Tải bản đầy đủ

ĐÁP ÁN MÔN HỌC VẬT LIỆU CƠ KHÍ VÒNG 1

ĐÁP ÁN MÔN HỌC VẬT LIỆU CƠ KHÍ VÒNG 1 (ĐỀ 1+2)
ĐỀ 1
Câu 1 (4 điểm)
Phân tích chuyển biến Peclit thành Austenit khi nung nóng?
Trả lời
Đường cong động học chuyển biến khi nung nóng thép cùng tích
Từ giản đồ trạng thái Fe-C thấy rằng chuyển
biến P thành γ xảy ra ở 7270C, nhưng điều này
chỉ đúng với khi nung nóng bằng tốc độ vô cùng
bé. Với tốc độ nung nóng thực tế, nhiệt độ tại đó
xảy ra chuyển biến này luôn luôn cao hơn 7270C,
tốc độ nung càng lớn, nhiệt độ xảy ra chuyển
biến càng cao và chuyển biến thực tế xảy ra trong
một khoảng nhiệt độ. Điều này được thể hiện trên
giản đồ chuyển biến p thành γ.
(1): Đường bắt đầu quá trình chuyến biến P → γ
(2): Đường kết thúc quá trình chuyển biến P → γ
Sử dụng 2 trục tra toạ độ là thời gian và nhiệt độ,
ta có thể đặt ở trên đó các đường biểu diễn tốc độ
nung nóng để xét ảnh hưởng của tốc độ nung đến
nhiệt độ chuyển biến. Nếu nung nóng với tốc độ

v1 thì thời điểm bắt đầu và kết thúc quá trình
chuyển biến là a1, b1 còn nếu nung nóng với tốc
độ v2 lớn hơn v1 đó là điểm a2, b2. Do đó ta
thấy rằng tốc độ nung nóng càng cao, chuyển
biến P → γ xảy ra ở nhiệt độ càng cao và với
thời gian càng ngắn.
ý nghĩa của việc xảy ra dừng đường cong
động học chuyển biến P → γ:


- Tính được nhiệt độ bắt đầu và kết thúc chuyển biến P → γ với các tốc độ nung
khác nhau. Từ đó định ra công nghệ nhiệt luyện.
- Xác định mức độ ổn định của các pha phụ thuộc vào thông số công nghệ

Đường cong động học chuyển biến khi nung nóng thép và sau cùng tích
- Thép trước cùng tích: Đối với thép trước cùng tích tổ chức bao gồm P + F.
Nên để có chuyển biến hoàn toàn thành  cần nung thép vượt quá nhiệt độ Ac3.
Khi đó đường cong động học có dạng như sau:
(1): Đường cong bắt đầu quá trình chuyển biến P → γ
(2): Đường cong kết thúc quá trình chuyển biến P → γ
(3) Đường cong bắt đầu hoà tan F → γ
(4): Đường kết thúc hoà tan F → γ
- Thép sau cùng tích: Đối với thép sau cùng tích tổ chức bao gồm P + Xe II. Nên
để có chuyển biến hoàn toàn thành γ cần nung thép tới nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ
Accm. Khi đó đường cong động học có dạng như sau:
(1): Đường cong bắt đầu quá trình chuyển biến P → γ
(2): Đường cong kết thúc quá trình chuyển biến P → γ
(3) Đường cong bắt đầu hoà tan XeII → γ
(4): Đường kết thúc hoà tan XeII → γ
Cơ chế hình thành γ khi nung


Quá trình nung nóng thép cùng tích là quá trình chuyển hoá
P[F0,02 + Xe6,67] → γ0,8
Quá trình này chỉ xảy ra khi có sự ba đông về năng lượng mà ba đông về thành
phần hoá học là nguyên nhân chủ yếu để tạo ra ba đông năng lượng. Quá trình ba
đông đó tạo ra những vùng có thành phần cacbon gần bằng 0,8%. ở ranh giới giữa
Xe và F luôn có hàm lượng cacbon cao nhất nên thuận lợi cho quá trình tạo mầm.
Do vậy, mầm γ đầu tiên sẽ xuất hiện trên ranh giới 2 pha F và Xe. Các mầm γ phát
triển, thực hiện quá trình chuyển biến P → γ.

Độ hạt của  và biểu diễn độ hạt trên giản đồ trạng thái
Khi nung nóng đến nhiệt độ AC1 trong thép xảy ra chuyển biến P → γ.
Chuyển biến này cũng có cơ chế như quá trình kết tinh. Tạo mầm và phát triển
mầm. Các mầm γ được tạo ra trên bề mặt phân chia giữa 2 pha Fγ và Xe. Như vậy,
biên giới giữa 2 pha F và Xe trong P rất nhiều nên nảy sinh nhiều mầm γ và khi kết
thúc chuyển biến bao giờ cũng có γ nhỏ min. Chuyển biến P → γ bao giờ cũng làm
nhỏ hạt. Sau khi thu được γ nhỏ mịn ở nhiệt độ AC1, nếu tiếp tục nâng cao nhiệt
độ, hạt γ sẽ tiếp tục phát triển nhờ quá trình sát nhập các hạt với nhau. Sự phát triển
các hạt γ phụ thuộc vào nhiệt độ nung và thời gian giữ nhiệt. Nhiệt độ nung càng
cao, thời gian giữ nhiệt càng dài thì hạt γ càng lớn.
Câu 2 (4điểm)
Trình bày khái niệm, phân loại, ký hiệu và công dụng thép Cacbon?
Trả lời
a. Khái niệm
Thép các bon là hợp kim của sắt và cácbon với hàm lượng các bon nhỏ hơn
2,14%. Ngoài ra trong thép luôn chứa một lượng nhỏ các nguyên tố Mn, Si, P, S.
Với bất kỳ loại thép các bon nào ngoài sắt ra cũng có chứa C ≤ 2,14%; Mn≤ 0,80%;
Si ≤ 0,40%; P và S ≤ 0,05%. Thép các bon được sử dụng rất rộng rãi trong cơ khí (tỷ
lệ 60 ÷ 70%) và các ngành công nghiệp khác.
Ngoài các nguyên tố trên trong thép các bon còn chứa một lượng khí rất
nhỏ hình thành trong quá trình nấu luyện như : ôxy, hydrô, nitơ. Nhưng do số
lượng của chúng quá ít, ảnh hưởng không đáng kể đến tính chất nên ta thường


không quan tâm đến
b. Phân loại thép cacbon
Có nhiều cách phân loại thép các bon, mỗi phương pháp có một đặc trưng riêng
biệt cần quan tâm đến để sử dụng được hiệu quả hơn.
*) Phân loại theo phương pháp luyện và độ sạch tạp chất:
+ Theo phương pháp luyện:
- Thép mác tanh (ngày nay không dùng phương pháp này nữa)
- Thép lò chuyển (lò L -D, còn gọi là lò thổi)
- Thép lò điện
+ Theo độ sạch tạp chất:
-Thép chất lượng thường: lượng P và S khá cao đến 0,05% được nấu luyện trong lò
L -D có năng suất cao, giá thành rẻ. Các nhóm thép này chủ yếu dùng trong xây
dựng.
- Thép chất lượng tốt: có lượng P và S thấp hơn đến 0,040% được luyện trong lò
điện hồ quang. Chúng được sử dụng trong chế tạo máy thông dụng.
- Thép chất lượng cao: có lượng P và S đạt 0,030% được luyện trong lò điện hồ
quang và có thêm các chất khử mạnh, nguyên liệu được tuyển chọn kỹ lưỡng.
- Thép chất lượng rất cao: lượng P và S được khử đến mức độ thấp nhất 0,020%
sau khi luyện bằng lò hồ quang chúng được tiếp tụ c khử tiếp tạp chất ở ngoài lò
bằng xỉ tổng hợp hay bằng điện xỉ. Để hạn chế lượng khí trong thép phải dùng
phương pháp rót trong chân không. Thép chhất lượng cao và rất cao dùng chế tạo
các thiết bị và máy móc quan trọng.
*) Phân loại theo phương pháp khử ô xy
Theo mức độ khử ô xy triệt để hay không triệt để ta chia thép ra hai loại là thép sôi
và thép lắng (lặng).
+ Thép sôi: là loại thép được khử ô xy bằng chất khử yếu: phe rô mangan nên ô xy
không được khử triệt để, trong thép lỏng vẫn cò n FeO khi rót khuôn có phản ứng:
FeO + C → Fe + CO
Khí Co bay lên làm bề mặt thép lỏng chuyển động giống như hiện tượng sôi. Vật
đúc thép sôi có mật độ thấp và chứa nhiều rỗ khí và lõm co nhỏ. Thép này có độ
dẻo cao và rất mềm, dập nguội tốt.


+Thép lắng (lặng): là loại thép được khử ô xy triệt để, ngoài phe rô mangan còn
dùng phe rô silic và nhôm nên không còn FeO nữa, do vậy bề mặt thép lỏng phẳng
lặng. Thép lắng có độ cứng khá cao, khó dập nguội.
*) Phân loại theo công dụng: Dựa theo mục đích sử dụng thép cácbon được chia
làm hai nhóm: thép kết cấu và thép dụng cụ.
+Thép kết cấu: là loại thép dùng làm các kết cấu và chi tiết máy chịu tải cần có độ
bền, độ dẻo và độ dai bảo đảm. Nhóm thép này được sử dụng nhiều nhất vì chủng
loại sản phẩm của nó rất lớn. Đây là nhóm thép chất lượng tốt và cao.
+Thép dụng cụ: là loại thép làm các dụng cụ gia công và biến dạng kim loại(dụng
cụ cắt, khuôn dập, khuôn kéo...), giữ vai trò rất quan trọng để gia công các chi tiết
và kết cấu máy. Số lượng thép dụng cụ không lớn vì chủng loại sản phẩm của
chúng ít.
d. Ký hiệu thép cacbon
*) Thép các bon chất lượng thường (thép các bon thông dụng):
Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1765 - 75 nhóm thép các bon chất lượng
thường được ký hiệu bằng chữ CT (C - các bon, T - thép chất lượng thường).
Nếu cuối mác thép không ghi gì cả là thép lắng (lặng), nếu có s là thép sôi, n là
thép nửa lặng. Chúng được chia làm ba phân nhóm:
+ Phân nhóm A: là loại thép chỉ được quy định về cơ tính mà không quy định về
thành phần hóa học. Giới hạn bền kéo tối thiểu tính theo đơn vị kG/mm2 (với MPa
phải nhân thêm 10), có thể tra bảng để tìm các chỉ tiêu σ0,2, , δ, ψ và α aK.
Gồm các mác CT31, 33, 34, 38, 42, 51, 61.
+ Phân nhóm B: là loại thép chỉ được quy định về thành phần hoá học mà không
quy định về cơ tính (thành phần tìm thấy khi tra bảng). Ký hiệu của phân nhóm này
tương tự phân nhóm A, chỉ khác là thêm chữ B ở đầu mác. Ví dụ BCT31,
BCT33...BCT61.
+ Phân nhóm C: gồm các thép được quy cả về cơ tính và thành phần hoá học.
Ký hiệu của chúng tương tự phân nhóm A, chỉ khác là thêm chữ C ở đầu mác.
Ví dụ CCT31, CCT33...CCT61. Để tìm các chỉ tiêu của thép phân nhóm này ta
phải dựa vào hai phân nhóm trên. Chẳng hạn với mác thép CCT38, khi tìm thành
phần hoá học ta tra bảng theo mác BCT38, cơ tính theo mác CT38.
Thép chuyên dùng trong xây dựng được quy định theo TCVN 5709 -93.


*) Thép kết cấu:
Theo TCVN 1766-75 quy định ký hiệu bằng chữ C và các chữ số tiếp theo chỉ
lượng các bon trung bình trong thép tính theo phần vạn. Ví dụ: C05, C10, C15...
C65. Nếu cuối mác thép có chữ A là loại chất lượng cao hơn (P, S ≤ 0,030%)
*) Thép dụng cụ:
Theo TCVN 1822-75 quy định ký hiệu bằng chữ CD (C-các bon, D-dụng cụ) và
các chữ số tiếp theo chỉ lượng các bon trung bình trong thép theo phần vạn.
Nếu cuối mác thép có thêm chữ A có nghĩa là chất lượng cao hơn.
Ví dụ: CD70, CD80...CD130 (CD70A, CD80A...CD130A)
Câu 3 (2 điểm)
Trình bày các phương hướng nâng cao độ bền của vật liệu?
Trả lời

ĐỀ 2
Câu 1 (4 điểm)
Phân tích cấu tạo và các tổ chức trên giản đồ trạng thá Fe-C?
Trả lời


Cấu tạo :
Theo lý thuyết, giản đồ trạng thái Fe - C phải được xây dựng từ 100% Fe đến
100%C song do không dùng các hợp kim Fe - C với lượng các bon nhiều hơn 5%
nên ta chỉ xây dựng giản đồ đến 6,67% các bon tức là ứng với hợp chất hóa học
Fe3C. Trong thực tế, Fe với C tồn tại ở 3 dạng hợp chất là FeC, Fe 2C, Fe3C song
xêmentít (Fe3C) ổn định về thành phần hóa học ở mọi nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ
nóng chảy nên dùng Fe3C làm cấu tử.
Trên giản đồ, đường ABCD là đường lỏng
Đường AHJECF là đường đặc
Các tổ chức :
a. Các tổ chức một pha
- Hợp kim lỏng (L): là dung dịch lỏng của cácbon trong sắt, tồn tại ở phía trên
đường lỏng ABCD.
- Xementit (ký hiệu là Xe hay Fe 3C): là hợp chất hóa học của sắt với các bon Fe3C, ứng với đường thẳng đứng DFK.
- Xementit thứ nhất (XeI): là loại kết tinh từ hợp kim lỏng, nó được tạo thành
trong các hợp kim chứa nhiều hơn 4,3% và trong khoảng nhiệt độ (1147 
1600)0C. Do tạo nên từ pha lỏng và ở nhiệt độ cao nên XeI có tổ chức hạt to.
- Xementit thứ hai (XeII): là loại được tiết ra từ dung dịch rắn Auxtenit ở trong
khoảng nhiệt độ (727  1147)0C khi độ hòa tan của cacbon ở trong pha này giảm
từ 2,14% xuống còn 0,8% do vậy XeII có trong hợp kim với thành phần các bon
lớn hơn 0,8%. Do tạo từ pha rắn và ở nhiệt độ không cao lắm nên XeII có tổ chức
hạt nhỏ hơn, do được tiết ra từ Auxtenit nên thường ở dạng lưới bao quanh
Auxtenit.
- Xemetit thứ ba (XeIII): là loại được tiết ra từ dung dịch rắn Ferit ở trong khoảng
nhiệt độ thấp hơn 7270C khi độ hòa tan giới hạn của cácbon trong Ferit giảm từ
0,02% xuống 0,006%. XeIII có ở trong mọi hợp kim có thành phần C lớn hơn
0,006% nhưng với lượng rất ít. Do tạo nên từ pha rắn và ở nhiệt độ thấp, khả năng
khuếch tán của nguyên tử rất kém nên XeIII thường ở dạng mạng lưới hay hạt rất
nhỏ bên cạnh Ferit.


- Ferit (ký hiệu là F hay ): là dung dịch rắn xen kẽ của cacbon ở trong Fe( ), có
mạng lập phương thể tâm nên khả năng hòa tan của cacbon ở trong Fe( ) là
không đáng kể, lớn nhất ở 7270C là 0,02% và nhỏ nhất ở nhiệt độ thường là
0,006%.
- Auxtenit (kí hiệu là As hay ): là dung dịch rắn xen kẽ của cacbon trong Fe( ),
có mạng lập phương diện tâm nên khả năng hòa tan cacbon của Fe() khá lớn, lớn
nhất ở nhiệt độ 11470C với 2,14% và nhỏ nhất ở 7270C với 0,8%C.
b. Các tổ chức 2 pha
- Peclit (ký hiệu là P hay [+Xe]): Peclit là hỗn hợp cơ học cùng tích của Ferit
và Xementit (+ Xe) tạo thành ở 727 0C từ dung dịch rắn Auxtenit chứa 0,8%C.
Trong Peclit có 88% Ferit và 12% Xementit. Từ giản đồ trạng thái Fe - C ta thấy
trong quá trình làm nguội, thành phần cacbon của Auxtenit sẽ biến đổi và khi đến
7270C có 0,8%C (các hợp kim có lượng cacbon nhỏ hơn 0,8% thì thành phần
Auxtenit biến đổi theo hướng tiết ra Ferit để làm tăng cacbon còn các hợp kim có
lượng cacbon lớn hơn 0,8% thì thành phần Auxtenit biến đổi theo hướng tiết ra
Xementit làm giảm cacbon, cả 2 trường hợp trên đều đưa đến lượng cacbon trong
Auxtenit là 0,8% ở 7270C). Lúc đó, Auxtenit có 0,8% C sẽ chuyển biến thành hỗn
hợp cùng tích của Ferit và Xementit:

Tùy theo hình dạng Xêmentit ở trong hỗn hợp, người ta chia ra 2 loại peclit là
peclit tấm và peclit hạt (Peclit tấm Xe ở dạng tấm phiến còn Peclit hạt thì Xe ở
dạng hạt). Peclit là hỗn hợp cơ học nên có tính chất trung gian. Kết hợp giữa tính
dẻo, dai của  và cứng, dòn của Xe nên nói chung P có độ cứng, độ bền cao, tính
dẻo dai thấp. Tuy nhiên cơ tính của nó có thể thay đổi trong phạm vi khá rộng phụ
thuộc vào độ hạt của Xe.
- Ledeburit (ký hiệu là Le hoặc [+Xe] hay [P+Xe]): Ledeburit là hỗn hợp cơ
học cùng tinh, kết tính từ pha lỏng có nồng độ 4,3%C ở 1147 0C. Lúc đầu mới tạo
thành nó gồm  và Xe (trong khoảng 7270C  11470C). Khi làm nguội xuống
dưới 7270C,  chuyển biến thành P do vậy Lêdeburit là hỗn hợp cơ học của Peclit
và Xementit. Như vậy cuối cùng Lêdeburit có 2 pha là  và Xe trong đó Xe
chiếm tỉ lệ gần 2/3 nên Leđeburit rất cứng và dòn.


Câu 2 (4điểm)
Trình bày định nghĩa, mục đích và các phương pháp ủ thép?
Trả lời
a. Định nghĩa và mục đích của ủ thép
* Định nghĩa: Ủ thép là phương pháp nung nóng thép đến nhiệt độ nhất định,
giữ nhiệt rồi làm nguội chậm cùng với lò, để đạt được tổ chức ổn định theo giản đồ
trạng thái với độ cứng thấp nhất và độ dẻo cao. Tổ chức đạt được sau khi ủ thép là
P (có thể có thêm F hay XeII tuỳ loại thép trước hay sau cùng tích).
* Mục đích của ủ thép:
- Làm giảm độ cứng (làm mềm) thép để dễ tiến hành gia công cắt gọt.
- Làm tăng độ dẻo dai để tiến hành rập, cán vào kéo thép ở trạng thái nguội.
- Làm giảm hay làm mất ứng suất bên trong sau các nguyên công gia công cơ khí
(mài, quấn nguội, cắt gọt ... )và đúc, hàn.
- Làm đồng đều thành phần hoá học trên toàn tiết diện của vật đúc thép bị thiên tích
- Làm nhỏ hạt thép nếu nguyên công trước làm hạt lớn
- Tạo tổ chức ổn định chuẩn bị cho nhiệt luyện kết thúc
- Cầu hoá Xe để có tổ chức hạt khác với Xe ở dạng tấm.
Với mục đích đa dạng như vậy thì không phương pháp ủ nào đạt được cả các
mục tiêu trên. Thông thường mỗi phương pháp ủ chỉ đạt được một hoặc vài trong
số các chỉ tiêu kể trên.
* Các phương pháp ủ không có chuyển biến pha:
Các phương pháp ủ không có chuyển biến pha có nhiệt độ ủ thấp hơn Ac1, khi
đó không xảy ra chuyển biến P → γ.
+ Ủ thấp (ủ non):
- Đị nh nghĩa: Ủ thấp là phương pháp ủ nung nóng thép tới nhiệt độ nhỏ hơn
Ac1 để không có chuyển biến pha xảy ra.


- Mục đích và đặc: Ủ thấp có tác dụng làm giảm hay khử bỏ ứng suất bên trong
ở các vật đúc hay các sản phẩm thép qua gia công cơ khí.
+) Nếu ủ ở nhiệt độ thấp (200 ÷ 3000C) chỉ có tác dụng làm giảm một phần
ứng suất bên trong nhưng ở những nhiệt độ cao hơn (450 ÷ 6000C) tác dụng khử bỏ
ứng suất bên trong có thể hoàn toàn hơn.
+) Do làm nguội nhanh, không đều, do chuyển pha khi đúc, trong vật đúc tồn
tại ứng suất bên trong. Đối với một số vật đúc có yêu cầu đặc biệt không cho phép
tồn tại ứng suất dư độ. Để khử bỏ hoàn toàn ứng suất dư, người ta tiến hành nung
nóng đến 450  600C, sau đó làm nguội chậm tiếp theo để tránh tạo lại ứng suất
dư. Đối với trường hợp yêu cầu không cao, chỉ cần giảm ứng suất dư đến mức nhất
định, có thể tiến hành bảo quản ở t0 thường trong khoảng 9 ÷ 12 tháng, quá trình
này còn gọi là hoá già tự nhiên. Do nhiệt độ ủ thấp nên phương pháp ủ này không
làm thay đổi độ cứng và kích thước hạt.
+ Ủ kết tinh lại:
- Định nghĩa: Ủ kết tinh lại là phương pháp ủ nung nóng thép tới nhiệt độ nhỏ hơn
Ac1 để không có chuyển biến pha xảy ra.
- Mục đích và đặc điểm: Ủ kết tinh lại được tiến hành cho các thép qua biến dạng
nguội bị biến cứng cần khôi phục lại tính dẻo, độ cứng trước khi gia công cơ khí.
+) Nhiệt độ ủ kết tinh lại cho thép cacbon là từ 600 ÷ 7000C tức là thấp hơn
nhiệt độ Ac1. Loại ủ này làm thay đổi được kích thước hạt và giảm độ cứng, nhưng
rất ít áp dụng cho thép vì khó tránh tạo nên hạt lớn.
+) Đối với kim loại đa tinh thể, do không đồng nhất về phương mang giữa các
hạt nên ứng suất tác dụng và độ biến dạng phân bố không đều, phần thép bị biến
dạng với mức độ tới hạn sau khi ủ có kích thước lớn, làm dòn thép. Để tránh hiện
tượng này, thường dùng các phương pháp ủ có chuyển biến pha.
Các phương pháp ủ có chuyển biến pha:
Các phương pháp ủ có chuyển biến pha có nhiệt độ ủ cao hơn Ac1, khi đó có
xảy ra chuyển biến P → γ.
+ Ủ hoàn toàn:


- Định nghĩa: Ủ hoàn toàn là phương pháp ủ gồm nung nóng thép tới trạng thái
hoàn toàn γ, tức là phải nung cao hơn nhiệt độ Ac3 hoặc Accm.
- Mục đích và đặc điểm:
+) Làm nhỏ hạt. Nếu chỉ nung quá nhiệt độ Ac3 khoảng 20  300C ứng với
nhiệt độ ủ trong khoảng 780 ÷ 8600C, hạt  nhận được vẫn giữ được kích thước
bé, sau đó làm nguội chậm có tổ chức F + P hạt nhỏ. Tổ chức này có độ dai tốt.
+) Làm giảm độ cứng và tăng độ dẻo, dễ cắt gọt và rập nguội. Do làm nguội
chậm,  phân hoá ra tổ chức F + P (tấm) có độ cứng khoảng 160  200HB, bảo
đảm cắt gọt tốt và dẻo, dễ rập nguội.
+ Ủ không hoàn toàn:
- Định nghĩa: Là phương pháp ủ gồm nung nóng thép tới trạng thái chưa hoàn
toàn là , nhiệt độ cao hơn Ac1 nhưng thấp hơn Ac3 hay Accm.
- Mục đích và đặc điểm:
+) Làm giảm độ cứng đến mức có thể cắt gọt được, sự chuyển biến pha ở đây
là không hoàn toàn chỉ có P  còn F hoặc XeII vẫn còn (do vậy khi làm
nguội không làm thay đổi kích thước hạt của 2 pha đó).
+) Đối với thép trước cùng tích, loại thép yêu cầu độ dai cao vì không làm nhỏ
được hạt F nên không áp dụng dạng ủ này. Vậy ủ không hoàn toàn thường được áp
dụng chủ yếu cho thép cùng tích và sau cùng tích với hàm lượng cacbon > 0,7%.
+) Đối với thép có hàm lượng cacbon > 0,7% mà chủ yếu là thép cùng tích và
sau cùng tích (thép có độ cứng khá cao, khó cắt gọt). Nếu tiến hành ủ hoàn toàn
thép này, tổ chức nhận được là P tấm, độ cứng có thể lớn hơn 220HB gây cho việc
cắt gọt gặp khó khăn. Nếu tiến hành ủ không hoàn toàn, thì ở nhiệt độ nung do đạt
được tổ chức  và các phần tử XeII chưa tan hết nên khi làm nguội, các phần tử
này như là những mầm giúp cho tạo nên P hạt. Sau khi ủ không hoàn toàn, thép có
tổ chức P hạt với độ cứng thấp hơn (khoảng 200HB) nên đảm bảo cắt gọt tốt hơn.
+ Ủ khuếch tán:
- Định nghĩa: Là phương pháp ủ gồm nung nóng thép đến nhiệt độ rất cao 1100
 11500C và giữ nhiệt trong nhiều giờ (khoảng 10  15h)


- Mục đích và đặc điểm:
+) Tạo ra hạt quá lớn do nung lâu ở nhiệt độ cao, vì vậy chỉ áp dụng cho vật
đúc trước khi gia công áp lực. Nếu không qua biến dạng dẻo để làm nhỏ hạt thì sau
đó phải ủ lại bằng cách ủ hoàn toàn để làm nhỏ hạt.
+) Làm đều thành phần của thép do hiện tượng thiện tích gây ra. Cách ủ này áp
dụng cho các thỏi đúc bằng thép hợp kim cao, thường có hiện tượng không đồng
nhất về thành phần hoá học.
+ Ủ đẳng nhiệt:
- Định nghĩa: là phương pháp ủ gồm nung nóng thép tới nhiệt độ ủ (xác định
theo là ủ hoàn toàn hay không hoàn toàn), giữ nhiệt rồi làm nguội nhanh xuống
dưới A1 khoảng 50 ÷ 1000C tuỳ theo yêu cầu về tổ chức nhận được.
- Mục đích và đặc điểm:
+) Việc giữ nhiệt lâu trong lò ở nhiệt độ dưới A1 để γ phân hoá thành phần hỗn
hợp F + Xe
+) Thời gian giữ nhiệt tuỳ thuộc vào tính ổn định γ quá nguội của thép ủ ở nhiệt độ
giữ đẳng nhiệt (thường giữ hàng giờ)
+) Giảm độ cứng để thu được độ cứng thấp nhất ứng với tổ chức của P. Khá nhiều
thép hợp kim cao, do tính ổn định của quá nguội quá lớn nên làm nguội chậm
cùng lò khi ủ cũng không đạt được độ cứng thấp do vậy phải làm cho tốc độ nguội
chậm hơn nữa nhưng rất khó khăn nên khống chế tính ổn định của  quá nguội
bằng độ quá nguội.
Câu 3 (2 điểm)
Trình bày khái niệm và phân loại vật liệu trong kỹ thuật?
Trả lời
Các nhóm vật liệu thường sử dụng trong công nghiệp hiện nay:
- Vật liệu kim loại;
- Vật liệu vô cơ – Ceramic;


- Vật liệu hữu cơ – Polyme;
- Vật liệu tổ hợp – Compozit.
Vật liệu cơ khí được phân làm 2 loại: kim loại
và hợp kim
Kim loại là loại vật thể sáng , dẻo, có thể
luyện, rèn được, có tính dẫn điện, dẫn nhiệt cao và
do một nguyên tố hoá học tạo nên. Hiện nay có trên
85 nguyên tố kim loại
VD:Fe; Cu; AL; Zn;...

Hình 1.1 Sơ đồ minh họa các

nhóm vật liệu và quan hệ giữa chúng.

Hợp kim là sản phẩm của sự nấu chảy
1. Bán dẫn; 2. Siêu dẫn; 3.
hay thiêu kết của 2 hay nhiều nguyên tố mà
Silicon; 4. Polyme dẫn điện.
nguyên tố chủ yếu là kim loại để vật liệu mới
có tính chất kim loại.Ví dụ: Thép các bon là hợp kim của nguyên tố kim loại và
phi kim loại (Fe + C); La tông là hợp kim của hai nguyên tố kim loại (Cu + Zn)



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×