Trả Lời Đề Cương Vật Liệu Cơ Khí

-phạm vi đo tương đối rộng Câu 3: Phương pháp đo độ cứng brinell được xác định bằng cách nhấn một khối cầu thép hoặc cardbide với đường kính D xác định với một lực F cho trước trong một

câu 1: cấu trúc mạng tinh thể thường gặp trong vật liệu kim loại:

+ lập phương tâm khối

+ lập phương tâm diện

+ lục phương

Câu 2: các loại sai lệch trong mạng tinh thể kim loại

+ sai lệch điểm

Có hai loại sai lệch điểm:

 Trong mạng tinh thể có một hạt bị bắn ra ngoài khiến mạng tinh thể bị khuyết

 Trong mạng tinh thể có lẫn hạt tạp chất

+ Sai lệch đường

Sai lệch có kích thước nhỏ (cỡ kích thước nguyên tử theo hai chiều và theo chiều thứ ba

 Đường này có thể cong hoặc thẳng, xoáy trôn ốc

 Sai lệch đường có thể là một dãy các sai lệch điểm song cơ

bản lệch (dislocation) có hai dạng: biên (edge) và

xoắn (screw).

+Sai lệch mặt: Sai lệch lớn theo mặt có thể mặt phẳng hoặc mặt cong

-phạm vi đo tương đối rộng

Câu 3:

Phương pháp đo độ cứng brinell được xác định bằng cách nhấn một khối cầu thép hoặc cardbide với đường kính D xác định với một lực F cho trước trong một khoảng thời gian lên bề mặt vật liệu cần đo, bi thép sẽ lún vào và tạo ra một vết lõm có đường kính di trên bề mặt vật liệu

Ưu điểm

- Thử đơn giản, nhanh chóng , quá trình chuẩn bị mẫu không quá phức tạp và giá thành tương đối rẻ, độ chính xác cao

- có thể xác định được độ bền kéo của vật liệu thoogn qua độ cứng

NHược điểm: - vết đo làm biến cứng vật liệu

- không thích hợp cho vật liệu mỏng, mạ phủ, vật liệu quá cứng các

bề mặt cong và các vật liệu nhỏ

- chỉ đo chính xác với các vật liệu có độ dày trên 4mm

- kết quả đo chịu ảnh hưởng của người vận hành

Câu4

+ Phương pháp thử độ cứng rockwell là phương pháp đo độ cứng bằng cách tác

động làm lõm vật thử với một đầu thử kim cương hình nón hoặc bi thép cứng + Cách tiến hành đo:

1 Tác động đầu thử vào vật mẫu với một lực tối thiểu, thường là 10kgf Khi đạt

độ cân bằng, thiết bị đo ( theo dõi dịch chuyển của đầu đo và các phản hồi về thay đổi chiều sâu tác dộng của đầu đo) ghi lại giá trị xác định

2 Trong khi vẫn duy trì lực tác động tối thiểu, tác động thêm một lực tối đa, khi đạt được độ cân bằng, => thôi tác động lực tối đa nhưng vẫn duy trì lực tác động tối thiểu ban đầu khi lực tối đa được thu về, độ sâu vết lõm trên bề mặt vật thử sẽ được phục hồi một phần

3 Độ sâu vết lõm còn lại(kết quả của phát và thu lực tối đa) được sử dụng để tính toán độ cứng rockwell

ưu điểm:

+Cho kết quả nhanh và chính xác, vết lõm bằng phương pháp này rất nhỏ, do đó chi tiế sau nhiệt luyện có thể thử độ cứng bằng phương pháp này mà không bị hư hại

+ Không cần hệ thống quang học

+ không phụ thuộc vào người vận hành

Nhược điểm:

+Nhiều thang đo khác nhau với mũi đo và tải trọng khác nhau

Câu 5:

Đặc điểm của hai phương pháp đo độ cứng rockwell và brinell: đều dùng một một đầu thử sau đó tác động đầu thử đó lên mẫu thử hoặc vật liệu cần đo Từ đó tính

ra độ cứng của vật hoặc mẫu thử

ví dụ cho phương pháp thử rockwell:

A= độ sâu đạt được bởi đầu đo sau khi tải trọng đặt trước (tải nhỏ)

B= Ví của đầu đo tại thời điểm tổng tải ( tải nhỏ cộng tải chính)

C= vị trí cuối cùng đo đạt được bởi đầu đo sau khi vết lõm thu hồi lại do lực đàn hồi của vật liệu mẫu

D= chiều sâu đo được đại diện cho sự khác biệt giữa tải trước và vị trí tải chính được sử dụng để tính độ cứng rockwell

Câu 7: Các giai đoạn chuyển biến tổ chức và ưu nhược điểm của gia công biến

dạng nóng: sảy ra hai quá trình đối lập nhau sảy ra:

-Biến dạng dẻo làm xô lệch mạng tạo nên hóa bền, biến cứng, nhưng sau đó là -Kết tinh lại làm mất xô lệch mạng gây ra thải bền, giảm độ cứng

cho nên sau khi biến dạng óng kim loại sẽ thay đổi theo chiều hướng của quá trình mạnh hơn Trong quá trường hợp lý tưởng, hiệu ứng thải bền đủ lớn nhờ nhiệt độ kêt thúc biến dạng vẫn còn cao hơn nhiệt độ kết tinh lại và thời gian tồn taij ở khoảng nhiệt độ này đủ dài để haonf thành quá trình kết tinh lại thì sau biến dạng nóng kim loại vẫn giữ được độ dẻo cao, độ bền, độ cứng thấp

Ưu điểm: dễ điều chỉnh cơ tính của vật liệu

Câu 8.

Phân tích đặc điểm cơ bản của thép trước cùng tích và thép sau cùng tích:

+ thép trước cùng tích:

- có lượng các bon biến đổi từ 0,10 đến 0,70%

- phần lớn thép thường dùng nằm trong loại nhỏ này song tập trung hơn cả vào loại

<= 0,20% rồi tiếp đến 0,30-0,40%

-theo tính toán từ quy tắc đòn bảy thì khi lượng các bon tăng lên thì trên tổ chức tế

vi tỷ lệ phần peclit ( màu tối) cũng tăng lên Còn phần ferit( màu sáng) giảm đi

- nếu không chứa cacsbon hay quá ít cá bon (0,02-0,05%) có thể coi là sắt nguyên chất , với tổ chức hầu như ferit

+ thép sau cùng tích

- thép sau cùng tích có thành phần >= 90% C.(thường chỉ tới 150% cá biệt có thể tới 2,0-2,2%) có tổ chwucs peclit + xementit thứ hai thườn ở dạng lưới sáng bao bọc lấy peclit tấm

Câu 10:đặc điểm cơ bản cảu dung dịch rắn xem kẽ và dung dịch rắn thay thế.

+ dung dịch rắn xen kẽ:

-mạng tinh thể pha trung gian thường phức tạp và khác các nguyên tố tạo thành nó, nên tính dẻo kém

-cá tính dòn, tạo độ cứng cáo và nhiệt độ nóng chảy khá cao

- thành phần cố định hoặc có thể thay đổi trong phạm vu hẹp, có thể biểu diễn được bằng công thức hóa học

- có thể ở nhiều dạng liên kết khác nahu: liên kết kim loại, ion, đồng hóa trị

-các pha trung gian thường gặp là pha xen kẽ, pha điện tử đó là các pha liên kết kim loại

+dung dịch rắn thay thế: - khi nguyên tử hào tan thế vào vị trí nút mạng của

nguyên tố dung môi thì tạo nên dung dịch rắn thay thế

*đặc điểm chung của dugn dịch rắn:

- có liên kết kim loại có kiểu mạng tinh thể của kim loại dung môi

- thành phần các nguyên tố có thể thay đổi trong phạm vi nào đó mà vẫn không làm thay đổi kiểu mạng

- độ bèn, cứng cao hơn kim loại dung môi còn độ dẻo vấn khá cao do vẫn giữ nguyên kiểu mạng của kim loại dung môi Do mạng tinh thể bị xô lệch

- tùy theo vị trí phân bố của nguyên tố hòa tan trong mạng tinh thể của dung môi,

sẽ có hai loại dung dịch rắn thay thế và xen kẽ

Câu 11:

đặc điểm cơ bản giữa thép các bon và thép hợp kim:

+thép các bon có cơ tính không cao

+Thép hợp kim có cơ tính cao,

Các bánh răng được làm bằng: hợp kim

Ví dụ về điều kiện máy thường xuyên tiếp xúc với sự mòn và tiếng ồn Gang là một vật liệu bánh răng thông thường do tính chất truyền tải tốt của nó, gia công, và

dễ dàng tạo ra hình dạng phức tạp thông qua đúc kim loại

Thép carbon hoặc thép hợp kim thường được sử dụng làm vật liệu làm bánh

răng của những máy hoạt động cường độ cao Các loại thép này được xử lý bằng

Câu12: Trình bày thành phần, tính chất, ký hiệu và công dụng của thép hợp kim

kết cấu hóa tốt

Thép hợp kim kết cấu hóa tốt

+ Thành phần: C=0,3-0,45% -> 0,5% trong thép cho thêm Cr; Mn; Ti; Bo,… với hàm lượng khoảng 3-5%

+Tính chất: đây là thép có cơ tính tổng hợp cao nhất

-Cơ tính: Giới hạn bền 1000 – 1200KG/mm2 Độ cứng 30 – 45HRC; Độ bền nhiệt

300 – 4000C; khả năng chịu va đập 800 – 1200KJ/m2

-Công nghê:khó hàn, khó gia công áp lực, khả năng nhiệt luyện tốt, có tính chống

ăn mòn tốt

+ công dụng: làm bánh răng, trục khủy có kahr năng chịu va đập và tải trọng tốt có kích thước 30-50mm

Câu 13: Trình bày thành phần, tính chất, ký hiệu và công dụng của thép các bon

kết cấu, thép cacbon kết cấu chất lượng tốt:

Thép các bon kết cấu:

+thành phần: C< 0,5% ; Mn <0,8%; P< 0,05%; S< 0,04% còn lại chủ yếu Fe

+ tính chất : dp trong thép có chứa nhiều tạp chất nên cơ tính kém:

• Tính chống ăn mòn kém, dễ bị oxi hóa

-Công nghệ: +tính hàn tốt, dễ gia công áp lực cắt gọt

+ không thể nhiệt luyện nâng cao cơ tính

+ công dụng: làm thép xây dựng

+ký hiệu: có ba nhóm A,B, C thường gặp là : ACTxy (x- σb , y – cách khử oxy); BCTxy (x- thành phần hoá học, y – cách khử oxy); CCTxy

Thép các bon kết cấu chất lượng tốt

+Thành phần: hợp kim của Fe – C, C= 0,05 – 0,85%; Mn = 0,4%; Si = 0,35%; P < 0,04%; S< 0,035% còn lại chủ yếu là sắt và số tạp chất khác ( O2; N2; H2O)

+ Tính chất:

-cơ tính: +độ bền cơ học trung bình 700-800 Mpa

-độ giãn dài 8%

-độ dai va đập 500-1000KJ/mm2

+Công nghệ: khó han, dễ gia công áp lực, có thể nhiệt luyện để nâng cao cơ tính Công dụng: trục, bánh răng, thanh truyền

Ký hiệu: Cxx, với xx là phần vạn C

Câu 14: vật liệu chuyên dụng làm dao cắt gọt kim loại với tốc độ cắt 25- 35m/p

a ký hiệu

Câu 15:

CT42s: - Theo TCVN đây là thép cacbon kêt cấu chất lượng thường có giới hạn bền kéo 42kg/mm2 = 420Mpa (thuộc nhóm thép sôi) Công dụng: làm thép xây dựng

AlCu4Mg2 : là thép không gỉ chịu ăn mòn cao (austenitic) chứa tối thiểu 7% niken, 16%crom, carbon (C) 0.08% max công dụng : làm đồ gia dụng, nồi hơi, máy giặt, kiến trúc trong nhà, lưỡi dao, bình chứa, tàu thuyền công nghiệp,…

B, lựa chọn vật liệu chế tạo bánh răng từ mác trên:

C, tôi là phương pháp nung nóng chi tiết đến tổ chức autenit, giữ nhiwtj rồi làm nguội nhanh để đạt được tổ chức không cân bằng có độ cứng cao

Ram là phương pháp nung nóng chi tiết sau khi tôi đến nhiệt độ thích hợp, nhỏ hơn nhiệt độ chuyển biến pha để điều chỉnh độ cứng, độ bền theo yêu cầu và khử

bỏ ứng suất dư bên trong chi tiết

ram là nguyên công bắt buộc sau khi tôi, để đảm bảo chi tiết có cơ tính thích hợp theo yêu cầu làm việc

Câu19: so sánh sự khác nhau giữa gang xám và gang cầu:

+gang cầu: được tạo thành từ các tổ chức graphit dạng quả cầu

- thành phần hóa học; C:3-3,6%; Si 2-3%; Mn 0,5-1%; Ni<2%; Mg 0,04-0,08%; P 0,15%; S 0,03%

-Gang cầu bề ngoài cũng có màu xám tối như gang xám

-Đặc điểm gang cầu có độ bền cao, cao hơn gang xám Có tính chất của thép lại có

cả tính chất của gang Có độ dẻo dai cao đặc biệt sau khi nhiệt luyện thích hợp +gang xám: hình thành từ các tổ chứ graphit tự do ở nhiều hình dạng

-Thành phần hóa học; C2,8-3,5%; Si 1,5-3%; Mn 0,5-1%; P 0,1-0,2%; s<=0,08% -Mặt gãy có màu xám

-Đặc điểm : phần lớn cacbon tồn tại dưới dạng tự do graphit, dễ nấu luện, có nhiệt

độ nóng chảy thấp(1350 độ C) và không đòi hỏi sự khắc khe về tạp chất độ bền,

độ dai và độ dẻo thấp gang xám là tăng độ chịu mòn của gang

Ví dụ:

-nắp hố ga được sản xuất từ gang cầu: không thể dễ dàng bị vỡ bởi tác động cơ học thông thường nhờ khả năng chịu lực cong và độ cứng tuyệt vời của nó Và nắp hố

ga gang cầu thường được sử dụng trong môi trường chịu lực tác động bề mặt thường xuyên và chịu trọng tải lớn

-Nắp hố ga được làm từ gang xám: có khả năng chịu lực nén tốt nhờ độ cứng tốt của nó Vì thế mà nó được sử dụng trong các môi trường ít chịu lực uốn cong và tập trung vào lực nén, giá thành của gang xám rẻ hơn nên được ứng dụng tối ưu trong quá trình sản xuất nắp hố ga

Câu 20:tại sao gang xám có khả năng dập tắt rung động nhanh:

-vì có vết nứt trong cấu trúc hợp kim do sự hiện diện của graphit(than chì) đóng vai trò là các rãnh khuyết có sẵn nên gang xám có khả năng hấp thụ lực giảm chấn dập tắt rung động nhanh

Sự khác nhau giữa gang xám và gang dẻo:

Gang dẻo: có tổ chức nèn kim loại và grafit Grafit của nó có hình dạng như cụm bông Ít grapfit hóa nen tính dẻo cao

Gang xám: là loại gang mà hầu hết cacsbon ở dạn graphit hình tấm tạo nên mặt gãy có màu xám

Câu21:yếu tố cơ bản của vật liệu làm dụng cụ cắt gọt:

– Độ cứng phần lưỡi cắt phải cao hơn nhiều so với vật liệu phôi Để cắt thép

cacbon và thép hợp kim thấp, độ cứng của dao phải đạt 62÷65 HRC

– Chịu mài mòn tốt, có độ bền đảm bảo và độ dẻo cần thiết để chống lại lực va đập

và lực uốn v.v…

– Độ bền nhiệt cao để đảm bảo độ cứng khi gia công với tốc độ cao