Giáo trình Vật liệu cơ khí

LỜI NĨI ĐẦU Giáo trình Vật liệu khí biên soạn theo chương trình đào tạo Trung cấp Cao đẳng nghề công nghệ sửa chữa ô tô Hiệu trưởng trường Cao đẳng Lào Cai ban hành ngày… tháng ……năm 2020 Giáo trình Vật liệu khí nhằm cung cấp cho học sinh, sinh viên trường cao đẳng nghề học sinh ngành khí, kiến thức vật liệu khí Khi biên soạn giáo trình, tác giả cố gắng cập nhật kiến thức có liên quan đến mơn học nghề đào tạo, cần thiết cho học sinh tiếp thu môn khác Nội dung giáo trình gồm chương: Chương 1: Gang Chương 2: Thép Chương 3: Kim loại màu hợp kim màu Chương 4: Vật liệu phi kim loại Chương 5: Nhiệt luyện hóa nhiệt luyện Chương 6: Dầu, mỡ bôi trơn, nhiên liệu dung dịch làm mát Trong trình biên soạn cố gắng, chắn khơng tránh khỏi thiếu sót thời gian biên soạn cịn ngắn trình độ cịn hạn chế Rất mong góp ý người sử dụng để giáo trình hồn thiện Tác giả Ths Hoàng Anh Thái HƯỚNG DẪN CHƯƠNG TRÌNH Một số điểm phương pháp giảng dạy môn học: Khi giảng dạy giáo viên cần ý liên hệ, so sánh, chuyển đổi ký hiệu tiêu chuẩn vật liệu quốc gia Khi giảng dạy sử dụng học cụ trực quan, máy tính, máy chiếu, tranh treo tường để mô tả tổ chức kim loại, giản đồ trạng thái Fe-C biểu đồ dẫn nhiệt luyện Những trọng tâm cần ý: Chỉ dẫn nhiệt luyện ý sử dụng ký hiệu đồ họa theo TCVN ban hành (các tiêu chuẩn chuyển đổi từ tiêu chuẩn quốc tế ISO 15787:2001) Sử dụng mơ hình, trực quan vật thật để làm rõ vấn đề nêu lý thuyết Cần hướng dẫn cho học sinh tìm hiểu thực tế sản xuất xưởng tổ chức trao đổi, thảo luận vấn đề liên quan lý thuyết thực tế MỤC LỤC Trang Lời nói đầu Hướng dẫn thực giáo trình Mục lục Chương 1: Gang Giản đồ trạng thái hợp kim Fe - C Khái niệm Gang Các loại Gang 11 Chương 2: Thép 17 Thép C 17 Thép hợp kim 22 Chương 3: Kim loại màu hợp kim màu 32 Đồng hợp kim đồng 32 Nhôm hợp kim nhôm 36 Hợp kim làm ổ trượt 39 Chương 4: Vật liệu phi kim loại 43 Polyme, Cao su, Chất dẻo 43 Ami ăng compozit 45 Chương 5: Nhiệt luyện hóa nhiệt luyện 48 Nhiệt luyện 48 Hóa nhiệt luyện 58 Chương 6: Dầu, mỡ bôi trơn, nhiên liệu dung dịch làm mát 61 Dầu, mỡ bôi trơn 61 Dung dịch làm mát 67 Nhiên liệu 68 Tài liệu tham khảo 71 CHƯƠNG 1: GANG GIẢN ĐỒ TRẠNG THÁI HỢP KIM Fe – C 1.1 Khái niệm Là biểu đồ rõ phụ thuộc tổ chức hợp kim Fe - C (cụ thể gang thép) vào thành phần hóa học nhiệt độ 1.2 Các định nghĩa Trước nghiên cứu giản đồ, ta cần thống định nghĩa sau: 1.2.1 Pha Là phần đồng hệ thống có kiểu mạng trạng thái lỏng rắn phân cách với pha lại mặt phân cách, chuyển sang pha khác thành phần hóa học tổ chức vật chất thay đổi đột ngột Ví dụ: chất lỏng đồng hệ thống pha Hỗn hợp học hệ thống hai pha 1.2.2 Nguyên Là vật chất tham gia tạo thành hệ thống Ví dụ: kim loại nguyên chất hệ thống nguyên, hợp kim hệ thống hai hay nhiều nguyên Riêng hợp chất hóa học coi nguyên 1.2.3 Hệ thống Là tập hợp pha nằm trạng thái cân Hệ thống có tính thuận nghịch Ví dụ có hệ thống nước nước đá, hệ thống có hai pha pha rắn pha lỏng có nguyên hợp chất hóa học H2O Hệ thống tồn điều kiện (nhiệt độ), hệ thống chuyển sang trạng thái lỏng rắn 1.3 Ý nghĩa giản đồ Giản đồ trạng thái Fe-C có tầm quan trọng cơng dụng lớn Nó cho ta biết nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ chuyển biến pha kim loại hợp kim với thành phần xác định, từ xác định chế độ luyện đúc, cán, rèn kim loại Qua xác định tính tính công nghệ gia công kim loại hợp kim 1.4 Giản đồ trạng thái Fe – C Giản đồ trạng thái Fe – C (chỉ xét hệ Fe-Fe3C) biểu diễn hệ trục tung nhiệt độ (0C) trục hoành thành phần C (%C) thay đổi Fe đến tối đa phạm vị thành phần C = 6,67%, C tác dụng hóa học với Fe để tạo thành hợp chất hóa học Fe3C Cần hiểu: Tại điểm 0%C có 100%Fe ký hiệu Fe, 6,67%C có 100%Fe3C ký hiệu Fe3C 1.4.1 Giải thích giản đồ trạng thái Fe-C Giản đồ trạng thái Fe-C trình bày hình 2-1 với ký hiệu A,B…(t0C, %C) quốc tế hóa (là xếp điểm theo thứ tự %C tăng dần) sau: A(1539-0), N(1392-0), G(911-0), Q(0-0,006), P(727-0,02), H(1499-0,1), J(1499-0,16), B(1499-0,5), S(727-0,8), E(1147-2,14), C(1147-4,3), D(1250-6,67), F(1147-6,67), K(727-6,67), L(0-6,67) Cấu tạo hệ hợp kim Fe-C trạng thái hoàn toàn lỏng xác định đường nối A B C D Cấu tạo hệ hợp kim Fe-C trạng thái rắn xác định đường nối điểm A H J E C F, có đủ ba dạng cấu tạo gồm dung dịch rắn, hợp chất hóa học tạo thành (bởi hai nguyên tố Fe C) hỗn hợp học Hình 2-1 Giảm đồ trạng thái Fe-C 1.4.2 Các tổ chức pha hệ hợp kim Fe-C giản đồ: a Tổ chức pha δ - Pha δ: Là dung dịch rắn C hòa tan Feδ: Feδ(C), ký hiệu giản đồ - Pha ơstennít: ký hiệu chữ γ (As), dung dịch rắn C hòa tan Feγ, Feγ(C) Lượng C hòa tan tối đa 2,14% nhiệt độ 11470C điểm E tối thiểu 0,8% nhiệt độ 7270C điểm S, nên đường SE đường giới hạn hòa tan của C Feγ - Pha Ferít: ký hiệu α (F) dung dịch rắn ren kẽ bon sắt Feα Feα(C) nhiệt độ cao hịa tan 0,02% C, có lượng C hịa tan tối đa 0,006% nhiệt độ thường điểm Q, nên đường PQ đường giới hạn hịa tan C Feα coi α Feα lượng C hịa tan q nhỏ nên Ferít coi nguyên chất, pha mềm dẻo - Pha Xêmentít: Ký hiệu giản đồ Xe Fe3C, hợp chất hóa học Fe tác dụng hóa học với C C = 6,67%, có cơng thức hóa học Fe3C xác định đường thẳng nối điểm RKF, có độ cứng cao ≥ 700HB giịn Ngồi tính Xe cịn phụ thuộc vào kích thước hình dạng nó, kích thước nhỏ Xe đỡ giịn Xêmentít có ba dạng: + Xêmentít1: ký hiệu XeI tiết từ pha lỏng có độ hạt lớn + Xêmentít2: ký hiệu XeII tiết từ pha rắn ơstennít có độ hạt nhỏ XeI + Xêmentít3: ký hiệu XeIII tiết từ pha rắn Ferít có độ hạt nhỏ mịn - Pha Grafít (G): bon tự phân bố kim loại, pha mềm giòn tồn gang xám b Tổ chức hai pha - Pha Peclít (P): Khi C = 0,8% có hỗn hợp học tích gọi peclit gồm hai pha (α + Xe) Được hình thành từ dung dịch rắn ơstennít 7270C tùy theo dạng Xe mà có P P hạt - Pha lêđêburít (Lê): Khi C = 4,3% có hỗn hợp học tinh Lêđeeburit gồm hai pha hình thành từ dung dịch lỏng L nhiệt độ 11470C 1.4.3 Phân loại hợp kim Fe-C theo giản đồ trạng thái a Dựa vào % C ta có + Thép: Là hợp kim sắt cácbon có hàm lượng %C < 2,14% + Gang: Là hợp kim sắt cácbon có hàm lượng %C > 2,14% b Căn vào tổ chức giản đồ trạng thái ta có hai loại: Thép Gang trắng - Thép: + Thép trước tích có tổ chức P+α %C < 0,8% + Thép tích có tổ chức P(α+Xe) %C = 0,8% + Thép sau tích có tổ chức P+XeII %C > 0,8% - Gang trắng: + Gang trắng trước tinh có tổ chức: Lê + P + XeII %C < 4,3% + Gang trắng tinh có tổ chức: Lê (P + Xe) %C = 4,3% + Gang trắng sau tinh có tổ chức: Lê + XeI %C > 4,3% 1.4.4 Điểm đường tới hạn nhiệt độ: a Định nghĩa: Là nhiệt độ có thay đổi cấu tạo bên hợp kim trạng thái rắn b Các điểm tới hạn: - A1 = 7270C (đường PSK): Là nhiệt độ tới hạn mà hợp kim Fe-C có cấu tạo bên tổ chức tích thuận nghịch P↔ γ cụ thể: + Khi nung nhiệt độ tới hạn A1: Tại có chuyển biến P→ γ + Khi làm nguội nhiệt độ tới hạn A1: Tại có chuyển biến γ → P Điểm nhiệt độ A1 áp dụng cho tất loại hợp kim Fe-C - A3 = 7270 ÷ 9110C (đường SG): Là nhiệt độ tới hạn thép trước tích có chuyển biến cấu tạo pha α ↔ γ cụ thể: + Khi nung nhiệt độ tới hạn A3: α hòa tan hết vào γ + Khi làm nguội nhiệt độ tới hạn A3: α tách từ γ - Acm = 7270 ÷ 11470C (đường SE): Là nhiệt độ tới hạn cho phép thép sau tích có chuyển biến cấu tạo hai pha XeII ↔ γ cụ thể: + Khi nung nhiệt độ tới hạn Acm: XeII hòa tan hết vào γ + Khi làm nguội nhiệt độ tới hạn Acm: XeII tách từ γ KHÁI NIỆM VỀ GANG 2.1 Giới thiệu chung gang Gang kim loại dùng nhiều cơng nghệ khí chế tạo có nhiều tính chất đáp ứng u cầu công nghệ chế tạo máy Trong loại máy móc tĩnh tại, chi tiết gang có khối lượng khoảng 70% 2.2 Khái niệm Gang hợp kim Sắt - Cácbon (Fe - C), lượng C = 2,14%, khơng lớn 6,67% Ngồi cịn có nguyên tố Mn, S P, Si số tạp chất khác 2.3 Tính chất gang: Gang có số tính chất quan trọng sau đây: + Tính điền đầy khn gang, gang xám, tính chất gang quan trọng Vì chi tiết máy khơng có u cầu đặc biệt thường dùng phương pháp đúc để tạo hình Người ta dùng phương pháp đúc khuôn kim loại, đúc áp lực Các phương pháp đúc tạo chi tiết có hình dạng, kết cấu phức tạp mà khơng cần gia cơng lại Ví dụ đúc thân máy, nắp máy… động ôtô + Độ bền cơ, bền nhiệt: Các loại gang, gang cầu, gang hợp kim có độ bền cơ, bền nhiệt cao Vì người ta thường dùng gang chế tạo chi tiết máy có yêu cầu cao độ chịu mài mịn, ma sát, độ giãn nở nhiệt thấp Ví dụ: Làm bánh đà động ơtơ, xilanh lực hệ thống thủy lực… Tuy nhiên gang có nhược điểm tính hàn, tính cắt gọt kém, dẫn điện kém, độ bền mỏi nhỏ Như chi tiết chịu lực dễ bị mỏi người ta không dùng gang 2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất gang 2.4.1 Cácbon (C): Nếu bon chứa gang dạng hợp chất hóa học Xementít gang gọi gang trắng, C trạng thái tự gang gọi gang xám (Grafít) Sự tạo thành loại gang khác phụ thuộc vào thành phần hóa học tốc độ nguội Nếu tốc độ nguội nhanh gang trắng, tốc độ nguội chậm gang xám 2.4.2 Silic (Si): Là nguyên tố ảnh hưởng nhiều đến cấu trúc tinh thể gang thúc đẩy tạo thành Grafít gang xám, thành phần Si thường cao (1 đến 4,25%) 2.4.3 Mangan (Mn): Nó thúc đẩy tạo thành gang trắng ngăn cản q trình Grafít hóa lượng Mn gang trắng thường cao (từ đến 2,5%) 2.4.4 Phốt (P): Là nguyên tố có hại gang, làm giảm độ bền, tăng độ giịn gang Tuy nhiên P lại làm tăng tính chảy lỗng gang đúc 2.4.5 Lưu huỳnh (S): Là nguyên tố có hại gang, làm giảm tính đúc, giảm độ bền, làm cho gang giịn Do thành phần S gang thường nhỏ 0,15% 2.5 Tổ chức tế vi, thành phần hóa học 2.5.1 Tổ chức tế vi: Đặc điểm tổ chức tế vi quan trọng chi phối đặc điểm khác phần lớn hay toàn bon gang chế tạo máy dạng tự hay Graphit (rất khơng có bon dạng liên kết hay cacbít) Tổ chức tế vi gang chia thành hai phần: phần phi kim loại Graphit hay cacbon tự phần lại kim loại với tổ chức khác nhau: - Pherit: toàn C trạng thái tự - Pherit – Peclit: Khi phần lớn C trạng thái tự C dạng liên kết Các gang khác dạng graphit + Graphit có dạng tấm, phiến, lá: Là dạng tự nhiên đúc (gang xám) + Graphit có dạng cầu trịn: Phải qua biến tính đặc biệt (gang cầu) + Graphit có dạng cụm (tụ tập lại thành đám) qua phân hố từ Xêmentit ( gang dẻo) Chính khác dạng Graphit mà gang có tính cơng dụng khác 2.5.2 Thành phần hoá học cách chế tạo Để có graphit graphit với dạng khác Mỗi loại gang phải có đặc điểm riêng thành phần hoá học cách chế tạo - Thành phần hoá học: Bản thân cacbon yếu tố thúc đẩy tạo thành graphit Trong số nguyên tố gang, nguyên tố silic có ảnh hưởng mạnh đến tạo thành graphit Lượng silic nhiều graphit hố mạnh, cacbon liên kết (Xêmentit) chí khơng có Vì người ta coi gang hợp kim ba cấu tử Fe – C – Si 10 Trong gang cịn có ngun tố khác thúc đẩy tạo thành cacbit (còn gọi gây hoá trắng gang) hay chống lại graphit hoá Chúng đưa vào có chủ định chúng tạp chất Bảng 2-1 Thành phần hoá học gang Loại Gang C Si Mn S P Trắng 3,3 – 3,6 0,4 – 1,2 0,25 – 0,8 0,06 – 0,20 0,05 – 0,20 Xám 3,0 – 3,7 1,2 – 2,5 0,25 – 1,00 < 0,12 0,05 – 1,00 Cầu 3,0 – 4,0 1,8 – 3,0 0,10 – 0,80 < 0,03 < 0,01 Dẻo 2,0 – 2,6 1,0 – 1,6 0,20 – 1,00 0,04 – 0,20 < 0,20 - Tốc độ nguội đúc cách chế tạo Yếu tố ảnh hưởng đến graphit hoá tốc độ nguội đúc Làm nguội chậm thúc đẩy tạo thành graphit, làm nguội nhanh thúc đẩy tạo thành cacbit (tạo gang trắng gây biến trắng) Như lượng Si tốc độ nguội ảnh hưởng lớn đến tạo thành graphit, dạng graphit khác tạo thành phương pháp khác Gang xám với graphit hình thành dễ dàng đơn giản đúc thơng thường Gang cầu với graphit cầu hình thành từ biến tính đặc biệt gang lỏng thơng dụng (gang xám)… CÁC LOẠI GANG 3.1 Gang trắng 3.1.1 Thành phần tổ chức C a Thành phần: C = (3,3 ÷ 3,6) % Si = (0,4 ÷ 1,2 )% Mn= (0,25 ÷ 0,8)% S = (0,06 ÷ 0,2)% P = (0,05 ÷ 0,1) % b.Tổ chức C: Tồn dạng Fe3C pha chiếm tỷ lệ lớn (50% tổ chức gang) 3.1.2 Tính chất a Lý tính: Trên bề mặt gãy gang có màu sáng trắng Cacbon dạng hợp chất hóa học Fe3C gọi gang trắng b Cơ tính: 11 Do Cacbon dạng Fe3C nên gang cứng (650÷700)HB giịn Do khơng thể gia cơng cắt gọt, dùng gang trắng để làm chi tiết máy có độ xác cao + Độ dẻo, độ bền thấp + Có khả chịu mài mịn tốt c Tính kinh tế Phương pháp chế tạo gang trắng đơn giản, giá thành rẻ 3.1.3 Công dụng - Do gang trắng cứng có tính chống mài mòn tốt nên dùng làm chi tiết yêu cầu độ cứng cao bề mặt làm việc điều kiện chịu mài mòn như: bi nghiền, bề mặt trục cán, mép lưỡi cày, bề mặt vành bánh xe lửa… - Cần ý khơng làm tồn chi tiết gang trắng, dễ bị gãy, vỡ, nên tạo cho lớp bề mặt gang trắng lõi gang Graphit Muốn bề mặt bị biến trắng, người ta làm nguội nhanh bề mặt vật đúc - Phần lớn gang trắng dùng để sản xuất thép, phần dùng để ủ thành gang dẻo 3.2 Gang xám 3.2.1.Thành phần tổ chức C a Thành phần C = (3 ÷ 3,7)% Si = (1,2 ÷ 2,5 )% Mn = (0,25÷1,0)% S < 0,12% P = (0,05÷ 1,0) % b Tổ chức tế vi Gang xám loại gang mà phần lớn Cacbon dạng tự (gọi Graphit) Graphit gang xám có dạng (hay phiến) cong tự nhiên Do graphit có màu xám nên mặt gãy gang có màu xám c Phân loại Tùy theo mức độ tạo thành Graphit mạnh hay yếu, gang xám chia tổ chức sau : - Gang xám Ferit: Có mức độ tạo thành Graphit mạnh nhất, tất Cacbon dạng tự do, khơng có xementit, có pha: Graphit kim loại Ferit - Gang xám Ferit - Peclit: Có mức độ tạo thành Graphit mạnh, lượng Cacbon liên kết (Fe3C) khoảng 0,1 ÷ 0,6% tạo kim loại Ferit – Peclit - Gang xám Peclit: Có mức độ tạo thành Graphit bình thường, lượng Fe3C khoảng 0,6 ÷ 0,8 % tạo nên kim loại Peclit 3.2.2 Tính chất 12 1.5.6 Bài tập vận dụng Bài 1: Một phôi hàn vật liệu thép C45 bị biến cứng bề mặt, cần nhiệt luyện để cải thiện tính gia cơng cắt gọt, hãy: - Chọn phương pháp nhiệt luyện - Nêu trình tự bước tiến hành - Cho biết q trình chuyển biến tổ chức nung nóng làm nguội Bài giải Chọn phương pháp nhiệt luyện Một phôi hàn vật liệu thép C45 bị biến cứng bề mặt, cần nhiệt luyện để cải thiện tính gia công cắt gọt ta phải chọn phương pháp nhiệt luyện ủ hồn tồn thép có hàm lượng bon cao C = 0,45% Trình tự bước tiến hành - Nung nóng tồn phơi đến t0nung = Ac3 + (20 ÷ 40)0c Theo giản đồ trạng thái Fe-C phương pháp chọn tương đối ta có T0nung = (911 – ) + (20 ÷ 40) = 827 ÷ 8470c - Giữ nhiệt nhiệt độ t0 = 827 ữ 8470c thi gian hp lý (khong ẳ thời gian nung) - Làm nguội chậm lò Quá trình chuyển biến tổ chức nung nóng làm nguội - Khi nung nóng giữ nhiệt: Peclit + Ferit chuyền biến thành Ốttelit + Ferit cuối chuyển biện thành Ốttelit - Khi làm nguội chậm: Ốttelit chuyền biến thành Ốttelit + Ferit cuối chuyền biến thành Peclit + Ferit Bài 2: Để đục nguội, vật liệu thép Y9A đạt độ cứng phần lưỡi cắt từ 58 – 60HRC, phần thân đạt độ cứng từ 40 – 45HRC, hãy: - Lựa chọn phương pháp nhiệt luyện - Nêu trình tự bước tiến hành - Cho biết trình chuyển biến tổ chức Bài giải Chọn phương pháp nhiệt luyện Theo yêu cầu để đục nguội, vật liệu thép Y9A đạt độ cứng phần lưỡi cắt từ 58 – 60HRC, phần thân đạt độ cứng từ 40 – 45HRC ta chọ phương pháp nhiệt luyện tơi phận tự ram Trình tự bước tiến hành - Nung nóng tồn đục nguội đến t0nung = Ac1 + (30 ÷ 50)0c = 757 ÷ 7770c - Giữ nhiệt nhiệt độ t0 = 757 ÷ 7770c thời gian hợp lý - Làm nguội: + Nhúng phần lưỡi đục vào nước khoảng 2s/10mm chiều dầy nhấc sang môi 57 trường dầu, nhiệt độ phần than cịn khoảng 350 ÷ 4000c nhấc đục để nhiệt độ phần thân truyền xuống phần lưỡi đục + Quan sát phần lưỡi cắt thấy suất mầu vàng rơm (Mầu tương ứng với độ cứng 60HRC) nhúng tồn đục vào dầu để nguội đến nhiệt độ thường Q trình chuyển biến tổ chức nung nóng làm nguội + Phần lưỡi đục - Khi nung nóng giữ nhiệt: Peclit + Xêmentit chuyền biến thành Ốttelit + Xêmentit - Khi làm nguội nước: Ốttelit + Xêmentit chuyền biến thành Ốttelit nguội + Xêmentit - Khi làm nguội dầu: Ốttelit nguội + Xêmentit chuyền biến thành Macstensit + Xêmentit - Tự ram: Macstensit + Xêmentit chuyền biến thành Macstensit ram + Xêmentit + Phần thân đục Thân đục không lên tổ chức Peclit + Xêmentit HÓA NHIỆT LUYỆN 2.1 Khái niệm, Mục đích 2.1.1 Khái niệm Hố nhiệt luyện phương pháp kết hợp tác dụng nhiệt với q trình hố học bão hồ bề mặt thép hay nhiều nguyên tố chọn, để làm thay đổi thành phần hoá học, thay đổi tổ chức, thu tính chất ý muốn 2.1.2 Mục đích - Tăng độ cứng tính chống mài mòn, độ bền mỏi chi tiết Mục đích giống tơi bề mặt hiệu cao Phương pháp thấm cacbon, thấm cacbon -nitơ, thấm nitơ nhằm mục đích - Nâng cao tính chống ăn mịn điện hố, ăn mịn hố học, chịu axit 2.2 Những hình thức hố nhiệt luyện thường dùng 2.2.1 Thấm cacbon (Xementit hoá) Là phương pháp làm cho cacbon thấm vào mặt thép với tỷ lệ cacbon cao Sau thấm đem tơi mặt ngồi có độ cứng cao cịn bên giữ độ dẻo dai Thấm cacbon thấm thể rắn, lỏng, khí Thể rắn dùng nhiều nhất: a Thấm cacbon thể rắn - Cho vật vào hộp sắt, phần không thấm ămiăng (đất sét) để ngăn cách chúng với với thành hộp 25mm phủ thuốc thấm nên Cho mẫu thử vào đậy kín hộp lại Đưa hộp vào lị nung 900-9200C - Khi nung than gỗ C + CO2 muối → CO → phân tích nguyên tử cacbon khuyếch tán vào bề mặt thép Tuỳ theo mặt muốn thấm dày hay mỏng mà ta giữ thời gian dài hay ngắn 58 - Sau thấm cacbon phải nhiệt luyện: Vì mặt ngồi tăng tỷ lệ C từ 0,8-1,1% cịn độ cứng chưa đạt yêu cầu, mặt khác sau thấm hạt thép lớn giữ lâu nhiệt độ cao nên tính thấp phải tiến hành bước nhiệt luyện: - Thường hoá : Nhiệt độ nung 900 đến 9400C để làm nhỏ hạt ruột - Tôi: Để làm cứng bề mặt, nhiệt độ nung 750 đến 7700C - Ram: Để khử ứng suất, nhiệt độ nung < 2000C b Thấm cacbon thể khí - Chất thấm khí CO khí thiên nhiên dạng cacbuahyđrơ, người ta dẫn khí vào lị với tốc độ thổi định: Để tránh khí độc hại pha trộn với khí bên ngồi lị phải thật kín Nhiệt độ thấm 900 – 9500C - Q trình hố học xảy qua giai đoạn tương tự thấm trạng thái rắn Bề mặt thép hấp thụ ngun tử hoạt tính sau khuyếch tán sâu vào kim loại lớp thấm - Ưu điểm: + Năng suất cao, giá thành hạ + Chất lượng kim loại tốt, hạt nhỏ biến dạng + Có thể sau thấm + Điều kịên lao động tốt dễ khí hố tự động hố c Thấm cacbon thể lỏng Chất thấm hỗn hợp chất SiC = (6 -10%); chất xúc tác Na2CO3 = (75 85%); chất gây tính chảy lỗng tốt NaCl = (10 -15%) Q trình nung nóng xảy phản ứng sau: SiC + 2Na2CO3 = Na2O + Na2SiO3 + 2CO + C (nguyên tử) SiC + 3Na2CO3 = 2Na2O + Na2SiO3 + 4CO 2CO -> CO2 + Cnguyên tử Những nguyên tử cacbon hoạt tính thấm kim loại Có thể dùng dầu hoả làm chất thấm 2.2.2 Thấm Nitơ - Chất thấm NH3, nhiệt độ thấm tiến hành hai khoảng: 500-5200C 600-6200C Khí NH3 bị phân tích nhiệt tạo N nguyên tử hoạt tính Nguyên tử N hoạt tính bị mặt thép chi tiết hấp thụ khuyếch tán sâu vào - Thấm nhiệt độ thấp lớp thấm bền, hơn, suất thấp lâu - Khác với thấm C chỗ: Trước thấm N, chi tiết phải nhiệt luyện ram cao, sau thấm N không qua nhiệt luyện - Ưu điểm: Làm cho bề mặt thép có lớp Nitơrit cứng 70HRC có khả chống mài mòn tốt, chống mỏi, chống oxi hoá 59 - Nhược điểm: Thấm N lâu, đắt nên áp dụng cho chi tiết nhỏ, quan trọng đồ mỹ phẩm 2.2.3 Thấm Xianua - Là phương pháp thấm đồng thời C N Phương pháp tiến hành giống thấm C - Chất thấm thể rắn FeroxianuaKali K4Fe(CN)6 gọi muối vàng K3Fe(CN)6 gọi muối đỏ - Chất thấm thể khí là: CO, NH3, khí tự nhiên - Thường hay dùng chất thấm thể lỏng NaCN - Nhiệt độ nung tuỳ theo ý muốn thấm cacbon hay thấm nitơ để chọn cho thích hợp - Ưu điểm: + Có ưu điểm hai cách thấm C N + Tạo nên bề mặt bóng, đẹp cho sản phẩm Câu hỏi ôn tập chương Câu 1: Trình bày phương pháp tơi nhiệt luyện Câu 2: Trình bày khái niệm, mục đích hóa nhiệt luyện phương pháp thấm bon Câu 3: Hãy cho biết nhiệt luyện ? Tác dụng nhiệt luyện để làm ? Khi nhiệt luyện sản phẩm cụ thể yếu tổ ảnh hưởng đến trình nhiệt luyện Câu 4: Hãy cho biết độ thấm tôi.? Cách xác định nhiệt độ phương pháp chọn môi trường làm nguội ? Câu 5: Khi nhiệt luyện chi tiết cụ thể, thường sẩy dạng khuyết tật ? nguyên nhận biện khắc phục ? Câu 6: Để cải thiện tính gia cơng cắt gọt cho chi tiết trục bị biến cứng sau trình hàn người ta phải nựa chọn phương pháp nhiệt luyện.? Cho biết mục đích phân loại phương pháp Câu 7: Một phơi hàn vật liệu thép C45 bị biến cứng bề mặt, cần nhiệt luyện để cải thiện tính gia cơng cắt gọt, hãy: - Chọn phương pháp nhiệt luyện - Nêu trình tự bước tiến hành - Cho biết trình chuyển biến tổ chức nung nóng làm nguội Câu 8: Để đục nguội, vật liệu thép Y9A đạt độ cứng phần lưỡi cắt từ 58 – 60HRC, phần thân đạt độ cứng từ 40 – 45HRC, hãy: - Lựa chọn phương pháp nhiệt luyện - Nêu trình tự bước tiến hành - Cho biết trình chuyển biến tổ chức Câu 9: Hãy vẽ sơ đồ quy trình ủ đẳng nhiệt 60 CHƯƠNG 6: DẦU, MỞ BÔI TRƠN, NHIÊN LIỆU VÀ DUNG DỊCH LÀM MÁT DẦU, MỠ BÔI TRƠN 1.1 Dầu bôi trơn 1.1.1 Công dụng - Bôi trơn cho bề mặt ma sát chi tiết chuyển động Nhờ có dầu nhờn tạo thành lớp đệm bề mặt chi tiết chuyển động tương nhau, giảm mài mịn, giảm tiêu hao công suất, tăng tuổi thọ cho chi tiết - Làm kín: Nhờ có độ nhớt cao dầu nhờn có tác dụng làm kín cho phận Ví dụ làm kín vịng găng, xi lanh, piston buồng cháy động …vv - Làm mát: nhờ có dầu nhờn bơi trơn nhận nhiệt bề mặt ma sát có tác dụng làm mát - Bảo vệ bề mặt chi tiết: nhờ lớp dầu nhờn phủ bề mặt có tác dụng chống ơxi hóa, bảo vệ bề mặt khơng bị han gỉ 1.1.2 Tính chất - Độ nhớt dầu: Là khả lưu động dầu đặc trưng độ nhớt động học, dầu có độ nhớt cao khả bơi trơn, làm kín tốt, song làm tăng sức cản lưu động khó đưa tới vị trí xa bơm dầu khe hở nhỏ, xẩy thiếu dầu bôi trơn cục số phận - Khả chịu nhiệt: khả trì độ nhớt nhiệt độ chi tiết cần bơi trơn thay đổi, tính chất quan trọng đa số dầu giảm độ nhớt nhiệt độ tăng ngược lại, người ta dùng phụ gia đặc biệt pha vào dầu - Ít bị biến đổi tính chất lý hóa: Đây tính chất quan trọng nhằm đảm bảo khả bơi trơn dầu q trình làm việc dầu bị lẫn nước, tạp chất có xăng, điêsel, sản phẩm khí cháy vv - Khả bảo vệ bề mặt chi tiết: Đó khả hình thành màng dầu ngăn cản tiếp xúc ôxi với bề mặt liên kết điều kiện khác (áp suất, nhiệt độ) 1.1.3 Phân loại a Phân loại theo phương pháp làm Có loại: - Dầu tinh chế phương pháp axit – kiềm - Dầu tinh chế phương pháp axit – tiếp xúc (dùng sét hoạt tính) - Dầu tinh chế dung môi chọn lọc - Dầu tinh chế phương pháp sử lý hiđro b Phân loại theo nguồn gốc dầu Có loại: - Dầu có nguồn gốc từ dầu mỏ 61 - Dầu tổng hợp: Được điều chế q trình hố học khơng có xuất xứ từ dầu mỏ c Phân theo cấp chất lượng: - Theo (ΓOCT) Nga có nhóm dầu A, Б, B, Γ, Δ, E Trong đó: Chất lượng dầu loại sau cao loại trước - Theo tiêu chuẩn Viện dầu mỏ Mỹ (API-1970): Có loại + Dầu bơi trơn cho động xăng: Có loại SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH Trong chất lượng dầu loại sau cao loại trước, loại từ SA đến SF khơng cịn sử dụng xe đời + Dầu bôi trơn dùng cho động điesel, có loại CA,…,CH chất lượng dầu loại sau cao loại trước Các loại CA, CB, CC khơng cịn sử dụng 1.1.4 Kí hiệu dầu a Theo tiêu chuẩn Nga (ΓOCT) - Dầu dùng cho động chạy xăng có loại: AC – 10 (M-10Б1); AK – 15 ; AK 3Π– 10 Trong đó: + Chữ A: Dầu dùng cho động xăng + Chữ C (K): Dầu lọc phương pháp tinh chế + Con số sau (-) độ nhớt dầu tính xentistốc (cst) 1000 C + Số 3: Chỉ chất phụ gia tổng hợp - Dầu dùng cho động điesel: Có loại ДΠ-11 (Dp-11), Dp-14, MT-16p Trong đó: + Chữ D dầu dùng cho động điesel + p dầu có pha chất phụ gia + Con số sau (-) độ nhớt dầu tính xentistốc (cst) 1000 C b Theo tiêu chuẩn J – 3000d SAE-1970 (Hội kỹ sư tơ hoa kì) Hoa kì nước tây âu sử dụng kí hiệu SAE theo cấp độ nhớt dầu Có loại - Kí hiệu dầu đơn cấp (dầu dùng theo mùa) có loại: + Dầu dùng cho mùa đông: SAE0W, SAE5W, SAE10W…SAE 60W + Dầu dùng cho mùa hè: SAE0, SAE5, SAE10 … SAE 60 Trong đó: + Các số 5, 10…60 độ nhớt 1000C mùa hè -180C mùa đông, chữ W dầu dùng cho mùa đơng - Kí hiệu dầu nhờn đa cấp (dùng cho mùa hè mùa đơng) ví dụ SAE20W- 40 có nghĩa nhiệt độ thấp dầu có độ nhớt giống dầu SAE20W cịn nhiệt độ cao có độ nhớt giống SAE40 c Theo tiêu chuẩn viện dầu mỏ Hoa kì API: Hiện có loại 62 - Dầu dùng cho động xăng: SH năm 1993, SJ năm 1996 thay cho loại dầu khác cho động xăng - Dầu dùng cho động điesel: CF – bắt đầu dùng năm 1990 thay cho dầu CE; CF – bắt đầu dùng năm 1994 dùng cho động điesel kỳ; CG – bắt đầu dùng năm 1995 thay cho loại dầu CD, CE CF – Hiện nước ta nước giới đa số phân loại chất lượng dầu nhờn theo độ nhớt Hoa kỳ 1.1.5 Dầu truyền động a Khái niệm: Dầu truyền động gọi dầu bánh răng, chúng thuộc nhóm dầu có chức chủ yếu để bôi trơn Trong cấu truyền động bánh bánh côn xoắn, bánh trụ nghiêng… xe tơ, chúng có đặc điểm điều kiện làm việc khắc nghiệt phải chịu tải trọng cao, chịu nhiệt độ cao (125 – 2500C) Do dầu truyền động cần phải có độ nhớt cao, có khả chịu nhiệt độ cao, có tính bám dính tốt có khả giảm mài mòn hệ truyền động mà giảm tiêu hao công suất ma sát gây Nguyên liệu sản xuất dầu truyền động dầu trưng cất, chủ yếu dầu cặn dầu hỗn hợp Trong người ta pha chế dung mơi đặc biệt để đảm bảo tính hoá lý dầu nhằm đảm bảo khả chống xi hố, chống bọt, chống kết dính, chổng gỉ ăn mòn Đồng thời làm tăng số độ nhớt, giảm nhiệt độ đông đặc b Phân loại: Dầu truyền động có nhiều loại, với nhiều hãng sản xuất khác nên có nhiều cách phân loại - Phân loại theo tiêu chuẩn Nga (ΓOCT) + Nhóm A: Dầu truyền động khơng có phụ gia có phụ gia mài mịn + Nhóm Б: Dầu truyền động có phụ gia chống mài mịn - Nhóm B: Dầu truyền động có phụ gia chống mài mịn, chống xước hoạt tính cao - Phân loại theo tiêu chuẩn SAE API (phân theo cấp độ nhớt) Dầu truyền động chia thành nhóm gồm: SAE 75W, SAE 80W, SAE 85W, SAE 90W, SAE 140W, SAE 250W Trong đó: + Các chữ số độ nhớt theo phương pháp Saybolt 900C + Chữ W dầu truyền động cho mùa đơng Loại khơng có chữ W dùng cho mùa hè Để thuận lợi cho sử dụng người ta sản xuất loại dầu dùng cho hai mùa loại: SAE 80W – 140, SAE 80W – 90 ý nghĩa sử dụng giống dầu bôi trơn động - Phân loại theo tiêu chuẩn API (phân loại theo chức năng) 63 Có nhóm GL – 1, GL – 2, GL – 3, GL – 4, GL – 5, GL – Các nhóm dầu dùng cho loại truyền động khác truyền động bánh côn, bánh xoắn, bánh hy-po-it c Kí hiệu: - Theo (ΓOCT) Nga có loại sau: TAp – 15 TAp – 15B - Theo SAE có loại: SAE80W, SAE90W, SAE80 – 140 SAE80W -90, SAE80W – 140 Nếu có chữ EP HD loại có phụ gia chống mài mịn 1.1.6 Dầu thuỷ lực a Chức tính chất: Dầu thuỷ lực hay gọi chất lỏng thuỷ lực sử dụng hệ thống thuỷ lực ô tô hệ thống phanh, hệ thống lái, hệ thống nâng thùng xe - Để hệ thống thuỷ lực làm việc cần có loại dầu thuỷ lực môi trường truyền lượng Mặc dù hệ thống thuỷ lực chất lỏng thuỷ lực có tác dụng định việc bôi trơn, chức chúng truyền lực, chúng khơng thuộc nhóm dầu bơi trơn - Ngồi tính chất loại dầu nói chung độ nhớt cần phù hợp tính nhớt – nhiệt tốt ( số độ nhớt cao), tính chống xi hố, tính chống mài mịn, tính chống ăn mịn Các tính chất đặc trưng riêng chất lỏng thuỷ lực là: + Độ nén nhỏ: Tức chất lỏng phải có khả chịu nén cao Tỷ trọng dầu có liên quan tới độ nhớt độ nén, ảnh hưởng đến công suất truyền thuỷ lực + Khả thích hợp cao vật liệu làm kín: Không làm mủn, làm trương nở chi tiết cao su + Khả tách khí chống tạo bọt : Đặc tính có liên quan tới chức làm tăng độ nhám dầu + Khả đảm bảo độ cao: Loại bỏ chất bẩn kể sản phẩm q trình mài mịn b Phân loại dầu thuỷ lực: Chất lỏng thuỷ lực có nhiều loại Chúng có nguồn gốc thành phần khác Sau số chất lỏng thuỷ lực chủ yếu: - Chất lỏng thuỷ lực gốc dầu khống: Đây nhóm sản phẩm quan trọng sử dụng rộng rfi Chúng sản xuất từ phân đoạn dầu gốc tinh chế sâu, không pha phụ gia có phụ gia độ nhớt, chống mài mịn, chống ăn mịn, chống xi hố… Loại chất lỏng thuỷ lực thích hợp với hầu hết loại vật liệu, có khoảng nhiệt độ làm việc rộng giá thành tương đối nhỏ, có khả tự bôi trơn tốt Nhược điểm chúng khả chống cháy - Chất lỏng thuỷ lực tổng hợp: Là loại chất lỏng có nguồn gốc sản phẩm tổng hợp hữu cácPolyglycol, silycon… Các chất vừa có tính truyền lực tốt, vừa chịu nhiệt độ cao Chúng thích hợp làm chất lỏng truyền lực cho thiết bị làm việc nơi có nhiệt độ cao hầm, lị Các xưởng luyện thép, đúc gang… 64 - Chất lỏng thuỷ lực dạng nhũ tương: Gồm nhũ tương dầu nước nhũ tương nước dầu Các chất xếp vào nhóm HFAE HFB theo bảng phân loại dầu thuỷ lực Các loại chất lỏng dễ bị vi khuẩn làm giảm chất lượng hư hỏng c Kí hiệu: - Theo kí hiệu Nga - Nhóm dầu phanh gốc glycol: Được kí hiệu (ΓTҖ) - Nhóm dầu phanh gốc thực vật: Được kí hiệu (ЭCK) (БCK) - Theo kí hiệu Mỹ (D.O.T) Có loại: DOT 3, DOT 4, DOT 1.2 Mỡ bôi trơn 1.2.1 Đặc điểm: Mỡ bôi trơn sản phẩm pha chế từ dầu nhờn với chất phụ gia (thuộc nhóm đất sét) để tạo thành sản phẩm mỡ nhờn (q trình xà phịng hóa) Mỡ bơi trơn có tác dụng: - Bơi trơn dùng cho vị trí khơng thể dùng dầu nhờn (do phức tạp kết cấu), không tổ chức dầu bôi trơn từ bơm dầu đến - Làm kín - Chống gỉ 1.2.2 Tính chất -Tính ổn định: khả giữ tính tính chất lý hóa chủ yếu mỡ nhờn điều kiện nhiệt độ áp suất lớn - Tính chống ơxi hóa: khă chống lại tượng ơxi hóa mỡ nhờn điều kiện bảo quản sử dụng - Tính khiết: khả khơng bị lẫn tập chất nước, tro, tạp chất học q trình bảo quản sử dụng -Tính ăn mòn: khả dầu với loại vật liệu khác bôi trơn dầu không ăn mòn phá hủy bề mặt chúng 1.2.3 Phân loại a Dựa theo tính chất làm đặc: Có nhóm - Mỡ bơi trơn gốc xà phịng: Nhóm mỡ có tính chất làm đặc loại xà phòng xà phòng kim loại kiềm, xà phịng lim loại kiềm thổ… - Mỡ bơi trơn gốc sáp (Hiđrơcacbon): Nhóm mỡ bơi trơn có chất làm đặc hiđrơ cacbon rắn có nhiệt độ nóng chảy cao Parafin, Seredin… - Mỡ bơi trơn gốc vơ cơ: Nhóm mỡ có chất làm đặc chất vô như: Silicagen, đất sét… - Mỡ bơi trơn gốc hữu cơ: Nhóm mỡ có chất làm đặc chất hữu rắn chịu nhiệt độ nước, thông thường loại mỡ có gốc Polime b Phân loại theo cơng dụng: Có nhóm 65 - Mỡ bơi trơn thơng dụng: Là loại mỡ dùng hầu hết phận ô tô, xe máy với phạm vi nhiệt độ sử dụng từ 50 – 2000C phân biệt theo độ nóng chảy thành nhóm: + Mỡ bơi trơn nóng chảy thấp: Có nhiệt độ làm việc từ 40 – 700C Được sử dụng vị trí làm việc có nhiệt độ thấp làm mỡ bảo quản + Mỡ bơi trơn nóng chảy trung bình: Có nhiệt độ làm việc từ 60 – 1000C Loại dùng hầu hết loại ô tô, xe máy + Mỡ bơi trơn có nhiệt độ nóng chảy cao: Nhóm có nhiệt độ làm việc từ 120 –1800C Thường dùng cho vị trí có nhiệt độ cao loại tàu hoả, máy kéo - Mỡ bôi trơn chuyên dụng: Là loại mỡ dùng cho phận máy móc theo quy định nhà thiết kế, chế tạo mà khơng thay tuỳ tiện Thuộc nhóm mỡ có loại: Mỡ đồng hồ, mỡ hàng hải, mỡ đường sắt, mỡ động máy bay… c Phân loại mỡ bôi trơn theo NLGL (Viện mỡ bôi trơn quốc gia Mỹ) - Ngày hãng nước phân loại độ cứng mỡ nhờn dựa độ xuyên kim(theo tiêu chuẩn ASTM Mỹ) Bảng 3-1 Phân loại mỡ bôi trơn theo NLGL NLGI Độ xuyên kim Mô tả 000 445-4475 Gần lỏng 00 430-440 Đặc biệt mềm 355-385 Rất mềm 310-340 Mềm 265-295 Hơi mềm 220-250 Trung bình 175-205 Cứng 130-160 Rất cứng 085-115 Đặc biệt cứng 1.2.4 Kí hiệu a Theo tiêu chuẩn Nga (ΓOCT) - Mỡ bơi trơn nóng chảy thấp có loại: AФ70 (mỡ bảo quản) Mỡ ЦИАТИМ – 201, ЦИΑТИΜ – 203 - Mỡ bơi trơn nóng chảy trung bình có loại: YC -1, YC – 2, YCC – A nước ta thường dùng YC – cho vú mỡ phần gầm xe ô tô - Mỡ bôi trơn nóng chảy cao, có loại YT – (còn gọi mỡ – 13), HK – 50 66 b Theo tiêu chuẩn hãng sản xuất - Cơng ty BP có loại : BP Grease C2, BP Specis FM, BP Grease L… - Công ty Castron có loại: Castron LM, Castron AP – 3, Castron EPL – 2, Castron MS – 3… - Công ty Vidamo, có loại Vidamo MU – 2, Vidamo EP – 2, Cana 1- 13… DUNG DỊCH LÀM MÁT 2.1 Khái niệm: Trong trình động làm việc nhiều chi tiết thường xuyên tiếp xúc với khí cháy, nên có nhiệt độ cao khơng tản nhiệt tích tụ nhiệt độ làm cho tính chi tiết thay đổi, chi tiết nhanh chóng bị hủy phá hỏng Vì động dều phải bố trí hệ thống làm mát 2.2 Thành phần chất làm nguội a Nước làm mát động cơ: Trên động đốt người ta dùng nước làm dung môi để truyền nhiệt mơi trường bên ngồi kết hợp với làm mát khơng khí Nước sử dụng hệ thống làm mát phải nước nước mềm, nước đáp ứng yêu cầu hệ thống làm mát nước rẻ tiền dễ kiếm, có khả hấp thụ nhiệt nhanh truyền nhiệt nhanh Nước ăn mịn ơxi hóa loại kim loại, nhiệt độ động đặc thấp, nhiệt độ sơi cao vv Tuy nhiên với nước có khí hậu hàn đới nhiệt độ mơi trường mùa đơng thấp dùng nước (có nhiệt độ đơng đặc 00C khơng tuần hồn làm mát động được, đồng thời đông đặc thể tích nước tăng lên thêm 9% điều gây nguy hiểm làm nứt vỡ nắp xilanh két làm mát nước Vì người ta pha vào nước chất chống đông) b Chất chống đông - Công dụng: + Hạ thấp nhiệt độ đông đặc nước làm mát động + Tăng điểm sôi nước làm mát, giảm tổn thất bốc nước làm mát có nhiệt độ cao Chống lắng cặn chất ăn mòn kim loại hệ thống làm mát + Chống tạo bọt ngăn cản tạo bọt khí nước làm mát: Bọt khí bong bóng khí nên khơng thể dẫn nhiệt chất lỏng, nước làm mát có nhiều bọt hiệu hệ thống làm mát giảm - Các loại chất chống đơng: Có hai loại chất chống đơng: - Ethylenglycơn là: loại có silicát cao loại có silicát thấp Hầu hết loại độngcơ tô sử dụng loại chất chống đông silicát cao động có thân máy, nắp máy hợp kim nhôm Với động thân máy, nắp máy gang người ta dùng loại silicát thấp c Sử dụng chất làm nguội động 67 - Hỗn hợp làm nguội động cơ: Người ta thường sử dụng hỗn hợp dung môi làm mát gồm 1/2 H2O, 1/2 Ethylenglycôn dùng hầu hết xe, hỗn hợp có đặc điểm - Điểm đông đặc dung dịch -370C - Điểm sôi dung dịch 1280C - Giúp bảo vệ phận kim loại hệ thống làm mát khỏi ăn mịn đóng cặn NHIÊN LIỆU 3.1 Xăng ô tô 3.1.1 Thanh phần - Xăng chất lỏng trong, không màu, dễ bốc hơi, dễ cháy, có mùi, khơng hồ tan vào nước Xăng có trọng lượng riêng từ 0,7 ÷ 0,775g/cm³ Trong xăng chứa khoảng 86% cacbon, gần 14% hiđrơ , ngồi cịn số tạp chất khác không đáng kể oxi, nitơ, lưu huỳnh - Xăng sản phẩm trinh tinh chế dầu mỏ Hiện người ta hay sử dụng phương pháp crăcking nhiệt, crăcking xúc tác, tái sinh Bản chất trình đưa dầu thơ vào thiết bị chưng cất khoảng nhiệt độ khác nhẹ xăng chuyển qua phần ngưng tụ nhiệt độ thấp để chuyển thành trạng thái lỏng 3.1.2 Tính chất - Xăng nhiên liệu lỏng dễ bốc hơi, cháy có mùi dễ nhận biết, khơng hịa tan nước - Xăng dùng cho động phải đảm bảo yêu cầu sau: + Tính bốc tốt để máy dễ khởi động + Tính chống kích nổ: Sự kích nổ tượng cháy khơng bình thường xăng gây nên tiếng gõ kim loại động làm cho động nóng, chi tiết máy nhanh mịn Để chống kích nổ người ta pha vào xăng lượng Teetrătyn chì nhỏ ( gọi xăng pha chì) + Sự ổn định cao hóa học khơng tạo lớp nhựa thùng chứa, tạo nên lớp muội than buồng cháy động + Khơng có tạp chất ăn mịn cặn bẩn + Không làm han gỉ chi tiết động 3.1.3 Phân tích thêm (Giải thích thêm) - Tính bay hơi: Là q trình chuyển từ thể lỏng sang thể Nó ảnh hưởng tới hai trình khởi động vận hành động Xăng bay nhanh dễ khởi động trời lạnh, phân phối nhiên liệu cho xi lanh tốt hơn, tăng tốc độ cháy Song tính bay cao gây nên nghẹt (gây nút khí hệ thơng nhiên liệu) làm cản trở dịng chảy nhiên liệu đường ống - Khả chống kích nổ: Được xác định số ốc tan, sô ốctan xăng xác định cách kiểm tra phịng thí nghiệm, số ốctan 68 cao khả chống kích nổ tốt Đây số quan trọng thường ghi cột bán xăng, động có tỷ số nén cao phải chọn xăng có số ốctan cao ngược lại liệu - Có khả chống lại ăn mòn phận kim loại hệ thống nhiên - Có khả ức chế q trình ơxi hóa, ngăn chặn hình thành cặn bẩn hệ thống nhiên liệu - Tính cháy: Là tiêu quan trọng, có tiêu sau: + Nhiệt độ chớp lửa: Là nhiệt độ thấp hiểu chỉnh áp suất khơng khí mà sử dụng lửa thử làm cho xăng bắt cháy + Nhiệt độ tự cháy: Là nhiệt độ xăng tự bốc cháy + Nhiệt lượng: Là lượng nhiệt phát sinh đốt cháy hoàn toàn đơn vị khối lượng xăng mẫu điều kiện thí nghiệm - Tính hịa tan: Là khả hòa tan xăng với dung môi hữu số chất vô 3.1.3 Kí hiệu xăng - Theo TCVN 5690 - 92 quy định xăng ơtơ sau: + Xăng thường: Có ỐC - TAN RON = 83 – 86 + Xăng cao cấp: Có ỐC – TAN RON = 92 – 96 + Xăng đặc biệt: có ỐC - TAN RON = 98 - Theo kí hiệu Nga: Xăng 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 nhỏ - Xăng sinh học : Xăng sinh học ký hiệu “EX” (trong đó, X % ethanol nhiên liệu biến tính cơng thức pha trộn xăng sinh học) Hiện thị trường có xăng sinh học E5 - Các nước tư bản(Anh, Mỹ…) Dùng chữ MOGAS loại xăng dùng cho ôtô - Xăng Mogas : Mogas chữ viết tắt cụm từ Motor Gasoline - xăng thương mại dùng cho động Còn số 90, 92, 95 trị số ốc-tan Ron xăng Những số biểu thị khả chống kích nổ xăng Xăng Mogas 95 có khả chống kích nổ tốt 3.2 Nhiên liệu dieeseL 3.2.1 Thành phần: Nhiên liệu diesel chất lỏng suốt có màu nâu hung, lượng riêng 0,78 – 0,86g/cm3 Nó có tính bay tốt, có độ nhớt thích hợp 3.2.2 Những tính chất nhiên liệu diesel - Tính bay hơi: Là q trình chuyển từ thể lỏng sang thể Tính chất nàt quan trọng có ảnh hưởng lớn đến trình tạo hỗn hợp buồng đốt động 69 - Tính tự bốc cháy: Là tiêu quan trọng, có tiêu sau: + Nhiệt độ chấp lửa: Là nhiệt độ thấp hiểu chỉnh áp suất khơng khí mà sử dụng lửa thử làm cho nhiên liệu điesel bắt cháy + Nhiệt độ tự cháy: Là nhiệt độ nhiên liệu điesel tự bốc cháy + Nhiệt lượng: lượng nhiệt phát sinh đốt cháy hoàn toàn đơn vị khối lượng nhiên liệu điesel mẫu điều kiện thí nghiệm - Tính hịa tan: Là khả hồ tan dung mơi hữu nhiên liệu - Tính chống ăn mịn: Là khả chống lại ăn mòn phận kim loại hệ thống nhiên liệu - Tính chất chậm cháy: Được đo thời gian cháy chễ tức từ lúc bắt đầu phun nhiên liệu lúc nhiên liệu bắt đầu cháy Nó biểu trị số xêtan, nhiên liệu điesel có trị số xêtan cao khả tự cháy tốt Trị số xêtan ảnh hưởng đến khởi động lạnh, trình cháy trình xả 3.2.3 Kí hiệu loại: - Theo tiêu chuẩn Việt nam 5689-1998 phân theo hàm lượng lưu huỳnh có hai + Điesel 0,5 S loại nhiên liệu điesel có lượng lưu huỳnh 0,5% + Điesel 1% S loại nhiên liệu điesel có lượng lưu huỳnh lớn 0,5 nhỏ 1% - Theo tiêu chuẩn Nga khối SNG phân loại theo mùa (Theo ΓOCT 4749 – 73) + Mùa hè: Kí hiệu (Л) + Mùa đơng: Kí hiệu (ДЛ) + Vùng bắc cực: Kí hiệu (ДC) + Loại đặc biệt - Hoa kỳ nước tây âu ký hiệu: + 060110: loại điesel thông dụng + 060101: loại điêsel chứa 1% lượng S + 060200: loại đieesel cao cấp + 060201: loại điesel có chứa 0,5%S - Trung Quốc: có loại kí hiệu nhiên liệu điesel từ số đến số 10 theo chiều tăng dần trị số xêtan - Nhật (Theo tiêu chuẩn 2204 – 1965) có hai loại: Số CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG Câu 1: Trình bày thành phần, tính chất, ký hiệu cách bảo quản nhiên liệu xăng 70 Câu 2: Trình bày cách phân loại, ký hiệu dầu bôi trơn theo tiêu chuẩn Nga viện dầu mỏ Hoa kì API Câu 3: Trình bày đặc điểm, tính chất, phân loại ký hiệu mỡ bơi trơn Câu 4: Dầu Diezel có thành phần, tính chất ký hiệu ? Câu 5: Để bảo vệ bề mặt chi tiết máy khỏi bị xy hóa người ta thường sử dụng dầu bôi trơn hày mỡ bôi trơn ? Cho biết đặc điểm tính chất loại TÀI LIỆU THAM KHẢO - Trần Mão, Phạm Đình Sùng - Vật liệu khí - NXBGD 1998 - Hồng Trọng Bá - Vật liệu phi kim loại - NXBGD 2007 - Nguyễn Hoa Thịnh, Nguyễn Đình Đức - Vật liệu Composite - NXBKH&KT2002 71 ... Câu 1: Trình bày định nghĩa, phân loại, cách gọi tên đặc điểm tính chất vật lý polyme Câu 2: Trình bày định nghĩa, thành phần, tính chất chất dẻo chất dẻo nóng Câu 3: Trình bày tính chất cơng dụng... không khử ôxi triệt để Q trình khử khí CO bay lên, mặt thép lỏng chuyển động thể bị sôi nên gọi thép sơi Loại cịn bọt rỗ khí thỏi đúc - Thép lặng Là loại khử ô xi triệt để Quá trình khử mặt thép lỏng... 9XC; 20XH; 40Cr; CD100A; T15K6 Câu 8: Để làm mũi dao tiện người ta thường sử dụng vật liệu thơng dụng ? Vật liệu có nhóm ? Cho biết thành phần ký hiệu nhóm 31 CHƯƠNG 3: KIM LOẠI MÀU VÀ HỢP KIM