BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ MÔN VẬT LIỆU VÀ CN KIM LOẠI - THÉP

Bài giảng Power Point CHƯƠNG 2: BÀI 2 THÉP của môn Vật liệu và công nghệ kim loại dùng giảng dạy cho sinh viên khối ngành Kỹ thuật ô tô, cơ khí tại các trường Cao đẳng, đại học, có nhiều hình ảnh minh họa thực tế. TẢI VỀ SỬ DỤNG DẠY NGAY, không cần soạn lại

Trang 1

CHƯƠNG 2: GANG VÀ THÉP

BÀI 1: GIẢN ĐỒ TRẠNG THÁI Fe - C

BÀI 2: GANG VÀ CÁC LOẠI GANG THƯỜNG DÙNG BÀI 3: THÉP VÀ CÁC LOẠI THÉP THƯỜNG DÙNG BÀI 4: THÉP HỢP KIM

BÀI 5: HỢP KIM CỨNG

BÀI 6: KIM LOẠI MÀU VÀ HỢP KIM MÀU

Trang 2

BÀI 2: THÉP VÀ CÁC LOẠI THÉP THƯỜNG DÙNG

Thép là hợp kim của sắt và cacbon cùng một số

ntố khác như Si, Mn, P, S, Cr, Ni, Mo, Mg, Cu

hàm lượng C < 2,14%.

Thép là hợp kim của sắt và cacbon cùng một số

ntố khác như Si, Mn, P, S, Cr, Ni, Mo, Mg, Cu

hàm lượng C < 2,14%.

Trang 3

1 THÉP CACBON:

1.1 Khái niệm: là loại thép thông thường, chứa Fe, C

và các tạp chất thường có như: Mn, Si, P…

1.2 Phân loại: Theo công dụng

+ Thép C chất lượng thường:

+ Thép C kết cấu + Thép C dụng cụ

Trang 4

- Chịu nhiệt độ cao kém

Nhược điểm

- Độ thấm tôi thấp, do đó hiệu quả hoá bền nhiệt luyện thấp

- Chịu nhiệt độ cao kém

Trang 5

2.1 Thép Cacbon chất lượng thường:

- Cơ tính không cao, dùng chế tạo các chi tiết máy, các kết cấu chịu tải nhỏ Thường dùng trong xây dựng, giao thông (cầu, nhà, khung, tháp…)

Trang 6

2.1 Thép Cacbon chất lượng thường:

- Ký hiệu theo TCVN 1765 - 75:

• Nhóm A: ký hiệu là 2 chữ CT, sau chữ CT chỉ giới hạn bền tối thiểu, theo đơn vị N/mm2

Trang 7

2.2 Thép Cacbon kết cấu:

Có chất lượng cao hơn nhóm chất lượng thường, tạp chất có hại: S≈0,04%, P≈0,035%, dùng trong chế tạo các chi tiết máy chịu lực cao như: bánh răng, trục vít, cam, lò xo…

Trang 8

Trang 9

Trang 10

2.3 Thép Cacbon dụng cụ:

- Là loại thép có hàm lượng C cao (0,7 - 1,4%), tạp chất

S và P thấp (< 0,025%) Thép C dụng cụ tuy có độ cứng cao khi nhiệt luyện nhưng chịu nhiệt thấp nên chỉ dùng làm các dụng cụ như: đục, dũa, dụng cụ đo hay các loại khuôn dập

Trang 11

Trang 12

3 THÉP HỢP KIM:

3.1 Khái niệm:

Là loại thép chứa thành phần các ntố hợp kim thích hợp (Cr, Ni, Mn, Si, W, V, Co, Mo, Ti, Cu), những n.tố này làm thay đổi tổ chức và tính chất của thép, tạo nhiều ưu điểm vượt trội so với thép C

3.2 Đặc tính:

- Cơ tính: độ bền cao

hơn so với thép C (nhất là

khi có mặt của Cr)

Trang 13

- Phân loại theo ntố hợp kim

Dựa vào tên của các ntố HK chính của thép

+ Thép Crôm: Chịu nhiệt, độ cứng cao → làm các ổ bi + Thép Niken: Chống rỉ

+ Thép Crôm – Niken: Chịu ăn mòn hóa học

Trang 14

Trang 15

4 CÁC LOẠI THÉP HỢP KIM:

4.1 Thép hợp kim kết cấu:

Là loại thép trên cơ sở

thép kết cấu cho thêm vào các

ntố hợp kim Loại này có %C

Trang 16

4.2 Thép hợp kim dụng cụ:

Là thép có độ cứng cao sau khi nhiệt luyện, độ chịu nhiệt và độ chịu mài mòn cao, hàm lượng C từ 0,7 - 1,4%, các ntố HK là Cr, W, Si, Mn, dùng làm các dụng cụ cắt gọt, khuôn dập nguội hoặc nóng

Những mác thép thường gặp là 90CrSi, 100CrWMn, 100Cr12 và OL100Cr1,5 (thép ổ lăn)

Dao phay ngón

Trang 17

- Tổ chức tế vi: phần lớn loại này có tổ chức khác hẳn,

do hợp kim hóa cao có thể có tổ chức austenit, ferit, mactenxit ở trạng thái cung cấp

Trang 18

4.3 Thép hợp kim đặc biệt:

 Tính chất:

+ Có tính chống mài mòn đặc biệt cao

+ Có tính chất điện - điện từ đặc biệt

+ Làm việc ở nhiệt độ cao

+ Có tính giãn nở nhiệt hay đàn hồi đặc biệt

Trang 19

 Thép khơng gỉ: Là loại thép có khả năng chống lại

môi trường ăn mòn (ăn mòn hóa học hay ăn mòn điện hóa)

+ Hàm lượng C thấp

+ Thành phần n.tố hợp kim cao, vd: Cr (>12%)

Trang 20

 Thép không gỉ:

Có 2 loại: 1 pha và 2 pha

 1 pha: là loại thép không gỉ mà tổ chức chỉ có

1 pha đồng nhất (thép không gỉ Crom-niken),

%C < 0,1%,18%Cr, Ni 9-10%, dùng sản xuất các thiết bị chống ăn mòn cao

Các số hiệu điển hình : 12Cr18Ni9, 04Cr18Ni10, 25Cr18Ni10Ti

Trang 21

 Thép không gỉ:

Có 2 loại: 1 pha và 2 pha

 2 pha: là loại thép không gỉ mà tổ chức có 2 pha ferit và cacbit (Thép Mactenxit), %C từ

0,1- 0,4%C NTHK chính là Cr với %Cr >12%

Các số hiệu điển hình: 12Cr13; 20Cr13; 30Cr13; 40Cr13

Trang 22

Trang 23

 Thép và hợp kim chịu mài mòn:

Là loại thép mà kim loại không bị hao hụt khi tiếp xúc bề mặt, có chuyển động tương đối với nhau dưới 1

Trang 24

Trang 25

Trang 26

Trang 27

các mũi dao hoặc các bề mặt vật chịu mài mòn

• HK cứng loại gốm: có 3 loại thường dùng

 Loại WC (Cacbit Wonfram) + Co (Chất kết dính); ký hiệu là BK: dùng làm dao doa, dao phay, dao tiện…

 Loại WC và TiC + Co Ký hiệu là TK (T5K10, T14K8,

….) dùng làm dao tiện thô, bào thô, tinh các loại

 Loại WC, TiC và TaC + Co; ký hiệu là TTK: dùng làm dao cắt gia công, phôi rèn (TT7K12)

• HK cứng loại gốm: có 3 loại thường dùng

 Loại WC (Cacbit Wonfram) + Co (Chất kết dính); ký hiệu là BK: dùng làm dao doa, dao phay, dao tiện…

 Loại WC và TiC + Co Ký hiệu là TK (T5K10, T14K8,

….) dùng làm dao tiện thô, bào thô, tinh các loại

 Loại WC, TiC và TaC + Co; ký hiệu là TTK: dùng làm dao cắt gia công, phôi rèn (TT7K12)

Trang 28

5 HỢP KIM CỨNG:

5.2 Phân loại:

• HK gốm khoáng vật: Thành phần chủ yếu của nó

làm Al2O3 Được thiêu kết ở nhiệt độ cao (700 –

18000C), có độ cứng và độ chịu nhiệt cao hơn HK loại gốm nhưng giòn hơn, kém bền hơn, được dùng làm dụng cụ cắt gọt nhẹ, ít va đập

• HK gốm khoáng vật: Thành phần chủ yếu của nó

làm Al2O3 Được thiêu kết ở nhiệt độ cao (700 –

18000C), có độ cứng và độ chịu nhiệt cao hơn HK loại gốm nhưng giòn hơn, kém bền hơn, được dùng làm dụng cụ cắt gọt nhẹ, ít va đập

Trang 29

6 KIM LOẠI MÀU VÀ HỢP KIM MÀU:

6.1 Đồng và HK của đồng:

a Đồng nguyên chất (đồng đỏ):

• Tính dẫn nhiệt và dẫn điện cao

• Tính chống ăn mòn tốt

• Nhiệt độ chảy tương đối cao (10830C)

• Độ bền không cao nhưng tăng mạnh

khi biến dạng nguội

• Rất dẻo, dễ cán, kéo sợi, dễ hàn

• Tính gia công cắt kém và độ chảy

loãng kém

Trang 30

Trang 31

ăn mòn cao trong KK và

trong nước máy, tuy nhiên

dễ bị nứt trong amoniac,

nước biển, KK ẩm

Trang 32

Dùng làm các ống dẫn

và các chi tiết rập sâu,

có yêu cầu độ bền cao

Dùng làm các ống dẫn

và các chi tiết rập sâu,

có yêu cầu độ bền cao

Dùng làm các chi tiết gia công cắt sau đúc mà không bị biến dạng

Trang 33

6.1 Đồng và HK của đồng:

b Hợp kim của

Đồng:

• Brông (đồng thanh): là hợp kim của Cu với các ntố

trừ Zn, có các loại: Brông thiếc, Brông nhôm, Brông Berili, Brông chì, Brông Silic

Trang 34

trang trí

làm công tắc điện, ống thổi, màng ngăn, đĩa ly hợp, lò xo, bánh răng, đôi khi làm bạc lót, đúc các tác phẩm nghệ thuật: tượng đài, phù điêu, họa tiết

trang trí

Trang 35

Trang 36

6.2 Nhôm và HK của nhôm:

Trang 37

Nhôm:

• HK nhôm biến dạng: có 2 loại

- Không hóa bền được bằng nhiệt luyện: Al – Mn và

Al – Mg

- Hóa bền được bằng nhiệt luyện: Al – CuNhôm thương phẩm (>99,0%)

- Dùng trong CN hoá học, thực phẩm, đông lạnh, làm thùng chứa (AA1060)

- Làm dây cáp điện (dây trần hoặc dây bọc): AA1350

- Làm thân ô tô, CN hàng không…

Trang 38

Nhôm:

• HK nhôm – Silic (Silumin)

- Silumin đơn giản: Al – Si

- Silumin phức tạp: Al – Si + Cu, Mg  bền hơn nên dùng đúc xilanh, mặt bích, piston, nắp máy

Xi lanh

Mặt bích

Trang 39

Nhôm:

• HK nhôm thiêu kết:

Các thành phần trong HK nhôm dạng bột có quy trình chế tạo: đóng bánh sơ bộ, thiêu kết và ép So với hợp kim nhôm đúc, hợp kim nhôm thiêu kết có độ bền ở nhiệt độ cao hơn

Trang 40

a Thiếc và Hợp kim của Thiếc

• Sn: màu trắng bạc, mềm, dẻo, dễ dát mỏng, to

nc

thấp, SnO2 có khả năng chống ăn mòn, không độc hại nên dùng để tráng lên

KL khác làm các đồ hộp, bao bì đựng thức ăn

6.3 HK Thiếc, Chì, Kẽm:

Trang 41

• HK Thiếc hàn: 63% Sn và 37% Pb (eutecti) có to

nc thấp (183oC) dùng chủ yếu trong ngành điện Vì tính độc hại của

Pb nên hạn chế sử dụng

Trang 42

• HK làm ổ trượt: 83% Sn, còn lại là Cu và Sb

Trang 43

b Chì và Hợp kim của Chì

• Pb: màu sáng xanh, là KL màu nặng, mềm, dẻo, độ bền hóa học trong môi trường axit cao

• Dùng làm vỏ cáp điện, bình acquy chì, lớp lót trong thiết bị hóa học, bình điện phân

Trang 44

Trang 45

Trang 46

Trang 47

a KN:

• Là HK của các KL có to

nc thấp: Sn, Pb, Sb, Cu và các n.tố khác

• Có hệ số ma sát nhỏ với bề mặt trục thép, giữ dầu tốt, truyền nhiệt tốt, mềm nên ít làm mòn cổ trục

6.4 Babit:

Trang 48

b Phân loại

• Babit thiếc: ít ma sát, tính chống ăn mòn cao, song chứa nhiều thiếc (80-90%Sn) nên khá đắt, dùng trong các tuabin hơi, máy nén kiểu tuốcbin, động

cơ diêzen, ổ đỡ trục chân vịt.…

6.4 Babit:

Trang 49

b Phân loại

• Babit chì – thiếc: là HK ổ trượt ngoài Pb và Sn còn chứa

một lượng khá lớn Sb (6-15%) và một ít Cu (1-2%), dùng làm ổ trượt cho các động cơ xăng của ô tô, máy kéo, máy công cụ làm việc trong điều kiện tải trọng va đập

…

6.4 Babit:

Trang 50

b Phân loại

• Babit nhôm: hệ số ma sát nhỏ, nhẹ, tính dẫn nhiệt cao, tính chống ăn mòn cao trong dầu, cơ tính cao và chống mài mòn tốt Có 2 loại: Al-Sb và Al-Sn có hệ số

ma sát nhỏ, cơ tính cao nên được dùng làm lót trục khuỷu của động cơ đốt trong ở dạng KL ghép, làm ổ trượt trong tầu thuỷ và công nghiệp giao thông vận tải

6.4 Babit:

Trang 51

b Phân loại

• Babit kẽm: là Hợp kim kẽm để làm ổ trượt là HK Zn –

Cu – Al và các số hiệu thường dùng ZnAl10Cu5 và ZnAl9Cu1,5 So với các loại babit trên babit có tính dẻo thấp (δ=0,5-1%) hệ số ma sát và hệ số nở dài lớn Ưu điểm của babit kẽm là rẻ

6.4 Babit:

Định dạng
Số trang	51
Dung lượng	5,56 MB
File đính kèm	CHUONG 2 - BAI 2 - THEP.rar (5 MB)