BÀI GIẢNG CẤU TRÚC THÉP

Ảnh hưởng của các nguyên tố đến cơ tính của THÉPb Ảnh hưởng của Mn, Si: nâng cao độ bền, độ cứng của Thép c Ảnh hưởng của P, S : làm Thép bị giòn, dễ gãy vỡ... Ký hiệu các loại Thép Hợp

THÉP

Là hợp kim của SẮT và CÁCBON với % C 2,14 %

THÉP

GANG

Ảnh hưởng của các nguyên tố đến cơ tính của THÉP

b) Ảnh hưởng của Mn, Si: nâng cao độ bền, độ cứng của Thép

c) Ảnh hưởng của P, S : làm Thép bị giòn, dễ gãy vỡ.

Phân loại Thép:

chế tạo các chi tiết máy

- Thép dụng cụ: là vật liệu thường dùng chế tạo các loại

có độ bền kéo σbk31 kg/mm2

Ký hiệu thép theo TCVN

1 Ký hiệu các loại Thép Cácbon:

a) Thép xây dựng cácbon: ký hiệu CT31 , CT42, CT61, vv…

- Ngoài ra còn 2 nhóm khác với ký hiệu là: BCT31, BCT33, vv

2 Ký hiệu các loại Thép Hợp kim:

a) Hệ thống chữ: tuân theo ký hiệu hóa học các nguyên tố

b) Hệ thống số: dùng để chỉ thành phần C và các nguyên tố hợp kim

Thành phần C: số đầu tiên chỉ phần vạn Cácbon có trong thép

Thành phần nguyên tố hợp kim: tìm số sau tên nguyên tố

- Nếu không có số sau nguyên tố hợp kim 1%

- Nếu có số sau nguyên tố hợp kim chỉ % nguyên tố đóVD: 40CrMnSi, 60Si2, 90MnSiW vv…

Một số loại THÉP và HỢP KIM có tính chất đặc biệt

a) Thép không gỉ Khả năng chống ăn mòn rất cao trong môi trường

không khí, nước biển, dung dịch kiềm và axít, vv…

σ = 100 N/mm2

b) Thép và hợp kim làm việc ở nhiệt độ cao

Yêu cầu đối với thép và hợp kim làm việc ở nhiệt độ cao:

- Tính ổn định nóng: là khả năng chống ôxy hóa ở nhiệt độ cao

Có chứa Cr, Al, Si, W, Mo, …

- Tính bền nóng: là khả năng hoạt động lâu dài, chịu được tải trọng

+ Giới hạn dão: là ứng suất lớn nhất ở nhiệt độ đã cho làm gây ra

độ biến dạng cho trước

VL sẽ bị biến dạng với tốc độ 0,1% sau

1000 giờ dưới ứng suất 100 N/mm 2 ở 600 o CVD:

yêu cầu mà không biến dạng ở nhiệt độ cao

+ Giới hạn bền dài hạn: là ứng suất gây ra phá hủy ở nhiệt độ qui

định sau một khoảng thời gian đã cho

600C 0,1/1000

Phân loại: 2 nhóm

- Nhóm THÉP BỀN NHIỆT: Dùng chế tạo các chi tiết làm việc chịu tải

trọng nặng và chịu nhiệt độ từ 350-700 o C

+ Thép làm xupáp xả: như 40Cr9Si2, 40Cr10MoSi2, 30Cr13Ni7Si2, vv

+ Thép làm nồi hơi và tuabin hơi: như 12CrMo, C35, C45, vv

+ Ống dẫn hơi: như 12CrMo, 12CrMoV, vv…

- Nhóm THÉP CHỊU NHIỆT CAO: Dùng chế tạo các chi tiết có thể

chống được sự ăn mòn của các khí ở nhiệt độ > 550 o C

Có thành phần chủ yếu là Cr pha thêm Al, Si, Ti, Mo, vv

2/2010

Là hợp kim của SẮT và CÁCBON với % C 2,14 %

GANG

☆Một số tính chất cơ bản của gang:

Do C > 2,14%- Nhiệt độ nóng chảy của

gang thấp hơn thép

- Độ bền kéo thấp, độ giòn cao

Thành phần hóa học của gang:

Chế tạo các TB chịu tải trọng tĩnh,

ít chịu va đập như bệ máy, vv…

☆Tổ chức tế vi của gang:

- Gang trắng: là loại gang mà tất cả Carbon nằm trong Fe3C

có màu trắng

(Gang trắng hầu như không sử dụng trong thực tế)

- Gang mà C ở dạng graphit: tùy theo hình dạng graphit chia thành:

Gang dẻo:

+ C chủ yếu ở dạnggraphit cụm, bông

+ Độ bền kéo thấp σ bk

Các loại gang thông dụng:

1 Gang XÁM: là loại gang sử dụng phổ biến nhất do giá rẻ

- Ký hiệu: GX + 2 nhóm số chỉ giới hạn bền kéo σbk và giới hạn bềnuốn σbu (theo TCVN 1659-75)

VD: GX15-32 là gang xám có

σ bu 32 kg / mm2

- Tổ chức tế vi: đa số C ở dạng graphit tấm

- Cơ tính: do graphit dạng tấm nên:

+ Độ dẻo kém: δ ≈ 0,5%

+ Độ nén tốt, có khả năng dập tắt rung động nhanh

Các bộ phận đỡ, hộp máy, thân máy, vv…

1 1

5 3 của kim loại

bk = 15 kg/mm2

2 Gang DẺO:

- Ký hiệu: GZ + 2 nhóm số chỉ giới hạn bền kéo σbk (kg/mm2) và độdãn dài δ (%) (theo TCVN 1659-75)

VD: GZ60-03 là gang dẻo có

- Tổ chức tế vi: đa số C ở dạng graphit cụm

+ %C trong gang dẻo thấp: 2,2 – 2,8 %

Làm tăng tính dẻo của gang

- Cơ tính: do graphit dạng cụm nên:

+ Độ dẻo cao: δ = 2 – 10%

+ Độ bền kéo là trung gian giữa gang xám và gang cầu

Dùng chế tạo các chi tiết có hình dạng phức tạp, thành mỏng vàchịu va đập (Giá thành cao hơn gang xám)

bk = 60 kg/mm2

 = 3 %

3 Gang CẦU: là loại gang có độ bền cao nhất

- Ký hiệu: GC + 2 nhóm số chỉ giới hạn bền kéo σbk (kg/mm2) và độdãn dài δ (%) (theo TCVN 1659-75)

VD: GC100-4 là gang cầu có

- Tổ chức tế vi: đa số C ở dạng thu gọn nhất: dạng cầu

Thêm vào lượng rất nhỏ các chất biếntính đặc biệt là Mg và Ce

- Cơ tính: do graphit dạng cầu nên:

Chương 3: Kim loại và hợp kim màu

• Kim loại và hợp kim màu có những tính chất đặc biệt sau:

- Độ nóng chảy không cao lắm, do đó có thể nấu luyện, đúc thành các chi tiết có hình dạng khác nhau, dễ dàng.

- Tính công nghệ tốt: Dễ đúc, dễ gia công biến dạng như gia công rèn, cán, kéo, dát, cắt gọt thành những vật có hình dáng khích thước khác nhau.

- Có khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn khá cao Một số kim loại màu có tính hóa học tốt, không bị gỉ, được dùng trong công nghiệ

p hóa học.

- Tính dẫn nhiệt và dẫn điện tốt.

- Có độ bền cơ học thấp.

- Có giá thành cao

3.1/ Đồng và hợp kim của đồng:

a Đồng sạch:

- Tính chất: độ dẻo cao, dẫn điện và nhiệt tốt, chị

u mài mòn tốt, chịu ăn mòn trong không khí

và nước biển, tính đúc kém.

- Mác đồng sạch: Cu99,99; Cu99,97; Cu99,95; C

u99,90; Cu99,0

b Hợp kim đồng:

Hợp kim đồng

Latông (đồng thau)

Fe, Ni, Pb )

Brông (đồng thanh)

Brông thiếc (Cu=80÷94%, Sn=6÷20%)

Brông không thiếc (Cu, Al, Pb,

Si, Be, Cd )

3.2/ Nhôm và hợp kim nhôm:

- Ký hiệu: Al99,999; Al99,995; Al99,97; Al99,9

5; Al99,85; Al99,80; ; Al99,00.

b Hợp kim nhôm:

- Thành phần: Al và Si, Mg, Mn, Cu, Zn.

- Tính chất: nhẹ, khá bền, dẫn diện và dẫn nhiệt tốt Các hợp kim nhôm ( trừ hk chứa Cu) có tí

nh chịu ăn mòn tốt trong môi trường khí quyể

n, nước biển và môi trường kiềm nhẹ.

- Phân loại: hk nhôm biến dạng và hk nhôm đúc

- Ký hiệu: AlSi12, AlCu4, AlSi12Đ

Bố ma sát ly hợp

Piston - Xylanh

3.3/ Thiếc và hợp kim của thiếc:

- Thành phần: Sn và Sb(antimon), Cu

- Ứng dụng: dùng chế tạo bạc lót do có hệ số ma sát nhỏ, tính chịu mài mòn cao.

- Ký hiệu: SnSb8Cu, SnSb11Cu