Bài Giảng VẬT LIỆU CƠ KHÍ - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.ppt) (41 trang)

Trang chủ

Cao đẳng - Đại học

Kỹ thuật - Công nghệ

Bài giảng VẬT LIỆU CƠ KHÍ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.27 MB, 41 trang )

BÀI 15:VẬT LIỆU CƠ KHÍTheocác bạn,cơ khí làgì?Vật liệulà gì?-Cơ khí là một ngành khoa học, chuyênnghiên cứu và ứng dụng các khí cụ, cácnguyên lý, định nghĩa cơ học mang tínhcông nghệ vào các quá trình sản xuấtnhằm nâng cao năng suất, giảm thiểu đếnmức tối ưu về thời gian và hao hụt trongcác quá trình sản xuất.- Cơ khí là một ngành khoa học giới thiệu quá trìnhsản xuất cơ khí và phương pháp công nghệ gia côngkim loại và hợp kim để chế tạo các chi tiết máy hoặckết cấu máy.- Một số khái niêm liên quan1.Sản phẩm.2.Chi tiết máy.3.Bộ phận máy.4.Cơ cấu máy.5.Phôi.Vật liệu (tiếng Anh: Materials) là chất hoặchợp chất được con người dùng để làm ranhững sản phẩm khác. Vật liệu là đầu vàotrong một quá trình sản xuất hoặc chế tạo.Trong công nghiệp, vật liệu là những sảnphẩm chưa hoàn thiện và thường đượcdùng để làm ra các sản phẩm cao cấphơn.Vì sao phải biết tínhchất của vật liệu ?=>+Chọn vật liệuđúng yêu cầu chếtạo chi tiết.+Chọn phương phápgia công thích hợp.+Chọn dụng cụ giacông thích hợp.- Tính chất cơ học- Tính chất lí học- Tính chất hóa học- Tính công nghệLà những đặc trưng cơ học biểu thịkhả năng của kim loại hay hợp kimchịu tác động của các loại tải trọng.Các đặc trưng đó bao gồm:-Độ bền-Độ dẻo-Độ cứng* Định nghĩa.+Biểu thị khả năng chống lại biến dạng dẻohay phá hủy của vật liệu dưới tác dụng củangoại lực.+Chống lại biến dạng :Lực liên kết giữa cácphân tử, nguyên tử kim loại của mạng tinh thểkhi còn lớn hơn ngoại lực tác dụng thì mạngtinh thể không bị biến dạng hoặc phá vỡ.*Giới hạn bền ( ) (bền = b => )-Đặc trưng cho độ bền của vật liệu.-Giới hạn bền càng lớn thì độ bền của vật liệu đó càng cao.-Có 2 loại:+ Giới hạn bền kéo( bk) -ứng suất bền kéo.bk=(N/mm2) : Đặc trưng cho độ bền kéo của vật liệu.-P* : là lực kéo lớn nhất tác dụng lên mẫu đến khi mẫu đứt.-F0 : là thiết diện thẳng lúc ban đầu của mẫu, F0=(mm2)-Giới hạn bền nén ( bn): Đặc trưng cho độ bền nén của vậtliệu.*Định nghĩa.- Biểu thị khả năng biến dạng dẻo của vậtliệu dưới tác dụng của ngoại lực.*Để xác định độ dẻo người ta thường tiến hành đánh giátheo cả hai chỉ tiêu cùng xác định trên mẫu sau khi thửđộ bền kéo:- Độ giãn dài tương đối (δ): (dài=d =>δ) là khả năng vậtliệu thay đổi chiều dài sau khi bị kéo đứt.δ : Đặc trưng cho độ dẻo của vật liệuVật liệu đó độ dãn dài tương đối càng lớn thì độ dẻocàng lớn.δ =- Độ thắt tiết diện tương đối (ψ): là khả năng vật liệuchịu thay đổi tiết diện sau khi bị kéo đứt.VD :Có 2 thanh nhỏ gang và đồng dài bằng nhau, sơncùng màu.a. Làm thế nào để phân biệt được chúng ?b. Tại sao nói gang cứng hơn đồng, làm thế nào để biếtgang cứng hơn đồng ?Giải thích :a. Bẻ thanh gang thì khó, có thể gãy, uốn thanh đồng thì dễ vàkhông bị gãy.b. Đặt hai thanh lên đe, lấy búa tay tác dụng lực phù hợp,thanhbị biến dạng là thanh đồng, còn lại là thanh gang(có thể gãy khiđập).*Định nghĩa.- Độ cứng là khả năng chống lạibiến dạng dẻo của lớp bề mặtdưới tác dụng của ngoại lực thôngqua các đầu thử có độ cứng caođược coi là không biến dạng.*Đơn vị đo độ cứng.(đơn vị thường sử dụng)+ Độ cứng Brinen(HB):- Đo các loại vật liệu có độ cứng thấp.Vật liệu càng cứng thì cóchỉ số đo HB càng lớnVD. Gang xám có độ cứng khoảng 180=> 240 HB.+ Độ cứng Rocven(HRC)- Đo độ cứng của vật liệu có độ cứng trung bình hoặc độ cứngcao. Vật liệu càng cứng thì có chỉ số HRC càng lớnVD. Thép 45 sau nhiệt luyện : 40 đến 45 HRC.+ Độ cứng Vicker(HV) :- Dùng để đo độ cứng của vật liệu có độ cứng cao.Vật liệu càngcứng thì chỉ số HV càng lớn.VD. Hợp kim cứng có độ cứng từ 13500- 16500 HV.Ứng dụng : dùng để chế tạo phần lưỡi cắt của dao cắt trên máycông cụ, dùng cắt gọt kim loại.( loại dao ghép).- Là những tính chất của kim loại thể hiện qua cáchiện tượng vật lý khi thành phần hóa học của kim loạiđó không thay đổi.- Lý tính cơ bản của kim loại gồm có:++++++khối lượng riêngnhiệt độ nóng chảytính dãn nởtính dẫn nhiệttính dẫn điệntừ tính.a. Khối lượng riêng: là khối lượng của 1 cm3 vật chất.b. Tính nóng chảy: kim loại có tính chảy loãng khi bịđốt nóng và đông đặc lại khi làm nguội. Nhiệt độ ứng vớilúc kim loại chuyển từ thể đặc sang thể lỏng hoàn toàngọi là điểm nóng chảy. Điểm nóng chảy có ý nghĩa quantrọng trong công nghệ đúc, hàn.c. Tính dẫn nhiệt: là tính truyền nhiệt của kim loại khi bịđốt nóng hoặc bị làm lạnh. Tính truyền nhiệt của kim loạigiảm xuống khi nhiệt độ tăng và ngược lại khi nhiệt độgiảm xuống.d. Tính giãn nở: là tính chất thay đổi thể tích khi nhiệt độ củakim loại thay đổi. Được đặc trưng bằng hệ số giãn nở.e. Tính dẫn điện: là khả năng cho dòng điện đi qua của kimloại. So sánh tính dẫn nhiệt và dẫn điện ta thấy kim loại nào cótính dẫn nhiệt tốt thì tính dẫn điện cũng tốt và ngược lại.f. Từ tính: là khả năng bị từ hóa khi được đặt trong từ trường.Sắt, coban, niken và hầu hết các hợp kim của chúng đều cótính nhiễm từ. Tính nhiễm từ của thép và gang phụ thuộc vàothành phần và tổ chức bên trong của kim loại.Là độ bền của kim loại đối với nhữngtác dụng hóa học của các chất khácnhư: ôxy, nước, axit… mà không bị pháhủy. Tính năng hóa học của kim loại cóthể chia thành các loại sau:a. Tính chịu ăn mòn: là độ bền của kim loại đối với sựăn mòn của môi trường xung quanh.b. Tính chịu nhiệt: là độ bền của kim loại đối với sự ăncủa ôxy trong không khí ở nhiệt độ cao.c. Tính chịu axit: là độ bền của kim loại đối với sự ănmòn của môi trường axit.Là khả năng thay đổi trạng thái của kimloại, hợp kim, tính công nghệ bao gồmcác tính chất sau:a. Tính đúc: được đặc trưng bởi độ chảy loãng, độ co vàthiên tích.Độ chảy loãng biểu thị khả năng điền đầy khuôn của kim loạivà hợp kim. Độ chảy loãng càng cao thì tính đúc càng tốt.Độ co càng lớn thì tính đúc càng kém.b. Tính rèn: là khả năng biến dạng vĩnh cửu của kim loại khichịu lực tác dụng bên ngoài mà không bị phá hủy.Thép có tính rèn cao khi được nung nóng ở nhiệt độ phù hợp.Gang không có tính rèn vì giòn. Đồng, nhôm, chì có tính rèntốt ngay cả ở trạng thái nguội.c. Tính hàn: là khả năng tạo thành sự liên kết giữa cácphần tử khi nung nóng chỗ hàn đến trạng thái chảy haydẻo.d. Tính cắt gọt: là khả năng kim loại gia công dễ haykhó, được xác định bằng tốc độ cắt gọt, lực cắt gọt vàđộ bóng bề mặt kim loại sau khi cắt gọt.Một kim loại hay một hợp kim nào đó mặc dù có nhữngtính chất rất quý nhưng tính công nghệ kém thì cũng khóđược sử dụng rộng rãi vì khó chế tạo thành sản phẩm.