BM Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN 13.02.2017 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ CHƯƠNG 2: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ VẬT LIỆU DÙNG TRONG SẢN XUẤT CƠ KHÍ TÀI LIỆU THAM KHẢO: • Nghiêm Hùng: Vật liệu học NXB Khoa học Kỹ thuật - Hà Nội, 2002 • Đinh Cơng Dưỡng: Kim loại học nhiệt luyện NXB ĐHBK Hà Nội, 1980 Nội dung chương (4 tiết) 2.1 Kim loại hợp kim 2.2 Gang thép 2.3 Vật liệu phi kim © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 / 38 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.1 Kim loại hợp kim 2.1.1 Giới thiệu khái quát vật liệu Khái niệm: vật liệu rắn sử dụng để chế tạo chi tiết máy, dụng cụ, kết cấu, … khí, xây dựng, … Phân loại: Dựa theo cấu trúc – tính chất đặc trưng, chia thành loại vật liệu chính: - Kim Loại - Hữu - Polyme - Vô - Ceramic - Compozit Các loại vật liệu trung gian: Bán dẫn Siêu dẫn Silicon Polyme dẫn điện Sơ đồ minh họa nhóm vật liệu quan hệ chúng © BỘ MÔN HÀN & CÔNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 / 38 BM Hàn & Cơng nghệ Kim loại - ĐHBKHN 13.02.2017 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.1 Kim loại hợp kim 2.1.2 Giới thiệu kim loại hợp kim Khái niệm kim loại hợp kim: Kim loại (metallon) nguyên tố tạo ion dương (cation) có liên kết kim loại Nguyên tử kim loại có liên kết lỏng lẻo với điện tử lớp ngồi (các điện tử hóa trị), điện tử hóa trị tạo lớp mây xung quanh ion kim loại, nhiều điện tử chung không thuộc nguyên tử (điện tử tự do) Hợp kim hỗn hợp hai hay nhiều nguyên tố mà có kim loại thành phần Vật liệu kim loại thường tổ hợp chủ yếu nguyên tố hợp kim (NTHK) Chú ý: Đa số kim loại thể rắn nhiệt độ tiêu chuẩn (°C), trừ thuỷ ngân (Hg) Copernixi (Cn) thể lỏng nhiệt độ phòng Trong tự nhiên, có số kim loại Au, Pt, tồn dạng tự do, hầu hết kim loại tồn dạng hợp chất Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 / 38 © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.1 Kim loại hợp kim 2.1.2 Giới thiệu kim loại hợp kim Các tính chất điển hình vật liệu kim loại: Có tính dẫn điện dẫn nhiệt tốt Có ánh kim, phản xạ ánh sáng Có tính dẻo, dễ biến dạng dẻo (cán, kéo, rèn, ép) Có độ bền học cao Độ bền hóa học Nhiệt độ chảy biến đổi phạm vi lớn, nên đáp ứng yêu cầu kỹ thuật Giá đắt đắt Kim loại nguyên tố mà nguyên tử dễ nhường điện tử hóa trị để trở thành ion dương Nguyên tử kim loại khơng thể nhận thêm điện tử, khơng trở thành ion âm © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 / 38 BM Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN 13.02.2017 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.1 Kim loại hợp kim 2.1.2 Giới thiệu kim loại hợp kim Các tiêu chuẩn dùng để phân loại kim loại HK: Theo TCVN Tiêu chuẩn GOST (LB Nga) Theo số Hiệp hội Mỹ: ASTM, AISI, SAE, … Tiêu chuẩn Nhật Bản JIS Tiêu chuẩn Châu Âu EN Tiêu chuẩn nước Châu Âu: Đức DIN, Pháp NF, Anh BS Theo Tiêu chuẩn Viện hàn Quốc tế (IIW) © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 / 38 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.1 Kim loại hợp kim 2.1.3 Phân loại kim loại đen kim loại màu Theo màu kim loại hàm lượng sắt hợp kim chia ra: Kim loại đen: Fe (sắt nguyên chất) Hợp kim đen: chứa %Fe > %[Fe] Các loại thép: Thép cacbon: thép C thường, kết cấu, dụng cụ,… Thép hợp kim: thép hợp kim thấp, TB, cao,… Hợp kim bột Gang Kim loại màu: Ag, Au, Cu, Zn, Al,… Hợp kim màu: HK chứa %Fe < %[Fe] Đồng thau, đồng Dura (hợp kim nhơm) Cịn có thể: Kim loại q; kim loại (indi, reni, rodi, Iridi,…) © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 / 38 BM Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN 13.02.2017 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.1 Kim loại hợp kim 2.1.4 Kim loại màu Phân loại: theo khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi, hoạt tính hóa học nhiệt độ cao, đặc biệt trạng thái nóng chảy: Kim loại nhẹ: Al, Mg Be, khối lượng riêng tối đa 2,7 g/cm3 Nhẹ nhất: Mg Kim loại nặng: Cu, Ni, Pb, Zn, Au, Ag, Pd Pt, khối lượng riêng tối thiểu g/cm3 Nặng nhất: Pt Riêng Au, Ag, Pd Pt kim loại quý Kim loại có hoạt tính hóa học nhiệt độ nóng chảy cao: V, W, Hf, Mo, Ta, Ti, Cr Zr Ở nhiệt độ cao, đặc biệt nhiệt độ nóng chảy, chúng dễ phản ứng hóa học với nguyên tố khác Nhiệt độ nóng chảy tối thiểu kim loại 1875 oC (của Cr) / 38 © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ Phạm vi ứng dụng Kim loại màu: Kim loại nhẹ: Al, Mg hợp kim Al, Mg Dây dẫn điện: Al Hàng không: máy bay Giao thông:Tàu thủy, tơ,… Dân dụng: đồ nhơm kính © BỘ MÔN HÀN & CÔNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 / 38 BM Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN 13.02.2017 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ Phạm vi ứng dụng Kim loại màu: Kim loại nặng: Dây dẫn điện thiết bị điện: Cu Bảo vệ bề mặt: mạ Ni, Cu, … Lĩnh vực kỹ thuật: khí, điện Dân dụng Trang sức, nghệ thuật: Au, Ag, Pt Pd © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 / 38 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ Phạm vi ứng dụng Kim loại màu: Kim loại có hoạt tính hóa học nhiệt độ nóng chảy cao: Hàng khơng, vũ trụ: Ti, Hf, W, Ta, Zr,… Bảo vệ bề mặt: mạ Cr Lĩnh vực kỹ thuật (Chế tạo máy): W, Ti, Ta, Mo, V Dân dụng, y tế: W, Ti, Zr, © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 10 / 38 BM Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN 13.02.2017 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.2 Gang thép 2.2.1 Giới thiệu khái quát gang thép Hợp kim Fe – C Giản đồ trạng thái Hợp kim Fe - C © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 11 / 38 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.2 Gang thép 2.2.1 Giới thiệu khái quát gang thép Các đường điểm giới hạn Giản đồ Fe – C: - Đường ABCD đường lỏng phân biệt pha lỏng hoàn toàn với pha lỏng có tinh thể rắn - Đường AECF đường đặc ứng với điểm bắt đầu nóng chảy hóa rắn hồn tồn - Đường GS (A3), SE (Am), GP, PQ đường giới hạn chuyển biến pha trạng thái rắn - Đường ECF (1147°C) đường tinh - Đường PSK (727°C) đường tích - Điểm C (1147°C; 4,3%C) điểm tinh - Điểm S (727°C; 0,8%C) điểm tích © BỘ MÔN HÀN & CÔNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 12 / 38 BM Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN 13.02.2017 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.2 Gang thép 2.2.1Giới thiệu khái quát gang thép Phân loại theo %C chia ra: Thép Gang © BỘ MÔN HÀN & CÔNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 13 / 38 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.2 Gang thép 2.2.1 Giới thiệu khái quát gang thép Hợp kim Fe – C Theo hàm lượng C, hợp kim Fe – C chia ra: Gang: hàm lượng %C ≥ 2,14% Thép: hàm lượng %C < 2,14% Các tiêu chuẩn dùng để phân loại thép gang Theo TCVN Tiêu chuẩn GOST (LB Nga) Theo số Hiệp hội Mỹ: ASTM, AISI, SAE, … Tiêu chuẩn Nhật Bản JIS Tiêu chuẩn Châu Âu EN Tiêu chuẩn nước Châu Âu: Đức DIN, Pháp NF, Anh BS Theo Tiêu chuẩn Viện hàn Quốc tế (IIW), … © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 14 / 38 BM Hàn & Cơng nghệ Kim loại - ĐHBKHN 13.02.2017 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.2 Gang thép 2.2.2 Giới thiệu khái quát gang Khái niệm gang: Gang hợp kim Fe – C với hàm lượng %C ≥ 2,14% Phân loại: Theo dạng tồn cacbon chia ra: Gang xám: Mặt gẫy có màu xám; C dạng graphit: tấm, phiến, lưới; Có độ bền kéo thấp, độ bền nén cao, giảm chấn tốt; Ư/d: Phổ biến sử dụng rộng rãi kỹ thuật: bệ máy, thân máy,… Gang trắng: Mặt gãy có màu sáng; C liên kết với sắt tổ chức xêmentit; Cứng giòn, tính cắt gọt kém; Ư/d: sử dụng, chủ yếu để sản xuất bi nghiền, trục 15 / 38 © BỘ MÔN HÀN & CÔNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 nghiền, trục xay xát NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.2 Gang thép 2.2.2 Giới thiệu khái quát gang Phân loại: Theo dạng tồn cacbon chia ra: Gang cầu: Có tổ chức graphit thu gọn dạng cầu; Có độ dẻo vừa phải, độ bền cao loại gang có graphit; Ư/d: để sản xuất chi tiết chịu lực lớn chịu tải trọng va đập, mài mòn trục khuỷu, cam, bánh răng… Gang dẻo: Được ủ biến tính từ gang trắng; Có tính dẻo cao, độ bền cao Ư/d: dùng để chế tạo sảm phẩm có hình dáng phức tạp, chịu tải trọng va đập có tiết diện mỏng © BỘ MÔN HÀN & CÔNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 16 / 38 BM Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN 13.02.2017 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ Phạm vi ứng dụng gang: Chế tạo thân máy, động cơ,… Chế tạo CTM: Trục, bánh Ống nước Dân dụng © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 17 / 38 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.2 Gang thép 2.2.3 Giới thiệu khái quát thép Khái niệm thép : Thép hợp kim Fe – C với hàm lượng %C < 2,14% Phân loại: Theo hàm lượng cacbon tổng % nguyên tố hợp kim chia ra: Thép cacbon: thép C thấp, TB, cao Thép hợp kim thấp Thép hợp kim trung bình Thép hợp kim cao: thép INOX (khơng gỉ), thép Mn cao, … © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 18 / 38 BM Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN 13.02.2017 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.2 Gang thép 2.2.3 Giới thiệu khái quát thép Phân loại: Theo Viện Gang thép Mỹ chia ra: Bảng phân loại thép theo AISI Loại thép Thành phần hóa học Cấu trúc Thép cacbon Thép cacbon thấp < 0,3% C Ferit Thép cacbon trung bình 0,3 ÷ 0,6%C Ferit - peclit Thép cacbon cao > 0,6%C Peclit Thép hợp kim thấp Ferit - peclit ≤ 8% nguyên tố hợp kim Thép hợp kim thấp Peclit Bainit Thép hợp kim cao Ferit Thép hợp kim cao chống ăn mịn (thép khơng gỉ - INOX) Mactenzit > 8% nguyên tố hợp kim Austenit Austenit - ferit Biến cứng kết tủa Thép hợp kim cao chịu nhiệt > 8% nguyên tố hợp kim Thép hợp kim cao chống mài mòn > 8% nguyên tố hợp kim Ferit Austenit Austenit - ferit © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Austenit Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 19 / 38 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ Phạm vi ứng dụng thép: Xây dựng: cốt thép, khung nhà,… Chế tạo CTM: Trục, bánh Giao thông vận tải: ô tơ, xe máy Năng lượng, dầu khí, hóa dầu Dân dụng, y tế Đây loại vật liệu kim loại sử dụng phổ biến © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 20 / 38 10 BM Hàn & Cơng nghệ Kim loại - ĐHBKHN 13.02.2017 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.2.4 Giới thiệu Hợp kim bột Khái niệm chung Hợp kim bột (HKB): K/n: HKB hỗn hợp hay nhiều kim loại dạng bột, chế tạo theo phương pháp luyện kim bột Phương pháp chế tạo: gồm công đoạn Tạo bột hợp kim: thành phần kích thước hạt u cầu Tạo hình: theo hình dạng sản phẩm, ép, nén với áp suất 100 ÷ 1000MPa, rung học Thiêu kết: nhiệt độ với thời gian thích hợp Đặc điểm: so với phương pháp truyền thống Kinh tế: sử dụng triệt để nguyên liệu bột Chất lượng cao: có độ cứng cao, độ cứng nóng cao, tính chống mài mịn cao, tính đồng cao, … Tổ chức tế vi: Độ xít chặt khơng cao, có lỗ hổng (chứa dầu tự bơi trơn) © BỘ MÔN HÀN & CÔNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 21 / 38 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.2.4 Giới thiệu Hợp kim bột Phạm vi ứng dụng: Vật liệu cắt mài: Hợp kim cứng: theo GOST 3882-74: Thành phần: loại cacbit WC; loại cacbit WC, TiC; loại cacbit WC, TiC, TaC với chất dính kết Co Đặc điểm: tính cứng nóng đến 800-1000C; tốc độ cắt đến hàng trăm m/ph Ư/d: loại lưỡi cắt: o Họ BK (1 cacbit WC): BK2 – BK25 o Họ TK (2 cacbit WC+TiC): T30K4, T15K6, T5K10,… o Họ TTK (3 cacbit WC+TiC+TaC): TT7K12,TT10K8,… © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 22 / 38 11 BM Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN 13.02.2017 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.2.4 Giới thiệu Hợp kim bột Ứng dụng: Hợp kim cứng làm dao cắt © BỘ MÔN HÀN & CÔNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 23 / 38 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.2.4 Giới thiệu Hợp kim bột Vật liệu cắt mài: Đĩa cắt: từ Hợp kim cứng từ vật liệu sau: Thành phần: bột kim cương nhân tạo, nitrit bo (BN) với chất dính kết bột B, Be, Si,… Đặc điểm: siêu cứng (8000 – 10000HV) Ư/d: Đĩa cắt kim loại, đá © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 24 / 38 12 BM Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN 13.02.2017 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.2.4 Giới thiệu Hợp kim bột Vật liệu cắt mài: Vật liệu mài: Thành phần: bột mài từ hạt cứng có kích thước khơng với góc cạnh sắc nhọn từ SiO2, Al2O3, SiC, BN, Cr2O3, … Ư/d: o Đá mài, đĩa cắt, giấy, vải ráp, … o Dạn tự do: Bột mài rà, bột phun máy phun cát © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 25 / 38 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.2.4 Giới thiệu Hợp kim bột Ứng dụng Hàn đắp Phun phủ nhiệt Hàn đắp: Hàn đắp Plasma bột (PTA): Thiết bị hàn PTA Bộ mơn Hàn: Hàn đắp Laser bột © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 26 / 38 13 BM Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN 13.02.2017 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.2.4 Giới thiệu Hợp kim bột Ứng dụng Phun phủ nhiệt (dùng hợp kim bột): Phun phủ HVOF (with High Velocity Oxygen Fuel) Phun phủ Plasma bột, … © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 27 / 38 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.3 Vật liệu phi kim 2.3.1 Giới thiệu khái quát vật liệu phi kim Vật liệu phi kim gồm: - Vô - Ceramic - Hữu - Polyme - Tổ hợp - Composite © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 28 / 38 14 BM Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN 13.02.2017 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.3 Vật liệu phi kim 2.3.2 Vật liệu Ceramic (vật liệu vô cơ) Khái niệm vật liệu ceramic: Vật liệu ceramic có nguồn gốc vơ cơ, hợp chất kim loại, silic với kim (ôxit, nitrit, cacbit), bao gồm khoáng vật đất sét, ximăng, thủy tinh Các tính chất điển hình vật liệu vơ - ceramic: Có tính dẫn nhiệt dẫn điện (cách nhiệt cách điện) Có khối lượng riêng lớn Cứng, giòn Bền nhiệt độ cao Độ bền hóa học vật liệu kim loại vật liệu hữu Giá rẻ rẻ © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 29 / 38 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.3 Vật liệu phi kim 2.3.2 Vật liệu Ceramic (vật liệu vơ cơ) Phạm vi ứng dụng: © BỘ MÔN HÀN & CÔNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 30 / 38 15 BM Hàn & Cơng nghệ Kim loại - ĐHBKHN 13.02.2017 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.3 Vật liệu phi kim 2.3.3 Vật liệu Polyme (vật liệu hữu cơ) Khái niệm Polyme (vật liệu hữu cơ): - K/n: Polyme hợp chất gồm phân tử hình thành lặp lại nhiều lần loại hay nhiều loại nguyên tử hay nhóm nguyên tử liên kết với với số lượn lớn để tạo nên loạt tính chất mafchungs thay đổi khơngđáng kể lấy thêm vào vài đơn vị cấu tạo - Vật liệu phần lớn có nguồn gốc hữu cơ, thành phần hóa học chủ yếu cacbon, hiđrơ kim có cấu trúc đại phân tử © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 31 / 38 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.3 Vật liệu phi kim 2.3.3 Vật liệu Polyme (vật liệu hữu cơ) Các tính chất điển hình vật liệu hữu - Polyme: Có tính dẫn nhiệt dẫn điện Có khối lượng riêng nhỏ Dẻo, dễ uốn dẻo đặc biệt nhiệt độ cao Bền vững hóa học nhiệt độ thường khí Nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp Giá rẻ rẻ © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 32 / 38 16 BM Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN 13.02.2017 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.3 Vật liệu phi kim 2.3.3 Vật liệu Polyme (vật liệu hữu cơ) Phạm vi ứng dụng: © BỘ MÔN HÀN & CÔNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 33 / 38 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.3 Vật liệu phi kim 2.3.4 Vật liệu Composite Khái niệm Composite: Vật liệu Composite vật liệu tổ hợp từ hay nhiều vật liệu khác tạo nên vật liệu có tính ưu việt vật liệu ban đầu, vật liệu làm việc riêng rẽ Ví dụ: Bê tơng – cốt thép (vơ - KL), vừa chịu kéo tốt (như thép) lại chịu nén cao (như bê tông) Kim loại – polyme Kim loại – ceramic Polyme – ceramic Các tính chất điển hình vật liệu Composite: Mang hầu hết đặc tính tốt vật liệu thành phần Có tính chất mới, ưu việt © BỘ MÔN HÀN & CÔNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 34 / 38 17 BM Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN 13.02.2017 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.3 Vật liệu phi kim 2.3.4 Vật liệu Composite Cấu tạo vật liệu Composite: - K/n: Vật liệu Composite gồm hay nhiều pha gián đoạn phân bố pha liên tục (Pha loại vật liệu thành phần nằm cấu trúc vật liệu composite) - Pha (matrix): pha liên tục, thường làm nhiệm vụ liên kết pha gián đoạn lại - Pha cốt: pha gián đoạn hay vật liệu tăng cường (reinforcement) trộn vào pha làm tăng tính, chống mài mịn, chống xước, © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 35 / 38 NHẬP MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.3 Vật liệu phi kim 2.3.4 Vật liệu Composite Phân loại Composite: Theo chất chia ra: Composite chất dẻo (polyme); Composite kim loại; Composite ceramic; Composite hỗn hợp nhiều pha Theo đặc điểm cấu trúc cốt chia nhóm: Composite cốt hạt; Composite cốt sợi; Composite cấu trúc (lớp, tấm, tổ ong) © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 36 / 38 18 BM Hàn & Công nghệ Kim loại - ĐHBKHN 13.02.2017 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.3 Vật liệu phi kim 2.3.4 Vật liệu Composite Phạm vị ứng dụng: Hàng không, vũ trụ; Hàng hải: Vỏ tàu thuyền composite; Thiết bị áp lực: Bình chịu áp lực cao, ống dẫn xăng dầu composite cao cấp lớp, … Ống dẫn nước composite (hay gọi ống nhựa cốt sợi thủy tinh); Ống dẫn nước thải, dẫn hóa chất composite; Sản phẩm nội thất: mặt bàn ghế, trang trí nội thất; Kỹ thuật điện: Hệ thống sứ cách điện, sứ polymer, sứ silicon, sứ epoxy, sứ thiết bị điện, chống sét,… Lốp xe ô tô, xe máy, xe đạp; Mô hình dạy học, đồ chơi trẻ em, … © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 37 / 38 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.3 Vật liệu phi kim 2.3.4 Vật liệu Compozit Phạm vị ứng dụng: © BỘ MƠN HÀN & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 38 / 38 19 ... ĐHBKHN 13.02.2017 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.3 Vật liệu phi kim 2.3.2 Vật liệu Ceramic (vật liệu vô cơ) Khái niệm vật liệu ceramic: Vật liệu ceramic có nguồn gốc vơ cơ, hợp chất kim loại, silic với... & CƠNG NGHỆ KIM LOẠI – VIỆN CƠ KHÍ – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tel: 04.3869 2204, Fax: 04.3868 4543 29 / 38 NHẬP MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ 2.3 Vật liệu phi kim 2.3.2 Vật liệu Ceramic (vật liệu vô cơ) ... phi kim 2.3.4 Vật liệu Composite Khái niệm Composite: Vật liệu Composite vật liệu tổ hợp từ hay nhiều vật liệu khác tạo nên vật liệu có tính ưu việt vật liệu ban đầu, vật liệu làm việc riêng