BÁO CÁO THÍ NGHIỆM MÔN VẬT LIÊU HỌC XỬ LÝ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN THIẾT BỊ & CNVL CƠ KHÍ BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC XỬ LÝ SVTH :Phạm Phú Hưng MSSV :1511404 GV LÝ THUYẾT :Lưu Phương Minh NHÓM HỌC LÝ THUYẾT NGÀY THỰC HÀNH :TNC1-A : Buổi chiều (tiết 8-12) + Bài 1: 11/03/2017, nhóm + Bài : 25/03/2017 +Bài : 01/04/2017 TP HCM, THÁNG 04 NĂM 2017 BÀI ĐO ĐỘ CỨNG KIM LOẠI BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ MỤC TIÊU THÍ NGHIỆM - Nắm vững nguyên lý đo dộ cứng theo phương pháp Brinell, Rockwell, Vicker - Làm quen biết cách sử dụng máy đo độ cứng thơng dụng TĨM TẮT LÝ THUYẾT a) Độ cứng: - Là khả chống lại biến dạng dẻo cục kim loại - Là đặc trưng tính quan trọng, đo thơng qua thiết bị đo b) - Ưu điểm: Từ độ cứng có thề gián tiếp suy độ bền Đo đơn giản, thời gian ngắn Khơng phá hủy mẫu thử Có thể đo chi tiết lớn đến nhỏ, dảy đến mỏng c) Phân loại: - Phương pháp đâm: dùng tải trọng xác định đặt lên mũi đâm có độ cứng cao để mũi đâm tác dụng lên bề mặt mẫu, gây biến dạng vị trí đâm Căn vào diện tích, chiều sâu vết lõm, tải trọng →độ cứng - Phương pháp nảy lại: thả viên bi từ độ cao xác định lên bề mặt vật liệu Từ chiều cao trước sau thả→độ cứng - Phương pháp đo dộ xước: vừa ấn mũi kim cương lên bề mặt vật liệu vừa kéo mũi kim cương với tốc độ xác định tạo thành vết xước Từ lực ấn, chiều sâu, chiều rộng vết xước→độ cứng d) Phương pháp đo độ cứng Brinell: Nguyên lý: ấn viên bi thép cứng lên bề mặt mẫu, tác dụng tải trọng, bề mặt mẫu có vết lõm hình chỏm cầu Nếu gọi tải trọng tác động P(N), diện tích vết lõm S(mm2), số đo Brinell tính: - - ( N/mm2 ) Người ta lập bảng tra độ cứng đo d Để dùng bảng cho tải trọng đường kính D viên bi khác nhau, phải đảm bảo giá trị P/D = const Các bi thường dùng có D =10; 5; 2,5 mm, tải trọng tương ứng 30000; 7500 1875N Lúc tỉ số P/D = 300 Điều kiện để đo độ cứng Brinell: SV: PHẠM PHÚ HƯNG –MSSV: 1511404 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ + Chiều dày mẫu thử (mm)P tải trọng tác dụng (kG), D đường kính viên bi (mm), HB độ cứng dự đoán + Bề mặt mẫu thử phải sạch, phẳng, khơng có khuyết tật Chiều rộng, dài vùng cần đo, khoảng cách hai vết đo phải lớn 2D + Chỉ đo độ cứng < 450HB(độ cứng viên bi ≥850HV) để tránh bi bị biến dạng + Thời gian tác động tải trọng có ảnh hưởng đáng kể đến kết đo e) Phương pháp đo độ cứng Rockwell - - - Hình Sơ đồ đo độ cứng Rockwell a) Khi chưa tác dụng tải trọng; b) có tác dụng tải trọng P0 (100N); c) Khi tác động thêm tải trọng P1 (P = P0 + P1); d) Khi bỏ tải trọng P1 Tùy theo dạng mũi đâm tải trọng ta chia thang sau đây: + HRC – mũi kim cương, hình cơn, có góc đỉnh 120 o, tải trọng 1500N + HRA – mũi kim cương, hình cơn, có góc đỉnh 120 o, tải trọng 600N + HRB – mũi bi Ø1,588mm, tải trọng 1000N Giá trị độ cứng tính theo cơng thức: (mũi bi k = 130, mũi kim cương k = 100 h chiều sâu vết lõm ) Cho phép đo mẫu có độ cứng cao 450HB, mẫu mỏng, nhỏ 1,2mm Có thể thay đổi tải trọng pham vi rộng mà không làm thay đổi giá trị đo độ cứng Thời gian đo nhanh (6 – 10s) Bảng giới hạn thang đo Rockwell: Thang đo Loại mũi đâm Tải trọng (N) HRB Bi thép 1000 SV: PHẠM PHÚ HƯNG –MSSV: 1511404 Giới hạn đo cho phép 25 – 100 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ HRC Kim cương hình 1500 20 – 67 HRA Kim cương hình 600 70 – 85 - Có thể đo máy chuyên dụng, máy đo vạn Các yếu tố gây kết đo sai như: Giá trị vạch chia không tương ứng với dịch chuyển mũi đâm Người sử dụng chưa thành thạo Bề mặt mẫu đo cong, mẫu đặt không không kẹp cứng, bề mặt mẫu bẩn f) Phương pháp đo độ cứng Vicker - Nguyên lý đo giống phương pháp Brinell, thay mũi bi mũi kim cương hình tháp, góc hai mặt đối diện 136o P = 50 ÷ 1500N, phụ thuộc chiều dày mẫu đo Số đo độ cứng không phụ thuộc vào tải trọng - Số đo độ cứng Vicker: (S diện tích bề mặt vết lõm, d đường chéo) - Phương pháp đo Vicker thường dùng đo độ cứng vật mỏng, lớp thấm… NỘI DUNG THÍ NGHIỆM a Nhận phơi chuẩn bị - Mỗi nhóm nhận phơi - Mài nhẵn mặt cần đo độ cứng mài sơ mặt lại b Thực hành - Tiến hành đo HRA máy đo lần lấy giá trị trung bình - Lấy giá trị trung bình so sánh với 60 Nếu: + HRA > 60 : tạm gọi vật cứng, tiến hành đo HRC lần chuyển qua đo HV lần + HRA < 60 : tạm gọi vật mềm, tiến hành đo HRB lần chuyển qua đo HB lần - Lấy giá trị HRA trung bình làm chuẩn, tra bảng suy HV, HRC lý thuyết - So sánh giá trị sai lệch kết đo thực tế giá trị lý thuyết Đo HRA, HRC - Đặt phôi lên Đế đặt phôi - Kiểm tra Núm đặt lực, Mũi đo phù hợp với chế độ đo (HRA, HRB, HRC) - Quay tay quay củng chiều kim đồng hồ nâng lên cho phôi chạm vào mũi đo Tiếp tục quay lên Kim nhỏ bắt đầu quay SV: PHẠM PHÚ HƯNG –MSSV: 1511404 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ - - cho kim nhỏ quay sang điểm màu đỏ ngừng lại Xoay mặt đồng hồ xoa cho kim lớn C-B (như hình dưới) Ấn nút Start vào chờ máy đo 10s Sau đồng hồ thời gian đếm trở lại 10 phát tiếng “Bíp” Khi kim dài giá trị đo chế độ đo Tiếp tục đo vị trí khác cho đủ lần đo Thay đổi chế độ đo cần thay lực Núm điều chỉnh lực thực đo tương tự (Nếu đo HRB thay mũi đo) Quay ngược tay quay để lấy phôi đo lần Đo HV Đặt phôi lên đế phôi Quay tay quay chiều kim để phôi chạm mũi đo, tiếp tục quay thước đến vị trí khoảng 95-100 trước dọc - Hạ nhẹ nhàng cần lực đến hết cần lực chờ khoảng 10s sau nâng lên - Quay tay quay ngược để lấy phơi ra, đánh dấu vị trí lần đo - Chọn lỗ xác định chiều dài đường chéo D kính quang học - Hai lỗ lại giảng viên đo kính hiển vi SỐ LIỆU ĐO ĐƯỢC BẢNG SỐ LIỆU ĐO ĐƯỢC - HV/H B LẦN LẦN LẦN TRUNG BÌNH HRA 72 72 72 HRC 45 45 44 72+1=73 44.67 +1=45.67 LỖ LỖ LỖ ĐƯỜNG CHÉO SV: PHẠM PHÚ HƯNG –MSSV: 1511404 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ D1 685.42 722.4 700.04 D2 703.48 704.34 694.88 XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐO Từ số liệu HRA đo ta suy cách tra bảng ta nội suy HVlý thuyết , HRClý thuyết từ tính phần trăm sai số thực tế lý thuyết HRC Tra bảng: SV: PHẠM PHÚ HƯNG –MSSV: 1511404 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ ; Tính phần trăm sai số thực tế lý thuyết HRC: Tính tốn HV Lỗ 1: D1 =685.42  m ; D2=703.48  m Lỗ 2: D1=722.4  m ; D2=704.34  m SV: PHẠM PHÚ HƯNG –MSSV: 1511404 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ Lỗ 3: D1=700.04  m ; D2=694.88  m  ( kg/mm2 ) Tính phần trăm sai số thực tế lý thuyết: HVlý thuyết = 446 Phần trăm sai số HV: %HV = = 15.64% NHẬN XÉT – RÚT RA KẾT LUẬN Độ cứng mẫu HRA = 73 > 60 nên mẫu xem cứng nên ta chọn thang đo HRC để đo Sau đo HRC VÀ HV ta rút nhận xét sau: - tương đối nhỏ, chấp nhận %HV = 15.64% lớn Kết phép đo có sai số nguyên nhân như: - - Tấm phôi sử dụng nhiều lần Dẫn đến độ cứng điểm bề mặt khác Thao tác đo sai.: kéo cần lực nhanh dẫn đến tăng thêm gia tốc làm lực tác dụng tăng lên →độ cứng HV tính nhỏ so với lý thuyết,… Sai số máy dụng cụ đo Đọc số đồng hồ đo chịu ảnh hường chù quan người đọc nên kết khơng có độ xác cao SV: PHẠM PHÚ HƯNG –MSSV: 1511404 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ Thực chất, với kết đo HRA trên, ta cần đo HRA, khơng cần đo HRC hay HV, độ cứng mẫu nằm khoảng xác HRA (20 100) Hơn nữa, sai số phép đo không lớn Nên không cần độ xác cao, ta dùng kết HRA tra bảng để có HRC HV SV: PHẠM PHÚ HƯNG –MSSV: 1511404 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ BÀI XEM CẤU TRÚC TẾ VI MỤC TIÊU THÍ NGHIỆM - Phương pháp làm mẫu để nghiên cứu tổ chức tế vi gồm khâu: chọn mẫu, cắt mẫu, mài, đánh bóng tẩm thực - Tầm quan trọng công tác chuẩn bị mẫu ảnh hưởng đến kết nghiên cứu - Làm quen với vật liệu thiết bị cần thiết cho công việc làm mẫu - Chọn dung dịch tẩm thực cho thích hợp TĨM TẮT LÝ THUYẾT - Dùng phương pháp phân tích kim tương nghiên cứu tổ chức tế vi kim loại - Có thể quan sát tổ chức, phân bố, hình dáng kích thước pha, khuyết tật, xác định hình dáng, kích thước graphit gang - Trình tự chế tạo mẫu sau: 2.1 C họn cắt mẫu: - Tùy nhiệm vụ nghiên cứu, thí nghiệm mà chọn mẫu - Dùng máy cắt kim loại cưa máy, cưa tay…để cắt mẫu Mẫu cứng dùng đá mài Thép, gang qua nhiệt luyện, nhiệt độ nơi cắt phải ≤1000C Mẫu có dạng trụ Ф 10 ÷ 15mm, h=15 ÷20mm, hình hộp cạnh 10,15mm Mẫu nhỏ, mỏng, phải nhiên cứu lớp bề mặt cần gá kẹp đổ khn bao quanh Chất đổ khn hợp kim có t0nc thấp chất nhựa dẻo, bakelit,… - - 2.2 M ài mẫu a) Mài thô: Dùng đá mài giấy nhám Đặt giấy nhám bề mặt thật phẳng, áp sát bề mặt mẫu vào giấy Mài theo chiều, tạo bề mặt vết xước song song nhau→quay mẫu 900 mài tiếp tạo bề mặt phẳng mới, hệ xước xóa hết hệ xước cũ Mài 3-5 lần, lặp lại số giấy nhám mịn b) Đánh bóng SV: PHẠM PHÚ HƯNG –MSSV: 1511404 10 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ - - Đánh bóng mẫu máy đánh bóng đến bề mặt khơng vết xước Khơng đánh bóng q lâu Sau đánh bóng, đem rửa sạch, sấy khơ Nếu nhiều vết xước, phải đánh bóng lại Bảng Dung dịch dùng đánh bóng c) Đánh bóng điện phân Nguyên tắc đánh bóng điện phân: phương pháp hòa tan anod dung dịch điện phân tác dụng dòng điện chiều (Hình 1) Sơ đồ ngun lý gồm mẫu đánh bóng 1, nhúng chất điện phân nối với cực dương nguồn Cực âm kẽm hay niken, đặt cách bề mặt mẫu khoảng định - Khi mật độ dòng điện đủ lớn, độ nhấp nhơ mẫu bị hòa tan, mẫu phẳng bóng Có thể đánh bóng tẩm thực mẫu máy SV: PHẠM PHÚ HƯNG –MSSV: 1511404 11 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ Bảng Chế độ đánh bóng điện phân thông dụng 2.3 .T ẩm thực - Là trình ăn mòn bề mặt mẫu dung dịch tẩm thực - Khi tẩm thực, biên giới pha, vùng tổ chức bị ăn mòn với tốc độ khác →bề mặt mẫu lồi, lõm tương ứng với pha tổ chức → nhận biết hình dáng, kích thước, phân bố pha - - Hình 2: sơ đồ phản xạ ánh sáng peclit trước(H2a) sau(H2b) tẩm thực Quá trình tẩm thực: o Bôi dung dịch tẩm thưc lên bề mặt mẫu o Khi bề mặt mẫu ngả sang màu xám kết thúc tẩm thực o Dùng nõn rửa bề mặt vòi nước chảy→rửa lại cồn→sấy khơ Các đường biên giới nhỏ, đứt đoạn tẩm thực chưa đủ →tẩm thực lại Các đường biên giới to, đậm, độ tương phản bề mặt kém→thời gian tẩm thực dài, nồng độ dung dịch cao→ đánh bóng tẩm thực lại SV: PHẠM PHÚ HƯNG –MSSV: 1511404 12 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ - Thường quan sát với độ phóng đại bé thời gian dài quan sát với độ phóng đại lớn Bảng Các dung dịch tẩm thực thông dụng - - - NỘI DUNG THÍ NGHIỆM Nhận phơi cắt sẵn Mài thơ: o Đặt giấy nhám lên bề mặt phẳng, o Di chuyển mẫu dọc theo giấy nhám lên xuống lần o Di chuyển mẫu ngang theo giấy qua lại lần o Lặp lại chu trình 10 lần cho giấy P100, P180, P320, P600 P1000 Hình 2:Mài thơ Đánh bóng: o Bật cơng tắc máy đánh bóng,tưới dung dịch oxit nhơm lên máy đánh bóng di chuyển mẫu theo hình tam giác máy đánh bóng o Sau đánh bóng, rửa lại với nước cồn, sau quan sát mẫu kính hiển vi, nhiều vết xước phải đánh bóng lại Nếu đạt yêu cầu, chụp lại bề mặt mẫu Tẩm thực: ngâm bề mặt mẫu dung dịch axit HNO 4%, sau rửa lại cồn Nếu tẩm thực chưa đủ phải tẩm thực lại, mẫu bị cháy đen tẩm thực q lâu phải mài thơ, đánh bóng tẩm thực lại Nếu đạt yêu cầu, chụp lại bề mặt mẫu HÌNH ẢNH TRƯỚC VÀ SAU TẨM THỰC SV: PHẠM PHÚ HƯNG –MSSV: 1511404 13 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ Hình 3: Ảnh chụp bề mặt mẫu sau đánh bóng Hình 4: Ảnh chụp bề mặt mẫu sau tẩm thực Các tồ chức tế vi khác thép: Hình 6: thép sau tích (1.2%C) Hình 7: thép trước tích (0.6%C) Hình 9: thép trước tích (0.1%C) SV: PHẠM PHÚ HƯNG –MSSV: 1511404 14 Hình 8: thép trước tích (0.4%C) NHẬN XÉT – RÚT RA KẾT LUẬN Dựa tổ chức tế vi mẫu nhận sau tẩm thực so sánh với tổ chức tế vi ta kết luận được: Mẫu thép trước tích với tỉ lệ thành phần cacbon khoảng 0.5% (Theo tính tốn từ qui tắc đòn bẩy, lượng cacbon tăng lên thành phần peclit (màu tối) tổ chức tăng lên, ferit (màu sáng) giảm Nếu khơng chứa hay chứa cacbon tổ chúc tế vi có màu sáng hồn tồn Với 0.1%C tỉ lệ phần tối 1/8, với 0.4%C tỉ lệ phần tối ½, với 0.6%C tỉ lệ phần tối ¾ với 0.8%C tối hồn tồn.) BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ BÀI TÔI VÀ RAM THÉP MỤC TIÊU THÍ NGHIỆM - Tơi thép: o Nắm q trình tơi thép: cách chọn nhiệt độ tơi, thời gian nung môi trường làm nguội o Xác định mối quan hệ nhiệt độ tôi, tốc độ làm nguội đến độ cứng thép - Ram thép: o Biết cách thực nguyên công ram, chọn chế độ ram thép cacbon (nhiệt độ thời gian) o Xác định ảnh hưởng nhiệt độ ram đến độ cứng TÓM TẮT LÝ THUYẾT - - - A NGUYÊN CƠNG TƠI Tơi: nung nóng thép lên nhiệt độ xác định, giữ nhiệt độ thời gian cần thiết làm nguội nhanh mơi trường thích hợp Mục đích: nhận độ cứng độ chịu mài mòn cao thép Tổ chức nhận mactenxit a) Cách chọn nhiệt độ Nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến tính thép sau tơi Đối với thép cacbon, dựa vào giản đồ trạng thái sắt cacbon để chọn nhiệt độ Đối với thép tích trước tích (%C≤ 0.8%): nung nóng thép đến trạng thái hồn tồn ơstenit (tơi hồn tồn) T0tôi= AC3 + (30 – 50)0C o Trong khoảng 0,1-0,8%C điểm AC3 thép giảm xuống Xác định điểm AC3 thép vào giản đồ trạng thái Fe-C tra cứu sổ tay nhiệt luyện SV: PHẠM PHÚ HƯNG – MSSV: 1511404 16 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ Hình Phạm vi nhiệt độ tơi thích hợp thép cacbon - o Nhiệt độ cao, hạt ôstenit thô →sau tôi, kim mactenxit thô, dài→ không nên nung cao AC3 o Nếu nung thấp AC3, có tổ chức α + γ, làm nguội, có γ→M, ferit giữ ngun→khơng độ cứng cao Đối với thép sau tích (%C > 0,8%): nung lên trạng thái khơng hồn tồn ơstenit ( AC1< t0tơi = AC1+(30÷50)0C < ACcm) Tổ chức nung để tơi γ + XeII (tơi khơng hồn tồn) o Tất thép sau tích có nhiệt độ tơi khoảng 760 ÷7800C, (khơng phụ thuộc vào thành phần C) o Khơng nung q ACcm cacbon hòa tan nhiều, nhiệt độ cao→ nhiều ostenit dư, kim mactenxit lớn, ứng suất nhiệt cao o Nếu nung lên trạng thái γ + XeII→ không cần nhiều nhiệt mactenxit + XeII, tận dụng độ cứng XeII, chi tiết bị ứng suất nhiệt làm cong vênh, oxi hóa bề mặt b) Thời gian nung nóng Gồm thời gian nung đến nhiệt độ thời gian giữ nhiệt Chọn theo định mức kinh nghiệm tra sổ tay nhiệt luyện, với hệ số hiệu chỉnh hình dáng chi tiết, cách xếp mơi trường nung tính theo cơng thức truyền nhiệt Bảng Thời gian nung nóng giữ nhiệt tơi lò thí nghiệm - SV: PHẠM PHÚ HƯNG – MSSV: 1511404 17 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ - - - - - c) Chọn môi trường Để nhận mactenxit sau tôi: t0nguội ≥ t0nguội tới hạn Nếu t0nguội < t0nguội tới hạn, phần ôstenit phân hủy thành tổ chức khác, độ cứng sau bị giảm Mỗi số hiệu thép có tốc độ nguội tới hạn khác nhau, cần môi trường khác Tốc độ nguội tới hạn thép tìm giản đồ chữ “C” chúng Các môi trường thường dùng nước, dung dịch muối, xút, dầu khống polyme B NGUN CƠNG RAM Ram: nung nóng thép tơi có tổ chức mactenxit q bão hòa ôstenit dư chuyển thành tổ chức ổn định phù hợp với yêu cầu đặt Làm giảm khử hoàn toàn ứng suất, tăng độ dẻo dai cho chi tiết sau Khi ram thép cabon, xảy chuyển biến mactenxit thành mactenxit ram: cacbon bão hòa tiết khỏi mạng dạng cacbit ε, độ phương c/a giảm dần, cacbit ε →Fe3C, ôstenit dư →mactenxit ram Tùy theo tổ chức nhỏ mịn xementit ferit tiết ram mà có tổ chức trustit ram xoobit ram Các trình phụ thuộc vào nhiệt độ thời gian ram Phụ thuộc vào nhiệt độ ram,chia làm loại ram: o Ram thấp (150 ÷2500C): nhận mactenxit ram, độ cứng không đổi, ứng suất giảm chút ít, chi tiết có độ cứng chịu mòn cao o Ram trung bình (300÷4500C): nhận trustit ram Độ cứng cao (40 - 45HRC), ứng suất giảm mạnh, độ dẻo dai tăng, giới hạn đàn hồi đạt giá trị lớn o Ram cao (500÷6500C) Giòn ram: o Độ dai va đập chi tiết sau ram thấp (thấp ram nhiệt độ thấp hơn) o Có hai loại giòn ram:  Giòn ram loại : xảy 250÷3500C, chưa tìm chất→hạn chế ram chi tiết vùng nhiệt độ SV: PHẠM PHÚ HƯNG – MSSV: 1511404 18 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ  Giòn ram loại hai: xảy 500÷6000C số hợp kim chứa Cr, Mn, Cr-Ni, Cr-Mn…, khắc phục cách làm nguội nhanh chi tiết sau ram, khắc phục giòn ram loại hai cách thêm vào hợp kim W, Mo với lượng 1% 0,3% NỘI DUNG THÍ NGHIỆM - Sinh viên nhận 15 phôi thép mài sơ bề mặt - Lấy ngẫu nhiên phôi đem đo độ cứng, ghi lại kết - Lấy 15 phôi đem nung nóng nhiệt độ thích hợp - Sau nung đem phơi tơi: + Lấy phơi làm nguội nước + Lấy phôi làm nguội nước muối + Lấy phôi làm nguội dầu + Lấy phơi làm nguội khơng khí + Lấy phơi làm ngi lò - Mài sơ lại thép để làm lớp oxit - Đem phôi đo độ cứng, ghị lại kết - Lấy phôi ram + Lấy phôi vừa nước muối ram thấp + lấy phôi vùa nước ram cao - Mài sơ lại thép để làm lớp oxit - Đo phôi vừa ram đo độ cứng ghi lại kết CÁC SỐ LIỆU ĐO ĐƯỢC  Độ cứng (HRA) mẫu trước Mẫu thử 59 62.5 55 63.5 61 62.5 60 65 61  Độ cứng mẫu làm nguội môi trường khác Môi trường làm nguội Tốc độ làm nguội o C/s Cùng lò 54 Khơng 30 60 Lầ n Mẫu Lầ Lầ n n 54 52 56 57 TB 53 57 SV: PHẠM PHÚ HƯNG – MSSV: 1511404 Độ cứng HRA Mẫu Lầ Lầ Lầ n n n TB 53 54 54 53 67 55 58 57 56 Lầ n Mẫu Lầ Lầ n n 51 54 54 53 57 58 57 57 19 TB BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ khí 83 67 66 67 70 67 69 71 Dầu 150 68 67 71 70 70 17 5 67 75 78 73 73 Nước 600 77 84 76 72 76 72 80 83 83 Nước 76 77 84 80 83 73 75 74 1100 78 78 85 muối 5 5 33 5 Giá trị độ cứng trung bình ba mẫu ứng với môi trường : - Nhiệt độ ram Cùng lò : 53.39 Khơng khí : 57.33 Dầu : 69.1 Nước : 76.22 Nước muối: 78.44  Độ cứng mẫu sau ram Lầ n Mẫu Lầ Lầ n n TB Độ cứng HRA Mẫu Lầ Lầ Lầ n n n TB Lầ n Mẫu Lầ Lầ n n TB Ram thấp 76 75 (tôi 74 76 75 75 75 77 78 73 75 78 67 33 nước muối) Ram cao (tôi 67 66 66 67 67 67 66 67 66 66 67 67 83 33 17 nước) MỐI QUAN HỆ a Mối quan hệ trước sau - Khi làm nguội môi trường khác độ cứng mẫu tăng giảm so với trước - Làm nguội lò, độ cứng mẫu giảm - Làm nguội khơng khí, độ cứng mẫu thay đổi khơng đáng kể - Các mơi trường lại, độ cứng mẫu tăng theo thứ tự: dầu, nước , nước muối b Mối quan hệ độ cứng tốc độ nguội SV: PHẠM PHÚ HƯNG – MSSV: 1511404 20 70 76 74 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ Độ cứng (HRA) Tốc độ nguội ( 0C/s) Độ cứng (HRA) Tốc đô nguội (0C/s) Độ cứng (HRA) Tốc đô nguội (0C/s) Khi làm nguội chậm lò, độ cứng thấp, giảm mạnh so với mẫu thép ban đầu: HRA từ 61.06 xuống 53.39 SV: PHẠM PHÚ HƯNG – MSSV: 1511404 21 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ - Làm nguội khơng khí, độ cứng mẫu thay đổi khơng đáng kể từ 61.06 xuống 57.33 Làm nguội dầu khoáng, độ cứng tăng: HRA từ 61.06 lên 69.1 Khi làm nguội nhanh, độ cứng tăng mạnh: nước (76.22) , nước muối (78.44) c Mối quan hệ độ cứng sau ram Độ cứng ( HRA) Độ cứng ( HRA) SV: PHẠM PHÚ HƯNG – MSSV: 1511404 22 Nhiệt độ (0C) BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ Nhiệt độ (0C) Độ cứng ( HRA) - Khi ram cao, độ cứng giảm mạnh: HRA giảm tử 76.22→66.77 Khi ram thấp dộ cứng không thay dổi nhiều: HRA từ 78.44→75.67 NHẬN XÉT – RÚT RA KẾT LUẬN Nhận xét: - Tôi: o Độ cứng sau tăng dần tơi mơi trường nguội lò, khơng khí, dầu, nước nước muối o Tốc độ tơi lớn ( lớn tốc độ tới hạn) độ cứng cao.Tuy nhiên tốc độ nguội môi trường cần đảm bảo độ ổn định, tránh nhiệt độ môi trường bị tăng lên làm giảm tốc độ làm nguội độ cứng không mong muốn.Ví dụ mơi trường nước người ta phải liên tục làm nguội môi trường để tránh môi trường tăng nhiệt độ làm giảm tốc độ nguội hay môi trường dẩu phải dùng ống dẫn nước làm nguội dầu để tránh nhiệt độ tăng cao dầu sẻ bị cháy o Tuy nhiên tùy thuộc vào hình dạng vật mà ta chọn mơi trường tơi thích hợp Ví dụ chi tiết mỏng dạng người ta thường chọn làm nguội chậm để tránh cong vênh SV: PHẠM PHÚ HƯNG – MSSV: 1511404 23 Nhiệt độ (0C) BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ - Ram: o Sau ram độ cứng giảm so với trước o Cả hai mẫu (mẫu dầu, mẫu nước muối) giảm, giá trị độ cứng mẫu nước muối cao dầu Kết luận: - - - - Tôi: o Khi làm nguội với tốc độ nguội nhanh (trong nước, nước muối): austenit chuyển biến thành mactenxit có độ cứng cao (HRA tăng gần 20 đơn vị so với mẫu ban đầu) o Khi làm nguội với tốc độ nguội vừa (trong dầu khoáng), tốc độ nguội khoảng 1500C/s, austenit chuyển biến thành bainit có độ cứng cao (tăng khonag3 10 đơn vị so với mẫu ban đầu) o Khi làm nguội chậm (cùng lò, khơng khí), austenit chuyển biến lại thành peclit Do thời gian giữ nhiệt lâu nên hạt tạo thành to, có độ cứng thấp nên độ cứng giảm (HRA giảm gần 10 đơn vị) Ram: o Sau (làm nguội nước, nước muối) thép có tổ chức mactenxit austenit dư Do mactenxit tổ chúc q bão hòa cacbon Feα austenit khơng tồn nhiệt độ thường nên pha không ổn định o Đối với ram cao: , mactenxit phân hủy thành Fe α + XeII (xoocbit ram), độ cứng, dộ bền thấp mactenxit (HRA giảm), độ dẻo dai lại cao o Đối với ram thấp: austenit dư bị phân hủy, sản phẩm tạo thành giống sản phẩm chuyển biến trung gian banit Độ cứng không đổi (HRA thay đổi không đánh kể) o Do đó, ram cao ta thu mẫu có tính dẻo dai, ram thấp, ta thu mẫu có tính cứng mactenxit tơi với austenit bị khử hết, làm tăng độ ổn định Tôi giúp nâng có độ cứng, độ bền, tính chống mài mòn Ram giúp làm giảm hay khử bỏ hồn tồn ứng suất bên tùy theo nhiệt độ mà cho tính khác giúp điều chỉnh tính phù hợp yêu cầu sử dụng Kết hợp tôi+ram giúp cho sản phẩm có độ cứng, tính chống mài mòn cao đồng thời lại có tính dẻo dai phù hợp mục đích sử dụng SV: PHẠM PHÚ HƯNG – MSSV: 1511404 24 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ SV: PHẠM PHÚ HƯNG – MSSV: 1511404 25 ... –MSSV: 1511404 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ D1 685.42 722.4 700.04 D2 703.48 704.34 694.88 XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐO Từ số liệu HRA đo ta suy cách tra bảng ta nội suy HVlý thuyết , HRClý thuyết...BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ MỤC TIÊU THÍ NGHIỆM - Nắm vững nguyên lý đo dộ cứng theo phương pháp Brinell, Rockwell, Vicker... tính phần trăm sai số thực tế lý thuyết HRC Tra bảng: SV: PHẠM PHÚ HƯNG –MSSV: 1511404 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ ; Tính phần trăm sai số thực tế lý thuyết HRC: Tính tốn HV Lỗ 1: