n
v
aA
=
4-Nguyên lí làm nh h t khi đúc.ỏ ạ
a-Kích th c h t.ướ ạ
Đ l n c a h t nh h ng l n đ n c tính, do đó th ng ng i ta ph i xácộ ớ ủ ạ ả ưở ớ ế ơ ườ ườ ả
đ nh kích th c h t. Có m t s cách đ đánh giá kích th c h t:ị ướ ạ ộ ố ể ướ ạ
-Đo di n tích trung bình c a h t. Ph ng pháp này ph c t p, ít dùng.ệ ủ ạ ươ ứ ạ
-Đo đ ng kính l n nh t c a h t.ườ ớ ấ ủ ạ
-So sánh v i b ng chu n có đ phóng đ i *100. Đây là cách ph bi n nh t.ớ ả ẩ ộ ạ ổ ế ấ
B ng chu n chia đ l n c a h t thành 8 c p t 1-8: t 1-4 h t to; t 5-8 h t nh .ả ẩ ộ ớ ủ ạ ấ ừ ừ ạ ừ ạ ỏ
(c p 1 to nh t; c p 8 nh nh t)ấ ấ ấ ỏ ấ
b-Nguyên lí t o h t nh .ạ ạ ỏ
Kim lo i có h t nh cho c tính t ng h p t t h n, nên trong ch t o c khíạ ạ ỏ ơ ổ ợ ố ơ ế ạ ơ
th ng yêu c u kim lo i có h t nh .ườ ầ ạ ạ ỏ
Kích th c h t ph thu c vào hai quá trình c a s k t tinh: T o m m và phátướ ạ ụ ộ ủ ự ế ạ ầ
tri n m m.ể ầ
B ng th c nghi m ng i ta nh n th y kích th c h t A ph thu c vào t c đằ ự ệ ườ ậ ấ ướ ạ ụ ộ ố ộ
sinh m m n( SL m m/s) và t c đ phát tri n m m v (mm/s) theo bi u th c sau:ầ ầ ố ộ ể ầ ể ứ
; Trong đó a-h s .ệ ố
Nh v y nguyên lí chung t o h t nh là tăng t c đ sinh m m và gi m t c đư ậ ạ ạ ỏ ố ộ ầ ả ố ộ
phát tri n m m. T t c các ph ng pháp t o h t nh đ u d a trên nguyên t c này.ể ầ ấ ả ươ ạ ạ ỏ ề ự ắ
c-Các ph ng pháp làm nh h t khi đúc.ươ ỏ ạ
-Tăng đ quá ngu i:ộ ộ
Khi tăng đ quá ngu i thì t c đ t o m m và sinh m m cùng tăng. Nh ng nộ ộ ố ộ ạ ầ ầ ư
tăng nhanh h n v nên kích th c h t v n nh . Ng i ta tăng đ quá ngu i b ng haiơ ướ ạ ẫ ỏ ườ ộ ộ ằ
ph ng pháp: S d ng v t li u làm khuôn đúc có kh năng d n nhi t nhanh (đúcươ ử ụ ậ ệ ả ẫ ệ
trong khuôn kim lo i ngu i nhanh h n đúc trong khuôn cát, h t nh h n); S d ngạ ộ ơ ạ ỏ ơ ử ụ
ch t làm ngu i (N c, không khí, kim lo i)ấ ộ ướ ạ
-Bi n tính kim lo i l ng tr c khi rót:ế ạ ỏ ướ
Cho vào kim lo i l ng tr c khi rót m t l ng nh ch t bi n tính có tác d ng:ạ ỏ ướ ộ ượ ỏ ấ ế ụ
Tác d ng v i t p ch t ho c khí hoà tan trong kim lo i l ng t o ra các h p ch tụ ớ ạ ấ ặ ạ ỏ ạ ợ ấ
khó ch y n m l l ng trong kim lo i l ng d i d ng các h t nh t o đi u ki n t oả ằ ơ ử ạ ỏ ướ ạ ạ ỏ ạ ề ệ ạ
m m kí sinh.ầ
Hoà tan vào kim lo i l ng làm gi m t c đ phát tri n m m v.ạ ỏ ả ố ộ ể ầ
5-C u t o tinh th c a th i đúc.ấ ạ ể ủ ỏ
a-Ba vùng tinh th c a th i đúc.ể ủ ỏ
-Vùng h t nh , đ ng tr c.ạ ỏ ẳ ụ
-Vùng h t hình tr .ạ ụ
15
-Vùng h t l n đ ng tr c.ạ ớ ẳ ụ
b-Các khuy t t t c a v t đúc.ế ậ ủ ậ
-Lõm co và r co:ỗ
-R khí:ỗ
-Thiên tích:
V-H P KIM.Ợ
1-Khái ni m v h p kim.ệ ề ợ
a-Đ nh nghĩa:ị
H p kim là lo i v t li u đ c t o nên t nhi u nguyên t , mà nguyên t chợ ạ ậ ệ ượ ạ ừ ề ố ố ủ
y u trong nó là nguyên t kim lo i và h p kim mang tính ch t kim lo i.ế ố ạ ợ ấ ạ
b- u vi t c a h p kim.Ư ệ ủ ợ
-Đ b n cao h n kim lo i nguyên ch t.ộ ề ơ ạ ấ
-Có kh năng nhi t luy n.ả ệ ệ
-Tính công ngh thích h p.ệ ợ
-Giá r do d n u luy n (Không c n lo i b h t t p ch t)ẻ ễ ấ ệ ầ ạ ỏ ế ạ ấ
c-M t s khái ni m.ộ ố ệ
-Pha: Là nh ng t , ph n đ ng nh t (cùng TPHH, cùng ki u m ng, cùng tr ngữ ổ ầ ồ ấ ể ạ ạ
thái trong nh ng đi u ki n gi ng nhau) có b m t phân chia v i các ph n khác.ữ ề ệ ố ề ặ ớ ầ
-C u t (Nguyên): Là các chât đ c l p (nguyên t HH, h p ch t) t o nên cácấ ử ộ ậ ố ợ ấ ạ
pha.
-H : Là t p h p các pha tr ng thái cân b ng.ệ ậ ợ ở ạ ằ
2-Các ki u c u trúc m ng tinh th c a h p kim.ể ấ ạ ể ủ ợ
a-Dung dich r n.ắ
-Đ c tính chung c a dung d ch r n:ặ ủ ị ắ
+Ki u m ng là ki u m ng c a kim lo i dung môi.ể ạ ể ạ ủ ạ
+Liên k t nguyên t v n là liên k t kim lo i.ế ử ẫ ế ạ
+TPHH thay đ i trong m t ph m vi t ng đ i r ng.ổ ộ ạ ươ ố ộ
+Mang tinh th có nhi u xô l ch nên DD r n có c tính cao h n KL nguyênể ề ệ ắ ơ ơ
ch t nh ng v n gi đ c đ d o c a KL dung môi.ấ ư ẫ ữ ượ ộ ẻ ủ
-Dung d ch r n thay th :ị ắ ế
+Hoà tan vô h n: Au-Ag; Au-Cu; Au-Ni; Cu-Ni; Feạγ-Co; Feγ-Ni; Feγ-Cr; Feγ-V.
+Hoà tan có h n:ạ
+Dung d ch r n tr t tị ắ ậ ự
-Dung d ch r n xen k : ị ắ ẽ Ferit (α); Austenit (γ);
b-Các pha trung gian và h p ch t hoá h c.ợ ấ ọ
-Đ c tính chung:ặ
+M ng tinh th khác h n v i các nguyên t o thành nên có T/C khác nhi u v iạ ể ẳ ớ ạ ề ớ
các KL nguyên ch t làm c u t .ấ ấ ử
+Liên k t nguyên t có th là liên k t Ion; Đ ng hoá tr ; hay KL.ế ử ể ế ồ ị
16
+TPHH có th c đ nh ho c thay đ i trong ph m vi h p có th bi u di n g nể ố ị ặ ổ ạ ẹ ể ể ễ ầ
đúng b ng công th c hoá h c.ằ ứ ọ
+Các t/c c h c th ng là c ng, giòn và có nhi t đ ch y cao.ơ ọ ườ ứ ệ ộ ả
-H p ch t hoá h c:ợ ấ ọ Mg2Sn; Mg2Pb; Mg2P; Mg2Sb; Mg2Bi; Mg2S; Các Nitrit;
Hyđrit; Cacbit; Oxit KL . . .
-H p ch t đi n t :ợ ấ ệ ử Hình thành t nh ng kim lo i thu c hai nhóm sau:ừ ữ ạ ộ
+Nhóm 1: Các kim l ai có hoá tr 1: Cu, Ag, Au và các kim lo i chuy n ti p Fe,ọ ị ạ ể ế
Co, Ni, Pd, Pt.
+Nhóm 2: các kim lo i có hoá tr 2, 3, 4: Be, Mg, Zn, Od (2); Al (3); Si, Sn (4).ạ ị
+Có các giá tr c a n ng đ đi n t p(S đi n t t do/S nguyên t ) b ng cácị ủ ồ ộ ệ ử ố ệ ử ự ố ử ằ
giá tr sau: 3/2; 21/13; 7/4 và có các ki u m ng t ng ng:ị ể ạ ươ ứ
3/2: LPTT, kí hi u pha ệβ. (CuBe, CuZn, Cu3Al, Cu5Sn, CoAl, FeAl, . . . .)
21/13:LP ph c t p, kí hi u pha ứ ạ ệ γ. (Cu5Zn8, Cu5Cd8, Fe5Zn21, Co5Zn21. . .)
7/4: LGXC, kí hi u pha ệε. (CuZn3, CuCd3, Cu3Si, Cu3Sn. . .)
Ví d h Cu-Zn t o thành các pha đi n t sau: ụ ệ ạ ệ ử
CuZn-Pha β (p=3/2); Cu5Zn8-Pha γ (p=21/13); CuZn3-Pha ε (p=7/4).
-Pha xen k : ẽ
+Ki u m ng đ n gi n: Khi t s Rx/Rm<0.59 và n ng đ hoà tan v t quá gi iể ạ ơ ả ỉ ố ồ ộ ượ ớ
h n hoà tan c a dung d ch r n. Mạ ủ ị ắ 4X (Fe4N; Mn4N; . . .); M2X (W2C; Mo2C;
Fe2N; . . .); MX (WC; VC; TiC; NbC; TiC; VN. . .)
+Ki u m ng ph c t p: Khi t s Rx/Rm>0.59: (Feể ạ ứ ạ ỉ ố 3C; Mn3C; Cr7C3; Cr23C6. . .)
c-H n h p c h c:ỗ ợ ơ ọ Th ng h p kim c u t o t 1 pha là DD r n ho c 02 phaườ ợ ấ ạ ừ ắ ặ
là h n h p c h c gi a DDR và HCHH ho c pha trung gian. Không có HK nào câuỗ ợ ơ ọ ữ ặ
t o ch là các pha HCHH ho c pha trung gian vì chúng r t c ng và giòn.ạ ỉ ặ ấ ứ
3-Gi n đ tr ng thái c a h h p kim hai c u t .ả ồ ạ ủ ệ ợ ấ ử
a-Khái ni m v GĐTT.ệ ề
Đ th bi u di n s ph thu c c a c u trúc, t ch c, thành ph n, t l gi a cácồ ị ể ễ ự ụ ộ ủ ấ ổ ứ ầ ỉ ệ ữ
pha vào TPHH c a HK và nhi t đ đ c g i là GĐTT c a h HK.ủ ệ ộ ượ ọ ủ ệ
b-GĐTT lo i I:ạ Hai c u t không hoà tan l n nhau, không t o thành pha trungấ ử ẫ ạ
gian. (Hình 14)
-Đ ng AEB-đ c g i là đ ng l ng.ườ ượ ọ ườ ỏ
-Đ ng CED- đ c g i là đ ng đ c.ườ ượ ọ ườ ặ
-Vùng L+A: Vùng t ch c 2 pha L ng + R n là kim lo i nguyên ch t A.ổ ứ ỏ ắ ạ ấ
-Vùng L+B: Vùng t ch c 2 pha L ng + R n là kim lo i nguyên ch t B.ổ ứ ỏ ắ ạ ấ
-Kí hi u (A+B): T ch c cùng tinh c a hai kim lo i nguyên ch t A và B.ệ ổ ứ ủ ạ ấ
-Đi m E g i là đi m cùng tinh; Đ ng DEC cũng g i là đ ng chuy n bi nể ọ ể ườ ọ ườ ể ế
cùng tinh.
17
-Đ c đi m c b n c a h h p kim này khi k t tinh là s thiên tích vùng.ặ ể ơ ả ủ ệ ợ ế ự
-Thành ph n pha trong vùng có t ch c hai pha đ c xác đ nh b ng quy t c đònầ ổ ứ ượ ị ằ ắ
b y : %A=(XaX)/(XaB); %L=(XB)/(XaB); A/L=(XaX)/(XB).ả
Hình 14: GĐTT lo i I.ạ
c-GĐTT l ai II:ọ Hai c u t hòa tan vô h n vào nhau, không t o thành pha trungấ ử ạ ạ
gian (Hình 15).
-Đ ng đ c: ACB.ườ ặ
-Đ ng l ng: ADB.ườ ỏ
-Vùng t ch c hai pha là vùng: L+ổ ứ α.
-Thành ph n các pha: %L=(XầLX)/(XlXα); %α=(X Xα)/(XlXα); L/α=(X Xα)/
(XLX).
-Đ c đi m c b n khi k t tinh c a h h p kim này là s thiên tích h t.ặ ể ơ ả ế ủ ệ ợ ự ạ
Hình 15: GĐTT lo i II.ạ
18
d-GĐTT lo i III:ạ Hai c u t hoà tan có h n vào nhau, không t o nên pha trungấ ử ạ ạ
gian.
GĐTT g n gi ng nh GĐTT lo i I, ch khác là có thêm 02 vùng dung dich r nầ ố ư ạ ỉ ắ
hòa tan có h n cu B trong A - ạ ả α và dung d ch r n hoà tan có h n c a A trong B -ị ắ ạ ủ β.
(hình 16).
Đ ng l ng: AEB; Đ ng đ c ACDB.ườ ỏ ườ ặ
Đ ng CF-Gi i h n hoà tan c a B trong A ph thu c vào nhi t đ .ườ ớ ạ ủ ụ ộ ệ ộ
Đ ng DG-Gi i h n hoà tan c a A trong B ph thu c vào nhi t đ .ườ ớ ạ ủ ụ ộ ệ ộ
Hình 16: GĐTT lo i III.ạ
e-GĐTT lo i IVạ: Hai c u t không hoà tan l n nhau nh ng t o thành pha trungấ ử ẫ ư ạ
gian n đ nh (hình 17). Gi n đ lo i này nh đ c ghép t 02 GĐTT lo i I.ổ ị ả ồ ạ ư ượ ừ ạ
19
D '
C '
B'
A' G
F
D
C
E
B
AL
βα
ΙΙ
α+β
ΙΙ
(α+β)
(α+β) β α
ΙΙ
+
α+β
ΙΙ
+
β
α
(α+β)
L
β
L
α