Chương II: Vật liệu kim loại dùng trong cơ khí

Chia sẻ: Tranduc Thang | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:124

Thêm vào BST

Báo xấu

457
lượt xem 131
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cơ tính (tính chất cơ học của vật liệu) Là những đặc trưng cơ học biểu thị khả năng của vật liệu khi chịu tác dụng của tải trọng. Cơ tính của vật liệu bao gồm: độ bền, độ cứng, độ dãn dài tương đối, độ dai va chạm.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương II: Vật liệu kim loại dùng trong cơ khí

Chương II Vật liệu kim loại dùng trong cơ khí 1
2.1 Tính chất chung của kim loại và hợp kim 2.1.1 Cơ tính (tính chất cơ học của vật liệu) Là những đặc trưng cơ học biểu thị khả năng của vật liệu khi chịu tác dụng của tải trọng. Cơ tính của vật liệu bao gồm: độ bền, độ cứng, độ dãn dài tương đối, độ dai va chạm. 2
a. Độ bền là khả năng của vật liệu chịu tác dụng của ngoại lực mà không bị phá huỷ. Độ bền còn gọi là giới hạn bền. Ký hiệu: bằng chữ σ (xich ma). Các loại độ bền: + Độ bền kéo (σ k) + Độ bền nén (σ n) + Độ bền uốn (σ u) + Độ bền xoắn (σ x) … 3
Sơ đồ mẫu đo độ bền kéo khi tác dụng ngoại lực P (N) lên thanh kim loại có diện tích tiết diện ngang F (mm2). 4
Giá trị độ bền được tính theo công thức: P σ= (N/mm2). F Giới hạn bền cho phép [σ ]. Giới hạn mà tại đó lực P đạt đến giá trị làm cho thanh kim loại bị phá huỷ được gọi là giới hạn bền cho phép được ký hiệu [σ]. Điều kiện bền σ [σ ]. 5
b. Độ cứng là khả năng của vật liệu chống lại sự biến dạng dẻo cục bộ khi có ngoại lực tác dụng thông qua vật nén. Cùng một giá trị lực nén biến dạng trên mẫu đo càng lớn thì độ cứng càng kém. Sơ đồ đo độ cứng: 6
Các phương pháp đo độ cứng Độ cứng Brinen (đo theo phương pháp Bri nen) • Ký hiệu HB • Sơ đồ đo độ cứng Brinen như hình vẽ: 7
HB được tính theo công thức: P HB = F P: tải trọng (kG) F: diện tích mặt cầu vết lõm (mm2) Đơn vị của độ cứng Brinen HB là kG/ mm2. Tuỳ theo chiều dày của mẫu thử mà chọn đường kính viên bi thử D=10 mm, D=5mm, D=2,5mm. 8
Tuỳ theo tính chất của vật liệu mà chọn tải trọng P cho thích hợp: - Đối với thép và gang: P = 30D2 - Đồng và hợp kim đồng: P = 10D2 - Nhôm, babit và các hợp kim mềm khác; P = 2,5D2 Độ cứng HB dùng đo vật liệu có độ cứng thấp (< 450 kG/mm2) như gang, thép chưa tôi, đồng, nhôm V.v… 9
Độ cứng Rôcoen (đo theo phương pháp Rôcoen) •Ký hiệu HRA, HRB, HRC tương ứng với 3 thang đo A, B, C: Nội dung phương pháp: •Tải trọng P. •Bi thép tôi cứng có đường kính 1/16” (1,587 mm) cho thang đo B. Đo vật ít cứng. •mũi hình côn bằng kim cương có góc ở đỉnh 1200 (thang A hoặc C) dùng thử vật liệu có độ cứng cao như thép đã qua nhiệt luyện. 10
Sơ đồ và máy đo đo độ cứng Rocoen Độ cứng Rôcoen HRC dùng để đo độ cứng cao (> 450 kG/ mm2). 11
Độ cứng Víchke phương pháp đo Vicke Dùng mũi kim cương hình chóp đáy vuông, góc giữa hai mặt đối diện 1360 ấn lên bề mặt mẫu thử với tải trọng P từ 5 ÷ 120 kG (5; 10; 20; 30; 50; 100; 120) Sơ đồ đo độ cứng Vicke: 12
Độ cứng Vicke ký hiệu HV (kG/mm2). trong đó: P: tải trọng (kG); d: đường chéo của vết lõm. Phương pháp đo độ cứng Vicke có thể đo cho cả vật liệu mềm và vật liệu có lớp bề mặt cứng mỏng sau khi đã thấm than, thấm nitơ, nhiệt luyện v.v… 13
Độ dãn dài tương đối (δ %) • Là tỷ lệ tính theo phần trăm giữa lượng dãn dài sau khi kéo l1 và chiều dài ban đầu l0 ; Ký hiệu: δ % l1 − l 0 δ= ×100 l0 % l0, l1 độ dài trước và sau khi kéo tính bằng mm • Vật liệu có độ dãn dài tương đối càng lớn thì càng dẻo và ngược lại. 14
k Độ dai va chạm (a ) • Là khả năng chịu tải trọng tác dụng đột ngột (tải trọng va đập) của vật liệu mà A k ak = F không bị phá huỷ.Ký hiệu: a 15 A: công sinh ra khi va đập làm gẫy mẫu(J)
Sơ đồ đo ak 16
2.1.2 Lý tính • Là tính chất vật lý của kim loại thể hiện qua hiện tượng vật lý khi thành phần hoá học của kim loại đó không bị thay đổi. • Lý tính của kim loại thể hiện qua: khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy, tính dãn nở, tính dẫn nhiệt, tính dẫn điện, từ tính. 2.1.3 Hoá tính Là tính chất hoá học của kim loại thể hiện qua khả năng chống lại tác dụng hoá học của môi trường như tính chịu ăn mòn, chịu a xít v.v… 17
2.1.4 Tính công nghệ Khả năngcủa kim loại và hợp kim cho phép gia công nóng hay nguội dễ hay khó. Tính công nghệ gồm các tính sau: a.Tính đúc (tính công nghệ đúc của vật liệu) là khả năng của kim loại dễ hay khó đúc bao gồm tính chảy loãng, tính thiên tích, độ co, tính hoà tan khí. b.Tính rèn là khả năng biến dạng vĩnh cửu của kim loại khi chịu tác dụng của ngoại lực để tạo thành hình dạng của chi tiết mà kim loại không bị phá huỷ. 18
b.Tính hàn là khả năng của vật liệu có thể hàn được c.Tính gia công cắt gọt là khả năng vật liệu gia công cắt gọt dễ hay khó như: cắt, cưa, dũa, tiện, phay, bào, mài, khoan, doa v.v… d.Tính thấm tôi là chiều dày lớp kim loại được tôi cứng. 19
2.2 Cấu tạo và sự kết tinh của kim loại 2.2.1 Cấu tạo của kim loại nguyên chất 20