Thông tin tài liệu
Đề cương môn học Kiểm tra Kim loại Công nghệ Nhiệt luyện Nêu khái niệm cấu tạo mạng tinh thể kim loại cấu trúc tinh thể điển hình kim loại? Nêu dạng sai lệch mạng tinh thể kim loại? Sự kết tinh gì? Nêu hình thành tổ chức hạt kim loại? Nêu khái niệm dạng giản đồ pha? Vẽ hình giải thích giản đồ pha loại I, II, III, IV? Vẽ giản đồ pha Fe-Fe3C nêu chuyển biến làm nguội chậm, tổ chức pha, pha, điểm đường tới hạn.? Các loại chuyển biến nung làm nguội thép? Trình bày phương pháp Tôi- Thường hóa- Ủ- Ram? Nêu phương pháp xử lý hóa- lý bề mặt kim loại? Thành phần hóa học phân loại thép các-bon? 10 Thành phần hóa học phân loại thép hợp kim? 11 Trình bày khái niệm loại thép cán nóng? 12 Trình bày khái niệm loại thép kết cấu? 13 Trình bày khái niệm loại thép dụng cụ? 14 Nêu đặc điểm phương pháp nhiệt luyện thép không gỉ? Câu : Nêu khái niệm cấu tạo mạng tinh thể kim loại cấu trúc tinh thể điển hình kim loại ? I , Khái niệm kim loại: Kim loại vật thể sáng, dẻo rèn được, có tính dẫn nhiệt dẫn điện cao Cấu tạo mạng tinh thể : ion kim loại xếp theo trật tự định không gian tạo thành kiểu mạng tinh thể định Đặc điểm : + Mạng tinh thể mô hình hình học mô tả xếp có quy luật nguyên tử (phân tử) không gian + Mạng tinh thể bao gồm mặt qua nguyên tử, mặt luôn song song cách gọi mặt tinh thể + Ô sở hình khối nhỏ có cách xếp chất điểm đại diện chung cho mạng tinh thể - Có 14 kiểu mạng tinh thể khác , thuộc hệ thường gặp kiểu mạng tinh thể + Mạng lập phương thể tâm: hình lập phương, có cạnh a,các nguyên tử (ion) nằm đỉnh tâm khối lập phương Các kim loại nguyên chất có kiểu mạng như: Feα , Cr, W, Mo, V + Lập phương diện tâm: nguyên tử (ion) nằm đỉnh (tâm) mặt hình lập phương Các kim loại nguyên chất có kiểu mạng : Feγ, Cu, Ni, Al, Pb… + Lục giác xếp chặt: bao gồm 12 nguyên tử nằm đỉnh, nguyên tử nằm mặt đáy hình lăng trụ lục giác nguyên tử nằm khối tâm lăng trụ tam giác cách Các kim loại nguyên chất có kiểu mạng như: Mg, Zn… … …………………………………………… Câu : Nêu dạng sai lệch mạng tinh thể kim loại? Theo kích thước xếp không trật tự ta chia sai lệch làm loại: sai lệch điểm sai lệch đường sai lệch mặt a, Sai lệch điểm: Đó loại sai lệch có kích thước nhỏ (cỡ kích thước nguyên tử) theo ba chiều không gian, có dạng bao quanh điểm.bao gồm dạng + nút trống: vị trí thiếu nguyên tử dao động nhiệt gây + Có nguyên tử nằm xem kẽ : chất điểm nhảy khỏi vị trí cân , nằm vị trí mạng tạo nên xen kẽ hay gọi sai chỗ +Có nguyên tử lạ thay : mạng tinh thể có lẫn nguyên tử khác thường gọi tạp chất Do kích thước kim loại nguyên tử tạp chất khác nên có sô lệch cục quanh vị trí , tao nên khuyết tật + nguyên tử lạ xem kẽ : nguyên tử lạ nằm vị trí trọng mạng tạo xen kẽ =>Số lượng nút trống nguyên tử xem nút mạng có xu hướng phụ thuộc vào nhiệt độ Nhiệt độ tăng số lượng chúng nhiều, nhiên không vượt 1-2% Kim loại bẩn khả nguyên tử lạ chui vào mạng tinh thể nhiều số lượng sai lệch tăng b,Sai lệch đường : sai lệch có kích thước lớn theo chiều đo bé theo chiều lại Nó có dạng l: + lệch biên : xô lệch nguyên tử tác động từ bên làm lệch trục, trục biên bán mặt => nửa tinh thể chịu áp suất nén nửa lại chịu áp suất kéo + lệch xoắn : tâm có xô lệch, nguyên tử xếp lại có dạng hình xoán ốc giống mặt vít +lệch hỗn hợp: kết hợp lệch đường lệch xoắn Có ảnh hưởng đến biến dạng kim loại Sai lệch xoắn giúp cho mầm phát triển nhanh kết tinh c, sai lệch mặt : sai lệch có kích thước lớn theo chiều đo bé theo chiều đo lại Nó có dạng mặt cong mặt phẳng Các dạng điển hình cảu sai lệch mặt : + biện giới hạt + biên giới pha + khuyết tật xếp xong tính Ví dụ : khuyết tật đúc, nứt… …………………………………………………………………… Câu 3: Sự kết tinh gì? Nêu hình thành tổ chức hạt kim loại? - Sự kết tinh hình thành mạng tinh thể kim loại từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn.Khi chuyển từ lỏng sang rắn làm mạng tinh thể tự động chuyển thành dạng xếp có trật tự cách không hoan toàn.Kết tinh bước đầu hình thành tổ chức hạt - Sự hình thành tổ chức kim loại: • Điều kiện xảy kết tinh + T >Ts vật tồn trang thái lỏng lượng tự trạng thái lỏng nhỏ lượng tự trang thái rắn Fl 1147 có dạng thô, to XeI tạo thành có > 4,3%C + Xêmentit thứ hai (XeII) tạo thành giảm nồng độ cacbon austenit theo đường ES khoảng nhiệt độ (1147-727) độ hòa tan C sắt giảm từ 2,14% -> 0,8% + Xêmentit thứ ba (XeIII) tạo thành đo giảm nồng độ cacbon ferit theo đường PQ hạ nhiệt độ ( t < 727) độ hòa tan C ferit giảm từ (0,02 – 0,006%) • Giản đồ pha loại : - Peclit ( P) hỗn hợp tích ferit xêmentit tạo thành từ austenit với 0,80%C 727oC peclit tổ chức bền, cứng đủ dẻo, dai đáp ứng tốt yêu cầu vật liệu kết cấu công cụ - Lêđêburit ( Le) hỗn hợp tinh austenit xêmentit tạo thành từ pha lỏng với 4,3%C 1147oC Le hỗn hợp P Xe nên cứng giòn • Các điểm tới hạn : Các điểm mà hợp kim C chuyển biến trạng thái rắn kí hiệu A Ta xếp điểm tới hạn có lien quan tới nhiệt luyện A1, A3,Acm - - - A1(727) xảy chuyển biến tích PSK + Khi làm nguội + Khi nung nóng p A3 (911727 ) đường GS + Khi làm nguội + nung nóng F Acm(1147-727) đường ES + Khi làm nguội + nung nóng ………………………………………………………………………… Câu 9: Thành phần hóa học phân loại thép các-bon? Thép cacbon loại thép thông thường, Fe C chứa tạp chất thường có như: Mangan, silic, phốt pho… a, thành phần hóa học :trong thép bọn thành phần C Fe + tập chất co lợi : Mn, Si + tạp chất có hại : P, S + Các tạp chất ngẫu nhiên ( thép có lợi ) :Cr, Ni , Cu + Các tạp chất ẩn ( thường có hại ) : N, O, H b,phân loại: Có nhiều cách phân loại thép cacbon như: • Theo tổ chức tế vi: +thép trước tích(P+F) + thép sau tích(p+Xe2) • Theo phương pháp luyện kim + Dùng lò Mactanh tường lò có tính bazo khử P,S + dung lò điện : ( thép hợp kim) có khả khử P,S mạnh thép chất lượng cao • Theo hàm lượng cacbon + thép có chất lượng thường chứa tới 0,06 %S 0,07%P + thép có chất lượng tốt không cho phép 0,04%S 0,035 %P + thép có chất lượng cao không cho phép chứa 0,025% nguyên tố +thép có chất lượng đặc biệt cao k cho phép chứa 0,015%S 0,025% P • Phân loại theo phản ứng oxi hóa khử: + thép sôi :là loại khử oxi hóa không triệt để , gây khí sôi bề mặt + thép lặng : khử oxi triệt để nên không gây tượng sôi bề mặt + thép nửa lắng : vừa khử buồng lò , vừa khử , theo mức độ oxi hóa thép nửa lắng có vị trí trung gian thép sôi thép lắng, đc khửu oxi hóa Fe-Mn; Al • Phân loại theo công dụng : + thép xây dựng ( chất lượng thường ) Loại có tính không cao, dùng để chế tạo chi tiết máy, kết cấu chịu tải nhỏ + thép kết cấu : chất lượng tốt Nhóm có chất lượng cao nhóm chất lượng thường thể hàm lượng tạp chất có hại (S £ 0,04%, P £ 0,035%), hàm lượng cacbon xác tiêu tính rõ ràng + thép dụng cụ : Là loại thép có hàm lượng cacbon cao (0,7 - 1,4%) có hàm lượng tạp chất S P thấp (< 0,025%) Thép cacbon dụng cụ có độ cứng cao nhiệt luyện chịu nhiệt thấp nên dùng làm dụng cụ như: đục, dũa, dụng cụ đo hay loại khuôn dập …………………………………………………………………………………… Câu 10: Thành phần hóa học phân loại thép hợp kim? Thép hợp kim loại thép chứa lượng thành phần nguyên tố hợp kim thích hợp Người ta cố ý đưa vào nguyên tố đặc biệt với lượng định để làm thay đổi tổ chức tính chất thép a, thành phần hóa học: thép hợp kim thường có thành phần nguyên tố hợp kim lớn bình thường , thành phần có hại hạn chế Các nguyên tố đặc biệt gọi nguyên tố hợp kim: Cr, Ni, Mn, Si, W, V, Co, Mo, Ti, Cu Chính nhờ nguyên tố hợp kim mà làm cho thép hợp kim nói chung có ưu điểm vượt trội so với thép cacbon như: - Về tính: thép hợp kim nói chung có độ bền có độ bền cao hẳn so với thép cacbon Điều thể đặc biệt rõ ràng sau nhiệt luyện ram - Về tính chịu nhiệt độ cao: thép hợp kim giữ tính cao trạng thái nhiệt độ cao 2000C Muốn đạt điều thép phải hợp kim hóa số nguyên tố với hàm lượng tương đối cao b, Phân loại thép hợp kim • Phân loại theo nồng độ hợp kim thép Gồm ba loại: - Thép hợp kim thấp: có tổng lượng nguyên tố hợp kim đưa vào < 2,5% - Thép hợp kim trung bình: có tổng lượng nguyên tố hợp kim đưa vào từ 2,5 - 10% - Thép hợp kim cao: có tổng lượng nguyên tố hợp kim đưa vào > 10% b Phân loại theo nguyên tố hợp kim Cách phân loại dựa vào tên nguyên tố hợp kim thép Nhằm đánh giá xác giá xác định phmj vi sử dụng gồm : thép Crôm , thép Mn, thép Ni, c Phân loại theo công dụng mục đích phương pháp nói ro tác dụng thép kĩ thuật bao gồm; thép kết cấu hợp kim, thép dụng cụ hợp kim , thép không gỉ, thép chịu nhiệt, thép chịu mài mòn, thép có tính chất vật lý đặc biệt ………………………………………………………………… Câu 11: Trình bày khái niệm loại thép cán nóng, định nghĩa phân loại, kí hiệu ? Có thể thấy có chất (làm biến dạng dẻo) song dụng cụ biến dạng nóng có điều kiện làm việc khác dụng cụ biến dạng nguội cắt đặc điểm sau - Dụng cụ (khuôn) luôn tiếp xúc với phôi nóng tới ~ 1000oC nên thân khuôn bị nung nóng tới 500 - 700oC song không thường xuyên, liên tục - Do nung nóng đến trạng thái austenit nên phôi thép có tính dẻo cao, độ cứng khuôn không cần cao dụng cụ biến dạng nguội - Các dụng cụ biến dạng nóng thường có kích thước lớn, chịu tải trọng lớn, đạt tới vài trăm - vài nghìn tấn.( thiếu ) Câu 12 : Trình bày khái niệm kí hiệu phân loại thép kết cấu? Thép kết cấu quy định chặt chẽ t hành phần hóa học dung để sản xuất chi tiết máy • • - - - Yêu cầu : Tính công nghệ cao ( hàn, gia công áp lực, cắt , gọt) Cơ tính phải đảm bảo Thép kết cấu chia thành nhóm : Thép thấm C : thép kerte cấu có thành phần dùng sản xuất chi tiết có độ cứng bề mặt cao lõi giư nguyên độ dẻo dai Công nghệ nhiệt luyện: thấm C+ lần+ ram thấp Ký hiêu : TCVN, dung số ** C trung bình Ví dụ : TCVN18 tưc Thép hóa tốt : loại thép kết cấu mà% C từ ( 0,35-0,55) Công dụng : dung để sản xuất hầu hết loại chi tiết máy mà có yêu cầu hội tính tổng hợp cao Chế độ nhiệt luyện : tôi+ ram cao+ (tôi bề mặt) Tổ chức thu Xoocbit ram Ký hiệu : ** C trung bình Thép lò xo cỡ nhỏ : thép kết cấu có %C từ 0,6-> 0,7% Công dụng : dung để sản xuất chi tiết đàn hồi cỡ nhỏ Chế độ nhiệt luyện : +ram trung bình -> truxtit ram Ký hiệu : ** C trung bình Ví dụ 60,65,70->0,6; 0,65;0,7%C ………………………………………………………………… Câu 13: Trình bày khái niệm kí hiệu phân loại thép dụng cụ ? Là loại thép có thành phần C từ 0,7 =>1,3% Công dụng: dung sản xuất dụng cụ cắt , tốc độ thấp mà chủ yếu dung cụ cầm tay Chế độ nhiệt luyện : + ram thấp (để thu Mactenxit) Ký hiệu : - TCVN : ** bon trung bình Ví dụ: CD70,80,100,130 • • - - • • • +: + thép dụng cụ đo : + thép dụng cụ biến dạng nguội : + thép dụng cụ biến dạng nóng : Thép làm dụng cụ cắt +Thép làm dao suất thấp +Thép làm dao suất cao: thép gió Thép làm dụng cụ biến dạng Thép làm dụng cụ biến dạng nguội +Thép làm khuôn nhỏ, trung bình (theo đặc tính, phân loại khác nhau) +Thép làm khuôn lớn có tính chống mài mòn cao +Thép làm khuôn chịu tải trọng va đập Thép làm dụng cụ biến dạng nóng + làm khuôn rèn +Thép làm khuôn ép chảy Thép làm dụng cụ đo +Thép làm dụng cụ đo cấp xác cao +Thép làm dụng cụ đu cấp xác thấp ………………………………………………………………………… Câu 14 : Nêu đặc điểm phương pháp nhiệt luyện thép không gỉ? Đn: Thép không gỉ ( inox) với nghĩa không bị ôxy hóa, không bị gỉ)là loại thép có tính chống ăn mòn cao môi trường ăn mòn mạnh axit loại nên có ý nghĩa lớn công nghiệp hóa học (sản xuất axit, phân bón, hóa dầu) thực phẩm Đặc điểm: Thép không gỉ họ hợp kim sở Fe có tính chất chủ yếu chống ăn mòn môi trường khác Trong số khoảng 16 ~ 18 nguyên tố hợp kim sử dụng thép không gỉ, nguyên tố C, Ni, Cr, Mo, Mn, Si, Nb nguyên tố có ảnh hưởng chính, định đến cấu trúc tính chất thép Trong đó, Cr nguyên tố hợp kim định cho tính không gỉ thép Giải thích điều theo cách sau: - với hàm lượng từ 12% Cr trở lên, thép trở nên không gỉ môi trường oxy hóa bề mặt bảo vệ lớp màng thụ động Cr2O3 - ferrite chứa không 12.5% Cr, điện điện cực tăng lên tương đương điện pha xementit (carbit nói chung) –> nâng cao khả chống ăn mòn điện hóa –> thép trở nên không gỉ phương pháp nhiệt luyện thép không gỉ: - - Thép không gỉ martensite: Chế độ nhiệt luyện loại thép này: 950 ~ 1100 °C, môi trường nguội dầu không khí (do có %Cr cao nên dễ tôi), nhiệt độ ram tùy theo yêu cầu cụ thể phải ý tránh giòn ram loại II vùng nhiệt độ 350 ~ 575 °C (bằng cách nguội nhanh dầu, nguội chậm hình thành Cr23C6 làm thép bị giòn giảm khả chống ăn mòn) Thép không gỉ ferrite: Thép không gỉ austenite: Thép không gỉ austenite – ferrite: Thép không gỉ austenite – martensite (thép không gỉ hóa cứng tiết pha): Chế độ nhiệt luyện: +nung đến 1050 °C làm nguội không khí Tổ chức nhận austenite, gia công tạo hình biến dạng dẻo cắt gọt trạng thái nguội + nung tới nhiệt độ 750 ~ 950 °C làm nguội không khí Tổ chức nhận gồm austenite hạt cacbit có số lượng phụ thuộc nhiệt độ nung + làm nguội tiếp xuống -75 ~ °C (gia công lạnh) để chuyển phần toàn austenite thành martensite +hóa già nhân tạo ~ 525 °C 1h, tính (độ bền, độ cứng) đạt giá trị cực đại nhờ tiết phần tử nhỏ mịn NiAl Ni3Al (sự hóa bền cấu trúc) ... chặt chẽ t hành phần hóa học dung để sản xuất chi tiết máy • • - - - Yêu cầu : Tính công nghệ cao ( hàn, gia công áp lực, cắt , gọt) Cơ tính phải đảm bảo Thép kết cấu chia thành nhóm : Thép thấm... nguyên độ dẻo dai Công nghệ nhiệt luyện: thấm C+ lần+ ram thấp Ký hiêu : TCVN, dung số ** C trung bình Ví dụ : TCVN18 tưc Thép hóa tốt : loại thép kết cấu mà% C từ ( 0,35-0,55) Công dụng : dung... thép nửa lắng có vị trí trung gian thép sôi thép lắng, đc khửu oxi hóa Fe-Mn; Al • Phân loại theo công dụng : + thép xây dựng ( chất lượng thường ) Loại có tính không cao, dùng để chế tạo chi tiết
Ngày đăng: 10/12/2016, 12:17
Xem thêm:
