thị là nhôm, Л biểu thị tính đúc, các con số tiếp theo chỉ thứ tự hợp kim nhôm tìm ra. Có các mác hợp kim nhôm từ AЛ1 đến AЛ18.
+ Theo tiêu chuẩn của Hoa kì: Cũng giống như loại hợp kim nhôm biến dạng. Trong đó 4xxxAl-Si; 6xxxAl-Mg- Si.
c. Công dụng.
Dùng để đúc các chi tiết máy hoặc những sản phẩm dùng trong các nghành công nghiệp cũng như trong đời sống.
3. HỢP KIM LÀM Ổ TRƯỢT. 3.1. Khái niệm. 3.1. Khái niệm.
Babit là tên gọi của các loại hợp kim làm ổ trượt trên cơ sở của các kim loại dễ chảy như: Sn, Pb. Babít là hợp kim được sử dụng nhiều trong chế tạo cơ khí, chủ yếu làm các ổ trượt vì nó có hệ số ma sát nhỏ, khả năng chịu mài mòn cao và giữ dầu tốt.
3.2. Yêu cầu kỹ thuật.
- Có hệ số ma sát nhỏ với bề mặt trực tiếp. Đây lầ yêu cầu quan trọng nhất với hợp kim làm ổ trượt.
- Chịu được áp lực lớn và lâu mỏi. - Có khả năng tạo màng dầu bôi trơn tốt. - Có khả năng truyền nhiệt tốt.
- Có tính công nghệ tốt. Đó là dễ đúc, khả năng bám dính cao vào máng thép.
3.3. Cấu tạo và phân loại hợp kim babit. 3.3.1. Cấu tạo của hợp kim. 3.3.1. Cấu tạo của hợp kim.
Hợp kim làm ổ trượt thường có cấu trúc không đồng nhất (hình 3-1). Trên một nền cơ bản là kim loại mềm có chứa các hạt cứng. Các hạt cứng làm nhiệm vụ đỡ trục quay và phân bố đều trên bề mặt tiếp xúc với trục quay, còn phần nền mềm thì mòn nhanh tạo nên màng dầu bôi trơn cho bề mặt ma sát. Hiện nay người ta dùng các loại hợp kim dễ nóng chảy có thành phần cơ bản là thiếc và chì ngoài ra còn có các nguyên tố khác như niken, canxi...vv.
Khi chế tạo các ổ trượt người ta tráng lớp hợp kim babít đó lên bền mặt của gộp thép để tạo thành các ổ đỡ.
3.3.2. Phân loại babít: Hiện nay người ta thường sử dụng các loại babit sau:
a. Babit thiếc.
- Đặc điểm:
Hợp kim gồm hai cấu tử chính là Sn và Sb, ngoài ra nó còn chứa một lượng Cu (3 - 6%). có ưu điểm lớn là kết hợp tốt nhất giữa cơ và lý tính, ma sát nhỏ, tính chống ăn mòn cao, nhược điểm hàm lượng Sn (80 - 90%) nên khá đắt. Thường dùng cho các ổ trượt quan trọng làm việc với tốc độ lớn và trung bình như trong các tuốcbin hơi, máy nén kiểu tuốcbin, ổ đỡ trục chân vịt.
- Ký hiệu:
+ Theo ký hiệu của Nga (ΓOCT): Babít được ký hiệu chữ Б, phía sau có hai con số chỉ % của thiếc, lượng còn lại là đồng (Cu) và ăngtimon (Sb). Ví dụ Б83 có nghĩa là 83% là thiếc, Sb = 11%, Cu = 6%.
+ Theo kí hiệu của Hoa kì (UNS): Có các mác hợp kim babit L13820, L13890. Các mác trên tương ứng với loại Б83 và Б88 của Nga.
b. Babít chì.
- Đặc điểm:
Là hợp kim trên cơ sở Pb với các nguyên tố: Sn = 6-16%, Sb = 6-16%, Cu 1%. Babít chì dùng làm ổ trượt các loại có tải trọng tĩnh hoặc tải trọng nhỏ.
- Kí hiệu:
Theo kí hiệu của Nga (ΓOCT). Babít được ký hiệu chữ Б, phía sau là con số chỉ % của thiếc. ví dụ Mác Б16 có Pb = 66%, Sn = 16%, Sb = 16%, Cu = 2%.
Bảng 4-6. Kí hiệu, thành phần và công dụng một số loại babit thiếc và chì
Ký hiệu Thành phần % Cộng dụng
Б83
Thiếc: 83 Antimon: 11
Đồng: 6
Dùng làm các ổ trượt của các trục khuỷu, thanh truyền, làm việc có tải trọng va đập với P x V > 100kG/cm2 x m/s và nếu làm việc với tải trọng tĩnh thì P x V > 150kG/cm2 x m/s Б16 Chì: 66 Thiếc: 16 Antimon: 16 Đồng: 2 Dùng làm các ổ trượt có tải trọng tĩnh P x V < 60kG/cm2 x m/s БH Chì: 73 Thiếc: 10 Antimon: 14 Đồng: 2 Ni ken: 1
Dùng làm các ổ trượt của động cơ đốt trong, các máy cán thép, các hộp giảm tốc…Thay thể cho Б83 khi làm việc tải trọng tĩnh hoặc va đập với P x V < 60kG/cm2 x m/s БT Chì: ≈ 74 Thiếc: 10 Antimon: 15 Đồng: 1 Telu: 0,05 – 0,2
Dùng làm các ổ trượt của ô tô máy kéo, chịu tải trọng tĩnh hoặc va đập với P x V < 60kG/cm2 x m/s БK2 Chì: 97 Thiếc: 2 Can xi: 0,5 Natri: 0,5
Dùng làm các ổ trượt cho các toa xe, đầu tàu Diezen
c. Babit hợp kim nhôm.
- Đặc điểm:
Hợp kim nhôm là loại đáp ứng khá toàn diện các yêu cầu đối với ổ trượt và hiện nay được dùng rất rộng rãi trên các loại máy móc, vì nó có ma sát nhỏ, nhẹ, tính dẫn nhiệt cao, khả năng chống ăn mòn cao trong dầu, đặc biệt là cơ tính cao hơn các loại babit thiếc và chì. Tuy vậy tính công nghệ của hợp kim nhôm hơi kém.
- Tính chất:
Hiện nay dùng phổ biến hơn cả là hệ Al – Sn. Trong đó lượng Sn = 3 - 20%. Ngoài ra còn có các nguyên tố như Cu, Ni, Si. Nhờ vậy chúng tạo nên các pha mềm ngay trong hạt dung dịch rắn của Al.
- Kí hiệu:
Theo tiêu chuẩn của Nga (ΓOCT). Hợp kim nhôm Babit được kí hiệu bằng chữ AO, kèm theo các con số chỉ % lượng Sn và Cu. Ví dụ mác AO9 - 2 có nghĩa là có 9% Sn, 2% Cu còn lại 89% Al.
- Ứng dụng:
Trên động cơ ô tô các hợp kim này được dùng làm ổ đỡ của trục cam cơ cấu phối khí động cơ đốt trong.
Câu hỏi ôn tập chương 3
Câu 1: Trình bày tính chất, ký hiệu theo tiêu chuẩn Việt Nam, Nga, Hoa Kỳ và công dụng của nhôm nguyên chất.
Câu 2: Thế nào là hợp kim làm ổ trượt ? Cho biết yêu cầu của hợp kim làm ổ trượt, đặc điểm và ký hiệu theo tiêu chuẩn Nga của Babit thiếc.
Câu 3: Kẻ bảng và liệt kê ký hiệu, thành phần, công dụng của các mác đồng nguyên chất.
CHƯƠNG 4: VẬT LIỆU PHI KIM LOẠI 1. POLYME, CAO SU, CHẤT DẺO. 1. POLYME, CAO SU, CHẤT DẺO.
1.1. Polyme.
1.1.1. Định nghĩa:
Polyme là hợp chất cao phân tử được cấu tạo từ rất nhiều nhóm có cấu tạo hoá học giống nhau lặp đi lặp lại và chúng nối với nhau bằng liên kết đồng hoá trị
1.1.2. Phân loại:
a. Phân loại theo phương pháp tổng hợp.
+ Polyme tự nhiên. + Polyme trùng hợp. + Polyme trùng ngưng.
b. Phân loại theo cấu tạo hoá học.
+ Polyme mạch cacbon.
+ Polyme dị mạch: trong mạch chính ngoài nguyên tố cacbon còn có các nguyên tố khác như O, N, S …
c. Phân loại theo lĩnh vực ứng dụng: Chất dẻo, lớp phủ bảo vệ, sơn, sợi, cao su, keo dán, polyme compozit. cao su, keo dán, polyme compozit.
1.1.3. Cách gọi tên polyme.
Cách gọi đơn giản nhất tên polyme = poly + tên của monome tạo thành polyme – tham gia phản ứng trùng hợp.
Monome: Là những phân tử hữu cơ đơn giản có chứa liên kết kép (đôi hoặc ba) hoặc có ít nhất hai nhóm chức hoạt động có khả năng phản ứng với nhau.
Ví dụ: etylen = polyetylen Vinylclorua = polyvinylclorua
1.1.4. Đặc điểm của tính chất vật lý của polyme.
-Polyme đồng thời có tính chất của vật thể rắn và lỏng. -Độ nhớt của dung dịch rất cao.
-Khả năng polyme trương lên trong khi hòa tan.
-Khả năng thể hiện rất mạnh tính bất đẳng hướng của tính chất.
1.2. Chất dẻo. 1.2.1. Định nghĩa: 1.2.1. Định nghĩa:
Chất dẻo là loại vật liệu nhân tạo được sản xuất ra từ các chất hữu cơ (phênol, anđehít, rượu…). ở nhiệt độ nhất định chất dẻo trở lên mềm, dẻo và có thể tạo hình dưới áp suất cao. Chất dẻo được tổng hợp từ các phản ứng hóa học.
1.2.2. Thành phần:
Trong chất dẻo tuỳ theo công dụng người ta pha thêm một số chất khác để nâng cao tính năng của chất dẻo. Sau đây là một số chất thường dùng:
- Chất độn: Được cho thêm vào để làm tăng độ bền, độ cứng và làm giảm độ co ngót của chất dẻo khi tạo hình.
- Chất lỏng dẻo: Có tác dụng làm tăng tính dẻo, làm cho chất dẻo bền vững ngay cả khi ở nhiệt độ thấp.
- Chất bôi trơn: Có tác dụng làm cho chất dẻo không bị dính vào khuôn khi tạo hình.
- Chất lỏng rắn: Có tác dụng làm cho chất dẻo đang ở thể lỏng trở thành rắn khi nguội.
- Chất tạo màu: Có tác dụng làm cho chất dẻo có màu sắc theo ý muốn.
- Chất ổn định: Có tác dụng làm cho chất dẻo giữ được các tính chất ban đầu dưới tác động của các yếu tố môi trường như nhiệt độ, ánh sáng…
1.2.3. Tính chất của chất dẻo.
- Có trọng lượng riêng nhỏ: Thường chất dẻo có trọng lượng riêng từ 0,9 - 2g/cm3. Một số chất dẻo có trọng lượng 5- 6 g/cm3 hoặc chỉ có 0,02g/cm3. Loại chất dẻo nhẹ có độ xốp cao nên có tính cách âm và nhiệt rất tốt.
- Có độ bền cơ học khá cao, độ bền nhiệt và tính chống ăn mòn tốt, hệ số ma sát nhỏ và tính cách điện rất tốt.
- Có tính công nghệ cao vì công nghệ chế tạo các chi tiết bằng chất dẻo rất đơn giản (chủ yếu là gia nhiệt và ép trong khuôn định hình tạo thành chi tiết).
- Tuy nhiên chất dẻo cũng có một số nhược điểm đó là: bị lão hóa theo thời gian, khi đó độ bền cơ, nhiệt và các tính chất của chất dẻo bị giảm sút nghiêm trọng hoặc bị phá hủy.
1.2.4. Các loại chất dẻo cơ bản:
Chất dẻo có nhiều loại nhưng trong chế tạo máy thường dùng hai loại chính là chất dẻo nóng và chất dẻo cứng nóng.
a. Chất dẻo nóng:
Là nó luôn luôn có thể nóng chảy và tạo hình lại được. Chất dẻo nóng có một số loại sau: