Bài giảng Power Point CHƯƠNG 1: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM của môn Vật liệu và công nghệ kim loại dùng giảng dạy cho sinh viên khối ngành Kỹ thuật ô tô, cơ khí tại các trường Cao đẳng, đại học, có nhiều hình ảnh minh họa thực tế. TẢI VỀ SỬ DỤNG DẠY NGAY, không cần soạn lại
CHƯƠNG 1: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I KHÁI NIỆM VỀ VẬT LIỆU CƠ KHÍ II CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM III TÍNH CHẤT CHUNG CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I KHÁI NIỆM VỀ VẬT LIỆU CƠ KHÍ 1.1 Khái niệm vật liệu khí 1.2 Vai trị vật liệu khí ngành khí chế tạo máy 1.3 Khái quát trình phát triển ngành vật liệu khí CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I KHÁI NIỆM VỀ VẬT LIỆU CƠ KHÍ 1.1 Khái niệm vật liệu khí: Vật liệu kim loại CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I KHÁI NIỆM VỀ VẬT LIỆU CƠ KHÍ 1.1 Khái niệm vật liệu khí: Vật liệu vơ - ceramic CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I KHÁI NIỆM VỀ VẬT LIỆU CƠ KHÍ 1.1 Khái niệm vật liệu khí: Vật liệu hữu - polyme CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I KHÁI NIỆM VỀ VẬT LIỆU CƠ KHÍ 1.1 Khái niệm vật liệu khí: Vật liệu kết hợp - compozit CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I KHÁI NIỆM VỀ VẬT LIỆU CƠ KHÍ 1.1 Khái niệm vật liệu khí: Vật liệu khí vật chất mà người sử dụng sản xuất khí để tạo dựng nên sản phẩm cho sống như: máy móc, thiết bị, xây dựng cơng trình, nhà cửa…Có nhóm vật liệu chính: Vật liệu kim loại Vật liệu vơ - ceramic Vật liệu hữu - polyme Vật liệu kết hợp - compozit CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I KHÁI NIỆM VỀ VẬT LIỆU CƠ KHÍ 1.1 Khái niệm vật liệu khí: Vật liệu kim loại vật thể dẫn điện tốt, có ánh kim, có khả biến dạng dẻo tốt nhiệt độ thường, bền vững hóa học: thép; gang; đồng, nhôm hợp kim CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I KHÁI NIỆM VỀ VẬT LIỆU CƠ KHÍ 1.1 Khái niệm vật liệu khí: Vật liệu vơ - ceramic chất dẫn điện kém, không biến dạng dẻo giịn, bền vững hóa học nóng chảy nhiệt độ cao: gốm, sứ, thủy tinh, gạch thường gạch chịu lửa… CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I KHÁI NIỆM VỀ VẬT LIỆU CƠ KHÍ 1.1 Khái niệm vật liệu khí: Vật liệu hữu - polyme chất dẫn điện kém, biến dạng dẻo nhiệt độ cao, bền hóa học nhiệt độ thường, nóng chảy phân hủy nhiệt độ tương đối thấp, thành phần chủ yếu cacbon hydro: gỗ, cao su PE, PVC… CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 1.2 HỢP KIM a Khái niệm: HK vật thể có chứa nhiều ntố mang tính chất kim loại Ntố chủ yếu HK ntố kim loại CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 1.2 HỢP KIM b Đặc tính: • Cơ tính: độ bền cao, tuổi thọ cao • Tính cơng nghệ: gia cơng đk khác (gia cơng áp lực trạng thái nóng, nguội, đúc, gia cơng cắt, nhiệt luyện….) • Giá thành thấp dễ chế tạo khử bỏ tạp chất cách triệt để kim loại CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 1.2 HỢP KIM c Các dạng cấu tạo hợp kim: • • Tổ chức pha (một kiểu mạng tinh thể) Tổ chức hai pha trở lên (có từ hai kiểu mạng tinh thể trở lên) CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 1.2 HỢP KIM c Các dạng cấu tạo hợp kim: • Tổ chức pha (một kiểu mạng tinh thể) Dung dịch rắn Hợp chất hóa học Khi ntố HK hòa tan trạng thái nhiều pha tạo thành lkết rắn, ntử xếp ntố khác theo tỷ lệ kiểu mạng định CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 1.2 HỢP KIM c Các dạng cấu tạo hợp kim: • Tổ chức pha (một kiểu mạng tinh thể) Dung dịch rắn Ferit (Feα ): dd rắn xen kẻ C với Feα (vì lượng C nhỏ) Hợp chất hóa học (Pha trung gian) Fe3C , CuZn, Cu3Zn3, CuZn3,… CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 1.2 HỢP KIM c Các dạng cấu tạo hợp kim: • Tổ chức hai pha trở lên (có từ hai kiểu mạng tinh thể trở lên) Các ntố khơng hịa tan vào khơng lk tạo thành hợp chất hóa học mà lk với lực học túy, gọi hỗn hợp học CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM II TÍNH CHẤT CHUNG CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 2.1 TÍNH CHẤT VẬT LÝ • Khối lượng riêng: khối lượng (g) cm vật chất • Tính nóng chảy: Nhiệt độ ứng với lúc kl chuyển từ thể đặc sang thể lỏng hoàn toàn gọi điểm nóng chảy • Tính dẫn nhiệt: là tính truyền nhiệt kim loại bị đốt nóng bị làm lạnh CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM II TÍNH CHẤT CHUNG CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 2.1 TÍNH CHẤT VẬT LÝ • Tính giãn nở: là tính chất thay đổi thể tích nhiệt độ KL thay đổi, đặc trưng hệ số giãn nở • Tính dẫn điện: là khả cho dòng điện qua KL, KL có tính dẫn nhiệt tốt tính dẫn điện tốt ngược lại • Tính nhiễm từ: là khả bị từ hóa đặt từ trường CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM II TÍNH CHẤT CHUNG CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 2.2 TÍNH CHẤT HĨA HỌC • Tính chịu ăn mịn: là độ bền KL ăn mòn mơi trường xung quanh • Tính chịu nhiệt: là độ bền KL tác dụng ôxy khơng khí nhiệt độ cao • Tính chịu axit: là độ bền kim loại ăn mòn môi trường axit CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM II TÍNH CHẤT CHUNG CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 2.3 TÍNH CHẤT CƠ HỌC • Độ bền: khả chống lại tác dụng lực bên ngồi mà khơng bị phá hỏng, ta có độ bền kéo (sk), độ bền nén (sn), độ bền uốn (su) Đơn vị đo: N/mm hoặc MN/mm • Độ cứng: khả chống lại biến dạng dẻo cục có ngoại lực tác dụng lên KL thông qua vật nén Nếu giá trị lực nén mà vết lõm mẫu lớn độ cứng kém, đơn vị đo: Brinen (HB), Rocvell (HRA, HRB, HRC), Vicke (HV) CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM II TÍNH CHẤT CHUNG CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 2.3 TÍNH CHẤT CƠ HỌC • Tính biến hình: tính thay đổi hình dáng, kích thước tác dụng tải trọng bên ngồi, có loại: biến dạng đàn hồi biến dạng dẻo Biến dạng đàn hồi phần biến dạng bị bỏ tải trọng, xảy tải trọng nhỏ giới hạn đàn hồi CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM II TÍNH CHẤT CHUNG CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 2.3 TÍNH CHẤT CƠ HỌC • Tính biến hình: tính thay đổi hình dáng, kích thước tác dụng tải trọng bên ngồi, có loại: biến dạng đàn hồi biến dạng dẻo Biến dạng dẻo (hay biến dạng dư) biến dạng tồn bỏ tải trọng, xảy tải trọng lớn giới hạn đàn hồi CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM II TÍNH CHẤT CHUNG CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 2.4 TÍNH CƠNG NGHỆ • Tính đúc: được đặc trưng độ chảy loãng (khả điền đầy khn), độ co thiên tích Độ chảy lỗng cao tính đúc tốt Độ co lớn tính đúc • Tính rèn dập: khả biến dạng vĩnh cửu KL chịu lực tác dụng bên ngồi mà khơng bị phá hủy • Tính hàn: là khả tạo thành liên kết phần tử nung nóng chỗ hàn đến trạng thái chảy hay dẻo CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM II TÍNH CHẤT CHUNG CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 2.4 TÍNH CƠNG NGHỆ • Tính cắt gọt: là khả KL gia cơng dễ hay khó, xác định tốc độ cắt gọt, lực cắt gọt độ bóng bề mặt KL sau cắt gọt • Tính nhiệt luyện: nung nóng KL hay HK đến nhiệt độ xác định giữ nhiệt độ khoảng thời gian, sau làm nguội với tốc độ định để làm thay đổi tổ chức đó, nhận tính tính chất khác theo ý muốn CÂU HỎI Kể tên nêu ví dụ nhóm vật liệu khí? Vẽ hình minh họa kiểu mạng tinh thể kim loại? Fe α Feγ có kiểu mạng tinh thể gì? Kể tên dạng cấu tạo hợp kim? Nêu ý nghĩa loại tính sau vật liệu: độ bền, độ dẻo, độ cứng độ dai va đập Cho biết phạm vi áp dụng phương pháp đo độ cứng? Các khoảng giá trị quy ước độ cứng cao hay thấp vật liệu gì? Bánh làm việc điều kiện chịu tài trọng nặng thường bị hỏng dạng sau: - Mòn bề mặt - Nứt chân - Biến dạng - Mẻ Trong trường hợp cụ thể, ta cần nâng cao tính vật liệu để tránh dạng hỏng trên? ... lửa -? ? Thép không rỉ austenit (19 12), hợp kim titan (19 60), thép kết cấu có độ bền cao (19 65), thủy tinh kim loại (19 90), … CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 1. 1 KIM. .. CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 1. 1 KIM LOẠI Các kiểu mạng tinh thể: CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 1. 1 KIM LOẠI Tính thù hình kim loại:... KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 1. 1 KIM LOẠI Cấu tạo mạng tinh thể: Mặt tinh thể mạng tinh thể Ô sở CHƯƠNG I: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 1. 1 KIM