›
›

Bài giảng Cơ khí đại cương - Chương II: Vật liệu dùng trong công nghiệp

pdf 59 trang phuongnguyen 3140
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Cơ khí đại cương - Chương II: Vật liệu dùng trong công nghiệp", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_co_khi_dai_cuong_chuong_ii_vat_lieu_dung_trong_con.pdf

Nội dung text: Bài giảng Cơ khí đại cương - Chương II: Vật liệu dùng trong công nghiệp

  1. CƠ KHÍ ĐẠI CƢƠNG Chƣơng II VẬT LIỆU DÙNG TRONG CÔNG NGHIỆP End Show > Next >> DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  2. 2.1. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM KHÁI NIỆM CHUNG Vỏ xe – Thép Ghế ngồi - Vỏ động cơ – Nhựa Gang hoặc tấm hoặc Kính chắn Hợp kim Nhựa tổng Nhôm hợp Chụp Bugi - Mặt đèn hậu - Gốm Nhựa Dây điện - Đồng Chắn nƣớc - Dây tóc bóng Nhựa đèn - Vonfram Vành xe – Thép Dầm xe - Thép hoặc Hợp kim Nhôm Ống xả - Thép Lốp xe – Cao su không gỉ Hình 1: Một vài dạng vật liệu được sử dụng trong xe Ôtô – Kim loại, Hợp kim và Vật liệu phi kim DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  3. 2.1. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM Vật liệu dïng trong c«ng nghiệp gia công cơ khí Kim loại và Nhựa Gốm Composit Hợp kim Kim loại Kim loại màu đen Nằm trong sự quan tâm Thép kết cấu Nhôm chính của môn học CKĐC ! Thép không gỉ Đồng Thép dụng cụ Titan Gang Vonfram v.v v.v DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  4. 2.1. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM Ứng xử và các Tính chất của vật liệu Cấu trúc Cơ tính Hoá – Lý tính Tính công nghệ của vật liệu Khối lƣợng riêng Tính đúc Dạng liên kết Độ bền Nhiệt độ nóng chảy Tính rèn Cấu tạo mạng tinh thể Độ dẻo Tính giãn nở Tính hàn Tổ chức Độ đàn hồi Tính dẫn nhiệt v.v Thành phần pha Độ cứng Tính dẫn điện v.v Độ bền mỏi Từ tính Độ giãn dài tƣơng đối Tính chịu ăn mòn Độ dai va chạm Tính chịu nhiệt v.v Tính chịu axit v.v DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  5. 2.1. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 2.1.1. Cơ tính Cơ tính là đặc trưng cơ học biểu thị khả năng của kim loại và hợp kim chịu tác dụng của các loại tải trọng: A. Độ bền - Khả năng của vật liệu chịu tác dụng của tải trọng mà không bị phá huỷ. - Ký hiệu:  Độ bền kéo: k Độ bền nén: n Độ bền uốn:  u Phá huỷ l0 P 2  k (N / mm ) Fo DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  6. 2.1. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM P 2.1.1. Cơ tính B. Độ cứng - Khả năng của vật liệu chống lại biến dạng dẻo cục bộ khi có ngoại lực tác dụng thông qua vật nén. - Các phƣơng pháp đo + Độ cứng Brinen (HB) + Độ cứng Rốcoen (HRB, HRC, HRA) + Độ cứng Vicke (HV) DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  7. 2.1. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  8. 2.1. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 2.1.1. Cơ tính C. Độ giãn dài tƣơng đối [%] l l - Là tỷ lệ tính theo phần trăm giữa lượng giãn  1 0 100% dài sau khi kéo và chiều dài ban đầu. l0 2 2 D. Độ dai va chạm ak (J/mm ) (kJ/m ) - Khả năng chịu tải trọng tác dụng đột ngột (tải trọng động) mà không bị phá huỷ. DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  9. 2.1. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM P 2.1.2. Lý tính  (g / cm3 ) a. Khối lƣợng riêng (g/cm3) V - Là khối lượng của 1cm3 vật chất. b. Nhiệt độ nóng chảy Sắt nguyên chất: 1535oC - Là nhiệt độ nung nóng mà tại đó sẽ làm cho kim Gang: 1130 – 1350oC loại chuyển từ thể rắn sang thể lỏng c. Tính giãn nở Sắt nguyên chất: 0,0000118/1mm - Là khả năng giãn nở của kim loại khi nung nóng. Thép: 0,0000120/1mm d. Tính dẫn nhiệt Bạc: 1 Đồng: 0,9 Nhôm: 0,5 Sắt: 0,15 - Là khả năng dẫn nhiệt của kim loại. e. Tính dẫn điện Bạc Đồng Nhôm Hợp kim - Là khả năng truyền dòng điện của kim loại. f. Từ tính Sắt, Niken, Coban và hợp kim của chúng Kim loại từ tính - Là khả năng dẫn từ của kim loại. DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  10. 2.1. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 2.1.3. Hoá tính - Là độ bền của kim loại đối với những tác dụng hoá học của các chất khác nhƣ Ôxy, Axit, v.v Mà không bị phá huỷ. a. Tính chịu ăn mòn. - Là độ bền của kim loại đối với sự ăn mòn của môi trường xung quanh. b. Tính chịu nhiệt Ví dụ nhƣ trong cắt khí Ôxy-Axêtylen - Là độ bền của kim loại đối với sự ăn mòn của Ôxy trong không khí ở nhiệt độ cao. c. Tính chịu axít - Là độ bền của kim loại đối với sự ăn mòn của Axít DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  11. 2.1. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 2.1.4. Tính công nghệ -Là khả năng của kim loại và hợp him cho phép gia công nóng hay gia công nguội. Gia công nguội (Cold working) : T/Tm 0,6 a. Tính đúc - Đặc trưng bởi: Độ chảy loãng, Độ co, Tính thiên tích. b. Tính rèn Thép có tính rèn cao (To). - Là khả năng biến dạng vĩnh cửu của kim loại khi Gang không có tính rèn. chịu tác dụng của ngoại lực mà không bị phá huỷ. Đồng, Chì rèn tốt ở nhiệt độ bình thƣờng. c. Tính Hàn - Là khả năng tạo thành liên kết giữa các chi tiết bằng phương pháp hàn DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  12. 2.2. CẤU TẠO VÀ SỰ KẾT TINH CỦA KIM LOẠI 2.2.1. Cấu tạo của kim loại nguyên chất DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  13. 2.2. CẤU TẠO VÀ SỰ KẾT TINH CỦA KIM LOẠI 2.2.1. Cấu tạo của kim loại nguyên chất Mét sè chi tiÕt m¸y b»ng CÊu tróc cña kim lo¹i kim lo¹i CÊu tróc KL nhìn qua kÝnh Liªn kÕt kim lo¹i nhê ®¸m m©y hiÓn vi ®iÖn tö ®iÖn tö DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  14.  Kim lo¹i cã cÊu t¹o tinh thÓ S¬ ®å m¹ng tinh thÓ cña KL Ghi nhí: - C¸c nguyªn tö KL ph©n bè theo mét quy luËt nhÊt ®Þnh - NhiÒu m¹ng tinh thÓ s¾p xÕp thµnh m¹ng kh«ng gian - Mçi nót m¹ng ®•îc coi lµ t©m cña c¸c nguyªn tö DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  15. ¤ c¬ b¶n: lµ phÇn kh«ng gian nhá nhÊt cña m¹ng tinh thÓ ¤ c¬ b¶n cña m¹ng tinh thÓ KL M¹ng tinh thÓ cña KL nhìn d•íi kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  16. C¸c kiÓu ¤ c¬ b¶n: 1. LËp ph•¬ng thÓ t©m: Ký hiÖu: 2. LËp ph•¬ng diÖn t©m: Ký hiÖu: DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  17. 2. Lôc ph•¬ng dµy ®Æc : Ký hiÖu: Ký hiÖu: DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  18.  Tuú theo lo¹i « c¬ b¶n ng•êi ta x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè m¹ng Th«ng sè m¹ng lµ gi¸ trÞ ®é dµi ®o theo chiÒu c¹nh cña « - M¹ng lËp ph•¬ng: chØ cã mét th«ng sè m¹ng la a - M¹ng lôc gi¸c: cã 2 th«ng sè m¹ng lµ a vµ c  Ьn vÞ ®o cña th«ng sè m¹ng lµ Angstrong (Ao): 1Ao = 10-8cm *. Sù biÓn ®æi m¹ng tinh thÓ cña kim lo¹i : Khi ®iÒu kiÖn ngoµi thay ®æi (¸p suÊt, nhiÖt ®é, v.v ) tæ chøc kim lo¹i sÏ thay ®æi theo D¹ng « c¬ b¶n thay ®æi Sù biÓn ®æi m¹ng tinh thÓ Th«ng sè m¹ng cã gi¸ trÞ thay ®æi  DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  19. 2.2. CẤU TẠO VÀ SỰ KẾT TINH CỦA KIM LOẠI Sơ đồ tổ chức thô dại của thỏi đúc 1- Hạt mịn, đều trục 2.2.2. Sự kết tinh của kim loại 2- Dạng trụ, trục vuông góc với thành - Kim loại chuyển trạng thái từ Lỏng sang Rắn Kết tinh khuôn 3- Tinh thể lớn, đều trục T Lỏng C o Bắt đầu kết tinh Kết thúc kết tinh Nhiệt độ, độ, Nhiệt Nhiệt độ kết tinh Rắn Lỏng + Lỏng Rắn Tổ chức Tổ chức Rắn xuyên tinh đều trục Thời gian (s) t Làm nguội tự Quá nung Nhiệt độ rót nhiên thấp Đƣờng nguội DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  20. Quá trình kết tinh của Sắt nguyên chất Tèc ®é nguéi toC T1 CR = tg T2  (s) 0 tn Đ•êng nguéi  Đèi víi mçi kim lo¹i nguyªn chÊt, b»ng thÝ nghiÖm ng•êi ta x¸c ®Þnh ®•îc mét ®•êng nguéi nhÊt ®Þnh DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  21.  Kim lo¹i kÕt tinh theo mét qu¸ trình gåm nhiÒu giai ®o¹n o t C Trung t©m kÕt tinh – t©m mÇm Qu¸ trình kÕt tinh ph¸t triÓn KÕt thóc qu¸ trình kÕt tinh  (s) T©m mÇm: - cã thÓ lµ c¸c ph©n tö t¹p chÊt kh«ng nãng chảy nh• bôi t•êng lß - chÊt s¬n khu«n v.v - t©m mÇm tự sinh h×nh thµnh ë những nhãm nguyªn tö cã trËt tù ®¹t ®Õn kÝch th•íc ®ñ lín  Tuú theo vËn tèc nguéi kh¸c nhau mµ l•îng t©m hÇm xuÊt hiÖn nhiÒu hay Ýt, sù kÕt tinh sÏ t¹o ra sè l•îng ®¬n tinh thÓ (hay h¹t) nhÊt ®Þnh DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  22. C¸c giai ®o¹n cña Qu¸ trình kÕt tinh toC Pha láng Nhiệt ®é kÕt tinh Pha r¾n  (s) DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  23. H•íng kÕt tinh KÕt tinh kiÓu nh¸nh c©y DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  24. 2.3. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỢP KIM 2.3.1. PHA PHA lµ những phÇn tö cña hîp kim cã thµnh phÇn ®ång nhÊt ë cïng mét tr¹ng th¸i vµ ngăn c¸ch víi c¸c pha kh¸c b»ng bÒ mÆt ph©n chia (nÕu ë tr¹ng th¸i r¾n thì ph¶i cã sù ®éng nhÊt vÒ cïng mét kiÓu m¹ng vµ th«ng sè m¹ng)  Mét tËp hîp c¸c pha ë tr¹ng th¸i c©n b»ng gäi lµ hÖ hîp kim A A B B A B A A A B B A B A 2.3.2. NGUYÊN NGUYÊN lµ mét vËt chÊt ®éc lËp cã thµnh phÇn kh«ng ®æi, t¹o nªn c¸c pha cña hÖ. Trong mét sè tr•êng hîp nguyªn còng lµ c¸c nguyªn tè ho¸ häc hoÆc lµ hîp chÊt ho¸ häc cã tÝnh æn ®Þnh cao DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  25. 2.3. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỢP KIM 2.3.3. CÁC TỔ CHỨC CỦA HỢP KIM 1. Dung dÞch ®Æc: Hai hoÆc nhiÒu nguyªn tè cã kh¶ năng hoµ tan vµo nhau ë tr¹ng th¸i ®Æc gäi lµ dung dÞch ®Æc Cã hai lo¹i dung dÞch ®Æc: - dung dÞch ®Æc thay thÕ - dung dÞch ®Æc xen kÏ Dung dịch đặc thay thế Dung dịch xen kẽ B - Thay thế các nguyên tử ở nút mạng. - Xen kẽ vào các các lỗ trống giữa các nút mạng. - Có thể hoà tan vô hạn - Hoà tan có hạn DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  26. 2. Hîp chÊt ho¸ häc: Pha ®•îc t¹o nªn do sù liªn kÕt giữa c¸c nguyªn tè kh¸c nhau theo mét tû lÖ x¸c ®Þnh gäi lµ hîp chÊt ho¸ häc VÝ dô: Hîp chÊt ho¸ häc Fe3C rÊt æn ®Þnh 3. Hçn hîp c¬ häc: Những nguyªn tè kh«ng hoµ tan vµo nhau còng kh«ng liªn kÕt ®Ó t¹o thµnh hîp chÊt ho¸ häc mµ chØ liªn kÕt víi nhau b»ng lùc c¬ häc thuÇn tuý, thì gäi hÖ hîp kim ®ã lµ hçn hîp c¬ häc  hçn hîp c¬ häc kh«ng lµm thay ®æi m¹ng nguyªn tö cña c¸c nguyªn tè thµnh phÇn DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  27. Cấu trúc của hợp kim: Nguyªn tö Hydro Nguyªn tö S¾t Nguyªn tö Titan Nguyªn tö S¾t Nguyªn tö Titan DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  28. 4. Giản ®å tr¹ng th¸i cña hîp kim: lµ sù biÓu diÔn qu¸ trình kÕt tinh cña hệ hîp kim C¸ch x©y dùng Gi¶n ®å tr¹ng th¸i cña hÖ Hîp kim  X©y dùng gi¶n ®å tr¹ng th¸i b»ng ph•¬ng ph¸p ph©n tÝch nhiÖt, nghÜa lµ thiÕt lËp c¸c ®•êng nguéi DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  29.  Qu¸ trình kÕt tinh phô thuéc vµo nhiÖt ®é vµ nång ®é cña c¸c chÊt t¹o thµnh C¸c ®•êng nguéi cña c¸c hîp kim chì - antimon: o o toC toC toC t C t C 375 0 0 0 0 0 100%Pb 95%Pb 90%Pb 87%Pb 75%Pb 5%Sb 10%Sb 13%Sb 25%Sb 1 1 325 1’ 1 1 2’ 2 246 2’ 2’ 2’ 2 2 1 2 200 3 3 3 3 3      DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  30.  Dùa vµo c¸c ®•êng nguéi, ta x¸c ®Þnh ®•îc c¸c ®iÓm tíi h¹n cña mçi hîp kim  Đ•a tÊt c¶ c¸c ®iÓm tíi h¹n lªn 1 gi¶n ®å tæng hîp, ta cã gi¶n ®å tr¹ng th¸i cña hÖ hîp kim toC toC B A 375 Pha láng ACB: ®•êng láng DCE: ®•êng ®Æc Sb + Láng Pb + Láng DCE: ®•êng cïng tinh C 246 D E Điểm cùng tinh  Gi¶n ®å tr¹ng th¸i chØ râ c¶ tæ chøc cña hîp kim trong c¸c ®iÒu Pb + [Pb + Sb] Sb + [Pb + Sb] kiÖn c©n b»ng [Pb + Sb] + [Pb 200 0 5 10 13 25 40 60 80 100% Sb 100% Pb 95 90 87 75 60 40 20 0 Giản ®å tr¹ng th¸i cña hÖ hîp kim chì - antimon DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  31. Các loại giản đồ trạng thái của hợp kim 2 nguyên: o o t C toC t C toC Pha láng Pha láng + L A + L B+L A + [A+B] B + [A+B] [A+B] 0 100% B 0 100% B 100% A 0 100% A 0 Loại I Loại II DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  32. Các loại giản đồ trạng thái của hợp kim 2 nguyên: o toC toC t C toC [AmBm] Pha láng Pha láng L +  L +  ]  + + [ 0 100% B 0 AmBm 100% B 100% A 0 100% A 0 Loại III Loại IV DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  33. HỢP KIM toC Giản đồ trạng thái Fe-Fe C (Sắt-Cácbon) B 1600 3 Fe - C A Fe3C 1500 Lỏng (L) 1400 ACB - Đƣờng lỏng Lỏng + 1300 AECF - Đƣờng đặc Xêmentit 1200 ( L+XeI ) GS(A3), ES(Acm), GP, PQ - Giới hạn Ostenit () E 1147oC C chuyển biến pha. F 1100  + Xê + Le PSK(A1) - Chuyển biến cùng tinh 1000 G 911oC 900 XeI + Le  + F 800 S Lêđebuarit (Lê) Ferit + XêIII P A 727oC 1 K 700 Ferit F+P P + Xê + Lê Xê + Lê 600 Q Peclit 0 0,81 2 2,14 3 4 4,43 5 6 6,67%C DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  34. HỢP KIM Fe - C XÊMENTIT – (XÊ) + Xê: hợp chất hoá học Fe-C (%C=6,67%), có mặt ở hầu hết các khu vực. - Độ cứng cao, - Độ giòn lớn, - Chịu mài mòn tốt. - Tính công nghệ kém, DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  35. HỢP KIM Fe - C OSTENIT – ()  : Dung dịch đặc xen kẽ của C trong Fe  Tại 727oC : 0,8%C Tại 1147oC : 2,14%C - Pha dẻo, dai, dễ biến dạng. - Chỉ tồn tại trên 727oC không quyết định tc Cơ học. Chỉ có ý nghĩa khi gia công Áp lực và Nhiệt luyện. DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  36. HỢP KIM Fe - C FERIT – ( ) : Dung dịch đặc xen kẽ của C trong Fe Tại 727oC hoà tan 0,02%C Nhiệt độ hoà tan giảm Fe nguyên chất - Dẻo, Mềm và Độ bền thấp DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  37. HỢP KIM Fe - C PECLIT – (P) P : (Tổ chức hai pha) . Hỗn hợp cơ học: F + XêII . F và Xê cùng kết tinh ở thể rắn Cùng tích Peclit - Tính chất cơ học phụ thuộc vào lƣợng F và Xê và hình dạng của Xê. (Hạt, Tấm). DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  38. HỢP KIM Fe - C LÊĐÊBUARIT – (Lê) Lê : . Hỗn hợp cơ học:  + XêI . (1147oC, 4,43%C):  và Xê cùng kết tinh từ pha lỏng Cùng tinh Lêđêbuarit. - Độ cứng cao, Dòn (do Xê cao) DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  39. HỢP KIM Fe - C GRAPHIT Graphit: - Các bon ở trạng thái tự do. T/c: . Kém bền . Dòn . Nở thể tích khi kết tinh DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  40. PHÂN LOẠI HỢP KIM Fe - C Fe – C (Fe-Fe3C) Thép C (C 2,14%) Thép Thép Gang Gang trƣớc Thép sau trƣớc Gang sau cùng cùng cùng cùng cùng cùng tích tích tích tinh tinh tinh C (=) C (=) 0,8% 0,8% 0,8% 4,43% 4,43% 4,43% DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  41. II. THÉP CÁC BON 2.1. Kh¸i niÖm - ThÐp cacbon lµ hîp kim Nguyªn tè ¶nh h•ëng lín : Cacbon. ChØ cÇn thay ®æi mét l•îng rÊt nhá cña Fe-C víi hµm l•îng C, ®· lµm thay ®æi nhiÒu tÝnh chÊt lý, ho¸ cña thÐp cacbon nhá h¬n 2,14%. - C tăng Đé cøng vµ ®é bÒn cña thÐp tăng lªn cßn ®é dÎo vµ ®é dai l¹i - Ngoµi ra trong thÐp gi¶m xuèng cacbon cßn chøa mét l•îng t¹p chÊt nh• Si, Mn, S, P, - Thay ®æi hµm l•îng cacbon lµm thay ®æi c¶ tÝnh c«ng nghÖ, tÝnh ®óc, tÝnh hµn vµ tÝnh rÌn dËp * C¸c t¹p chÊt cã lîi trong thÐp cacbon: Si vµ Mn * C¸c t¹p chÊt cã h¹i cho thÐp cacbon: P vµ S - Khi hµm l•îng cña chóng thÝch hîp - Nguyªn tè S sÏ lµm cho thÐp bÞ dßn nãng (bë nãng) (Mn 0,75% vµ Si 0,35%) cã kh¶ n¨ng: khö «xy khái c¸c «xyt s¾t, lµm t¨ng ®é bÒn, ®é cøng cña thÐp. - Nguyªn tè P l¹i lµm thÐp bÞ ph¸ huû ë tr¹ng th¸i - Tuy nhiªn kh«ng nªn cho nhiÒu t¹p chÊt lo¹i nµy v× nã nguéi (dßn nguéi) sÏ ph•¬ng h¹i ®Õn mét sè tÝnh c«ng nghÖ nh• gia c«ng c¾t gät nhiÖt luyÖn v.v  V× thÕ cÇn h¹n chÕ S vµ P d•íi møc 0,03%! DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  42. II. THÉP CÁC BON 2.2. Ph©n lo¹i 1. Theo tæ chøc tÕ vi vµ hµm l•îng C 2. Theo hµm l•îng C th•êng dïng. (trªn gi¶n ®å tr¹ng th¸i) - ThÐp tr•íc cïng tÝch víi tæ chøc Ferit + Peclit - ThÐp cacbon thÊp: C 0,5% - ThÐp sau cïng tÝch trong ®ã cã Peclit + Xªmentit (C > 0,8%) 3. Theo ph•¬ng ph¸p luyÖn kim 4. Theo ph•¬ng ph¸p khö ¤xy - ThÐp lß chuyÓn: - ThÐp s«i: chÊt l•îng kh«ng cao, hµm l•îng kÐm chÝnh x¸c. chøa nhiÒu rç khÝ nªn kÐm dÎo vµ dai -ThÐp lß m¸c tanh (Martin): chÊt l•îng cao h¬n - ThÐp nöa s«i: trong lß chuyÓn mét Ýt. chÊt l•îng cao h¬n thÐp s«i v× cßn Ýt rç khÝ h¬n - ThÐp lß ®iÖn: chÊt l•îng cao h¬n nhiÒu, khö hÕt - ThÐp l¾ng: t¹p chÊt tíi møc thÊp nhÊt. ®é bÒn cao h¬n thÐp s«i vµ thÐp nöa s«i DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  43. II. THÉP CÁC BON 2.2. Ph©n lo¹i (tiếp theo) 5. Theo c«ng dông So sánh các loại ký hiệu  ThÐp cacbon th«ng dông (thÐp th•êng): Liªn X« Liªn bang Nga ViÖt Nam - C¬ tÝnh kh«ng cao chØ dïng ®Ó chÕ t¹o c¸c chi tiÕt m¸y, (GOST 380 - 71) (GOST2772-88) (TCVN1765-75) c¸c kÕt cÊu chÞu t¶i nhá - Th­êng dïng trong ngµnh x©y dùng, giao th«ng, CT0 CT31 Ký hiệu CT1 CT33 ThÐp cacbon th«ng dông ®•îc ký hiÖu b»ng hai chữ CT vµ CT2 CT34 chia ba nhãm A, B vµ C. CT3 CT245* CT38 CT4 CT275 CT42 Nhãm A: Nhãm B: ChØ ®¸nh gi¸ b»ng иnh gi¸ b»ng CT5 CT285 CT51 c¸c chØ tiªu c¬ tÝnh thµnh phÇn ho¸ häc. CT6 CT345 (®é bÒn, ®é dÎo, ®é Nhãm C: cøng, v.v ) иnh gi¸ b»ng c¶ CT375 CT61 hai chØ tiªu c¬ tÝnh vµ thµnh phÇn ho¸ * BiÓu thÞ ®é bÒn  = 245MPa häc. 02 DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  44. II. THÉP CÁC BON 2.2. Ph©n lo¹i (tiếp theo) 5. Theo c«ng dông  ThÐp cacbon th«ng dông (thÐp th•êng): - C¬ tÝnh kh«ng cao chØ dïng ®Ó chÕ t¹o c¸c chi tiÕt m¸y,  TCVN 1756 -75 quy ®Þnh ký hiÖu c¸c kÕt cÊu chÞu t¶i nhá thÐp th«ng dông: sau CT ghi chØ sè - Th­êng dïng trong ngµnh x©y dùng, giao th«ng giíi h¹n bÒn b [kG/mm2] thÊp nhÊt øng víi mçi ký hiÖu Ký hiệu VÝ dô: CT38 cã giíi h¹n bÒn 2 2 ThÐp cacbon th«ng dông ®•îc ký hiÖu b»ng hai ch÷ CT vµ b = 38  49kG/mm (380  490N/mm ) chia ba nhãm A, B vµ C.  C¸c nhãm B vµ C còng cã ký hiÖu trªn c¬ së nhãm A nh•ng thªm vµo phÝa Nhãm A: Nhãm B: tr•íc ch÷ c¸i B hay C ®Ó ph©n biÖt иnh gi¸ b»ng ChØ ®¸nh gi¸ b»ng VÝ dô: CT31 BCT31 CCT31 c¸c chØ tiªu c¬ tÝnh thµnh phÇn ho¸ häc. (®é bÒn, ®é dÎo, ®é Nhãm C: cøng, v.v ) иnh gi¸ b»ng c¶ hai chØ tiªu c¬ tÝnh >> ThÐp s«i : thªm ký tù S vµo phÇn cuèi, vÝ dô CT31S vµ thµnh phÇn ho¸ >> ThÐp nöa s«i: thªm ký tù n vµo phÇn cuèi, vÝ dô: CT31n häc. >> ThÐp kh«ng cã ký hiÖu thªm lµ ThÐp l¾ng DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  45. II. THÉP CÁC BON 2.2. Ph©n lo¹i (tiếp theo) 5. Theo c«ng dông  ThÐp cacbon kÕt cÊu:  ThÐp cacbon dông cô: - Lµ lo¹i thÐp cã hµm l•îng t¹p chÊt S, P rÊt nhá, - Lµ lo¹i thÐp cã hµm l•îng cacbon cao (0,7 1,3%C), - TÝnh n¨ng lý ho¸ tèt, hµm l•îng cacbon chÝnh x¸c vµ - Cã hµm l•îng t¹p chÊt S vµ P thÊp (<0,025%) chØ tiªu c¬ tÝnh râ rµng Ký hiÖu: Ký hiÖu t•¬ng tù nh• ký hiÖu cña Liªn X« chØ kh¸c ë chç cã thªm chũ c¸i C phÝa tr•íc ®Ó ph©n biÖt lµ thÐp cacbon VÝ dô: Ví dụ Liªn X«: 08; 10; 15; 20; ; 85 Liªn X«: Y7, Y8, Y8A, Y9, , Y13 ViÖt Nam: C08; C10; C 15; C20; ; C85 TCVN: CD70, CD80, CD80A, CD90, , CD130 ChØ lo¹i thÐp tèt ThÐp C dông cô Ký hiÖu thÐp C ChØ hµm l•îng C tÝnh theo % (0,1% C) hµm l•îng cacbon lµ 0,8% DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  46. III. GANG Do hµm l•îng C cao h¬n nªn: 3.1. Kh¸i niÖm - Tæ chøc cña gang ë nhiÖt ®é th•êng còng nh• ë nhiÖt ®é cao tån t¹i l•îng Xementit cao. GANG lµ hîp kim Fe- C, hµm l•îng C tõ - §Æc tÝnh chung cña gang lµ cøng vµ dßn, cã nhiÖt ®é nãng 2,14% ~ 6,67%. ch¶y thÊp vµ dÔ dóc . - Còng nh• thÐp, trong gang chøa c¸c t¹p chÊt Si,  Thµnh phÇn t¹p chÊt trong gang g©y Mn, S, P vµ c¸c nguyªn tè kh¸c. ¶nh h•ëng kh¸c so víi thÐp cacbon. - Cïng víi C, nguyªn tè Si thóc ®Èy sù graphit ho¸, nghÜa lµ ph©n huû Fe3C thµnh Fe vµ - T¹p chÊt S vµ P lµm h¹i ®Õn c¬ tÝnh cña gang. cacbon tù do khi kÕt tinh. Nh•ng nguyªn tè P phÇn nµo lµm t¨ng tÝnh ch¶y lo·ng, t¨ng tÝnh chèng mµi mßn do ®ã cã thÓ - Ng•îc l¹i Mn l¹i c¶n trë sù graphit ho¸ nh»m hµm l•îng ®Õn 0,1  0,2%P . t¹o ra Fe3C cña gang tr¾ng. - Cacbon cµng nhiÒu th× kh¶ n¨ng graphit ho¸ cµng m¹nh, nhiÖt ®é nãng ch¶y cµng gi¶m  L•îng Si thay ®æi trong gang ë giíi h¹n tõ 1,5 t¨ng tÝnh ®óc. Nh•ng t¨ng hµm l•îng cacbon sÏ  3,0 cßn Mn thay ®æi t•¬ng øng víi Si ë giíi h¹n lµm gi¶m ®é bÒn, t¨ng dßn. V× vËy trong gang 0,5  1,0% . x¸m ch¼ng h¹n, hµm l•îng cacbon giíi h¹n tõ 2,8  3,5% . DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  47. III. GANG 3.2. Ph©n lo¹i 1. Ph©n lo¹i theo tæ chøc tÕ vi vµ hµm 2. Ph©n lo¹i theo tæ chøc vµ cÊu t¹o l•îng C trªn gi¶n ®å tr¹ng th¸i - Gang tr•íc cïng tinh Gang Trắng Gang Xám cã tæ chøc Peclit + Lª®ªbuarit (C 4,43%) - Gang tr¾ng lµ lo¹i gang mµ hÇu hÕt cacbon ë d¹ng liªn kÕt Fe3C  Gang tr¾ng chØ hình thµnh khi cã hµm l•îng C,  Gang tr¾ng kh«ng cã ký hiÖu riªng Mn thÝch hîp vµ víi ®iÒu kiÖn nguéi nhanh ë c¸c vËt ®óc thµnh máng, nhá Tæ chøc xementit cã nhiÒu trong gang tr¾ng lµm mÆt g·y cña nã cã mµu s¸ng tr¾ng! DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  48. III. GANG Gang Xám - Gang x¸m lµ lo¹i gang mµ hÇu hÕt C ë d¹ng graphit. Nhê cã vËy nªn mÆt g·y cã mµu x¸m  Tæ chøc tÕ vi cña gang x¸m gåm: nÒn c¬ së vµ c¸c garaphit d¹ng tÊm  NÒn cña gang x¸m cã thÓ lµ: ferit, pherit - peclit , peclit C¬ tÝnh cña gang x¸m phô thuéc vµo hai yÕu tè: * Tæ chøc cña nÒn: ®é bÒn cña nÒn tăng lªn tõ nÒn pherit ®Õn peclit * Sè l•îng, hình d¹ng vµ ph©n bè graphit. GX Ferit  Gang x¸m cã ®é bÒn nÐn cao nh•ng bÒn kÐo kÐm, chÞu mµi mßn tèt, ®Æc biÖt cã tÝnh ®óc tèt Ký hiÖu Gang x¸m: GX xx-yy (Liªn x«: Cч xx-yy) 2 xx = hai con sè chØ ®é bÒn kÐo kéo = 210 N/mm = hai con sè chØ ®é bÒn uèn GX 21- 40 yy uốn = 400 N/mm2 GX Ferit-Peclit DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  49. III. GANG Gang Cầu - Gang cÇu lµ lo¹i gang cã thÓ cã tæ chøc nh• gang x¸m, nh•ng graphit cã d¹ng thu nhá thµnh hình cÇu Ký hiÖu: Gang cÇu: GC xx-yy (Liªn x«: Bч xx-yy) xx = chØ ®é bÒn kÐo yy = chØ ®é d·n dµi t•¬ng ®èi  % 2 kéo = 420 N/mm GC 42-12  = 12 %  Gang cÇu cã ®é bÒn cao h¬n gang x¸m nhiÒu, ®Æc biÖt cã ®é Ứng dụng: dÎo b¶o ®¶m. Cã thÓ so s¸nh c¬ tÝnh gang cÇu xÊp xØ b»ng thÐp Chế tạo bằng PP Đúc các chi tiết máy trung m¸c thÊp. bình và lớn, hình dạng phức tạp, chịu tải lớn, chịu va đập.  ĐÓ cã tæ chøc gang cÇu, ph¶i nÊu ch¶y gang x¸m vµ dïng ph•¬ng ph¸p biÕn tÝnh ®Æc biÖt gäi lµ cÇu ho¸ ®Ó t¹o ra graphit (Trục khuỷu, Trục cán ) hình cÇu. KÕt qu¶ lµ còng trªn c¸c nÒn t•¬ng tù nh• gang x¸m víi grathit cÇu ta cã: ®é dÎo  = 5  15%; 2 ®é bÒn kÐo k = 400 - 1000N/mm . DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  50. III. GANG Gang Dẻo Gang dÎo lµ lo¹i gang chÕ t¹o tõ gang tr¾ng b»ng ph•¬ng ph¸p nhiÖt luyÖn (ñ) To ủ Fe3C Peclit + Ccụm Tính chất: - Độ bền cao, - Độ dẻo lớn nhờ Graphit phân huỷ từ Fe3C trong gang trắng tạo nên dạng cụm. Ký hiÖu: GZ xx-yy (Liªn x«: Kч xx-yy) 2 xx = chØ ®é bÒn kÐo kéo = 370 N/mm yy = chØ ®é d·n dµi t•¬ng ®èi % GZ 37-12  = 12 % Ứng dụng -Giá thành cao do khó đúc hơn và thời gian ủ lâu. - Chế tạo các chi tiết phức tạp, thành mỏng. DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  51. iv. THÉP HỢP KIM 4.1. Kh¸i niÖm - ThÐp HK lµ lo¹i thÐp cã chøa trong nã mét hµm l•îng c¸c nguyªn tè HK thÝch hîp - Hµm l•îng cña chóng ph¶i ®ñ ®Õn møc cã thÓ lµm thay ®æi c¬ tÝnh thì míi ®•îc coi lµ chÊt cho thªm, nÕu d•íi møc ®ã thì chØ lµ t¹p chÊt.  C¸c ®Æc tÝnh c¬ b¶n cña ThÐp hîp kim: - C¶i thiÖn c¬ tÝnh: thÐp HK cã - ThÐp HK giữ ®•îc ®é bÒn cao h¬n - T¹o ra những tÝnh chÊt lý ho¸ ®Æc tÝnh nhiÖt luyÖn tèt h¬n thÐp C. thÐp C ë nhiÖt ®é cao nhê sù t•¬ng biÖt, nh•: chèng ăn mßn trong c¸c (Tr•íc nhiÖt luyÖn hai lo¹i thÐp C t¸c cña nguyªn tè hîp kim trong c¸c m«i tr•êng ăn mßn; vµ HK cã c¬ tÝnh t•¬ng tù, nh•ng tæ chøc cña thÐp cacbon Cã thÓ t¹o ra thÐp tõ tÝnh cao hay nÕu nhiÖt luyÖn vµ ram hîp lý thÐp kh«ng cã tõ tÝnh; ®é gi·n në nhiÖt rÊt hîp kim sÏ tăng c¬ tÝnh râ rÖt). nhá.  C¸c sù biÕn ®æi khi Hîp kim ho¸: - C¸c dung dÞch ®Æc trong thÐp - Trõ mét sè nguyªn tè - Đa sè c¸c nguyªn tè lµm - Mét sè nguyªn tè kÕt hîp C hoµ tan thªm nguyªn tè hîp nh• Ni, Si, Al ®a sè cho ®é qu¸ nguéi tăng lªn, víi thÐp C vµ m«i tr•êng kim t¹o nªn sù thay ®æi cã lîi c¸c nguyªn tè kh¸c nh• ®•êng cong chữ "C' ngoµi t¹o nªn líp vá «xyt rÊt c¸c to¹ ®é trªn gi¶n ®å tr¹ng Cr, W, Ti ®Òu kÕt hîp dÞch vÒ bªn ph¶i. ĐiÒu ®ã sÏ bÒn ®Ó b¶o vÖ. th¸i hoÆc t¹o ra c¸c pherit hîp víi cacbon t¹o nªn t¹o ®iÒu kiÖn ®Ó nhiÖt luyÖn kim bÒn h¬n. cacbit hîp kim dÔ dµng h¬n. DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  52. iv. THÉP HỢP KIM 4.2. Ph©n lo¹i 1. Ph©n lo¹i theo thµnh phÇn hîp kim trong thÐp: - ThÐp hîp kim thÊp: - ThÐp hîp kim trung bình: cã - ThÐp hîp kim cao: cã tæng l•îng c¸c nguyªn tè tæng l•îng c¸c nguyªn tè hîp cã tæng l•îng > 10% hîp kim ®•a vµo < 2,5%. kim tõ 2,5  10%. 2. Ph©n lo¹i theo tªn gäi c¸c nguyªn tè HK chñ yÕu: - ThÐp Mn, ThÐp Si, ThÐp Cr, ThÐp Ni, thÐp Cr-Ni, 3. Ph©n lo¹i theo c«ng dông: Thép HK Kết Thép HK Dụng cấu cụ Thép HK Thép HK Đặc Thép Gió biệt DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  53. iv. THÉP HỢP KIM Thép HK Kết Thép HK Dụng cấu cụ - Lµ lo¹i thÐp trªn c¬ së thÐp cacbon kÕt cÊu cho thªm - Lµ lo¹i thÐp cÇn cã ®é cøng cao sau khi nhiÖt luyÖn, c¸c nguyªn tè hîp kim (0,1  0,85% C vµ l•îng phÇn ®é chÞu nhiÖt vµ chÞu mµi mßn cao. Hµm l•îng trăm nguyªn tè hîp kim thÊp ) cacbon trong thÐp HK dông cô tõ 0,7  1,4% C; c¸c nguyªn tè hîp kim cho vµo lµ Cr, W, Si vµ Mn. > ThÐp HK kÕt cÊu ph¶i qua thÊm cacbon råi míi nhiÖt > ThÐp HK dông cô cã tÝnh nhiÖt luyÖn tèt Sau luyÖn c¬ tÝnh cao. nhiÖt luyÖn cã ®é cøng ®¹t 60 - 62 HRC. > Lo¹i thÐp nµy ®•îc dïng ®Ó chÕ t¹o c¸c chi tiÕt chÞu t¶i träng cao, cÇn ®é cøng, ®é chÞu mµi mßn, hoÆc cÇn tÝnh Ký hiÖu: ®µn håi cao v.v 90CrSi, 100CrWMn, 100Cr12 vµ OL100Cr1,5 Ký hiÖu: 15Cr, 20Cr, 20CrNi , 12CrNi 3A, 12Cr2Ni4A,  Riªng lo¹i thÐp lµm æ lăn th•êng chøa hµm l•îng 40CrMn, 35CrMnSi Cr cao h¬n vµ ký hiÖu theo tªn riªng cña nã. OLCr0,6; OLCr1; OLCr1,5 DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  54. iv. THÉP HỢP KIM Thép HK Đặc biệt 1. ThÐp kh«ng gØ : lµ lo¹i thÐp cã kh¶ Thép Gió năng chèng l¹i m«i tr•êng ăn mßn. - Lµ mét d¹ng thÐp HK ®Æc biÖt ®Ó lµm dông > Trong thÐp th•êng cã nhiÒu pha, mçi pha cã ®iÖn thÕ ®iÖn cùc cô c¾t vµ c¸c chi tiÕt m¸y cã yªu cÇu cao kh¸c nhau > Trong thÐp kh«ng gØ, hµm l•îng cr«m kh¸ cao (>12%) > Cã hai lo¹i thÐp kh«ng gØ: lo¹i hai pha pherit + cacbit; lo¹i mét > Trong tæ chøc cña thÐp giã gåm c¸c nguyªn tè pha ostennit C, Cr, W, Co, Va vµ Fe. > ThÐp giã cã ®é cøng cao, bÒn, chÞu mµi mßn 12Cr13, 20Cr13, 30Cr13, 12Cr19Ni9, 12Cr18Ni9Ti, vµ chÞu nhiÖt ®Õn 6500 oC. > Hµm l•îng c¸c nguyªn tè trong thÐp giã: 2. ThÐp bÒn nãng: lµ lo¹i thÐp HK lµm viÖc ë nhiÖt ®é 8,5  19% W; 0,7  1,4%C; 3,8 4,4%Cr; 1  cao mµ ®é bÒn kh«n gi¶m, kh«ng bÞ «xy ho¸ bÒ mÆt 2,6V vµ mét l•îng nhá Mo hay Co 12CrMo, 10Cr18Ni12N6, 04Cr14Ni14W2Mo Ký hiÖu: 3. ThÐp tõ tÝnh: lµ lo¹i thÐp cã kh¶ năng khö tõ cao 90W9V2; 75W18V; 140W9V5; 90W18V2 > Cã thÓ dïng thÐp dông cô cacbon ®•îc hîp kim ho¸ mét l•îng 2  3% Cr > Còng cã thÓ dïng hÖ hîp kim Fe- Al -Ni hoÆc Al - Si - Fe AlNi1, AlNi2, 50Ni - 50%Ni; 38NiSi - 38%Ni vµ 38%Si DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  55. v. HỢP KIM CỨNG Hîp kim cøng lµ lo¹i vËt liÖu ®iÓn hÌnh víi ®é cøng nãng rÊt cao (800  1000oC). Nã ®•îc dïng phæ biÕn lµm c¸c dông cô c¾t gät kim lo¹i vµ c¾t gät vËt liÖu phi kim cã ®é cøng cao. Hîp kim cøng kh«ng cÇn nhiÖt luyÖn vÉn ®¹t ®é cøng 85  92 HRC. Th•êng dïng hai nhãm hîp kim cøng sau: - Nhãm mét cacbit: WC + Co Ký hiÖu theo - Nhãm hai cacbit: WC + TiC + Co Ký hiÖu Liªn x« lµ BK, theo Liªn x« lµ TK, VD: BK2, BK3, BK8, BK10 : Con sè chØ % Co, VD: T30K4; T15K6; T14K8; T5K10 : Con sè cßn l¹i lµ WC chØ % TiC vµ % Co, cßn l¹i lµ WC >> Nhãm nµy cã ®é dÎo thÝch hîp víi gia c«ng vËt liÖu >> Nhãm nµy cã ®é dÎo thÊp h¬n so víi nhãm BK. dßn, lµm c¸c khu«n kÐo, Ðp >> Riªng nhãm ba cacbit WC + TIC + TaC + Co Ýt dïng ë n•íc ta vÌ khã chÕ t¹o  Ph•¬ng ph¸p chÕ t¹o HK cøng: chÕ t¹o bét Ðp ®Þnh hÌnh thiªu kÕt DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  56. vi. KIM LOẠI MÀU VÀ HỢP KIM MÀU 6.1. Nh«m vµ hîp kim Nh«m: - Nh«m lµ kim lo¹i nhÑ - Khèi l•îng riªng nhÑ: kho¶ng 2,7g/cm3 - Cã tÝnh dÉn ®iÖn, dÉn nhiÖt cao - Chèng ăn mßn tèt - NhiÖt ®é nãng ch¶y: 6600C - Đé bÒn thÊp:  = 60N/mm2 - Đé cøng thÊp: (HB = 25 mÒm), nh•ng dÎo cao - Trªn bÒ mÆt cña nh«m cã mét líp «xyt b¶o vÖ chèng ăn mßn trong m«i tr•êng kh«ng khÝ ë nhiÖt ®é bình th•êng. Líp «xyt nh«m nµy lu«n lu«n tù hình thµnh trªn bÒ mÆt nh«m do t¸c dông víi kh«ng khÝ.  Ng•êi ta cßn dïng c¸ch «xy ho¸ bÒ mÆt nh«m b»ng c¸c ph•¬ng ph¸p ®iÖn ho¸ hoÆc ho¸ häc, ®Ó t¹o nªn líp «xyt b¶o vÖ vững ch¾c trong m«i tr•êng kh«ng khÝ vµ mét sè m«i tr•êng kh¸c + 3 nhãm nh«m: A999: 99,999% Al lo¹i tinh khiÕt A995, A99, A97 vµ A95: 99,995 ÷ 99,95% Al lo¹i cã ®é s¹ch cao A85, A8, A7, A0: 99,85 ÷ 99% Al nh«m kü thuËt + 2 lo¹i HK Nh«m: HK nh«m ®óc & HK nh«m biÕn d¹ng DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  57. vi. KIM LOẠI MÀU VÀ HỢP KIM MÀU 6.2. Đång & HK Đång: Khèi l•îng riªng ë 200C: 8,94 g/cm3 NhiÖt ®é nãng ch¶y: 1083 oC HÖ sè dÉn nhiÖt ë 200C: 0.923 calo/cm.s.0C HÖ sè gi·n dµi (0 - 1000C): 16,5.10-6 ĐiÖn trë suÊt ë 200C (.mm2/m): 0,01784 Đé dÉn ®iÖn ë 200C: 57 m/.mm2 2 Đé bÒn thÊp : b = 160 N/mm  Đång cã tÝnh dÉn ®iÖn vµ dÉn nhiÖn tèt, tÝnh chèng an mßn cao dÔ gia c«ng b»ng ¸p lùc ë tr¹ng th¸i nãng vµ nguéi, cã thÓ d¸t máng thµnh tÊm cã chiÒu dµy 0,05mm Hai lo¹i hîp kim ®ång th•êng dïng: - Đång thau lµ hîp kim ®ång vµ kÏm, hµm l•îng Zn - Đång thanh lµ hîp kim ®ång vµ: Sn, Al, Cr, trong ®ång thau ≤ 45% C¸c lo¹i ®ång thanh th•êng dïng: + Đång ®en:  Đång thau ®óc & ®ång thau biÕn d¹ng + Babit: 6.3. Ni, Zn, Pb, Mg, :  tù ®äc SGK DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  58. vii. VẬT LIỆU PHI KIM I. Gç: Đé bÒn cao Khèi l•îng riªng nhá: (tõ 0,35 ®Õn 0,75g/cm3) vµ gi¸ rÎ Đé cøng kÐm h¬n vµ dÔ gia c«ng (c•a, bµo, c¾t, ®ôc) h¬n so víi KL Đé bÒn cña gç kh«ng ®ång ®Òu, ®é bÒn däc thí cao h¬n ®é bÒn ngang thí II. ChÊt dÎo, nhùa: ChÊt dÎo lµ những chÊt do c¸c chÊt hữu c¬ cao ph©n tö t¹o thµnh. VËt phÈm lµm lµm b»ng chÊt dÎo cã thÓ ®­îc chÕ t¹o b»ng ph­¬ng ph¸p kh¸c nhau nh­ Ðp, ®óc, gia c«ng c¾t gät, v.v >> Đa sè c¸c lo¹i chÊt dÎo: nhÑ, ®é c¸ch ®iÖn, hÖ sè ma s¸t lín khi kh«ng cã dÇu mì, cã h×nh d¹ng bªn ngoµi ®Ñp >> ChÊt dÎo th•êng cã chÊt ®én nh• v¶i, giÊy, gç, bét gç, sîi thuû tinh, sîi amiăng, sîi dÖt vµ chÊt kÕt dÝnh (nhùa). III. Composit - VËt liÖu tæ hîp: ®•îc chÕ t¹o tõ nhiÒu lo¹i vËt liÖu kÕt hîp l¹i Gåm: - vËt liÖu cèt (th­êng d­íi d¹ng sîi) nh­ sîi thuû tinh; sîi graphit; sîi cacbon; sîi thÐp, - vËt liÖu c¬ b¶n (nÒn) th•êng lµ c¸c chÊt dÎo hoÆc kim lo¹i cã ®é dÎo cao (nh• Al ,Cu) ¦u ®iÓm: bÒn, nhÑ, chÞu nhiÖt tèt, cã tÝnh chèng mµi mßn vµ chèng ¨n mßn cao HiÖn nay nã ®•îc dïng nhiÒu trong c¸c ngµnh c«ng nghiÖp nh•: hµng kh«ng, x©y dùng, chÕ t¹o m¸y DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
  59. vii. VẬT LIỆU PHI KIM IV. Cao su: - Cã tÝnh dÎo cao (®é gi·n dµi khi kÐo ®¹t tíi 700 - 800%) - Kh¶ năng gi¶m chÊn ®éng tèt vµ ®é c¸ch ©m cao Cao su ®•îc dïng lµm s¨m lèp, èng dÉn, c¸c phÇn tö ®µn håi cña khíp trôc, ®ai truyÒn, vßng ®Öm, s¶n phÈm c¸ch ®iÖn v.v Khi l•îng l•u huúnh trong cao su cao tíi (45%) ta cã ®•îc ªb«nit lµ mét lo¹i vËt liÖu cã tÝnh c¸ch ®iÖn rÊt cao vµ bÒn tr•íc những t¸c dông ho¸ häc V. Gèm, sø: - Cã ®é cøng cao - Đé chÞu nhiÖt cao - Chèng mµi mßn tèt Dïng ®Ó lãt trong c¸c lß nhiÖt luyÖn, lµm h¹t mµi trong ®¸ mµi, lµm dao c¾t, chi tiÕt c¸ch ®iÖn, c¸ch nhiÖt, VI. Da, v¶i, vËt liÖu xèp c¸ch nhiÖt, DWE Department of Welding and Metal Technology / Phong Van Vo , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204