợp lý thép hợp kim sẽ tng cơ tính rõ rệt) - Thép HK gi đợc độ bền cao hơn thép C ở nhiệt độ cao nhờ sự tơng tác của nguyên tố hợp kim trong các tổ chức của thép cacbon - Tạo ra nhng... càng giảm ặ tăng tính đúc Nhng tăng hàm lợng cacbon sẽ làm giảm độ bền, tăng dòn Vì vậy trong gang xám chẳng hạn, hàm lợng cacbon giới hạn từ 2,8 ữ 3,5% III GANG 3.2 Phân loại ắ Tổ chức tế vi của gang xám gồm: nền cơ sở và các garaphit dạng tấm ắ Nền của gang xám có thể là: ferit, pherit - peclit , peclit GANG Cơ tính của gang xám phụ thuộc vào hai yếu tố: Gang Cu Gang Do * Tổ chức của nền: độ bền... nhng tác dụng hoá Chng II VT LIU DNG TRONG CễNG NGHIP V Gốm, sứ: - Có độ cứng cao - ộ chịu nhiệ nhiệt cao - Chố Chống mài mòn tốt ặ Dùng để lót trong các lò nhiệ nhiệt luyệ luyện, làm hạt mài trong đá mài, làm dao cắt, chi tiết cách điện, cách nhiệ nhiệt, VI Da, vải, vật liệu xốp cách nhiệt, DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc AND ? Add: 306C1 - Dai Co Viet Str No.1 ... Các loại đồng thờng dùng: + ồng đen: + Babit: III Composit - Vật liệu tổ hợp: đợ đợc chế tạo từ nhiều loạ loại vật liệ liệu kết hợp lại Gồm: - vật liệ liệu cốt (th thờng dới ới dạng sợi) nh nh sợi... LOI MU V HP KIM MU Hợp kim cứng loại vật liệu điển hènh với độ cứng nóng cao (800 ữ 1000oC) Nó đợc dùng phổ biến làm dụng cụ cắt gọt kim loại cắt gọt vật liệu phi kim có độ cứng cao Hợp kim cứng... loại vật liệ liệu có tính cách điện cao bền trớ hoá học trớcc nhng tác dụng hoá Chng II VT LIU DNG TRONG CễNG NGHIP V Gốm, sứ: - Có độ cứng cao - ộ chịu nhiệ nhiệt cao - Chố Chống mài mòn tốt ặ Dùng
Ngày đăng: 15/10/2015, 09:06
Xem thêm: CƠ KHÍ đại CƯƠNG CHƯƠNG II vật LIỆU DÙNG TRONG CÔNG NGHIỆP , CƠ KHÍ đại CƯƠNG CHƯƠNG II vật LIỆU DÙNG TRONG CÔNG NGHIỆP