giáo trình vật liệu cơ khí, chương 1

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

0
271
lượt xem
133
download

giáo trình vật liệu cơ khí, chương 1

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Kim loại là một vật thể sáng, dẻo có thể rèn được, có tính dẫn nhiệt, dẫn điện cao. 2. Các tính chất của kim loại: a, Cơ tính: * Độ bền được đo bằng giới hạn bền. +Giới hạn bền kéo бb +Giới hạn bền nén бbn +Giới hạn bền uốn бbu +Giới hạn bền chảy бc +Giới hạn bền mỏi б-1. +Giới hạn bền đàn hồi бdh. *Độ cứng: +Độ cứng Brinen (HB) +Độ cứng Rốcven (HRA, HRB, HRC) +Độ cứng VicKe (HV) *Độ dẻo: Xác định độ dãn dài tương đối δ(%) và độ thắt tương...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: giáo trình vật liệu cơ khí, chương 1

  1. Chương 1: CAÁU TAÏO KIM LOAÏI VAØ HÔÏP KIM I. KIM LOAÏI: 1. Ñònh nghóa: Kim loaïi laø moät vaät theå saùng, deûo coù theå reøn ñöôïc, coù tính daãn nhieät, daãn ñieän cao. 2. Caùc tính chaát cuûa kim loaïi: a, Cô tính: * Ñoä beàn ñöôïc ño baèng giôùi haïn beàn. +Giôùi haïn beàn keùo бb +Giôùi haïn beàn neùn бbn +Giôùi haïn beàn uoán бbu +Giôùi haïn beàn chaûy бc +Giôùi haïn beàn moûi б-1. +Giôùi haïn beàn ñaøn hoài бdh. *Ñoä cöùng: +Ñoä cöùng Brinen (HB) +Ñoä cöùng Roácven (HRA, HRB, HRC) +Ñoä cöùng VicKe (HV) *Ñoä deûo: Xaùc ñònh ñoä daõn daøi töông ñoái δ(%) vaø ñoä thaét töông ñoái ψ(%). *Ñoä dai: Xaùc ñònh baêng ñoä daøi vañaäp ak. b. Lyù tính: *Caùc tính chaát ñieän töø laø tính chaát khoâng coù gì coù theå thay theá ñöôïc kim loaïi, ñöôïc öùng duïng roäng raõi trong coâng nghieäp ñieän, ngoaøi ra coøn coù tính chòu nhieät cao, tính giaõn nôû vì nhieät. c. Hoùa tính: *Kim loaïi thöôøng taùc duïng maïnh vôùi caùc kim loaïi nhö (oxy, clo). Hieän töôïng bò ræ goïi laø aên moøn kim loaïi, moät soá kim loaïi coù tính oån ñònh raát cao trong khí quyeån, axit, bazô laø caùc kim loaïi quí.
  2. d. Tính coâng ngheä: Coù khaû naêng chòu caùc daïng gia coâng khaùc nhau: Ñuùc, daäp, gia coâng caét, haøn, nhieät luyeän… 3. Caáu taïo tinh theå cuûa kim loaïi: a. Maïng tinh theå lyù töôûng: *Maïng tinh theå: Laø moâ hình khoâng gian moâ taû qui luaät hình hoïc cuûa söï saép xeáp caùc chaát ñieåm trong vaät tinh theå. *Maïng tinh theå goàm caùc maët ñi qua caùc chaát ñieåm, caùc maët naøy luoân song song caùch ñeàu nhau goïi laø maët tinh theå. *Maïng tinh theå bao goàm caùc hình khoái ñôn giaûn gioáng nhau vaø xeáp lieân tieáp chuùng theo 3 chieàu ño thì coù laïi maïng tinh theå. Khoái ñoù goïi laø khoái cô baûn. a. Maïng laäp phöông theå taâm: -Caùc nguyeân töû, naèm giöõa taâm vaø ñænh cuûa hình laäp phöông. -Caùc nguyeân töû naèm ôû ñöôøng cheùo maët hình laäp phöông caùch rôøi nhau coøn caùc nguyeân töû naèm theo ñöôøng cheùo khoái hình laäp phöông a thì saùt nhau hôn. Ñaëc tröng cho caùc kieåu maïng naøy laø Feα, Cr, W, Mo… b. Maïng laäp phöông dieän taâm: a a
  3. -Caùc nguyeân töû naèm ôû ñænh vaø giöõa taâm caùc maët hình laäp phöông. -Theo caùc caïnh vaø theo caùc ñöôøng cheùo khoái hình laäp phöông caùc nguyeân töû naèm caùch rôøi nhau coøn theo ñöôøng cheùo maët caùc nguyeân töû naèm saùt nhau hôn. -Ñaëc tröng caùc kieåu maïng naøy laø Feγ, Cu, Ni, Al, Pb… c. Maïng luïc giaùc xeáp chaët: -12 nguyeân töû naèm ôû caùc ñænh, 2 nguyeân töû naèm ôû giöõa 2 maët ñaùy, 3 nguyeân töû naèm ôû c trung taâm khoái laêng truï. -Caùc nguyeân töû naèm ôû ñaùy döôùi xeáp saùt nhau, 3 nguyeân töû naèm ôû giöõa xeáp vaøo khe a loõm maët ñaùy, tieáp theo laø caùc nguyeân töû maët ñaùy treân xeáp vaøo khe loõm cuûa lôùp giöõa nhöng truøng vaøo vò trí ñaùy Caùc kim loaïi ñaëc tröng cho kieåu maïng naøy c laø Be, Mg, Tiα, Coα… d. Maïng chính phöông theå taâm: -Gioáng nhö khoái laäp phöông theå taâm keùo daøi a theo chieàu caïnh cuûa khoái b. maïng tinh theå thöïc: Treân thöïc teá maïng nguyeân töû kim loaïi luoân luoân coù khuyeát taät vaø sai leänh. -Sai leänh ñieåm: laø sai leäch kích thöôùc nhoû theo 3 chieàu khoâng gian. +Caùc nguyeân töû böùt khoûi vò trí caân baèng ñi vaøo khoaûng giöõa caùc nuùt maïng. +Caùc nguyeân töû taïp chaát chieám vò trí nuùt maïng. -Sai leäch ñöôøng: laø sai leäch maïngcoù kích thöôùc nhoû theo 2 chieàu ño vaø lôùn theo 1 chieàu ño coøn laïi.
  4. +Sai leäch bieân . +Sai leäch xoaén. +Sai leäch hoãn hôïp. -Sai leäch maët: Laø sai leäch maïng coù kích thöôùc nhoû theo 1 chieàu ño vaø lôùn theo 2 chieàu ño coøn laïi. Nhöõng sai leäch maët coù theå laø maët phaúng hoaët maët cong. II. HÔÏP KIM: 1. Ñònh nghóa: Hôïp kim laø saûn phaåm cuûa söï naáu chaûy hai hay nhieàu nguyeân toá kim loaïi hoaëc aù kim ñeå ñöôïc vaät lieäu môùi coù tính chaát kim loaïi. 2. Caáu taïo tinh theå cuûa hôïp kim: Caâu taïo hôïp kim coù theå laø dung dòch ñaëc, hôïp chaát hoùa hoïc, hoãn hôïp cô hoïc. a. Dung dòch ñaëc: Nguyeân töû cuûa caùc nguyeân toá thaønh phaàn coù kích thöôùc gaàn gioáng nhau, khi keát tinh caùc hôïp kim naøy taïo thaønh maïng tinh theå trong ñoù coù nguyeân töû cuûa caùc Ni nguyeân toá thaønh phaàn. Cu *Ngöôøi ta phaân bieät 2 loaïi dung dòch ñaëc. Ni -Dung dòch ñaëc thay theá: Nguyeân töû A ñaåy moät soá nguyeân töû B ra khoûi nuùt maïng tinh theå vaø thay vaøo vò trí aáy +Ví duï: Nguyeân töû Ni ñaåy moät soá nguyeân töû Cu ra khoûi nuùt maïng vaø thay theá vaøo vò trí aáy. -Dung dòch ñaëc xen keõ: Nguyeân töû caùc nguyeân toá hoøa tan naèm giöõa xen keõ vaøo caùc loã hoûng giöõa caùc nuùt maïng tinh theå cuûa caùc kim loaïi cô baûn. +Ví duï: Nguyeân töû Bo, C, O2 naèm xen keõ vaøo loã hoûng giöõa caùc nuùt maïng tinh theå cuûa nguyeân toá kim loaïi cô baûn.
  5. b. Hôïp chaát hoùa hoïc: -Nguyeân töû caùc nguyeân toá khaùc nhau taùc duïng hoùa hoïc vôùi nhau, theo tyû leä chính xaùc giöõa caùc nguyeân töû coù kieåu maïng xaùc ñònh vaø thaønh phaàn hoùa hoïc xaùc ñònh bieåu dieãn baèng moät coâng thöùc hoùa hoïc xaùc ñònh. -Ñaëc ñieåm chung coù ñoä cöùng, ñoä gioøn cao do maïng tinh theå cuûa noù phöùc taïp hôn maïng tinh theå kim loaïi. c. Hoãn hôïp cô hoïc: -Hôïp kim coù caáu taïo laø hoãn hôïp cô hoïc khi nguyeân töû cuûa caùc nguyeân toá thaønh phaàn khaùc nhau veà kích thöôùc, maïng tinh theå. -Caùc nguyeân töû cuûa moãi nguyeân toá seõ tuï taäp laïi thaønh nhöõng haït rieâng reõ phaân bieät roõ reät ñöôïc treân toå chöùc teá vi, coøn dung dòch ñaëc thì khoâng phaân bieät ñöôïc. 3. Phaân bieät kim loaïi vaø hôïp kim: Kim loaïi Hôïp kim -Coù ñoä beàn vaø ñoä cöùng thaáp. -Coù ñoä beàn vaø ñoä cöùng cao hôn. -Tính deûo cao, deã bieán daïng -Coù tính ñuùc toát, gia coâng caét cao, coù deûo, tính ñuùc, gia coâng caét khaû naêng hoùa beàn baèng nhieät luyeän. keùm. -Cheá taïo deã. -Cheá taïo khoù. 4. Phaân tích caáu taïo cuûa kim loaïi vaø vaät lieäu phi kim loaïi: *Ngöôøi ta chia vaät raén thaønh 2 nhoùm lôùn. -Vaät raén tinh theå: Chaát ñieåm saép xeáp theo moät quy luaät hình hoïc nhaát ñònh. -Vaät raén voâ ñònh hình: Chaát ñieåm saép xeáp hoãn loaïn. Kim loaïi Phi kim loaïi -Coù caáu taïo tinh theå: Chaát ñieåm -Coù caáu taïo voâ ñònh hình chaát ñieåm saép xeáp theo moät quy luaät hình saép xeáp hoãn loaïn.
  6. hoïc nhaát ñònh. -Coù nhieät ñoä noùng chaûy, ñoâng -Khoâng coù nhieät ñoä ñoâng ñaëc noùng ñaëc xaùc ñònh. Töùc laø coù söï chaûy xaùc ñònh. Khi ñun noùng bò meàm chuyeån bieán töø nguyeân töû saép töø töø, khoâng coù ranh giôùi giöõa hai xeáp khoâng taät töï (loûng) coù taät traïng thaùi loûng vaø raén vì ôû hai traïng töï (raén). thaùi naøy chaát ñieåm saép xeáp khoâng coù traät töï.
Đồng bộ tài khoản