(NB) Giáo trình Vật liệu học cung cấp những kiến thức cơ bản như: Giản đồ nhôm silic; Đặc điểm của nhôm và hợp kim nhôm; Phân loại hợp kim nhôm; Quan sát tổ chức tế vi của hợp kim nhôm; Giản đồ trạng thái feC;...
TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC UBND TỈNH LÂM ĐỒNG TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT GIÁO TRÌNH M NH CM Đ N T LI NGÀNH NGHỀ C NG NGH H C T TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐNĐL ngày …tháng…năm… Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nghề Đà Lạt) Lâm Đồng, năm 2017 TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC T YÊN BỐ BẢN Q YỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin đƣợc phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THI Nước ta bước vào thời kỳ công nghiệp hóa, đại hóa nhằm đưa Việt Nam trở thành nước công nghiệp, văn minh, đại Trong sụ nghiệp cách mạng to lớn đổ, công tác đào tạo nhân lực ln giữ vai trò quan trọng Báo cáo Chính trị Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ ỈX rõ: ―Phát triển giáo dục đào tạo động lực quan trọng thúc đẩy nghiệp cơng nghiệp hỏa, đại hóa, điều kiện để phát triển nguồn lực ngƣời - yếu tố để phát triển xã hội, tăng trƣởng kinh tế nhanh bền vững‖ Trên sở chương trình khung Bộ Lao Đơng Thương Binh Xã Hội ban hành với kinh nghiệm rút từ thực tế đào tạo, Trường Cao Đẳng Nghề Đà Lạt đạo tổ chức biên soạn chương trình, giáo trình cách khoa học, hệ thơhg cập nhật kiến thức thực tiễn phù hợp với đối tượng học sinh Khoa Cơ Khí Động Lực Bộ giáo trinh tài liệu giảng dạy học tập Trường Cao Đẳng Nghề Đà Lạt, đồng thời tài liệu tham khảo hữu ích cho trường có đào tạo ngành kỹ thuật công nghệ ô tô tâm đến vấn đê hướng nghiệp, dạy nghề Việc tổ chức biên soạn chương trình, giáo trình nhiều hoạt động thiết thực Khoa Cơ Khí Động Lực Trường Cao Đẳng Nghề Đà Lạt Tơi xin chân thành cảm ơn thành viên khoa Cơ Khí Động Lực, giảng viên, nhà quản lý, tạo điều kiện giúp đỡ, đóng góp ý kiến, Hội nghiêm thu chương trình, giáo trình Đây lần tổ chức biên soạn chương trình, giáo trình Dù cơ'gắng chắn khơng tránh khỏi thiếu sót , Đà Lạt, ngày 20 tháng 03 năm 2017 Tham gia biên soạn Chủ biên: Nguyễn Thị Quý TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC MỤC LỤC MỤC LỤC CHƢƠNG TRÌNH MƠN HỌC: VẬT LIỆU HỌC MỤC TIÊU NỘI DUNG CHƢƠNG I: NHÔM VÀ HỢP KIM NHÔM Bài 1: Giản đồ nhôm - silic Bài 2: Đặc điểm nhôm hợp kim nhôm Nhôm nguyên chất 1.2 Kết cấu nhôm: 1.3 Đặc tính Ƣu điểm: 1.4.Công dụng 1.5.Ký hiệu: Bài 3: Ph n loại hợp kim nhôm Hợp kim nhôm đúc (silumin) Bảng thành phần hoá học số loại hợp kim nhôm đúc 10 Bài 4: Quan sát t chức tế vi hợp kim nhôm 05 ) 11 CHƢƠNG II GANG À THÉP 11 Bài 5: Giản đồ trạng thái fe – C ( 04 giờ) 11 1.Ý nghĩa giản đồ 11 1.1 Các t chức hợp kim Fe – C giản đồ 13 Bài 6: Đặc điểm chung s t thép 03 giờ) 14 1.Tính chất vật lý 14 2.Tính chất hóa học 14 2.1 Khái niệm : 14 2.2.Các đặc trƣng 14 Tính chất học 15 3.1 Độ bền 15 3.2 Độ cứng: 15 3.3 Độ đàn hồi 15 Tính cơng nghệ 15 Bài 7: Gang 03 giờ) 16 Các loại gang thƣờng dùng 16 1.2 Gang xám 17 1.3 Gang dẻo 20 Bài 8: Thép kết cấu 03 giờ) 22 1.Thành phần 22 Thép hợp kim 22 Bài 9: Thép hợp kim 24 Thành phần hóa học 24 Tính chất 25 TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Phạm vi sử dụng 25 Bài 10: Quan sát t chức tế vi gang thép 28 Quan sát t chức tế vi gang thép 28 1.1.T chức tế vi gang 28 1.2.T chức tế vi thép 29 CHƢƠNG III T LI PHI KIM LOẠI 52 NỘI DUNG 52 Bài 11: Chất dẻo 02 giờ) 52 Định nghĩa, tính chất 52 1.1 Các loại chất dẻo 52 1.1.1.Polyme tự nhiên : Cao su 52 1.1.2 Polyme nh n tạo : polyme 53 Bài 12: Cao su – amiăng – compozit ( 02 giờ) 53 Cao su 54 1.1.Ph n loại : 54 1.2.Tính chất 54 1.3 Công dụng 54 Amiăng 54 2.1.Tính chất 54 2.2.Công dụng 54 3.Compozit 55 3.1.Khái niệm, tính chất 55 3.2 Một số vật liệu Compozit thông dụng 55 Bài 5: Vật liệu bôi trơn làm mát 02 giờ) 56 1.Dầu bôi trơn 56 1.1.Công dụng 56 1.2.Tính chất 57 1.3.Ph n loại, kí hiệu 57 2.M bôi trơn 58 2.1.Đặc điểm 58 2.2.Tính chất 59 2.3 Ph n loại, ký hiệu 59 Nƣớc làm mát động 59 3.1.Khái niệm: 59 3.2.Thành phần 59 Bài 6: Nhiên liệu ô tô 04 ) 60 1.Xăng 60 1.1.Thành phần: 60 1.2 Tính chất: 60 1.3.Kí hiệu 61 Dầu Điezel 61 TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC 2.1.Thành phần 61 2.2.Tính chất 61 2.3.Ký hiệu 61 C u 3: Các ƣu việt cua hợp kim : điểm) 62 Tài liệu tham khảo 64 TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CHƢƠNG TRÌNH M N H C T LI H C Mã số môn học: MH 09 Thời gian môn học: 45 h Lý thuyết: 30h; Thực hành: 12h; Kiểm tra: 3h) MỤC TIÊ Học xong môn học học sinh có khả năng: Vẽ giải thích đƣợc: giản đồ nhơm – silic; giản đồ s t – bon Trình bày đƣợc đặc điểm, ph n loại ký hiệu loại hợp kim nhôm, gang Nhận dạng loại hợp kim nhôm, gang thép Trình bày đƣợc cơng dụng, tính chất, ph n loại dầu, m bôi trơn, nƣớc làm mát, xăng, dầu diesel dùng ô tô Tu n thủ quy định, quy phạm vật liệu học Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc, cẩn thận NỘI D NG CHƢƠNG I NH M À HỢP KIM NH M Bài 1: Giản đồ nhôm - silic * Silumin : hợp chất nhôm silic - 13% silic) ngồi có Mg, Zn, Cu hợp kim nhơm đúc) - Silumin có tính d chảy lỗng, độ co ngót nh nên có tính đúc tốt đƣợc sử dụng làm chi tiết lớn chịu tải trọng nặng - Ký hiệu : AlĐ số thứ tự - Ví dụ : AlĐ2; AlĐ4 ; AlĐ25 * Giản đồ nhôm nguyên tố hợp kim SE giới hạn hòa tan nguyên tố hợp kim α * Hợp kim nhôm biến dạng : bên trái điểm E * Hợp kim nhôm đúc bên phải điểm E TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC * Hợp kim nhơm biến dạng hóa bền đƣợc nhiệt luyện thuộc khoảng SE * Hợp kim nhơm biến dạng khơng hóa bền đƣợc nhiệt luyện bên trái điểm S * Si; Mn;Ti; Zn; Fe hòa tan * Mg; Cu hòa tan nhiều Bài 2: Đặc điểm nhơm hợp kim nhôm Nhôm nguyên chất 1.1 Khái niệm: Nhơm có ký hiệu hóa học Al, thành phần nhôm cở sở hợp kim đu Al - Cu - Mg) đƣợc ứng dụng rộng rãi Ngày sản lƣợng Al giới đứng hàng thứ sau thép Về trữ lƣợng Al chiếm khoảng 8.8% trọng lƣợng v trái đất, s t chiếm 5.1% Ƣu điểm Al nhẹ, độ dẫn nhiệt, dẫn điện cao, khả chống ăn mòn nhiều mơi trƣờng tốt Độ bền riêng Al khoảng 16.5, thép 15.4 Nhƣ sử dụng Al làm vật liệu kết cấu t có nhiều ƣu điểm 1.2 Kết cấu nhôm: TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC 1.3 Đặc tính Ƣu điểm: 3), đ y ƣu điểm lớn nhôm so với kim loại khác Nhiệt độ nóng chảy tƣơng đối thấp 6580C) d nấu luyện Tuy nhiên, tính đúc khơng cao độ co ngót lớn tới 6%) Tính dẫn nhiệt dẫn nhiệt cao Tính chống ăn mòn cao, bề mặt nhơm ln có lớp ơxyt nhơm (Al2O3) bám ch c trung tính, nhiên lớp ơxyt nhơm khơng bền vững axit bazơ Do tính chất lƣ ng tính có màng ơxyt nhơm nên tốc độ ăn mòn phụ thuộc vào độ pH mơi trƣờng Nhƣợc điểm: b = 60 N/mm2, độ cứng HB = 15- 25, độ dẻo cao Do nhơm d bị biến dạng trạng thái nguội Tính gia công c t gọt nhôm hấp Trong chế tạo khí, ngƣời ta khơng dùng nhơm ngun chất làm chi tiết máy tính thấp mà hay dùng hợp kim 1.4.Cơng Dùng làm vật liệu dẫn điện dạng d y Màng nhôm dùng để chế tạo tụ điện công nghiệp điện tử dùng rộng rãi công nghiệp thực phẩm làm vật liệu bao gói thay cho màng thiếc Do có khả nhộm màu, nên nhơm đƣợc dùng làm vật liệu trang trí nội, ngoại thất nhƣ khung cửa, ống dẫn, thùng chứa TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Ngồi nhơm dùng hàn nhiệt nhơm để hàn nối đƣờng ray, hàn đ p lỗ h ng chi tiết vật đúc 1.5.Ký hiệu: TCVN 1659 -75: hợp kim nhôm: AlCu4Mg hợp kim nhôm chứa = 1%Mg Với nhôm nhôm số phần trăm Bài 3: Ph n loại hợp kim nhơm Hợp kim nhôm đúc (silumin) Silumin hợp kim nhôm silic, thành phần hợp kim có hai ngun tố nhơm silic đƣợc gọi silumin đơn giản Nếu ngồi hai ngun tố có thêm đồng, magiê, kẽm đƣợc gọi silumin phức tạp * Ký hiệu - CHLB Nga ký hiệu silumin ―A‖ kèm theo số thứ tự số hiệu thƣờng dùng - TCVN 1859 – 75 ký hiệu hợp kim nhôm đúc chữ ―Al‖ nguyên tố sau ngun tố phụ, số đằng sau nguyên tố hàm lƣợng tính theo % tƣơng ứng TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - Nếu đằng sau ký hiệu có thêm chữ ―Đ‖ hợp kim nhơm đúc Ví dụ: AlSi12MgCu2Mn0,6Đ: hợp kim nhơm đúc có chứa Si = 12%, Mg = 1%, Cu = 2%, Mn = 0,6%, Al = 84.4% Thành phần hoá học %) Dạng Số hiệu Si vật Mg Mn Cu Zn Ti Sn AĐ2 10 ÷13 - - - - - AĐ4 8÷10,5 0,17÷0,3 0,25÷0,5 - - - - AĐ9 6÷8 0,2÷0,4 - - - - - AĐ25 11÷13 0,8÷1,3 0,3÷0,6 1,5÷3 0,5 0,05 ÷ 0,02 AĐ26 20÷22 0,4÷0,7 0,4÷0,8 1,5÷2,5 0,3 - AĐ30 11÷13 0,8÷1,3 0,8÷1,5 0,2 - - đúc Chi tiết máy Pittơng ÷ 0,01 Bảng thành phần hố học số loại hợp kim nhơm đúc Tính chất cơng dụng: Silumin có tính đúc cao, tu thuộc vào thành phần nguyên tố hợp kim mà có tính chất khác A: có tính chảy lỗng cao có khả điền đầy vào khn tốt, độ nhẳn bề mặt cao nên đƣợc dùng để chế tạo chi tiết có hình dáng phức tạp A4, Ặ9: ngồi tính đúc tốt có tính tốt dùng làm chi tiết quang trọng nhƣ: chi tiết máy, n p máy động đốt trong, 1.1 Hợp kim nhôm biến dạng Đuara) * Thành phần ký hiệu Đuara hợp kim nguyên tố là: nhơm, đồng, magiê Ngồi có s t, silic, mangan Đồng magiê làm tăng tính, mangan tăng độ bền khả chịu mài mòn, silic s t làm tăng tính chịu nhiệt - CHLB Nga ký hiệu chữ ―‖ đuara) số thứ tự ký hiệu - TCVN 1859-75 ký hiệu nhôm biến dạng giống nhƣ nhôm đúc nhƣng không ghi chữ ―Đ‖ đằng sau ký hiệu Ví dụ: AlMg5: hợp kim nhơm biến dạng có Mg = 5% Thành phần hố học %) HB Số )Sau tơi Cu Mg Mn Si Fe hiệ u Đ1 < 0,7 < 0,7 420 15 95 Đ6 < 0,5 < 0,5 300 15 105 Đ16 < 0,5 < 0,5 320 17 105 Đ18 < 0,5 < 0,5 170 24 70 Bảng thành phần hoá học số loại đuar 10 TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC SAE SATM từ 1967 đ đƣa hệ thông số thống UNS Unified Numbering System) sở MODUN: VẬT LIỆU HỌC 50 TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC số ký hiệu truyền thơng UNS gồm có số chữ đứng đầu loại vật liệu, đ y giới thiệu số: A – nhôm, C - đồng, F – gang, G – thép bon thép hợp kim, H – thép bảo đảm độ thấm tôI, S – thép không gỉ chịu nhiệt, T – thép dụng cụ - Trong số số có nhóm – số đầu hay cuối) lấy từ ký hiệu truyền thông kể trừ gang, thép dụng cụ) - VD: UNS G 10400 xuất phát từ AISI/SAE 1040 thép 0,40%C); UNS A 91040 xuất phát từ AA 1040 hợp kim nhôm biến dạng có 99,40%Al) MODUN: VẬT LIỆU HỌC 51 TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CHƢƠNG III T LI PHI KIM LOẠI NỘI D NG Bài 11: Chất ẻo ( 02 giờ) Định nghĩa, tính chất a Định nghĩa Chất dẻo loại vật liệu nh n tạo đƣợc sản xuất từ chất hữu fênol, anđêhit, rƣợu ) Là vật liệu có khả bị biến dạng chịu tác dụng nhiệt, áp suất giữ đƣợc biến dạng thơi khơng tác dụng Trong chất dẻo tùy theo công dụng ngƣời ta pha thêm số chất khác để n ng cao tính chất dẻo nhƣ chất độn, chất làm dẻo, chất bôi trơn, chất làm r n, chất màu, chất n định - Chất độn làm tăng độ bền, độ cứng, giảm độ co ngót tạo hình - Chất làm dẻo làm tăng tính dẻo bền vững nhiệt độ thấp - Chất bôi trơn làm cho chất dẻo không bị dính vào khn tạo hình - Chất làm r n làm chất dẻo thể loãng trở thành thể r n nguội - Chất màu làm cho chất dẻo có màu s c theo ý muốn - Chất n định làm cho chất dẻo giữ đƣợc tính chất ban đầu b Tính chất - Chất dẻo có trọng lƣợng riêng nh 0,9 2g/cm³ - Độ bền học cao có độ bền nhiệt, chống ăn mòn tốt, hệ số ma sát nh tính cách điện, cách m tốt - Chất dẻo có tính bền hóa học cao không bị tác dụng axit, kiềm - Tính cơng nghệ cao cơng nghệ chế tạo chi tiết chất dẻo đơn giản) Nhƣợc điểm chất dẻo bị hóa già theo thời gian làm biến đ i tính chất ban đầu, để kh c phục nhƣợc điểm ngƣời ta cho thêm số chất phụ vào chất dẻo 1.1 Các loại chất dẻo 1.1.1.Polyme tự nhiên : Cao su - Cao su tự nhiên : Đƣợc lấy từ nhựa c y cao su Khi lấy có màu tr ng đục, để l u ánh sáng biến thành màu nâu - Tính chất n i bật cao su tính đàn hồi Cao su lƣu hóa giữ đƣợc tính đàn hồi khoảng nhiệt độ từ 20ºC 100ºC Cao su có số tính chất q MODUN: VẬT LIỆU HỌC 52 TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC khác nhƣ : Độ bền cao, chiu mài mòn tốt, khơng thấm nƣớc khí, có khả dập t t nhanh rung động, cách nhiệt, cách điện tốt, chịu đƣợc tác dụng hóa học axit, kiềm ; khối lƣợng riêng nh - Nhƣợc điểm cao su : Bị giảm dần tính chịu tác dụng ánh sáng nhiệt độ, bị hòa tan số dung môi hữu nhƣ xăng, dầu Cao su đƣợc sử dụng rộng rãi công nghiệp đời sống Trong ngành khí, cao su đƣợc dùng rộng rãi để chế tạo loại sản phẩm sau : - Đai truyền chyển động, đai truyền vận chuyển băng tải vận chuyển cát, đá, than ) - Vòng đệm làm kín bề mặt tiếp xúc chi tiết máy nhằm tránh chảy dầu, nƣớc, tránh dò khí, tránh bụi 1.1.2 Polyme nh n tạo : polyme a Polyme chất dẻo Là loại chất dẻo làm nóng chảy tạo hình lại đƣợc, bao gồm - Poly etylen PE ) : đƣợc sản xuất từ khí etylen, loại chất dẻo không dẫn nhiệt điện, không thấm nƣớc Đƣợc dùng để bọc d y điện, chai, lọ, màng bao gói, áo mƣa - Poly vynil clorua PVC ) : đƣợc sản xuất từ clorua vinil, chất dẻo bền với axit kiềm Thƣờng dùng sản xuất vải giả da, dép nhựa, ống nhựa, hoa nhựa - Poly propylen PP ) : Đƣợc sản xuất từ polylen nhờ có chất xúc tác đặc biệt Có tính chịu ăn mòn hóa học tƣơng tự nhƣ poly etylen nhƣng độ bền học tính chịu nhiệt cao Dùng để chế tạo loại ống, cánh quạt bơm nƣớc ly t m, dụng cụ y tế, điện tử, vô tuyến điện b Polyme nhiệt r n - Chất dẻo Fenol Bakelit ) : Đƣợc sản xuất từ fenol – fomandehit Có độ bền học cao,chịu nhiệt, chịu axit kiềm tốt Đƣợc dùng nhiều công nghiệp điện điện tử - Chất dẻo có thớ Tectolit Hetynac : Đƣợc sản xuất cách tẩm nhựa fenol fomandehit vào sợi bơng sợi vải t ng hợp, để tăng tính dẫn nhiệt chống mòn cho thêm chất độn graphit vào tectolit Tectolit đƣợc dùng để chế tạo bánh răng, bạc lót Hetinac đƣợc dùng sản xuất cách tẩm nhựa fenol fomandehit vào giấy Hetynac hẳn tectolit chỗ có tính cách điện cao chịu ẩm tốt Đƣợc dùng làm vật liệu cách điện, kể với điện áp cao áp Bài 12: Cao su – amiăng – compozit ( 02 giờ) MODUN: VẬT LIỆU HỌC 53 TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Cao su 1.1.Phân loại : Có hai loại cao su cao su tự nhiên cao su nh n tạo - Cao su tự nhiên : Đƣợc lấy từ nhựa c y cao su Khi lấy có màu tr ng đục, để l u ánh sáng biến thành màu nâu - Cao su nh n tạo : Là vật liệu polyme tƣơng tự cao su tự nhiên, có ngƣời điều chế từ chất hữu đơn giản hơn, thƣờng phản ứng trùng hợp Ví dụ : Cao su butadien cao su buna), cao su Isopren - Cao su thƣờng dùng công nghiệp đời sống cao su lƣu hóa tức pha thêm 2% lƣu hu nh 1.2.Tính chất - Tính chất n i bật cao su tính đàn hồi Cao su lƣu hóa giữ đƣợc tính đàn hồi khoảng nhiệt độ từ 20ºC 100ºC Cao su có số tính chất q khác nhƣ : Độ bền cao, chiu mài mòn tốt, khơng thấm nƣớc khí, có khả dập t t nhanh rung động, cách nhiệt, cách điện tốt, chịu đƣợc tác dụng hóa học axit, kiềm ; khối lƣợng riêng nh - Nhƣợc điểm cao su : Bị giảm dần tính chịu tác dụng ánh sáng nhiệt độ, bị hòa tan số dung môi hữu nhƣ xăng, dầu 1.3 Công dụng Cao su đƣợc sử dụng rộng rãi công nghiệp đời sống Trong ngành khí, cao su đƣợc dùng rộng rãi để chế tạo loại sản phẩm sau : - Đai truyền chyển động, đai truyền vận chuyển băng tải vận chuyển cát, đá, than ) - Vòng đệm làm kín bề mặt tiếp xúc chi tiết máy nhằm tránh chảy dầu, nƣớc, tránh dò khí, tránh bụi - Ống dẫn chất l ng, chất khí chịu áo suất thấp Amiăng 2.1.Tính chất - Amiăng đƣợc lấy từ quặng m gồm chất canxi, silicat magiê màu tr ng mịn có thớ nh Amiăng đƣợc cung cấp dƣới dạng sợi, - Đặc tính quan trọng Amiăng khơng bị cháy, chịu đƣợc axit, cách điện, cách nhiệt 2.2.Công ng Trong công nghiệp Amiăng đƣợc sử dụng rộng rãi làm chất cách nhiệt, làm đệm chịu nhiệt, găng tay cản nhiệt, quần áo cứu h a, lợp, lát, tƣờng MODUN: VẬT LIỆU HỌC 54 TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC phòng h a Ngồi ra, Amiăng đƣợc dùng để chế tạo má phanh tơ 3.Compozit 3.1.Khái niệm, tính chất a Khái niệm Compozit vật liệu t hợp từ hai vật liệu có chất khác Vật liệu tạo thành có đặc tính trội đặc tính thành phần xét riêng rẽ b Tính chất - Một vật liệu Compozit gồm hay nhiều pha gián đoạn đƣơc ph n bố pha liên tục - Khi vật liệu gồm nhiều pha gián đoạn gọi Compozit hỗn tạp Pha gián đoạn thƣờng có tính trội pha liên tục - Pha liên tục đƣợc gọi - Pha gián đoạn gọi cốt hay vật liệu tăng cƣờng - Cơ tính vật liệu Compozit phụ thuộc vào : + Cơ tính vật liệu thành phần + Luật ph n bố hình học vật liệu cốt + Tác dụng tƣơng hỗ vật liệu thành phần Hình 2.3 Vật liệu Compozit 3.2 Một số vật liệu Compozit thông ng - Vật liệu Compozit cốt sợi : + Dạng có độ bền mơ đun đàn hồi riêng cao Loại thƣờng dùng vật liệu phải tƣơng đối dẻo, cốt sợi phải có độ bền, độ cứng vững cao, ngồi phụ thuộc vào hình dạng, kích thƣớc ph n bố sợi MODUN: VẬT LIỆU HỌC 55 TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC + Các dạng Compozit sợi thƣờng dùng : Compozit polyme sợi thủy tinh dùng để chế tạo v xe ô tô, tàu biển, ống dẫn, lát sàn công nghiệp + Compozit polyme cốt sợi cacbon thƣờng dùng chế tạo chi tiết máy bay + Compozit kim loại sợi, ví dụ : nhôm, đồng, magiê sợi cacbon, bo, cacbit silic loại chịu nhiệt cao, dùng chế tạo chi tiết tua bin + Ngƣời ta điều khiển việc ph n bố phƣơng sợi để có vật liệu dị ứng theo ý muốn - Vật liệu Compozit cốt hạt : + Loại có đặc điểm phần tử cốt hạt thƣờng cứng nền, thƣờng dùng oxit, nitorit, borit, cacbit Ví dụ : Hợp kim cứng loại Compozit hạt coban cốt phần tử hạt cacbit vonfram, cacbit titan Hợp kim cứng có độ cứng độ chịu nhiệt cao, dùng để chế tạo dụng cụ c t gọt, khuôn ép + Bê tơng loại Compozit hạt, ximăng cốt đá, s i, cát vàng + Hợp kim bột : sở nhôm Al) oxit nhôm Al2O3) nhôm bột nguyên tố hợp kim ví dụ : Cr, Fe, Mn ) đƣợc thiêu kết nhiệt độ định Bài 5: Vật liệu bôi trơn làm mát 02 giờ) 1.Dầu ôi trơn Dầu bôi trơn đƣợc chế biến từ dầu m , có màu đen, màu lục màu n u 1.1.Công ng - Dầu nhờn chất bôi trơn máy móc có cơng dụng : + Làm giảm ma sát bề mặt tiếp xúc chi tiết máy, nhờ làm giảm mài mòn chi tiết hạn chế đƣợc tiêu hao lƣợng ma sát g y cho chi tiết + Làm mát chi tiết máy chịu ma sát trình máy làm việc, dầu dầu có tác dụng truyền dẫn nhiệt nhờ hệ thống dẫn dầu chuyển động liên tục MODUN: VẬT LIỆU HỌC 56 TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC + Làm kín bề mặt cần làm kín + Làm chất chống gỉ cho bề mặt kim loại + Tạo lớp bảo vệ chống ăn mòn kim loại + Làm bề mặt chi tiết máy, nhờ làm hạn chế mài mòn chi tiết Ví dụ : Trong động đốt trong, màng dầu m ng vách xi lanh ngồi tác dụng bơi trơn có tác dụng làm kín khe hở xecmang pittơng đảm bảo cho hỗn hợp khí cháy khơng bị rò ngồi - Chất bơi trơn phải có độ nhớt cho q trình chi tiết máy làm việc chất bơi trơn bám bề mặt tiếp xúc không bị tuột không đƣợc nhớt làm cản trở chuyển động chi tiết máy Độ nhớt dầu ngƣời ta dùng độ nhớt động học đơn vị m²/s gọi stốc( st) 1st = 0,0001 m²/s = 100 xentistốc cst) + Trong kĩ thuật dngf độ nhớt Engle kí hiệu ºE đƣợc đo cách so sánh thời gian chảy T) dầu với thời gian chảy t) lƣợng nƣớc cất dụng cụ đo gọi nhớt kế 1.2.Tính chất Tỷ số gọi độ nhớt dầu T sau: kéo ) Dầu nhờn có tính chất : - Dùng để bơi trơn chi tiết máy - Bảo vệ chống ăn mòn chi tiết máy - Làm giảm ma sát bề mặt tiếp xúc chi tiết máy - Làm mát chi tiết máy chịu ma sát - Làm kín bề mặt cần làm kín - Làm chất chống gỉ cho bề mặt kim loại 1.3.Phân loại, kí hiệu a Phân loại - Dầu nhờn đƣợc chế biến từ dầu m , có mầu đen, màu lục, màu nâu - Có nhiều loại dầu nhờn Dầu nhờn đƣợc phân chia thành nhóm chủ yếu + Dầu nhờn cho động bôi trơn cho động máy bay, cầu ô tô, máy + Dầu truyền động dung để bôi trơn loại hộp số, cầu ô tô, hộp truyền lực, hộp giảm tốc ) MODUN: VẬT LIỆU HỌC 57 TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC + Dầu công nghiệp + Dầu đặc biệt đầu tuabin, đầu biến ) b Ký hiệu - Các số nhƣ SAE 20W-40 API SF, SG đƣợc in chai nhớt, lốc máy, c y thăm nhớt có ý nghĩa : + API chữ viết t t American Petroleum Institute) đ y hiệp dầu khí Hoa K Cấp chất lƣợng API cho động chạy xăng SA, SB, SC, SE, SF, SG, cấp chất lƣợng SM đụng nóc) API cho động diesel ký hiệu CA, CB, CC, CD, + JASO chữ viết t t Japanese Automotive Standards Organization) đ y t chức chứng nhận tiêu chuẩn ơtơ Nhật Bản Có nhiều tiêu chuẩn JASO, nhiên loại xe JASO MA, xe JASO FC + SAE chữ viết t t Society of Automotive Engineers) dịch hiệp hội k sƣ tự động hóa, để d hiểu cơng ty dầu nhớt g n liền với tiếng Việt cho d nhớ ―Độ nhớt‖ Độ nhớt ph n làm loại: đơn cấp đa cấp Nếu ký kiệu có số loại đơn cấp ví dụ: SAE10W, SAE15W, SAE40) Loại dầu nhớt đơn cấp dải nhiệt độ môi trƣờng phù hợp hẹp Nếu ký kiệu có số loại đa cấp ví dụ: SAE10W-40, SAE15W-50, SAE20W-50) Loại dầu đa cấp dải nhiệt độ mơi trƣờng phù hợp rộng Chữ W ký hiệu viết t t từ chữ Winter mùa đông), nghĩa dầu nhớt sử dụng đƣợc nơi có thời tiết lạnh 2.M trơn Là chất bơi trơn thể đặc, có màu vàng nhạt, n u sẫm đen 2.1.Đặc điểm - M chất bôi trơn thể quánh thay cho dầu làm nhiệm vụ bôi trơn cho bề mặt chi tiết máy dung dầu không phù hợp - M có trọng lƣợng riêng 1g/cm³ chế tạo cách trộn dầu với sáp xà phòng nhiệt độ cao có pha thêm lƣợng chất biến tính m có màu vàng nhạt đến n u sẫm hay đen - Độ nh giọt: nhiệt độ m bị nóng chảy từ thể đặc sang thể l ng gồm có độ nh giọt thấp, độ nh giọt trung bình cao, m chảy nhiệt độ thấp m có độ nh giọt thấp chịu nóng - Độ lún m : độ cứng mềm m , m cứng lún dung cho phận có lực ma sát nh - Tính n định m : khả bị biến chất q trình sử dụng, chịu đƣợc nóng, khơng bị vón cục chống đƣợc oxi hóa - Khơng có tạp chất ăn mòn kim loại, cặn bẩn nƣớc lã MODUN: VẬT LIỆU HỌC 58 TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC 2.2.Tính chất M bơi trơn có tính chất : - Dùng để bảo quản dụng cụ, chi tiết máy lúc vận chuyển chờ sử dụng, M đƣợc sử dụng để bôi trơn phận khó giữ dầu, khó tra dầu l u phải thay chất bôi trơn - Bảo vệ chống ăn mòn chi tiết máy - Làm giảm ma sát bề mặt tiếp xúc chi tiết máy - Làm mát chi tiết máy chịu ma sát - Làm kín bề mặt cần làm kín - Làm chất chống gỉ cho bề mặt kim loại 2.3 Phân loại, ký hiệu a Phân loại Các loại m thƣờng dùng gồm có: - M sơliđơn thƣờng chịu đƣợc nƣớc khơng chịu đƣợc nóng dùng cho loại xe, máy nóng có loại YC – 1, YC – 2, YC – loại YC – dùng cho mùa đông, YC – dùng cho mùa hè, YC – dùng) - M Cơngtalin chịu đƣợc nóng khơng chịu đƣợc nƣớc dùng cho xe, máy nóng tới 130ºC có loại YT – 1, YT – - M chịu nóng dùng cho xe, máy phận nóng từ 80ºC 100ºC gồm loại 1- 13, 1- 13C b Ký hiệu Nhà sản xuất thƣờng ph n loại m độ lún kim NLGI National Lubricating Grease Institute), theo tiêu chuẩn m có loại: 000; 00; 0; 1; 2; 3; 4; 5; Trong đó, số ký hiệu lớn độ lún kim nh Loại m r n với NLGI 85-115 gần nhƣ đất sét), loại 000 loãng gần nhƣ dầu) với số lún kim lớn 445-475 Ký hiệu m độ lún kim thƣờng đƣợc ghi bao gói, nhãn hàng hóa, ví dụ: Energrease LS2, LC2; m PLC grease L2, L3 G310, G354 Nƣớc làm mát động 3.1.Khái niệm: Chất làm nguội đông chất làm động ln có đƣợc nhiệt độ n định khộng bi nóng làm việc Các chất làm nguội nhƣ : Dầu bôi trơn, m bôi trơn, Êmuxi, 3.2.Thành ph n - Dung dịch làm nguội có tác dụng : + Làm nguội dao c t vật gia cơng, nhờ làm tăng tu i thọ dao góp phần làm tăng độ xác chi tiết MODUN: VẬT LIỆU HỌC 59 TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC + Làm cho biến dạng dẻo kim loại c t gọt đƣợc d dàng hơn, nhờ làm giảm công tiêu hao máy để c t gọt + Bôi trơn : Làm giảm ma sát dao phơi, nhờ làm giảm đƣợc mòn dao qua trình gia cơng - Thành phần chất làm nguội : Oxy, hidro, cacbon, nitơ, lƣu hu nh, photpho, Bài Nhiên liệu ô tô ( 04 ) 1.Xăng 1.1.Thành phần: - Xăng có trọng lƣợng riêng từ 0,7 0,775g/cm³ - Trong xăng chứa khoảng 86% cacbon, gần 14% hiđrơ , ngồi số tạp chất khác không đáng kể nhƣ oxi, nitơ, lƣu hu nh 1.2 Tính chất: -Xăng nhiên liệu l ng d bốc hơi, cháy có mùi d nhận khơng hòa tan nƣớc - Xăng dùng cho động phải đảm bảo yêu cầu sau: + Tính bốc tốt để máy d khởi động + Tính chống kích n : Sự kích n tƣợng cháy khơng bình thƣờng xăng g y nên tiếng g kim loại động làm cho động nóng, chi tiết máy nhanh mòn Để chống kích n ngƣời ta pha vào xăng lƣợng Teetrătyn chì nh gọi xăng pha chì) + Sự n định cao hóa học khơng tạo lớp nhựa thùng chứa, tạo nên lớp muội than buồng cháy động + Khơng có tạp chất ăn mòn cặn bẩn + Không làm han gỉ chi tiết động cơ.chất lửa Bảo quản xăng : - Xăng phải đƣợc cất giữ thùng kín tránh dò gỉ không để lẫn nƣớc tạp - Trong khu vực để xăng tuyệt đối cấm lửa tránh tƣợng g y nên nguồn - Các thùng chứa xăng phải để nơi r m mát - Khi mở n p thùng xăng di chuyển phải nhẹ nhàng không g , đập - Khi lấy xăng kh i thùng khơng đƣợc dùng miệng để hút xăng có pha chì độc MODUN: VẬT LIỆU HỌC 60 TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC 1.3.Kí hiệu - Theo kí hiệu Nga xăng đƣợc kí hiệu chữ A Gồm loại A – 66, A -72, A – 76 Chữ A kí hiệu xăng cho động ô tô Các số 66, 72,76, 93 biểu thị số oocstan nh - Xăng sinh học : Xăng sinh học đƣợc ký hiệu ―EX‖ đó, X % ethanol nhiên liệu biến tính cơng thức pha trộn xăng sinh học) Hiện thị trƣờng có xăng sinh học E5 - Xăng Mogas : Mogas chữ viết t t cụm từ Motor Gasoline - xăng thƣơng mại dùng cho động Còn số 90, 92, 95 trị số ốc-tan Ron xăng Những số biểu thị khả chống kích n xăng Xăng Mogas 95 có khả chống kích n tốt Dầu Điezel 2.1.Thành phần - Thành phần gồm có: 86 87%C, 12 15% hiđrơ, 0,3 1% Oxi, chất l ng có màu n u - Trọng lƣợng riêng 0,78 0,86G/cm³ 2.2.Tính chất - Nhiên liệu Điezel loại nhiên liệu dùng cho động Điezel nhiệt độ áp suất cao tự bốc cháy - Tính chất nhiên liệu Điezel đƣợc đặc trƣng số xeetan độ nhớt, hàm lƣợng chất dính kết 2.3.Ký hiệu Dầu Diezel có ký hiệu DO Diezel MODUN: VẬT LIỆU HỌC 61 TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Câu 1: Khái niệm ph n loại kim loại: 3điểm) Câu 2: Nêu tính chất kim loại: điểm) Câu 3: Các ưu việt cua hợp kim :(3 điểm) Câu 4: Đặc điểm đồng nguyên chất; điểm) Câu 5: Thành phần hoá học vá tác dụng nguyên tố đến t chức tính chất thép: điểm) Câu 6: Ký hiệu thép bon tiêu chuẩn thép bon): điểm) Câu 7: Nêu khái niệm ký hiệu thép hợp kim?: điểm) Câu 8: Gang xám gì? Thành phần hóa học chúng: điểm) Câu 9: Thép kết cấu gì? Các yêu cầu thép kết cấu: điểm ) Câu 10: Ph n loại thép cac bon: điểm) Câu 11: Ph n loại gang: điểm) Câu 12: Tác dụng tính chất dầu nhờn: điểm) Câu 13: Nêu khái niệm chung nhôm: điểm) Câu 14: Ph n loại thép hợp kim : điểm) Câu 15: Nêu thành phần hóa học,cách chế tạovà ph n loại hợp kim cứng điểm) MODUN: VẬT LIỆU HỌC 62 TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN - Vật liệu: + Các mẫu thử vật liệu - Dụng cụ trang thiết bị: + Máy vi tính, máy chiếu + Bảng phụ lục tiêu chuẩn loại vật liệu + Các thiết bị khảo nghiệm tính chất vật liệu - Học liệu: + Nguy n Hoành Sơn - Vật liệu học - NXB GD - 2000 + Phạm Thị Minh Phƣơng, Tạ Văn Thất - Công nghệ nhiệt luyện - NXB GD – 2000 - Nguồn lực khác: + Phòng học vật liệu học + Phòng thí nghiệm vật liệu học MODUN: VẬT LIỆU HỌC 63 TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Tài liệu tham khảo Ks Lƣơng Văn Qu n – năm 2010– Giáo trình Vật liệu khí – Nhà xuất Lao Động – Xã Hội PGS TS Hoàng Tùng – Năm 2003 – Giáo Trình vật liệu cơng nghệ khí – Nhà xuất Giáo Dục MODUN: VẬT LIỆU HỌC 64 ... tượng học sinh Khoa Cơ Khí Động Lực Bộ giáo trinh tài liệu giảng dạy học tập Trường Cao Đẳng Nghề Đà Lạt, đồng thời tài liệu tham khảo hữu ích cho trường có đào tạo ngành kỹ thuật công nghệ ô... MODUN: VẬT LIỆU HỌC 14 TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC mơi trƣờng có axit Tính chất học Tính chất học biểu thị khả chống lại tác dụng ngoại lực 3.1 Độ bền - Là khả vật liệu chịu... dịch r n C Feγ Ô dẻo dai, phù hợp với công nghệ rèn - Peclit P ) hỗn hợp học cu F Xê Trong P có 88% F 12% Xê, MODUN: VẬT LIỆU HỌC 13 TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ LẠT KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC có tính c t