BÀI THAM KHẢO DÀNH CHO SV
Trang 1Câu 1:Trình bày quá
trình Graphit hoá ở thể
lỏng và rắn các yếu tố
ảnh hởng đến quá trình
này
*ĐN: G hoá là hiện tợng
hình thành C tự do trong
gang ở dạng G / Trong
thực tế hiện tựng này sảy ra
ở trạng thái lỏng và trạng
tháI rắn / 1.Sự G hoá ở thể
lỏng xét về mặt năng lợng
tự do (hình 1) / Nếu T >
1153 ‘C thì sẽ tồn tại pha
lỏng nếu ở trong khoảng
1147-1153’C thì tồn tại
G
/ Nếu T < 1147’C
thì có hiện tợng tráI quy
luật tự do nên không tồn tại
G
mà tồn tại Xe /
Để giảI thích sự tráI quy
luật trên ngời ta giảI
thích / +Công tạo mầm ra
Xe (6,67% C) sẽ nhỏ hơn
rất nhiều công tạo mầm G
(100% C) / +Mạng của Xe
là trực thoi 8 mặt gần giống
với mạng của Fe là Lập
ph-ơng hơn là G có mạng
LGXC nó khác xa mạng
LP / Bởi 2 nguyên nhân
chính này mà ở dới nhiệt
độ 1147 tồn tại Xe /
Kết luận: Hiện tợng G ở
trạng tháI lỏng khi ta làm
nguội vô cùng chậm gang
lỏng hoặc làm nguội đẳng
nhiệt trong khoảng nhiệt độ
1147-1153’C (đồ thị hình
2) / 2.G hoá ở thể rắn /
-Trong quá trình ủ có hiện
t-ợng G hoá (hình 3) / GiảI
thích:(hình 3) / +Công tạo
mầm ra Xe (6,67% C) sẽ
nhỏ hơn rất nhiều công tạo
mầm G (100% C) /
+Mạng của Xe là trực thoi
8 mặt gần giống với mạng
của Fe là Lập phơng hơn là
G có mạng LGXC nó khác
xa mạng LP / Bởi 2
nguyên nhân chính này mà
ở dới nhiệt độ 1147 tồn tại
Xe
/ Kết luận: Hiện
t-ợng G ở trạng tháI lỏng khi
ta làm nguội vô cùng chậm
gang lỏng hoặc làm nguội
đẳng nhiệt trong khoảng
nhiệt độ 1147-1153’C /
Chú ý: ở thể rắn trong thực
tế trong khoảng nhiệt độ từ
700-1000 ‘C nếu ta giữ
nhiệt hoặc làm nguội vô
cùng chậm cũng xuất hiện
hiện tợng G ở thể rắn /
Nếu nhiệt độ 27’C thì Xe
sẽ bị G hoá G /
Nếu nhiệt độ > 727 thì Xe
bị G hoá G / Trên
giản đồ trạng tháI Fe-C
(hình 4) / 3.Các yếu tố ảnh
hởng đến quá trình G hoá /
-Thành phần hoá học của
gang / Gang là HK của
Fe-C ngoài ra còn có Mn,
Si, S, P ngoài ra còn có các
tạp chất khác W, Nr … /
*Thành phần hoá học
của C nếu %C tăng thì
thúc đẩy quá trình G hoá
/ Si là nguyên tố hay làm
thoát C nên nó thúc đẩy quá trình G hoá / Mn là nguyên tố cản trở qua trinh
G hoá Mn kết hợp với C tạo nên Cacbit Mn3C mà
Mn mạnh hơn Fe nên nó
c-ớp C của Fe nên cản trở quá trình G hoá / Nguyên
tố P là nguyên tố không
ảnh hởng đến quá trình G hoá / S: là nguyên tố cản trở quá trình G hoá là nguyên tố có hại nó tạo ra
sự cùng tinh dễ chảy /
*Các nguyên tố khác /.
Nếu các nguyên tố tạo nên Cácbit thì cản trở quá trình
G hoá nguyên tố không tạo cacbit thì không ảnh hởng hoặc thúc đẩy quá trình G hoá nhng cũng có nguyên
tỗ ảnh hởng / *Tốc độ làm nguội / -Cần làm
nguội chậm hoặc làm nguội đẳng nhiệt trong khoảng nhiêt độ sảy ra quá
trình G hoá Quá trình làm nguội nó phụ thuộc vào: /
+Khuân: / Vật liệu làm khuân có hệ số dẫn nhiệt càng nhỏ thì thúc đẩy quá
trình G hoá / kích thớc và chiều dày của khuân càng dầy thì sự truyền nhiệt càng chậm do vậy thúc đẩy quá
trình G hoá / +Kích thớc
và tiết diện ngang của chi tiết / Chi tiết có tiết diện ngang càng dày thì càng thúc đẩy quá trình G hoá /
*Nhiệt độ nấu chảy gang lỏng / Nấu gang lỏng đúng
nhiệt độ tránh hiện tợng quá nhiệt khi quá nhiệt dễ làm tan các trung tâm kết tinh nh vậy nó sẽ cản trở
quá trình G hoá / *Mầm
kí sinh / Nếu thêm mầm
ki sinh vào thì nó thúc đẩy quá trình G hoá mầm này
nó làm tăng trung tâm kết tinh
Câu 2: ĐN, phân loại, kí hiệu, cách chế tạo và cơ
tính và công dụng của các loại Gang: Gang trắng, gang xám, gang cầu, gang dẻo
*ĐN: Gang là HK của Fe
và C trong đó %C chiếm từ 2,14-6,67%C trên giản đồ trạng tháI Fe-C là gang trắng: / +trớc cùng tinh (
Le Xe
P 2 ) / +cùng tinh (Le) / +sau cùng tinh
(le + Xe1) / 1.Gang trắng / a.Cách chế tạo / +Thờng
nấu luyện với gang trắng trớc cùng tinh %C =2,2-3,6 làm nguội đủ nhanh để sảy
ra quá trình G hoá / b.Tổ chức tế vi (phân loại) /
+tr-ớc cùng tinh ( PXe2 Le
) / +cùng tinh (Le) / +sau cùng tinh (le + Xe1) / c.Cơ
tính: / cứng giòn độ dẻo dai thấp / d.kí hiệu: ít đợc
sử dụng trong thực tế nên không có kí hiệu / e.ứng dụng: / Dùng để luyện thép (làm phôI liệu) sử
dụng làm 1 số chi tiết có khả năng chịu mài mòn cao
nh bi nghiền trục cán thô /
ủ gang trắng thành gang
dẻo / 2.Gang xám /.
a.Cách chế tạo: / bằng cách nấu luyện và rót vào khuân cát làm nguội chậm
để sảy ra hiện tợng G hoá (hàm lợng C từ 2,2-3,6%) / b.Tổ chức tế vi (hinh5) / +Gang xám Pherit:
tam G
/ +Gang xám pherit peclit P+ G tam / +Gang xám Peclit P+ G tam
/ c Cơ tính: Là pha mềm nên làm tính liên tục và thép không ổn định / Đầu vào G nhọn nên dễ tập trung ƯS nên dễ sinh ra vết nứt tế vi ở chỗ nhọn do vậy
độ bền kéo thấp so với độ
N
( 1 / 3 1 / 5 ) / Nó còn phụ thuộc vào tổ chức
) (
) (
K
HB P
(cáI trên tăng cáI dới giảm) / -Kích thứơc tấm G / d.Ký hiệu GX A:B A chỉ
K
) B chỉ giới hạn bền uốn
U / e.ứng dụng: phổ biến dùng làm các chi tiết
đúc, phôI đúc khi gang có
độ bền càng tăng thì khả năng chịu tảI tăng / có thể
đúc đợc nhiều sản phẩm chịu tảI; mặt bích vỏ máy,
bệ máy, các hệ thống bánh răng xy lanh, pistong,đúc các vỏ ván chịu áp lực, bình chịu áp lực v.v… /
-sử dụng làm hợp kim ổ trợt / Gang xám biến trắng có thể thay thế gang trắng để làm bi nghiền và trục cán
thô / 3.gang cầu / a.Cách
chế tạo:phảI nấu luyện trong thành phần có thêm chất để biến G tấm thành G cầu Mg, Ce / b.Phân loại / gang cầu pherit
Gcầu / gang cầu pherit pecnit P + Gcầu / gang cầu pecnit p+Gcầu / c.Cơ tính có K =70-90% K
nền / d.ký hiệu GC A-C / e.ứng dụng sử dụng làm chi tiết quan trọng hơn Gxám nhiều khi có thể thay thế thép làm chi tiết có
tảI trọng nhỏ / 4.Gang dẻo / a.Cách Chế tạo nấu luyện
ủ gang trắng thành gang dẻo / b.Phân loại / gang cầu pherit Gcụm / gang cầu pherit pecnit P +
Gcụm / gang cầu pecnit p + Gcụm / c.Cơ tính / Nằm trung gian giữa cầu và xám phụ thuộc 2 yếu tố:nền và kích thớc Gcụm / d.Ký hiệu GZ A-C / e.ứng dụng / rèn đợc / -tạo ra kích thớc nhỏ suy ra ứng dụng cho các chi tiết
Trang 2nhỏ trong động cơ và các
loại máy chịu tảI trọng
vừa / -Có thể làm ổ trợt
Câu 3: Nêu phơng pháp
nhiệt luyện gang trắng,
xám, cầu, dẻo
1.Ph ơng pháp nhiệt luyện
gang dẻo (chế tạo gang
dẻo)
1.1phôI liệu: / Sử dụng
gang trắng trớc cùng tinh
có hàm lợng C (2.2-2.8%)
tổ chức PXe II Le /
1.2.Quy trình (hình 6) /
Tại điểm o PXe II Le
nung chậm: 0-1 [
Le
Xe I
] tại điểm 1: p
Le
Xe II
(1000 ‘C) 1.7Xe (xét về
pha) / Tại điểm 2 có 1,8
% C
Giữ nhiệt trên đựoc 23 ở
1000 ‘C suy ra quá trình G
cum
G
xe1000 1.8 / -Tại
điểm 3 1.8 G cum / -Từ
3-4 làm nguội chem Có
hiện tợng nghèo C dẫn
tới 1.8 X Xe II (
8
.
1
1
.
0 X )
cum X
Xe 1 (X1 <
X) / Tại 4 hết Xê2 /
cum
G
81
.
0
/ Đến điểm
5: P + Gcum Gang dẻo
pecnit / Trên đoạn 5-6
cum
II G
Xe
cum
Xe 700 / Tại 6:
G cum
pecnit / Tại 7:
P G cum
pecnit pherit / 2 Nấu
luyện gang
xám-Cầu-dẻo / Đặc điểm chung:
Quá trình nhiệt luyện các
loại gang này chỉ thay đổi
nền và lợng G nhng hình
dạng G không thay đổi do
đó khi nhiệt luyện 3 loại
gang này giống nhau /
a.Nhiệt luyện gang xám /
*ủ: / -ủ khử ƯS /.
+Nguyên nhân: Khi đúc
gang do có sự thay đổi tổ
chức nên thứ tự các pha
thay đổi dẫn tới trạng tháI
ƯS tổ chức do nhiệt độ và
môI trờng ngoài mà sự toả
nhiệt này toả nhiệt không
hết, Chi tiết còn lại nhiệt độ
khoảng (5-10%) sinh rat
rang tháI ƯS nhiệt độ /
(ƯS tổ choc +ƯS nhiệt độ)
gọi là ƯS d làm cho hệ
kém ổn định vì vậy phảI
tìm cách khử ƯS để trở về
trạng tháI ổn định / +Biện
pháp: Hoá già tự nhiên (tự
khử ƯS) / ủ: (hình 7)
*ủ để khử lớp biến trắng
(gang trắng) / Lớp biến
trắng thờng xuất hiện ở bề
mặt / Đối với chi tiết
mỏng, chi tiết có diện tích
nhỏ đễ biến trắng nó làm cho lớp đó có cơ tính cứng giòn vì vậy phảI ủ để khử lớp biến trắng (hình 8) / *ủ
để thay đổi lợng C liên kết / -ủ để giảm lợng C liên kết trong nền
P
để tăng lợng C liên kết:
P
(hình 10,11) / *TôI và Ram / Nền (tổ choc thép
C là ; P; P ) + Gtam / TôI để tạo ra nền
có hàm lợng C nào đó để nhận đợc mục đích của tôI (hình 12) / Sau khi tôI nhận đợc tổ choc: Mtoi +
du
+ Gtam / Tiến hành Ram: Ram thấp (180-250
‘C) tổ choc nhận đợc
tam du
X
r Fe C chophep G
/ Ram trung bình:
(280-400 ‘C) tổ choc nhận đợc
tam
r G
T / Ram cao:
(400-600 ‘C) tổ choc nhận
đợc X r G tam / *Hoá bền
bề mặt: / -TôI bề mặt
th-ờng áp dụng cho gang xám ( P G tam ) hàm lợng C (0.4-0.6%C) / Sauk hi tôI:
Bề mặt có tổ choc
tam du
M trong lõi
có tổ choc P G tam /
Sau đó Ram thấp ta sữ
nhận đợc tổ choc bề mặt
tam du X
M /
Tổ choc trong lõi:
tam
G
P
/ +Hoá nhiệt luyện (thấm) / Thấm M để tăng tính chông ăn mòn /
Thấm Cr để tăng tính chịu mài mòn / Thấm Bo tăng tính chịu mài mòn / Thấm
Al tăng
2 tính chịu mài mòn chông OXH / Thấm Si tăng tính chịu mỏi, chông bám dính / b.Nhiệt luyện gang dẻo (tơng tự) / c.Nhiệt luyện gang cầu (tơng tự)
Câu 4: ảnh hởng của C
và tạp chất đến tổ chức, tính chất của thép C.
Phân loại và kí hiệu thép
C
*ảnh h ởng của C và tạp chất đến tổ chức: / -ảnh
hởng của C: / Khi hàm l-ợng C tăng thì tổ choc thay
) h saucungtic (
Xe P ) cungtich (
P ) ich truoccungt (
/ Khi %C tăng thì hàm l-ợng pha Xe tăng (cứng răn)
(mềm dẻo dai) giảm độ cứng và độ bền tăng tính dẻo dai giảm Riêng độ bền khi %C cao quá thì tính dòn tăng dẫn tới độ bền giảm Thép C hầu nh không sử dụng, thép có hàm lợng C cao hơn 0.4%
Khi hàm lợng C tăng tính bền giảm khả năng chịu nhiệt giảm / -Nguyên tố Mn: Có mặt trong thép ở
dạng tạp chất ngời ta đa pheromangan vào (quạng Mn) khi đó: / Mn + FeO
MnO (theo đờng sỉ ra ngoài) + Fe / Lợng Mn d trong quá trình nấu luyện
sẽ đợc hoà tan trong pha pherit / Khử đợc lu huỳnh cho thép / KL: Mn là nguyên tố có lợi / -Nguyên
tố Si: Đa vào ở dạng fero Si
để khử O2 / Si + 2FeO
SiO2 +2Fe / SiO2 theo sỉ
ra ngoài / Lợng Si d chui vào trong pha dể hoá bền cho pha / KL: Si là nguyên tố có lợi / -Nguyên
tố phốt pho: / Đối với hệ Fe-C có xuất hiện phốtpho (P) với hàm lợng > 0.2% thì xuất hiện pha Fe3P (phốtphit sắt) pha này giòn
ở nhiệt độ thờng Do cấu trúc của địa chất nên trong quạng sắt bao hìơ cũng chứa phôtpho và lu huỳnh Ngời ta gọi P là nguyên tố sinh ra hiện tợng dòn nguội hoặc bở nguội nó là hợp chất có hại trong thép C l-ợng P cho phép %P < 0.05% / Bên cạnh đó sự có mặt của P làm cho tốc độ cắt gọt trong gia công tăng (còn gọi là tính dễ gãy phoi) trong một số mác thép tự động (tốc độ cắt gọt rất cao) nhng chất lợng kém vì hàm lợng P cao %P (0.085-0.15%) / -Nguyên
tố lu huỳnh: / Trong Fe th-ờng lẫn S nó kết hợp với Fe tạo nên Sunfua Sắt (FeS) khi (Fe + FeS) tạo nên cùng tinh, cùng tinh này nóng chảy ở nhiệt độ 988
‘C gọi là cùng tinh dễ chảy khi nung để gia công nóng thì cùng tinh dễ chảy này
dễ bị chảy sinh ra tính bở nóng hay dòn nóng do đó cần phảI khử S trong thép
%S cho phép < 0.05% / Khi đa Mn vào / Mn + FeS
MnS + Fe / MnS có nhiệt độ nóng chảy là 1620
‘C / Đối với S khi hàm l-ợng tăng thì dễ gia công cắt gọt trong thép tự động %S cho phép đến 0.1% / KL: S
là nguyên tố có hại / *Các nguyên tố khác / -Các
chất khí O, N, H / Khi ở dạng lỏng các khí này chứa trong thép lớn khi kết tinh hàm lợng các chất khí nhỏ / +Bọt khí làm mất tính liên tục của nền thép
độ cứng và độ bền giảm sinh ra các vết nứt tế vi / +Các chất khí hoà tan trong pha gây ra xô lệch mạng trong pha gây ra hiện t-ợng dòn độ dai a K giảm / +Nó có thể sinh ra các pha rắn Oxít, Nitrit, Hidrit nó làm tăng khả năng dòn giảm giới hạn bền mỏi / KL: Các chất khí là hợp chất có hại cần phảI loại trừ
/ *Phân loại và kí hiệu
Trang 3thép C / -Phân loại: Có 5
cách / Theo tổ choc tế vi
chia thành 3 loại / +Trớc
cùng tích: , P là chủ
yếu / +Cùng tích: P / +Sau
cùng tích: P+Xe2 / (kiểm
tra chất lợng sản phẩm
OTK – cũ; KCS – mới) /
-Phân loại theo phơng pháp
nấu luyện thép / Đặt tên
theo lò nấu luyện ra nó /
VD: Dùng phơng pháp Oxi
thổi đỉnh gọi là lò chuyển /
Nếu thép nấu trong lò
Mactanh gọi là lò
Mactanh / Nếu thép nấu
trong lò chân không gọi là
lò chân không / -Phân loại
theo chất lợng / Tức là khả
năng khử chất có hại S và P
/ +Thờng %S < 0.07% %P
< 0.07% / +Tốt %S
<0.035% %P < 0.035% /
+Cao %S <0.025% %P
<0.025% / +Đặc biệt cao
%S < 0.015% %P <
0.015% / -Phân loại theo
phơng pháp khử Oxi (triệt
để hoặc không triệt để) /
Thép còn O2 sinh ra FeO /
FeO + C Co + Fe / Co
bay lên trên bề mặt của
thép lỏng trên bề mặt thép
lỏng có hiện tợng sôi /
Nếu khử Oxi không triệt để
gọi là thép sôi / Nếu thép
không còn Oxi (triệt để) bể
thép không còn hiện tợng
sôI gọi là thép lặng /
Ngoài ra còn chia thép ra
nhiều loại có loại nửa sôI
nửa lặng / -Phân loại theo
công dụng chia làm 3 loại
chính / +Thép C chất lợng
thờng (thép xây dựng) /
+Thép C kết cấu hay còn
gọi là thép kết cấu C thờng
dùng chế tạo chi tiết máy /
+Thép C dụng cụ để chế
tạo ra các dụng cụ gia công
chi tiết / *Kí hiệu thép C /
-Kí hiệu thép C chất lợng
thờng (thép xây dựng)
Nhóm A: Chỉ quy định về
cơ tính không quy định về
thành phần hoá học /
Nhóm B: / Không quy
định về cơ tính mà quy
định về thành phần hoá học
/ Nhóm C: Quy định về cơ
tính và thành phần hoá
học / Không ghi gì bên tráI
là nhóm A ghi ch B hoặc C
bên tráI là nhóm B hoặc
nhóm C phần ghi số ghi
gi-ới hạn bền kéo Kg/mm2 /
Nếu bên phảI phần số
không ghi gì là thép lặng, n
là nửa sôI hoặc nửa lặng, s
la sôi / Kí hiệu của Nga
phần số là giới hạn bền kéo
nhân với 10 / *Nhóm thép
kết cấu:
C45
0.6%C C35s
C: chỉ thép C kết cấu / Chữ
số chỉ hàm lợng C tính theo phần vạn / *Thép C dụng cụ
Y13A Chữ số chỉ hàm lợng %C tính theo phần vạn / Còn Nga chữ số chỉ hàm lợng
%C tính theo phần trăm
Nếu có chữ A bên phai là loại tốt hơn không có chữ
A cùng loại
Câu 5: TRình bày tác dụng của các nguyên tố
HK (Me) với Fe và tác dụng của các Me với C trong thép HK
*ảnh h ởng của NTHK với
Fe trong thép HK / 1.ảnh
hởng dến nhiệt độ chuyển biến thù hình của Fe /
1.1Nhóm nguyên tố HK
mở rộng khu vực nâng cao A4 hà thấp A3 thu hẹp
/ a.Mở rộng vô hạn :
Mn, Ni / Xuất hiện thép
ở nhiệt độ thờng là tổ choc 1 pha nên chống ăn mòn và chịu nhiệt tốt (hình 13) /.b.Mở rộng có hạn :
C, N, Cu (hình 14) /
1.2Nhóm nguyên tố HK thu hẹp nâng cao A3 hạ thấp A4 mở rộng /
a.Mở rộng : Cr, V / Tổ chức khác với thép C là
có nhiều nguyên tố HK nên
có cơ tính cao hơn và có từ tính nhng phụ thuộc nhiều vào nguyên tố HK (hình 15) / b.Mở rộng có hạn
: W, Mo, Ti …(hình 16) /
2.ảnh hởng của nguyên tố
HK đến giản đồ Fe-C (các nhiệt độ chuyển biến A1, A3, Am) / 2.1Việc nâng cao và hạ thấp các nhiệt độ chuyển biến (chúng cùng nâng cao hoặc cùng hạ thấp) / a.Nhóm nguyên tố
mở rộng làm cho A1, A3, Am hạ thấp (hình 17) / b Nhóm nguyên tố
mở rộng / +Các nguyên
tố tạo Cácbit mạnh ổn định cao thì nâng cao đáng kể A1, A3, Am / +Các nguyên tố tạo Cácbit yếu hoặc không tạo Cácbit thì
nâng cao không đáng kể A1, A3, Am / +Cr nâng cao A1, A3, Am / Hàm l-ợng Cr < 8.5% bình th-ờng / Hàm lợng Cr > 8.5%
tăng vọt (hình 18) /
2.2.Các nguyên tố HK lam cho đờng Am sang tráI đI lên nếu khi mở rộng , xuống dới khi mở rộng
/ Khả năng dịch chuyển mạnh nhất là V và Vonfram / Xuất hiện thép
Lêđêbôrit / Lê = ( K I
) / Lê = (P + K1) (hình 19) / Lê = ( K II K I ) /
-Điểm cùng tích dịch sang tráI đối với thép HK %C < 0.81% vẫn có thể là thép cùng tích hoặc sau cùng tích (lu ý nhiệt độ tôi) / Đa
số các loại thép sử dụng tổ chức : / K (tức là mở rộng ) / +cùng tích: P =
II
K
/ +Trớc cùng tích:
P
/ +Sau cùng tích: /
Do đó các nguyên tố HK
có thể dùng cách: / Tạo K còn d hoặc không tạo K thì hoà tan vào pha / Các nguyên tố HK sẽ hoà tan vào trong pha pherit và hoá bền cho pha này / -Khi l-ợng nguyên tố HK hoà tan vào trong pha thì độ cứng và độ bền tăng kèm theo độ dẻo dai giảm đI do vậy quá trình HK hoá phảI
đảm bảo đợc độ cứng và độ bền nhng phảI đủ dẻo dai /
ảnh hởng của các nguyên
tố HK đến việc tăng độ cứng và độ bền và giảm dẻo dai có khác nhau Ngời
ta làm thí nghiệm với nhiều nguyên tố khác nhau: Mn,
Si, Cr, Ni …(hình 20, 21) /
Cr, Ni là 2 nguyên tố phổ biến để HK hoá trong thép
HK / *ảnh h ởng của các nguyên tố HK với C trong thép HK / -Các
nguyên tố HK có thể kết hợp với C để tạo ra K nếu những nguyên tố tạo K thì
nó hoà tan vào pha để hoá bền cho pha / -Trong hệ thép HK những nguyên tố HK có áI lực với
C mạnh hơn áI lực Fe-C thì chúng có khả năng kết hợp với C để tạo thành K còn những nguyên tố có áI lực kém thì không tạo K (Ti,
W, V, Mn, Cr kết hợp tạo K) / Những nguyên tố không tạo K: Al, Ni, Cu, Si / 1.K kiểu mạng đơn giản: / Điều kiện tạo thành
59 0
Me
d
dc
/ K có kiể mạng đơn giản: LPTT, LPDT Lục giác xít chặt / -Nhiệt độ nóng chảy cao, nhiệt độ phân huỷ cao Tnc
25000C / TPh >=12000C / -Đây là pha rất cứng
nh-ng ít dòn / -Các loại K th-ờng đợc ứng dụng chế tạo
HK cứng / -Pha hoá bền trong thép HK, nhỏ mịn phân tán / 2.Tạo ra kiểu mạng phức tạp / dc/dMe > 0.59 / Fe, Mn, Cr: Fe3C,
Mn3C, Cr7C3, Cr23C6 /
-Đặc điểm: Có kiểu mạng phức tạp: Trực thoi 8 mặt
Có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ phân huỷ cao
nh-ng thua kém kiểu mạnh-ng
đơn giản / VD: Nhiệt độ nóng chảy của Xê =
Trang 41000 C / -Cơ tính: Đay là
những pha cứng nhng giòn
sử dụng trong những pha
hoá bền trong thép HK /
-Cacbon có thể kết hợp với
các nguyên tố HK tạo nên
Xêmantic HK / -ĐK tạo:
Khi HK hoà với lợng
nguyên tố thấp từ 1-3% là
các nguyên tố HK tạo K
yếu (Mn, Cr) / Ngoài việc
liên kết với C tạo K chúng
còn lôi kéo Fe vào liên kết
tạo ra các loại K có 2
nguyên tố, 3 nguyên tố có
mặt nguyên tố Fe Có công
thức (Fe, Me)3C, (Fe,
Mn)3C, (Fe, CrKMn)3C /
Các loại K này gọi là
Xêmantic HK / -Tính chất
của nó nằm trung gian giữa
K hợp kim và Xêmantic
mạnh nhất là Ti, Nb, Ta,
Zr, V, Mo, W, Cr, Mn,
Fe / 3.Tạo K kép, K phức
tạp / V2W2C và V2Cr2C là
K kép / Cr23C6 là K phức
tạp
Câu 6: ảnh hởng của các
Me đến quá trình nhiệt
luyện thép HK Phân loại
và kí hiệu thép HK
1.ảnh h ởng của các
nguyên tố HK đến
chuyển biến khi nung
nóng P / -KN: Quá
trình nung nóng thép HK
cũng giống nh các thép C
3
tuân theo cơ chế sinh cần
nhiệt độ cao và thời gian
dài Những độ hạt mầm và
phát triển mầm / Sinh
mầm , hết , hoà tan
K; Đồng đều hoá và độ
hạt chủ yếu là thép K +
(P = [ K II ]) / ảnh
hởng đến việc hình thành
mầm : Tất cả các
nguyên tố HK trừ nguyên
tố Mn đều nâng cao tính ổn
định của pha cao hơn Xê
Do đó sự hoà tan vào
của các pha này sẽ diễn ra
chậm hơn và muốn đạt đợc
mục đích đó nhiệt độ phài
cao hơn Vì thế nhiệt độ
chuyển biến khi nung nong
cao hơn so với thép C Thời
gian giữ nhiệt sẽ cao hơn /
-Các nguyên tố HK có hệ
số khuyếch tán nhỏ hơn hệ
số khuyếch tán của Fe
cũng góp phần làm chậm
phân huỷ K / -quá trình
đồng hoá :là khả năng
khuyếch tán san bằng nồng
độ cacbon các nguyên tố
hợp kim có hệ số khuyếch
tán nhỏ cũng cản trở
cần nhiệt độ cao và thời
gian dài Nhng độ hạt
vẫn nhỏ min / -Sự chậm
kết tinh những nguyên tố
hợp kim / -Kìm hãm sự
phát triển hạt làm cho hạt
phát triển chậm / -Bản
thân có những pha ccbit
cha phân huỷ (quá ổn
định )không bị phân huỷ nằm trong biên giới hạt gây cản trở sự phát triển hạt /
- Có 1 số pha rắn oxit , hyđrôixit , đóng vai trò nh các pha K ổn định cản trở
sự phát triển hạt do đó các hạt vẫn nhỏ min trừ nguyên tố Mn làm hạt
to / Kết luận : Các
nguyên tố HK ảnh hởng
đến chuyển biến nung nóng làm tăng nhiệt độ nung nhng tạo nhỏ hạt
trừ nguyên tố Mn./ 2, ảnh h
ởng của nguyên tố HK
đến chuyển biến quá
nguội và độ thấm tôi /
-Khi làm nguội các nguyên toó HK có hệ soó khuyếch tán nhỏ sẽ cản trở quá trình phân huỷ (làm chậm quá
trình quá nguội ) /
(Hình vẽ) / -Tất cả các nguyên tố HK (trừ Co)sẽ làm mở rông khu vực tồn tại của quá nguội do đó dịch đờng cong chữ C dịch chuyển sang phải /
những nguyên tố K yếu :Mn làm đờng cong chữ C dịch chuyển sang phải giữ nguyên hình dạng / những nguyên
tố tạo K mạnh :sẽ dịch đ-ờng cong sang phảivà còn biến đổi hình dạng chữ
C / -Chữ C trên ứng với
p
/ -Chữ C dới ứng với / +Xét về khả
năng dịch chuyển mạnh hay yếu của đơng cong chũ
C : Mn , Cr, V, Mo… /
Nếu HK hoá nhng nguyên toó HK so với HK hoá 1 nguyên tố cùng 1 lơng thì
mức độ dịch chuyển dờng cong chữ C của nhiều nguyên tố HK mạnh hơn / -Khi đơng cong ch
C dich chuyển sang phải
Vth giảm làm tăng độ them tôi S / -Nếu cung 1 tiết diện thép hợp kim sẽ chọnn
đc tải lớn hơn thép C /
(Hình vẽ) / 3 ảnh h ởng của các nguyên tố HK
đến chuyển biến M /
-Các nguyên tố HK ảnh h-ởng động học chuyển biến
M / -Chuyển biến M không xảy ra tức thời mà cần thời gian chuẩn bị /
(Hình vẽ ) / -Chuyển biến
xảy ra không hoàn toàn còn d / -Không ảnh huởng đến nhiệt độ và lợng chuyển biến / -Các nguyên tố thép HK ảnh h-ởng đến Mđ / +Quy luật chung : Al, Co, làm Mđ
tăng Si : làm Mđ / Còn đa số các nguyên tố HK khác đều làm giảm nhiệt độ Mđ thì l-ợng nguyên tố HK càng lớn thì lợng Mđ giảm càng mạnh Mđ , các nguyên tố K mạnh làm giảm Mđ thì
càng tăng lơng d lớn có khi từ 60-900/0 do đó làm khó cho quá trình Ram / +Nuyên nhân : Tăng d các nguyên tố HK làm giảm Mđ. Độ quá nguội tăng tính làm nguội đột ngột tăng ứng suất lớn
nén đc khối cha chuyển biến làm tăng
d / 4 ảnh h ởng của các nguyên tố HK chuyển biến ram thép HK /
-Sau khi tô ta đc tổ choc
Mt+ d (nhiều)+K cha bị phân huỷ / -Sảy ra các hiên tợng của chuyển biến Ram / +Tiết K để giảm c/a
Mram / + d phá vỡ trạng thái cân bằng về mặt
Ưs chuyển biến thành
Mram / +Tính tạo K / -do
hệ số khuyếch tán của các nguyên tố HK nhỏ nó sẽ làm tăng tính ổn định Mt
làm chậm quá trình tiết cacbon ở dạng cacbít cghính vì thế làm cho quá trình chuyển từ Mt Mr
cần nhiệt độ cao và thời gian dài nhiệt độ ram thép
HK cao hơn thép HK /
-Do DHK nhỏ , lợng d cho nén quá trình chuyển biến
d Mr chậm và lâu
do đó cần nhiệt độ cao thời gian dài / -Quá trình tạo K khuyết tán nguyên tố HK vào C để đa hạt to thành hạt to / -quá trình tích tụ C diễn ra chậm do đó
……… độ cứng độ bền tăng / -Biểu hiện cơ tính của quá trình Ram thép hợp xuất hiên hiệu ứng độ cứng thứ 2 trong 1
số loại thép HK cao và ứng với giai đoạn Ram thấp / -Độ cứng quá trình ram thấp / Độ cứng Ram quá trình ram cao hơn khi tôi / -Nguyên nhân : chủ yếu là do lợng d lớn mà quá trình ram biến d
Mr / -Do tạo ra cacbít hợp kim nhỏ mịn cơ tính
làm tăng độ cứng /
-Sự ngăn cản sự tích tụ cacbít cũng là 1 trong những nguyên nhân tạo độ cứng / (Hình vẽ )
Câu 7:Yêu cầu chung về cơ tính và thành phần hoá học đối với thép HK kết cấu Các nhóm thép
HK kết cấu và phơng h-ớng nhiệt luyện chúng
1,yêu cầu chung về cơ tính
và thành phần hoá học đối với thép HK kết cấu : a,yêu cầu của thép kết cấu / * Cơ tính : / -có giới hạn chảy cao ( cao ).( b
cao)sẽ góp phần làm tăng tuổi thọ của chi tiết giới hạn chảy cao sẽ làm cho chi tiết gọn nhỏ / -Cần có
Trang 5độ dẻo dai cao (đủ dẻo
dai ) đảm bảo an toàn cho
máy / -Các chi tiết trong
thép kết cấu làm việc theo
chu kỳ yêu cầu khả năng
chịu mỏi cao bề mặt chi
tiết tránh xuất hiện vết nứt
mỏi hoặc tao trên bề mặt 1
lớp nén d / -Hầu hết các
chi tiết máy bị mài mòn và
ma sát yêu cầu chịu mài
mòn , ma sát , độ cứng cao
để chống lại mài mòn ma
sát cần phải nhiệt luyện
/ *Tính công nghệ :Đòi
hỏi với thép kết cấu chọn
đc khả năng g/c / VD: Đúc
nhiệt luyện , áp lực , hàn ,
cắt gọt / *Yêu cầu thành
phần hoá học / -Phần
trăm trong thép kết cấu
th-ờng 0.1-0.6% nhng cũng
có 1 số chi tiêt lên đến
1%C (ổ bi) / +Nhợc
điểm : độ thấm tôi nhỏ, tôi
độ tôi tới hạn lớn , môi
tr-ờng tôi mạnh , dễ sinh ra
cong vênh nứt nẻ / Do
vậy: Thép kết cấu C chỉ chế
tao chi tiết chịu tải trọng
nhỏ, hình dáng đơn giản /
Chính vì thế phải HK hoá
để tăng độ thấm tôi cho
thép ngoài ra nó còn làm
giảm tốc độ tôi tới hạn và
chế tạo các chi tiết chịu tải
trọng cao, phức tap / Chia
làm 2 nhóm HK / -Nhóm
nguyên tố chính: Cố gắng
HK hoá đạt đợc mục đích
yêu cầu (1-4%) với thép
kết cấu hay sử dụng các
nguyên tố nh là Mn, Ni, Cr,
Si / -Nhóm nguyên tố phụ:
Để khắc phục các nhợc
điểm do nguyên tố chính
gây ra (nh to hạt khi nung
nóng) trừ Mn / +To hạt:
Cho Ti, Bo vào sẽ làm nhỏ
hạt / +Si gây ra thoát C bề
mặt nên đa Al vào để khắc
phục / +Ngoài ra còn có
hiện tợng dòn Ram là khi
Ram các thép HK thì độ
dai aK giảm đột ngột trong
quá trình Ram nên HK hoá
những nguyên tố để chông
dòn Ram nh Mo, V với
hàm lợng (0.8-1%) / *Các
nhóm thép HK kết cấu và
phơng hớng nhiệt luyện
chúng (có 4 nhóm) /
1.Nhóm thép thấm C /
-Thành phần hoá học: Hàm
lợng C (0.1-0.25%) có thể
= 0.3% để khuếch tán lớp
C vào lớp bề mặt nhằm
tăng hàm lợng C sau quá
trình nhiệt luyện, tôi, ram
thấp bề mặt cứng , chịu
mài mòn / %C nhỏ
không tôi đc vì đạt độ cứng
cao / Khi tôi hoàn toàn
Mt+ du c / a rất nhỏ
không làm xô lệch mạng
nhiều độ cứng không
caoaocanf hàm lợng C lớn
hơn 0.3% thì mới đến tôi /
-Để chế tạo các chi tiết yêu
cầu bề mặt có độ cứng cao
chịu mài mòn, ma sát,
trong lõi dẻo dai để chịu
đ-ợc tải trọng động và tải trọng tĩnh va đập cao Lớp thấm thờng có hàm lợng C
>= 0.8%C tức là cùng tích hoặc sau cùng tích /
-Nh-ợc điểm của thép C thấm C
là chỉ làm đc những chi tiết nhỏ do môi trờng tôi cao nên dễ nứt lớp bề mặt nên với thép thấm C cần phải cần hợp kim hoá các nguyên tố nhằm: / +Thúc
đẩy quá trình thấm / +Làm nhỏ hạt lớp thấm / +Tăng
1 số khả năng chịu nhiệt
nh chịu mài mòn , ma sát hoặc chống ăn mòn / Các nguyên tố hợp kim hoá : Cr , Ni , Mn, Ti không cần tăng độ thấm tôi vì lớp thấm mỏng không cần tôi thấm làm gì / -Các nhóm thép thấm C
Việt nam Nga Các
loại thép cácbo n
C15, C20 10,
15, 20
C10, C30 25, 30 CT30 CT3 Các
loại thép hợp kim
18CrMnT
-Nhiệt luyện:
Tổ chức Pmat Lõi Thấm
các bon Pmặt: P+KII P Tôi(>A1
) MT+ du
+KII
P
Ram thấp Mcho phép r+ d P
áp dụng: cho Bạc, Cam, bánh răng, ăc(chốt) / 2
Nhóm thép hoá tốt / -Hàm lợng C từ 0.3-05% có thể tới 0.55%C yêu cầu tôi +Ram cao để nhân đc cơ
tính tổng hợp cao(XRam ) /
Đối với thép C : Ngời hay
sử dụng mác C30, C40,C45,C50 / Nhợc
điểm : / Độ thấm tôi thấp, tốc độ làm nguội lớn , môi trờng tôi mạnh chỉ làm đc những chi tiết nhỏ chịu tải trọng bé làm chi tiết đơn giản có ính đối xứng cao / Hợp kim hoá : nhằm mục đích tăng độ thấm tôi để đảm bảo tôi thấu (chi tiết cùng 1 tổ chức)do đó ngời ta phải hợp kim hoá bằng các nguyên tố: Cr, Mn , Ti, Mo,V,Si,Ni / Các mác thép :40Cr, 35CrMnTi (40X, 35X T) / Chế độ nhiệt luyện :Tôi+Ram cao / Tổ chức trớc cùng tích (P+ ) / Tôi(nhiệt độ lớn hơnA3) Mt+ d / Ram cao Xram / thờng áp dụng trục biên chuẩn bị tổ chức
Xram cho tôi cao tần /
Vd:những chi tiết trong lõi cơ tính tổng hợp cao tôi bề mặt Mt+ d lõi XRam /
Ram thấp Mr +K / Lõi
XRam / 3 Nhóm thép làm
lò xo nhím (có môđun đàn hồi cao ) / Đặc điểm : tăng
đc môđun đàn hồi E, không bị biến dạng dẻo khi làm việc có tổ chức Tr / Yêu cầu : Hàm lợng C (0.5-0.65%C) có thể lên
đến 0.8%C thép C yêu cầu hàm lợng C càng caop thì mới tăng đc môđun đàn hồi
E / C65, C70 , C80 (65,
70, Y8) có thể làm lỗ nhíp / Yêu cầu để tăng E tăng độ thấm tôi là hợp
4 kim hoá : Mn , Si (Mo, V,
Ti, Bo) mục đích tăng E tăng độ thấm tôi (Tôi thấu
để nhận đc tổ chức TRam) / Mác thép hay gặp là : 55Si2, 55SiMn, 60SiMn (55C2, 55C , 60C ) / Nhiệt luyện : / Ban đầu :
P
/ Tôi: Mt+ d / Ram: TRam / áp dụng các chi tiết làm lò xo nhíp / 4 nhóm thép làm ổ bi : / -ổ
bi gồm ca trong , ca ngoài , hình dáng bi cầu , đũa , bi côn làm việc ca trong, ca ngoài , quay nhờ có bi do
đó khả năng chịu tải bi lớn cần có độ cứng cao chịu mài mòn cao / Tiếp xúc giữa bi với ca trong , ca ngoài là tiếp xúc đờng
điểm yêu cầu quan trọng là phải đồng đều cơ tính trong thể tích của nó (không có
điểm mần ) đối với thép làm ôbi cần hàm lợng C cao khoảng 1% C / Hợp kim hoá các nguyên tố để tạo K phân tán nhỏ mịn
ảnh hởng ngay đén vấn đề lung nóng làm nguội chống thiên tích đồng nhất thành phần / + Tăng độ thấm tôi
để tôi thấu chủ yếu dùng
Cr cần thêm W, M chống dòn ram V tạo ổn định K / -Thép làm ổ bi là nhóm thép đặc biệt:щX9, щX6, щX15 (0.9%Cr, 0.6%Cr, 0.15%Cr) / Nhiệt luyện: (Cần độ cứng chịu mài mòn cao) / Cùng tích: P +
KII / Tôi T0 > A1 (10500C)
MT + du K II / Ram thấp (3000C): Mr + KII Khử triệt
để du
Câu 8: Yêu cầu về cơ tính
và thành phần hoá học
đối với thép làm dụng cụ cắt gọt Các nhóm thép làm dụng cụ cắt gọt có tốc độ cắt thấp, tốc độ cắt trung bình (thép gió) và
đặc điểm nhiệt luyện chúng
*Yêu cầu về cơ tính: Đối
với thép làm dao cắt phải
có độ bền độ cứng cao cao hơn vật liệu gia công độ cứng cần đạt (58-62 HRC)
độ cứng càng cao thì càng tăng đc tốc độ cắt gọt nên
Trang 6tăng năng xuất và độ bang
bề mặt cao / +Cần phải
chịu đc nhiệt để tăng khả
năng ma sát chịu mài mòn
(có tính cứng nóng cao) giữ
đc độ cứng ở nhiệt độ cao
(tính chông Ram tốt) /
+Chịu đc môi trờng bôi
trơn chống ăn mòn / +Có
đủ độ dẻo dai (đảm bảo
cho không bi gãy dao) tuỳ
tong loại dao mà yêu cầu
các chỉ tiêu riêng / VD:
Dao tiện cần độ bền uốn,
dao khoan cần độ bền xoắn
/ *Thành phần hoá
học: / -Hàm lợng C >
0.7%C hay dùng > 1%C /
Nhợc điểm: Độ thấm tối
thấp cần môi trờng tôi
mạnh do vậy chỉ làm đợc
những chi tiết nhỏ chịu tải
trọng bé hình dáng kích
th-ớc đơn giản / +HK hoá:
Tăng độ thấm tôi hoá bền
pha tăng khả năng chịu
nhiệt tạo K ổn định phân
tán làm nhỏ hạt tăng độ
dẻo dai, độ cứng, độ bền
… / -Các nguyên tố thờng
dùng HK hoá: Cr, Ni, Mn,
Si Ngoài ra còn có thêm 1
số nguyên tố HK hoá tạo K
mạnh: Ti, W, Mo, V, Ta /
Nguyên tố làm nhỏ hạt
Bo / Tăng vấn đề hoá bền
cho pha : Co / *Nhóm
thép làm dụng cụ có tốc
độ cắt thấp (<10m/ph) /
-Thép C: CD80, CD120,
CD130 / Đặc điểm: %C
cao nó quyết định đến độ
cứng sau nhiệt luyện Cần
phải Tôi + Ram thấp để
nhận đc tổ chức:Mr +FeXC
+ Fe3C + du cho phép /
Nhựơc điểm: Độ thấm tôi
nhỏ, cần môi trơng tôi
mạnh đễ cong vênh nứt nẻ
chỉ làm đc những chi tiết
có hình dáng đơn giản
Không chịu đc nhiệt độ cao
2000C / -Thép hợp kim:
Thờng hợp kim hoá thấp <
3% hoặc trung bình < 10%
bằng các nguyên tố HK
Mn, Si, Ni, Cr mục đích để
tăng độ thấm tôi môi trờng
tôi sẽ yếu đi nên chi tiết lớn
lên chịu tải trọng lớn hơn
và làm đc chi tiết phức tạp
hơn vì hợp kim thấp nên
khả năng chịu nhiệt vẫn
thấp / Tôi + Ram thấp để
nhận đc ttỏ chức: Mr + K /
Các nhóm thép có nhiều
chủng loại: / Thép Cr có
mác 100Cr, 90CrSi (X,
9XC) / Thép ổ bi: щX6,
щX9, щX12 / 100CrMn,
100CrWMn (X , XB )
/ Tính chịu nhiệt cao hơn
thép C: 3000C vẫn liệt
vào nhóm thép làm dụng
cụ có tốc độ cắt thấp /
*Nhóm thép có tốc độ cắt
trung bình (25-35m/ph) /.
Đặc trng là thép gió / Kí
hiệu của Nga là chữ P đứng
đầu phía sauchỉ chữ số hàm
lợng Vonfram tính băng %:
P9, P18, P12, P9Ф5,
P18K5Ф2 Có 2 ác thép hay dùng ở VN là P9 và P18 /
Đặc trng: So với dao thép làm dao có tốc độ cắt thấp thì tốc độ cao hơn 2-4 lần tuổi thọ gấp 8-10 lần tính chịu nhiệt 500-6000C độ thấm tôi cao / Có tổ chức
Lê P + KII + Lê / Lê = (P + KI) / P = [ + KII] /
Phân loại theo nguyên tố
Vonfram) / Phân loại theo tổng lợng HK (hợp kim cao) / Phân loại theo thờng hoá (thép Mactaxit)
Phân loại theo công dụng:
là thép dụng cụ / *ảnh h - ởng của C và các nguyên
tố HK trong thép gió /.
Đối với hàm lợng C trong thép gió từ 0.7-1.5% có vai trò để kết hợp với các nguyên tố HK tạo K mạnh tăng độ cứng chịu mài mòn tăng tính chịu nhiệt /
Nguyên tố Vonfram khi kết hợp với C tạo K để tăng tính cứng nóng tăng năng xuất cắt hàm lợng W từ 9-18% / Nguyên tố Cr đa vào khoảng 4% mục đích
để tăng tính chịu nhiệt quan trọng nhất để tăng độ thấm tôi / Nguyên tố V nhằm tạo K mạnh rất ổn
định và không bị phân huỷ khi tôi hàm lợng V cỡ từ 1-2% / Nguyên tố Co hàm l-ợng khoảng 1% (Co làm đ-ờng cong chữ C dịch sang trái) tăng tính cứng nóng hoặc bền nóng cho pha pherit / Nguyên tố Mo đa vào với hàm lợng khoảng 1-6% vai trò giống vai trò của Vonfram dùng để thay thế W / *Nhiệt luyện thép gió
Thỏi
Trớc cùng tích p + KII
+ Lê
thép Mactaxi t
X +
KII +
Lê = (X +
KII) Nhiệt luyện: Vì thép HK cao nên: / Tôi: Nhiệt độ nung cao, nung phân cấp (để hoà tan HK thành K tránh nứt nẻ) / Lợng d rất lớn / Ram: Ram thấp
có hiệu ứng độ cứng 2 lần / Quy trình nhiệt luyện Tôi + Ram 3 lần (hình 8.1) / Sau tôi có tổ chức:
MT + du (60-80%) + KII
(VD: V) / Độ cứng (58-62HRC) / Trạng thái ƯS /
Sau Ram I có tổ chức:
+Mr / + du (25-30%) /
+KII Tăng (do MT tiết ra K) / +Độ cứng 69-63 HRC /
+Khử gần hoàn toàn ƯS / Giải thích: / Giai đoạn 1: MT tiết ra K tạo Mr c/a giảm / Giai đoạn 2:
du M r V nén ƯS d,
chuyển biến ƯS VM > VP >
V / Nên phải Ram lần thứ 2 để phá vỡ trạng thái chuyển biến ƯS nén du
r
và còn ƯS d nên cần phải tiếp tục Ram / Sau Ram lần 2: / +Mr / + du (8-10%) / +KII tăng / +Độ cứng (59.5-63.5 HRC) / +Khử gần hoàn toàn ƯS / Sau Ram 3: / +Mr / + du (2-3%) cho phép / +KII tăng / +Độ cứng (60-64 HRC) / +Khử gần hoàn toàn ƯS / Vì độ cứng sau Ram tăng nên đợc gọi là khả năng chống Ram cao / Có thể thay 1 nguyên công Ram bằng 1 nguyên công làm lạnh(-1200C)
Câu 9: Yêu cầu về cơ tính
và thành phần hoá học
đối với thép làm khuân dập nóng, khuân dập nguội và nêu phơng hớng nhiệt luyện.
*Nhóm thép làm khuân dập nguội / -Yêu cầu
chung: Khi làm việc nó chịu áp lực lớn, uốn, va
đập, ma sát nên cần 1 số yêu cầu sau: / +Độ cứng (58-62 HRC) phụ thuộc vào kích thớc chi tiết, thép
bị cắt / +Có tính chống mài mòn rất cao, giảm khe
hở giữa khuân trên và khuân dới / +Độ bền và độ dai, đặc biệt là độ dai yêu cầu rất cao để chịu tải va
đạp lớn / Tuỳ theo từng loại khuân dập mà yêu cầu thêm về cơ tính, tính cứng nóng cao, độ thấm tôi cao khả năng ổn định kích thớc
cao / *Thành phần hoá học: Có %C cỡ 1% đối với
các khuân dập chịu va đập
%C nhỏ đi 0.4-0.6% / Ngoài ra ngời ta sẽ HK hoá các nguyên tố Mn, Si, Cr nhằm tăng độ thấm tôi hoá bền cho pha , tăng khả năng chịu mài mòn, hàm l-ợng các nguyên tố thấp hoặc TB / +Nhiệt luyện Tôi + Ram thấp /
ToiKhongHo anToan ( A )
K P
V ngV th
II K
du II RamThap
M
du II
M cho phép (60-62)HRC / Các nhóm thép làm khuân dập nguộigần giống nhóm thép làm dao thấp / VD: CD100, CD120 (V10, V12) / +Thép Cr: / 100Cr, 100CrWMn (X, XB ) +Thép Cr cao: / 100Cr12Mo (X12M) / Thép HK trung bình làm khuân dập tốc độ cao (%C thấp) dẻo dai / 40CrW2Si
(4XB2C) / *Nhóm thép làm khuân dập nóng /
-Yêu cầu về cơ tính và thành phần hoá học / Chi
Trang 7tiết (phôi) đa vào khuân ở
nhiệt độ cao ( hoá) /
là pha mềm độ cứng không
cần cao / Nhiệt độ phôi
cao nên khả năng chịu
nhiệt độ phôi phải cao
(600-8000 C) trong thời
gian tôi (800-10000C)nên
cần khả năng chống ram
tốt , tính bền nóng , cứng
nóng / Chi tiết có độ cứng
cao nên chịu mài mòn tốt /
+Tuỳ tong loại khuôn mà
yêu cầu mức độ đồng đều
hoá , độ thấm tôi cao /
+Yêu cầu tính kinh tế cao
2000-10000 lần dập trên 1
bộ khuôn / +Một số loại
khuôn yêu cầu chịu đc bôi
trơn , dầu làm nguội chịu
mỏi nhiệt cao , chống nứt
mai rùa / *Yêu cầu về
thành phần hoá học /
+Hàm lợng C
=(0.3-0.3%) / +Do yêu cầu tính
chống ram nên phải hợp
kim hoá để tạo ra các pha
K ổn định có nhiệt độ phân
huỷ cao , phân tán nhỏ mịn
nhiệt độ nóng chảy cao /
Do vậy phải tăng tính cứng
nóng và khả năng chịu
nhiệt dùng các nguyên tố
Ti, Mo,W, V… / Tăng
tính bền nóng cho pha :
dùng Co / Tăng độ thấm
tôi dùng Cr / Chịu mài
mòn dùng Si, Mn / Hàm
l-ợng nguyên tố hợp kim hoá
ở mức độ trung bình và cao
>3% / *Khuôn
dập: /.Đặc điểm :chịu va
đập cao , khuôn lớn , chi
tiết nằm trong khuôn
không lâu cần hàm lợng C
=(10.5-0.6%) / +Nhiệt
luyện cần Xr hoặc Tr (tôi
+Ram trung bình hoặc tôi
+ram cao) chông đc dòn
ram / +1 số mác thép
5XHM, 5XHT, 5XHB, 5X
Câu 10: ĐN thép không
gỉ, hiện tợng ăn mòn điện
hoá và phơng hớng chông
ăn mòn điện hoá trong
thép Các loại thép không
gỉ có tổ chức 1 pha và 2
pha
*Đ/n: là thép có khả năng
chịu đc các môi trờng có
tính ăn mòn khác nhau:
axits , kiềm , nớc ngọt , nớc
mặn , nớc nợ … / *Bản
chất do 2 quá trình / -Quá
trình ăn mòn không phát
sinh dòng điện (ăn mòn
hoá học ) oxi hoá , cháy
hay gặp ở nhiệt độ cao /
-Quá trình sinh ra dòng điện
: ăn mòn điện hoá hay gặp
ở nhiệt độ thờng / *Hiện t -
ợng ăn mòn điện hoá
(hình10.1) / *Thép
pha : / K (2 pha) phân
bố xen kẽ / + Pha là vùng
đồng nhất về kiểu mạng và
phơng mạng trong hợp kim
coi nh là 1 kim loại / + Pha
và K phân bố xen kẽ ,
có địa thế khác nhau tạo vô
số cặp pin ăn mòn tế vi Nếu bề mặt thép gặp môi trờng điện ly thì các cặp pin hoạt động gây ra hiện t-ợng ăn mòn nên cần phải chống ăn mòn / +Đặc
điểm : pha có điện thế nhỏ hơn pha K : E <
K
E nên bị ăn mòn / * Ph
ơng pháp chống ăn mòn : / 1 Tạo tổ chức 1
pha i=0 chống ăn mòn tuyệt đối mở rộng vô hạn
dùng Ni, Mn Mở rộng vô hạn dùng Cr, V /
2.Hợp kim / hoá : i giảm bằng cách giảm chênh lệch
điên thế (tăng E ) hợp kim hoá giảm E K
bằng cách giảm %C thép chống ăn mòn %C nhỏ cỡ (0.1-0.4%) và mức độ hợp kim hoá
5 cao lớn hơn 10% các nguyên tố hợp kim hoá chủ yếu là Cr Ni ngoài ra còn
có thêm 1 số nguyên tố Ti,
Al… / * Các nhóm thép
có tính chống ăn mòn / –
Nhóm có tổ chức 2 pha %C
=(0.1-0.4%) / -%Cr
>12% / có 2 pha và
K /
K chủ yếu cacbít Crôm / -Các mác thép hay gặp
(10X13,12X13)- thép kết cấu / C40- dụng cụ mổ /
60Si2, / 5SiMn (60C2, 55C
)- lò xo / +Tổ chức 1 pha : %C =(0.1-0.3%) /
+Thép : hợp kim hoá
khoảng 18%Cr (9-10%Ni) / +Hợp kim hoá
Cr để tạo ra Cr7C3 và Cr23C6
/ Hợp kim hoá Ni để tạo ra
nhiệt độ thờng / Tôi
V ngV th hoà tan K vào
(phuộc thuộc vào nhiệt độ phân huỷ K ) / quá bão hoà K là tổ chức 1 pha /
Mác thép 12 Cr18Ni9 /
12X18H9) đây là thép không gỉ 1 pha có khả năng chống ăn mòn cao nhất (nhất là chịu axit) chịu nhiệt khá cao
(350-4000C) / +Thép : 0.1-0.2%C , >10%Cr cỡ 18% /
+Mác thép 09X18, 12X25, 20X28 / -Cấu trúc pha
+ Cr7C3 (do ít Cr) nên coi
nh không có K do vậy khả
năng chống ăn mòn kém hơn thép 1 pha / -ứng dụng : dùng trong chế tạo thiết bị SX hoá chất đặc biệt là HNO3
Câu 11: Đn thép chịu nhiệt, trình bày tính ổn
định nóng, tính bền nóng
và các yếu tố ảnh hởng
đến tính chất này
ĐN: Là thép có khả năng
giữ đc độ bền hoá học và
độ bền cơ học ở nhiệt độ cao / -Đặc điểm: Có tính
ổn định nóng (giữ đc độ bền hoá học ở nhiệt độ cao) / ở thép tính chống oxh
ở nhiệt độ ( 570 0 C
) / Phơng hớng: HK hoá tạo lớp HK bề mặt tạo lớp ôxít xít chặt bề mặt, chịu nhiệt SiO2, Al2O3, Cr2O3 / Để
đảm bảo tính ổn định nóng thờng dùng Cr nên đánh giá khả năng ổn định nóng
= %Cr, %Cr càng cao thì tính ổn định nóng càng lớn / -Tính bền nóng: Là khả năng giữ đc độ bền và
độ cứng ở nhiệt độ cao / +Đánh giá bằng 2 chỉ tiêu / Độ bền dài hạn: a
b
(a: T0C; b; thời gian(h)) /
N/mm2 / Giới hạn rão quy
ớc a
b c
/ C:BD tơng
đối (%) / a,b :T2 độ bền dài hạn / 560
500 1 0
N/mm2 / Quy ớc : m
=0.1, c 0 2 / +Các yếu tố ảnh hởng : 0
nc
0 KTL
T ; Càng cao thì bền nóng càng cao thép C và
%C tăng nhiệt độ nóng chảy giảm / HK hoá ; tạo
ra trong thép các loại K ổn
định (K mạnh )nhỏ mịn phân tán suy ra giảm T phân huỷ , 0
nc
KTL
T , kết hợp với các nguyên tử HK hoá bền cho pha cần tăng khả năng chịu nhiệt
HK hoá càng cao thì càng tăng khả năng chịu nhiệt / Khả năng chống phá huỷ rão: Chống quá trình đứt biên giới hạn /
Càng ít biên giới hạn càng chịu nhiệt- Hạt to chịu nhiệt tốt (Mn) / Để
đánh giá khả năng chịu nhiệt tốt thì %C nhỏ HK hoá với những nguyên tố cùng chủng loại / -Nhóm thép chịu nhiệt phân biệt theo thơng hoá / +Nhóm thép (HK) chịu nhiệt cao nhất (550-5700C) / +Nhóm thép M (HK) chịu nhiệt cao nhất
(500-6000C) / +Nhóm thép P (HK) chịu nhiệt cao nhất (300-4000C) / +Nhóm thép C% (HK) chịu nhiệt cao nhất <3000C
Câu 12: Phân loại HK nhôm, trình bày hệ HK Al-Mn, Al-Mg, Al-Si Nêu nguyên lý hoá già HK Al-4%Cu
-Al thờng kết hợp với các
nguyên tố khác /
* 1-2:-:dung dịch
rắn/.--II /.:nhiều hơn vì
Al
Trang 8áp dụng qui tắc đòn bẩy,tức
là:%/ = MP/MN./
Dung dịch rắn cấu trúc
mạng giống dung môI
th-ơng mềm / nên dễ biến
dạng nguội nên 1-2 là
vùng HK Al biến dạng /
*1-4 Vùng HK Al biến
dạng nhng ko hoá bền
bằng nhiệt luyện / *4-2:là
vùng có tổ chức II khi
nung nóng vợt qua a sẽ có
II hoà tan trong ,nếu ta
làm nguội chậm thì tiết
ra II ,nếu làm nguội nhanh
đến mức ko tiết ra đơc II
tức quá bão hoà II
nên là vùng HK Al biến
dạng hoá bền đợc bằng
nhiệt luyện / *2-3 :là vùng
có tổ chức +(+) có
nhiệt độ nóng chảy thấp
nhất so với mọi HK của hệ
nên tính đúc cao nhất nên
những HK dạng này là HK
cùng tinh có tinh đúc tốt
gọi là HK nhôm đúc /
Trình bày Al-Mn:-Tổ
chức pha chuyển biến có
+AlMn6 (:là dung dịch
rắn của Mn hoà tan trong
Al)./MnAl6 là fa II khi
nung nóng vợt qua nhiệt độ
chuyển biến có khả năng
hoà tan vào ,những HK
hay sử dung đợc đánh dấu
trong phần gạch
chéo,th-ơng % Mn < 1.5%.Vởy nó
sẽ có tổ chức:+MnAl6
nằm trong vung HK Al
biến dạng hoá bền bằng
nhiệt luyện.Trong thực tế
thờng rất khó loạI trừ tạp
chât trong HK này thực tế
MnAl6 (thay thế bởi)
(FeMn)Al6 /Fa này khi
nung nóng vợt qua to
cb fa ở thể rắn sẽ ko hoà tan vào fa
,do đó khi làm nguội ta
luôn nhận đợc +
(FeMn)Al6 vì thế ko có khả
năng hoá bên hay ko có
hiệu quả hoá bền do đó
những HK trong vùng gạch
chéo ko hoá bền băng nhiệt
lyện.MnAl6 có khả năng
chống ăn mòn cao,dẻo nên
chế tạo các loạI chi tiết dập
sâu thành mỏng nh vỏ lon
bia / Trình bày Al-Mg: /.
khi hàm lợng Mg tăng dẫn
đến tp fa +Mg2Al3
(:là dung dịch rắn của Mg
trong Al có kn hoà tan là
1,4%) Mg2Al3 là fa thứ 2
chính là II Thực tế nguòi
ta hay sử dung HK này có
hàm luong từ 3-7%
./Những HK thuộc vùng từ
3-7%Mg,khi nung nóng ta
thấy fa Mg2Al3 hoà tan
trong fa ,khi lam nguội
chậm ta đợc Mg2Al3 khi
lam nguội nhanh(tôI) ta
đ-ợc quá baõ hoà Mg2Al3
nhng ko thấy thay đổi độ
bền so vớ trang tháI ban
đầu hay ko co hiệu quả hoá
bền nên coi là HK Al biến
dạng ko hoá bền bằng nhiệt
luyện(thép %C<0.3 ko tôI
nữa vì néu tôI sẽ M+d /
(c/a tăng sẽ làm sô lệch
mạng từ chính phơng thể tâm sang lập phơng thể tâm)./HK AMg có khối l-ợng nhỏ,đô bền va độ dẻo
<Al nguyên chát,có tinh chống ăn mòn giông
Al-Mn đợc sử dụng làm chi tiết dập sâu thành mỏng /
Trình bày Al-Si: / có
cùng tinh 11,7%Si tổ chức
là cung tinh Al-Si có tính
đúc cao nhng độ bền tháp
= 130N/mm2 và có độ dẻo
= 3% cho thêm vào 1%
chất biến tính (2/3NaF + 1/3NaCl)thì có hiện tơng giản đồ trạng tháI thay đổi
là đIểm cùng tinh dịch xuống 10-200 và sang bên phảI.Do đó hàm lợng Si trong cùng tinh tăng nên
HK chuyển về tổ chức trớc cung tinh:Al+(Al+Si) ./
Đ2:đIúm cùng tinh giảm nên cang tăng tinh
đúc ,b=180N/mm2 tăng./
=8%./UD:vật đúc chịu tảI trọng nhe ,sau này pt ra hệ Silumin phức tạp (VD:
Silumin phức tạp 4%Si thêm Cu,Mnb= 200-250N/mm2 và độ dẻo
=6% thờng dùng đúc chi tiết trung bình và lớn và có loai HK nhôm đúc pittông :A25, A26,
+1%Cu+ 1%Mn )đợc nhiêtj luyện bằng cách tôI
và hoá già / Nguyên lí hoá già Al-4%Cu: / là
HK biến dạng hóa bền bằng nhiệt luyện sau tôI
đ-ợc quá bão hoà CuAl2
gây xo lệch mạng sinh ra
US nên hệ kém ổn định vì
vậy phảI hoá già (RAM)./(13.6)./Nguyên lí hoá già.Độ bền sau hoá già cao hơn sau tôI nhiệt độ hoá già càng tăng đạt độ bên nhanh thảI bền nhanh theo thời gian trị số độ bền
đạt đợc cõ 400-420N/mm2
vậy sẽ hoá già ở to nào đó
để đạt đợc đọ bền cao sau
đó tinh thời gian dng lạI(ở
to thấp mơí) thảI bền diễn ra chậm ở to bình th-ờng vậy nên hoá già ở 120o
sẽ đạt đợc 420N/mm2 sau
đó dừng quá trình hoá
già /.Giả thích :tạI to hoá
già hệ HK Al-Cu (4%) này,vùng quá bão hoà CuAl2 có hiên tợng có sự khuyếch tan tập trung thành những vùng giàu Cu
có hàm lợng Cu>4% ngợi
ta chụp ảnh tia Rơnghen dạng hình đĩa tròn,có quan
hệ liền mạng vơí ,kích
th-ớc phụ thuộc to hoá già.khi
t0 tăng ,hình đĩa tròn lớn gây ra xô lệch mạng làm tăng độ bền gọi là vùng G-P.Tiếp tục giữ t0,vùng G-P
sẽ phát triênr theo xu hớng vẫn quan hệ lièn mang với
,tp có xu hớng biên dần
về CuAl2 và lúc này nó càng làm xô lệch mạng,trị
số độ bền sẽ đạt đợc giá trị
cao nhất .G-P ’./t\Tiếp tục giữ to thì ’
’(CuAl2) và fá vỡ quan hệ lièn mạng thì có mạng độc lập CuAl2 ko quá bão hoà nữa sang vùng có hiệu ứng thảI bền tổ chức nhận đợc có độ bền cao nhất 420N/mm2 là
’ làm nguội ngay để trong quá trình làm việc tự thảI bên tc là ’
Câu 13:Trình bày hệ HK Cu-Zn, Cu-Sn
*13-8:là giản đồ trạng tháI
đồng kẽm,%cu tăng nên tổ chức chuyển biến: +…/.:là d2 rắn dạnh thay thé có thể hoà tan ở to
thờng ,’:là pha điẹn tử có công thức CuZn (1+2)/2=3/2 ,=Cu(Zn) ,’ sắp xếp có trật tự ở trong khoảng 454-458o ,’ xắp xếp ko có trật tự tp của
’ tồn tạI 46-50%Zn ở to
thờng ./*13-9:là mối qh giữa nồng độ Zn trong fa
Cu thể hiện độ bền và độ dẻo Trong vùng có tổ chức
,’,,’.Từ ++’:độ
thấp(%Zn>50%) nên chỉ
sử dụng hệ đồng thau có tổ chức 1 fa là fa ,2 fa
+’,chứ ko sử dụng tổ chức 1 fa là ’ /đông thau
đơn giản nay có kí hiêu la
và chữ số phía sau là hàm lợng Cu VD:60 Ngời ta hay sử dụng các
HK đồng thau có hàm lơng Zn<45% và hay dùng nhất
là hàm lơng cở 35-42%
độ bền và độ dẻo rất cao.Đồng thau 1 fa t/c của có gần giống Cu nen
đ-ợc sử dụng thay thế đồng /
Đồng + ’ có độ bền cao ,độ deo kém thờng đợc chế tạo các chi tiết có độ bền cao,thậm chí còn làm ổ trợt,bạc,nen gia công nóng trên 4540 có tổ chức +’
dễ biến dạng hơn./Cu-Sn(13-10,11) .Hàm lơng
Sn tăng thì sẽ tạo ra rất nhiều fa:+(h/c h/c h2
định)++’’
’+Sn…….\.Đến ,độ bền ,dẻo quá thấp ko sử dụng HK có tp từ fa trở
đi.Fa là d2 rắn của Sn hoà tan trong Cu, Kn hoà tan cỡ 13,5% ở to th-ờng,trong thực tê vì Sn,Cu
có tính thiên tích mạng nên fa thực tế chỉ có thể hoà tan đợc có 5-6%Sn./là
1 fa trung gian rát dòn , thuộc nhóm fa đIen tử:
Cu31Sn8,nồng độ điẹn tử(1.31+4.8)/(8+31)=63/39
=21/13 Fa này rất dòn độ dẻo kém nên ko sử dụng
HK có tổ chức 1 fa ./Trên giản đồ trạng tháI:cùng tích
+ rấy dòn nên ko sử dụng HK Cu-Sn,có cùng tích ,sau ,chỉ sử dụng
Trang 9HK đông thiếc có cùng tích
hay ++.Đ2 của
Cu-Sn:nếu hàm lợng thiếc
<5-6% có độ dẻo tơng
đối cao,nếu hàm lợng Sn
tằng cùng tích+ độ
dẻo giảm tơng đối mạnh
nhng tăng độ bền do đó
ng-ời ta thơng sử dung các HK
Cu-Sn có hàm lợng <15%
dung chế tạo chi tiết máy./
Đ2 về tính công nghệ:khi
đúc ít co độ chảy loãng nhỏ
tính chẩy loãng tơng đối tốt
,tính chống ăn mòn cao,ổn
định trong nớc biển,hơI
n-ớc quá nhiệt nên làm chi
tiết chịu áp lực trong lò hơI
,những chi tiết trong CN
chịu nhiệt,còn trong mỹ
nghẹ là đồng đen ngoàI ra
tổchức có thể làm HK làm
ổ trơt
Câu 14: Yêu cầu chung
đối với HK làm ổ trợt,
trình bày hệ HK Sn-Sb
và Cu-Pb
*Yêu cầu: / -hệ số ma sát
giữa bạc và trục càng nhỏ
càng tốt dẫn đến diẹn tich
tiếp xúc nhỏ giảmHK
làm ổ trợt 2 fa :+fa cứng
đỡ trục./+fa mềm để khi
chạy già,bị mòn tác
dụng tiếp xúc giữa trục và
bạc và tâo khe cho chất bôI
trơn vào./-nhng phảI có sự
phân bố đều trong toàn bộ
ổ nên phảI (-nền mềm hật
cứng và ngợc lạI) ./ -ĐK
làm việc: / u tiên cho
trục,độ cứng HK làm ổ
tr-ợt<độ cứng HK làm trục,vì
thế thành phần HK làm ổ
trợt hay dung la HK
6
màu./-PhảI bám dính vào
vỏ Koky (vỏ thép)./-Về
mặt công nghệ chế tạo
thành 2 nửa đẻ lắp khít
vào trục./Tinh KT rẻ
tiền,chịu đơc MT bôI
trơn,dầu bôI trơn./
*Sn-Sb:hình 13-13:Thuờng sử
dụng HK trên có tp
80-90% Sn ,tổ chức la +’,ở
đay là d2 rắn của Sb hoà
tan vao Sn,d2 rắn mềm.’
là pha trùng gian nen thơng
cứng có ct:SnSb./NgoàI ra
ngời ta thờng thờng cho
thêm nguyên tố Cu hàm
l-ợng 5% nên ngoàI việc tạo
ra Sn,’dẫn đến sinh ra :
+Cu3Sn:là fa cứng,(Cu3Sn
và ’ là hạt cứng)+ là nền
mềm./chú ý:đợc sử dụng
làm các ổ trợt qt làm trong
động cơ Diêzen, tàu
biển ,tuabin hơI,máy nén
khí chạy với tốc độ lớn,tb /
*Cu-Pb(13-15):là giản đồ
trạng tháI hoà tan có han
vào nhau ở thể lỏng ko hoà
tan ơ rắn:Cu+Pb hay sử
dụng cho HK có 30% Pbdo
đó tổ chức Cu+Pb nhng
yêu càu phân bố đều nên
tính đúc khó,ở đay hàm
l-ơng Pb là 30% hạt
mềm,còn Cu70% là nên
cứng./độ bền của HK này
thấp có 60N/mm nên khi chế tạo thờng đúc tren máng ghép vì thế yeu cầu
độ bám dính cao,hiên nay ngời ta có thể HK hoá vào thêm Pb là Sn,Ni,Mn,
các d2 rắn là Cu(Sn),Cu(Ni),Cu(Mn) làm tăng cơ tính nên ko cần đúc trong máng ghép nữa.HK này cần chú ý dầu bôI trơn
ko có tính axít Đ2 ổ trợt ma sát ít,hệ số ma sát nhỏ,Kn dẫn nhiệt cao chịu đc tảI trọng động,va đập,chịu mỏi cao dùng làm bạc,ổ trợt quan trọng ,tốc độ lớn của tua bin hơI ,động cơ máy bay…
Câu 15:ĐN, phân loại và phơng pháp tổng hợp Polime.
*Định nghĩa: Pôlyme là
hợp chất cao phân tử gồm nhiều phân tử nối dài ra “ Pôlyme là một hợp chất các phân tử đợc hìng thành do
sự lặp lạI nhiều lần của một loạI nguyên tử , một nhóm nguyên tử hay nhiều loạI nguyên tử Chúng liên kết với nhau với số lợng khá
lớn để tạo lên một loạt các tính chất mà những tính chất này thay đổi không
đangs kể khi ta bớt đI hoặc thêm vào một vàI đơn vị
cấu tạo “ / *Phân loạI Pôlyme : +Theo nguồn
gôc tạo thành : /Pôlyme thiên nhiên : Là loạI Pôlyme sẵn có trong thiên nhiên , có thể là động vật hoặc thực vật /Ví dụ :nhựa mít , nhựa sung … xenlulô , cao su ./Pôlyme tổng hợp : Trùng hợp hoặc trùng ngng /Theo cấu truc mạch : Pôlyme mạch thẳng / Pôlyme mạch nhánh / Pôlyme mạch lới / Pôlyme mạng không gian / Theo khả năng chịu nhiệt : / Pôlyme nhiệt dẻo : Khi nung nóng đến mức nào đó nó sẽ chảy , khi làm nguội nó sé đông đặc / + Pôlyme nhiệt rắn / - Nung nóng sẽ chảy thì thêm chất
sẽ đóng rắn / - Làm nguội rót khuôn đông đặc tiếp tục nung nóng sẽ bi chảy / -Mạng không gian phân
loạI vật rắn / +Phân loạI theo công dụng : ( chất
độn thêm ) ./-Chât dẻo./-Chất tổng hợp./-Vật liệu mềm cao(cao su) đàn hồi chễ./-Sơn keo màng./-Vật
liệu vi xốp./.*Cấc p 2 tổng hợp Pôlyme: a,Trùng hợp:đợc dùng để SX
Pôlyme nhiệt dểo mạch thẳng.Các monome đem trùng hợp thờng là các chất
đơn giản ,khối lợng pt thấp ,có chứa lk đôI.Qt trùng hợp đc diễn ra trong các đk nhiệt độ ,p,chất xúc tác có chất khởi đầu,ngoàI
ra còn có thể co đk ánh sáng,tia năng lợng cao./
+Tiến hành theo 3 b ớc:/-
Bớc khởi dàu:dung các chất khởi đàu để tạo ra các gốc t do hoạt tính cao nó sẽ
pứ với cac me tạo ra các gốc tụ do mới./-Giai đoạn
pt mạch,các gốc t do đc hình thành ở giai đoạn khởi
đầu tiếp tục kết hợp với các me gốc t do mới có mạch dàI hơn./-Giai đoạn khoá mạch:tạo ra 1 sợi cao pt gồm:+Kết kợp 2 gốc tự do
đang pt tạo 1 pt ply./+pứ 1 gốc tự do đang pt với 1 gốc
tự do ban đầu.//Chất khởi
đầu
Petỗythbenzôit :cthức?./.b, Trùng ng ng : + ĐK : Chất
đem tổng hợp phảI cùng nhóm với chất kết hợp các nhóm chức với nhau theo thứ tự xen kẽ /+ Đợc tiến hành dới tác dụng cua 1 số chất xúc tác : kiềm , axít : trong những ĐK ánh sáng ,
to , ánh sáng năng lợng cao / + Đ2 : Sẽ tạo thành 1 sản phẩm phụ là H2o Cuối quá trình trùng ngng phảI dùng chân không để tách nớc ./ + Quá trình trùng ngng đợc tiến hành theo từng bậc tuần tự Nó chậm hơn trùng hợp /
VD : Tổng hợp Polyeste mạch thẳng :
Câu 16: Trình bày phân
tử Polime, khối lợng phân
tử và sự phân bố Hình dạng, cấu truc phân tử và hình tháI cấu tạo của Polime
Câu 17: Trình bày tính chất biến dạng dới tác dụng của lực, hiện tợng nóng chảy và thuỷ tinh hoá, trạng tháI mềm cao của Polime.
:*Biến dạng dới tác dung
lực:Dới t/d của lự,P biến dạng và trên cơ sở đó ngời
ta xác định t/c,cơ tính của P,VD:môđun đàn hồi,ghạn chảy,kéo,độ dai va
đập,dẻo,cứng của P.Việc x/
đ này hoàn toàn giống KL.Dới tác dụng của kực,tuỳ theo từng loạI P có những biến dang sau(3):-đ-ờng A :đặc trng loạI P giòn,khi có bdđh thì đứt ngay.-đờng B:đặc trng loạI
P dẻo.-đờng C:….đàn.đàn hồi,vật liệu mềm cao hay
đàn hồi trễ / +T/c P d/động rộng hơn KL,thẻ hiện độ bền<gấp 100 lần KL.Nhng lạI có độ dẻo cao,có thể đạt tơíi 1000/100.Cơ tính phụ thuộc nhiêu vào to,khi t tăng thì độ bền,cứng,ghạn chảy,mô đun đh giảm,dẻo dai tăng.+T/c pgụ thuộc tốc
độ bd(tơng tự to),tăng tốc
độ biên dạng đồng nghĩa tăng to.T/c lí tính :*Nóng chảy và thuỷ tinh hóa::Vật liệu P có thể có
cấu trúc tinh thẻ nếu két tinh ở 90%./Có thể chuyển
Trang 10từ thể rắn sang t lỏng nhớt
thy đổi V đột ngột,V và
tạI thời đIúm đó gọi là t2
nóng chảy đối với P./-P vô
định hình,khi ta nung
lên,ko x/đ đc To
nc chỉtừ
t2đang rắnchảy nhớt lúc
nào ko biết.Nhng ỏ to thấp
nó có sự bđ từ t2- thuỷ tinh
sang t2 cao su,qua đáy có
sự thay đổi tổ chúc gọi là
to thuỷ tinh hóa./P bán tinh
thể:nó tồn taị cả 2 t2 trên
ứng với vùng nào tơng
đ-ơng (vùng thuỷ tinh hoá
hay vùng nóng chảy)(đồ
thị)./Sự thay đổi này liên
quan đến khoảng to ,to
th/tinh hoá=2/3tnc,Tg=2/3Ts.TG <to
<Ts:cao su /Phụ thuộc cấu
trúc P các yếu tố ảnh
h-ởng Tg,Ts./-với TS:là yếu tố
cấu trúc mạch,nếu mạch
thảng cân đối đếu đặn sự
pb Klợng ptử nên tăng
TS /Để tăng TS chú ý chiều
dàI mạch,mạch càng dàI
càng xít chặt ,klợng ptử
tăng,tNC tăng
Câu 18: Trình bày loại
chất phụ gia và chất tăng
cờng trong Polime Các
ứng dụng chính của
Polime: Chất dẻo,
Elatstome, sợi, sơn, keo
và màng
Chất phụ gia / :a,Chất
độn :Đa vào trong P nhằm
giảm giá thành SP,thờng
giá rẻ,thờng là bột gỗ,bột
tale,đất sét,1 số loạI bột
nhẹ./Kích thớc của các loạI
chất độn này thờng nhỏ
mỉcômét./NgoàI ra chất
độn có thể đóng vai trò là
chất tăng cờng./Chất độn
thờng đứng riêng rẻ ko
tham gia vào cấu trúc
P./b,:Chất hoá dẻo nhằm
làm cho P cứng trỏ nên
mềm hơn./Chất hoá dẻo
th-ờng ở dạng lỏng,có áp xuất
hoá hợp thấp,klợng ptử
nhỏ,ngta hay dùng nó là
phốt phát,éte đóng vai trò
chất hoá dẻo,các ptủ chất
hoá dẻo sẽ chui vào trong
cấu trúc polime nằm xen
giữa các mạch do đó làm
các mạch bị giãn ra nên
làm giảm mật độ xít chặt,
làm khối lợng riêng giảm
nên giảm bền, cứng /
Th-ờng sử dụng chất hoá dẻo
cho P ở nhiệt độ thờng / c
Chất ổn định: P bị phá huỷ
bởi các tác nhân môi trờng
bên ngoài hoặc nhiệt độ
ánh sáng tia tử ngoại, có 2
loại chất ổn định: / -Chất
chống OXH làm chậm quá
trình OXH và ngăn cản quá
trình OXH là phenol hoặc
phôtphit / -Chất ổn định
với ánh sáng tia tử ngoại:
Muội than, chất hữu cơ /
Đợc đa vào có tác dụng
giảm các sự dứt các liên kết
đồng hoá trị tạo nên cho P
một số liên kết phụ /
d.Chất tạo màu: Tạo cho SP
có màu sắc phù hợp với thị hiếu ngời tiêu dùng gồm 2 loại bột màu và thuốc nhuộm / -Bột màu: Đóng vai trò là một pha riêng rẽ không nằm trong cấu trúc P / -Thuốc nhuộm: Trở thành 1 pha cấu trúc trong
P ngời ta sử dụng rất nhiều loại màu nh ZnO (Màu trắng) FeO (màu đỏ) / e
Chất chống cháy: Làm chậm quá trình cháy ngăn cản quá trình cháy một số loại P, các gốc Clo, Flo không bắt lửa để làm chậm quá trình cháy ngời ta sử dụng các nguyên lí ức chế các phản ứng của gốc OXH bằng cách tống bớt Oxy đi hay làm hiếm Oxy / -Làm chậm qúa trình cháy theo nguyên lí hạ nhiệt tức là tạo
ra các phản ứng thu nhiệt hoặc làm lạnh / Thờng các biện pháp chống cháy đan xen lẫn với nhau cùng lúc / Hoà tan vào P ở dạng các chất độn hay tạo thành các gốc tự do / 2.Chất tăng cờng: / Nhằm cải thiện 1 số tính chất cơ tính chủ yếu nâng cao độ bền
và cứng đa vào ở dạng hạt hoặc bột, sợi (ngắn hay dài,
có thể ở dạng rối hay tuỳ theo) / Có 5 loại / a.Thuỷ tinh: Đa vào dạng hạt, sợi, sợi ngắn có thể từ 3-300mm, Vải thuỷ tinh có thể đa vào ở dạng bi để tăng độ bền nén / Nhằm tăng độ bền cơ học Môđun dàn hồi, khả năng cách
điện tốt, khả năng chịu nhiệt và chịu ăn mòn của môi trờng / b.Cacbon /
Dạng Graphit ở dạng hạt, G rất mềm nên tăng khả năng chông ma sát, bôi trơn, th-ờng tăng cth-ờng làm bạc,
đệm ổ / Dạng sợi Cacbon:
Dạng lục giác cuộn chịu lực tốt, tăng độ bền, chịu nhiệt cao, khối lợng riêng nhỏ, do đó có thể tăng c-ờng cho các chi tiết ở hàng không vũ trụ / c.Mika / Có các cấu trúc lớp nên có khả
năng tăng cờng theo 2 h-ớng ngoài ra có tính kích
điện cao, bền hoá học và bền nhiệt cao, chông đc tia
tử ngoại, giá thành rẻ do đó
dc sử dụng ở dạng vẩy để tăng cờng cho P dạng rắn
và tăng chịu nhiệt, mài mòn, ổn định kích thớc cho
P nhiệt rắn / Ngoài ra ở dạng lỏng để phun lên bề mặt P nhiệt dẻo để tăng c-ờng độ bền hoá học cách
điện chịu nhiệt /
d.Amian / Dạng bột, sợi có thể ở dạng tấm có tác dụng tăng giới hạn chảy, độ bền nhiệt P, P có Amian lam chi tiết chịu mài mòn nh phanh, khớp nối trong li hợp / e.Pôlime / P nhiệt rắn tăng cờng cho P nhiệt dẻo, tăng cơ tính P, độ bền, tăng độ bền xé rách, đứt /
ứng dụng: / 1.Chất dẻo:
Là loại vật liệu có thể biến dạng hoặc không bị phá huỷ có thể định hình dới áp lực thấp nhất P để làm chất dẻo chiếm 1 phạm vi rộng,
có thể có đủ các loại cấu trúc: Mạch thẳng, nhánh, dạng lới, không gian có đủ mọi hình thái cấu tạo:
Đòng phân không gian (Cis-Trans) và đồng phân hình học (iso tăctic…) / 2.Sợi tổng hợp đc làm từ P,
là P tinh thể có khả năng kéo dài, đảm bảo kích thứơc có tỉ lệ l/d = 100 / Yêu cầu của sợi là chịu đc tác dụng cơ học nh kéo căng, chịu uốn, mài mòn cơ học, chịu nhiệt do đó có giới hạn bền kéo lớn trong khoảng nhiệt độ rộng có Môđun đàn hồi cao chịu mài mòn tốt / Về cấu trúc
có số lợng phân tử lớn, giới hạn bền kéo muốn tăng thì giới hạn kết tinh cao / Mạch chủ yếu là mạch thẳng và đảm bảo sự phân
bố khối lợng phân tử nhỏ (k < 5) / +k = 1 thì các sợi
nh nhau / Ngoài ra còn phải ổn định ở các môi tr-ờng khác nhau: Axít, chất tẩy, không bắt cháy / P amít, Este / 3.Cao su (mềm cao): Cấu trúc vô
định hình, dạng lới / T >
Tg, dẻo, dàn hồi chậm Quá trình tạo mạng lới cho cao
su gọi là quá trình lu hoá,
là phản ứng không thuận nghịch sảy ra ở nhiệt độ cao / (có hình vẽ bên ngoài) / Cao su tự nhiên khi cha lu hoá thờng mềm dính độ bền yếu, khi lu hoá thờng tăng, độ bền tăng, khả năng chông OXH tăng, tuỳ theo từng loại, độ giãn dài lớn hay nhỏ ngời ta bố trí liên kết mạng lới tha hay mau Cấu trúcmạng lới của cao su mang đặc điểm của
P nhiêt rắn Tính chất của cao su phụ thuộc mức lu hoá và các hợp chất tăng c-ờng / 5.Sơn / Là chất dùng quét lên bề mặt nào đó của vật liệu nhằm chống gỉ, chịu nhiệt, làm đẹp Trong thành phần của sơn có P, chỉ là chất tạo màng phân loại theo vị trí phơng pháp
và khả nang bảo vệ của
nó / 6.Keo / Là chất dùng
để dán 2 bề mặt vật liệu răn với nhau có độ bền xé cao / Là P ở trạng thái lỏng, dung dịch hoặc nóng chảy có thể ở dạng tự nhiên
nh nhựa mít nhựa xung / Keo nhân tạo: / Ưu điểm: Dán đc các loại vật liệu khác nhau, có thể liên kết
đc các loại vật liệu có kích thớc nhỏ / Lớp dán keo
t-ơng đối đều có khả năng cách nhiệt, âm nhng chịu nhiệt kém, chịu tải trọng lớn kém / 7.Màng / Là loại vật liệu mỏng khoảng