Đề cương Vật liệu cơ khí

kéo+δbền uốn trong đó : - cơ tính :  độ bền thấp, tính dẻo rất thấp  độ bền kéo thấp, độ bền nén không ảnh hưởng  cơ tính của gang xám phụ thuộc vào tổ chức nền kim loại  để tăng cơ tính cho gang xám : dùng hợp kim hoá, dingf chất biến tính, nhiệt luyện - công dụng : được sử dụng phổ biến để chế tạo các chi tiết làm bằng gang chịu lực và chịu mài mòn : như vỏ máy, bánh đà, xecmang  gang cầu : là gang có graphit hình cầu do được dùng Mg để cầu hoá graphit - phân loại : chia làm 3 loại :  gang cầu pherit : α+Gcầu  gang cầu pherit peclit : α+P+Gcầu  gang cầu peclit : P+Gcầu - kí hiệu : Gc+σbền kéo+δ trong đó : - cơ tính : có độ bền, độ dẻo cao có thể gia công cơ khí được do graphit dạng hình cầu nên ít xảy ra hiện tượng tập trung ứng suất khi chịu tải . - công dụng : được sử dụng để chế taọ các chi tiết chịu lực lớn, chịu tải trọng va đập, chịu mài mòn như trục cán, trục khuỷu động cơ, bánh răng  gang dẻo : là gang có graphit tập trung thành từng cụm, được ủ từ gang trắng trước cùng tích - phân loại :  gang dẻo pherit :α+ Gcụm  gang dẻo pherit peclit : α+P+ Gcụm  gang dẻo peclit :P+Gcụm - kí hiệu : Gz + σbền kéo+δ trong đó :.. - cơ tính : có tính chất cơ học tương đối cao, tính dẻo rất cao => có thể gia công áp lực tốt : rèn, dập - công dụng : chế tạo các chi tiết chịu lực, va đập có thành mỏng, hình dạng phức tạp Câu 21 : Thép cacbon  định nghĩa : là hợp kim của Fe và C, trong đó hàm lượng C<2,14%, ngoài ra còn có tạp chất khác trong giới hạ cho phép như Mn, Si, S, P,  phân loại : - theo tổ chức tế vi :  thép trước cùng tích(%C<0,8%) : α 14  thép cùng tích (%C=0.8%) : P=(α+ XêI)  thép sau cùng tích (%C>0.8%) : P+XêII - theo phương pháp khử oxy để luyện thép :  thép sôi : khử oxy không triệt để  thép lặng : khử oxy triệt để  thép nửa lặng : trung gian giưa 2 loại trên - theo chất lượng thép  thép chất lượng đặc biệt cao: %S<=0,015%, %P<=0,025%  thép chất lượng cao: %S<=0,025%, %P<=0,025%  thép chất lượng tốt: %S<=0,04%, %P<=0,035%  thép thường: %S<=0,06%, %P<=0,07% - phân loại theo công dụng:  thép kết cấu  thép dụng cụ  thép cán nóng thông dụng(thép xây dựng)  kí hiệu và công dụng: - thép cán nóng thông dụng:  phân nhóm A: kí hiệu theo TCVN: CT+σbền công dụng: dùng chủ yếu trong xây dựng, một phần trong cơ khí không qua nhiệt luyện  phân nhóm B: quy định về thành phần hoá học kí hiệu: BCT+ σbền công dụng: làm các kết cầu yêu cầu gia công nóng như rèn  phân nhóm C: quy định về cả thành phần cấu tạo lẫn cơ tính kí hiệu: CCT+ σbền công dụng: dùng trong các kết cấu phải hàn - thép kết cấu:  kí hiệu các mác thép theo TCVN là C+chỉ số phần vạn cacbon trung bình - thép dụng cụ: để chế tạo các dụng cụ dao cụ Câu 22: Thép hợp kim  định nghĩa: là hợp kim của sắt và cacbon và đưa them vào các nguyên tố hợp kim khi luyện với hàm lượng nhất định để thay đổi tổ chức có tính chất phù hợp với yêu cầu sử dụng như Cr, Ni, Mn, Si,  phân loại:  theo tổ chức tế vi - sau khi ủ:  thép trước cùng tích: P+pherit α  théo cùng tích: P  thép sau cùng tích: P+XêII Thép ledeburit có: Lê+P+cacbit Thép Aus chì có γ Thép pherit chir có α - sau khi thường hoá :  thép peclit có tổ chức P 15  thép Mactenxit có tổ chức M  thép Aus có tổ chức là γ  theo nguyên tố hợp kim :lấy nguyên tố hợp kim chủ yểu đặt tên cho thép  theo tổng lượng nguyên tố hợp kim : - thép hợp kim thấp : tổng lượng nguyên tố hợp kim <2,5% - thép hợp kim tb : tổng lượng nguyên tố hợp kim từ 2,5-10% - thép hợp kim cao : tổng lượng nguyên tố hợp kim >10%  theo công dụng : - thép cán nóng hợp kim thông dụng( thép xd) thường dùng trong các kết cấu xây dựng - thép kết cấu hợp kim (thép chế tạo máy) dùng để chế tạo chi tiết máy - thép dụng cụ hợp kim được sử dụng để chế tạo dụng cụ dao cụ - thép hợp kim đặc biệt : có các tính chất lý hoá đặc biệt như théo chịu nhiệt, théo không gỉ  kí hiệu : theo TCVN : số 1+ chữ +số 2 trong đó : số 1 : chỉ phần vạn cacbon tb chữ : kí hiệu nguyên tố hợp kim số 2 : chỉ phần vạn nguyên tố hợp kim, nếu <= 1 thì không ghi cuối kí hiệu nếu có chữ A thì loại thép nàu xẽ tốt hơn thép không có chữ A  ưu điểm : - có độ bền cao hơn hẳn thép C - có tính chịu nhiệt tốt - có tính chất lý hoá đặc biệt là không gỉ, chịu mài mòn,  nhược điểm : - dễ bị nứt khi gia công áp lực - dễ gây phá huỷ giòn Câu 23 :  đặc tính của nhôm (Al) - có kiểu mạng lập phương tâm mặt - có khối lượng riêng nhỏ 2,7g/cm3 - có tính chống ăn mòn cao do tạo được lớp oxit bên ngoài ngay tại điều kiện thường - có tính dẫn điện, nhiệt tốt - có nhiệt độ nóng chảy thấp cỡ 660oC, nên không thể làm việc ở điều kiện nhiệt độ cao - độ bền tương đối thấp, tính dẻo cao - tính công nghệ đúc kém, dễ co ngót, khả năng điền đầy khuôn kém  các loại hợp kim nhôm điển hình : - hợp kim nhôm đúc : nằm bên phải đường CC’  loại này có tính đúc tốt, để chế tạo các chi tiết qua nguyên công đúc  cơ sở là hợp kim nhôm Silic được gọi lá các silumin có 2 loại + silumin đơn giản : thành phần gồm Al+(10-13)%Si dùng để đúc các chi tiết hình dạng phức tạp chịu tải trọng nhẹ + silumin phức tạp : ngoài Al và Si còn có thêm Cu, Mg - hợp kim nhôm biến dạng : nằm bên trái đường CC’, đây là loại hợp kim có tính dẻo cao dễ dàng cho việc gia công áp lực như rèn, dập chia làm 2 loại : 16  hk nhôm biến dạng không hoá bền được bằng nhiệt luyện :nằm bên trái điểm D. từ giản đồ ta thấy ơt nhiệt độ thường hay khi nung nóng ở trạng thái rắn chỉ có tổ chức 1 pha tức là không có chuyển biến pha, vì vậy khi nhiệt luyện không làm thay đổi tính chất. Loại này có độ bền không cao, tính dẻo cao, có khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ thấp tốt dùng làm các chi tiết về dập như khung, vỏ oto, toaxe  hợp kim nhôm biến dạng hoá bền được bằng nhiệt luyện : bên phải điểm D đến C’ . Khi nung nóng hay làm nguội đều có chuyển biến pha, được dùng để làm các chi tiết quan trọng trên oto, hợp kim đặc trung cho loại này là duyara là hợp kim nhôm gồm 2 nguyên tố là Al+Cu+Mg trong đó %Cu là 4%, %Mg là 3% còn lại là Al và tạp chất kí hiệu : +số chỉ %Mg duyara dùng để chế tạo khung và thah dẫn điều khiển trên oto Câu 24 : đặc tính của đồng (Cu) - có màu đỏ, có kiểu mạng lập phương tâm mặt nên dễ bị biến dạng và có khả năng hoá bền mạnh - có khối lượng riêng lớn cỡ 8,9g/cm3 - có tính dẫn điện, dẫn nhiệt cao, nhiệt độ nóng chảy cao 1083oC - có khả năng biến dạng dẻo tốt như dập, cán, kéo - có tính công nghệ tốt - có tính ổn định cao, chống ăn mòn tốt  hợp kim đồng :  đặc tính : có cơ tính cao; tính ổn định hoá học tốt; tính công nghệ tốt; dẫn điện, nhiệt tốt; ít ma sát  đồng thau : chia làm 2 loại : - đồng thau đơn giản chỉ có thành phần là Cu+Zn Kí hiệu: LCuZn+ chỉ số % của Zn - đồng thau phức tạp: ngoài Cu, Zn còn có thành phần khác như Sn, Pb, Al, Ni, loại này có đặc tính chống ăn mòn cao trong nước máy, không khí nhưng có nhược điểm là có khuynh hướng tự nứt vì sau biến dạng dẻo thường tồn tại ứng suất dư.  Đồng thanh: gồm Cu và các nguyên tố khác trừ Zn gồm: - Đồng thanh thiếc: thành phần gồm Cu+Sn, có cơ tính cao, tính chống ăn mòn trong nước biển tốt, khả năng điền đầy khuôn cao nên thường dùng để đúc nghệ thuật. Kí hiệu: theo TCVN: BCuSn+chỉ số %Sn - Đồng thanh nhôm: thành phần gồm Cu+Al, có cơ tính tổng hợp cao, có khả năng chống chịu mài mòn, có giới hạn chịu mỏi tương đối lớn, có khả năng chống chịu nước biển vì có lớp oxit nhôm bảo vệ. Kí hiệu: theo TCVN: BCuAl+số chỉ %Al - Đồng thanh chì: thành phần gồm Cu+30%Pb được sử dụng để làm ổ trượt Kí hiệu: BCuPb+số chỉ %Pb Câu 25: Vật liệu bột  Khái niệm: là bột kim loại, hợp kim ở dạng rời rạc, có kích thước nhỏ cỡ µm đến mm, nguyên liệu ban đầu là kim loại ở dạng bột. Bằng phương pháp cơ lý hoá, bột kim loại sẽ được ép thành sơ bộ thành khối sau đó thiêu kết ở nhiệt độ = 2/3 nhiệt độ nóng chảy của kim loại đó trong vòng 15-120 phút  Đặc điểm:  Ưu điểm: - Tiết kiệm nguyên liệu vì có hệ số sử dụng nguyên liệu là cao - Thành phần sản phẩm khống chế dễ dàng từ khâu chọn vật liệu 17 - Bảo đảm tính đồng đều về kích thước tổ chức và tính chất - Có thể tạo ra vật liệu có độ hạt siêu nhỏ và phân bố đều - Có thể tạo ra một số sản phẩm đặc biệt mà các phương pháp khác không làm được - Nguyên công chế tạo đơn giản  Nhược điểm: - Khó chế tạo sản phẩm kích thước lớn - Giá thành sản phẩm cao  Phân loại và công dụng:  Vật liệu bột kết cấu: - Vật liệu bột trên cơ sở của sắt và thép: 2 yếu tố quyết định đến chất lượng của chi tiết là khối lượng riêng và thành phần hoá học. Khi khối lượng riêng tang thì giới hạn bền kéo, độ cứng, độ bền mòn, modun đàn hồi, độ dãn dài tương đối đều tang. Thép bột ép có cơ tính đạt gần bằng thép nấu chảy và có thể tiến hành nhiệt luyện thép bột như tôi, ủ, - Vật liệu bột trên cơ sở của đồng và hợp kim đồng: dùng để chế tạo bạc xốp tự bôi trơn và màng lọc - Vật liệu bột trên cơ sở của nhôm và hợp kim nhôm: dùng để chế tạo các chi tiết làm việc ở nhiệt độ từ 300- 500 o C  Vật liệu bột làm bằng hợp kim xốp và thấm: là loại vật liệu bột sau khi thiêu kết có độ xốp chiếm 15-35% về thể tích, các lỗ rỗng phân bố đều và thông với nhau ra bề mặt ngoài, nên dùng làm bạc xốp tự bôi trơn và màng lọc  Loại bạc xốp tự bôi trơn: là loại bạc xốp được chế tạo từ vật liệu bột sau đó đem tẩm dầu trong môi trường chân không ở 70oC. Khi làm việc, trục quay gây ra ma sát với bạc làm bạc nóng lên, dầu sẽ được tiết ra từ các lỗ rỗng xốp để bôi trơn bề mặt làm việc, khi ngừng làm việc, trục sẽ ngừng quay làm nhiệt độ dầu dần giảm xuống, dầu sẽ được hút vào các lỗ rỗng xốp của bạc. Có các loại: - Loại brong thiếc(10%Sn): có độ xốp về thể tích là 25%, loại này sẽ làm việc suốt đời không cần phải thêm dầu mỡ, được dùng làm bạc của các máy hút bụi, xe máy, oto, - Loại trên cơ sở thép sắt: để tang khả năng chịu tải, dùng làm bạc trên cơ sở sắt, sắt đồng+bột graphit. Có khả năng bôi trơn tương đương brong thiếc nhưng khả năng chịu tải cao hơn, máy không bị kẹt ngay cả khi trời băng giá - Loại trên cơ sở hợp kim nhôm nhẹ, rẻ nhưng công nghệ chế tạo phức tạp, chịu tải kém, dùng thay thế cho các loại bạc trên cơ sở nhựa hữu cơ - Loại bạc xốp làm việc ở nhiệt độ cao: đó là bạc của hợp kim bột Ni-Si hay Mo, W, Co, được dùng trong các tuốc pin phản lực  Màng lọc: dùng để tách các hạt rắn lẫn trong dung dịch lỏng, khí, tách hỗn hợp long trong không khí, trộn khí vào trong chất lỏng - Cấu tạo: được sx từ vật liệu bột có dạng hình cầu kích thước đều nhau, có đường kính nhỏ, các hạt tinh thể có độ xốp từ 35-40%, đường kính trung bình của lỗ xốp = 1/16 đường kính nhỏ nhất của hạt tinh thể - Các loại: có thể là brong, thép không gỉ, các kim loại hiếm, các hợp kim có tính chống oxy hoá cao được chế tạo thành các chi tiết dạng ống, dạng bình có thành mỏng, có tính thẩm thấu kết hợp với tính chịu nhiệt, tính cứng và độ bền trước sự thay đổi của nhiệt độ trong môi trường làm việc 18 Câu 1: Khái niệm và phân loại vật liệu trong kĩ thuật cơ khí.1 Câu 2: Mạng tinh thể lập phương tâm khối.1 Câu 3: Mạng tinh thể lập phương tâm mặt.1 Câu 4: Mạng tinh thể lục giác xếp chặt..2 Câu 5: Các dạng sai lệch trong mạng tinh thể2 Câu 6: Giai đoạn hồi phục và kết tinh lại2 Câu 7: Phương hướng nâng cao độ bền của vật liệu...3 Câu 8: Các phương pháo thử cơ tính của vật liệu3 Câu 9: Khái niệm về sự kết tinh và cấu tạo tổ chức của thỏi đúc.4 Câu 10: Giản đồ trạng thái của hệ hệ hợp kim 2 nguyên5 Câu 11: Cấu tạo và các tổ chức trên giản đồ trạng thái Fe-C.5 Câu 12: Chuyển biến Peclit thành Austenit khi nung nóng..6 Câu 13: Chuyển biến Austenit thành Peclit khi làm nguội chậm..7 Câu 14: Chuyển biến Austenit thành Mactenxit khi làm nguội nhanh..7 Câu 15: Chuyển biến khi ram thép8 Câu 16: Định nghĩa, mục đích và các phương pháp tôi thép..9 Câu 17: Định nghĩa, mục đích và các phương pháp ủ thép.10 Câu 18: Định nghĩa, mục đích và các phương pháp ram thép11 Câu 19: Phương pháp hoá nhiệt luyện và phương pháp thấm C11 Câu 20: Định nghĩa, phân loại, cơ tính, kí hiệu và công dụng của các loại gang điển hình.12 Câu 21: Định nghĩa, phân loại, kí hiệu và công dụng của thép C..13 Câu 22: Định nghĩa, phân loại, kí hiệu và công dụng của thép hợp kim14 Câu 23: Đặc tính của Al và các loại hợp kim Al điển hình..15 Câu 24: Đặc tính của Cu và các loại hợp kim Cu điển hình16 Câu 25: Khái niệm, đặc điểm, phân loại và công dụng của vật liệu bột16