Chuong 1 - Cau Truc tinh the

MSE3210 - Vật liệu kim loại GV: Nguyễn Thị Vân Thanh Bộ môn: C5-301A email: thanh.nguyenthivan@hust.edu.vn Link down giảng: https://sites.google.com/site/nguyenthivanthanhhust/ Khối lượng: 30 (lý thuyết) + 15 (6 thí nghiệm) Đánh giá kết quả: Điểm q trình (0.3) = (BT,KT kỳ) + điểm chuyên cần Điểm cuối kỳ (0.7) Điều kiện thi cuối kỳ: hoàn thành tất thí nghiệm Nội dung: (đề cương mơn học) Tài liệu môn học: 1 Nghiêm Hùng Vật liệu học sở, NXB Khoa họa kỹ thuật, Hà nội 2002 2 Lê Công Dưỡng (chủ biên) Vật liệu học, NXB Khoa họa kỹ thuật, Hà nội 2000; 3 Bài giảng : Phùng Thị Tố Hằng, Nguyễn Văn Đức; Vật liệu kim loại, 2011 Sách tham khảo: 4 William D Callister, Jr., Materials Science and Engineering; , John Wiley & Sons, Inc USA, 2007 5 Armazov Vật liệu học NXB Giáo dục 2000; Mở đầu Vật rắn, sử dụng để chế tạo dụng cụ, máy móc, thiết bị, xây dựng cơng trình…… Vật liệu gì? Mở đầu nhóm vật liệu chính: - Vật liệu kim loại - Ceramic Kim loại - Polymer - Composite nhóm vật liệu trung gian Composite 1- VL bán dẫn 2- VL siêu dẫn Polymer Ceramic 3- VL silicon 4- VL polymer dẫn điện Mở đầu KS khí Tính tốn thiết kết Gia công chế tạo Lắp ráp, vận hành … Lựa chọn Sử dụng vật liệu Cơ tính Tính cơng nghệ Khoa học kỹ thuật vật liệu (Materials Science and Engineering) Khoa học Vật liệu Tổ chức – Tính chất Kỹ thuật Vật liệu Biến đổi, xử lý vật liệu → tính chất mong muốn Biến đổi, xử lý -> Tổ chức, cấu trúc -> tính chất -> Khả làm việc (Processing -> Structure -> Properties -> Performance) Mở đầu Môn học: Vật liệu kim loại Biến đổi, xử lý ↔ Tổ chức, cấu trúc ↔ tính chất ↔ Khả làm việc Tổ chức, Cấu trúc: - Tổ chức vĩ mô - Tổ chức vi mô: + tổ chức tế vi + Cấu tạo tinh thể Tính chất: - học (cơ tính) - vật lý (lý tính) - hóa học (hố tính) - cơng nghệ sử dụng Biến đổi, xử lý: Các phương pháp xử lý vật liệu kim loại để đạt tính mong muốn Đặc điểm vật liệu kim loại điển hình khí Mở đầu Mơn học: Vật liệu kim loại Chương 1: Cấu trúc tinh thể hình thành Chương 2: Biến dạng dẻo tính Chương :Hợp kim giản đồ pha Chương 4: Nhiệt luyện thép Chương 5: Thép Gang Chương 6: Hợp kim màu bột Chương 1: Cấu trúc tinh thể hình thành 1.1 Cấu tạo liên kết nguyên tử 1.2 Khái niệm mạng tinh thể 1.3 Mạng tinh thể điển hình vật liệu kim loại 1.3.1 Mạng lập phương tâm mặt 1.3.2 Mạng lập phương tâm khối 1.3.3 Mạng sáu phương xếp chặt 1.4 Sự kết tinh hình thành tổ chức kim loại 1.4.1 Điều kiện kết tinh 1.4.2 Hai trình kết tinh 1.4.3 Sự hình thành hạt 1.4.4 Đơn tinh thể, đa tinh thể 1.4.5 Các phương pháp làm nhỏ hạt kết tinh 1.4.6 Cấu tạo thỏi đúc 1.5 Sai lệch mạng tinh thể 1.1 Cấu tạo liên kết nguyên tử: Cấu tạo nguyên tử: Nguyên tử = Hạt nhân (p+n) + điện tử (Ze-) K L M N 1s2 2s2 2p6 3s23p63d6 4s2 Đặc trưng e (n, l, ml, ms ) Số lượng tử chính: n = 1,2, 3…(K, L, M,…) Kí hiệu phân lớp: l =0, 1, 2, 3, (s, p, d, f, …) ml, ms : mức lượng tử từ Nguyên tử: cấu hình ổn định (cho nhận them e-) Các dạng liên kết chất rắn: Liên kết mạnh: hóa trị, ion, kim loại Liên kết yếu: Van der Waals * Liên kết đồng hoá trị VD: Phân tử CH4 [C (Z=6); H(Z=1)] Đặc điểm: • Liên kết thơng qua cặp đơi điện tử ghép chung • Có tính định hướng • Liên kết mạnh • Số liên kết CHT = – số e có lớp (sp) • Trong vật liệu: ceramic, mạch cacbuahydro phân tử polyme * Liên kết ion: VD: NaCl [Na(Z=11) ; Cl(Z=17) Đặc điểm: • Bản chất lực hút tĩnh điện • Khơng có tính định hướng • Độ lớn phụ thuộc khoảng cách điện tích • Là liên kết mạnh → thể tính giịn cao → thể tính khơng dẫn điện • Thường gặp hợp chất KL(dễ cho e-) kim (dễ nhận e-): oxit, muối halogen… 10 ... chặt 1. 4 Sự kết tinh hình thành tổ chức kim loại 1. 4 .1 Điều kiện kết tinh 1. 4.2 Hai trình kết tinh 1. 4.3 Sự hình thành hạt 1. 4.4 Đơn tinh thể, đa tinh thể 1. 4.5 Các phương pháp làm nhỏ hạt kết tinh. .. ==900 ==900,  =12 00 ===900 ===900 16 1. 2 .1 Chỉ số phương mạng, mặt nguyên tử Nút mạng [[x,y,z]]: biểu thị toạ độ nguyên tử VD: A [ [1, 0 ,1] ] z B [ [1, 1 ,1] ] D C C [[0 ,1, 1]] B Chỉ số Miller... thể hình thành 1. 1 Cấu tạo liên kết nguyên tử 1. 2 Khái niệm mạng tinh thể 1. 3 Mạng tinh thể điển hình vật liệu kim loại 1. 3 .1 Mạng lập phương tâm mặt 1. 3.2 Mạng lập phương tâm khối 1. 3.3 Mạng sáu