intTypePromotion=3

GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ KIM LOẠI - PHẦN II GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC - CHƯƠNG 1

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:21

1
373
lượt xem
164
download

GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ KIM LOẠI - PHẦN II GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC - CHƯƠNG 1

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

Chương 1 KHÁI NIỆM VỀ GIA CÔN G KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC. 1.1 Khái niệm, đặc điểm, phân loại: inh hi M 1.1.1 Định nghĩa: Gia công kim loại bằng áp lực là Ho c phương pháp gia công cá C TP. at cao (nóng) hay nhiệt độ thấp u dùng ngoại lực tác dụng lên kim loại rắn ở nhiệt hđộ Ky t m i của kim loại để làm thay đổi hình dáng (nguội)với cường độ lực vượt quá giới hạn đànahồ u ph DH S và tính bền của kim loại. ...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ KIM LOẠI - PHẦN II GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC - CHƯƠNG 1

  1. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn PHAÀN II GIA COÂNG KIM LOAÏI BAÈNG AÙP LÖÏC Chöông 1 KHAÙI NIEÄM VEÀ GIA COÂN G KIM LOAÏI BAÈNG AÙP LÖÏC. 1.1 Khaùi nieäm, ñaëc ñieåm, phaân loaïi: h Min 1.1.1 Ñònh nghóa: Gia coâng kim loaïi baèng aùp löïc laø Ho c hi caù C phöông phaùp gia coâng TP. duøng ngoaïi löïc taùc duïng leân kim loaïi raén ôû nhieät hñoät cao (noùng) hay nhieät ñoä thaáp ua Ky t (nguoäi)vôùi cöôøng ñoä löïc vöôït quaù giôùi haïn ñaønam i cuûa kim loaïi ñeå laøm thay ñoåi hình daùng ph hoà H Su tính beàn cuûa kim loaïi. lieâ D cuûa vaät theå maø khoâng phaù huûy tính ng n tuïc vaø Truo © Phöông phaùp pyright g baèn g aùp löïc trong thöïc teá saûn xuaát khoâng nhöõng söû duïng ñeå gia coân o C gia coâng caùc saûn phaåm baèng kim loaïi maø coøn duøng ñeå gia coâ ng caùc vaät lieäu khaùc nhö : goám, söù, chaát deûo, cao su …Trong phaàn giaùo trình naøy chuùng ta chæ nghieâ n cöùu phaïm vi gia coâng kim loaïi goïi taét laø gia coâng aùp löïc vaø ñaëc bieät laø phöông phaùp cheá taïo phoâi baèng reøn daäp. 1.1.2 Ñaëc ñieåm: Gia coâng aùp löïc laø phöông phaùp gia coâng tieân tieán, coù naêng suaát cao, tieâu phí nguoàn nguyeân lieäu ít do khoâng hoaëc vöùt boû raát ít nguyeân lieäu thöøa neân coøn coù teân laø phöông phaùp gia coâng khoâng phoi. So vôùi ñuùc, cheá taïo phoâi baèng reøn daäp coù öu ñieåm sau: - Bieán daïng kim loaïi ôû theå raén coù khaû naêng khöû ñöôïc caùc khuyeát taät ñuùc nhö roã khí, roã co laøm cho toå chöùc kim loaïi mòn chaët, cô tính cuûa saûn phaåm cao. - Coù khaû naêng bieán toå chöùc haït trong kim loaïi thaønh toå chöùc thôù, coù khaû naêng taïo ñöôïc caùc toå chöùc thôù uoán, xoaén khaùc nhau laøm taêng cô tính cuûa saûn phaåm. - Chaát löôïng cô lyù lôùp beà maët saûn phaåm toát, ñoä boùng, ñoä chính xaùc cuûa caùc chi tieát reøn daäp cao hôn ôû caùc chi tieát ñuùc. - Deã cô khí hoùa vaø töï ñoäng hoùa, gia coâng coù naêng suaát cao neân giaù thaønh haï. Tuy nhieân so vôùi ñuùc reøn daäp coù nhöõng haïn cheá sau: - Khoâng gia coâng ñöôïc caùc chi tieát phöùc taïp nhö ñuùc. - Khoâng reøn daäp ñöôïc caùc chi tieát quaù lôùn. Vôùi nhöõn g chi tieát quaù lôùn ( nhö truïc tuoác bin ) ngöôøi ta keát hôïp reøn vaø haøn ñeå taïo phoâi. 101 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  2. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn - Caùc hôïp kim söû duïng trong reøn daäp haïn cheá hôn so vôùi ñuùc, khoâng reøn daäp ñöôïc caùc kim loaïi doøn. So vôùi gia coâng caét goït, reøn daäp coù nhöõng ñaëc ñieåm sau: - Naêng suaát cao, pheá lieäu ít, tieát kieäm nguyeân vaät lieäu neân giaù thaønh haï. - Coù khaû naêng taïo toå chöùc thôù taêng tính chòu löïc cho saûn phaåm, coøn gia coâng caét goït thì caét ñöùt thôù, laøm maát tính lieân tuïc cuûa thôù, laøm giaûm khaû naêng chòu löïc cuûa saûn phaåm. - Ñoä chính xaùc vaø ñoä boùng beà maët cuûa saûn phaåm reøn daäp thaáp hôn ôû saûn phaåm gia coâng caét goït, vaät lieäu cuõng haïn cheá hôn. Reøn daäp laø nhöõ ng phöông phaùp cô baûn ñeå cheá taïo phoâi cho gia coâng caét goït, nhöõng chi tieát quan troï ng caàn chòu löïc lôùn thöôøng phaûi qua reøn daäp. Ngaønh reøn daäp khoân g theå thieáu ñöôïc trong coâ ng nghieäp cô khí, ngaøy nay ñang phaùt trieån maïnh theo caùc höôùng: - Naâng cao ñoä chính xaùc vaø ñoä boùng cuûa saûn phaåm nhaèm ñaït tôùi khoâng caàn qua gia coâng cô khí. - ÖÙn g duï ng caùc phöông phaùp coâng ngheä tieân tieán ñeå môû roäng khaû naêng gia coâng vaø naâng cao chaát löôïng saûn phaåm. - Cheá taïo thieát bò coù coâng suaát lôùn ñeå coù theå gia coâng ñöôïc caùnh tieát coù khoái c chi i Mi Ch . Ho löôïng vaø kích thöôùc lôùn. TPg cao naêng suaát lao ñoäng, haï - Cô khí hoùa vaø töï ñoäng hoùa quaù trình saûn xuaáthuatnaân t ñeå Ky pham giaù thaønh saûn phaåm. H Su ng D Truo 1.1.3 Phaân loaïi: © ght pyri Caùc phöôngophaùp gia coâng kim loaïi baèng aùp löïc cô baûn coù caùn, keùo, eùp, reøn töï do, C reøn khuoâ n, daäp taám, mieát, goø. ÔÛ traïng thaùi nguoäi ngöôøi ta thöôøng duøng caùc phöông phaùp keùo daây , daäp taám, daäp nguoäi theå tích, caùn nguoäi, mieát, goø ñoái vôùi caùc kim loaïi meàm. Ñoái vôùi theùp vôùi caùc saûn phaåm coù khoái löôïng lôùn hay chieàu daøy lôùn thöôøng duøng caùn noùng, reøn khuoân, reøn töï do, eùp chaûy. Caùn: laø phöông phaùp bieán daïng kim loaïi giöõa hai truïc quay cuûa maùy caùn, phoâi bieán daïng vaø di chuyeån nhôø söï quay lieân tuïc cuûa truïc caùn vaø ma saùt giöõa truïc caùn vôùi phoâi (hình 2-1a). Keùo: laø keùo daøi phoâi qua khuoân keùo, loã khuoân coù hình daùng vaø kích thöôùc nhoû hôn tieát dieän phoâi (hình 2-1b). Keùo coù ñaëc ñieåm laø beà maët saûn phaåm nhaün boùng, ñoä chính xaùc cao. Keùo coù keùo daây, keù o oáng ,keùo thoûi vôùi chieàu daøi khoâng haïn cheá . EÙp: laø phöông phaùp cheá taïo caùc thoûi hoaëc oáng thöôøng baèng kim loaïi maøu vaø hôïp kim cuûa chuùng. Kim loaïi sau khi nung cho vaøo khuoâ n eùp, döôùi taùc duïng cuûa chaøy eùp kim loaïi chui qua loã khuoân eùp coù hình daïng vaø kích thöôùc chi tieát caàn cheá taïo (hình 2-1c). Reøn töï do:laø phöông phaùp bieán daïng kim loaïi döôùi taùc duïng löïc ñaäp cuûa ñaàu buùa hoaëc löïc eùp cuûa maùy eùp.Vì khoâng duøng khuoân neân kim loaïi bieán daïng khoâng bò haïn cheá bôûi loøng khuoân (hình 2-1d). Reøn khuoân hay daäp noùng theå tích: laø phöông phaùp bieán daïng kim loaïi trong loøng khuoân coù kích thöôùc vaø hình daïng cuûa chi tieát caàn cheá taïo (döôùi taùc duïng cuûa löïc cuûa ñaàu buùa hay ñaàu maùy eùp) (hình 2-1e). 102 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  3. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Reøn töï do thöôøng duøng ñeå saûn xuaát ñôn chieác, duøng trong söûa chöõa coøn reøn khuoân thöôøng duøng cho saûn xuaát haøng loaït. Daäp taám: laø phöông phaùp cheá taïo chi tieát töø phoâi coù daïng taám (hình 2-1g). Daäp taám coù theå thöïc hieä n ôû traïng thaùi noùng hoaëc nguoäi nhöng ôû daïn g nguoäi thoâng duïng hôn neân thöôøng ñöôïc goïi laø daäp nguoäi . h Min h) Chi P. Ho coâ t T Hình 2.1 Sô ñoà caùc phöông phaùp giahuang baèng aùp löïc. Ky t a) Caùn b) Keù o c) EÙp d) Reøn töï do ham n khuoâ n g) Daäp taám h) Mieát. up e) Reø DH S g ru n Mieát hay coøn goïi laø© tieänodöïng: laø phöông phaùp cheá taïo chi tieát coù daïng hình troøn tT h yrig xoay töø kim loaïi taámpmoûng. Co Mieát coù theå duøng thay theá caùc phöông phaùp daäp taám maø sau khi daäp taám phaûi toùp mieäng, vieàn meùp , uoán vaønh …. Mieát laø phöông phaùp baùn cô khí vì phaûi duøng löïc bieá n daïng baèn g löïc tay hoaëc vöøa löïc maùy vöøa löïc tay. Goø: laøphöông phaùp bieán daïng nguoäi kim loaïi chuû yeáu ôû daïng taám hoaëc thanh baèng caùc quy trình bieán daïn g deûo ñeå taïo hình daïng mong muoán, sau ñoù söû duïng caùc loaïi moái gheùp thaùo ñöôïc hoaëc khoâ ng thaùo ñöôïc (haøn, taùn ñinh, gheùp mí…) ñeå keát noái caùc boä phaän thaønh saûn phaåm hoaøn chænh. Goø coù naên g suaát raát thaáp neân chæ duøng trong saûn xuaát nhoû, söûa chöõa, nhöng öu ñieåm cuûa goø laø coù theå cheá taïo caùc saûn phaåm coù hình daùng phöùc taïp baát kyø. Trong ngaønh söûa A chöõa oâtoâ, ngheà laøm ñoàng laø keát hôïp giöõa coâng ngheä goø vaø coâng ngheä haøn. P Caùc coâng ngheä caùn, keùo daây, eùp oá ng, eùp thoûi A thöôøng ñöôïc söû duïng trong caùc nhaø maùy lieân hôïp luyeän kim, coøn caùc coâng ngheä reøn töï do, reøn khuoân, daäp nguoäi P thöôøng ñöôïc duøng trong caùc nhaø maùy cô khí. Soá löôïng caùc chi tieát maùy ñöôïc gia coâng baèng caùc phöông phaùp reøn vaø daäp trong ngaønh cheá taïo oâtoâ hieän ñaïi b) a) chieám 85%, trong ngaønh cheá taïo radio, tivi, maùy moùc ñieän Hình 2-2 AÛnh höôûn g töû chieám 80%, coøn trong ngaønh cheá taïo ñoà duøng gia ñình cuûa ñieåm ñaët löïc khi haàu nhö chieám 100%. bieán daïng. 103 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  4. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn 1.2 Bieán daïng deûo cuûa kim loaïi: 1.2.1 Ngoaïi löïc vaø noäi löïc: a. Ngoaïi löïc: Laø löïc töø beân ngoaøi taùc duïng leân kim loaïi gia coâng, noù coù theå do ngöôøi hoaëc thieát bò gaây neân, do söï ma saùt hay chuyeån ñoäng cuûa vaät theå gaây neân.Ngoaïi löïc bao goàm löïc chính, phaûn löïc, löïc ma saùt vaø löïc quaùn tính. - Löïc chính laø löïc taùc duïng cuûa ngöôøi, thieát bò thoâng qua duïng cuï gia coâ ng (nhö ñaàu buùa, khuoâ n reøn, truïc caùn v.v…taùc duïng vaøo kim loaïi laøm cho noù bieán daïng. Höôùng cuûa löïc chính song song vôùi höôùng chuyeån ñoäng cuûa duïng cuï gia coâng. Nhieà u löïc chính taùc duïng vaøo moät vaät gia coâng coù theå taäp hôïp thaønh moät löïc theo nguyeân taéc coäng veùc tô. Löïc chính coù aûnh höôûng quyeát ñònh tôùi söï bieá n daïng cuûa vaät. Ñieåm ñaët cuûa löïc cuõng coù aûnh höôûng tôùi söï bieán daïng. Ví duï: Khi neùn hai thanh baèn g moät löïc P nhö nhau (hình 2-2) tröôøng hôïp a ñieåm ñaët löïc A ñaët ôû ñaàu thanh toaøn thanh bò bieán daïng. Tröôøng hôïp b ñieåm ñaët löïc A ñaët ôû giöõa thanh, h Min Chi chæ coù nöûa döôùi cuûa thanh bieán daïng. P. Ho - Phaûn löïc: laø löïc ngaên caûn khoâng cho vaät theåuat Tcoâng chuyeån ñoäng töï do theo h gia Ky t höôùng löïc taùc duïng chính. Phaûn löïc thöôøng phamra ôû nhöõng boä phaän coá ñònh cuûa thieát bò. sinh H Su ng D Phaûn löïc coù chieàu ngöôïc vôùi löïcochính. Phaûn löïc chæ sinh ra khi coù löïc chính. Ví duï: khi u © Tr reøn, buùa taùc duïng vaøo vaähtgia coâng löïc chính, ñe taùc duïng vaøo vaät gia coâng phaûn löïc coù ig t yr Cp chieàu ngöôïc vôùi löïcochính. - Löïc ma saùt: laø löïc sinh ra khi hai vaät chuyeån ñoäng töông ñoái leân nhau. Löïc ma saùt coù chieàu ngöôïc vôùi chieàu chuyeån ñoäng cuûa vaät vaø coù trò soá baèng tích soá cuûa heä soá ma saùt vaø phaûn löïc tieáp tuyeán. Löïc ma saùt caûn trôû söï di chuyeån cuûa kim loaïi khi bieán daïng. Phaûn löïc vaø löïc ma saùt coù aûnh höôûng lôùn ñeán quaù trình bieán daïng. Ví duïï khi neùn moät khoái kim loaïi trong khuoân kín baèng moät löïc P. Khuoân taùc duïng vaøo vaät gia coâng phaûn löïc N vaø löïc ma saùt R (hình 2-3a). + Tröôøng hôïp a, döôùi taùc duïng cuûa löïc P, phoâi kim loaïi bieán daïng vaø di chuyeån xuoáng döôùi ma saùt vôùi thaønh khuoân. Löïc ma saùt höôùng leân treân ngöôïc vôùi höôùng cuûa löïc chính P. Ta coù: P=N+R R laø toång caùc löïc ma saùt. P Do ñoù: P>N Tröôøn g hôïp naøy löïc R PR taùc duïng ôû phía treân lôùn hôn phaûn R R löïc neân phaàn treâ n cuûa vaät reøn bò N N bieán daïng tröôùc vaø bieá n daïng nhieàu hôn, ñieà n ñaày khuoân toát a) b) hôn. Hình 2-3 Söï phaân boá löïc chính P, phaûn löïc N vaø + Tröôøng hôïp b ngöôïc laïi löïc ma saùt R khi reøn trong khuoân kín vaø chaøy kín. eùp phoâi trong chaøy kín (hình 2-3b) 104 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  5. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn thì löïc ma saùt R höôùng xuoáng döôùi cuøng chieàu vôùi löïc chính P töùc laø: P +R = N Do ñoù: P< N Tröôøng hôïp naøy phaàn döôùi cuûa vaät reøn bieán daïng nhieàu hôn vaø ñieàn ñaày khuoâ n toát hôn. Töø keát quaû treân ta ruùt ra nhaän xeùt sau: Khi reøn trong khuoân , phaàn phöùc taïp cuûa vaät reøn caàn ñöôïc ñieà n ñaày toát hôn neân phaûi boá trí ôû phía löïc taùc duïng lôùn hôn, kim loaïi seõ bieán daïng nhieàu hôn vaø deã ñieàn ñaày khuoân hôn. - Löïc quaùn tính: Laø löïc gaây ra do söï di ñoäng coù gia toác cuûa caùc chaát ñieåm vaät theå khi bieán daïng. Theo ñònh luaät 3 Niu tôn, trò soá löïc quaùn tính baèng tích soá cuûa khoái löôïng vaø gia toác. Löïc quaùn tính coù aûnh höôûng ñeán bieán daïng, nhöng vieäc xeùt noù raát phöùc taïp neân ôû ñaây khoâng nghieân cöùu. b. Noäi löïc: Laø löïc xuaát hieän trong noäi boä vaät theå khi coù taùc duïng cuûa ngoaïi löïc. Noäi h lyù … M n löïc cuõng coù theå xuaát hieän do taùc duïng cuûa nhöõng hieän töôï ng hoùa ChiVíiduï khi nung noùng P. Ho uat T hoaëc laøm nguoäi, beân trong vaät theå xuaát hieän noäi löïc. y th Noäi löïc gaây ra öùng suaát beân trong vaäpham K öùng suaát naøy vöôït quaù giôùi haïn nhaát t theå. Khi Su ñònh seõ laøm cho vaät theå bieán daïng,ng DH veânh, nöùt neû. cong ruo t©T ighn hoài vaø bieán daïng deûo: 1.2.2 Bieán daïpyr ñaø ng Co Khi chòu taùc duïng cuûa ngoaïi löïc, kim loaïi seõ bieán daïng theo ba giai ñoaïn: bieán daïng ñaøn hoài, bieán daïng deû o vaø phaù huûy. a. Bieán daïng ñaøn hoài: laø bieán daïng maø noù luoân tyû leä thuaän vôùi löïc taùc duïng, neáu boû löïc taùc duïng ñi thì bieán daïng seõ khoâ ng coøn nöõa vaø vaät theå trôû laïi traïng thaùi ban ñaàu. Khi bieán daïng ñaøn hoài, döôùi taùc duïng cuûa ngoaïi löïc caùc nguyeân töû trong maïng tinh theå cuûa kim loaïi leäch khoûi vò trí caân baèng, khoaûng caùch giöõa caùc nguyeân töû seõ thay ñoåi. Neáu boû ngoaïi löïc ñi thì löïc lieân keát seõ ñöa caùc nguyeân töû trôû veà vò trí caân baèng vaø bieán daïng seõ khoâng coøn nöõa. Thöïc nghieäm chöùng minh raèng: trong quaù trình bieán daïng ñaøn hoài löïc luoân tyû leä vôùi bieán daïng vaø tuaân theo ñònh luaät Hook.  = E. ÔÛ ñaây:  - ÖÙng suaát (KN/cm2); E - Moâ ñun ñaøn hoài (KN/cm2);  - Bieán daïng töông ñoái. b. Bieán daïng deûo: laø bieán daïng maø sau khi ñaõ boû löïc taùc duïng vaãn coøn moät phaàn bieán daïng dö ñöôïc giöõ laïi vaø treân caùc phaàn töû cuûa vaät theå khoâng nhaän thaáy coù söï phaù huûy. Bieán daïng deûo xaûy ra khi öùng suaát sinh ra do ngoaïi löïc vöôït quaù giôùi haïn ñaøn hoài. Trong quaù trình bieán daïng deûo vaãn toàn taïi bieán daïng ñaøn hoài. Gia coâng aùp löïc laø quaù trình lôïi duïng giai ñoaïn bieán daïng deûo cuûa kim loaïi ñeå laøm thay ñoåi hình daùng, kích thöôùc. Khi öùng suaát sinh ra vöôït quaù giôùi haïn beàn cuûa kim loaïi, trong kim loaïi xaûy ra quaù 105 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  6. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn trình thöù ba laø phaù huûy. Kim loaïi laø vaät theå coù caáu taïo ña tinh theå. Ñeå deã daøng nghieân cöùu quaù trình bieán daïng deûo trong kim loaïi chuùng ta nghieân cöùu laàn löôït söï bieán daïng deûo trong ñôn tinh theå vaø tieáp ñoù laø ña tinh theå. Trong giaùo trình “kim loaïi hoïc “ñaõ coù ñeà caäp vaán ñeà naøy töông ñoái kyõ. Do ño,ù trong giaùo trình naøy chæ toùm taét nhöõng ñieåm chính. 1. Bieán daïng deûo trong ñôn tinh theå: Ñôn tinh theå laø khoái kim loaïi coù maïng tinh theå ñoàng nhaát. Bieán daïng deûo trong ñôn tinh theå xaûy ra döôùi hai hình thöùc: söï tröôït vaø song tinh.   h Maëthsongntinh Mi Ci  . Ho  Maët tröôït t TP ua y th  am K u ph DH S g ruon t HT 2-4 Sô ñoà tröôït vaø song tinh. © ình h yrig Cop a) Maïng ñôn tinh theå b) tröôït c) Song tinh. - Tröôït: Khi taùc duïng leân vaät theå taûi troïng baát kyø, beân trong vaät theå xuaát hieän hai daïng öùng suaát: öùng suaát phaùp tuyeán  vaø öùng suaát tieáp tuyeán . Döôùi taùc duïng cuûa  vaät theå seõ bò keùo neùn ñaøn hoài (neáu  < ñaøn hoài ) hoaëc bò phaù huûy (neáu  >   b eàn). Döôùi taùc duïng cuûa öùng suaát tieáp  , luùc ñaàu caùc lôùp nguyeân töû seõ bò xeâ dòch ñaøn hoài khoûi vò trí caân baèng. Khi  > tôùi haïn seõ xaûy ra hieän töôïng caùc maët nguyeân töû tröôït leân nhau theo moät maët phaúng nhaát ñònh (hình 2-4a). Quaù trình ñoù laø quaù trình tröôït. Tröôït laø hieän töôïng maø döôùi taùc duïng cuûa öùng suaát tieáp coù boä phaän cuûa ñôn tinh theå di ñoäng song song vôùi nhöõng boä phaän khaùc theo moät maët nhaát ñònh goïi laø maët tröôït, vaø treân moãi maët tröôït söï tröôït xaûy ra theo moät soá höôùng nhaát ñònh. (Maët tröôït vaø höôùng tröôït laø nhöõng maët, höôùng coù nhieàu nguyeân töû lôùn nhaát). Treân hình 2-5 bieåu dieãn caùc maët vaø höôùng tröôït cô baûn cuûa caùc kieåu maïng thoâng thöôøng cuûa kim loaïi. Ví duï: Kim loaïi coù maïng tinh theå laäp phöông taâm maët nhö Al, Cu, Pb, Fe, Ni, Co, Au. Ag… coù 4 maët tröôït vaø moãi maët coù 3 höôùng tröôït (hình 2-5a). Kim loaïi coù maïng tinh theå laäp phöông taâm khoái nhö Fe, Mo, Co… coù 6 maët tröôït vaø treân moãi maët coù 2 höôùng tröôït (hình 2-5b). Kim loaïi coù maïng tinh theå 6 phöông xeáp chaët nhö Zn, Mg, Ti, Be…coù moät maët tröôït laø ñaùy cuûa hình luïc phöông vaø treân moãi maët coù 3 höôùng tröôït (hình 2-5c). 106 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  7. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn y y y z z z x x x c) b) a) Hình 2-5 Caùc maët vaø phöông tröôït cô baûn. a) Tinh theå laäp phöông taâm maët. b) Tinh theå laäp phöông taâm khoái. c) Tinh theå 6 phöông xeáp chaët. h Min Chi o Tröôït laø nguyeân nhaân cô baûn gaây neân bieán daïng tdeûP.. H ua T o Kim loaïi coù caáu taïo maïng tinh theå khaùc nhau thì coù ñoä deûo khaùc nhau töùc m Ky th ng bieán daïng deûo khaùc nhau. laø khaû naê ha Su ptröôït trong moãi maët goïi laø heä soá tröôït töùc soá H ng D Tích cuûa soá maët tröôït vaø soá phöông ruomoãi loaïi maïng tinh theå. caùch tröôït hay khaû naêng ght ©t T a tröôï cuû i opyr C Heä soá tröôït caøng cao, tính deûo cuûa kim loaïi caøng lôùn. Heä soá tröôït cuûa maïng laäp phöông taâm maët laø 12, cuûa maïng laäp phöông taâm khoái laø 12, cuûa maïng saùu phöông xeáp chaët laø 3. Nhö vaäy, caùc kim loaïi coù maïng laäp phöông nhö :Fe, Co, Ni, Cu, Au, Ag, Cr… coù tính deûo cao hôn kim loaïi coù maïng saùu phöông xeáp chaët nhö Mg, Ti. Nhöng trong nhieàu tröôøn g hôïp kim loaïi coù maïng laäp phöông taâm maët coù tính deûo cao hôn kim loaïi coù maïng laäp phöông taâm khoái vì maïng laäp phöông taâm maët coù maät ñoä nguyeân töû cao hôn maïng laäp phöông taâm khoái . Thí duï ñoái vôùi Fe khi ôû traïng thaùi austeânit  (laäp phöông taâm maët) ñoä deûo cao hôn Ferit  (laäp phöông taâm khoái ). Thöïc nghieäm chöùng toû raèng chæ coù thaønh phaàn öùng suaát tieáp τ cuûa ngoaïi löïc ôû treân maët vaø phöông tröôït môùi gaây ra tröôït, coøn thaøn h phaàn öù ng suaát phaùp khoâ ng coù taùc duïng gaây ra tröôït. Giaù trò cuûa öùng suaát tieáp ñeå ñaït ñeán söï tröôït goïi laø öùng suaát tieáp tôùi haïn τth. Giaù trò cuûa öùng suaát tieáp taùc duïng phuï thuoäc raát nhieàu ñeán söï ñònh höôùng cuûa maët tröôït vaø phöông taùc duïng cuûa ngoaïi löïc. Neáu goùc taùc duï ng (goùc laäp bôûi phöông cuûa löïc taùc duïng vaø ñöôøng phaùp tuyeán cuûa maët tröôït ) baèng 0  hay 90 thì duø löïc taùc duïng P lôùn bao nhieâu, giaù trò cuûaτ vaãn baèng 0, söï tröôït seõ khoân g xaûy ra. Maët tröôït thuaän lôïi nhaát laø khi goùc taùc duïng baèng 45 giaù trò τ laø lôùn nhaát. 107 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  8. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn - Song tinh: laø söï vöøa tröôït vöøa quay cuûa moät phaàn tinh theå ñeán vò trí môùi ñoái xöùng vôùi phaàn coøn laïi qua moät maët phaúng nhaát ñònh goïi laø maët song tinh (hình 2-4b) Song tinh thöôøng gaëp khi bieán daïng deûo baèn g hình thöùc tröôït gaëp khoù khaên (nhö bieán daïng vôùi toác ñoä lôùn hoaëc ôû nhieät ñoä thaáp hoaëc khi ñaët taûi troïng va ñaäp). Song tinh xaûy ra ñoät ngoät chöù khoâng töø töø nhö quaù trình tröôït. Bieán daïng deûo baèng song tinh coù ñoä bieá n daïng dö beù, caàn coù öùng suaát lôùn hôn khi tröôït. 2. Bieán daïng deûo cuû a ña tinh theå: Trong thöïc teá kim loaïi ñöôïc caáu taïo baèng ña tinh theå, ña tinh theå laø taäp hôïp cuûa caùc ñôn tinh. Bieán daïng cuûa ña tinh theå goàm 2 daïng: - Bieán daïng trong noäi boä haït. Daïng naøy chuû yeáu goàm söï tröôït vaø song tinh. Trong ña tinh caùc haït saép xeáp raát loän xoän. Söï tröôït xaûy ra tröôùc heát ôû tinh theå (haït) naøo coù maët tröôït vaø höôùng tröôït taïo vôùi höôùng cuûa ngoaïi löïc moät goùc 450 roài laàn löôït ñeán caùc maët khaùc. Trong ña tinh theå, caùc haït tham gia vaøo quaù trình tröôït (bieán daïng) h n g ñoàng ñeàu inkhoâ i Mc vôùi möùc ñoä bieán h Hn C vaø khoâng cuø ng moät luùc, haït naøo coù vò trí thuaän tieän seõ bieán daïo g tröôù TP. vôùi möùc ñoä bieán daïn g nhoû daïn t daïng lôùn hôn, haït naøo coù vò trí baát tieän hôn seõ bieán thuag sau Ky haït phuï thuoäc vaøo soá löôïng caùc maët ham hôn. Vò trí thuaän tieän hay khoâng thuaän tieänpcuûa caùc H Sunaøo coù soá maët tröôït vaø höôùng tröôït lôùn seõ bieán ng D tröôït vaø höôùng tröôït cuûa tinh theå. Tinh theå Truo daïng deã hôn vaø nhieàu hôn. t © h yrig Cop - Bieán daïng ôû vuøng tinh giôùi haït: Giöõa caùc vuøng laø vuøng tinh giôùi haït. Taïi ñaây coù chöùc nhieàu taïp chaát deã chaûy vaø maïng tinh theå bò roái loaïn. ÔÛ nhieät ñoä thöôøn g vuø ng naøy khoù xaûy ra söï tröôït vaø song tinh, nhöng ôû nhieät ñoä cao hôn 9500C vuøng tinh giôùi deã chaûy seõ bieán daïng tröôùc. Do ñoù döôùi taùc duïng cuûa ngoaïi löïc caùc haït deã tröôït vaø quay töông ñoái vôùi nhau taïo neân bieán daïn g dö. Nhö vaäy ôû nhieät ñoä thaáp bieán daïng cuûa ña tinh theå chuû yeáu xaûy ra trong noäi boä haït. Coøn ôû nhieät ñoä cao thì bieán daïng chuû yeáu laø söï tröôït vaø quay cuûa caùc haït. 1.3 Nhöõng nhaân toá aûnh höôûng tôùi tính deûo vaø bieán daïng deûo cuûa kim loaïi. 1.3.1 Aûnh höôûng cuûa öùng suaát chính: a.Caùc daï ng öùng suaát chính vaø ñieàu kieän bieán daï ng deûo: ÖÙng suaát chính laø öùng suaát phaùp tuyeán () sinh ra beân trong vaät theå khi coù ngoaïi löïc taùc duïng. Coù 3 daïng öùng suaát chính: öùng suaát ñöôøng (hình 2-6a), öùng suaát maët (hình 2- 6b) vaø öùng suaát khoái (hình 2-6c). ÖÙng suaát chính laøm cho vaät theå bieán daïng ñaøn hoài hoaëc bieán daïng phaù huûy vaø aûnh höôûng quyeát ñònh ñeán öùng suaát tieáp (). ÖÙng suaát tieáp ( ) seõ gaây ra söï tröôït vaø song tinh laøm cho vaät theå bieán daïng deûo. ÖÙng suaát tieáp caøng lôùn thì bieán daïng deûo caøng nhieàu. ÖÙng suaát tieáp ñaït trò soá cöïc ñaïi max taïi caùc maët tinh theå laøm vôùi phöông cuûa löïc taùc duïng moät goùc baèng 45. Trò soá max naøy phuï thuoäc vaøo traïng thaùi öùng suaát chính vaø giaù trò cuûa chuùng 108 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  9. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Hình 2-6. Sô ñoà caùc traïng thaùi öùng suaát chính. a) ÖÙng suaát ñöôøng b) ÖÙng suaát maët c) ÖÙng suaát khoái. Ñieàu kieän ñeå kim loaïi coù theå bieán daïng deû o ñöôïc theo Convenan (Phaùp –1872) laø:  max = ch 2 ch - Giôùi haïn chaûy. Nhö vaäy, ñieà u kieän bieán daïng deûo ñoái vôùi caùc tröôøng hôïp traïng thaùi öùng suaát khaùc nhau seõ laø : h Min Chi   ch Traïng thaùi öùng suaát ñöôøng:  max  1  o 2 at TP. H 2 u y th am K  1   2 ph  Traïng thaùi öùng suaát maëDH Su  max   ch t: g ruon 2 2 t©T h yrig Cop 1 3  ch  max   Traïng thaùi öùng suaát khoái: 2 2 b. AÛnh höôûng cuûa traï ng thaùi öùng suaát chính ñoái vôùi tính deûo vaø bieá n daïng deûo cuûa kim loaïi. Nhieàu thí nghieäm ñaõ chöùng toû raèng: “khi taùc ñoäng cuûa öùng suaát keùo caøng ít vaø öùng suaát neùn caøng nhieàu thì tính deûo cuûa kim loaïi caøng cao, traïng thaùi öùng suaát keùo khoái laøm cho kim loaïi keùm deûo hôn traïng thaùi öùng suaát keùo maët vaø ñöôøng. Traïng thaùi öùng suaát neùn khoái laøm kim loaïi coù tính deûo cao hôn öùng suaát neùn maët vaø ñöôøng”. K1 M1 Ñ1 K2 M2 K3 Ñ2 M3 K4 Theo chieàu tính deû o taêng daàn Hình 2-7 Sô ñoà traïng thaùi öùng suaát xeáp theo tính deûo taêng daàn . Sô ñoà aûnh höôûng cuûa traïng thaùi öùng suaát ñeán tính deûo vaø bieán daïng deûo cuûa kim loaïi xeáp theo thöù töï tính deûo taêng daàn ñöôïc bieåu dieãn treân hình 2-7. Trong ñoù öùng suaát ñöôøng coù 2 traïng thaùi (Ñ 1 ; Ñ2 ), öùng suaát maët coù 3 traïng thaùi (M1, M2, M3) vaø öùng suaát khoái coù 4 traïng thaùi (K1, K2, K3, K4). 109 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  10. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Khi caùn, eùp, reøn vaø daäp theå tích traïng thaùi öùng suaát cuûa kim loaïi ñaëc tröng theo sô , trong ñoù ôû taát caû moïi tröôøng hôïp öùng suaát neùn chính 1 laø lôùn nhaát, coøn öùng suaát ñoà K4 neùn chính 2 vaø 3 nhoû hôn 1. ÖÙng suaát 1 ñöôïc taïo thaønh do duïng cuï taùc ñoäng leân kim loaïi. ÖÙng suaát 2 vaø 3 ñöôïc taïo thaønh do löïc ma saùt treân thaønh khuoân. Khi daäp giaõn vaät coù vaønh roäng moãi phaàn rieâng chòu traïng thaùi öùng suaát khaùc nhau: Ñaùy cuûa vaät daäp chòu öùng suaát theo sô ñoà K3 thaønh beân theo sô ñoà M2, vaønh theo sô ñoà K2 . 1.3.2 AÛnh höôûng cuûa öùng suaát dö : ÖÙng suaát dö chính laø noäi löïc toàn taïi trong kim loaïi sau moät quaù trình gia coâng baát kyø. Söï toàn taïi öùng suaát dö beân trong vaät theå bieán daïng seõ laøm cho tính deûo cuûa vaät keùm ñi: ÖÙng suaát dö lôùn coù theå laøm cho vaät bieán daïn g hoaëc phaù huûy. Thoâng thöôøng öùng suaát dö trong kim loaïi bao giôø cuõn g ñöôïc caân baèn g nghóa laø toång giaù trò öùng suaát keùo phaûi baèng toång giaù trò öùng suaát neùn. Khi vaät theå chòu öùng suaát do ngoaïi löïc taùc duïng (o ), neáu keå ñeán aûnh höôûn g cuûa öùng suaát dö (d) thì toång öùng suaát () taùc duïng beân trong vaät theå seõ khaùc nhau: h Min Chi - ÔÛ vuøng coù öùng suaát dö keù o thì: P. Ho  = o + d uat T y th am K - ÔÛ vuøng coù öùng suaát dö neù n thì: Su ph g DH ruon T ht ©  = o - d yrig Cp Do öùng suaátophaân boá khoâng ñoàng ñeàu nhö vaäy neân laøm cho caùc vuøng tinh theå seõ bieán daïng khoâ ng ñeàu, khaû naêng bieán daïng seõ keùm ñi vaø chaát löôïng gia coâng khoâ ng ñoàng ñeàu. Do toàn taïi öùng suaát dö neân khaû naêng chòu löïc cuûa vaät seõ giaûm ñi, laøm cho vaät theå choùng ñaït tôùi giôùi haïn beàn cho pheùp hôn. Nhö vaäy öùng suaát dö laøm giaûm tính deû o, ñoä beàn, ñoä dai va chaïm vaø giaûm khaû naêng chòu ñöïng cuûa vaät theå. Ngoaøi ra, neáu tröôùc khi gia coâng aùp löïc öùn g suaát dö coù saün trong kim loaïi noùi chung coù giaù trò caøng lôùn thì tính deûo caøng giaûm. Do ñoù, ñeå taêng khaû naêng bieán daïng cuõ ng nhö ñeå baûo ñaûm öùng suaát dö coù giaù trò thaáp vaø phaân boá ñoàng ñeàu trong nhieàu tröôøng hôïp tröôùc hoaëc sau khi gia coâng aùp löïc ngöôøi ta ñem uû kim loaïi (uû keát tinh laïi hoaëc uû hoaøn toaøn). 1.3.3 AÛnh höôûng cuûa thaønh phaà n hoùa hoïc vaø toå chöùc kim loaïi: a. Aûnh höôûng cuûa thaø nh phaàn hoùa hoïc. Thaønh phaàn hoùa hoïc aûnh höôû ng ñeán tính deûo vaø bieán daïng cuûa kim loaïi vaø hôïp kim. Thaønh phaàn hoùa hoïc hôïp kim quyeát ñònh bôûi nguyeân toá cô baûn, nguyeân toá hôïp kim vaø taïp chaát. - Nguyeân toá cô baûn: Nguyeâ n toá cô baûn taïo neân caùc toå chöùc cô sôû, do ñoù aûnh höôûng quyeát ñònh tôùi tính deûo vaø khaû naêng bieán daïng deûo cuûa kim loaïi vaø hôïp kim. Ví duï: Trong 110 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  11. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn theùp C, nguyeân toá cô baûn laø Fe vaø C, chuùng taïo neân hôïp chaát laø Fe3C raát cöùng vaø gioøn. Neáu %C caøng taêng thì theùp caøng cöùng vaø gioøn, neáu %Fe caøng taêng thì theùp caøng meàm. - Nguyeân toá hôïp kim: Khi hôïp kim hoùa, nguyeâ n toá hôïp kim coù theå taïo vôùi kim loaïi cô sôû nhöõng lieân keát kim loaïi (caùc hôïp chaát hoùa hoïc, hôïp chaát ñieän töû…). Caùc lieân keát kim loaïi naøy thöôøng coù toå chöùc tinh theå phöùc taïp laøm cho kim loaïi vaø hôïp kim raát cöùng vaø gioøn. Caùc nguyeân toá hôïp kim coøn laøm xoâ leäch maïng, laøm caûn trôû quaù trình tröôït, laøm kim loaïi coù tính deûo thaáp. Thöôøng thì löôïng chöùa caùc nguyeân toá hôïp kim caøng nhieàu thì aûnh höôûng tôùi ñoä cöù ng, ñoä beàn cuûa kim loaïi caøng lôùn. - Nguyeân toá taïp chaát: Taïp chaát trong kim loaïi aûnh höôûng lôù n tôùi tính deûo cuûa noù. Trong kim loaïi caøng nhieàu taïp chaát (nhaát laø caùc taïp chaát phi kim loaïi nhö S, P, O, N, H…) ñeàu laøm giaûm maïnh tính deûo cuûa kim loaïi. Taïp chaát deã chaûy thöôøng taäp trung ôû vuøng tinh giôùi haït laøm roái loaïn maïng tinh theå taïi ñaáy, do ñoù laøm tính deûo kim loaïi keùm ñi. Ví duï: trong theùp, S keát hôïp vôùi Fe taïo thaønh Sunfua saét ( FeS). Cuøng tinh Fe + FeS coù nhieät ñoä chaûy khoaûng 9500C, chuùng phaân boá ôû vuøng tinh giôùi haït laøm cho theùp deã bò bôû noùng. Coøn P taïo vôùi Fe thaønh hôïp chaát FeP cuõng coù nhieät ñoä chaûy < 9500 C, laøm xoâhleäch maïng tinh Min Chi theå neân laøm cho theùp bò bôû nguoäi. P. Ho uat T y th b. Aûnh höôûng cuûa toå chöùc kim loaïi. am K h caùc p Nhieät ñoä, thaønh phaàn hoùa hoïc H Su hôïp kim vaø toå chöùc kim loaïi coù lieân quan chaët D g cheõ vôùi nhau vaø coù aûnh höôû©nTrñeán khaû naêng bieán daïng hay noùi ñôn giaûn hôn laø tính deûo g uon t h yrig Cop cuûa kim loaïi. Ngoaøi ra, maät ñoä kim loaïi, kích thöôùc haït vôùi söï ñoàn g ñeàu cuûa kích thöôùc haït cuõng coù aûnh höôûng ñeán tính deûo cuûa kim loaïi. Noùi chung neáu kim loaïi coù toå chöùc pha thuaàn tuùy laø dung dòch raén thì tính deûo bao giôø cuõng cao hôn kim loaïi coù toå chöùc laø hoãn hôïp cô hoïc nhaát laø trong ñoù coù 1 pha laø hôïp chaát hoùa hoïc. Thí duï theùp ôû nhieät ñoä thöôøng neáu coù thaønh phaàn cacbon caøng cao, toå chöùc laø peùclit (goàm 2 pha ferit vaø xementit) thì coù tính deûo keùm hôn saét nguyeân chaát kyõ thuaät chæ coù moät pha ferit. Neá u nung theù p leân treân nhieät ñoä ñöôøng AC1 (> 727C) theù p töø traïng thaùi 2 pha chuyeån thaønh 1 pha Auxteânit laø dung dòch raén thuaàn tuùy neân tính deûo seõ cao hôn haún. Pha Auxteânit vaø pha ferit tuy ñeàu laø dung dòch raén , nhöng do maät ñoä khoái cuûa Auxteânit cao hôn ferit neân Auxteânit coù tính deûo cao hôn ferit. Toå chöùc kim loaïi caøng nhieàu pha, maïng tinh theå caøng phöùc taïp tính deûo caøng keùm. Toå chöùc kim loaïi haït nhoû mòn vaø ñoàng ñeàu thì ñoä deûo taêng, ñoä beà n taêng. 1.3.4 Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä: a. Thöïc chaát: Khi nung noùng kim loaïi caùc nguyeân töû bò dao ñoäng nhieät. Dao ñoäng nhieät laøm suy giaûm löïc lieân keát, do ñoù laøm taêng tính deûo cuûa kim loaïi, ñoàng thôøi dao ñoäng nhieät coù khaû naêng ñöa caùc nguyeân töû töø traïng thaùi maát caân baèng veà traïng thaùi caân baèng, do ñoù giaûm söï xoâ leäch maïng, khöû bieán cöùng vaø laøm taêng tính deûo cuûa kim loaïi…Khi nung noùng, kim loaïi coù khaû naêng chuyeån töø pha naøy sang pha khaùc coù tính deûo cao hôn. Ví duï: Fe laø pha coù tính deûo thaáp, khi nung leân treân 7230C noù chuyeån thaønh Fe  coù tính deûo cao 111 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  12. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn hôn. Kim loaïi sau khi bieán daïng deûo, thöôøng ôû traïng thaùi bieán cöùn g, khaû naêng bieán daïng tieáp theo giaûm. Muoán bieán daïng tieáp tuïc phaûi laøm maát bieán cöùng, phuïc hoài tính deûo baèng caùch nung noùng kim loaïi leân moät nhieät ñoä nhaát ñònh. Phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä nung, söï phuïc hoài caùc tính chaát ban ñaàu cuûa kim loaïi ñöôïc goïi laø quaù trình keát tinh laïi. Caùc quaù trình chuyeån bieán trong kim loaïi khi nung noùn g: 1. Quaù trình hoài phuïc: khi nung kim loaïi ñaõ qua bieán daïng nguoäi ñeán nhieät ñoä khoâng cao laém  T1 = (0,25 0,3)T chaûy , nhôø dao ñoäng nhieät coù khaû naêng khöû boû ñöôïc moät phaàn öùng suaát dö vaø söï xoâ leäch maïng laøm taêng tính deûo kim loaïi, hieän töôïng ñoù goïi laø hoài phuïc. Hoài phuïc laøm cho ñoä beàn kim loaïi giaûm, tính deûo taêng, tính choáng gæ taêng. 2. Quaù trình keát tinh laïi: Khi nung ñeán nhieät ñoä T 2 = 0 ,4 T chaûy b eân trong kim loaïi seõ xaûy ra hai hieän töôïng: - Xuaát hieän nhöõn g trung taâm keát tinh coù maïng tinh theå hoaøn thieän, trung taâm naøy lôùn leân vaø taïo thaønh kim loaïi coù maïng khoâng bò xoâ leäch. h Min lôùn i - Tuï taäp nhöõng haït nhoû beù vaø khoâng ñeàu thaønh nhöõng haït o Chhôn vaø ñeàu nhau hôn. P. H u2.t T a y th Hai quaù trình ñoù laø quaù trình keát tinh laïi laàn 1 vaø am K ph Khi nhieät ñoä nung noùng ñaïg ñeán Su t ñoä keát tinh laïi, quaù trình sinh maàm vaø phaùt t DH nhieä uon trieån maàm xaûy ra töông töï tnhö rquaù trình keát tinh, nhöng ôû traïng thaùi raén, neân ñöôïc goïi laø ©T gh quaù trình keát tinh laïo. yri C ip Nhieät ñoä keát tinh laïi (TKTL ) laø nhieät ñoä taïi ñoù xaûy ra quaù trình taïo maàm vaø maàm baét ñaàu lôùn leân ôû trong kim loaïi bò bieán daïn g deûo vôùi löôïng ñaùng keå, nhieät ñoä naøy coù theå tính theo coâng thöùc kinh nghieäm sau : TKTL =k Tchaûy Trong ñoù: T chaûy = nhieät ñoä noùng chaûy cuûa kim loaïi k = heä soá phuï thuoäc ñoä saïch cuûa kim loaïi vaø möùc ñoä bieán daïng deûo . Vôùi: Kim loaïi nguyeân chaát kyõ thuaät k = 0,4 Nhieät ñoä keát tinh laïi ñöôïc tính: TKTL = 0,4 Tchaûy (TKTL: nhieät ñoä keát tinh laïi; Tchaûy: nhieät ñoä noùng chaûy tính theo 0 K) Thôøi kyø ñaàu cuûa giai ñoaïn naøy caùc maàm ñöôïc taïo thaønh ôû nhöõng ñöôøng taäp trung naêng löôïng lôùn, thöôøng laø ôû nhöõng vuøng taäp trung caùc sai leäch maïng nhö bieân giôùi haït, maët tröôït. Do ñoù, möùc ñoä bieán daïng caøng lôùn soá maàm sinh ra caøng nhieàu. Sau khi sinh maàm, chuùng seõ lôùn leân cho ñeá n khi tieáp xuùc nhau thì thôøi kyø naøy keát thuùc. Söï taïo thaønh haït môùi cuûa thôøi kyø naøy laø quaù trình taïo nhöõng khu vöïc khoâ ng coù sai leäch maïng trong kim loaïi. Caùc vuøng kim loaïi bò bieán daïng ñöôïc thay theá baèng caùc haït môùi chính laø quaù trình trieät tieâu öùng suaát vaø phuïc hoài tính deûo. Do ñoù, thôøi kyø naøy laø thôøi kyø coù yù nghóa nhaát cuûa toaøn boä quaù trình keát tinh laïi. Thôøi kyø naøy coøn goïi laø thôøi kyø keát tinh laïi laàn thöù nhaát . 112 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  13. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Thôøi kyø tieáp theo goïi laø thôøi kyø keát tinh laïi laàn thöù hai hay keát tinh laïi choïn loïc laø thôøi kyø caùc haït môùi vöøa taïo thaønh tieáp tuïc lôùn leân. Söï lôùn leân cuûa caùc haït ôû ñaây xaûy ra baèng caùch caùc haït nhoû hoøa tan vaøo caùc haït lôùn ñeå laøm toång dieän tích beà maët töông öùng vôùi traïng thaùi naêng löôïng beà maët thaáp hôn. Söï phaùt trieån cuûa caùc giai ñoaïn naøy phuï thuoäc vaøo caùc ñieàu kieän sau: - Nhieät ñoä cuûa giai ñoaïn naøy caøng cao hôn nhieät ñoä keát tinh laïi (TKTL ) vaø giöõ thôøi gian caøng laâu thì haït caøng deã lôùn. Do ñoù, khi keát thuùc gia coâng aùp löïc khoâng neân ñeå laâu ôû nhieät ñoä naøy. - Möùc ñoä bieán daïng sau khi keát tinh laïi caùc haït ñöôïc taïo thaønh coù kích thöôùc cheânh leäch nhau caøng nhieàu, bieân giôùi haït caøng khoân g oån ñònh, coù xu höôù ng dòch chuyeån veà phía haït nhoû, goïi laø hieän töôïng “ nuoát haït “ ñeå taïo thaønh haït lôùn hôn. Neáu löôïng bieán daïng quaù beù (1-2%) toå chöùc kim loaïi haàu nhö khoâng thay h Min ñoåi. Khi löôïng bieán daïn g ôû möùc ñoä khoaûng 2  8%, ñoä Chi P. Ho cheânh leäch veà kích thöôùc haït sau khi keát tinh laïi raát uat T lôùn, hieän töôïng nuoát haït xaûy ra maõnh lieät laøm cho haïth yt tth am K laø ph nhaän ñöôïc raát lôùn. Löôïng bieá n daïn g nhöuvaäy goïi S g DH löôïng bieán daïng tôùi haïn, ñöôïc chuùnyù trong kyõ thuaät vaø Hình 2-8.Söï phuï thuoäc cuûa Truo nh © trong saûn xuaát, caàn traùigh tbieán daïng vôùi löôïng bieán kích thöôùc haït cuûa saét vaøo opyr C möùc ñoä bieán daïng deûo (khi daïng tôùi haïn. uû ôû nhieät ñoä keát tinh laïi Khi löôïng bieán daïng caøng lôù n, ñoä cheânh leäch khoâng ñ oåi :750C ) kích thöôùc haït sau khi keát tinh laïi caøng nhoû, keát quaû seõ ñöôïc kim loaïi haït nhoû nhö treân hình 2-8. Toùm laïi keát tinh laïi seõ giaûm khaû naêng choáng bieán daïng, ñoä beàn, ñoä cöùng cuûa kim loaïi giaûm, tính deûo taêng, phuïc hoài ñöôïc tính chaát cô lyù cuûa vaät lieäu, giaûm söï khoâng ñoàng nhaát veà thaønh phaàn hoùa hoïc, khöû boû öùng suaát dö vaø khöû boû caùc veát nöùt teá vi. b.Caùc hình thöùc gia coâ ng kim loaïi baè ng aùp löïc: Caên cöù vaøo nhieät ñoä chia ra 2 hình thöùc gia coângsau: 1. Gia coâng noùng: Laø hình thöùc gia coâng aùp löïc thöïc hieän ôû nhieät ñoä lôùn hôn nhieät ñoä keát tinh laïi. Tg.c. noùng > TKTL [ thöïc teá Tg.c. noùng = (0,7  0.9)Tchaûy] Trong thöïc teá khi gia coâng noùng, nhieät ñoä keát thuùc gia coâng bao giôø cuõng laáy cao hôn nhieät ñoä keát tinh laïi lyù thuyeát moät ít ñeå quaù trình keát tinh laïi xaûy ra hoaøn toaøn. Ví duï ôû baûng 1 Kim loaïi TKTL lyù thuyeát(c) TKTL thöïc teá (c) T reøn (c) Theùp 450 600  700 1300  8 00 113 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  14. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Ñoàng 270 450  500 800  600 Latoâng 250 400  500 750  600 Nhoâm 20 250  350 450  350 Gia coâng noùng coù caùc öu ñieåm sau: - Do tính deûo luoân luoâ n ñöôïc phuïc hoài trong quaù trình bieán daïng neân coù theå bieán daïng kim loaïi vôùi löôïng lôùn trong moät laàn nung (coù theå lôùn hôn 1000%) - Do kim loaïi ôû traïng thaùi deûo cao neân löïc gia coâng beù, deã gia coâng. Nhieà u kim loaïi ôû nhieät ñoä thöôø ng khoù gia coâng, chæ deã gia coâng ôû traïn g thaùi noùng nhö Zn, W… - Trong quaù trình gia coâng caùc veát nöùt, roã beân trong ñöôïc haøn laïi, maät ñoä kim loaïi taêng, do ñoù cô tính taêng. - Gia coâng noùng coù keøm theo quaù trình hoài phuïc vaø keát tinh laïi neân sau khi gia coâng kim loaïi ñöôïc hoài phuïc tính deûo, khoâng bò bieán cöùng, phuïc hoài cô lyù hoùa tính. Sau khi gia coâng noùng do tính deûo kim loaïi ñöôïc phuïc hoài, neân raát thuaän lôïi cho h coâng caét goït Min gia Chi P. Ho tieáp tuïc. uat T y th Nhöôïc ñieåm cuûa gia coâng noùng laø: am K kim ph - Toán naêng löôï ng ñeå nung noùng H Su loaïi. D uong ng © Tr - ÔÛ traïng thaùi noùght khoù gia coâng nhöõ ng chi tieát nhoû vaø moûng (coù ñöôø ng kính vaø yri Cp chieàu daøy < 2 mm)ovì deã chaùy hoûng. Khi nung ôû nhieät ñoä cao deã bò oâxy hoùa beà maët taïo neân lôùp vaûy oâxyùt laøm cho ñoä boùng, ñoä chính xaùc gia coâng thaáp, chaát löôï ng lôùp beà maët vaät gia coâng keùm. Söï oâxy hoùa vaø nung bò chaùy beà maët kim loaïi laøm cho vaät gia coâng bò hao huït kích thöôùc. Sau khi gia coâng , kim loaïi co laïi neân ñoä chính xaùc veà kích thöôùc khoâng cao. Ngoaøi ra khi gia coâng noùng theùp, lôùp caùc bon ôû beà maët ngoaøi deã bò chaùy hao vaø khueách taùn ra beân ngoaøi, laøm cho thaønh phaàn C ôû lôùp ngoaøi giaûm ñi, ñoä beàn vaø ñoä cöùng lôùp maët ngoaøi cuûa saûn phaåm keùm ñi. - Khi gia coâng ôû traïng thaùi noùng, neáu ngöøng gia coâng ôû nhieät ñoä cao, toác ñoä laøm nguoäi vaät gia coâng quaù lôùn deã gaây bieán daïng, cong veânh hoaëc nöùt neû. - Moät soá kim loaïi vaø hôïp kim coù tính doøn noùng khoù gia coâng ôû nhieät ñoä cao. Ví duï: Theùp coù chöùa nhieàu S bò doøn noùng, deã nöùt khi gia coâng noùng. 2. Gia coâng nguoäi: Gia coâng nguoäi laø hình thöùc gia coâng aùp löïc ôû nhieät ñoä maø taïi ñoù khoâng xaûy ra quaù trình keát tinh laïi. Tg.c. nguoäi < TKTL Sau khi bieán daïng nguoäi toå chöùc kim loaïi thöôøng coù daïng thôù , tính chaát kim loaïi mang tính coù höôùng nghóa laø tính chaát khaùc nhau theo caùc höôùng khaùc nhau. Phöông phaùp gia coâng nguoäi thöôøng duøng ñeå gia coâng caùc taám moûng, keùo daây, keùo oáng. 114 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  15. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Ñaëc ñieåm cuûa gia coâng nguoäi: - Gia coâng nguoäi ñaït ñoä chính xaùc, ñoä boùng vaø chaát löôïng beà maët cao hôn gia coâng noùng. - Gia coâng nguoäi kim loaïi khoâng bò oâxy hoùa, khoâng bò chaùy neân khoâng hao phí kim loaïi, vaät gia coâng khoâng bò hao huït kích thöôùc. - Gia coâng theùp maët ngoaøi khoâng bò thoaùt caùcbon, toå chöùc deã bò vôõ vuïn, haït nhoû neân cô tính toát. - Gia coâng nguoäi, kim loaïi deã bò bieán cöùng, tính deûo giaûm, trôû löïc bieán daïng taêng neân toán löïc vaø coâng bieán daïng. Neáu möùc ñoä bieá n daïng caøng taêng thì bieán cöùng caøng nhieàu, tieáp tuïc gia coâng vaät gia coâng deã bi nöùt neû. Muoá n phuïc hoài tính deûo caàn phaûi nung noùng (caàn phaûi mang uû). 1.3.5 AÛnh höôûng cuûa toác ñoä bieán daïng: Toác ñoä bieán daïng theå tích töông ñoái W laø löôïng bieán daïng cuûa moät ñôn vò theå tích dv h trong moät ñôn vò thôøi gian dt, bieåu thò baèng coâng thöùc: Min Chi v P. Ho uat T dv y th am K w ph vdt H Su Dg vôùi toác ñoä cuûa haønh trình thieát bò. Ví duï: moät vaät Caàn phaân bieät toác ñoä bieán ng n uo daï ©r tdaøT10 mm ñeàu ñöôïc keùo daøi treân maùy keùo coù toác ñoä cuûa haønh khaùh daøi 100 mm, moät vaät yrigc i Cop nhöng toác ñoä bieán daïng cuûa vaät thöù nhaát laø 10%/s, cuûa vaät thöù hai laø trình maùy laø 10 mm/s 100%/s. Khi taùc duïng löïc, naêng löôïng sinh ra duøng cho bieán daïn g deûo , bieán daïn g ñaøn hoài vaø toàn taïi ôû daïng öùng suaát dö v.v… Naêng löôïng tieâu hao cho bieán daïng deûo phaàn lôùn chuyeån thaønh nhieät naêng toûa ra xung quanh vaø ñöôïc bieåu thò baèng möùc ñoä toûa nhieät : A nong  A Trong ñoù: A noùng - Coâ ng sinh ra do bieá n daïng deûo A - Coâng cuûa thieát bò cung caáp. Ñoái vôùi kim loaïi khaùc nhau  khaùc nhau thöôøng ñaït töø 0,75  0,90. Nhieät löôïng naøy laøm cho vaät coù nhieät ñoä luùc bieán daïng laø tk cao hôn nhieät ñoä ban ñaàu to. Hieäu öù ng nhieät  bieåu thò baèng coâng thöùc: t  to  k tk Toác ñoä bieán daïng caøng cao thì  caøng lôùn, toác ñoä bieán daïng caøng thaáp thì do nhieät ñoä truyeàn vaøo duï ng cuï v.v…neâ n  n hoû. AÛ nh höôûng cuûa toác ñoä bieán daïn g coù theå toùm taét nhö sau: 1. Taêng toác ñoä bieán daïng seõ laøm giaûm tính deûo cuûa kim loaïi: 115 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  16. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn a. Neáu toác ñoä quaù trình bieán cöùng khi bieán daïng lôù n hôn toác ñoä quaù trình khöû bieán cöùng (töùc laø toác ñoä sinh bieán meàm). Ví duï: Khi gia coâng noùng, neáu toác ñoä bieán daïng taêng thì quaù trình keát tinh laïi khoâng ñuû thôøi gian thöïc hieän hoaøn toaøn, neáu toác ñoä bieán cöùng lôùn hôn toác ñoä keát tinh laïi ñeå khöû bieán cöùng laøm cho trôû löïc bieán daïng taêng vaø tính deûo giaûm. b. Do taùc duïng cuûa hieäu öù ng nhieät laøm cho kim loaïi ñaït ñeán nhieät ñoä coù tính deûo thaáp. Ví duï: khi nung theùp ñeán nhieät ñoä reøn cao nhaát, neáu laøm bieán daïng vôùi toác ñoä bieán daïng lôùn seõ sinh ra nhieät nhieàu laøm theùp ñaït ñeán nhieät ñoä quaù nhieät laøm cho tính deûo giaûm, gia coâng deã bò nöùt. 2. Taêng toác ñoä bieán daïng seõ laøm taêng tính deûo cuû a kim loaïi: a. Do taùc duïng cuûa hieäu öùng nhieät laøm cho kim loaïi coù toác ñoä khöû bieán cöùng (toác ñoä bieán meàm) lôùn hôn toác ñoä bieán cöùng. Ví duï: Khi gia coâng nguoäi, neáu toác ñoä bieán daïng taêng, nhieät sinh ra nhieàu thì seõ taïo ñieàu kieän cho söï hoài phuïc vaø keát tinh laïi thöïc hieän, laøm cho trôû löïc bieán daïng giaûm, tính deû o taêng. b. Do taùc duïng cuûa hieäu öùng nhieät laøm cho kim loaïi ñaït ñeán nhieät ñoä maø kim loaïi h Mn coù tính deûo cao. Ví duï : Latoâng (ñoàng thau) LCuZn41 nung tôùi nhieähiñoä i700C laø nhieät ñoä Ct P. Ho u tT maø noù coù tính deûo thaáp, töø 700  800C laø nhieät ñoä noù coùatính deûo cao. Neáu gia coâng ôû gaàn y th mK 700C vôùi toác ñoä bieán daïng lôùn, quaù trình giaacoâng seõ sinh ra nhieät laøm cho nhieät ñoä vaät ph gia coâng taêng leân vaø ñaït tôùi khoaûng 730 Su740C laø khoaûng nhieät ñoä maø LCuZn41 coù tính DH  ng o Ta o deûo cao, do ñoù taêng tính deût ©cuûrukim loaïi . h yrig Cop 1.4 AÛnh höôûng cuûa bieán daïng deûo ñeán toå chöùc vaø tính chaát cuûa kim loaïi: 1.4.1 AÛnh höôûng cuûa bieán daïng deûo tôùi toå chöùc vaø cô tính kim loaïi: Bieán daïng deûo coù aûnh höôûng lôùn tôùi toå chöùc vaø cô tính kim loaïi. Tuøy thuoäc vaøo nhieät ñoä, toác ñoä bieán daïng, traïng thaùi toå chöùc kim loaïi truôùc khi gia coâng maø sau khi gia coâng toå chöùc vaø cô tính thu ñöôïc cuõng khaùc nhau: - Khi gia coâng nguoäi caùc haït bò vôõ naùt thaønh nhöõng haït nhoû hôn laøm cho ñoä haït giaûm ñi vaø cô tính taêng leân. Khi gia coâng noùng neáu nhieät ñoä ngöøng bieán daïng caøng cao thì haït caøng thoâ to do ñoù cô tính caøng keùm. Neáu toác ñoä bieán daïng vaø möùc ñoä bieán daïng caøng taêng thì söï vôõ naùt cuûa caùc haït caøng nhieàu vaø ñoä haït caøng giaûm do ñoù cô tính caøng cao. Ñoä haït tröôùc khi bieán daïng caøng nhoû vaø ñeàu thì sau khi gia coâng haït caøng nhoû vaø ñeàu do ñoù cô tính caøng cao. - Toå chöùc kim loaïi vaät ñuùc coù daïng nhaùnh caây, haït khoân g ñeàu, coù nhieàu khuyeát taät nhö xoáp co, roã khí, roã co, loõm co…nhôø bieán daïng deûo caùc khuyeát taät treân ñöôïc khöû Hình 2-9 Sô ñoà bieåu dieãn söï boû, taêng ñoä mòn chaët cuûa kim loaïi laøm cho thay ñoåi daïng haït vaø cô tính. cô tíng taêng leân. 116 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  17. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn - Bieán daïng deûo coù theå bieán toå chöùc haït thaønh toå chöùc thôù, coù theå taïo ñöôïc caùc loaïi thôù uoán xoaén khaùc nhau laøm taêng cô tính cuûa saûn phaåm. Toác ñoä bieán daïng cuõng coù aûnh höôûng lôù n tôùi cô tính saûn phaåm. Neáu toác ñoä bieán daïng caøng lôùn thì ñoä bieán cöùng caøng nhieàu, söï khoâng ñoàng ñeàu cuûa bieán cöùng caøng nghieâm troïng vaø söï phaân boá thôù caøng khoâng ñeàu ñaën do ñoù cô tính caøng keùm. Ví duï : reøn khuoân vaø daäp theå tích treân maùy eùp coù toác ñoä bieán daïng thaáp neân kim loaïi bieán daïng töø töø, thôù ñeàu ñaën hôn, kim loaïi bieán daïng trieät ñeå hôn do ñoù cô tính saûn phaåm cao hôn so vôùi gia coâng treân maùy buùa. - Ñoái vôùi phoâi coù toå chöùc thôù (ví duï phoâi caùn, keùo sôïi…) nhôø bieán daïng deûo coù theå caûi taïo laïi caùc thôù laøm cho cô tính saûn phaåm cao hôn. Ví duï: coù theå choàn ñeå taïo thôù gaáp khuùc, xoaén ñeå taïo thôù xoaén, uoán dòch tröôït ñeå taïo thôù uoán theo ñöôøng truïc cuûa chi tieát laøm cho khaû naêng chòu löïc cuûa saûn phaåm taêng leân. Toùm laïi sau bieán daïng deûo thöôøng xaûy ra hieän töôïng bieán cöùng laøm ñoä beàn, ñoä cöùng cuûa kim loaïi taêng leân vaø ngöôïc laïi ñoä deûo, ñoä dai giaûm xuoáng ( hình 2-9), giaûm khaû naêng choáng maøi moøn, gaây khoù khaên cho quaù trình gia coâng caét goït. Maët khaùcnh coâng aùp löïc i Mi , gia Chtoå chöùc thôù hoaëc laøm Ho laøm thay ñoåi toå chöùc ban ñaàu cuûa kim loaïi, bieán toå chöùc haït .thaøn h TP uat gia coâng caàn taän duïng toå chöùc h Ky t thay ñoåi höôùng thôù. Vì theá trong kyõ thuaät, khi thieát keá vaø thôù ñeå laøm taêng khaû naêng chòu löïc cuûa chi tieáham up t: DH S - Muoán taêng ñoä beàn thì uongchi tieát chòu keùo hoaëc neùn phaûi boá trí phöông cuûa löïc r khi t©T ighcuûa thôù. yr taùc duïng truøng vôùi phöông Cop - Neáu chi tieát chòu öùng suaát caét phaûi boá trí phöông cuûa löïc taùc duïng vuoân g goùc vôùi phöông cuûa thôù. - Caàn chuù yù khoân g neân caét ñöùt thôù khi gia coâng maø neân uoán thôù theo ñöôøng bao cuûa chi tieát ñeå taêng ñoä beàn vaø tieát kieäm vaät lieäu. Ví duï: - Khi uoán chi tieát nhö hình 2-10a, ñoä beàn cao hôn haún chi tieát bò caét ñöùt thôù nhö hình 2-10b. Hình 2-10 Thôù kim loaïi vaø phöông phaùp gia coâng saûn phaåm. a) Uoán thôù b; c) Caét ñöùt thôù d) Vuoát buloâng e) Choàn buloân g. 117 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  18. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn - Khi cheá taïo buloâng Neáu duøng phöông phaùp caét goït töø theùp caùn (hình 2-10c) thì thôù kim loaïi bò caét ngang, khi laøm vieäc muõ buloân g chòu öùng suaát tieáp doïc thôù do ñoù deã bò hoûng . Neáu duøng caùch vuoát nhoû phaàn thaân buloâng thì moät phaàn thôù ôû muõ buloâng thaúng goùc vôùi öùng suaát tieáp neân cô tính toát hôn (hình 2-10d). Neáu duøng phöông phaùp choàn moät ñaàu töø theùp caùn coù ñöôøn g kính baèng thaân buloâng thì haàu heát thôù ôû ñaàu buloâng thaún g goùc vôùi öùng suaát tieáp do ñoù khaû naêng chòu löïc cuûa buloâng laø toát nhaát (hình 2-10e). 1.4.2 AÛnh höôûng cuûa bieán daïng deûo tôùi lyù tính kim loaïi: Bieán daïng deûo laøm taêng ñieän trôû, giaûm tính daãn ñieän vaø laøm thay ñoåi töø tröôøng trong kim loaïi. - Tính daãn ñieän: Bieán daïng deûo taïo ra sai leäch trong maïng tinh theå laøm tính lieân tuïc cuûa ñieän tröôøn g trong tinh theå bò phaù vôõ do ñoù laøm ñieän trôû cuûa kim loaïi sau khi bieán h daïng taêng leân. Ngoaøi ra, bieán daïng deûo cuõn g laøm xoâ leäch vuøng tinh hi Min t taêng leân taïo ra giôùi haï C . Ho nhöõng maøng chaén caûn trôû söï chuyeån ñoäng töï do cuûa ñieänttöû,Pñoù cuõn g laø nguyeân nhaân laøm ua T taêng ñieän trôû cuûa kim loaïi. ÔÛ ña soá caùc kim loaïi Ky th bieán daïng deûo ñieän trôû taêng 2  sau khi ham 5%, caù bieät ñieän trôû cuûa vonfram laïi giaûm u p  50%. S 30 g DH ruonng deûo laøm giaûm tính daãn nhieät, lyù do chuû yeáu cuõng do -Tính daãn nhieätht © Tn daï : Bieá ig opyr ch maïng, laøm xoâ leäch vuøng tinh giôùi, laøm giaûm bieân ñoä dao ñoäng C bieán daïng deûo laøm xoâ leä nhieät cuûa caùc ñieän töû do ñoù giaûm khaû naêng daãn nhieät. Söï giaûm naøy khoâng lôùn laém, tuy nhieân ôû caùc tröôøng hôï p caàn thieát cuõng phaûi tính ñeán ñeå tìm bieän phaùp khaéc phuïc. -Töø tính: caùc sai leäch taïo ra khi bieán daïng deûo laøm thay ñoåi caùch boá trí töø tröôøng cô baûn trong kim loaïi do ñoù laøm thay ñoåi töø tính, ñoä thaám töø , ñoä töø giaûo vaø ñoä töø dö giaûm, löïc khöû töø vaø dieän tích voøng töø treã taêng. Nhö vaäy, ñoái vôùi nhöõng theùp duøng cheá taïo nam chaâm thì bieán daïn g deûo coù taùc duïng toát, nhöng caùc theùp laøm loõi bieán theá, loõi daãn töø thì bieán daïng deû o coù aûnh höôûng xaáu. 1.4.3 AÛnh höôûng cuûa bieán daïng deûo tôùi hoùa tính: Sau khi bieán daïng deûo naên g löôïng töï do cuûa kim loaïi taêng do ñoù hoaït tính hoùa hoïc cuûa kim loaïi taêng leân. Ñieàu naøy coù theå thaáy roõ khi taåm thöïc hai maãu kim loaïi tröôùc vaø sau khi bieán daïng deûo, maãu sau khi bieán daïng deûo taåâm thöïc nhanh hôn. 1.5 Caùc ñònh luaät cô baûn aùp duïng khi gia coâng kim loaïi baèng aùp löïc: 1.5.1 Ñònh luaät bieán daïng ñaøn hoài toàn taïi ñoà ng thôøi vôùi bieán daïng deûo: Ñònh luaät naøy phaùt bieåu nhö sau: “Khi bieán daïng deûo kim loaïi, ñoàng thôøi vôùi bieán daïng deûo coù xaûy ra bieán daïng ñaøn hoài. Quan heä giöõa löïc vaø bieán daïng khi bieán daïng ñaøn hoài tuaân theo ñònh luaät HUC”. 118 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  19. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Vì coù bieán daïng ñaøn hoài khi bieán daïng deûo neân kích thöôùc cuûa chi tieát sau khi gia coâng khaùc vôùi kích thöôùc cuûa noù khi ñang gia coâng. Ví duï: goùc uoán cuûa chi tieát khaùc vôùi goùc khi ñang uoá n ( töùc laø khaùc vôùi goùc cuûa khuoân uoán). Caên cöù vaøo ñònh luaät naøy khi thieát keá vaät reøn, daäp vaø khuoân caàn chuù yù löôïng bieán daïng dö do bieán daïng ñaøn hoài gaây neân. 1.5.2 Ñònh luaät öùng suaát dö : “Beân trong baát cöù kim loaïi bieán daïng deûo naøo cuõng ñeàu sinh ra öùng suaát dö caân baèng nhau”. Do söï bieán daïng khoâng ñeàu treân toaøn theå tích kim loaïi, do söï phaân boá nhieät khoâng ñeàu, do thaønh phaàn toå chöùc kim loaïi khoâng ñeàu neân sau khi gia coâng trong kim loaïi coøn toàn taïi öùng suaát dö, trong ñoù öùng suaát dö loaïi 1 ( laø öùng suaát ñöôïc caân baèng treân toaøn theå tích vaät theå) laø quan troïng nhaát. Neáu sau khi gia coâng öù ng suaát dö loaïi 1 ñöôïc caân baèng trong toaøn theå tích thì vaät seõ giöõ nguyeân hình daùng vaø kích thöôùc sau khi gia coâng, neáu khoâng caân baèng, sau moät thôøi gian daøi ngaén khaùc nhau vaät seõ töï bieán daïng ñeå phaân boá laïi h öùng suaát. Söï töï bieán daïn g nhö vaäy laø ñieàu khoâng mong muoán trong saûnMin t. Chi xuaá P. Ho theå T Nhö vaäy öùng suaát dö naøy toàn taïi beân trong vaätthuatsau khi bieán daïng laøm giaûm tính y deûo, giaûm ñoä beà n vaø ñoä dai va chaïm, laøm cho vaät K coù theå bieán daïng hoaëc bò phaù huûy. pham theå H Su nnD 1.5.3 Ñònh luaät theå tíchrkhoâg g ñoåi: uo t©T igththeå tröôùc khi bieán daïng baèng theå tích vaät theå sau khi bieân daïng”. “Theå tíchCopa r cuû y vaä Treân thöïc teá theå tích cuûa vaät theå khi bieá n daïng deûo coù thay ñoåi nhöng giaù trò khoâng ñaùn g keå, coù theå boû qua. Ñònh luaät naøy coù yù nghóa lôùn trong thöïc tieãn, noù cho ta bieát bieán daïng theo caùc phöông khi coù ngoaïi löïc taùc duïng. Chaúng haïn xeùt moät vaät theå bieán daïng, giaû thieát kích thöôùc vaät theå tröôùc khi bieán daïng laø l0, b0, h 0; kích thöôùc vaät theå sau khi bieán daïng laø l1 , b1, h1. Theo ñieàu kieän theå tích khoâng ñoåi thì: l0. b0 . h0 = l1. b1. h1 (1) l1 b h  ln 1  ln 1  0 ( 2 ) ln l0 b0 h0 l1 b h   1 ; ln 1   2 ; ln 1   3 Kyù hieäu: ln l0 b0 h0 Töø (2) ta coù 1 + 2 + 3 = 0 (3) 1; 2 ; 3 goïi laø caùc öùng bieán chính (caùc bieán daïng thaúng). Phöông trình 1 + 2 + 3 = 0 g oïi laø phöông trình ñieàu kieän theå tích khoâng ñoåi. Töø phöông trình treân ta coù theå ruùt ra caùc keát luaän sau: 119 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  20. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn a.Khi toàn taïi caû 3 öùng bieán chính thì daáu cuûa moät öùng bieán phaûi traùi daáu vôùi hai öùng bieán kia vaø trò soá baèng toång 2 öùng bieán kia. Ví duï: Khi choàn moät thoûi kim loaïi thì chieàu cao giaûm ñi, chieàu daøi vaø chieàu roäng taêng leân. Löôïng giaûm theå tích theo chieàu cao seõ baèng toå ng löôï ng taêng theå tích theo chieàu daøi vaø chieàu roäng. h1 l b  1 ; 1  1; 1  1 Khi aáy: h0 l0 b0 Do ñoù: 3 < 0 ; 1 > 0 ; 2 > 0 Ta coù: 1 + 2 = -3 1  2 Töø ñaây:  1 3  3 1   0,40 thì 2  0,60 , ñieàu naøy coù nghóa laø: sau khi bieán daïng coù 40% Neáu bieát inh 3 3 iM roä Ch kim loaïi chuyeån ra theo chieàu daøi vaø 60% chuyeån ra theo chieà.uHo ng. t TP thua bieán kia coøn laïi phaûi ngöôïc daáu Ky b. Khi coù moät öùng bieán chính baèng 0 thì hai öùng pham nhau vaø coù trò soá tuyeät ñoái baèng nhau.DH Su uong Ví duï: Khi choà n neáu ©haïr cheá ñeå khoân g coù daõn daøi, töùc laø 1 =0 thì 2 = -3 . Ñieàu t Tn righ naøy coù nghóa laø löôïny giaûm theå tích theo chieàu Copg cao baèng löôïng taêng theå tích theo chieàu roäng. y 1.5.4 Ñònh luaät trôû löïc beù nhaát: “Trong quaù trình bieán daïng, caùc chaát x ñieåm cuûa vaät theå seõ di chuyeån theo phöông naøo b  a coù trôû löïc beù nhaát”. Ñöôøng ñi cuûa caùc chaát ñieåm xaùc ñònh theo nguyeân taéc: höôùng di chuyeån cuûa moät ñieåm baát kyø naøo treân maët phaúng thaúng goùc vôùi phöông Hình 2-11 Sô ñoà di chuyeån cuûa cuûa löïc taùc duïng seõ theo höôùng thaúng goùc vôùi caùc chaát ñieåm. chu vi cuûa maët phaúng aáy. Löôïng bieán daïng seõ nhieàu nhaát theo höôùng coù nhieàu ñieåm di chuyeån. Ví duï: EÙp moät khoái kim loaïi laêng truï coù tieát dieän chöõ nhaät. Hình 2-11 chæ sô ñoà höôùng dòch chuyeån cuûa caùc chaát ñieåm trong maët phaúng thaúng goùc vôùi löïc taùc duïng. Tuaân theo ñònh luaät naøy, tieát dieän vaät theå chuyeån daàn sang hình troøn ñeå cuoái cuøng noù coù chu vi beù nhaát. Vì theá ñònh luaät naøy coøn goïi laø “ ñònh luaät chu vi beù nhaát ”. 120 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản