Đang tải... (xem toàn văn)
(NB) Sau khi học xong Giáo trình Vật liệu cơ khí người học có khả năng: Trình bày được đặc điểm, tính chất cơ lý, ký hiệu và phạm vi ứng dụng của một số vật liệu thường dùng trong ngành cơ khí như: gang, thép cácbon, thép hợp kim, hợp kim cứng, kim loại màu, ceramic, vật liệu phi kim loại, dung dịch trơn nguội ...
ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BR – VT TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: VẬT LIỆU CƠ KHÍ NGHỀ : CĂT GỌT KIM LOẠI TRÌNH ĐỘ: TC -CĐ Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐN ngày 05 tháng năm 2015 Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề tỉnh BR - VT Bà Rịa – Vũng Tàu, năm 2015 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Giáo trình viết dựa nguồn liệu trình bày phần tài liệu tham khảo, khơng nhằm mục đích cá nhân hay kinh tế, tơi xin cam đoan tài liệu lấy từ nguồn có trích dẫn cụ thể Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Trong thời kỳ cơng nghiệp hóa , đại hóa nước ta nói chung Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu nói riêng , cơng tác đào tạo nguồn nhân lực cho khu cơng nghiệp có vai trò quan trọng , yếu tố để phát triển xã hội tăng trưởng nhanh bền vững Quán triệt chủ trương nghị , Tỉnh Đảng Bà Rịa – Vũng tàu lần thứ 5, phát triển nguồn nhân lực đáp ứng kịp thời nguồn nhân lực cho công công nghiệp hóa , đại hóa Tỉnh Bà Rịa – Vũng tàu nhận thức đắn tầm quan trọng chương trình giáo trình việc nâng cao chất lượng đào tạo Trên sở chương trình khung Bộ LĐTBXH ban hành kinh nghiệm thực tế từ trình đào tạo với hợp tác giúp đỡ nhiệt tình chuyên gia đến từ Nhật đạo trực tiếp Ban Giám hiệu Trường cao đẳng nghề Bà Rịa – Vũng Tàu , khoa khí tổ chức biên soan giáo trình mơn Vật Liệu Cơ Khí cách khoa học có hệ thống , cập nhật kiến thức thực tế , phù hợp với đối tượng học sinh học nghề Mơn học vật liệu khí mơn học có nhiều thơng tin lý thuyết , mang tính ứng dụng cao thực tiễn Dù cố gắng chắn khơng tránh khỏi thiếu sót , bất cập Chúng mong nhận ý kiến đóng góp q Thầy em học sinh nhà trường để bước hoàn thiện giáo trình Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày 01 tháng 11 năm 2015 Biên soạn Nguyễn Hữu Tuấn MỤC LỤC Chương 1: Cấu tạo tính chất kim loại hợp kim 1.1 Khái niệm vật liệu công nghiệp .1 1.2 Khái niệm vật liệu kim loại .3 1.3 Cấu tạo mạng tinh thể hạt kim loại 1.4 Cách đánh giá tính kim loại Chương 2: Hợp kim sắt -cacbon 11 2.1 Phân loại hợp kim sắt - cacbon 11 2.2 Giản đồ trạng thái sắt - cacbon 13 2.3 Thép cacbon thép hợp kim 16 2.4 Gang 34 Chương 3: Hợp kim màu .45 3.1 Đặc điểm tính chất hợp kim màu 45 3.2 Đồng hợp kim đồng .45 3.3 Nhôm hợp kim nhôm .50 Chương 4: Nhiệt luyện 53 4.1 Một số khái niệm nhiệt luyện .53 4.2 Các hình thức nhiệt luyện 56 Chương 5: Vật liệu phi kim loại 69 7.1 Khái niệm số vật liệu phi kim loại 69 7.2 Chất dẻo 69 7.3 Vật liệu composit 74 7.4 Cao su 76 7.5 Amian 78 7.6 Gỗ .78 Tài liệu tham khảo .82 CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC VẬT LIỆU CƠ KHÍ Mã số môn học: MH 14 Thời gian môn học: 60giờ (LT: 47giờ; TH: 13giờ) I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT MƠN HỌC - Vị trí: + Mơn học bố trí trước, đồng thời sau học sinh học xong môn học chung bắt buộc + Môn học bố trí trước mơn học, mơ-đun đào tạo chun mơn nghề - Tính chất: + Là mơn học kỹ thuật sở thuộc môn học, mô đun đào tạo nghề bắt buộc II MỤC TIÊU MÔN HỌC: Sau học xong người học có khả năng: - Trình bày đặc điểm, tính chất lý, ký hiệu phạm vi ứng dụng số vật liệu thường dùng ngành khí như: gang, thép cácbon, thép hợp kim, hợp kim cứng, kim loại màu, ceramic, vật liệu phi kim loại, dung dịch trơn nguội - Giải thích số khái niệm nhiệt luyện hoá nhiệt luyện - Nhận biết vật liệu qua màu sắc, tỷ trọng, độ nhám mịn, âm gõ, đập búa, xem tia lửa mài - Xác định tính chất, cơng dụng loại vật liệu thường dùng cho nghề - Có khả tự mua loại vật liệu theo yêu cầu sản xuất - Đo độ cứng HB, HRC - Nhiệt luyện số dụng cụ nghề dao tiện thép gió, đục - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động tích cực sáng tạo học tập III NỘI DUNG MÔN HỌC: Nội dung tổng quát phân phối thời gian: Thời gian(giờ) Thực Số TT Tên chương, mục Tổng Lý hành số thuyết Bài tập I Khái niệm kim loại hợp kim Cấu tạo kom loại hợp kim 6 20 18 Tính chất chung kim loại hợp kim II Hợp kim sắt – Cácbon Khái niêm Giản đồ trạng thái sắt bon Gang Thép Hợp kim cứng III Kiểm tra chương 1,2 Kim loại màu hợp kim 10 màu Nhôm hợp kim nhôm Đồng hợp kim đồng Các loại hợp kim màu khác Hợp kim làm ổ trượt IV Nhiệt luyện – hóa nhiệt luyện Khái niệm nhiệt luyện thép Nhiệt luyện Hóa nhiệt luyện 12 10 Thí nghiện Kiểm tra chương V Vật liệu phi kim loại Chất dẻo Cao su – Ami ăng – Compozit 50 10 Vật liệu bôi trơn làm mát Kiểm tra chương đến chưng Cộng 60 CHƯƠNG CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM Cung cấp kiến thức tính chất cấu tạo vật liệu ( đặt biệt cấu tạo hợp kim) để từ xác định mối quan hệ chúng Mục tiêu - Phân biệt hiểu tính chất - Hiểu nắm định nghĩa, ký hiệu, đơn vị, ý nghĩa loại tính thường dung vật liệu kim loại - Hiểu cấu tạo bên kim loại nguyên chất hợp kim - Hiểu dạng cấu tạo hợp kim Nội dung: 1.1 Khái niệm vật liệu công nghiệp Tất vật liệu dùng công nghiệp sử dụng trạng thái rắn, lỏng khí Ở trạng thái rắn sắt, thép, gỗ, đá, chất dẻo, cao su v.v….Ở trạng thái lỏng xăng, dầu, rượu, benzen, nước, glyxêrin v.v…Ở trạng thái khí nước nhiệt (có nhiệt độ cao 100oC), khí oxy (O2) axêtylen dùng ngành hàn, khí cacbonic (CO2) hoá lỏng dùng làm lạnh bia, nước v.v… Các vật liệu trạng thái rắn dùng để chế tạo máy móc, cơng trình, vật dụng dùng đời sống hàng ngày người chịu lực tác dụng nhật định gọi vật liệu kết cấu Tuỳ thuộc vào cấu tạo bên trong, vật liệu kết cấu lại chia thành loại: Vật liệu tinh thể, vật liệu vô định hình vật liệu gốm Về tính chất vật lý vật liệu kết cấu lại chia làm loại vật liệu kim loại vật liệu phi kim loại (có thể gọi vật liệu khơng kim loại) Vật liệu tinh thể gồm kim loại nguyên chất, hợp kim loại đá, muối vô Vật liệu tinh thể vật liệu mà nguyên tử chúng trạng thái rắn luôn xếp theo trật tự định gọi mạng tinh thể Trong kim loại hợp kim sắt, nhôm, đồng , thép, gang, dura có tính kim loại, loại đá muối muối ăn (NaCl), đá vôi (CaCO3), thạch cao (CaSO4) có cấu tạo mạng tinh thể lại khơng có tính kim loại nên thuộc vật liệu phi kim loại Vật liệu vơ định hình vật liệu mà nguyên tử, phân tử chúng không xếp theo mạng tinh thể Hầu hết vật liệu phi kim loại (trừ đá muối) dạng vơ định gỗ, chất dẻo, thuỷ tinh, vải, amian v.v… Vật liệu gốm vật liệu mà cấu tạo bên gồm vừa có tinh thể vừa có phần vật chất dạng vơ định hình Vật liệu gốm thiên nhiên có, tính chất khơng ổn định nên cơng nghiệp dùng Vật liệu gốm công nghiệp chủ yếu nhân tạo Để chế tạo vật liệu gốm kim loại phi kim loại người ta chế tạo hạt tinh thể nhỏ gọi bột, ép lại thành hình ,một sản phẩm nung nóng (gọi thiêu kết) để hạt bột dính lại với tạo thành sản phẩm Do ép từ bột nên bên vật liệu gốm có lỗ hổng (lỗ bộng) chứa khơng khí nên vật liệu gốm "xốp" vật liệu khác Độ xốp điểm đặc biệt vật liệu gốm Trong giáo trình nghiên cứu kim loại phi kim loại thông dụng 1.2-Khái niệm kim loại 1.2.1- Kim loại gì? 2 Với hình thức sau (thấm800oC) thấm xong ram thấm cacbon Câu hỏi ôn tập Câu -Phân biệt định nghĩa: ủ, thường hố, tơi, ram Câu -Sau ủ thép tổ chức Câu -Sau tơi thép tổ chức sau thép cứng Câu -Tại sau ram thép lại mềm Câu -Cách xác định nhiệt độ nung nóng để tơi thép có thành phần cacbon khác Câu -Mơi trường làm nguội thép phụ thuộc thành phần cacbon hay thành phần nguyên tố hợp kim Câu -Cách xác định nhiệt độ ram thấp cho chi tiết thép sau Câu -Mô tả cách thấm cacbon thể rắn chi tiết máy có kích thước nhỏ CHƯƠNG VẬT LIỆU PHI KIM LOẠI 68 - Giới thiệu cho học sinh tính chất công dụng vật liệu phi kim loại vật liệu thường dùng ngành khí - Giới thiệu số công dụng vật liệu Mục tiêu - Biết tính chất cơng dụng loại vật liệu phi kim loại thường dùng - Có khái niệm vật liệu xu phát triển vật liệu giới 5.1- Khái niệm số vật liệu phi kim loại Trong công nghiệp chế tạo máy đại, việc sử dụng vật liệu kim loại vật liệu thơng dụng nay, người ta dùng ngày nhiều vật liệu phi kim loại (hay gọi vật liệu khơng kim loại) chúng có số ưu điểm mà vật liệu kim loại khơng thể thay tính cách điện, cách nhiệt, nhẹ, chịu ăn mòn hố học tốt Các vật liệu phi kim loại vật liệu thiên nhiên gỗ, đá, cao su, amian, graphit nhân tạo thuỷ tinh, chất dẻo, cao su nhân tạo Dưới nghiên cứu số vật liệu phi kim loại thông dụng 5.2 –Chất dẻo 5.2.1- Khái niệm Chất dẻo loại vật liệu nhân tạo, sản xuất từ vật liệu hữu cơ, chủ yếu từ sản phẩm chưng cất dầu mỏ hydro cacbon, fenol, rượu, anđêhyd Chất dẻo có cấu tạo vơ định hình nghĩa ngun tử chúng khơng xếp thành hình hình học khơng gian định giống kim loại, mà xếp theo dạng cao phân tử hay gọi polyme Các nguyên tử 69 polyme xếp thành phân tử có khối lượng lớn, thường có khối lượng phân tử (ký hiệu M) từ 5000 đến triệu (nên gọi cao phân tử) phân tử gọi đại phân tử Cấu tạo đại phân tử gồm chuỗi dài mắt xích nối tiếp nhau, mắt xích gọi monome, nên nhiều mắt xích nối tiếp gọi polyme Chất dẻo có ưu điểm bật so với kim loại là: - Nhẹ, có khối lượng riêng từ 0,02 đên1,8 g/cm3 -Cách nhiệt, cách điện, cách âm tốt -Tính cơng nghệ tốt nghĩa dễ chế tạo thành sản phẩm với công nghệ đơn giản, nhận sản phẩm có hình dạng phức tạp -Có hệ số ma sát nhỏ nên ma sát lâu mòn so với kim loại Nhược điểm chủ yếu chất dẻo chịu nhiệt khơng cao (thường khơng q 3000C ), chóng bị hoá già ( lão hoá) nên thời gian sử dụng không nên để lâu 20 năm, độ bền không cao 5.2.2- Phân loại chất dẻo Có nhiều cách phân loại: -Phân loại theo tính chịu nhiệt có chất dẻo nhiệt dẻo chất dẻo nhiệt rắn Chất dẻo nhiệt dẻo chất dẻo mà nung nóng mềm ra, để nguội cứng lại Trong q trình nung nóng làm nguội tính chất lý hố khơng thay đổi Loại chất dẻo không chịu lực nhiệt độ cao Chất dẻo nhiệt rắn chất dẻo nung nóng khơng mềm ra, nung đến nhiệt độ cao định bị phân huỷ bị cháy chất dẻo bị phá huỷ hoàn toàn Tuy nhiên chưa bị phân huỷ chất dẻo nhiệt rắn chịu lực tốt Do chất dẻo nhiệt rắn gọi chất dẻo chịu lực, chịu nhiệt 70 -Phân loại theo cấu tạo mạch có chất dẻo mạch thẳng, chất dẻo mạch nhánh, chất dẻo mạch thang, chất dẻo mạch lưới, chất dẻo lập thể (mạch không gian) -Phân loại theo nhóm cơng thức hố học có chất dẻo olefin, chất dẻo vinyl, chất dẻo phenol, chất dẻo polyeste, chất dẻo acrilic Dưới nghiên cứu số chất dẻo thơng dụng Hình 5.1- Các chi tiết làm chất dẻo 5.2.3- Các chất dẻo nhiệt dẻo hay gọi là" chất dẻo dẻo nóng" Chất dẻo nhiệt dẻo có nhiều loại, thơng dụng là: 5.2.3.1- Polyetylen có cơng thức (C2H4)n viết tắt PE Đây chất dẻo không màu, không mùi, không vị , suốt, có khối lượng riêng 0,96 g/cm3, cách điện tốt, khơng thấm nước, khơng thấm khí, khơng hồ tan nước ngọt, nước mặn, cồn dễ hoà tan axêton, benzen Polyetylen sản xuất cách tổng hợp từ khí etylen Sản phẩm polyetylen dạng khác nhau: Cán thành mỏng để làm túi đựng chất lỏng, vật liệu hạt, bột Chế tạo ống ống truyền máu, huyết ngành y tế, ống dẫn nước, dẫn hoá chất Bọc dây điện, bọc kim loại để vừa chống gỉ vừa cách điện, chế tạo dụng cụ gia đình bát, đĩa Nhược điểm chủ yếu polyetylen không chịu nhiệt đến q 800C Nếu rót nước sơi vào cốc PE mềm ra, sau nguội co lại Khả chịu lực PE 71 5.2.3.2- Polypropylen có cơng thức (C3H6)n , viết tắt PP PP có tính chất gần giống với PE tính chất hố học học Nhưng khác với PE tính chịu nhiệt tính thấm khí PP chịu nước sơi, q 1300C bị mềm co lại PP thấm khí nên bọc kim loại túi PP dán kín kim loại chậm bị rỉ so với bọc túi PE Chế tạo dụng cụ gia đình có tiếp xúc với nước sơi PP tốt PE 5.2.3.3- Polyvinylclorua có cơng thức (C2H3Cl)n , viết tắt PVC PVC chất dẻo nhiệt dẻo dạng suốt, dễ pha màu, đục có thêm chất độn PVC có ưu điểm nhiệt độ thường cứng, bề mặt bóng nên dễ chùi rửa Chống ăn mòn hố học tốt có nhược điểm khơng chịu nóng (khơng chịu nước sơi) dễ bị lão hoá tác dụng ánh sáng nhiệt PVC ứng dụng rộng rãi đời sống nhiều ngành công nghiệp làm vải giả da (ximili), vỏ quạt bàn, vỏ TV, radio, bàn, ghế, vỏ máy giặt, máy tính 5.2.3.4- Teflon-4, có tên polytetrafluoetylen, có cơng thức (CF2CF2)n Là chất dẻo nhiệt dẻo, có tính chịu nóng chịu lạnh tốt Chịu nóng đến 3000C chịu lạnh đến -1960C Có số ma sát nhỏ có tính chống ăn mòn hố học tốt Dùng làm loại bánh răng, ổ trượt, trục bơm nước, van, khoá nước, van dầu, linh kiện điện tử, phủ kim loại để chịu nóng chống masát phủ lên chảo khơng dính Hiện số cơng ty hố chất nước dùng chất dẻo chế tạo thành dung dịch để pha vào nhớt ô tô, xe gắn máy (chất phụ gia nhớt) làm giảm mài mòn bánh hộp số 5.2.3.5 -Polystyren có cơng thức (CH2-CHC6H5)n viết tắt PS 72 Polystyren chất dẻo suốt, cứng, chắc, khơng mùi, khơng vị, cháy có nhiều khói, dễ gia cơng phương pháp ép đúc áp suất, chịu ăn mòn hố học tốt, cách điện tốt PS bền dung dịch kiềm, H2SO4, H3PO4 axit boric nồng độ nào, bền axit HCl (10-30%) axit hữu khác Bền nước, rượu, xăng, dầu thực vật dung dịch muối Chỉ có HNO3 đậm đặc chất oxy hoá phá huỷ PS PS dùng để chế tạo vật phẩm sinh hoạt bàn ghế, quản bút, hộp đựng xà phòng, cán dao cạo râu, cúc áo, lược, thìa, cốc, dĩa, chai PS sản xuất loại ống, thanh, băng, sợi phương pháp ép đùn PS dùng để tổng hợp với cao su thành cao su butadien styren làm cao su chịu mài mòn lớp mặt lốp ô tô, lô chà gạo 5.2.4- Các chất dẻo nhiệt rắn hay gọi "chất dẻo cứng nóng" Điển hình chất dẻo bakêlit có tên phê-nôn-fo-ma-đê-hit (phenolformaldehyd) Đây chất dẻo nhiệt rắn sử dụng rộng rãi Khi chế tạo thành sản phẩm người ta phải trộn thêm chất độn bột gỗ, amian, sợi thuỷ tinh v.v ép thành sản phẩm sấy nóng nhiệt độ khoảng 1500C để chi tiết cứng lại Loại chất dẻo làm việc chịu nhiệt độ 130-1500C, cách điện tốt, chịu mơi trường hố học axit mơi trường kiềm, dung mơi hữu Khi nung nóng đến nhiệt độ cao bakêlit khơng nóng chảy mà bị phá huỷ cháy Một số công dụng: Trộn với sợi amian ép thành má thắng ô tô, xe gắn máy Trộn với bột gỗ làm tay nắm máy công cụ, tay điều khiển ô tô máy móc khác, chế tao hộp đựng dụng cụ, cán thành cách điện có chiều dày khác Trộn với graphit làm ổ trượt Tẩm nhựa bakêlit lên giấy thấm làm giấy cách điện gọi giấy hêtinac dùng bọc búi dây 73 máy biến áp động điện Độn sợi thuỷ tinh chế tạo bánh chạy êm bị mài mòn cần làm nguội nước Ngồi nhóm chất dẻo nhiệt rắn có số chất dẻo nhiệt rắn khác chất dẻo cacbamit hay có tên chất dẻo mêlamin (melaminformaldehyd); chất dẻo epoxi, chất dẻo silicon; v.v 5.3- Vật liệu compoosit 5.3.1- Khái niệm Vật liệu compozit loại vật liệu chế tạo sử dụng vào cuối kỷ 20 Tuy phát minh gần tính độc đáo tính chất tính hiệu kinh tế vật liệu mà sử dụng rộng rãi giới Vật liệu compozit vật liệu chế tạo từ hai hay nhiều vật liệu khác kết hợp lại, phải gồm hai loại thành phần vật liệu khác tính chất : loại vật liệu phải bền gọi vật liệu cốt loại phải dẻo gọi vật liệu Vật liệu cốt đóng vai trò chịu lực, vật liệu đóng vai trò liên kết vật liệu cốt lại với Vì vật liệu cốt có tính bền cao, vật liệu có tính dẻo cao nên vật liệu compozit vừa có tính bền cao vừa có tính dẻo cao, mà tính chất khơng vật liệu thơng thường có Tuy nhiên để có tính chất này, ta lấy vật liệu chế tạo mà phải chọn cho vật liệu cốt (bền cao) vật liệu (dẻo cao) phải có hệ số giãn nở nhiệt gần để q trình sử dụng liên kết chúng khơng bị phá huỷ giãn nở không đồng 74 Hình 5.2- Các vật liệu cho composit 5.3.2- Các loại vật liệu compozit thông dụng 5.3.2.1- Sợi thủy tinh Sợi thuỷ tinh loại vật liệu compozit thông dụng nay, chế tạo sợi cốt thuỷ tinh silicat chất lượng cao vật liệu bọc xung quanh loại chất dẻo nhóm polyeste chất dẻo nhiệt dẻo khác Sợi thuỷ tinh có độ bền cao, độ dẻo cao, chịu va đập tốt, đặc biệt chống ăn mòn hố học tốt, dùng thay cho chi tiết thép có độ bền trung bình Nhưng sợi thuỷ tinh có ưu điểm thép không bị sét rỉ nhẹ (khối lượng riêng khoảng 1,2-1,4 g/cm3) Sợi thuỷ tinh dùng để chế tạo vỏ máy giặt, vỏ ca nô, vỏ cabin ô tô, mui xe du lịch, ngăn buồng lái buồng máy, buồng hành khách máy bay, làm dây cáp quang, số chi tiết chịu lực bên tàu du hành vũ trụ hình 5-1 5-2, 5-3 Loại chế tạo đơn giản, Việt nam chế tạo Hình 5.3-: Các máy móc sử dụng vật liệu composit 75 5.3.2.2- Sợi cacbon Sợi cacbon loại compozit cao cấp, chế tạo gồm sợi cốt gọi sợi cacbon vật liệu loại chất dẻo polyeste, epoxi, polyimid Sợi cốt cacbon chế tạo từ sợi chất dẻo công nghệ đặc biệt mà nước ta chưa chế tạo Sợi cacbon có độ bền cao, chống ăn mòn hố học tốt, chịu nhiệt cao, dùng để chế tạo số chi tiết chịu lực ô tô, máy bay, tàu thuỷ mũi máy bay, cản ô tô, vành xe, chi tiết tàu vũ trụ, tàu thoi Hình 5.4-: Sợi cacbon 5.4- Cao su Cao su vật liệu có tính đàn hồi cao, khơng thấm nước, khơng thấm khí, chịu nước ngọt, nước mặn, loại axit badơ vơ dễ hồ tan dầu, xăng, axêtơn, benzen Cao su có khối lượng riêng từ 0,92-0,94 g/cm3 Ở nhiệt độ thường cao su có khả chịu lực đàn hồi cao, nóng đến 40oC mềm ra, đến 100oC dẻo đến 180oC chảy Ở nhiệt độ âm từ đến -80oC cứng lại, khó đàn hồi Khi chế tạo thành sản phẩm người ta trộn thêm lưu huỳnh từ 1-2% để hấp nóng gọi lưu hố, lưu huỳnh có tác dụng làm cho cao su cứng hơn, bền hơn, chịu lực tốt Cao su có loại: Cao su thiên nhiên cao su nhân tạo 76 Cao su thiên nhiên có tên cao su isopren khai thác từ mủ cao su gọi la-tếch Sau lọc khống có mủ ta cao su nguyên chất gọi crếp Từ crếp pha với chất độn lưu huỳnh ép thành sản phẩm, đem hấp lưu hoá nhiệt độ 150-160oC ta cao su sản phẩm Sản phẩm từ cao su thiên nhiên có độ bền cao, đàn hồi tốt, chịu nhiệt khơng cao, dễ bị ăn mòn xăng dầu Cao su thiên nhiên không thấm nước, khơng thấm khí, dùng làm bọc khí lâu ngày bị khí khuếch tán qua cao su nên khơng giữ khí lâu Để tạo cao su đáp ứng yêu cầu đa dạng người ta phải dùng cao su nhân tạo Cao su nhân tạo cao su tổng hợp từ hydro cacbon Từ crếp nhân tạo để chế tạo thành sản phẩm người ta phải cho thêm chất độn chất lưu hố, ép thành hình, đem hấp lưu hố sử dụng Cao su nhân tạo có nhiều loại: Cao su butadien styren có tính chống mài mòn cao, dùng để chế tạo lớp mặt chịu mòn vỏ ô tô, xe gắn máy (lớp mặt lốp), làm dây đai, băng tải Cao su butyl có tính chống thấm khí tốt dùng làm ruột tơ, ruột xe gắn máy Cao su nitryl, cao su sunfon không bị ăn mòn xăng, dầu, mỡ dùng làm vòng đệm lót (gioăng) máy bơm dầu, bơm khí Cau su silicon có tính chịu nóng đến 300oC dùng làm vòng đệm lót lò có khí bảo vệ, lò chân khơng, làm lớp mặt lơ kéo giấy máy photocoppy 77 Hình 5.5-: Cao su 5.5- Amian Amian hợp chất khống có thiên nhiên dạng bột sợi nhỏ Thành phần chủ yếu hỗn hợp oxit SiO2, MgO, Al2O3 với tạp chất lẫn CaO, Na2O, K2O Trọng lượng riêng amian 2,4-2,6 g/cm3, nhiệt độ nóng chảy 1450-1500oC Amian có tính cách nhiệt tốt làm việc lâu dài đến nhiệt độ 500oC thời gian ngắn đến 700oC Trong thiên nhiên amian khai thác dạng sợi dài ngắn khác Nếu sợi dài 8mm dùng xe thành sợi lớn dệt thành vải Nếu sợi nhỏ 8mm gọi bột Trong ngành luyện kim, bột amian sử dụng dạng bột nén cách nhiệt Trong ngành cơng nghiệp khác có sử dụng amian bột làm ngói fibrơ ximăng, trộn với nhựa bakêlit làm má thắng tơ 5.6 –GỖ 5.6.1 -Tính chất gỗ Ngày nay, công nghệ chế tạo vật liệu phát triển có nhiều loại vật liệu tổng hợp khác nhau, gỗ vật liệu thiên nhiên loại vật liệu công nghiệp quan trọng Ngoài việc thân gỗ sử dụng theo truyền thống xưa nay, công nghiệp chế biến gỗ đaị sử dụng toàn gỗ gồm cành, lá, 78 rễ, vỏ để chế biến thành ván ép, ván dăm, chiếu gỗ, bột giấy, sợi hóa học, rượu cồn, hóa chất Sở dĩ gỗ sử dụng nhiều cơng nghiệp gỗ có tính chất sau: nhẹ, độ dẫn nhiệt dẫn điện nhỏ, khơ cách điện tốt, đẹp tự nhiên nhờ vân, thớ đa dạng, chịu tác dụng số mơi trường khí, dễ chế biến thành sản phẩm, giá thành rẻ Nhược điểm chủ yếu gỗ khả chịu lực theo thớ dọc theo thớ ngang khơng tính chất gỗ thường thay đổi theo độ ẩm Độ ẩm gỗ theo % tính tỷ số hiệu số trọng lượng mẫu gỗ trước sau sấy khô, với trọng lượng sau sấy Các tính chất gỗ thường quy định ứng với độ ẩm 15% Trọng lượng riêng lọai gỗ thông thường (ở độ ẩm 15%) tùy thuộc vào loại gỗ khoảng 0,44-0,81g/cm3 Nhưng lọai gỗ quý Việt Nam thường khoảng 0,70-1,4g/cm3 Gỗ có trọng lượng riêng cao khả chịu lực lớn Độ bền gỗ theo chiều dọc thớ cao chiều ngang thớ Căn vào độ bền gỗ, theo TCVN chia gỗ thành nhóm: Gỗ nhóm nhóm gỗ quý, có độ bền kéo dọc từ 1395 KG/cm2 trở lên Gỗ nhóm nhóm gọi thiết mộc ( gỗ cứng sắt) khơng bị mối mọt, có độ bền kéo dọc từ 1394 đến 970 KG/cm2 Gỗ nhóm nhóm dễ bị mối mọt có độ bền khơng thấp, từ 969 đến 675 KG/cm2 Từ nhóm trở xuống gọi gỗ tạp, có độ bền thấp 675 KG/cm2 5.6.2- Công dụng Gỗ quý đắt tiền, dùng công nghiệp, thường dùng làm dụng cụ gia đình giường, tủ, bàn, ghế thường coi gia bảo Thí dụ 79 lọai gỗ quý rừng miền Bắc có lát chun, lát hoa; rừng miền Trung có mun, trắc, gõ mật; rừng miền nam có cẩm lai, giáng hương, trắc, pơ mu Gỗ nhóm 2, loại dùng nhiều cơng nghiệp có độ bền cao, số chịu nước tốt sao, bình linh, căm xe, chò chỉ, huỷnh Gỗ từ nhóm trở xuống dễ bị mối mọt nên sử dụng phải dùng biện pháp bảo vệ sơn, tẩm, sấy Các lọai gỗ rẻ tiền có nhiều chủng loại nên việc chế tạo trực tiếp thành sản phẩm bàn, ghế, cánh cửa, khung cửa người ta thường dùng để chế tạo ván ép, ván dăm, foóc mi ca để sử dụng làm vật trang trí nội thất chế biến thành bột giấy để làm giấy 5.6.3- Bảo quản gỗ Các vật dụng gỗ phải luôn giữ khô ráo, chống mưa, nắng Gỗ vật liệu dễ cháy nên phải để xa nguồn nhiệt Gỗ lâu dễ bị phá hủy nhiều nguyên nhân khác mục, mọt, mài mòn Để bảo quản gỗ có nhiều phương pháp khác đánh vecni, sơn, tẩm ,sấy Gỗ sấy đến độ ẩm 8% khơng bị mục rửa, với gỗ nhóm trở xuống bị mọt ăn Để chống mối, mọt người ta phải phun thuốc trừ mối mọt tẩm dung dịch chống mọt Để chống cháy người ta quét lên gỗ dung dịch chống cháy axit phốt phoric hay axit boric Câu hỏi ôn tập -Phân biệt tính chất chất dẻo nhiệt dẻo chất dẻo nhiệt rắn -Kể tên chất dẻo nhiệt dẻo công dụng chúng -Vật liệu compozit có đặc điểm Kể cơng dụng sợi thuỷ tinh -Cao su có tính chất khác với chất dẻo, kể sản phẩm cao su thiên nhiên sản phẩm cao su nhân tạo 80 -Cơ tính gỗ phụ thuộc yếu tố nào? Hãy kể tên gỗ nhóm gỗ quý, tên gỗ nhóm theo phân loại tính -Đá mài chế tạo từ vật liệu nào, để mài gang dùng đá mài loại nào, mài thép dùng đá loại 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hoàng Tùng, Giáo trình Vật Liệu Cơ Khí Và Cơng Nghệ Cơ Khí, NXB Giáo Dục, 2006 [2] Nguyễn Thị Yên, Giáo trình Vật Liệu Cơ Khí, NXB Hà Nội, 2005 [3] Nguyễn Tác Ánh, Giáo trình Cơng Nghệ Kim Loại, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật HCM, 2004 [4] Nguyễn Văn Dán, Vật liệu kỹ thuật, Trường Đại học Bách Khoa HCM, 2006 [5] Nghiêm Hùng, Kim Loại Học Và Nhiệt Luyện, NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp, 1973 [6] Nguyễn Văn Tư, Vật Liệu Học, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 1996 [7] Mikell P Groover, Fundamentals Of Morden Manufacturing – Materials, Processes and Systems, Lehigh University 82 ... định hình vật liệu gốm Về tính chất vật lý vật liệu kết cấu lại chia làm loại vật liệu kim loại vật liệu phi kim loại (có thể gọi vật liệu khơng kim loại) Vật liệu tinh thể gồm kim loại nguyên... kim loại hợp kim chia làm loại: Kim loại đen kim loại màu Kim loại đen kim loại hợp kim sở nguyên tố sắt (Fe) cụ thể sắt nguyên chất, hợp kim thép gang Kim loại màu kim loại hợp kim sở ngun tố kim. .. từ bột nên bên vật liệu gốm có lỗ hổng (lỗ bộng) chứa khơng khí nên vật liệu gốm "xốp" vật liệu khác Độ xốp điểm đặc biệt vật liệu gốm Trong giáo trình nghiên cứu kim loại phi kim loại thông dụng