Vật liệu học

Chia sẻ: nguyenthi35

Vật liệu là gì, đối tượng nghiên cứu của khoa học vật liệu. Trình bày khái niệm “ Cấu trúc”, “ Cấu trúc vi mô” ; “ Cấu trúc vĩ mô”. 2- Trình bày các dạng cấu trúc ở trạng thái rắn của vật liệu? đặc điểm 3 kiểu mạng tinh thể thường gặp trong kim loại?

Bạn đang xem 10 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Vật liệu học

…...…………………………………....Tất cả là cuộc sống!........................................................




MỤC LỤC
1- Vật liệu là gì, đối tượng nghiên cứu của khoa học vật liệu.
Trình bày khái niệm “ Cấu trúc”, “ Cấu trúc vi mô” ; “ Cấu trúc vĩ
mô”.

2- Trình bày các dạng cấu trúc ở trạng thái rắn của vật liệu? đặc
điểm 3 kiểu mạng tinh thể thường gặp trong kim loại?

3- Thế nào là tính thù hình, dạng thù hình. Đặc điểm của chuyển
biến. Hãy mô tả tính thù hình của sắt. Ý nghĩa của hiện tượng chuyển
biến thù hình trong sản xuất.

4- Thế nào là kết tinh. Trình bày các khái niệm nhiệt độ kết tinh,
độ quá nguội, đường nguội. Trong thực tế sản xuất kết tinh xảy ra
trong loại hình công nghệ nào?

5- Hai quá trình xảy ra khi kết tinh. Thế nào là mầm tự sinh ( mầm
đồng thể) mầm có sẵn ( mầm dị thể). Vai trò của mầm ký sinh trong sản
xuất đúc.

6- Nhân tố ảnh hưởng đến kích thước hạt tinh thể khi kết tinh. Mối
quan hệ giữa tốc độ nguội và độ quá nguội, các giải pháp chính để tạo
ra hạt tinh thể nhỏ khi đúc.

7- Vẽ giản đồ sắt cacbon (dạng đơn giản ), chỉ ra khu vực tồn tại
các pha trên giản đồ? nêu đặc điểm các pha cơ bản của hệ hợp kim Fe-C.

8- Vẽ giản đồ sắt cacbon (dạng đơn giản ), chỉ rõ các nhiệt độ tới
hạn. Nêu khái niệm gang & thép, đặc trưng tổ chức và tính chất điển
hình của gang, thép

9- Kết tinh, kết tinh lại khác nhau thế nào? Trình bày khái niệm &
đặc điểm của phương pháp gia công nóng( biến dạng nóng kim loại ). Ưu
nhược điểm của phương pháp.

10- Cơ tính là gì, các đại lượng đặc trưng cho cơ tính, dùng phương
pháp náo để xác định chúng.




_________________________________NGUYỀN ĐÌNH THI___________________________
…...…………………………………....Tất cả là cuộc sống!........................................................


11- Nhiệt luyện là gì (nội dung, mục đích)? Các thông số cần khống chế
khi nhiệt luyện? vai trò nhiệt luyện trong sản xuất.

12- Tại sao nhiệt luyện có thể làm thay đổi được tính chất kim loại &
hợp kim? chuyển biến chính xảy ra khi nung nóng thép(xét cho thép cùng
tích), nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ chuyển biến? ý nghĩa thực tiễn.

13- Vẽ giản đồ chữ “C”của thép cùng tích trong trường hợp nguội đẳng
nhiệt, trình bày ý nghĩa của các đường & khu vực trên giản đồ. Ảnh
hưởng của mức độ qúa nguội đến tổ chức và tính chất các sản phẩm phân
huỷ Austenit.

14- Trình bày khái niệm Ủ & thường hoá thép (nội dung, mục đích).
Nguyên tắc chọn nhiệt độ ủ.Hãy chỉ ra nhiệt độ ủ phôi thép rèn C40 có
hạt tinh thể khá lớn và cách làm nguội chúng. Sau khi ủ tổ chức thép
là gì? Biết nhiệt độ tới hạn của thép C40 như sau : AC1= 730 0C; AC3 =
790 0C

15- Trình bày khái niệm tôi thép, các thông số công nghệ chính cần
thực hiện khi tôi ( nhiệt độ, thời gian nung, môi trường nguội). Hãy
chỉ ra nhiệt độ tôi đúng cho thép C40 nếu biết nhiệt độ tới hạn của
thép là : AC1= 730 0C ; AC3 = 790 0C .

16- Khái niệm về thấm cacbon( định nghĩa, mục đích); thép thường dùng
để thấm cacbon, tổ chức của thép trước và sau thấm cacbon.Chi tiết sau
thấm cacbon đã dùng ngay được chưa, phải làm gì nữa?

17- Thép cac bon và thép hợp kim khác nhau như thế nào? Vai trò của
nguyên tố cacbon trong thép.

18- Ảnh hưởng của nguyên tố hợp kim đến cơ tính của thép như thế nào?

19- Ảnh hưởng của nguyên tố hợp kim đến quá trình nhiệt luyện như thế nào?

20- Trình bày đặc điểm thành phần (vai trò của các nguyên tố hợp kim),
đặc điểm nhiệt luyện thép thấm cacbon. Phạm vi ứng dụng của thép thấm
cac bon

21- Trình bày đặc điểm thành phần (vai trò của các nguyên tố hợp kim),
đặc điểm nhiệt luyện thép thép lò xo


_________________________________NGUYỀN ĐÌNH THI___________________________
…...…………………………………....Tất cả là cuộc sống!........................................................




22- Trình bày đặc điểm thành phần (vai trò của các nguyên tố hợp
kim), đặc điểm nhiệt luyện thép hoá tốt. Phạm vi ứng dụng của thép hoá
tốt.

23- Trình bày yêu cầu cơ tính, đặc điểm thành phần (vai trò của các
nguyên tố hợp kim chính),đặc điểm nhiệt luyện thép dụng cụ cắt năng
suất cao ( thép gió) ? 85W18Cr4V (P18).

24- Trình bày yêu cầu cơ tính, đặc điểm thành phần (vai trò của các
bon &các nguyên tố hợp kim chính) thép làm khuôn biến dạng nóng. Nêu
ví dụ cụ thể?

25- Đặc điểm tổ chức và tính chất gang xám. Quy định của TCVN về cách
ký hiệu. cho thí dụ

26- Đặc điểm tổ chức và tính chất gang cầu. Quy định của TCVN về cách
ký hiệu chúng, cho thí dụ

27- Đặc điểm tổ chức và tính chất gang dẻo. Quy định của TCVN về cách
ký hiệu chúng, cho thí dụ

28- Cách phân loại hợp kim nhôm. Ký hiệu hợp kim nhôm theoTCVN. Đu ra
là gì, Silumin là gì.

29- Trình bày khái niệm thế nào là brông, latông ( đặc điểm thành
phần, tính chất ). Ký hiêu hợp kim đồng theo TCVN

30- Hãy giải thích ý nghĩa của các ký hiệu vật liệu sau, chỉ rõ đó là
loại vật liệu nào? Phạm vi ứng dụng:

C40; 30CrMnSiA; GZ 45-5; 08Cr18Ni9TiA;

31- Hãy giải thích ý nghĩa của các ký hiệu vật liệu sau, chỉ rõ đó là
loại vật liệu nào? Phạm vi ứng dụng:

Д16; 55MnSi; 03Cr18 Ni9; 45CrNiMoA

32- Hãy giải thích ý nghĩa của các ký hiệu vật liệu sau, chỉ rõ đó là
loại vật liệu nào? Phạm vi ứng dụng:


_________________________________NGUYỀN ĐÌNH THI___________________________
…...…………………………………....Tất cả là cuộc sống!........................................................




40CrNi; 15Cr25; B95; LCuZn30;

33- Hãy giải thích ý nghĩa của các ký hiệu vật liệu sau, chỉ rõ đó là
loại vật liệu nào? Phạm vi ứng dụng:

12Cr18Ni9Ti; 60Si2 ; 30CrNi2MoA; BCuBe2

34- Hãy giải thích ý nghĩa của các ký hiệu vật liệu sau, chỉ rõ đó là
loại vật liệu nào? Phạm vi ứng dụng
CD120; 40CrNiA; GX 15-32; Cu99,7;

35- Hãy giải thích ý nghĩa của các ký hiệu vật liệu sau, chỉ rõ đó là
loại vật liệu nào? Phạm vi ứng dụng:GX 22-44; 08Cr18Ni9Ti; C45 ;
LCuZn29Sn1

36- Hãy giải thích ý nghĩa của các ký hiệu vật liệu sau, chỉ rõ đó là
loại vật liệu nào? Phạm vi ứng dụng:
GC 60-02; 38CrNi3MoVA; Cu99,9; 65Mn

37- Hãy giải thích ý nghĩa của các ký hiệu vật liệu sau, chỉ rõ đó là
loại vật liệu nào? Phạm vi ứng dụng:
20CrMo; 60Si2Mn; 85W6Mo5Cr4V2; GX18-36

38- Dùng quy tắc đòn bảy tính tỷ lệ giữa ferit / peclit trong thép
C45 và thép C60 ( ở nhiệt độ thường), so sánh tính chất cơ học (độ
bền& độ dẻo) của chúng. Quy luật ảnh hưởng của hàm lượng cacbon đến cơ
tính của thép.

39- Dùng quy tắc đòn bảy tính tỷ lệ giữa ferit/ xêmentit trong thép
C45 và thép CD100( ở nhiệt độ thường), so sánh tính chất cơ học (độ
bền & độ dẻo) của chúng.Quy luật ảnh hưởng của hàm lượng cacbon đến
cơ tính của thép

40- So sánh mức độ sắp xếp dày đặc các nguyên tử trong mặt tinh thể
(111); (110) đối với mạng lập phương diện tâm.

41- So sánh mức độ sắp xếp dày đặc các nguyên tử trong mặt tinh thể
(111); (110) đối với mạng lập phương thể tâm.



_________________________________NGUYỀN ĐÌNH THI___________________________
…...…………………………………....Tất cả là cuộc sống!........................................................


42- So sánh mức độ sắp xếp dày đặc các nguyên tử trên phương tinh thể
[111]; [100] đối với mạng lập phương diện tâm.

43- So sánh mức độ sắp xếp dày đặc các nguyên tử trên phương tinh thể
[110]; [100] đối với mạng lập phương thể tâm.




_________________________________NGUYỀN ĐÌNH THI___________________________
…...…………………………………....Tất cả là cuộc sống!........................................................


NỘI DUNG
Câu 1 vật liệu là gì,đối tượng nghiên cứu của khoa học vật liệu.Trình bày khái
niệm “cấu trúc “, “cấu trúc vi mô”, “cấu trúc vĩ mô”:
-vật liệu là những vật rắn mà con người dùng để chế tạo công cụ, máy móc ,
thiết bị, công trình
-khoa học vật liệu là 1 khoa học liên ngành nghiên cứu mối quan hệ giữa thành
phần; cấu trúc; công nghệ chế tạo , xử lý , tính chất vật liệu
-cấu trúc bao gồm cấu tạo nguyên tử, sự sắp xếp của chúng trong tinh thể cũng
như hình dáng của tinh thể
-cấu trúc vi mô nghiên cứu về cấu tạo nguyên tử sự sắp xếp của chúng trong
tinh thể
-cấu trúc vĩ mô nghiên cứu về hình dáng của tinh thể
Câu 2 trình bày các dạng cấu trúc ở trạng thái rắn của vật liệu.Đặc điểm 3
kiểu mạng tinh thể thường gặp trong kim loại.:
Các dạng cấu trúc ở trạng thái rắn của vật liệu kim loại , hữu cơ vô cơ và
compozit
*Kim loại
-kim loại đen là hợp kim sắt và cacbon (thép,gang)
-kim loại màu và các kim loại còn lại
+kim loại nặng
+kim loại nhẹ
+ kim loại quý hiếm
*hữu cơ gồm cacsbon và hidro
*vô cơ gồm kim loại và á kim
*compozit là tổng hợp các loại vật liệu trên
Ba kiểu mạng thường gặp trong kim loại
*Lập phương thể tâm
-ô cơ bản là 1 hình lập phương
- các nguyên tử chiếm 8 góc và tâm hình lập phương
- xét đường chéo chính ta có
4r = a =>r=
-mật độ khối Mv = = = 68%
- mật độ mặt Ms = = = 29%
-Đường kính lỗ hổng 8 mặt = 0,154
-Đường kính lỗ hổng 4 mặt d4 =0,291
-các nguyên tử chỉ tiếp xúc theo đường chéo [ 1,1,1] gọi là phương siết chặt
nhất
*Lập phương diện tâm
-ô cơ bản là 1 hình lập phương
-các nguyên tử chiếm 8 góc và tâm 6 mặt


_________________________________NGUYỀN ĐÌNH THI___________________________
…...…………………………………....Tất cả là cuộc sống!........................................................


-số nguyên tử Nv = 8(góc) + 6.1/2(mặt) = 4
- xét đường chéo ở mặt 4r = a = > r = a/4
= > d = a/2
-mật độ khối: Mv = = =74%
- mật độ mặt: Ms = = = 93%
-Đường kính lỗ hổng 8 mặt d8 = 0,41d
-Đường kính lỗ hổng 4 mặt d4 =0,225d
*Mạng lục giác xếp chặt
- ô cơ bản là 1 hình lục giác
- số nguyên tử: Nv = 3 +2.1/2 + 12.1/6 = 6
Khi c/a = 1,633 là mạng lục giác xiết chặt nhất
mật độ xếp chặt khối Mv =74%
mật độ xếp chặt mặt Ms = 92%
Câu 3 thế nào là tính thù hình, dạng thù hình , đặc điểm của chuyển biến, mô tả
tính thù hình của sắt, ý nghĩa của hiện tượng chuyển biến thù hình trong sản
xuất:
Tính thù hình là tính chất mà một chất rắn có khả năng tồn tại ở các dạng cấu
trúc tinh thể khác nhau, trong các điều kiện khác nhau . Mỗi dạng cấu trúc được
gọi là một dạng thù hình của chất đó
Tính thù hình của sắt
-Dưới C sắt có kiểu mạng Lptt gọi là -Fe
- Từ 991 -1392 sắt có kiểu mạng LPDT gọi là -Fe
-Từ 1392-1539 so kiểu mạng LPTT gọi là s-Fe
+ý nghĩa của hiện tượng chuyển biến thù hình trong sản xuất
Câu 4: thế nào là kết tinh.Trình bày các khái niệm trong kết tinh , độ quá nguội ,
đường nguội.Trong thực tế sản xuất kết tinh xảy ra trong loại hình công nghệ
nào?
Kết tinh là sự hình thành mạng tinh thể từ trạng thái lỏng
-Độ quá nguội là sự sai khác giữa nhiệt độ kết tinh lý thuyết và thực tế (10-30)
-Đường nguội :biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ kim loại khi kết tinh theo thời
gian.
Trong thực tế sản xuất kết tinh xảy ra trong loại hình công nghệ đúc, tức là khi
kim loại hoặc hợp kim lỏng rót vào khuôn.
Câu 5 Hai quá trình xảy ra khi kết tinh , thế nào là mầm tự sinh(mầm đồng thể),
mầm có sẵn (mầm dị thể), vai trò của mầm kí sinh trong sản xuất đúc:
Khi kết tinh, trong kim loại lỏng xảy ra 2 quá trình cơ bản là quá trình tạo
mầm và quá trình phát triển mầm thành những hạt tinh thể
Mầm tự sinh (mầm đồng thể) là mầm được sinh ran gay trong pha lỏng từ vị trí
bất kì. Mầm có sẵn (mầm dị thể) là mầm xuất hiện ngay trên bề mặt của



_________________________________NGUYỀN ĐÌNH THI___________________________
…...…………………………………....Tất cả là cuộc sống!........................................................


những phần tử rắn trong kim loại lỏng và vai trò mầm kí sinh:kết hợp với chất
biến tinh thể để thu được hạt nhỏ
Câu 6 Nhân tố ảnh hưởng đến kích thước hạt tinh thể khi kết tinh.Mối quan hệ
giữa tốc độ nguội và độ quá nguội , các giải pháp chính để tạo ra hạt tinh thể
nhỏ khi đúc:
+Nhân tố ảnh hưởng tới kích thước hạt tinh thể khi kết tinh
-tốc độ tạo mầm n
-tốc độ lớn lên của mầm v
Gọi d là kích thước hạt tinh thể
d=k
trong đó k –là hệ số xác định bằng thực nghiệm
+mối quan hệ giữa tốc độ nguội và độ quá nguội: tăng tốc độ nguội của kim
loại lỏng sẽ làm tăng độ quá nguội khi kết tinh
+các giải pháp chính để tạo ra hạt tinh thể nhỏ khi đúc
-tăng độ quá nguội: V, n đều tăng , n tăng hơn V
-dùng chất biến tính:làm tâm tạo mầm kí sinh
-rung động kim loại lỏng trong quá trình kết tinh
Câu 7 Vẽ giản đồ sắt cacbon (dạng đơn giản ), chỉ ra khu vực tồn tại .các pha
trên giản đồ? nêu đặc điểm các pha cơ bản của hệ hợp kim Fe-C.:
a, ferit( kí hiệu F hay ): ferit là dung dịch rắn xen kẽ của C trong -Fe(nhiệt độ
cao) Ferit nhiệt độ thấp, có khả năng hòa tan C rất nhỏ và phụ thuộc nhiệt độ ,
ở 727 độ hòa tan là 0,02%
GIẢN ĐỒ Và ở nhiệt độ thường hòa tan là 0,006%.nên có thể coi ferit trong hợp
kim Fe-C là sắt nguyên chất. Ferit là pha mềm, dẻo.Khi ferit hòa tan các nguyên
tố khác thì độ bền độ cứng tăng lên và độ dẻo ,độ dai giảm đi đáng kể.
b) austenite(kí hiệu là A hay ):
do mạng LPDT có nhiều lỗ hổng, lớn nên có khả năng hòa tan C lớn, lớn nhất
là 2,14% (điểm E ở 1147) và nhỏ nhất là 0,8%(điểm s) ở 727.
Austenit có khả năng chuyển biến thù hình dạng cùng tích khi làm nguội,đây là
cơ sở cho mọi dạng nhiệt luyện hóa bền đối với thép.
Bản thân có độ bền cao hơn ,tính dẻo dai rất tốt.Đặc biệt khi hòa tan các
nguyên tố hợp kim thay thế độ bền càng cao, tổ chức của austenite có dạng đa
cạnh giống như sắt nguyên chất thường hay xuất hiện vệt song tinh.
c) xêmentit ( Xe hay Fe3 C)
-cứng giòn: tùy theo nguồn gốc hình thành xêmentit có các hình thai tồn tại khác
nhau
-XeI được kết tinh trực tiếp từ pha lỏng nên có dạng tấm to và dài
-XeII do được tiết ra từ nên phân bố quanh hạt theo biên hạt
-XeIII do được tiết ra từ nên phân bố bao quanh hạt theo biên hạt
d) peclit(kí hiệu là p hay [ +Fe3C])


_________________________________NGUYỀN ĐÌNH THI___________________________
…...…………………………………....Tất cả là cuộc sống!........................................................


peclit là hỗn hợp cơ học giữa ferit ( và xêmentit (Fe3C) với hình thái đặc biệt do
phản ứng cùng tích của austenite chứa 0,8%C tạo ra. Peclit được hình thành
trong điều kiện nguội thông thường có cấu trúc dạng tấm.
Khi Fe3C chuyển từ dạng tấm sang dạng hạt làm cho pelit mềm, dẻo hơn
e) lêđêburit
leedddeeburrit là sản phẩm cùng tinh của hợp kim lỏng có hàm lượng 4,3%C ở
1147 kí hiệu là Le hay ( +Xe)
khi làm nguội xuống dưới 727 austenit trong leedddeeburrit chuyển biến thành
hỗn hợp cơ học (P +Xe). Tổ chức này được gọi là leedddeeburrit biến thái kí
hiệu là Le’ (p+Xe) rất cứng ,rất giòn.
Câu 8 Vẽ giản đồ sắt cacbon (dạng đơn giản ), chỉ rõ các nhiệt độ tới
hạn. Nêu khái niệm gang & thép, đặc trưng tổ chức và tính chất điển
hình của gang:
GIẢN ĐỒ

A1: nhiệt độ cùng tích (đường PSK)
A2: nhiệt độ chuyển (đường GS)
Acm: nhiệt độ bắt đầu tiết ra XeII từ austenite khi làm nguội hay kết thúc hòa
tan XeII vào austenite khi nung (đường GS)
-thép là hợp kim Fe-C có thành phần C< 2,14%
- Gang là hợp kim Fe-C với thành phần C> 2,14%

*Thép
+Đặc trưng tổ chức: Trong tổ chức cân bằng luôn có tồn tại P chia ra 3 loại thép
-thép cùng tích có thành phần C =0,8%C, tổ chức cân bằng đặc trưng ở nhiệt độ
thường là (peclit +XeII)
-thép trước cùng tích có hàm lượng C càng cao tỉ lệ % P trong tổ chức càng cao.
Dùng quy tắc đòn bẩy người ta dễ dàng tính được quan hệ sau: (hàm lượng
cacbon trong thép) 0,8% p.
+Tính chất điển hình của thép
-cơ tính tương đối cao , có tính công nghệ tốt
-độ bền tương đối thấp
-độ thấm tôi thấp
-độ bền nóng và độ cứng thấp
-độ chống mài mòn thua kém thép hợp kim khi có cùng độ cứng
*Gang
+ tổ chức gang ở nhiệt độ cao
-Gang trắng trước cùng tích %C < 4,3%, tổ chức sau kết tinh là + Le
-Gang trắng cùng tinh %C =4,3%, tổ chức sau kết tinh là lêđêburit (Le)
-Gang sau cùng tinh %C >4,3%, tổ chức sau kết tinh bao gôm Le+XeII


_________________________________NGUYỀN ĐÌNH THI___________________________
…...…………………………………....Tất cả là cuộc sống!........................................................


+tổ chức đặc trưng của gang trắng ở nhiệt độ thường
-gang trước cùng tích: P +Le’
-gang cùng tích: Le”
-gang sau cùng tích: Le’ +XeI
+tính chất điển hình của gang
-tính đúc cao, độ bền kéo thấp, tính dẻo dai kém nhưng độ bền nén không kém
thép mấy
-có khả năng giảm chấn, tính chống mài mòn tốt, tính cắt gọt tốt và tương đối
rẻ.

Câu 9 Kết tinh, kết tinh lại khác nhau thế nào? Trình bày khái niệm &
đặc điểm của phương pháp gia công nóng( biến dạng nóng kim loại ). Ưu
nhược điểm của phương pháp.:
Kết tinh là sự hình thành mạng tinh thể từ trạng thái lỏng. trong điều kiện nguội
thông thường của sản xuất đúc, kim loại hoặc hợp kim lỏng khi rót vào khuôn
sẽ xảy ra quá trình kết tinh. Còn kết tinh lại là quá trình kết tinh tạo thành các
hạt tinh thể mới khi nung kim loại hoặc hợp kim đã bị biến dạng dẻo. Kết tinh
lại chỉ xảy ra khi nhiệt độ nung lớn hơn giá trị xác định gọi là nhiệt độ kết tinh
lại. Kết tinh lại làm giảm độ bền, độ cứng, tăng độ dẻo của kim loại
+Đặc điểm của phương pháp gia công nóng
-tiến hành ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ kết tinh lại
-sau biến dạng có hóa bền hay không là tùy thuộc vào nhiệt độ biến dạng cao
hay thấp và tốc độ gia công biến dạng nhanh hay chậm
+Ưu điểm của phương pháp gia công nóng
-tiêu hao năng lượng gia công nhỏ, năng suất sản xuất lớn
-cải tạo lại tổ chức tế vi, khắc phục một số khuyết tật trong thỏi đúc = > làm tổ
chức kim loại chặt, sít hơn, cơ tính cao hơn
+Nhược điểm
-có thể có cơ tính rất khác nhau theo hướng dọc thớ và ngang thớ
-Làm cho kim loại bị oxy hóa bề mặt = >giảm chất lượng bề mặt => khó kiểm
soát kích thước vật gia công
Câu 10 Cơ tính là gì, các đại lượng đặc trưng cho cơ tính, dùng phương
pháp náo để xác định chúng.:
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
*Các đại lượng đặc trưng cho cơ tính
-độ bền
-độ đàn hồi
-độ dẻo
* Biến dạng đàn hồi


_________________________________NGUYỀN ĐÌNH THI___________________________
…...…………………………………....Tất cả là cuộc sống!........................................................


-khi kéo, nén
=E.
: ứng suất pháp gây biến dạng
:Độ biến dạng tương đối
E: môđun đàn hồi
-khi biến dạng trượt
= G.
Trong đó : ứng suất tiếp
:độ xê dịch
G: môđun đàn hồi trượt
*Biến dạng dẻo
+biến dạng trượt
-ứng suất pháp tác dụng lên mặt trượt
= ==
Trong đó là góc hợp bởi phương ngoại lực và pháp tuyến của mặt trượt
-ứng suất tiếp trên mặt trượt theo phương oq là :
=

-ứng suất tiếp trên phương trượt om có giá trị là
là góc hợp bởi om và op
*Độ cứ
Các phương pháp xác định độ cứng
a) Độ cứ brinel (HB)
=
D có thể lấy là 10mm, 5mm, 2,5 mm
Đối vối thép, gang P = 30 (kg)
P = 2,5 (kg)
b)độ Độ cứng Rocven (HRA, HRB, HRC)
mũi đâm thép (HRB)
kim cương (HRA, HRC)
HR = K-
Thép K =130
Kim cương K= 100
Câu 11 Nhiệt luyện là gì (nội dung, mục đích)? Các thông số cần khống chế
khi nhiệt luyện? vai trò nhiệt luyện trong sản xuất.
Nhiệt luyện là khâu gia công nhằm điều chỉnh tổ chức và tính chất của kim loại
và hợp kim ở trạng thái rắn bằng tác động của nhiệt độ, không làm thay đổi
hình dạng và kích thước của phôi gia công.Nội dung chính của nhiệt luyện là
nung nóng, giữ nhiệt và làm nguội
*Các thông số cần khống chế khi nhiệt luyện


_________________________________NGUYỀN ĐÌNH THI___________________________
…...…………………………………....Tất cả là cuộc sống!........................................................


-Giữ nhiệt ở nhiệt độ nào, thời gian giữ nhiệt là bao lâu
-làm nguội bằng cách nào, tốc độ nguội
*vai trò trong sản xuất
-cải tạo lại tổ chức tế vi, khắc phục khuyết tật, hạ giá thành
-đưa tổ chức thép về gần với trạng thái cân bằng hơn có độ cứng hơn, độ bền
thấp hơn, độ dẻo tốt hơn, khử nội ứng suất, kéo dài tgian làm việc, nâng cao độ
bền.
Câu 12: Nhiệt luyện có thể thay đổi được tính chất kim loại hợp kim là vì nó
làm thay đổi vi cấu trúc chất rắn, đôi khi làm thay đổi thành phần hóa học( thấm
Cacbon, thấm Nitơ, thấm Cacbon-Nitơ..) do đó làm thay đổi tính chất kim loại
và hợp kim.
Chuyển biến chính xảy ra khi nung thép (xét cho thép cùng tích)
Giản đò Fe-Fe3C là cơ sở xác định chuyển biến khi nung thép
Dựa vào giản đò ta có thể thấy ở nhiệt độ thấp hơn AC1, trong tổ chức có các
thép chưa có chyển biến gì. Khi nhiệt độ nung đạt đến AC1 sẽ xảy ra phản ứng
sau:
[ α +Fe3C]0,8%C à γ0,8%C
Nếu tiếp tục nâng cao nhiệt độ nung hơn nữa ( cho đến sát đường đặc sẽ không
có chuyển biến pha nào nữa, chỉ có quá trình hạt austenit tiếp tục lớn lên.
* Nhân tố ảnh hưởng đén tốc độ chuyển biến .
- Tốc độ nung càng lớn, nhiệt độ chuyển biến càng cao và thời gian chuyển biến
càng ngắn, tức chuyển biến xảy ra càng nhanh.
- Các nguyên kim loại W, Mo, V, Cr… làm quá trình chuyển biến chậm lại rõ rệt
do bản than các nguyên tử của các hợp kim này khuếch tán rất chậm.
- Các nguyên tố tạo Cacbit mạnh như Ti, V , Nb..hình thành cacbit va nitrit bền
vững, khó hòa tan, cản trở rõ rệt sự lớn lên của các hạt austenit, bảo đảm cho
thép sau khi nung các hạt nhỏ.
Ý nghĩa thực tiễn khống chế sự có mặt của các nguyên tố hợp kim W, Mo, Cr,
V..trong thép. Cho các nguyên tố tạo cacbit. Cho các nguyên tố tạo cacbit mạnh
như Ti, V, Nb.. và tăng tốc độ nung, nhiệt đọ chuyển biến cao để chuyển biến
xảy ra nhanh và thu được thép có hạt nhỏ sau khi nung.
Câu 13: Giản đồ chứa “C” của thép cùng tích trường hợp nguội đẳng nhiệt?
Trình bày ý nghĩa của các đường và khu vực trên giản đồ? Ảnh hưởng của mức
độ quá nguội đến tổ chức và tính chất các sản phẩm phân hủy austenite:




_________________________________NGUYỀN ĐÌNH THI___________________________
…...…………………………………....Tất cả là cuộc sống!........................................................




- Đường 1 là đường bắt đầu chuyển biến ( xác định bằng thực nghiệm khi có
khoảng 0,1% sản phẩm chuyển biến ).
- Đường 2 là đường kết thúc chuyển biến (xác định bằng thực nghiệm khi còn
khoảng 0,4%γ chưa chuyển biến).
- Austenit ở dưới nhiệt độ A1 trước khi có chuyển biến xảy ra là austenit quá
nguội.
-Khoảng cách từ trục tung tới đường cong 1 là mức độ ổn định của austenit quá
nguội, nó là thời gian chuẩn bị cho chuyển biến xảy ra, được goi là thời gian
phôi thai.
- Xảy ra ở A1 ÷ 6400 C à peclit
- Xảy ra ở 640 ÷ 6000 C à xoocbit
- Xảy ra ở 600 ÷ 4400C à troosbit
- Xảy ra ở 440 ÷ 2200C à bainit
* Ảnh hưởng cảu mức độ quá nguội đến tổ chức và tính chất các sản phẩm
phân hủy austenit.
- nếu tốc đọ nguội lớn hơn tốc độ nguội tới hạn à sẽ không xảy ra chuyeenr
biến pecnit và bainit.
Câu 14: Trình bày khái niệm Ủ & thường hoá thép (nội dung, mục đích).
Nguyên tắc chọn nhiệt độ ủ.Hãy chỉ ra nhiệt độ ủ phôi thép rèn C40 có
hạt tinh thể khá lớn và cách làm nguội chúng. Sau khi ủ tổ chức thép
là gì? Biết nhiệt độ tới hạn của thép C40 như sau : AC1= 730 0C; AC3 =
790 0C:
* Ủ là dạng công nghệ nhiệt luyện nung thép đến nột nhiệt độ nhất định ( có
thể cao hơn hay thấp hơn nhiệt độ tới hạn Ac3 tùy theo mục đích ủ) sau khi giữ
thép cho thép nguội chậm với tốc độ thích hợp để được tổ chức cân bằng hoặc
gần cân bằng hơn.
+ Mục đich.
- Khắc phục sự phân bố thành phần không đều (sự thiên tích) trong thỏi đúc.
- Khắc phục tổ chức vitmantet hoặc tổ chức dải trong phôi đúc, phôi rèn để
nhận được tổ chức hạt nhân nhỏ, đồng đều.


_________________________________NGUYỀN ĐÌNH THI___________________________
…...…………………………………....Tất cả là cuộc sống!........................................................


- Giảm độ cứng hoặc cải thiện tổ chức tế vi để dễ cắt gọt.
- Cải thiện hình dạng và cách phân bố của cacbit trong tổ chức thép cacbon cao
nhằm tổ chức thích hợp trước khi nung tôi.
* Thường hóa là nung thép lên trên Ac3 hoặc Acm khoảng 30 ÷ 50%C hay cao
hưn nữa, sau khi giử đủ thời gian, lấy phôi thép ra khỏi lò cho nguội trong không
khí không có gió.
+ Mục đích thường hóa
- Đối với thép cân, rèn có kích thước lớn và vật đúc cần áp dung thường hóa để
cải tạo tổ chức như làm nhỏ hạt đồng đều hóa tổ chức, khử bỏ tổ chức
vitmantet tổ chức dài, chuẩn bị tổ chức thích hợp cho nung tôi.
- Đối với thép cacbon thấp nên tiến hành ủ có thể độ cứng quá thấp, khó cắt
gọt( độ bong bề mặt cắt gọt không cao).
- một số chi tiết chế tạo bằng thép hợp kim có hàm lượng cacbon thấp và trung
bình, có thể dung thường hóa làm khâu nhiệt luyện cuối cùng thay cho tôi cải
tiến mà vẫn nhận được cơ tính tổng hợp tốt với mức độ cho phép.
- Đối với thép sau cùng tích có Fe3CII dạng lưới, bắt buộc phải dung thường
hóa để khử bỏ tổ chức lưới cacbit này.
* Nguyên tắc chọn nhiệt độ ủ
Ủ hoàn toàn: Ac3 + 20 ÷ 3%C
- Ủ không hoàn toàn: Ac1 ÷ Ac3 (trước cung tích)
Ac1 ÷ ACcm ( sau cùng tích)
- Ủ đẳng nhiệt: Nung hoàn toàn > AC3
Nung không hoàn toàn > Ac1
- Ủ cầu hóa : Ac1 + 20 ÷ 3%C
- Ủ khuếch tán: 1100 ÷ 12000C
- Ủ nhiệt độ thấp : 6500C: làm nguội chậm
6500 ÷ 4000C: làm nguội nhanh
< 4000C : làm nguội chậm.
* Nhiệt độ tôi cứng cho thép C40: 820 ÷ 8400C.
Câu 16: Khái niệm về thấm cacbon( định nghĩa, mục đích); thép thường dùng
để thấm cacbon, tổ chức của thép trước và sau thấm cacbon.Chi tiết sau
thấm cacbon đã dùng ngay được chưa, phải làm gì nữa?

Thấm cacbon là việc thép được nung trong chất thấm có khả năng cung cấp
cacbon nguyên tử hoạt tính, ở nhiệt độ 900 ÷ 9500C, giữ nhiệt đủ thời gian để
các nguyên tử cacbon thấm vào bề mặt chi tiết tạo nên bề mặt thấm có hàm
lượng cacbon cao. Các thép thường dùng để thấm cacbon là thép có hàm lượng
cacbon thấp 0,15 ÷ 0,25% ( ví dụ C20, 20Cr, 18CrMnTi..)
* Tổ chức của thép trước khi thám cacbon (α + p). Tùy thuộc vào từng loại thép
sẽ có tổ chức khác nhau.
* Tổ chức thép sau khi thấm cacbon
- Bề mặt là tổ chức sau cùng tích gồm peclit và một ít xemantit dạng lưới đứt
đoạn, tiếp đến là tổ chức cùng tích peclit rồi tổ chức trước cung tích cho tới tổ
chức như ban đàu.
- Sauk thấm cacbon chi tiết phải được tôi và ram thấp để bề mặt có độ cứng
cao, chịu mài mòn tốt, còn phần lõi chi tiết vừa đảm bảo độ bền theo thiết kế,
đồng thời có độ dẻo dai cao.
Câu 17: Thép cac bon và thép hợp kim khác nhau như thế nào? Vai trò của
nguyên tố cacbon trong thép.

Thép cacbon là hợp kim của sắt với cabon trong đó hàm lượng cacbon không
vượt quá 2,14%.
- Thép hợp kim là loại thép ngoài cacbon và sắt còn có một hoặc một số nguyên
tố khác với hàm lượng nhất định đủ làm thay đổi tổ chức và tính chất của thép
theo yêu cầu, các nguyên tố đó gọi la nguyên tố hợp kim.
- Vai trò của cacbon trong thép: khi thay đổi hàm lượng cacbon từ vài phần vạn
tới vài phần nghìn thì cơ tính của thép đã thay đổi rất nhiều. Khi hàm lượng


_________________________________NGUYỀN ĐÌNH THI___________________________
…...…………………………………....Tất cả là cuộc sống!........................................................


cacbon tăng thì độ cứng của thép tăng theo đường thẳng, độ dẻo và dộ dai giảm.
Đối với thép trước cùng tích( C < 0,8%) khi hàm lượng cacbon tăng thì giớ hạn
bền keo kiên tục tăng, nguyên nhân là tỉ lệ peclit trong tổ chức tăng tỉ lệ ferit
giảm. Khi hàm lượng cacbon vượt quá giới hạn cung tích( C > 0,8%), giới hạn
bền tăng chậm sau đó giảm. Hiện tượng này có thể giải thích là do lượng
xemantit 2 tăng dần bao quanh các hạt austenit hình thành lưới làm tính giòn của
thép tăng khiến cho thép dễ bị phá hủy sớm.


Câu 18 Ảnh hưởng của nguyên tố hợp kim đến cơ tính của thép như thế nào?
+ ảnh hưởng của S,P
Gây nứt thép khi biến dạng nóng (giòn nóng)
-
Làm cho thép giòn (giòn nguội)
-
+ ảnh hưởng cũa Mn,Si
Tăng độ bền của thép
-
Giảm nguy cơ nứt thép khi gia công biến dạng nóng
-
+ ảnh hưởng cửa Cr,Ni,Mo,Cu
Nâng cao độ cứng,độ bền
-
Câu 19 Ảnh hưởng của nguyên tố hợp kim đến quá trình nhiệt luyện như thế
nào?
Ảnh hưởng tới các chuyển biến khi nung thép
-làm chậm các quá trình tạo thành autennit ,sự hòa tan cacbit và autennit ,quá
trình đồng điều hóa sự phân bố thành phần trong autennit và cuốn cùng làm
chậm sự lớn lên của các hạt autenit

+ ảnh hưởng tới đường cong chữ “C"
Làm tăng độ ổn định của autenit (trừ Co) tức làm đường cong chử C dịch
-
xa sang bên phải ,do đó tốc độ tới hạn của thép sẻ nhỏ hơn và độ thấm tôi của
thép hợp kim sẽ lớn hơn thép cacbon. Cụ thể
Nhóm nguyên tố không tố không tạo thành cacsbit như Ni,Si,Cu,Al làm vị
-
trí đường cong chử C dịch sang phải song cơ bản vẩn giử nguyên đường cong
chử C của thép cacbon
Nhóm nguyên tố tạo cacbit làm vị trí đường cong chử C dịch sang phải
-
đồng thời tách thành 2 ,phần trên ứng với chuyển biến peclit ,phần dưới ứng
với chuyển biến bainit
Tùy thuộc vào chủng loại và hàm lượng nguyên tố
-
+ ảnh hưởng của các chuyển biến khi ram thép



_________________________________NGUYỀN ĐÌNH THI___________________________
…...…………………………………....Tất cả là cuộc sống!........................................................


Cản trở các quá trình chuyển biến ,nghỉa là khiến quá trình diễn ra và kết
-
thúc ở nhiệt đồ cao hơn
Câu 20 Trình bày đặc điểm thành phần (vai trò của các nguyên tố hợp kim),
đặc điểm nhiệt luyện thép thấm cacbon. Phạm vi ứng dụng của thép thấm
cac bon
%C 0,15 0,25% ( có thể cao tới 0,3%)
-
Ti và V (0,1:0,2%) giúp thép có hạt nhỏ
W,Mo,Cr: cản trở nồng độ cacbon lớp thấm biến đổi điều hòa
Mn : thúc đẩy hạt autenit lớn nhanh khi nung
Si : cản trở quá trình thấm cacbon,tăng thoát cacbon
Đặc điểm nhiệt luyện
Thấm cacbon sau đó tôi và ram
Câu 21 Trình bày đặc điểm thành phần (vai trò của các nguyên tố hợp kim),
đặc điểm nhiệt luyện thép thép lò xo
+ bổ sung phạm vi ứng dụng cho thép cacbon
Làm bánh răng của oto vận tải lớn, xe xích và máy kéo,trục xe
-
Dùng cho những chi tiết yêu cầu bề mặt có độ cứng cao , tính chống mài
-
mòn cao ,trong phần lỏi chi tiết lại yêu cầu có đủ độ bền và độ dẻo dai cao
+%C 0,5 :0,7% ( tốt nhất 0,55 :0,65%)
Si (1 :2%), Mn:nâng cao giới hạn đàn hồi của thép, làm cho chỉ số R0,002/Rm
nâng cao,tiến sát tới 1
Si(2%) , Mn (1:1,5%) ,Cr,V tăng độ thấm tôi ,làm nhỏ hạt autenit khi nung
+ đặc điểm nhiệt luyện
Thép phải tôi thành mactexit sau đó ram trung bình để đạt troocbit ram
-
Bảo vệ tốt chất lượng bề mặt , không để xẩy ra thoát cacbon và oxi hóa
-
bề mặt khi nhiệt luyên
+ phạm vi ứng dụng
Chế tạo lò xo ,nhíp và các chi tiết đàn hồi khác
-
Nguyên liệu tạo ra cáp chiu lực,ruột dây phanh,dây đàn
-
Câu 22 Trình bày đặc điểm thành phần (vai trò của các nguyên tố hợp
kim), đặc điểm nhiệt luyện thép hoá tốt. Phạm vi ứng dụng của thép hoá
tốt.
thép hóa tốt
Đặc điểm thành phần


Hàm lượng C trong khoảng tb (0.3-0.5%) có thể đạt tới 0.55%
Cr, Mn có hàm lượng (1-2%), Ni (1-4%) ngoài ra còn có Si= m= =89,7% ; n = =10,3%
-với C60 : tương tự ta cũng có
X= 0,60
= > m1 = = 86,2%

n1 = = 13,8%
so sánh về cơ tính:
-C45 chứa % α nhiều hơn và % p ít hơn so với C60 nên có độ bền và cứng kém
hơn C60 tuy nhiên độ dẻo dai cao hơn C60.
- quy luật ảnh hưởng của hàm lượng C đến cơ tính của thép:khi hàm lượng C
tăng độ cứng của thép tăng độ dẻo dai giảm, với thép trước cùng tích (C < 0,8%)
khi hàm lượng C tăng giới hạn bền kéo tăng lên theo do tỉ lệ p tăng α giảm so
với thép sau cùng tích ( C > 0,8%) giới hạn bền tăng chậm đến khoảng ( C=1%)
sau đó giảm do xementit tăng dần bao quanh các hạt () hình thành lưới làm tính
giản của thép tăng.
Câu 39 dùng quy tắc đòn bẩy tính tỷ lệ giữa ferit/ xêmentit trong thép C45 và
thép CD100(ở nhiệt độ thường), so sánh tính chất cơ học (độ bền và độ dẻo)
của chúng .Quy luật ảnh hưởng của hàm lượng cacsbon đến cơ tính của thép
TL: với C45 có % C= 0,45
=>
Gọi lượng tương đối của α là m, của Xe là n
Ta có
< =>
Tương tự với CD100: có %C = 1%
= > m1 =
n1 =
so sánh: cơ tính



_________________________________NGUYỀN ĐÌNH THI___________________________
…...…………………………………....Tất cả là cuộc sống!........................................................


thép CD100 có % α =85 thấp hơn của C45 nhưng % Xe cao hơn C45 trong
giới hạn % C < 1 % thép CD100 có độ bền ,độ cứng cao hơn C45 nhưng độ dẻo
độ dai kém hơn
** lưu ý các câu sau đây vẫn chưa làm, ý là để các bạn tiếp tục hoàn thiện
mà thôi…!
câu 40 So sánh mức độ sắp xếp dày đặc các nguyên tử trong mặt tinh thể
(111); (110) đối với mạng lập phương diện tâm.:
TL: trong mạng LPDT thì các nguyên tử xếp sít chặt theo phương (110) nên mặt
sít chặt dễ dàng là (111). Mật độ xếp trên mặt (111) =92%.
Ta có Ms= với r = và Ns là số nguyên tử có trên diện tích S.
Trong mặt (111) sẽ chứa tất cả số nguyên tử là: Ns=(1/8).3+(1/2).3=
Áp dụng công thức tính Ms=
Câu 41 So sánh mức độ sắp xếp dày đặc các nguyên tử trong mặt tinh thể
(111); (110) đối với mạng lập phương thể tâm.
TL : Trong mạng LPTT, các phương sít chặt nhất là (111) nên mặt (110) là mặt
sít chặt có mật độ mặt là Ms= 83,4%
Câu 42 So sánh mức độ sắp xếp dày đặc các nguyên tử trên phương tinh thể
[111]; [100] đối với mạng lập phương diện tâm.
Câu 43 So sánh mức độ sắp xếp dày đặc các nguyên tử trên phương tinh thể
[110]; [100] đối với mạng lập phương thể tâm.




_________________________________NGUYỀN ĐÌNH THI___________________________
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản