vật liệu kỹ thuật

8/6/2019 Vật Liệu Kỹ Thuật

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MÅÍÂÁÖUTrong lëch sæíphaït triãøn cuía xaîhäüi loaìi ngæåìi chuïng ta âaîsæíduûng ráút nhiãöu loaûi

váût liãûu khaïc nhau, våïi tênh nàng sæíduûng cuía chuïng caìng ngaìy caìng cao hån. Âáöu tiãnlaìthåìi kyìâäöâaï, sau âoïtiãún âãún thåìi âaûi âäöâäöng, âäösàõt.v .v. Cho âãún ngaìy nay laìmäütloaût caïc loaûi váût liãûu måïi nhæ : composit, ceramit, pälyme. v.v. Caïc loaûi váût liãûu naìy(âàûc biãût laìkim loaûi & håüp kim, cuìng våïi caïc loaûi váût liãûu måïi) âaîgoïp pháön thuïc âáøy sæû phaït triãøn cuía xaîhäüloaìi ngæåìi mäüt caïch nhanh choïng.

Ngaìy nay trong caïc lénh væûc cäng nghiãûp, quäúc phoìng, âåìi säúng...âoìi hoíi váût liãûu sæí duûng cáön phaíi coïráút nhiãöu tênh cháút khaïc nhau. Vê duû: khi thç cáön coïtênh dáùn âiãûn ráøtcao âãøduìng trong ngaình âiãûn læûc, luïc laûi yãu cáöu coïâäücæïng låïn âãølaìm caïc loaûi duûngcuûcàõt goüt kim loaûi, khi laûi cáön coïâäübãön låïn âãølaìm caïc cáúu kiãûn xáy dæûng, hoàûc phaíi coï tênh deío cao âãøcaïn, dáûp, keïo nguäüi, hay cáön âäübãön cao nhæng khäúi læåüng riãng nhoíâãø duìng trong cäng nghiãûp haìng khäng...Táút caícaïc yãu cáöu naìy âãöu coïthãøâæåüc âaïp æïngbåíi váût liãûu kim loaûi cuîng nhæ caïc loaûi váût liãûu måïi.Män váût liãûu hoüc seîtrang bë cho sinh viãn nhæîng kiãún thæïc cå baín cuía caïc loaûi váûtliãûu chênh : tinh thãø, caïc håüp kim, baïn dáùn vaìion, cäüng hoïa trë ... cuîng nhæ kiãún thæïc vãö xæílyïnhiãût cuía chuïng. Muûc âêch cuía män hoüc naìy giuïp cho sinh viãn hiãøu roîcaïc loaûiváût liãûu khaïc nhau dæûa trãn mäúi quan hãûgiæîa cáúu truïc (liãn kãút hoïa hoüc, kiãøu maûng tinhthãø) vaìcå lyïtênh, thæûc haình âæåüc caïc thê nghiãûm cå baín âãøxaïc âënh cå tênh cuía váût liãûuvaìbiãút læûa choün váût liãûu phuìhåüp nháút âaïp æïng nhu cáöu sæíduûng sau naìy. Khi nghiãn cæïumäüt váût liãûu báút kyìchuïng ta âãöu dæûa vaìo bäún cæûc cå baín sau âáy : Kãút cáúu cuía cáúu truïc,caïc tênh cháút, sæûtäøng håüp caïc phæång phaïp gia cäng vaìhiãûu quaísæíduûng cuía noï. Mäütsaín pháøm coïthãøgäöm haìng chuûc loaûi váût liãûu khaïc nhau taûo nãn. Vê duûä tä RENAULTCLIO 1,2 RN cuía Phaïp gäöm mæåìi mäüt loaûi váût liãûu sau âáy taûo nãn :

1- Theïp táúm 40,9% 2-Theïp hçnh 10,9%2-Gang 11,3% 4-Håüp kim nhäm 4,2%5-Caïc kim loaûi maìu khaïc 3,9%6-Cháút deío 10,2% 7-Cháút deío âaìn häöi 3,4%8-Váût liãûu hæîu cå khaïc 3,4%9-Thuíy tinh 4,2% 10-Sån 1,7%11-Cháút loíng 5,9%

Yãu cáöu cuía ngæåìi kyîsæ caïc ngaình cå khê ngoaìi khaínă ng hiãøu biãút vãöchuyãn mänsáu cuía ngaình hoüc, coìn phaíi nàõm âæåüc nhæîng tênh cháút cå baín cuía caïc loaûi váût liãûu âãøtæì âoïcoïthãøsæíduûng mäüt caïch håüp lyïnháút nhàòm náng cao tuäøi thoücuía maïy moïc, cängtrçnh, haûgiaïthaình saín pháøm ...

Män hoüc naìy kãúthæìa kiãún thæïc cuía khaïnhiãöu caïc lénh væûc khaïc nhau : tinh thãøhoüc,cå læåüng tæí, váût lyïtia rån ghen, àn moìn vaìbaío vãûkim loaûi ...do âoïkhäúi læåüng kiãún thæïckhaïlåïn vaìcoïnhiãöu màût. Vç váûy âoìi hoíi ngæåìi hoüc phaíi nàõm væîng caïc kiãún thæïc cå baínvãöváût liãûu vaìthæûc haình nghiãm tuïc caïc thê nghiãûm. Khi nghiãn cæïu män hoüc naìy phaíinàõm chàõc mäúi quan hãûgiæîa thaình pháön hoïa hoüc, cáúu truïc vaìtênh cháút cuía váût liãûu. Báútkyìsæûthay âäøi naìo cuía thaình pháön hoïa hoüc vaìcáúu truïc seîdáùn tåïi sæûbiãún âäøi cuía tênhcháút váût liãûu.

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CHÆÅNG 1 : CÁÚU TAÛO CUÍA KIM LOAÛI VAÌHÅÜP KIM

Trong baíng tuáön hoaìn caïc nguyãn täúhoaïhoüc cuía Menâãlãep , hiãûn taûi coïhån100 nguyãn täúthç caïc nguyãn täúkim loaûi chiãúm hån 3/4 . Trong chæång naìy chuïng ta seî nghiãn cæïu cáúu truïc cuía maûng tinh thãø, sæûsàõp xãúp cuía caïc nguyãn tæívaìmáût âäücuíachuïng cuîng nhæ khoaíng caïch giæîa caïc màût tinh thãø.1.1.CÁÚU TAÛO MAÛNG TINH THÃØLYÏTÆÅÍNG CUÍA KIM LOAÛI NGUYÃNCHÁÚT :1.1.1. Khaïi niãûm vaìâàûc âiãøm cuía kim loaûi :

1- Âënh nghéa :Kim loaûi laìváût thãøsaïng , deío , coïthãøreìn âæåüc , coïtênh dáùn âiãûnvaìdáùn nhiãût cao .

Báút cæïkim loaûi naìo bãömàût chæa bë ä xy hoaïâãöu coïveíláúp laïnh saïngìta thæåìng goüilaìaïnh kim .Háöu hãút caïc kim loaûi âãöu deío , coïthãøkeïo såüi , daït moíng dãùdaìng , dáùn âiãûnvaìdáùn nhiãût täút . Tuy váûy khäng phaíi táút caícaïc kim loaûi âãöu thoaímaîn nhæîng tênh cháúttrãn . Vê duû: stibi (Sb) ráút doìn khäng thãøreìn âæåüc , pradeodim (Pr) dáùn âiãûn ráút keïm .

Tiãu chuáøn âãøphán biãût kim loaûi vaìphi kim laìhãûsäúnhiãût âäücuía âiãûn tråí. Kimloaûi coïhãûsäúnhiãût âäücuía âiãûn tråídæång (khi nhiãût âäütàng thç âiãûn tråítàng) coìn våïi phikim loaûi thç hãûsäúnaìy ám (khi nhiãût âäütàng âiãûn tråígiaím).

t0C

Â äü d á ù n â i ãû n

t0C

Â äü d á ù n â i ãû n

Hçnh 1.1- Hãûsäúnhiãût âäücuía âiãûn tråí.a) Kim loaûi b) Phi kim loaûi

Ta coïthãøgiaíi thêch caïc âàûc âiãøm cuía kim loaûi dæûa vaìo lyïthuyãút cäøâiãøn vãöcáúu taûonguyãn tæí. Kim loaûi coïaïnh kim laìdo khi coïaïnh saïng chiãúu vaìo thç âiãûn tæíseîháúp thuû nàng læåüng . Do âoïnoïcoïnàng læåüng cao hån, bë kêch thêch vaìnhaíy lãn phán mæïc nànglæåüng trãn . Taûi mæïc nàng læåüng naìy laìkhäng äøn âënh do âoïâiãûn tæíchè täön taûi mäüt thåìigian ráút ngàõn vaìsau âoïtråívãömæïc nàng læåüng cuî. Khi âoïchuïng thaíi båït pháön nànglæåüng dæåïi daûng bæïc xaûvaìlaìm cho kim loaûi coïveíláúp laïnh saïng . Tênh dáùn âiãûn vaìdáùnnhiãût cuîng coïthãøgiaíi thêch tæång tæû. Coìn tênh deío coïthãøgiaíi thêch dæûa vaìo liãn kãút kimloaûi .

2. Phán loaûi kim loaûi :Trong thæûc tãútäön taûi nhiãöu phæång phaïp phán loaûi kim loaûi, âáy laìmäüt trong nhæîng

nhæîng phæång phaïp thæåìng sæíduûng nháút .a- Theo khäúi læåü üng riãng: kim loaûi âæåüc chia laìm hai nhoïm : kim loaûi nheûvaìkim loaûi

nàûng

2



Kim loaûi nàûng laìcaïc kim loaûi coïkhäúi læåüng riãng låïn hån 5 g/cm3 . Vê duûnhæ sàõt(ϒ= 7,8) , vaìng (ϒ= 19,5) , thuíy ngán (ϒ= 13,1) ...

Kim loaûi nheûlaìcaïc kim loaûi coïkhäúi læåüng riãng nhoíhån 5 g/cm3 . Vê duûnhæ nhäm(ϒ= 2,7) , ti tan (ϒ= 4,5) , man gan (ϒ= 1,73 ) ...

b - Theo nhiãût âäünoïng chaíy : kim loaûi âæåüc chia laìm hai nhoïmKim loaûi coïnhiãût âäünoïng chaíy cao : sàõt (1539oC) , vonphram (3410oC) , titan(1668oC), âäöng (1085oC)

Kim loaûi coïnhiãût âäünoìng chaíy tháúp : chç (327oC) , nhäm ( 657oC) , stibi (631oC) ...c - Theo tênh cháút hoaût âäüng :

Kim loaûi kiãöm : natri ,kali, liti ...Kim loaûi chuyãøn tiãúp : sàõt , cräm ,mangan ,vanadi ...

1.1.2. Liãn kãút kim loaûi :Trong kim loaûi pháön låïn caïc

nguyãn tæínhæåìng båït âiãûn tæíâãøtråíthaìnhion dæång coìn caïc âiãûn tæítråíthaình âiãûntæítæûdo . Caïc âiãûn tæínaìy khäng bë chiphäúi båíi mäüt nguyãn tæínaìo caí. Giæîa caïcion dæång våïi nhau vaìcaïc âiãûn tæívåïinhau seîtäön taûi læûc âáøy , giæîa ion vaìâiãûntæísinh ra læc huït . Sæûcán bàòng giæîa caïclæûc naìy laìcå såícuía liãn kãút kim loaûi . Âáylaìdaûng liãn kãút quan troüng cuía kim loaûi,

nhåìmäúi liãn kãút naìy maìkim loaûi coïtênhdeío ráút cao .

+ + + +

+ + + +

+ + + +

+ + + +

- - -

- - -

- - -

Hçnh 1.2- Liãn kãút kim loaûi.1.1.3. Caïc tênh cháút cuía kim loaûi :

Trong pháön naìy ta chè nghiãn cæïu caïc tênh cháút âæåüc sæíduûng trong cå khê laì chuíyãúu . Ngoaìi ra coìn xem xeït thãm mäüt vaìi tênh cháút khaïc.

1-Cå tênh: Nhiãöu kim loaûi coïcå tênh täøng håüp täút thoía maîn caïc yãu cáöu chãútaûotrong cå khê . Nhæng trong thæûc tãúháöu nhæ khäng sæíduûng kim loaûi nguyãn cháút maìchuí yãúu laìduìng håüp kim . Cå tênh cuía kim loaûi vaìhåüp kim âæåüc âaïnh giaïbàòng nhæîng chètiãu sau âáy :

*Âäübãön ténh : xaïc âënh bàòng giåïi haûn bãönσ b,giåïi haûn chaíyσc vaìgiåïi haûn âaìn häöiσâh. Âån vë âo theo hãûSI laìN/m2, nhæng âån vë naìy quaïnhoínãn thæåìng duìng MN/m2 hay MPa (trong thæûc tãúhay duìng KG/mm2)

*Âäücæïng : âæåüc xaïc âënh bàòng caïc loaûi âäücæïng Brinen (HB), Rockwell(HRA,HRB,HRC) vaìVicker (HV)

*Âäüdeío : xaïc âënh bàòng âäüdaîn daìi tæång âäúi δ % vaìâäüthàõt tyíâäúi Ψ %*Âäüdai : xaïc âënh bàòng cäng phaïhuíy mäüt âån vë tiãút diãûn máùu , thæåìng kyïhiãûu ak, âånvë âo kj/m2.

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2-Lyïtênh :caïc tênh cháút váût lyïcuía kim loaûi cuîng âæåüc æïng duûng ráút phäøbiãún : laìmdáy dáùn âiãûn ,nam chám , váût liãûu dáùn nhiãût ...

3- Hoïa tênh :caïc kim loaûi thæåìng taïc duûnh maûnh våïi caïc nguyãn täúphi kim loaûi vaì bë phaïhuíy trong khäng khê áøm.

4-Tênh cäng nghãû: laìkhaínàng chëu caïc daûng gia cäng : âuïc ,reìn dáûp ,caïn,càõtgoüt...Mäüt kim loaûi khäng thãøâäöng thåìi coïtáút caícaïc tênh cäng nghãûâãöu täút.Vê duû: nãúuâuïc täút thç dáûp seîkeïm ... Kim loaûi duìráút quyïnhæng nãúu tinh cäng nghãûxáúu thç khängthãøsæíduûng trong lénh væûc cå khê .1.1.4. Cáúu taûo maûng tinh thãøcuía kim loaûi nguyãn cháút :1- Caïc khaïi niãûm cå baín

a-Màût tinh thãø: trong kim loaûi caïc nguyãn tæísàõp xãúp coïtráût tæû, tæïc laìchuïng âãöunàòm trãn nhæîng màût phàóng song song vaìcaïch âãöu nhau goüi laìmàût tinh thãø.Táûp håüp väsäúcaïc màût nhæ váûy taûo nãn maûng tinh thãø.

b-Khäúi cå såí(coìn goüi laìä cå baín) : laìpháön nhoínháút âàûc træng cho mäüt loaûi maûngtinh thãø.Coïthãøxem nhæ maûng tinh thãølaìdo vä säúcaïc khäúi cå såíxãúp liãn tiãúp nhau taûonãn.

c-Thäng säúmaûng (coìn goüi laìhàòng säúmaûng) : laìkhoaíng caïch giæîa hai nguyãn tæí trãn mäüt caûnh cuía khäúi cå såí.Thäng säúmaûng laìkêch thæåïc cå baín cuía maûng tinh thãø, tæì âoïcoïthãøsuy ra caïc khoaíng caïch báút kyìtrong maûng .Âån vë âo thäng säúmaûng laìkx(nano meït) hay àng sträng , våïi 1kx = 1,00202Ao = 1,00202.10-8 cm. Theo thäng säú maûng ta coïthãøtênh âæåüc âæåìng kênh nguyãn tæíkim loaûi . Thäng säúmaûng thæåìng kyï hiãûu laìa .

2- Caïc loaûi maûng tinh thãøthæåìng gàûp cuía kim loaûi :Trong caïc kim loaûi thäng duûng thæåìng gàûp ba kiãøu maûng tinh thãøsau âáy :a-Láûp phæång tám khäúi (thãøtám A2) : Caïc nguyãn tæínàòm åícaïc âènh vaìåítrung

tám cuía khäúi láûp phæång . Nãúu coi caïc nguyãn tæílaìhçnh cáöu vaìbiãøu diãùn gáön nhæ tháûtthç caïc nguyãn tæínàòm åícaïc âènh cheïo nhau cuía khäúi láûp phæång tiãúp xuïc våïi nhau quanguyãn tæíåítrung tám . Caïc nguyãn tæícoìn laûi khäng tiãúp xuïc våïi nhau . Kiãøu maûng naìycoïtrong caïc kim loaûi Feα, Cr, Mo,V. Khoaíng caïch gáön nháút giæîa hai nguyãn tæílaì:d =

23 vaì a r =

43 . Kiãøu maûng naìy coïmäüt thäng säúmaûng laìa .a

b - Láûp phæång tám màût (diãûn tám A1) : Caïc nguyãn tæínàòm åícaïc âènh vaìtám cuíacaïc màût bãn khäúi láûp phæång. Nãúu coi caïc nguyãn tæílaìhçnh cáöu vaìbiãøu diãùn gáön nhætháût thç nguyãn tæínàòm åíâènh vaìtám cuía caïc màût bãn thç tiãúp xuïc våïi nhau .Caïc nguyãntæícoìn laûi khäng tiãúp xuïc våïi nhau . Khoaíng caïch gáön nháút giæîa hai nguyãn tæílaì

d =2

2 vaìra =4

2 . kiãøu maûng naìy chè coïmäüt thäng säúmaûng laìa . Thæåìng gàûp

trong caïc kim loaûi Fe

a

γ, Cu, Ni, Al, Pb...c-Saïu phæång xãúp chàût (luûc giaïc xãúp chàût A3) : Caïc nguyãn tæínàòm åícaïc âènh vaìåí

tám hai màût âaïy cuía hçnh làng truûluûc giaïc âãöu .Ba nguyãn tæínàòm åítrung tám ba làng

truûtam giaïc caïch nhau.Maûng saïu phæång xãúp chàût coïhai thäng säúmaûng laìa vaìc, tyísäú c/a goüi laìhãûsäúxãúp chàût.

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Hçnh 1.3- Mä hçnh vaìcaïch sàõ p xãú p nguyãn tæítrong khäúi cå såí.a) Láûp phæång tám màûtb) Láûp phæång tám khäúic) Saïu phæång xãúp chàût

Trong træåìng håüp lyïtæåíng38=

ac ≈ 1,633 .Trong thæûc tãútè säúc/a khäng âuïng laì

1,633 maìdao âäüng trong trong khoaíng 1,57÷ 1,64 vaìcuîng âæåüc coi laìxãúp chàût . Caïckim loaûi

aìi theo mäüt chiãöu . Noïcoïhai thäng säúmaûng laìa vaìc , tè säú

c

háút . Do âoïkhäng coïkim loaûi naìo coïkiãøu maûng âån giaín chênh phæång tám khäúi caí.

coïkiãøu maûng naìy laì: Zn, Cd, Coα, Mg, Ti, Ru...d-Chênh phæång tám khäúi (thãøtám) : Trong täøchæïc cuía theïp sau khi täi

(mactenxit) coìn coïkiãøu maûng chênh phæång tám khäúi . Coïthãøcoi kiãøu maûng naìy laìláûpphæång tám khäúi âæåüc keïo dc/a goüi laìâäüchênh phæång .

Trong thæûc tãúsæûsàõp xãúp cuía caïc nguyãn tæítrong kim loaûi theo xu hæåïng daìy âàû

n

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a) Hçnh 1.4- Hãûtoaûâäüvaìcaïch xaïc âënh màût vaìphæång tinh thãø

a) Hãûtoaûâäütrong khäúi cå såí.b) Kyïhiãûu phæång trong khäúi cå såí.c) Kyïhiãûu màût trong khäúi cå såí

b) c)

1.1.5.Máût âäünguyãn tæívaìläùhäøng cuía maûng tinh thãø:1.Máût âä

träúng nháút âënh . Vç váûy phaíi

maûng tinh thãølaìpháön thãøtêch (diãûn têch) coïnguyãn tæí

áût âä

ûng tinh thãø:1.Máût âä

träúng nháút âënh . Vç váûy phaíi

maûng tinh thãølaìpháön thãøtêch (diãûn têch) coïnguyãn tæí

áût âä

ünguyãn tæítrong maûng tinh thãøDo ta coi caïc nguyãn tæíkim loaûi laìhçnh cáöu nãn duìchuïng sàõp xãúp sêt chàût bao

nhiãu âi næîa giæîa chuïng våïi nhau cuîng coìn coïcaïc khoaíng

ünguyãn tæítrong maûng tinh thãøDo ta coi caïc nguyãn tæíkim loaûi laìhçnh cáöu nãn duìchuïng sàõp xãúp sêt chàût bao

nhiãu âi næîa giæîa chuïng våïi nhau cuîng coìn coïcaïc khoaíngâæa ra váún âãömáût âäücuía nguyãn tæítrong maûng tinh thãø.

Máût âäünguyãn tæítrongâæa ra váún âãömáût âäücuía nguyãn tæítrong maûng tinh thãø.

Máût âäünguyãn tæítrongchiãúm chäùtênh ra pháön tràm .chiãúm chäùtênh ra pháön tràm .

M ükhäúi Mv =M ükhäúi Mv = %100.V

nv

såí yãn tæí

úi ût

Trong âoï: n - säúngyãn tæícoïtrong khäúi cåv - thãøtêch cuía mäüt nguV - thãøtêch khä cå såí

Má âäümàût M =S %100.n s S

Trong âoï: ns - säúnguyãn tæïcoïtrong màût âang xeït üt nguyãn tæí

iãøu maûngau vaìkêch thæåïc cuía chuïng cuîng khaïc nhau . Caïc läù

häøng n

æïnháút : nàòm trong khäúi taïm màût taûo båíi saïu nguyãn tæívaìcoïtám nàòm åí iæîa caïc caûnh vaìtrung tám caïc màût bãn, kêch thæåïc cuía no laì0,154d . Táút caícoïsaïu läù äøng nhæ váûy .

s - diãûn têch cuía mäS - diãûn têch màût âang xeït

2.Läùhäøng trong maûng tinh thãøDo nguyãn tæícoïdaûng hçnh cáöu nãn giæîa chuïng luän coïcaïc läùhäøng .Coïhai loaûiläùhäøng : läùhäøng trong khäúi taïm màût vaìläùhäøng trong khäúi bäún màût. Caïc kkhaïc nhau coïsäúläùhäøng khaïc nh

aìy quyãút âënh sæûhoìa tan cuía caïc nguyãn tæíkhaïc vaìo maûng cuía chuïng.Maûng láûp phæång tám khäúi :

- Loaûi thgh

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- Loaûi thæïhai : nàòm trong khäúi bäún màût , coïtám nàòm åí1/4 Hçnh 1.5- Xaïc âënh máût âäüsàõ p xãú p M l , M s , cuía khäúi cå såímaûng tinh thãø.

âoaûn thàóng näúi ïc laì0,221d vaìcoïtáút caí12 läùhäøng. Maûng láûp phæång

nàòm åíkhoaíng 1/4 caïc âæåìng ítaïm läùhäøng nhæ váûy. Maûng láûp phæång

hån nhæng kêch thæåïc låïn hån .

guyãn täúâæåüc kyïhiãûu bàòng caïc chæîHy laûp cäø:α, β, γ...Trong âoï α laìkyïhiãûuo daûng âa hçnh åínhiãût âäütháúp nháút, caïc chæîcoìn laûi kyïhiãûu láön læåüt åícaïc nhiãût âäü

ao hån.

âiãøm giæîa caïc màût bãn, kêch thæå

tám khäúi coïnhiãöu läùhäøng hån nhæng kêch thæåïc caïc läùhäøng nhoíhån .Maûng láûp phæång tám màût :- Loaûi thæïnháút : nàòm trong khäúi taïm màût coïtám nàòm åítrung tám khäúi cå såívaì

âènh åíâiãøm giæîa caïc màût bãn, kêch thæåïc 0,41d. Coïtáút caíbäún läùhäøng nhæ váûy .- Loaûi thæïhai : nàòm trong khäúi bäún màût, tám

cheïo khäúi 111, kêch thæåïc 0,225d , coïtáút catám màût coïsäúläùhäøng êt1.1.6.Tênh âa hçnh cuía kim loaûi (thuìhçnh) :1-Khaïi niãûm vaìvê duû:

Khaïnhiãöu kim loaûi coïnhiãöu kiãøu maûng tinh thãøkhaïc nhau åícaïc khoaíng nhiãûtâäüvaìaïp suáút khaïc nhau, tênh cháút âoïgoüi laìtênh âa hçnh . Nhiãût âäümaìtaûi âoïkim loaûi chuyãøn tæìkiãøu maûng naìy sang kiãøu maûng khaïc goüi laì

nhiãût âäütåïi haûn cuía chuyãøn biãún âa hçnh . Nhiãût âäünaìy coìn phuûthuäüc vaìo täúc âäünungnoïng, täúc âäülaìm nguäüi vaìtraûng thaïi ban âáöu cuía kim loaûi . Caïc daûng âa hçnh khaïc nhaucuía mäüt nchc

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Vê duû: Sàõt laìkim loaûi coïtênh âa hçnh , å

Hçnh 1.6- Caïc loaûi läùhäøng trong maûng láû p phæång tám màût (a) vaìláû p phæång tám khäúi. (b)

ínhiãût âäü< 911oC vaìtæì1392oC âãún

ìn, daït moíng vaìkeïo såüi âæåüc, âoï ïchuyãøn biãún âa hçnh :

têch riãng thay âäøi :sang Snα thãøtêch tàng

lãn 25%æìSnβ sang Snα âäübãön khäng coìn næîa

hi chuyãøn biãún âa hçnh âæåüc nghiãn cæïu kyî üi vaìngàn ngæìa caïc màût báút låüi .Tênh âa hçnh cuía sàõ õt

ng vaìmàût khaïc

1539oC coïkiãøu maûng láûp phæång tám khäúiìgoüi laìFeα .Trong khoaíng tæì911oC âãún1392oC coïmaûng láûp phæång tám màût goüi laìFeγ.

Thiãúc åínhiãût âäüthæåìng coïmaìu saïng baûc, coïthãøhalaìSnβ. Nhæng khi laìm nguäüi xuäúng -30oC thç tråíthaình Snα coïmaìu xaïm åídaûng bäüt.2-Sæûthay âäøi tênh cháút khi co

Khi coïchuyãøn biãún âa hçnh caïc kim loaûi âãöu coïsæûthay âäøi caïc tinh cháút cuía chuïng.-ThãøTæìFeα sang Feβ thãøtêch cuía coïgiaím âi khoaìng 1% . TæìSnβ

-Thay âäøi vãöcå tênh : t-Thay âäøi vãölyïtênh : do sæûsàõp xãúp cuía nguyãn tæícoïthay âäøi nãn nhiãût dung ,

âiãûn tråí... âãöu biãún âäøi âi.Sæûthay âäøi tênh cháút cuía kim loaûi klæåîng âãøtáûn duûng caïc tênh cháút coïlåâæåüc sæíduûng ráút nhiãöu trong nhiãût luyãûn .1.1.7.Âån tinh thãøvaìâa tinh thãø:1-Tênh coïhæåïng cuía tinh thãø:Maûng tinh thãøluän luän thãøhiãûn tênh coïhæåïng (dëhæåïng) cuía noïnghéa laìtheo caïc hæåïng khaïc nhau tênh cháút cuía maûng (cå ,lyï, hoïatênh...) khaïc nhau .Tênh coïhæåïng laìdo cáúu taûo maûng tinh thãø, caïc phæånhau coïmáût âäünguyãn tæíkhäng giäúng nhau.Theo phæång coïmáût âäünguyãn tæílåïn liãn

kãút bãön hån nãn coïâäübãön låïn hån caïc phæång coïmáût âäünguyãn tæíbeï.

9



Vê duû: Tinh thãøâäöng theo caïc phæång khaïc nhau coïâäübãön keïo thay âäøi tæì140

8.10-6Ωcm .

äøi trong

rong thæûc tãúmäüt säúkhoaïng váût coïthãøtäön taûi caïc âån tinh thãøtæûnhiãn. Våïi kim

tæígiåïi haûn (thæåìng laìcaïc màût coïmáût âäü nh cháút tiãu biãøu cuía âån tinh thãølaìtênh coïhæåïng (dë hæåïng) do theo caïc hæåïng

haïcån tinh thãøchuíyãúu âæåüc sæíduûng trong cäng nghiãûp baïn dáùn vaìváût liãûu kyîthuáût

âiãûn

øcuía mäùi haût laìngáùu nhiãn nãn phæång maûng

loaûi våïi mæïc âäübiãún daûng låïn thç kim loaûi laûi thãøhiãûn tênh coï iãún daûng ráút låïn (laìm caïc dáy caïp

bao giåìcuîng coïcaïc taûp cháút .Kêch thæåïc caïc nguyãn tæílaûnaìy luän khaïcguyãn tæíkim loaûi nãn gáy ra sai lãûch trong maûng tinh thãø. Sai lãûch maûng tinh thãø hiãúm säúlæåüng ráút tháúp (1-2% thãøtêch maûng) nhæng aính hæåíng ráút låïn âãún cå tênh cuíaim loaûi.

âãún 250MN/m2. Tinh thãøma giã (maûng saïu phæång xãúp chàût) coïâiãûn tråí: theo truûc a coï

ρ = 4,53.10-6Ωcm, theo truûc c coï ρ = 3,72-Âån tinh thãøvaìâa tinh thãø:

Âån tinh thãø: Nãúu váût tinh thãøcoïmaûng thäúng nháút vaìphæång khäng thay âtoaìn bäüthãøtêch thç goüi laìâån tinh thãø.Âãøhçnh dung vãöâån tinh thãøta láúy mäüt khäúi cå såívaìtënh tiãún noïtheo ba truûc toüa

âäüvåïi âoaûn bàòng chu kyìtuáön hoaìn maûng (thäng säúmaûng) seîâæåüc âån tinh thãø.T

loaûi âãøcoïâæåüc tinh thãøphaíi aïp duûng cäng nghãûâàûc biãût "nuäi" âån tinh thãø. Ngaìy nayngæåìi ta måïi chãútaûo âæåüc caïc âån tinh thãøkim loaûi coïkêch thæåïc nhoí, daìi khoaíng 3,5cm.

Mäüt säúâån tinh thãø, âàûc biãût laìkhoaïng váût, coïbãömàût ngoaìi khaïnhàôn, hçnh daïng

xaïc âënh, âoïlaìnhæîng màût phàóng nguyãnnguyãn tæílåïn nháút). Tê

k nhau coïmáût âäünguyãn tæíkhaïc nhau.Â.Âa tinh thãø: laìkim loaûi coïcáúu taûo gäöm nhiãöu tinh thãø. Mäùi tinh thãøtrong âoïgoüi laì

haût.Âa tinh thãøcoïcaïc âàûc âiãúm sau :

-Do sæûâënh hæåïng maûng tinh thãgiæïa caïc haût luän lãûch nhau mäüt goïc naìo âoï.-Taûi vuìng biãn giåiïhaût maûng tinh thãøbë xä lãûch .-Âa tinh thãøcoïtênh âàóng hæåïng

Do âoïtrong thæûc tãúcaïc kim loaûi thæåìng gàûp âãöu coïcå tênh âäöng nháút theo moüi phæång. Nãúu âem keïo, caïn kimhæåïng cuía noï. Vê duû: dáy theïp khi keïo nguäüi våïi âäübcáön cáøu, caïp treo, dáy phanh xe âaûp ...) âäübãö ön theo phæång doüc såüi låïn hån ráút nhiãöu sovåïi phæång ngang såüi.

1.1.8.Cáúu taûo maûng tinh thãøthæûc tãúcuía kim koaûi :Trong kim loaûi thæûc tãúcaïc nguyãn tæíkhäng hoaìn toaìn nàòm åícaïc vë trê mäütcaïch tráût tæûnhæ âaînoïi åítrãn maìluän luän coïmäüt säúêt nguyãn tæínàòm sai vë trê gáy nãnsai lãûch maûng. Trong thæûc tãúkhäng coïkim loaûi nguyãn cháút tuyãût âäúi . Do váûy trongkim loaûinck

10



Hçnh 1.7- Mä hçnh âån tinh thãø(a) vaìâa tinh thãø(b)vaìaính tãúvi máùu âa tinh thãøsau táøm thæûc.

1-Phán loaûi caïc sai lãûch trong maûng tinh thãø:

ût.

laìca (vaìi thäng säúmaûng), coïdaûng âiãømhay bao

aïc sai lãûch maûng nãn nguyãn tæínàòm xung quanh sai lãûch nàòm khäng âuïng

tæíxen giæîa nuït maûng coïxu hæåïng phuûthuäüc vaìotàng säúlæåüng cuía chuïng caìng nhiãöu, tuy nhiãn khäng væåüt quaï

1-2%

ìn laûi. óng, âæåìng cong, dæåìng xoàõn äúc. Bao gäöm caïc loaûi sau:

ìcaïc sai lãûch coïkêch thæåïc låïn theo hai chiãöu âo vaìbeïtheo chiãöu âo coìn laûi. Noïcoï

aûng màût cong,màût phàóng. Gäöm caïc loaûi sau : biãn giåïi giæîa caïc haût, caïc màût træåüt, caïcàût song tinh, màût ngoaìi tinh thãø.

Theo kêch thæåïc cuía sæûsàõp xãúp khäng tráût tæûta phán chia sai lãûch ra laìm baloaûi : sai lãûch âiãøm, sai lãûch âæåìng vaìsai lãûch màa.Caïc sai lãûch âiãøm :

ïc sai lãûch coïkêch thæåïc beïtheo ba chiãöu âoquanh mäüt âiãøm. Gäöm caïc loaûi sau âáy;

-Nuït träúng : laìcaïc nuït maûng khäng coïnguyãn tæíchiãúm chäù.-Caïc nguyãn tæínàòm xen giæîa caïc nuït maûng- Caïc nguyãn tæílaûnàòm trãn caïc nuït maûng hay xen giæîa caïc nuït maûng.

Do coïcvë trê quy âënh . Vê duû: nuït träúng laìm caïc nguyãn tæíxung quanh noïcoïxu hæåïng xêch laûigáön nhau, nguyãn tæíxen giæîa nuït maûng laìm caïc nguyãn tæíxung quanh coïxu hæåïng bëdäön eïp laûi.

Säúlæåüng caïc nuït träúng vaìnguyãnnhiãût âäü. Nhiãût âäücaìng

. Kim loaûi caìng báøn thç khaínàng nguyãn tæílaûchui vaìo maûng tinh thãøcaìng nhiãöuvaìdo âoïsäúlæåüng sai lãûch âiãøm tàng.b.Caïc sai lãûch âæåìng :

laìcaïc sai lãûch coïkêch thæåïc låïn theo mäüt chiãöu âo vaìbeïtheo hai chiãöu âo co Noïcoïdaûng âæåìng thà-Mäüt dayîcaïc nuït träúng hay caïc sai lãûch âiãøm khaïc

-Lãûch : laìdaûng sai lãûch âæåìng quan troüng nháút vaìcoïtênh äøn âënh cao.c.Caïc sai lãûch màût :la

dm

11



`

HÇnh 1.8- Sai lãûch âiãøm trong maûng tinh thãø.uït träúng Schottkya) Nuït träúng Frenkel. b) N

håìsæûphaït triãøn cuía lyïthuyãút lãûch cho pheïp giaíi thêch âæåüc nhiãöu váún âãönhæ cåcáúu træåü uyãút vaìâäübãön thæûc tãú,sæûkãút tinh ...Theo

hçnh daïn

ûc cuíalãûch âæ

aì

àût song song vaìcaïch âãöu nhau næîa maìnhæ gäöm båíi mäütàût cong quáún quanh truûc AD coïdaûng màût vêt vaìta coïlãûch xoàõn. AD goüi laìtruûc cuía

lãûch xoà coïthãødaìi âãún haìng nghçn haìng vaûn thäng säúmaûng,coìn tiãút diãûn cuía sæûxä

lãûch chè vaìi thäng säúmaûng.

c, d) Nguyãn tæíxen keîvaìthay thãú

2-Lãûch vaìtaïc duûng cuía lãûch trong tinh thãø:a.Lãûch :

Nt, sæûsai khaïc nhau giæîa âäübãön lyïth

g hçnh hoüc lãûch âæåüc phán ra laìm ba loüai : lãûch âæåìng, lãûch xoàõn vaìlãûch häùnhåüp.-Lãûch âæåìng (lãûch thàóng, lãûch biãn)Ta coïthãøhçnh dung lãûch âæåìng nhæ sau : ta coïmäüt maûng tinh thãøhoaìn chènh

gäöm nhiãöu màût tinh thãøsong song vaìcaïch âãöu nhau håüp thaình. Gíiaísæíràòng ta gaìi vaìoâoïthãm mäüt baïn màût tinh thãøABCD, pháön trãn cuía maûng tinh thãønhæ bë neïn laûi coìnpháön dæåïi cuía noïnhæ bë keïo ra tæång âäúi. Vuìng xung quanh AB (meïp cuía baïn màût)maûng tinh thãøbë xä lãûch nhiãöu nháút vaìdo âoïsai lãûch coïdaûng âæåìng. AB goüi laìtru

åìng, noïcoïthãødaìi âãún haìng nghçn haìng vaûn thäng säúmaûng. Trong khi tiãút diãûn

cuía sæûxä lãûch chè khoaíng vaìi thäng säúmaûng. Nãúu baïn màûtìâæåüc gaìi tæìtrãn xuäúng goüi llãûch âæåìng dæång (kyïhiãûu⊥), gaìi tæìdæåïi lãn goüi laìlãûch âæåìng ám (kyïhiãûu T).-Lãûch xoàõn : Ta coïthãøhçnh dung lãûch xoàõn nhæ sau : càõt maûng tinh thãøhoaìn

chènh bàòng baïn màût ABCD.Sau âoïxãïdëch hai pháön cuía maûng tæång âäúi våïi nhau theomàût càõt âi mäüt thäng säúmaûng (caïc nguyãn tæínàòm trong vuìng tæìB→ A dëch âi mäütkhoaíng nhoíhån mäüt thäng säúmaûng, taûi A dëch chuyãøn bàòng khäng). Luïc naìy maûng tinhthãøkhäng phaíi gäöm nhiãöu mm

õn

12



Hçnh 1.9

*Lãû ùn håüp : laìloaûi lãûch coïdaûng täøng håüp cuía hai loaûi lãûch trãn, coïdaûng hçnhhoüc ráút phæïc taûp .

h hæåíng ráút nhiãöu âãún quaïtrçnh chuyãøn üt cuía kim loaûi. Sæûcoïmàût cuía lãûch laìm cho kim loaûi dãùtræåüt, laìm

ho âäübãön thæûc tãúcuía noïgiaím âi ráút nhiãöu so våïi tênh toaïn. Vê duû: sàõt coï

- Mä hçnh taûo lãûch âæåìng trong maûng tinh thãø.

ch hä

A

Hçnh 1.10- Lãûch xoàõn: mä hçnh taûo thaình (a), mä hçnh khäng

B

C

Db) c)a)

b.Taïc duûng cuía lãûch :Lãûch coïvai troìráút låïn trong tinh thãø, noïaín

gian (b) vaìsæûsàõ p xãú p nguyãn tæítrong vuìng lãûch (c)

biãún pha, quaïtrçnh træåc σ blt =3000MN/m2, trong khi âoï1 σ btt = 250MN/m2 .

13



Hçnh 1.11- Caïch xaïc âënh vectå træåüt (Burgers)a) Trong tinh thãøhoìan chènhb) trong lãûch âæåìngc) Trong lãûch xoàõn

1.1.

haïp âån giaín nháút . Ta quan saït bãömàût kim loaûi taûi nåi gaîy våîcoï thãøp

æït, láùn xè . Nãúu cho àn moìn nheûbàòng caïc hoïa cháút thêchåüc täøchæïc thåï, nhaïnh cáy, haût låïn, sæûphán bäúcuía phät pho,læu huyìnhtron

nh hiãøn vi váût ïng âaûi tæì50 âãún 2000 láön. Máùu âãøquan saït täøchæïc tãúvi

ïp naìy cho biãút âæåüc : ïc, âäülåïn, hçnh daïng vaìsæûsàõp xãúp cuía chunïg.

uía caïc nguyãn tæítrong kim loaûi bàòngaìo aính nhiãùu xaûcuía tia rån ghen trãn máùu kim loaûi ta coïthãøbiãút

9.Caïc phæång phaïp nghiãn cæï ïu kim loaûi vaìhåüp kim :1-Caïc phæång phaï p nghiãn cæïu täøchæïc :a.Màût gaîy :

Âáy laìphæång phaït hiãûn âæåüc caïc vãút næït låïn, xaïc âënh âæåüc âäühaût caïc láùn xè låïn ... Tæìâoïcoïthãøså

bäükãút luáûn âæåüc cháút læåüng cuía kim loaûi .b.Täøchæïc thä âaûi :

Beígaîy máùu kim loaûi räöi maìi phàóng trãn giáúy maìi. Trãn bãömàût màût cuía noïcoïthãø

phaït hiãûn âæåüc : boüt khê, räùnhåüp coïthãøtháúy âæg theïp. Thæåìng duìng âãøphaït hiãûn täøchæïc thåïtrong váût caïn reìn, sæûphán bäúcuía caïc

vuìng tinh thãøtrong thoíi âuïc .c.Täøchæïc tãúvi :

Laìphæång phaïp nghiãn cæïu täøchæïc kim loaûi dæåïi kênh hiãøn vi . Kêliãûu hoüc thäng duûng coïâäüphochãútaûo khaïcäng phu. Phæång pha

-Caïc thaình pháön täøchæ

-Sæûphán bäúcuía taûp cháút.-Sæûthoaït caïc bon åíbãömàût .-Caïc vãút næït tãúvi .-Caïc låïp baîo hoìa caïc bon, nhäm, ni tå ...

2-Nghiãn cæïu cáúu truïc bàòng tia rån ghen :Laìphæång phaïp nghiãn cæïu sæûsàõp xãúp c

tia rån ghen . Càn cæïvâæåüc sæûsàõp xãúp cuía caïc nguyãn tæívaìkhoaíng caïch giæîa caïc màût tinh thãø.3-Phán têch hoïa hoüc vaìquang phäøquang phäø:

a-Phán têch hoïa hoüc :

14



Láúy phoi cuía kim loaûi cáön phán têch mang hoaìtan vaìo caïc a xit thêch håüp. Sau âoï uìn

ang phäøcuía máùu nghiãn cæïu våïi caïc baín máùu coïsàôn seîbiãútrong âoï. Vë trê vaìmaìu sàõc cuía

vaûch cho

. Coïthãøxaïc âënh mäüt caïch gáön âuïng thaình pháön caïc bon bàòng tia

i maìi êt, tia læía heûp vaìdaìi. Khi læåüngcaïc

uy hiãøm . Cáöng kyîthuáût taduìn

aûi âæåüc luyãûn bàòng phæång phaïp náúu chaíy loíng sau âoïâemhaình pháøm. Cháút læåüng cuía váût âuïc phuûthuäüc pháön

ïn

hê.

loaûi loíng coïnhæîng âàc âiãøm sau :

yãn tæíluän giæî

khoaíng c caûnh vaìluän coïmäüt säúnguyãn tæínháútâënh

d g caïc dung dëch chuáøn âãøâënh phán dung dëch cáön nghiãn cæïu. Tæìâoïcoïthãøbiãútâæåüc sæûcoïmàût vaìlæåüng chæïa cuía caïc nguyãn täútrong máùu phán têch. Âäüchênh xaïc cuíaphán têch hoïa hoüc tæì0,1 - 0,01% troüng læåüng.

b-Phán têch quang phäø:Âem so saïnh vaûch quâæåüc thaình pháön vaìlæåüng chæïa cuía caïc nguyãn täúcoït

biãút cho biãút kãút quaívãöâënh tênh, âäüâen cuía vaûch cho biãút kãút quaíâënh læåüng.Phæång phaïp quang phäøcoïæu âiãøm laì: âäünhaûy cao 0,001-0,0001% troüng læåüng , chokãút quaínhanh vaìreítiãön .4-Xaïc âënh thaình pháön caïc bon bàòng tia læía khi maìi :

Caïc bon laìthaình pháön quan troüng nháút trong theïp, sæûbiãún âäøi cuía noïlaìm thayâäøi tênh cháút cuía theïp

læía khi maìi theïp. Våïi theïp caïc bon tháúp tia læía khbon caìng tàng lãn tia læía caìng räüng ra vaìngàõn laûi. Phæång phaïp naìy âæåüc sæíduûngräüng raîi trong saín xuáút. Âäüchênh xaïc tæì0,1-0,2%C phuûthuäüc vaìo khaínàng quan saïtcuía ngæåìi cäng nhán.5-Caïc phæång phaï p âo cå lyïtênh cuía kim loaûi :

Cå lyïtênh cuía kim loaûi laìcaïc chè tiãu quan troüng cáön phaíi xaïc âënh âãøsæíduûngváût liãûu håüp lyï. Caïc phæång phaïp naìy âæåüc xaïc âënh trãn caïc maïy moïc cuía phoìng thênghiãûm .6-Caïc phæång phaï p váût lyïkiãøm tra táût hoíng trong kim loaûi :

Caïc táût hoíng nhæ næït, räù, boüt khê, láùn xè... nàòm trong kim loaûi ráút ngphaíi phaït hiãûn chuïng bàòng caïc phæång phaïp khäng phaïhuíy kim loaûi. Trong caïc tia âám xuyãn nhæ rån ghen, gam ma... Coïthãøduìng siãu ám vaìnhiãùm tæìâãø

phaït hiãûn caïc khuyãút táût naìy. Tia rån ghen coïkhaínàng phaït hiãûn âæåüc táût hoíng trong chitiãút theïp daìy 20 cm. Tia gam ma kiãøm tra âæåüc váût coïchiãöu daìy låïn hån.1.2.CÁÚU TAÛO CUÍA KIM LOAÛI LOÍNG VAÌÂIÃÖU KIÃÛN KÃÚT TINH :

Pháön låïn caïc kim loâuïc thaình hçnh saín pháøm hay baïn tlå vaìo quaïtrçnh chuyãøn tæìtraûng thaïi loíng sang traûng thaïi ràõn, âoïlaìquaïtrçnh kãút tinh .

Âënh nghéa : kãút tinh laìquaïtrçnh hçnh thaình maûng tinh thãøtæìtraûng thaïi loíng vaìthæåìnggoüi laìkãút tinh láön thæïnháút .1.2.1.Cáúu taûo cuía kim loaûi loíng :

Trong kim loaûi loíng caïc nguyãn tæíkhäng sàõp xãúp häùn loaûn nhæ åítraûng thaïi kSong cuîng khäng sàõp xãúp tráût tæûnhæ åítraûng thaïi ràõn. Nãúu xem xeït biãøu hiãûn bãn ngoaìithç kim loaûi loíng gáön våïi kim loaûi ràõn hån so våïi traûng thaïi khê.

Cáúu taûo cuía kim-Liãn kãút váùn laìliãn kãút kim loaûi nhæ åítraûng thaïi ràõn nhæng coïyãúu hån .-Caïc nguyãn tæíluän coïxu hæåïng sàõp xãúp tráût tæû, tæïc laìmäùi ngu

aïch nháút âënh våïi caïc nguyãn tæíbãnbao quanh noï.

15



-Chuyãøn âäüng nhiãût cuía nguyãøn tæíåíttraûng thaïi loíng ráút låïn, do âoïxu hæåïngsàõp xãúp coïtráût tæûluän bë phaïhuíy vaìthay bàòng sæûsàõp xãúp coïtráût tæûmåïi.

-Trong kim loaüi loíng coïâiãûn tæítæûdo.Tênh cháút cuía kim loaûi loíng :

-Thãøtêch cuía kim loaûi loíng vaìràõn khaïc nhau khäng nhiãöu làõm, pháön låïn kim øtêch giaím 30%.àòng 5-10% nhiãût hoïa håi.ãût dung kim loaûi loíng chè chè khaïc kim loaûi ràõn 10%

aïtrçnh kãút tinh :

ûi vë trê A luän coïxuhæåï

læåün dæ æ chê h th nàcuía

chuyãøn âäüng cuía caïc cháút âiãøm (nguyãn tæí, phán tæí)thç nàng læåüng dæ æåüng tæûdo F.

häúng

-T laìnhiãût âäütuyãût âäúi 0K

u âäövãömäúi

cuía hai traûng thaïi bàòng nhau,

huyãút.

loaë khi noïng chaíy thãøtêch tàng lãn tæì2-6%, træìGa vaìBi thã-Nhiãût noïng chaíy beï, chè b-Gáön âiãøm noïng chaíy nhi

trong khi âoïkim loaûi ràõn vaìkhê khaïc nhau 25%.1.2.2.Âiãöu kiãûn nàng læåüng cuía qu

Trong tæûnhiãn moüi quaïtrçnhtæûphaït âãöu xaíy ra theo chiãöugiaím nàng læåüng, tæïc laìtheo

chiãöu åítraûng thaïi måïi coïnànglæåüng dæûtræînhoíhån.Vê du û: mäüthoìn bi âàût ta

3

2

ng làn xuäúng vi trê B äøn âënhhån . Trong træåìng håüp naìy nàng

1

Hçnh 1.12- Så âäöbiãøu thë vë trê äøn âënhkhäng äøn âënh(2) vaìgiaíäøn âënh (3)

g ûtr î n laì ãúng(1),hoìn bi.

Trong hãûthäúng váût cháút gäöm ûtræîâæåüc âàûc træng bàòng nàng l

F = U - TSTrong âoï: -U laìnäüi nàng cuía hãût-S laìenträpi

Nàng læåüng tæûdo thay âäøi theo nhiãûtâäüvaìcaïc yãúu täúkhaïc. Tæìbiãøquan hãûgiæîa nàng læåüng tæûdo vaìnhiãûtâäüta tháúy :

-Våïi T > Ts ta coïFr > Fl do âoïkim

loaûi täön taûi åítraûng thaïi loíng-Våïi T < Ts ta coïFr < Fl , do âoïkimloaûi täön taûi åítraûng thaïi ràõn.

Nhæ váûy khi laìm nguäüi kim loaûi loíng xuäúng dæåïi nhiãût âäüTs seîcoïquaïtrçnh kãúttinh xaíy ra . Taûi nhiãût âäüTs ta coïFr = Fl, nàng læåüng tæûdo

Nhiãût âäüT

∆F

F

s

r

Fl

Hçnh 1.13- Så âäöbiãún âäøi nàng læåüng tæûdo∆ F cuía traûng thaïiloíng vaìràõn theo nhiãût âäü

quaïtrçnh kãút tinh chæa xaíy ra, nghéa laìgiæîa kim loaûi ràõn vaìkim loaûi loíng coïcán bàòngâäüng . Âiãöu âoïcoïnghiaîlaì: nãúu coïmäüt læåüng kim loaûi loíng kãút tinh thç cuîng coïmäütlæåüng nhæ váûy kim loaûi ràõn noïng chaíy . Chè åínhiãût âäüT < Ts , âãøFr < Fl roîrãût sæûkãúttinh måïi xaïy ra . Ts âæåüc goüi laìnhiãût âäükãt tinh lyït

Nhæ váûy nhiãût âäükãút tinh thæûc tãúluän tháúp hån Ts hiãûn tæåüng naìy goüi laìsæûquaï nguäüi vaìhiãûu säúgiæîa hai nhiãût âäüâoïgoüi laìâäüquaïnguäüi, kyïhiãûu∆T. Pháön låïn caïc kim

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loaûi kãút tinh våïi âäüquaïnguäüi ∆Tnhoí, khoaíng tæì2÷5 0C . Tuy nhiãn cuîng coïkim loüaikãút tinh våïi âäüquaïnguäüi låïn (Stibi coï ∆T = 41oC).

Váûy âiãöu kiãûn nàng læåüng âãøxaíy kãút tinh laìphaíi laìm nguäüi kim loaûi loíng tåïi nhiãût út tinh våïi sæû üquaïnguäüi nháút âënh. Ta cuîng coïthãø

ënh nhiãût

îxaíy ra. Sæûkãút tinh thæûc hiãûn âæåüc laìnhåìcoïhai quaïtrçnh sau :ng tám kãút tinh coïkêch thæåïc ráút nhoí, goüi

n caïc pháön tæíràõn coïcáúu taûo tinh thãø, coïkêch thæåïc ráút

ãúp tæìkim loaû íi loíng khäng cáön sæû

åüng laìnv ∆ v .N tiãúp xuïc giæîa ràõn vaìloíng nãn nàng læåüng tæû

do s æîa nhoïm nguyãntæív aì äüt âån vë diãûn têch. Khi taûo ra nnhoïm nguyãn tæísàõp xãúp coïtráût tæûtrãn åüng caíhãûthäúng biãún âäøi mäüt læåüng laì:

âäütháúp hån Ts hay kim loaûi loíng chè kã

lyïluáûn tæång tæûnhæ váûy våïi quaïtrçnh noïng chaíy vaìchuyãøn biãún thuìhçnh . Do âäüquaï nguäüi vaìâäüquaïnung cuía pháön låïn kim loaûi beïnãn coïthãødæûa vaìo Ts âãøxaïc ââäünoïng chaíy hay kãút tinh cuía kim loüai.1.2.3.Hai quaïtrçnh cuía sæûkãút tinh :

Khi haûnhiãût âäükim loaûi loíng xuäúng tháúp hån nhiãût âäükãút tinh lyïthuyãút Ts, quaï trçnh kãút tinh se

-Trong kim loaûi loíng xuáút hiãûn nhæîng trulaìmáöm kãút tinh. Quaïtrçnh naìy goüi laìtaûo máöm.

-Caïc máöm naìy seîphaït triãøn lãn vaìtaûo thaình haût tinh thãø.Quaïtrçnh naìy goüi laìphaït

triãøn máöm.1-Quaïtrçnh taûo máöm (trung tám kãút tinh) :Taûo máöm laìquaïtrçnh taûo nã

nhoítrong loìng khäúi kim loaûi loíng, chunïg laìnhæîng máöm mäúng âáöu tiãn âãøphaït triãøn lãnthaình haût tinh thãø.

Theo âàûc tênh phaït sinh máöm âæåüc chia laìm hai loaûi : máöm tæûsinh (âäöng pha) vaì máöm khäng tæûsinh (kyïsinh)a-Máöm tæûsinh (máöm âäöng pha) : Laìmáöm sinh ra træûc tigiuïp âåîcuía bãömàût caïc haût ràõn coïsàôn trong âoï.

Taûi nhiãût âäütháúp hån Ts caïc nhoïm nguyãn tæísàõp xãúp coïtráût tæûtrong kim loaûi loíngcoïkêch thæåïc låïn hån mäüt giaïtrë xaïc âënh æïng våïi mäùi nhiãût âäüseîcäúâënh laûi, khäng tanâi næîa vaìcoïâiãöu kiãûn phaït triãøn lãn thaình haût tinh thãø.

Ta xeït âiãöu kiãûn nàng læåüng cuía sæûtaûo máöm naìy.Giaísæíràòng taûi nhiãût âäünaìo âoï nhoíhån Ts trong kim loaûi loíng xuáút hiãûn n nhoïm nguyãn tæísàõp xãúp tráût tæûcoïthãøtêch v.Taûi nhiãût âäünaìy ta coïFr < Fl .Goüi ∆Fv = Fl - Fr, laìhiãûu säúnàng læåüng tæûdo giæîa kim loaûiloíng vaìkim loaûi ràõn tênh cho mäüt âån vë thãøtêch kim loaûi loíng thç∆Fv < 0 khi T < Ts.Khi taûo ra n nhoïm nguyãn tæítráût tæûnoïi trãn thç nàng læåüng cuía hãûthäúng giaím âi mäütlæ F hæng do taûo nãn bãömàût

eîtàng thãm mäüt læåüng laìnsσ. Trong âoï: s laìdiãûn têch tiãúp xuïc giåïi kim loaûi loíng ,coìn σ l sæïc càng bãömàût trãn mthç nàng læ

∆F = - nv ∆Fv + nsσ Coi caïc nhoïm nguyãn tæítráût tæûcoïdaûng hçnh cáöu baïn kênh r, ta coï:

∆F = -34 πr3n∆F + 4πr2nσ (1)v

ÅÍnhiãût âäünháút âënh nhoíhån Ts thç∆Fv vaì σ laìhàòng säúnãn∆F = f(r). Bàòng thæûc

ïta nháûn tháúy :

nghiãûm ngæåìi ta âaîveîâæåüc âäöthë vãösæûphuûthuäüc giæîa nàng læåüng tæûdo vaìbaïn kênh r

cuía nhoïm nguyãn tæítráût tæû. Tæìâäöthë âo

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-Nãúu nhoï úm nguyãn tæítráût tæûcoïr1 < rth thç khi noïphaït triãøn lãn laìm cho nàng læåüngcuía hãûthäúng tàng lãn, khäng phuìhåüp våïi tæûnhiãn nãn seîtan âi.

-Nãúu nhoïm nguyãn tæítrátûtæûcoïr2 > rth khi phaït triãøn lãn laìm giaím nàng læåüng cuíahãûthäúng vaìnoïtråíthaình máöm tháût sæû.

Kãút õp

h tåïi haûn nhæ sau : tçm giaïtrë cæûc âaûi cuía biãøu thæïc (1) vaìtênhâæåü th =

luáûn : taûi mäüt nhiãût âäünháút âënh nhoíhån Ts trong kim loaûi loíng coïvä säúnhoïmnguyãn tæísà xãúp tráût tæûcoïkêch thæåïc khaïc nhau. Chè nhæîng nhoïm naìo coïkêch thæåïclåïn hån mäüt giaïtrë tåïi haûn naìo âoïmåïi tråíthaình máöm thátûsæû, coìn nhæîng nhoïm khaïc tanâi.

Ta coïthãøtênh baïn kên

Fv∆σ 2 c r û(2) , giaïtrë r = 0 khäng coïyïnghéa. Khi nhiãût âäükãút tinh caìng tháúp

(∆F åïn) thç rthcaìng nhoívaìcaìng coïnhiãöu nhoïm nguyãn tæítráût tæûcoïkêch thæåïc låïn hånrth â íthaình máöm. Do âoïsæûkãút tinh xaíy ra dãùdaìng hån. Taûi T = Ts ta coïrth =

vãøtrål

∞,quaï trçnh sinh máöm khäng xaíy ra .

ïng

ûsinh ráút quan troüng trong thæûc tãúvaìdo váûy quaïtrçnh kãút tinh xaíy ra ráút

tan ráút nhoínhæ äxyt, buûi tæåìng loì, nitrit, hydrit...coï kiãøu

biãût laìcaïc vãút næït vaìchäùläöi loîm trãn thaình khuän.2-Quaïtrçnh phaït triãøn máöm :

Sau khi caïc máöm âæåüc taûo ra chuïng seîtiãúp tuûc phaït tiãøn lãn thaình haût tinh thãø. Quaï çnh naìy laìm cho nàng læåüng tæûdo cuía hãûgiaím âi phuìhåüp våïi tæûnhiãn (laìquaïtrçnh tæû haït)ì.Ta coïthãøminh hoüa quïa trçnh naìy bàòng cå cáúu máöm hai chiãöu (Cosen) vaìcå cáúuáöm kãút tinh coïlãûch xoàõn.

b-Máöm khäng tæûsinh (kyïsinh) :Laìmáöm kãút tinh âæåüc taûo nãn trãn bãömàût cuía caïc haût ràõn coïsàôn trong kim loaûi

loíng.

∆F

rr1 rth r2

Hçnh1.14 - Quan hãûgiæîa baïn kênh máöm vaì ∆F

Trong kim loaûi loíng khäng thãønguyãn cháút tuyãût âäúi âæåüc, nãn bao giåìcuîng coïtaûpcháút. Âoïlaìcaïc cháút láùn läün khäng tan nhæ : buûi than, buûi tæåìng loì,caïc äxyt,nitrit...Chugiuïp cho quaïtrçnh sinh máöm trãn bãömàût cuía chuïng xaíy ra dãùdaìng hån. Vai troìcuíamáöm khäng tænhanh choïng. Máöm khäng tæûsinh bao gäöm :-Caïc pháön tæíváût láùn läün khäng

maûng vaìkêch thæåïc khäng sai khaïc nhiãöu våïi kim loaûi kãút tinh.-Caïc haût ráút nhoícoïkhaínàng háúp thuûtrãn bãömàût cuía chuïng nhæîng nguyãn tæíkim

loaûi kãút tinh.-Thaình khuän âuïc, âàûc

trpm

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ra ba máöm måïi. Quaïtrçnh nhæ váûy cæïtiãúp tuûc xaíy íng kãút tinh åígiáy thæïn. Do sæûâënh hæåïng cuía

máömhæîng haût do máöm sinh ra træåïc seîlåïn hån vç

g caìng êt coïâiãöu

caïc hçnh daïng sau âáy :æång.

-Haût daûng táúm : do máöm phaït triãøn maûnh theo mäüt màût âaîcho.i laìm nguäüi ráút nhanh.

aìmàût coï máût âä åïn máöm phaït triãøn maûnh hån caïc phæång vaìmàût coïmáût âäübeï. Màût khaïc tinhthãøcoìn phaït triãøn maûnh theo phæång taín nhiãût, nãn ban âáöu cuía sæûkãút tinh, tinh thãøcoï

kyîquaïtrçnh kãút tinh ta nháûn tháúy : âáöu tiãn máöm phaïtnãn truûc thæïnháút. Sau âoïtæìtruûc thæïnháút taûo ra truûc thæï

c naìo âoï. Räöi tæìtruûc hai phaït triãøn ra truûc ba...

α rθ σγα

γ

σαβ

σβγβ

α θ

σαβ

σβββ

β σαβ

1.2.4.Sæûtaûo thaình haût tinh thãøvaìhçnh daïng haût kim loaûi âuïc :1-Sæûtaûo thaình haût tinh thãø:

Sæûkãút tinh bao gäöm quaïtrçnh taûo máöm vaìsau âoïcaïc máöm phaït triãøn lãn. Khi caïc

máöm sinh ra âáöu tiãn phaït triãøn lãn,trong kim loaûi loíng váùn tiãúp tuûc sinh ra caïc máömmåïi. Quaïtrçnh cæïtiãúp tuûc nhæ váûy cho âãún khi toaìn bäükim loaûi loíng kãút tinh hãút. Chuïngta coïthãøhçnh dung sæûtaûo thaình haût tinh thãønhæ sau .Giaísæíràòng trong mäüt âån vë thãø têch kim loaûi loíng naìo âoïtrong mäüt giáy sinh ra ba máöm. ÅÍgiáy thæïhai ba máöm sinh raåígiáy thæïnháút phaït triãøn lãn vaìsinh

a) b) Hinh 1.15- Máöm kyïsinh daûng choím cáöu (a) vaìdaûng tháúu kênh (b).

ra cho âãún khi toaìn bäükhäúi kim loaûi lotrong khäng gian laìngáùu nhiãn nãn phæång maûng giæîa caïc haût lãûch nhau. Caïc haût

taûo thaình coïkêch thæåïc khäng âäöng âãöu, ncoïâiãöu kiãûn phaït triãøn. Nhæîng haût do caïc máöm caìng sinh ra sau cuìn

kiãûn phaït triãøn nãn coïthãønhoíhån.2-Hçnh daïng cuía haût kim loaûi âuïc:Haût kim loaûi nháûn âæåüc sau khi âuïc coïthãøcoïnhiãöu hçnh daïng ráút khaïc nhau.Trong

thæûc tãúcoïthãøgàûp-Haût daûng cáöu : do máöm kãút tinh phaït triãøn âãöu theo moüi ph

-Haût daûng kim : nháûn âæåüc kh-Haût daûng âa caûnh : do caïc haût phaït triãøn lãn cheìn eïp láùn nhau. Âáy laìdaûng haût

thæåìng gàûp nháút.

1.2.5.Sæûkãút tinh hçnh nhaïnh cáy, kêch thæåïc haût kim loaûi :a-Sæûkãút tinh hçnh nhaïnh cáy :

Sæûphaït triãøn cuía tinh thãøcuîng coïtênh dë hæåïng, tæïc laìtheo caïc phæång v ül

daûng hçnh nhaïnh cáy. Quan saïttriãøn theo phæång coïlåüi nháút taûohai laìm våïi truûc thæïnháút mäüt goï

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Kãút quaílaìban âáöu taûo ra tinhthãøhçnh nhaïnh cáy. Sau âoï kim loaûi loíng giæîa caïc nhaïnhcáy seîkãút tinh vaìhaût tinh thãø

khäng coìn daûng nhaïnh cáynæîa. Nãúu vç lyïdo naìo âoïsaukhi taûo ra nhaïnh cáy xong,kim loaûi loíng hãút thç haût tinhthãøchè laìdaûng nhaïnh cáy. Nhaïnh cáy thæåìng tháúy åíloîmco cuía váût âuïc. Nhaïnh cáy låïnnháút do nhaìváût liãûu hoüc Nga

tron

quan troüng âãøâaïnh giaïcháútåün âãøâo âaûc

ïch naìy khaïphæïc taûp nãn êt duìng).

áút, cáúp taïm laìhaût beïnháút.aût, caïc phæång phaïp laìm nhoíhaût:

Sa hiãöu træåìng håüp coïthãønhçn tháúy bàòng màõt ïng laìm nhoíhaût kim loaûi vç haût nhoícoïcå tênh

håüp do yãu cáöu cuía kyîthuáût ta måïi laìm choh

g thæûc tãúcoïnhiãöu yãúu täúaính

guäüi âãún âäülåïn haût ta sæíduûng hai âaûiåüng sau :

- Täúc âäüsinh máöm : laìsäúlæåüng támáöm sinh ra trong mäüt âån vë thãøtêch vaì

laìTrernop tçm ra daìi 39 cm

g loîm co thoíi theïp âuïcnàûng 100 táún. Nhaïnh cáy naìytræng baìy taûi viãûn baío taìngphaïo binh Nga.

Hçnh 1.16- Så âäökãút tinh daûng nhaïnh cáy(a) vaìaính chuû p tinh thãønhaïnh cáy (b)

b-Kêch thæåïc haût kim loaûi :Kêch thæåïc haût kim loaûi laìmäüt trong nhæîng chè tiãu

læ g kim loaûi (chuíyãúu laìcå tênh). Do khäng thãøtaïch råìi tæìng haût kim loaûi ranãn phaíi quy âæa ra caïc quy æåïc âãøâaïnh giaïâäülåïn cuía chuïng. Thäng thæåìng xaïc âënhâäülåïn haût trãn täøchæïc tãúvi theo caïc phæång phaïp sau :

- Âo diãûn têch S cuía haût trãn màût càõt (ca- Âo âæåìng kênh d trung bçnh cuía haût (chiãöu ngang).- So saïnh våïi baíng chuáøn coïâäüphoïng âaûi X100 láön (thæåìng duìng nháút).Sau khi xaïc âënh kêch thæåïc theo mäüt trong ba caïch trãn ta sàõp xãúp chuïng vaìo mäüt

baíng cáúp haût. Cáúp haût kim loaûi tæì-3, -2.... 11, 12. Thäng duûng nháút laìtæìcáúp 1-8, cáúpmäüt laìhaût låïn nh1.2.6. Caïc yãúu täúaính hæåíng âãún âäülåïn h

u khi âuïc haût kim loaûi khaïlåïn, nthæåìng. Trong kyîthuáût âuïc luän coïxu hæå

täút hån vaìêt doìn hån. Trong mäüt säútræåìngaût låïn khi âuïc.a-Caïc yãúu täúaính hæåíng âãún âäülåïn haût :

Tron n

v

n,v

∆∆T∆T Hçnh 1.17- Aính hæåíng cuíaâäüquaïnguäüi ∆T âãún n, v

hæåíng âãún âäülåïn cuía haût kim loaûi nhængaính hæåíng maûnh nháút laìâäüquaïnguäüi∆T. Âãøâaïnh giaïaính hæåíng cuía âäüquaï nlæ

m

20



trong mäüt âån vë thåìi gian, kyïhiãûu n, âån vë âo1/mm3.s

- Täúc âäüphaït triãøn máöm : laìtäúc âäüphaït triãøn vãökêch thæåïc daìi cuía tám máöm

aìng nhoívaìtäúc âäüphaït triãøn máömcaìng

ng trãn nhæ sau :

HÇnh 1.18- Aính cáú p haût chuáøn æïng våïi âäüphoïng âaûi 100 láön.

trong mäüt âån vë thåìi gian, kyïhiãûu v, âån vë mm/s.Täúc âäüsinh máöm caìng låïn thç kêch thæåïc haût ctàng thç kêch thæåïc haût caìng låïn. Bàòng thæûc nghiãûm, ngæåìi ta âaîtênh âæåüc kêch

thæåïc haût A theo hai âaûi læåü

A = an

Tæìâoïta tháúy ràòng : nguyãn lyïchung âãøtaûo haût nhoílaìtàng täúc âäüsinh máöm vaìhaûnchãútäúc âäüphaït triãøn máöm.b-Caïc phæång phaï p laìm nhoíhaût :

v våïi a laìhãûsäúthæûc nghiãûm.

Trong thæûc tãúngæåìi ta thæåìng sæíduûng caïc phæång phaïp laìm nhoíhaût sau âáy :- Tàng âäüquaïnguäüi khi kãút tinh : Âäüquaïnguäüi phuûthuäüc vaìo täúc âäünguäüi, täúc âäü

nguäüi caìng låïn thç âäüquaïnguäüi caìng tàng. Âãøtàng täúc âäünguäüi ngæåìi ta duìng khuänkim loaûi coïtênh dáùn nhiãût cao thay cho khuän caït. Våïi caïc váût âuïc låïn ta coìn duìng næåïclaûnh laìm nguäüi ngoaìi thaình khuän kim loaûi.

- Phæång phaïp biãún tênh :

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* Tàng säúlæåüng tám máöm khäng tæûsinh : ngæåìi ta cäúyïcho vaìo kim loaûi loíngcaïc cháút âàûc biãût âãøgiuïp cho sæûtaûo máöm khäng tæûsinh. Vê duûtræåïc khi roït theïp ngæåìita cho mäüt læåüng nhoínhäm vaìo thuìng theïp loíng (20g/táún theïp loíng). Nhäm seîk út håüpvåïi ä xy, ni tå hoìa tan trong theïp taûo ra caïc pháön tæíAl

ã

eïp loíng. Âáy laìnhæîng máöm khäng tæûsinh laìm cho haût theïp nhoí m loüai loíng mäüt cháút âàûc

2O3, AlN ráút nhoímën, lå læíng

phán taïn âãöu trong thhån.* Haûn chãútäúc âäüphaït triãøn máöm : ngæåìi ta cho vaìo ki

biãût, noïhoìa tan vaìháúp phuûvaìo bãömàût máöm haûn chãúsæûphaït triãøn daìi cuía máöm. Vê duû:khi âuïc håüp kim nhäm -si lic ngæåìi ta cho vaìo mäüt häùn håüp muäúi natri (32 NaCl,31 NaF)våïi tyílãû0,05-0,08%, chuïng hoìa tan vaìo vaìhaûn chãúsæûphaït triãøn cuía tinh thãøsi lic. Do

n æïng.

haình saín pháøm hay baïn thaìnhâuïc ráút âa daûng, nhiãöu váût âuïc coïhçnh daïng ráút phæïc taûp. Vç váûy

å

caïc haût hçnh truû, tæïc laìcaïc haût daìi vaìvuäng goïc våïi thaình khuän

Phæång thoaït nhiãût

váûy laìm cho haût nhoí.* Ngoaìi ra cháút biãún tênh coìn coïtaïc duûng laìm thay âäøi hçnh daïng haût (taûo

graphêt cáöu trong gang) caíi thiãûn ráút maûnh cå tênh cuía váût liãûu.Cáön chuïyïlaìphaíi tiãún haình biãún tênh âuïng luïc, cháút biãún tênh chè cho vaìo kim loaûiloíng vaìi phuït træåïc khi roït khuän. Nãúu quaïsåïm thç kim loaûi chæa këp kãút tinh cháút biãún

tênh seînäøi lãn vaìâi vaìo xè. Nãúu quaïmuäün thç khäng këp phaí1.2.7. Cáúu taûo cuía váût âuïc :

Kim loaûi loíng sau khi náúu luyãûn xong âæåüc âuïc tpháøm. Caïc saín pháømkhäng thãøcoïquy luáût chung vãöcáúu taûo tinh thãøcuïa chuïng. ÅÍâáy chuïng ta nghiãn cæïuváût âuïc âån giaín nháút, âoïlaìcaïc thoíi âuïc theïp trong khuän kim loaûi. Tæìâoïsuy räüng racho caïc váût âuïc phæïc taûp vaìâuïc trong caïc loaûi khuän khaïc. 1-Cáúu taûo tinh thãøváût âuïc :Thäng thæåìng váût âuïc coïba vuìng tinh thãøsau âáy :a-Vuìng ngoaìi cuìng :

Vuìng naìy coïcaïc haût âàóng truûc vaìkêch thæåïc nhoímën (vuìng 1). Do âáöu tiãn kimloaûi loíng tiãúp xuïc våïi thaình khuän nguäüi laûnh nãn bë nguäüi âäüt ngäüt vaìkãút tinh våïi âäü quaïnguäüi ∆T låïn, cuìng v ïi taïc duûng taûo máöm cuía thaình khuän nãn haût taûo thaình coï kêch thæåïc nhoímën. Màût khaïc do sæûläöi loîm cuía thaình khuän (cháút sån khuän) nãnmáöm phaït triãøn theo moüi phæång vaìhaût coïdaûng âàóng truûc.b-Vuìng trung gian :

Vuìng naìy gäöm(vuìng 2). Sau khi âaîtaûo ra vuìng 1 thç thaình khuän âaîkhaïnoïng, do váûy kim loaûi loíngkãút tinh våïi âäüquaïnguäüi ∆T nhoí, vç váûy haût nháûn âæåüc coïxu hæåïng låïn dáön lãn. Luïcnaìy aính hæåíng chuíyãúu âãún hçnh daïng haût laìphæång thoaït nhiãût.vuäng goïc våïi thaình khuän nãn haût phaït triãøn maûnh theo hæåïng ngæåüc laûi. Kãút quaílaìtaûora caïc haût hçnh truûvuäng goïc våïi thaình khuän.c-Vuìng trung tám :

Vuìng naìy coïhaût låïn vaìâàóng truûc (vuìng 3). Khi vuìng naìy kãút tinh thç thaình khuänâaîráút noïng nãn kim loaûi kãút tinh våïi âäüquaïnguäüi ∆T beï, do váûy coïkêch thæåïc låïn. Sæû thoaït nhiãût theo moüi phæång laìnhæ nhau nãn haût coïdaûng âàóng truûc.

22



Trong ba vuìng tinh thãøtrãn thç vuìng ngoaìi cuìng luän luän täön taûi vaìcoïchiãöu daìynhoí. Coìn hai vuìng trong coïthãøtäön taûi hay khäng phuûthuäüc vaìo âiãöu kiãûn laìm nguäüihuän. Khi khuän âæåüc laìm nguäüi maînh liãût thç vuìng 2 láún aït hàón vuìng 3 vaìcoïthãølaìmáút vuìng 3. Luïc naìy vuìng 2 phaït triãøn âãún tám cuía váût âuïc. Cáúu taûo cuía váût âuïc nhæ laì

hè gäöm caïc haût hçnh truûvuäng goïc våïi thaình khuän vaìgoüi laìtäøchæïc xuyãn tinh. Täø hæïc xuyãn tinh chè coïlåüi khi yãu cáöu váût âuïc coïmáût âäülåïn vaìkhäng qua biãún daûngeío (caïn, reìn). Nãúu laìm nguäüi khuän ráút cháûm thç vuìng 3 láún aït hàón vuìng 2, váût âuïc coï áût âäünhoívaìdãùdaìng biãún daûng deío.

km

ccdm

Hçnh 1.19- Täøchæïc 3 vuìng cuía thoíi âuïc.aìi cuìng; 2) Vuìng tinh thãøhçnh truû(trung gian)1) Vuìng ngo

2-Caïc táût hoíng cuía váût âuïc : Caïc táût hoíng laìm xáúu cháút læåüng cuía váût âuïc. Vç váûy ta phaíi nghiãn cæïu âãøtçm biãûn

phaïp haûn chãúhoàûc loaûi boíchuïng. Trong váût âuïc thæåìng gàûp caïc táût hoíng sau âáy :1-Räùco (räùxäúp, räùtãúvi):

3) Vuìng haût to (trung tám)

Do quaïtrçnh kãút tinh daûng nhaïnh cáy nãn doìng kim loaûi loíng khäng thãøâiãön âáöy

ãút

Räùco aính hæåíng khäng âaïng kãøâãún cå tênh cuía váût âuïc.

ûn cuía váût âuïc vaìphaíi càõt boíâi. Do váûy pháön thãøtêch váût âuïc sæíduûng

aíng tæì85%-95%. Khàõc phuûc loîm co bàòng âáûu ngoït âãøâæa noïra ngoaìi váûtâuïc.

h táút caínhæîng khe håígiæîa caïc nhaïnh cáy âoï. Khi kãút tinh thãøtêch kim loaûi bë giaím âiseîtaûo nãn caïc läùhäøng taûi âoï. Hiãûn tæåüng naìy goüi laìräùco. Räùco phán bäúkhàõp váût âuïcvaìlaìm giaím máût âäücuía váût âuïc nãn laìm xáúu cå tênh cuía noï. Coïthãøkhàõc phuûc räùcobàòng caïch biãún daûng noïng, luïc naìy räùco âæåüc haìn kên laûi (bãömàût räùco chæa bë ä xyhoïa).2-Loîm co:

Do khi chuyãøn tæìtraûng thaïi loíng sang traûng thaïi ràõn thãøtêch kim loaûi bë giaím âi nãnåítrãn cuìng vaìtaûi pháön daìy nháút cuía váût âuïc taûo ra mäüt läùhäøng goüi laìloîm co. Loîm colaìm máút sæûlaình là

chè coìn kho

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Räùco vaìloîm co âãöu coïchung mäüt nguyãn nhán hçnh thaình âoïlaìsæûgiaím thãøtêchcuía kim loaûi khi kãút tinh. Våïi mäüt kim loaûi hay håüp kim thç tyílãûco khi kãút tinh laìhàòngsäú. Vç váûy tàng loîm co seîlaìm giaím âæåüc räùco vaìngæåüc laûi chæïkhäng thãølaìm máút haitáût häøng naìy.

3-Räùkhê :Trong âiãöu kiãûn náúu luyãûn thäng thæåìng kim loaûi loíng hoìa tan khaïnhiãöu caïc loaûikhê. Sau khi kãút tinh âäühoìa tan cuía khê trong kim loaûi giaím âi âäüt ngäüt, khê thoaït ra bëkeût laûi vaìhçnh thaình caïc boüt khê goüi laìräùkhê. Räùkhê ráút nguy hiãøm vç noïlaìm máút tênh

t âuïc vaìlaìnåi táûp trung æïng suáút laìm giaím cå tênh. Nãúu räùkhê nàòm ngayæåï

uän hay âuïc trong chán

ÜP KIM :trong chãútaûo cå khê khäng duìng kim loaûi nguyãn cháút

täøhåüp cuía kim loaûi vaìcaïc cháút khaïc. Täøhåüp caïc cháút naìy âæåüc chãútaûoàòng

kim coïtênh cháút khaïc hàón maìkim loaûi nguyãn

cháút

ûi (dáùn âiãûn, dáùn nhiãût

giæîa nguyãn täúkim loaûi vaìphi kim loaûi.im cuía nguyãn täúkim loaûi vaìphi kim loaûi (Fe + C)

theo pháön tràm khäúi læåüngmäùi

út, âäüdeío tháúp hån nhæng cå tênh chung cuía noï âaím

tênh gia cäng càõt goüt,i låïn... Mäüt säúhåüp kim âàûc biãût coïnhæîng tênh cháút quyï:

liãn tuûc cuía váûd i låïp voícuía váût âuïc seîgáy ra troïc vaìnæït cho chi tiãút. Coïthãøkhàõc phuûc räùkhê bàòngcaïch biãún daûng noïng, chuïng seîbeûp âi.(Træìtræåìng håüp nàòm saït ngoaìi, dæåïi voíváût âuïc).Biãûn phaïp khàõc phuûc täút nháút laìkhæíkhê triãût âãøtræåïc khi roït khkhäng.

4-Thiãn têch :Thiãn têch laìsæûkhäng âäöng nháút vãöthaình pháön hoïa hoüc vaìtäøchæïc trong baín thánváût âuïc. Do âäúdáùn tåïi sæûkhaïc nhau vãötênh cháút giæîa caïc vuìng cuía váût âuïc. Thiãn têchcoïnhiãöu loaüi : thiãn têch theo trong læåüng, thiãn têch nhaïnh cáy.1.3.CÁÚU TAÛO CUÍA HÅ Trong kyîthuáût, âàûc biãût laìmaìthæåìng duìngb caïch náúu chaíy räöi pha träün våïi nhau theo tyílãûâaîâënh, sau âoïâem âuïc thaình saínpháøm. Täøhåüp âoïgoüi laìhåüp kim. Håüp

khäng thãøcoïâæåüc.1.3.1.Khaïi niãûm vãöhåüp kim :1-Âënh nghéa :

Håüp kim laìváût thãøcuía nhiãöu nguyãn täúvaìmang tênh kim loacao, deío, dãùbiãún daûng, coïaïnh kim ...).

Nguyãn täúchuíyãúu trong håüp kim laìnguyãn täúkim loaûi. Håüp kim coïthãøâæåüc taûonãn giæîa caïc nguyãn täúkim loaûi våïi nhau, hayVê duû: -Theïp caïc bon laìhåüp k

- La täng laìhåüp kim cuía hai nguyãn täúkim loaûi (Cu + Zn)

Thaình pháön cuía caïc nguyãn täútrong håüp kim âæåüc biãøu thënguyãn täú. Täøng caïc thaình pháön trong håüp kim luän luän bàòng 100%. Âäi khingæåìi ta coìn duìng tyílãûpháön tràm nguyãn tæí.2-Caïc æu viãût cuía håü p kim :

Såídé håüp kim âæåüc sæíduûng räüng raîi trong chãútaûo cå khê vç noïcoïnhæîng âàûc tênhæu viãût hån hàón kim loaûi nguyãn cháút vaìgiaïthaình tháúp hån.

a - Håüp kim coïcå tênh täøng håüp täút hån kim loaûi nguyãn cháút : håüp kim coïâäübãöncao hån nhiãöu so våïi kim loaûi nguyãn chá

baío thoía maîn âáöy âuícaïc yãu cáöu cuía chãútaûo cå khê.

b - Håüp kim coïtênh cäng nghãûâa daûng vaìphuìhåüp : âaím baíobiãún daûng deío, coïâäütháúm tä

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khäng rè, coïâiãûn tråílåïn, giaîn nåíâàûc biãût, chäúng maìi moìn låïn, chëu nhiãût âäücao... maì kim loaûi nguyãn cháút khäng thãøcoïâæåüc.

n âäöng ...

im ta coïthãm mäüt säúkhaïi niãûm måïi cáön phaíi âæa thãm vaìo soåïi

n täú(hay håüp cháút hoïa hoüc bãön væîng)

ûp håüp váût thãøriãng biãût cuía håüp kim

) ïcáúu truïc vaìcaïc tênh cháút cå, lyï,hoïa

c - Trong nhiãöu træåìng håüp håüp kim dãùchãútaûo âån giaín vaìreítiãön hån : luyãûn theïpcoïnhiãût âäüchaíy tháúp hån luyãûn sàõt, la täng bãön vaìreíhå

3-Mäüt säúkhaïi niãûm cå baín :Khi nghiãn cæïu håüp kv kim loaûi nguyãn cháút.

a - Cáúu tæí(coìn goüi laìnguyãn): laìcaïc nguyãcáúu taûo nãn håüp kim. Chuïng laìcaïc thaình pháön âäüc láûp.

b - Hãû(âäi khi coìn goüi laìhãûthäúng) : laìmäüt tátrong âiãöu kiãûn xaïc âënh.

c - Pha : laìtäøpháön âäöng nháút cuía hãû(håüp kim coxaïc âënh, giæîa caïc pha coïbãömàût phán caïch.

Vê duû: - Ta coïmäüt hãûgäöm næåïc âaïvaìnæåïc. Hãûnaìy chè coïmäüt cáúu tæíâoïlaìhåüp cháútH2O nhæng coïhai pha : ràõn (næåïc âaï), loíng (næåïc)- Mäüt chi tiãút bàòng la täng mäüt pha : Hãûnaìy coïhai cáúu tæílaìCu vaìZn nhæng chè

coïmäüt phaα (dung dëch ràõn cuía hai cáúu tæítrãn).d - Traûng thaïi cán bàòng (äøn âënh) : Hãûåítraûng thaïi cán bàòng khi caïc pha cuía noïâãöu

coïnàng læåüng tæûdo nhoínháút trong caïc âiãöu kiãûn vãönhiãût âäü, aïp suáút vaìthaình pháön xaïcâënh. Tæïc laìcaïc âàûc tênh cuía hãûkhäng biãún âäøi theo thåìi gian. Thäng thæåìng hãûvåïi caïcpha åítraûng thaïi cán bàòng bao giåìcuîng coïâäübãön, âäücæïng tháúp nháút, khäng coïæïng suáútbãn trong, xä lãûch maûng tinh thãøtháúp nháút vaìâæåüc hçnh thaình våïi täúc âäünguäüi cháûm.

e - Traûng thaïi khäng cán bàòng (khäng äøn âënh) : Khi thay âäøi nhiãût âäüvaìaïp suáútlaìm tàng nàng læåüng tæûdo vaìhãûtråínãn traûng thaïi khäg cán bàòng. Luïc naìy hãûcoïthãø chuyãøn biãún sang traûng thaïi cán bàòng måïi coïnàng læåüng tæûdo nhoíhån. Noïi chung traûngthaïi khäng cán bàòng laìkhäng äøn âënh, luän coïxu hæåïng tæûbiãún âäøi sang traûng thaïi cánbàòng

h.

ûng thaïi giaíäøn âënh täön taûi khi traûng thaïi cán bàòng (äønay laìm nguäüi vä cuìngháûm thæûc cháút laìkhäng äøn âënh nhængæûc rong mäüthaûm-Caïc daûng cáúu taûo cuía håü p kim

Trong thæûc tãúhåüp kim thæåìng coïcaïc daûng cáúu taûo sau âáy :a - Håüp kim coïcáúu taûo mäüt pha laìdung dëch ràõnb - Håüp kim coïcáúu taûo mäüt pha laìhåüp cháút hoïa hoüc (hay pha trung gian).

c - Håüp kim coïcáúu taûo båíi hai hay nhiãöu pha.

, äøn âënh. Trong thæûc tãúmäüt säútraûng thaïi khäng cán bàòng váùn täön taûi láu daìi, do åí nhiãût âäüthæåìng chuyãøn biãún xaíy ra ráút cháûm háöu nhæ khäng nhçn tháúy âæåüc. Traûng thaïikhäng cán bàòng thæåìng coïâäübãön, âäücæïng cao hån nãn âæåüc sæíduûng khaïnhiãöu trongthæûc tãú(täøchæïc mactenxit sau khi täi). Traûng thaïi khäng cán bàòng âæåüc hçnh thaình våïitäúc âäünguäüi nhan

f - Traûng thaïi giaíäøn âënh : Traâënh) tuyãût âäúi chè täön taûi trãn lyïthuyãút, tæïc laìphaíi nung noïng hc maìtrong thæûc tãúráút khoïxaíy ra. Váûy giaíäøn âënhth tãúlaûi täön taûi mäüt caïch äøn âënh ngay caíkhi nung noïng hay laìm nguäüi tp vi naìo âoï.4

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1.3.2.Dung dëch ràõn1-Khaïi niãûm vaìphán loaûi :Cuîng giäúng nhæ dung dëch loíng, trong dung dëch ràõn ta khäng phán biãût âæåüc mäüt

caïch cå hoüc caïc nguyãn tæícuía

Hçnh1.20-Häùn håü p cå hoüc (a) vaìdung dëch ràõn (b)

caïc cáúu tæí, caïc nguyãn tæícuía chuïng phán bäúxen vaìo

h goüi laìdung mäi. Caïc cáúu tæícoìn laûi goüi laìcháút hoìa tan. Dung dëch ràõn laìphatinh thãøcuía cáúu tæídung mäi nhæng thaình pháön cuía noïcoï

únguyãn tæítrong khäúi cå såíâuïng nhæ cuía cáúu tæídung mäi. ûxä lãûch maûng, vç khäng thãøcoïhai loaüi

ïkêch thæåïc nguyãn tæíkhaïc nhau êt (våïi kim loaûi sæûsai khaïc naìy

ücuía cháút hoìa tan coïthãøbiãún âäøi liãn tuûc, tæïc ìvåïi näöng âäübáút kyì.rong loaûi dung dëch ràõn naìy khäng thãøphán biãût âæåüc cáúu tæínaìo laìdung mäi, cáúu tæí aìo laìcháút hoìa tan, cáúu tæínaìo coïlæåüng chæïa nhiãöu nháút laìdung mäi, caïc cáúu tæícoìn laûi ìcháút hoìa tan. Vê duûta coïdung dëch ràõn cuía cáúu tæíA vaìB thç näöng âäüA biãún âäøi tæì0100%, näöng âäüB biãún âäøi tæì100%

nhau trong maûng tinh thãø. Cáúu tæínaìo coïsäúlæåüng nhiãöu hån, váùn giæîâæåüc kiãøu maûngcuía mçnâäng nháút coïcáúu truïc maûngthãøthay âäøi trong mäüt phaûm vi nháút âënh maìkhäng laìm máút âi sæûâäöng nháút âoï. Kyï hiãûu cuía dung dëch ràõn laìA(B).

Dung dëch ràõn âæåüc chia ra laìm hai loaûi : dung dëch ràõn thay thãúvaìdung dëch ràõnxen keî.2-Dung dëch ràõn thay thãú:

laìloaûi dung dëch ràõn maìtrong âoïnguyãn tæícuía cáúu tæíhoìa tan thay thãúvaìo vë trêtrãn nuït maûng cuía cáúu tæídung mäi (nguyãn täúchuí). Nhæ váûy kiãøu maûng vaìsäTuy nhiãn sæûthay thãúnaìy êt nhiãöu âãöu gáy ra sænguyãn tæícuía hai cáúu tæícoïkêch thæåïc hoaìn toaìn giäúng nhau. Do váûy sæûthay thãúchèxaíy ra våïi caïc cáúu tæíco

khäng quaï15%). Tuìy thuäüc vaìo mæïc âäühoìa tan ngæåìi ta coìn chia ra dung dëch ràõn hoìatan vä haûn vaìcoïhaûn.a - Dung dëch ràõn thay thãúhoìa tan vä haûn :Laìdung dëch ràõn maìtrong âoïnäöng âä

laTnla

0.÷ ÷

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- Coïcuìng kiãøu maûng tinh thãø

coïhaûn, låïn hån 15% khäng thãøhoìa tan vaìo nhau.

g nhau (cáúu taûo låïp voíâiãûn tæí, tênh ám

üt nhoïm cuía baíng hãûthäúng tuáön hoaìn thoía ølaì iãöu kiãûn cáön cuía dung dëch ràõn vä haûn.

n tæícuía cáúu tæíhoìa tan trong maûng dung mäi mäüt caïch ngáùu

nhiãn thç âæåüc goüi laìdung dëch ràõn khäng tráût tæû. Trong mäüt säúâiãöu kiãûn naìo âoï(nhiãûtâäü, näöng âäü) trong mäüt säúhãûcaïc nguyãn tæíthay thãúcoïtênh quy luáût vaìgoüi laìdung dëch

Hçnh1.21-Så âäötaûo thaình dung dëch ràõn thay thãúvaìxen keî

Âiãöu kiãûn âãøhai cáúu tæíhoìa tan vä haûn vaìo nhau : Hçnh1.22 -Så âäötaûo thaìmh dung dëch ràõn thay thãúhoaìtan vä haûn

- Âæåìng kênh nguyãn tæíkhaïc nhau êt, nhoíhån 8%. Nãúu sai khaïc nhau nhiãöu tæì8-15% chè coïthãøhoìa tan

- Näöng âäüâiãûn tæíkhäng væåüt quaïmäüt giaïtrë xaïc âënh våïi mäùi loaûi dung dëch ràõn(säúlæåüng âiãûn tæíhoïa trë tênh cho mäüt nguyãn tæí), tæïc laìcaïc nguyãn täúphaíi coïcuìng hoïatrë.

- Caïc tênh cháút váût lyïvaìhoïa hoüc gáön giäúnâiãûn, nhiãût âäüchaíy...)

Noïi chung caïc nguyãn täúcuìng trong mämaîn âiãöu kiãûn naìy. Caïc càûp nguyãn täúhçnh thaình dung dëch ràõn vä haûn chè coïthãnguyãn täúkim loaûi. Cáön chuïyïràòng âáy chè laìâ

b - Dung dëch ràõn thay thãúhoìa tan coïhaûn :Laìdung dëch ràõn maìtrong âoïcaïc cáúu tæíchè hoìa tan vaìo nhau våïi giaïtrë nháút

âënh, tæïc laìnäöng âäücuía chuïng bë giaïn âoaûn.Caïc càûp cáúu tæíkhäng thoía maîn bäún âiãöu kiãûn trãn seîtaûo thaình dung dëch ràôn coïhaûn

c - Dung dëch ràõn tráût tæûvaìkhäng tráût tæû: Nãúu sæûphán bäúnguyã

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ràõn tráût tæû. Vê duûtrong hãûAu-Cu khi laìm nguäüi cháûm nguyãn tæíâäöng sàõp xãúp taûi támcaïc màût bãn, coìn nguyãn tæívaìng nàòm åícaïc âènh cuía khäúi cå såí.3-Dung dëch ràõn xen keî:

Laìloaûi dung dëch ràõn trong âoïnguyãn tæíhoìa tan nàòm xen giæîa caïc nguyãn tæícuía

kim loaûi dung mäi, chuïng chui vaìo läùhäøng trong maûng dung mäi.Nhæ váûy ta tháúy ràòngsoïnguyãn tæítrong khäúi cå såítàng lãn.Do kêch thæåïc caïc läùhäøng trong maûng tinh thãøráút nhoínãn caïc nguyãn tæíhoìa tan

haíi

aìkiãøu maûng cuía kim loaûi dung mäi, thæåìng coï ïc

äi. Tuy nhiãn vãö

ng dëch ràõn thay thãú: nãúu âæåïng kênh nguyãn tæíhoìa tan låïn hån âæåìngênh nguyãn tæídung mäi thç thäng säúmaûng dung dëch låïn hån dung mäi. Nãúu âæåìngênh nguyãn tæíhoìa tan nhoíhån nguyãn tæídung mäi thç thäng säúmaûng dung dëch nhoí ån dung mäi.

i nguyãn cháút, tuy coïkeïm hån (træìhãûhåüp kim Cu-Zn, våïi 30%Zn håüp kimaìy

üc thay âäøi trong phaûm vi nháút âënh maìkhäng laìm thay âäøikiãøu

n...

p coïkêch thæåïc ráút nhoí. Âoïchênh laìcaïc nguyãn tæíC, N, H, B... våïi dung mäi Fe.Âæång nhiãn laìdung dëch ràõn xen keîchè coïloaûi hoìa tan coïhaûn.4-Caïc âàûc tênh cuía dung dëch ràõn :

a - Maûng tinh thãøcuía dung dëch ràõn lca kiãøu maûng âån giaín vaìsêt chàût. Âáy laìyãúu täúcå baín quyãút âënh caïc tênh cháút cå, lyï hoïa ... Vãöcå baín noïváùn giæîâæåüc caïc tênh cháút cuía kim loaûi dung m

thäng säúmaûng luän khaïc våïi dung mäi :- Trong dung dëch ràõn xen keî: thäng säúmaûng dung dëch luän låïn hån thäng säú maûng dung mäi (âæåìng kênh nguyãn tæíhoìa tan luän låïn hån läùhäøng).

- Trong dukkh

Hçnh1.23 - Sæûxä lãûch maûng trong dung dëch ràõn

a)Trong dung dëch ràõn xen keîb)Trong dung dëch ràõn thay thãúkhi rht> rdm

c)Trong dung dëch ràõn thay thãúkhi rht< rdm

b - Liãn kãút váùn laìliãn kãút kim loaûi. Do váûy dung dëch ràõn váùn giæîâæåüc tênh deío giäúngnhæ kim loaûn coìn deío hån caíkeîm)

c - Thaình pháön hoïa homaûng.d - Tênh cháút biãún âäøi nhiãöu : âäüdeío, âäüdai, hãûsäúnhiãût âäüâiãûn tråígiaím, âiãûn tråí,

âäübãön, âäücæïng tàng lã

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Do caïc âàûc tênh trãn nãn dung dëch ràõn laìcå såícuía caïc håüp kim kãút cáúu duìng trongcå khê. Trong caïc håüp kim naìy pha cå baín laìdung dëch ràõn, noïchiãúm xáúp xè 90%, coï træåìng håüp âãún 100%.1.3.3.Pha trung gian :

Trong caïc håüp kim háöu nhæ khäng coïloaûi håüp cháút hoïa hoüc hoïa trë thæåìng. Caïc håüpiaín âäöpha noï

ûi :

nh. ình pháön, âäücæïng cao, tênh doìn låïn.

khi hçnh thaình laìphaín æïng toía nhiãût.ng håüp kim coïnhæîng âàûc âiãøm khaïc våïi håüp cháút hoïa hoüc

-Khäng tuán theo quy luáût hoïa trë.

cháút hoïa hoüc täön taûi trong håüp kim thæåìng goüi laìpha trung gian vç trãn gnàòm åívë trê giæîa vaìtrung gian cuía caïc dung dëch ràõn åíhai âáöu muït.1-Khaïi niãûm vaìphán loa

Caïc håüp cháút hoïa hoüc taûo thaình theo quy luáût hoïa trë thæåìng coïcaïc âàûc âiãøm sau :- Coïmaûng tinh thãøphæïc taûp vaìkhaïc hàón maûng nguyãn täúthaình pháön-Luän luän coïmäüt tyílãûchênh xaïc giæîa caïc nguyãn täúvaìâæåübiãøu diãùn båíi cäng

thæïc hoïa hoüc nháút âë-Tênh cháút khaïc hàón caïc nguyãn täútha

- Coïnhiãût âäünoïng chaíy xaïc âënh,Caïc pha trung gian trotheo hoïa trë, âoïlaì:

-Khäng coïthaình pháön chênh xaïc.- Coïliãn kãút kim loaûi.

Caïc pha trung gian trong håp kim thæåìng gàûp laì: pha xen keî, pha âiãûn tæí, pha La ves,phaσ ...2-Pha xen keî:

åìng kênh nguyãn tæíphi kim loaûi, dK - âæåìng kênh nguyãn

eîvaìo läùhäøng trong maûng. Chuïng coïcängthæïc

a

aìcäng thæïc phæïc taûp hån6 (Cr23C6).

æïng låïn (2000 5000 HV), coïtênh doìn låïn. Chuïng coïvai troìráút låïn trong

Hum-Rozãri) : ön cuía noï

oaûi chuyãøn tiãúp : Fe,

ïa trë hai, ba, bäún :Be, Mg, Zn, Cd, Al, Si, Sn.

Laìpha taûo nãn giæîa caïc kim loaûi chuyãøn tieïp (Fe, Cr, Mo, W...) coïâæåìng kênhnguyãn tæílåïn våïi caïc phi kim loaûi (H, N, C...) coïâæåìng kênh nguyãn tæíbeï. Kiãøu maûngcuía pha xen keîâæåüc xaïc âënh theo quan hãûgiæîa âæåìng kênh nguyãn tæíkim loaûi vaìphikim loaûi :

- Nãúu d A/dK < 0,59 (d A - âætæíkim loaûi) thç pha xen keîcoïcaïc kiãøu maûng âån giaín : tám khäúi, tám màût, saïu phæångxãúp chàût... Caïc nguyãn tæíphi kim loaûi xen k

âån giaín nhæ : K4 A (Fe4 N), K2 A (W2C), KA (NbC, NbH, TiC), KA2 (TiH2). Våïi Klaìkim loaûi, A laìphi kim lo ûi.

- Nãúu d A/dK > 0,59 pha xen keîseîcoïkiãøu maûng phæïc taûp vK3 A (Mn3C), K7 A3 (Cr7C3), K23 AÂàûc âiãøm cuía pha xen keînoïi chung laìcoïnhiãût âäüchaíy ráút cao (thæåìng > 30000C)

vaìcoïâäüc ÷viãûc náng cao tênh chäúng maìi moìn vaìchëu nhiãût cuía håüp kim.3-Pha âiãûn tæí(

Laìpha trung gian coïcáúu taûo phæïc taûp, taûo nãn båíi hai kim loaûi. Thaình phánhæ sau :

-Nhoïm mäüt : gäöm caïc kim loaûi hoïa trë mäüt Cu, Ag, Au vaì kim l

Ni, Co, Pt, Pd.- Nhoïm hai : caïc kim loaûi ho

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Näöng âäüâiãûn tæíN coïgiaïtrë xaïc âënh laì3/2, 21/13 vaì7/4 (21/14, 21/13, 21/12).äùi

ìphaM giaïtrë näöng âäüâiãûn tæíæïng våïi mäüt kiãøu maûng tinh thãø. Vê duû:

-N = 3/2 la β våïi kiãøu maûng láûp phæång tám khäúi, hay láûp phæång phæïc taûp,hay saïu phæång (Cu5Sn, Cu5Si).

- N = 21/13 laìphaγ våïi kiãøu maûng láûp phæång phæïc taûp (Cu31Sn8).- N = 7/4 laìphaε våïi kiãøu maûng saïu phæång xãúp chàût (AgCd ).34-Pha Laves:

La pha taûo nãn båíi hai nguyãn täú(A, B), coïtyílãûâæåìng kênh nguyãn tæíd A/dB =1,2(tyílãûnaìy coïthãøbiãún âäøi trong phaûm vi 1,1÷ 1,6), coïcäng thæïc AB2, kiãøu maûng saïuphæång xãúp chàût (MgZn2) hay láûp phæång tám màût (MgCu2).

Trong håüp kim coïthãøcoìn gàûp caïc pha :σ , λ , δ , µ ... Tuy nhiãn caïc loaûi pha naìyh quan troüng cuía caïc pha trung gian laìcæïng vaìdoìn. Vç váûyêt phäøbiãún. Mäüt âàûc tên

khäng bao giåìngæåìi ta duìng håüp kim chè coïmäüt pha laìpha trung gian. Tyílãûcuía chuïngtrong caïc håüp kim thäng thæåìng < 10% (coïkhi âãún 20÷ 30%), âáy laìcaïc pha caín træåütlaìm tàng âäübãön, âäücæïng.1.3.4.Häùn håüp cå hoüc :

Khaïnhiãöu træåìng håüp, håüp kim coïtäøchæïc hai hay nhiãöu pha : hai dung dëch ràõn,ian... Cáúu taûo nhæ váûy goüi laìhäùn håüp cå hoüc. Trãn täøchæïc

aïc pha khaïc nhau trong häùn håüp cå hoüc. Hai træåìng håüp

ình pháön cuía hãûåítraûng thaïi cán bàòng.âuïng vaìphuìhåüp våïi håüp kim åítraûng

goaìi ( nhiãût âäüvaìaïp suáút). Tuy nhiãn caïc yãúu täúnaìy phuûthuäücláùn nhau. Báûc tæûdo la ãúu täúâäüc láûp coïthãøthay âäøi âæåüc trong phaûm vinháút

äúcáúu tæíCom on nt) a ï:

ç váûy cäng thæïc cuía noïlaì:F = C - P + 1

dung dëch ràõn vaìpha trung gtãúvi ta phán biãût âæåüc ráút roîcâiãøn hçnh cuía häùn håüp cå hoüc laìcuìng tinh vaìcuìng têch.1.4.GIAÍN ÂÄÖPHA CUÍA HÅÜP KIM HAI CÁÚU TÆÍ:1.4.1.Caïc khaïi niãûm cå såí:1-Khaïi niãûm vãögiaín âäöpha :

Ta biãút ràòng khi thay âäøi thaình pháön vaìnhiãût âäüthç cáúu taûo pha cuía hãûhåüp kimcuîng thay âäøi theo. Âãøxaïc âënh sæûthay âäøi naìy ta duìng giaín âäöpha.

Âënh nghéa : Giaín âäöpha laìgiaín âäöbiãøu thë sæûbiãún âäøi täøchæïc pha theo nhiãût âäü vaìtha

Cáön chuïyïlaìsæûbiãún âäøi naìy chè hoaìn toaìnthaïi cán bàòng (laìm nguäüi vä cuìng cháûm), trong træåìng håüp laìm nguäüi thäng thæåìng noï seîcoïmäüt säúsai khaïc. Tuy váûy giaín âäöpha váùn laìcå såíâãøxaïc âënh cáúu truïc cuía håüpkim.2-Quy tàõc pha vaìcäng duûng (âënh luáût Gibs) :

Traûng thaïi cán bàòng cuía hãûâæåüc xaïc âënh båíi caïc yãúu täúbãn trong (thaình pháön hoïahoüc) vaìcaïc yãúu täúbãn n

ìsäúlæåüng caïc yâënh maìkhäng laìm thay âäøi säúpha cuía noï(kyïhiãûu F -freedom).Quy tàõc pha xaïc âënh mäúi quan hãûgiæîa säúpha P (phase), báûc tæûdo F vaìs

(c p e . T coF = C - P + 2.

Nhæng do viãûc nghiãn cæïu váût liãûu tiãún haình trong khê quyãøn, coïaïp suáút khäng âäøinãn säúyãúu täúbãn ngoaìi chè coìn mäüt laìnhiãût âäü. V

30



2-Cäng duûng cuía giaín âäöpha : Giaín âäöpha cuía håüp kim hai cáúu tæícoïcäng duûng ráút låïn trong thæûc tãú. Tæìgiaín âäö

Th h tàõc âoìn báøy : Tæìba âiãøm biãøuaìâäüdaìi maìâäüdaìi cuía

-------------------------------

hiãût âäüchaíy, nhiãût âäüchuyãøn biãún pha cuía caïc håüp kim, tæìâoïxaïc âënh âæåüc

cáúu tæíkhäng coïâa hçnh :1-G

:

ía A vaìB, A vaìB. Säúpha låïn

íng kãút thuïc kãút tinh.

àòm bãn traïi âiãøm Egoüi im coïthaình pháön nàòm bãn phaíiâiãøm oüi laì håüp

Ícao hån nhiãût âäüæïng våïi âiãøm 0 : håüp kim hoaìn toaìn åítraûng thaïi loíng (L).

h pháöntaûi1

pha coïthãøxaïc âënh âæåüc :- Cáúu taûo pha cuía hãûhåüp kim taûi caïc nhiãût âäüvaìthaình pháön khaïc nhau. Tæìcáúu taûo

pha ta coïthãøsuy âoaïn tinh cháút cuía tæìng håüp kim cuûthãø.- aìn pháön vaìtyílãûcaïc pha cuía håüp kim bàòng quydiãùn håüp kim (thaình pháön vaìhai pha) taûo ra hai âoaûn thàóng mmäùi âoaûn biãøu thë tyílãûcuía pha âäúi diãûn trong håüp kim. Cuûthãønhæ sau :

Læåüng pha traïi Âäüdaìi âoaûn thàóng phaíi------------------------ =Læåüng pha phaíi Âäüdaìi âoaûn thàóng traïi

- Nnhiãût âäüreìn, caïn, âuïc...

- Caïc chuyãún biãún pha, dæûâoaïn âæåüc caïc täøchæïc taûo thaình åítraûng thaïi khäng cánbàòng...1.4.3.Giaín âäöpha håüp kim hai

iaín âäöpha hai cáúu tæíkhäng hoìa tan vaìo nhau, khäng taûo thaình pha trung gian(giaín âäöloaûi 1)

Säúcáúu tæí: A vaìB (C = 2)Caïc pha coïthãøtaûo thaình : loíng (L) hoìa tan vä haûn cu

nháút PMAX= 3 AEB laìâæåìng loíng : taûi nhiãût âäüæïng våïi âæåìng loíng håüp kim bàõt âáöu kãút tinh. ÅÍ

cao hån âæåìng loíng håüp kim hoaìn toaìn åítraûng thaïi loíng.CED laìâæåìng âàûc : taûi nhiãût âäüæïng våïi âæåìng âàûc håüp kim loTháúp hån nhiãût âäünaìy håüp kim åítraûng thaïi ràõn. Trong khoaíng nhiãût âäügiæîa âæåìng loíngvaìâæåìng âàûc laìquaïtrçnh noïng chaíy hay kãút tinh cuía håüp kim, täön taûi âäöng thåìi caípharàõn vaìloíng. Våïi loaûi giaín âäönaìy CED coìn goüi laìâæåìng cuìng tinh.

E goüi laìâiãøm cuìng tinh (eutectic). Caïc håüp kim coïthaình pháön nlaìhåüp kim træåïc cuìng tinh (hypoeutectic). Caïc håüp k

E goüi laìhåüp kim sau cuìng tinh (hypereutectic). Håüp kim coïthaình pháön taûi E gkim cuìng tinh. Trong thæûc tãúhãûPb - Sb thuäüc loaûi giaín âäönaìy.

a - Quaïtrçnh kãút tinh cuía håü p kim træåïc cuìng tinh : - Å- Laìm nguäüi tæì0 âãún 1: âáy laìquaïtrçnh nguäüi cuía håüp kim loíng (L↓).- Taûi nhiãût âäüæïng våïi âiãøm 1: tæìhåüp kim loíng kãút tinh ra tinh thãøA (thaìn’)- Laìm nguäüi tæì1 âãún 2 : tinh thãøA sinh ra ngaìy caìng nhiãöu, håüp kim loíng caìng

ngaìy caìng êt âi vaìthaình pháön cuía noïbiãún âäøi theo âæåìng tæì1 ÷ E (giaìu B hån).-Taûi nhiãût âäüæïng våïi âiãøm ìng coïthaình pháön taûi E seî

kãút tinh âäöng thåìi ra A vaìB cuìng mäüt luïc, täøchæïc naìy goüi laìtäøchæïc cuìng tinh. Quaï

çnh naìy goüi laìchuyãøn biãún cuìng tinh (eutectic), xaíy ra taûi nhiãût âäükhäng thay âäøi.LE → (A + B) t0 = const

2 : pháön håüp kim loíng cuäúi cu

tr

32



üp kim ràõn, khäng xaíy ra chuyãøn

aìn giäúng nhæ håüp kim træåïcuìng út tinh ra tinh thãøB træåïc vaìpháön loíngoìn

uía håü p kim cuìng tinh

coïgiaín âäöloaûi 1 kãút tinh theo thæïtæûsau : træåïc tiãn pha íng cáúu tæínguyãn cháút træåïc, laìm cho pha loíng ngheìo cáúu tæí

cuìng tinh chiãúm 100%. Ta coi âoaûn EF bàòng 100% (Ang song våïi EF seîchè ra tè lãûcuía täøchæïc cuìng tinh tæång æïng

ìm ïa

õn, khäng xaíy ra chuyãøn

aìn giäúng nhæ håüp kim træåïcuìng út tinh ra tinh thãøB træåïc vaìpháön loíngoìn

uía håü p kim cuìng tinh

coïgiaín âäöloaûi 1 kãút tinh theo thæïtæûsau : træåïc tiãn pha íng cáúu tæínguyãn cháút træåïc, laìm cho pha loíng ngheìo cáúu tæí

cuìng tinh chiãúm 100%. Ta coi âoaûn EF bàòng 100% (Ang song våïi EF seîchè ra tè lãûcuía täøchæïc cuìng tinh tæång æïng

ìm ïa

0

11’2

3

Hçnh1.26 -Giaín âäöpha loaûi 1, daûng täøng quaït (a), hãûPb-Sb (b)

- Laìm nguäüi tæì2 âãún 3 laìquaïtrçnh nguäüi cuía håbiãún naìo khaïc. Täøchæïc nháûn âæåüc åínhiãût âäüthæåìng laìA + (A +B). Caïc tinh thãøA kãúttinh ra træåïc coïkêch thæåïc thä to hån cuìng tinh (A + B).

b - Quaïtrçnh kãút tinh cuía håü p kim sau cuìng tinh :

biãún naìo khaïc. Täøchæïc nháûn âæåüc åínhiãût âäüthæåìng laìA + (A +B). Caïc tinh thãøA kãúttinh ra træåïc coïkêch thæåïc thä to hån cuìng tinh (A + B).

b - Quaïtrçnh kãút tinh cuía håü p kim sau cuìng tinh :- Quaïtrçnh kãút tinh cuía håüp kim sau cuìng tinh hoaìn to- Quaïtrçnh kãút tinh cuía håüp kim sau cuìng tinh hoaìn to

c tinh, nhæng chè khaïc laìtæìhåüp kim loíng seîkãc tinh, nhæng chè khaïc laìtæìhåüp kim loíng seîkãc laûi seîngheìo B âi khi nhiãût âäütiãúp tuûc giaím xuäúng.

- Täøchæïc nháûn âæåüc åínhiãût âäüthæåìng laìB + (A + B).c - Quaïtrçnh kãút tinh c

c laûi seîngheìo B âi khi nhiãût âäütiãúp tuûc giaím xuäúng.- Täøchæïc nháûn âæåüc åínhiãût âäüthæåìng laìB + (A + B).c - Quaïtrçnh kãút tinh c

Håüp kim naìy coïthaình pháön æïng våïi âiãøm E. Khi laìm nguäüi âãún nhiãût âäüæïng våïiâiãøm E håüp kim loíng seîkãút tinh âäöng thåìi ra (A + B) cuìng mäüt luïc vaìsaín pháøm cuäúicuìng laìcuìng tinh (A + B).

Nháûn xeït : Caïc håüp kim

Håüp kim naìy coïthaình pháön æïng våïi âiãøm E. Khi laìm nguäüi âãún nhiãût âäüæïng våïiâiãøm E håüp kim loíng seîkãút tinh âäöng thåìi ra (A + B) cuìng mäüt luïc vaìsaín pháøm cuäúicuìng laìcuìng tinh (A + B).

Nháûn xeït : Caïc håüp kimlo kãút tinh ra mäüt trong hailo kãút tinh ra mäüt trong hainaìy vaìbiãún âäøi thaình pháön âãún âiãøm cuìng tinh E. Âãún âáy pha loíng coìn laûi seîkãút tinhra hai cáúu tæícuìng mäüt luïc.

d - Tam giaïc Tam man :Trong caïc hãûhåüp kim coïgiaín âäöloaûi 1 ta veîthãm mäüt tam giaïc phuûâãøxaïc âënh tyí

lãûcuía täøchæïc cuìng tinh cuîng nhæ caïc cáúu tæínguyãn cháút mäüt caïch dãùdaìng æïng våïi caïcthaình pháön khaïc nhau. Tam giaïc naìy goüi laìtam giaïc Tam - man (do Tam - man ngæåìiÂæïc âæa ra). Taûi âiãøm E täøchæïc

naìy vaìbiãún âäøi thaình pháön âãún âiãøm cuìng tinh E. Âãún âáy pha loíng coìn laûi seîkãút tinhra hai cáúu tæícuìng mäüt luïc.

d - Tam giaïc Tam man :Trong caïc hãûhåüp kim coïgiaín âäöloaûi 1 ta veîthãm mäüt tam giaïc phuûâãøxaïc âënh tyí

lãûcuía täøchæïc cuìng tinh cuîng nhæ caïc cáúu tæínguyãn cháút mäüt caïch dãùdaìng æïng våïi caïcthaình pháön khaïc nhau. Tam giaïc naìy goüi laìtam giaïc Tam - man (do Tam - man ngæåìiÂæïc âæa ra). Taûi âiãøm E täøchæïc+ B), vç váûy caïc âæåìng so+ B), vç váûy caïc âæåìng sotrong caïc håüp kim. Tæång tæûnhæ váûy ta hoaìn toaìn coïthãøxaïc âënh tyílãûcaïc cáúu tæíA vaì B tæång æïng trong caïc håüp kim.

e - Thiãn têch vuìng :

trong caïc håüp kim. Tæång tæûnhæ váûy ta hoaìn toaìn coïthãøxaïc âënh tyílãûcaïc cáúu tæíA vaì B tæång æïng trong caïc håüp kim.

e - Thiãn têch vuìng : Caïc håüp kim coïgiaín âäöloaûi 1 thæåìng xaíy ra thiãn têch vuìng khi kãút tinh, âàûc biãût laì

khi la nguäüi cháûm (thiãn têch vuìng laìsæûkhaïc nhau vãöthaình pháön ho hoüc giæîa caïc

vuìng khaïc nhau cuía váût âuïc)

Caïc håüp kim coïgiaín âäöloaûi 1 thæåìng xaíy ra thiãn têch vuìng khi kãút tinh, âàûc biãût laì khi la nguäüi cháûm (thiãn têch vuìng laìsæûkhaïc nhau vãöthaình pháön ho hoüc giæîa caïc

vuìng khaïc nhau cuía váût âuïc)

33



. Vê duû: Hãûhåüp kim Pb - Sb nãúu chç kãút tinh ra træåïc noïseîchçm xuäúng âaïy khuänâuïc (γ = 11,34 g/cm2). Stibi nãúu kãút tinh ra træåïc thç noïseînäøi lãn trãn(γ = 6,69g/cm2).Do váûy phêa trãn váût âuïc giaìu Sb, phêa dæåïi giaìu Pb.

Tuy nhiãn hiãûn tæåüng thiãn têch vuìng coïthãøkhàõc phuûc âæåüc bàòng caïch laìm nguäüi

áût nhanh âãøkhäng këp xaíy ra hiãûn tæåüng chçm näøi cuía caïc tinh thãøhay cho vaìo håüpim loíng mäüt cháút âàûc biãût noïseîtaûo ra bäükhung xæång træåïc (tyítroüng håüp kim íng), chuïng lå læíng trong håüp kim loíng ngàn caín quaïtrçnh thiãn têch.

oïthãøtaûo thaình : håüp kim loíng hoìa tan vä haûn cuía A vaìB, dung dëch ràõnoìa tan vä haûn cuía A vaìB la

thk ≈lo

A BE

F Hçnh1.27 - Tam giaïc Tamman 2-Giaín âäöpha hai cáúu tæíhoaìn toaìn hoìa tan vaìo nhau, khäng taûo thaình pha trung gian (giaín âäöloüai 2) :

Säúcáúu tæí: A vaìB (C = 2)Säúpha ch ì α (Pmax= 2).

Âæåìng AmB goüi laìâæåìng loíng, âæåìng AnB goüi laìâæåìng âàûc. HãûCu - Ni coïgiaínäöloaûi naìy.

våïi 0 håüp kim täön taûi åítraûng thaïi loíng.

â

Hçnh1.28-Giaín âäöpha loaûi 2, daûng täøng quaït (a), hãûCu-Ni (b)

01

1’2’2

3

a - Xeït quaïtrçnh kãút tinh cuía mäüt håü p kim cuûthãø(håü p kim 1)- Taûi nhiãût âäüæïng

34



- Laìm nguäüi tæì0 - 1 : quaïtrçnh nguäüi cuía håüp kim loíng.- Taûi nhiãût âäüæïng våïi âiãøm 1 tæìhåüp kim loíng kãút tinh ra dung dëch ràõn hoìa tan vä

haûn cuía A vaìB laì α .- Laìm nguäüi trong khoaíng nhiãût âäütæì1 âãún âiãøm 2 dung dëch ràõn α sinh ra ngaìy

ì1 - 2', håüp kim loíng ngaìycaìng nhiãöu, thaình pháön hoïa hoüc cuía noïbiãún âäøi theo âæåìng tæcaìng êt âi vaìthaình pháön hoïa hoüc biãún âäøi tæì1' - 2.- Taûi nhiãût âäüæïng våïi âiãøm 2 håüp kim loíng hãút.- Laìm nguäüi tæì2 - 3 laìquaïtrçnh nguäüi cuía dung dëch ràõn α .

Nháûn xeït : Caïc håüp kim coïgiaín âäöloaûi 2 coïquy luáût kãút tinh nhæ sau : nãúu ta láúy âånvë laìcáúu tæícoïnhiãût âäünoïng chaíy cao hån thç âáöu tiãn tæìhåüp kim loíng kãút tinh ra dung

úu tæínaìy âi. Nhæng nãúu

aìm nguäüi thäng thæåìng (nguäüi

hiãn têch nhaïnh cáy (hay thiãn têch trong baín thán haût). Khàõc phuûcuíkhuãúch taïn sau khi âuïc.

ûn vaìo nhau, khäng taûo thaình pha trung gian(giaín âä

Säúc u

dëch ràõn giaìu cáúu tæínaìy hån, do váûy pha loíng coìn laûi seîngheìo cálaìm nguäüi cháûm thç dung dëch ràõn taûo thaình biãún âäøi thaình pháön theo hæåïng ngheìo cáúutæínaìy vaìcuäúi cuìng âaût thaình pháön håüp kim.

b - Thiãn têch nhaïnh cáy (thiãn têch trong baín thán haût):Håüp kim coïgiaín âäöloaûi 2 khi kãút tinh taûi mäùi nhiãût âäükhaïc nhau, thaình pháön hoïahoüc cuía dung dëch ràôn cuîng khaïc nhau. Do âoï úbàòng caïch lnhanh) haût kim loaûi âuïc taûo thaình seîkhäng âäöng nháút vãöthaình pháön hoïa hoüc. Hiãûntæåüng naìy goüi laìtbàòng caïch laìm nguäüi cháûm hay3-Giaín âäöpha hai cáúu tæíhoìa tan coïha

öloaûi 3) :áú tæí: A vaìB (C = 2)

Säúpha coïthãøtaûo thaình : ( PMax= 3)Håüp kim loíng hoìa tan vä haûn cuía A vaìBα - dung dëch ràõn cuía B hoìa tan coïhaûn trong cáúu tæíA, A(B)

β - dung dëch ràõn cuía A hoìa tan coïhaûn trong cáúu tæíB, B(A)Âæåìng AEB laìâæåìng loíng, ACDB laìâæåìng âàûc, CED laìâæåìng cuìng tinh. CF laì

ínvaìlo

âæåìng giåïi haûn hoìa tan cuía B trong cáúu tæíA åítraûng thaïi ràõn, DG laìâæåìng giåïi haûn hoìatan cuía A trong B åí traûng thaïi ràõn. Âiãøm E laìâiãøm cuìng tinh. Hãûhåüp kim Ag - Cu vaì Pb - Sn coïgiaín âäöloaûi naìy.Cuîng tæång tæûnhæ giaín âäöloaûi 1, nhiãût âäüchaíy cuía cáúu tæíbáút kyìseîgiaím âi nãúu âaî

âæåüc thãm cáúu tæíthæïhai vaìo. Giaín âäöloüai 3 gäöm nhæ täøng håüp cuía hai gia âäöloaûi 1aûi 2. Coïthãøchia caïc håüp kim cuía hãûthaình ba nhoïm sau :a- Nhoïm chæïa ráút êt cáúu tæíthæïhai (coïthaình pháön nàòm bãn traïi F vaìbãn phaíi G),

quaïtrçnh kãút tinh giäúng giaín âäöloaûi 2, saín pháøm nháûn âæåüc laìdung dëch ràõn α vaì β .b - Nhoïm chæïa mäüt læåüng haûn chãúc úu tæíthæï2 (thaìn ph ön nàòm trong khoaíng Fá h á ÷C'

vaìG÷D'), ban âáöu kãút tinh ra dung dëch ràõn, nhæng khi nhiãût âäütiãúp tuûc giaím âi th úpån ìng CF vaìDG thç do læåüng cáúu tæíhoìa tan laìquaïbaîo hoìa nãn tiãút ra læåüng cáúu tæí æìa dæåïi daûng dung dëch ràõn thæïcáúp (

áh âæåth α thæìa B tiãút ra β II, β thæìa A tiãút raα II). Taeït quaïtrçnh kãút tinh cuía håüp kim I :x

35



A

C

F C’

E

L

E’

B

D

D’ G100%A 100%B

%B

L+α L+β

α

α + β I I

α+βII+(α+β)

( α + β ) β+αII

+(α+β) β + α

I I

β

I II11’

11’

23

4

2

3

2’

- Taûi nhiãût âäüæïng våïi 0 : håüp kim å Hinh 1.29-Giaín âäöpha loaûi 3 daûng täøng quaït (a), hãûPb-Sn (b)

ítraûng thaïi loíng- Laìm nguäüi tæìnhiãût âäüæïng våïi âiãøm 0 âãún 1, quaïtrçnh nguäüi cuía håüp kim loíng.- Taûi nhiãût âäüæïng våïi âiãøm 1, tæìhåüp kim loíng kãút tinh ra dung dëch ràõn α , coï

thaình pháön xaïc âënh taûi âiãøm 1'.- Laìm nguäüi tæìnhiãût âäüæïng våïi âiãøm 1 âãún âiãøm 2, dung dëch ràõn α sinh ra ngaìy

caìng k loíng ngaìy caìng êtâi, t

d d ch ràõn

nhiãöu, thaình pháön cuía noïbiãún âäøi theo âæåìng tæì1' - 2, håüp imhaình pháöm cuía noïbiãún âäøi theo âæåìng tæì2 - 2'.

- Taûi nhiãût âäüæïng våïi âiãøm 2 håüp kim loíng hãút.- Laìm nguäüi tæì2 âãún 3 laìquaïtrçnh nguäüi cuía ung ë α .

ìa- Taûi nhiãût âäüæïng våïi âiãøm 3 do læåüng hoìa tan cuía B vaìo A laìquaïbaîo hoìa nãn B

thæ âæåüc tiãút ra dæåïi daûng dung dëch ràõn β II(α → β II)- Taûi nhiãût âäüthæåìng saín pháøm nháûn âæåüc laì α + β II

c - Nhoïm chæïa mäüt læåüng låïn cáúu tæíthæïhai (coïthaình pháön nàòm trong khoaíng÷D') aC' b n âáöu kãút tinh ra dung dëch ràõn (α hay β ), pha loíng coìn laûi biãún âäøi thaình

áúp hån âæåìng CF vaìDG cuîng coïquaïtrçnh tiãút ra cáúu tæíhoìa tan thæìa dæåïi daûngpháön theo âæåìng loíng âãún âiãøm E vaìkãút tinh ra täøchæïc cuìng tinh. Khi nhiãût âäühaû xuäúng th β II vaì α II.

36



Quaïtrçnh kãút tinh cuía nhoïm naìy giäúng giaín âäöloaûi 1. Xeït quaïtrçnh kãút tinh cuía håüpkim II.

guäüi tæìnhiãût âäüæïng våïi âiãøm 0 âãún diãøm 1, laìquaïtrçnh nguäüi cuía håüp kim- Taûi nhiãût âäüæïng våïi âiãøm 0 håüp kim åítraûng thaïi loíng- Laìm n

loíng.- Taûi nhiãût âäüæïng våïi âiãøm 1 tæìhåüp kim loíng kãút tinh ra dug dëch ràõn α coïthaìnhpháön taûi 1'.

- Laìm nguäüi tæìnhiãût âäüæïng våïi âiãøm 1 âãún âiãøm 2 dung dëch ràõn α sinh ra ngaìycaìng nhiãöu, thaình pháön cuía noïthay âäøi theo âæåìng tæì1' - C. Håüp kim loíng ngaìy caìng êtâi, thaình pháön cuía noïthay âäøi tæì1 - E.

k loíng coìn laûi coïthaình pháön taûi E seîkãút tinh- Taûi nhiãût âäüæïng våïi âiãøm 2, håüp imâäöng thåìi ra hai dung dëch ràõn α C vaì β D cuìng mäüt luïc. Quaïtrçnh naìy diãùn ra taûi nhiãûtâäükhäng âäøi.

L → (E α C + β D)- Laìm nguäüi tæ âäüæïng våïi â ìnhiãût iãøm 2 âãún 3 do læåüng cáúu tæíhoìa tan laìquaïbaîohoìa nãn coïquaïtrçnh tiãút ra β II tæì α vaì α II. tæì β . Tuy nhiãnα II. âæåüc tiãút ra tæì β trong cuìng tinh, nàòm láùn läün våïi α C nãn khäng nhçn tháúy âæåü ûy täøchæïc nhác. Do vá ûnâæåüc åínhiãût âäüthæåìng laì α + β II + (α + β ).

haình pháön xaïcënh vaìkhäng thãøhoìa tan thãm cáúu tæíA, B. Hãûhåüp kim Mg - Si thuäüc loaûi naìy.

Nghiãn cæïu quaïtrçnh kãút tinh cuía håüp kim coïgiaín âäöloaûi naìy ta âæa vãönghiãn cæïuai giaín âäöpha loaûi 1 laìA-H vaìH-B (H âæåüc xem laìmäüt cáúu tæíâäüc láûp)

4-Giaín âäöpha hai cáúu tæíhoaìn toaìn khäng hoìa tan vaìo nhau, taûo thaình håü p cháút hoïahoüc äøn âënh (giaín âäöloaûi 4) :

Caïc cáúu tæí: A vaìB (C = 2)Caïc pha coïthãøtaûo thaình : håüp kim loíng, cáúu tæíA, B vaìhåüp cháút hoïa hoüc cuía chuïng

laìAmBn (kyïhiãûu laìH). Håüp cháút hoïa hoüc H coïnhiãût âäünoïng chaíy riãng, tâ h

5-Quan hãûgiæîa daûng giaín âäöpha vaìtênh cháút cuía håü p kim :Caïc loaûi giaín âäöpha khaïc nhau coïmäúi quan hãûgiæîa daûng cuía giaín âäövaìtênh cháút

cuía håüp kim hoaìn toaìn khaïc nhau. Ta biãút ràòng pha thaình pháön laìpha taûo nãn täøchæïc

Hçnh1.30 -Giaín âäöpha loaûi 4, daûng täøng quaït (a), hãûMg-Cu (b)

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cuía håüp kim. Khi håüp kim coïtäøchæïc mäüt pha thç pha thaình pháön duy nháút âoïâäöng nháútvåïi håüp kim, tæïc laìtênh cháút cuía noïchênh laìtênh cháút cuía håüp kim. Træåìng håüp coïtäø

tênh cháút cuía cuía håüp kim laìsæûtäøng håüp tênh cháút cuía caïc phaaìn

nh cháút cuía tinh thãøA vaì öu âãún tinh cháút

cuía

y luáût báûc nháút.

ç âäüchaíy loaîng cao, nhiãût âäünoïng chaíy

tháúp íng nhiãût âäüêt gáy co ngoït.

quan hãûgiæîa tênh cháút vaìthaình pháön theo quy luáût báûc hai.Âæå n

ình pháön cháút hoìa tan.

aínàng âiãön âáöy khuän khäng cao, khoaíng âäng thæåìng låïn.

oüt xáúu vç âäübãön, âäücæïng cao, deío phoi khoïgaîy ...

loaûi trãn.

öpha Fe - C (Fe - Fe3C) :ng laìcaïc váût liãûu chuíyãúu sæíduûng trong ngaình cå khê. Cåísåíâãønghiãn

a âaîluyãûn âæåüc sàõt våïigæåìi ta thæåìng nghiãn cæïu våïi sàõt coï

a ãn cháút kyîthuáût (sàõt am kä) ïcå tênh khaïcao, cuûthãønhæ sau :

-Giåïi haûn bãön keïo :

chæïc gäöm nhiãöu pha thçth h pháön. Ta seîxem xeït cuûthãømäúi quan hãûgiæîa daûng cuía giaín âäöpha våïi tênh cháút

cuía håüp kim nhæ thãúnaìo.a - Giaín âäöloaûi 1 :- Cå lyïtênh : Tênh cháút cuía håüp kim laìtrung gian giæîa tê

tinh thãøB, tæïc laìtinh thãønaìo coïtyílãûcaìng låïn thç seîaính hæåíng caìng nhiãnoï. Cuûthãønhæ sau :

Tênh cháút håüp kim = %A X t/c A + %B X t/c BTênh cháút cuía håüp kim phuûthuäüc vaìo thaình pháön theo qu

-Tênh cäng nghãû:* Tênh âuïc cuía håüp kim noïi chung täút v

, kãút tinh trong mäüt khoa* Tênh cháút gia cäng aïp læûc khäng cao.* Tênh gia cäng càõt goüt täút, phoi dãùgaîy.b - Giaín âäöloaûi 2 :- Cå lyïtênh : Mäúi

ìng cong biãøu diãùn coïcæûc âaûi taûi 50% thaình pháön, âäübãön vaìâäücæïng âãöu cao håcáúu tæíthaình pháön. Âiãûn tråítàng maûnh theo tha

- Tênh cäng nghãû:* Tênh âuïc xáúu vç kh

* Tênh gia cäng aïp læûc täút vç khaïdeío dai.* Tênh gia cäng càõt gc - Giaín âäöloaûi 3 :Mäúi quan hãûnaìy laìtäøng håüp cuía haid- Giaín âäöloaûi 4 :Mäúi quan hãûgiæîa tênh cháút vaìthaình pháön coïdaûng âæåìng thàóng vaìâiãøm cæûc âaûi æïng

våïi thaình pháön cuía håüp cháút hoïa hoüc H.1.4.4.Giaín âä

Theïp vaìga

cæïu vaìnhiãût luyãûn chuïng laìgiaín âäöpha Fe -C. Vç váûy ta cáön phaíi nghiãn cæïu kyîcaìnggiaín âäönaìy.1-Cáúu tæísàõt :

Sàõt laìnguyãn täúcoïkhaïnhiãöu trong tæûnhiãn. Hiãûn taûi ngæåìi tâäüsaûch 99,99999% Fe. Trong thæûc tãúsaín xuáút nlæåüng chæïa 99,8 - 99,9%. Sàõt n ìy goüi laìsàõt nguya- Cå tênh :Sàõt laìnguyãn täúco σ b = 250 MN/m2 (MPa)

- Giåïi haûn chaíy quy æåïc :σ 0,2= 120MN/m2

- Âäügiaîn daìi tæång âäúi : δ % = 50

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- Âäüthàõt tyíâäúi :ψ % Hçnh 1.31-Tênh cháút cuía váût liãûu vaìgiaín âäöpha.

= 85- Âäüdai va âáûp : ak = 3000 Kj/m2

- Âäücæïng HB = 80b - Tênh âa hçnh cuía sàõt :

Sàõt laìkim loaûi coïtênh âa hçnh, noïcoïhai kiãøu maûng tinh thãøåícaïc khoaíng nhiãût âäü

khaïc nhau :- Maûng láûp phæång tám khäúi täön taûi åínhiãût âäü:

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+ Nhoíhån 911oC goüi laìsàõt an pha coïa = 2,68 Kx. Dæåïi 768oC coïtæìtênh, caohån nhiãût âäünaìy máút tæìtênh. Taûi nhiãût âäücao hån 768oC goüi laìsàõt bã ta, coïa = 2,90Kx.

laìsàõt âen ta coïa = 2,93Kx.

ng thæûc tãúsàõt an pha hoìa tan âæåüc 0,02%C åí727oC, sàõt âen ta hoìaC. Sàõt gama hoìa tan 2,14%C åí1147OC. Ngæåìi ta cho ràòng caïc bon

ûng nháút. Våïi sàõt gama coïthãøhoìa tan täúi âa khoaíng

aûng : than âaï(vä âënh hçnh), kim cæång vaì

íng 1250oC vaìcoï âäücæïng cao khoaíng 800HB. ÅÍ nhiãût âäünhoíhånaìy máút tæìtênh. Khi hoìa tan thãm caïc nguyãn täúhåüp

ãmentit håüp kim (nguyãn täúhåüp kim thayvaìo vë t

C nãn coìn goüi laìgiaín âäöpha Fe

naìy thoaût nhçn khaïphæïc taûp, tuy nhiãn nãúu phán têch ra thçgiaín âäöpha âaînghiãn cæïu træåïc âáy. Kyïhiãûu caïc âiãøm vaì äúc tãúhoïa. Cuûthãønhæ sau :

aïc

æïng cuìng tinh (eutectie)- PSK laìâæåìng cuìng têch, taûi âáy xaíy ra phaín æïng cuìng têch (eutectoid).- SE laìgiåïi haûn hoìa tan cuía caïc bon trong sàõt gamma.

- PQ laìgiåïi haûn hoìa tan cuía caïc bon trong sàõt an pha.

+ Tæì1392oC âãún 1539oC goüi-Maûng láûp phæång tám màût täön taûi åínhiãût âäü: 911oC < to < 1392oC goüi laìsàõt

gamma, coïa = 3,56 Kx.c-Khaínàng hoìa tan caïc bon cuía sàõt :Hai loaûi maûng tinh thãøcuía sàõt coïkhaínàng hoìa tan caïc bon dæåïi daûng xen keîkhaïc

nhau. Âæåìng kênh nguyãn tæícaïc bon laì1,54Kx. Trong khi âoïläùhäøng låïn nháút trongmaûng tám khäúi coïd = 0,64Kx. Maûng láûp phæång tám màût coïsäúläùhäøng êt hån nhængkêch thæåïc laûi låïn hån, d = 1,02Kx. Vãönguyãn tàõc thç sàõt khäng thãøhoìa tan caïc bonâæåüc. Tuy nhiãn trotan 0,10%C åí1499ochui vaìo nåi coïnhiãöu sai lãûch ma

10% nguyãn tæísàõt.2-Cáúu tæícaïc bon :a- Caïc daûng täön taûi cuía caïc bon :

Trong tæûnhiãn caïc bon täön taûi dæåïi ba dgraphêt (coïcáúu taûo maûng tinh thãø). Trong håüp kim Fe - C caïc bon chè täön taûi tæûdo åí daûng graphêt (trong caïc loaûi gang coïgraphêt).b - Tæång taïc hoïa hoüc giæîa sàõt vaìcaïc bon :

Khi læåüng hoìa tan cuía caïc bon vaìo sàõt væåüt quaïgiåïi haûn cuía dung dëch ràõn thç seî taûo nãn caïc håüp cháút hoïa hoüc : Fe3C (6,67%C), Fe2C (9,67%C) vaìFeC (17,67%C). Tuy

nhiãn trong håüp kim sàõt caïc bon do chè sæíduûng åígiåïi haûn khoaíng 5%C nãn chè coïFe3Cvaìhåüp cháút naìy coïtãn laìxãmentit. Xãmentit laìpha xen keîcoïkiãøu maûng phæïc taûp, nhiãûtâäünoïng chaíy khoa217oC coïtæìtênh. Låïn hån nhiãût âäünkim (Cr, Mn, W...) dæåïi daûng thay thãúta coïx

rê cuía sàõt).3-Giaín âäöpha Fe - C (Fe - Fe3C) :a - Daûng täøng quaït cuía giaín âäöpha Fe - C :

Chuïng ta chè nghiãn cæïu giaín âäöpha chæïa 6,67%

- Fe3C. Daûng cuía giaín âäöphanoïlaìtäøng håüp cuía bäún loaûitoüa âäücuía chuïng âaîâæåüc quC âæåìng trãn giaín âäöpha :

-ABCD laìâæåìng loíng.-AÛHECF laìâæåìng âàûc.- ECF laìâæåìng cuìng tinh, taûi nhiãût âäünaìy xaíy ra phaín

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Hçnh1.32 -Giaín âäöpha Fe-C (Fe-Fe3C)

ãømÂi C% N ût âähiã oC Âiãøm %C Nhiãût âäü 0C A 0 1539 B 0,50 14990,50 1499C 4,30 1147 D 6,67 1250C 4,30 1147 D 6,67 1250

E 2,14 1147 F 6,67 1147E 2,14 1147 F 6,67 1147G 0 911 H 0,10 1499G 0 911 H 0,10 1499J 0,16 1499J 0,16 1499 K 6,67 727

6,67 0 N 0 13920,006 0

Trong öy âuícaïc chuyãøn biãún maìta âaînghiãn cæïu åípháön

c c chuyã ún sau :

K 6,67 7276,67 0 N 0 1392

0,006 0

Trong öy âuícaïc chuyãøn biãún maìta âaînghiãn cæïu åípháön

c c chuyã ún sau :

LLP 0,02 727 QP 0,02 727 QS 0,80 727S 0,80 727

b - Caïc chuyãøn biãún xaí y ra khi laìm nguäüi cháûm :giaín âäöpha Fe - Fe3C coïâá

b - Caïc chuyãøn biãún xaí y ra khi laìm nguäüi cháûm :giaín âäöpha Fe - Fe

træåïc âáy. Khi laìm nguäüi háûm coïcaï øn biãtræåïc âáy. Khi laìm nguäüi háûm coïcaï øn biã

3C coïâá

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- Chuyãøn biãún bao tinh : xaíy ra taûi nhiãût âäü1499oC trong caïc håüp kim coï0,10C %50,0÷ (tæång æïng âæåìng HJB).

δ H+ L ↔ hayB γ J δ 0,10 0,50+ L ↔ γ 0,16

Trong thæûc tãúta khäng âãøyïâãún chuyãøn biãún naìy vç noïxaíy ra åínhiãût âäüráút cao vaì håüp kim coìn mäüt pháön åítraûng thaïi loíng, noïk

häng aính hæåíng gç âãún täøchæïc theïp khi gia

4% (tæång æïng âæåìng ECF).

cäng vaìsæíduûng.- Chuyãøn biãún cuìng tinh : xaíy ra åínhiãût âäü1147oC trong caïc håüp kim coïlæåüng caïc

bon låïn hån 2,1LC ↔ (γ E 4,3+ Fe3CF) hay L (↔ γ 2,14+ Fe3C6,67)

-Chuyãøn biãún cuìng têch : xaíy ra taûi nhiãût âäü727oC, coïháöu hãút trong caïc håüp kim(âæåìng PSK).

γ S ↔ (α P + Fe3CK) hay γ 0,8↔ (α 0,02 + Fe3C6,67)dæ ra khoíi dung dëch ràõn : Xaíy ra trong dung dëch ràõn Fe- Sæûtiãút ra pha Fe3C γ

theo âæåìng ES vaìtrong Feα theo âæåìng PQ.c - Caïc täøchæïc cuía håü p kim Fe - Fe3C :

- Täøchæïc mäüt pha :* Pherit (kyïhiãûu α , F hay Feα ) : laìdung dëch ràõn xen keîcuía caïc bon trong Feα ,

coïkiãøu maûng láûp phæång tám khäúi. Laìpha deío, dai, mãöm vaìkeïm bãön, åínhiãût âäünhoí hån 768 C coïtæìtênh, cao hån nhiãût âäünaìy máút tæìtênh. Khi hoìa tan thãm caïc nguyãn täú håüp kim Mn, Si, Ni... âäü bãön cuía noïtàng lãn, âäüd

o

eío dai giaím âi vaìgoüi laìphe rit håim. Pherit laìpha täö i åínhiãû thæåìng, chiãúm tyílãûkhaïlåïn (khoaíng 90%) nãnnh khaïnhiãöu âãún cå tênh cuía håüp kim. Täøchæïc cuía noïlaìcaïc haût saïng, âa caûnh. Goüi laì he rit xuáút phaït tæìtiãúng Latinh ferum nghéa laìsàõt.

üpk n taû t âäü ≥aíp

`

*Austenit[kyïhiãûu γ , As, Feγ (C)] : laìdung dëch ràõn xen keîcuía caïc bon trongFeγ coïmaûng láûp phæång tám màût. Laìpha ráút deío vaìdai, âäücæïng tháúp. Noïkhäng coïtæì tênh vaìkhäng täön taûi åínhiãût âäütháúp hån 727oC trong håüp kim sàõt caïc bon nguyãn cháút,

chè täön taûi åídæåïi nhiãût âäünaìy trong caïc håüp kim

HÇnh 1.33-Täøchæïc tãúvi cuía ferit (a) vaìaustenit (b).

chæïa mäüt læåüng âaïng kãøMn, Ni... Tuykhäng täön taûi åínhiãût âäüthæåìng nhæng coïvai troìquyãút âënh trong biãún daûng noïng vaì

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nhiãût luyãûn theïp. Täøchæïc cuía noïlaìcaïc haût saïng coïsong tinh. Tãn goüi austenit âãøkyí niãûm nhaìváût liãûu hoüc ngæåìi Anh : Räbe Ästen.

*Xãmentit (kyïhiãûu Xã, Fe3C) : laìpha xen keîvåïi kiãøu maûng phæïc taûp, chæïa 6,67%Cvaìcoïcäng thæïc Fe3C, tæång æïng våïi âæåìng DFKL. Xãmentit laìpha cæïng, doìn, åínhiãût

âäünhoíhån 217 C coïtæìtênh, cao hån nhiãût âäünaìy máo

út tæìtênh. Cuìng våïi ferit, noïtaûo nãn

ng håüp kim loíng theo âæåìng DC khi nhiãût âäügiaím. Noïchè coïtrong

caïc håüp kim chæïa tæì0,80 âãún 2,14%C. Do ûo thaình åínhiãût âäükhäng cao làõm vaìtæìtraûng thaïi ràõn nãn kêch thæåïc nhoímën, thæåìngoïdaûng læåïi bao quanh haût peclit (austenit).

æì727oC, tháúy roînháút trong caïc håüp kim nhoí

âæåüc taûo thaình do chuyãøn biãún cuìng têch austenit thaình

caïc täøchæïc khaïc nhau cuía håüp kim Fe - C. Xãmentêt xuáút phaït tæìtãn goüi ceïment coï nghéa laìcæïng.Ta phán biãût ra bäún loaûi xãmentit :

+ Xãmentit thæïnháút : (XãI, Fe3CI) : âæåüc taûo thaình tæìhåüp kim loíng do giaímnäöng âäücaïc bon trocaïc håüp kim chæïa > 4,3%C. Do taûo thaình tæìtraûng thaïi loíng vaìåínhiãût âäücao nãn coï daûng thàóng, thä to.

+ Xãmentit thæïhai : (XãII, Fe3CII) : âæåüc taûo thaình do giaím näöng âäücaïc bontrong austenit theo âæåìng ES khi haûnhiãût âäütæì1147oC âãún 727oC, noïsinh ra trong caïc

håüp kim coï> 0,80%C vaìtháúy roînháút trongtac

+ Xãmen tit thæïba : (XãIII,, Fe3CIII) : âæåüc taûo thaình khi giaím näöng âäücaïc bontrong ferit theo âæåìng PQ khi haûnhiãût âäüt

Hçnh1.34 -Täøchæïc xãmentit 2 daûng læåïi åítheï p sau cuìng têch

hån 0,02%C. Do taûo thaình åínhiãût âäüráút tháúp nãn kêch thæåïc ráút nhoímën, säúlæåüngkhäng âaïng kãø, trong thæûc tãúta boíqua noï.

+ Xãmentit cuìng têch :peïc lit, noïcoïvai troìráút quan troüng trong caïc håüp kim sàõt caïc bon.-Caïc täøchæïc hai pha :

*Peclêt [kyïhiãûu P hay (Feα +Fe3C)] : laìhäùn håüp cå hoüc cuìng têch cuía phe rêt vaì xãmentit âæåüc taûo ra tæìchuyãøn biãún cuìng têch cuía austenit taûi 7270C. Trong peïc lêt coï

88% F vaì12% Xã. Peïc lêt khaïbãön vaìcæïng nhæng cuîng âuíâäüdeío dai âaïp æïng âæåüc caïcyãu cáöu cuía váût liãûu kãút cáúu vaìduûng cuû. Tuìy thuäüc hçnh daûng cuía xãmentêt, peïc lêt âæåüc

43



chia ra laìm hai loaûi laìpeïc lêt táúm vaìpeïc lêt haût. Nãúu xãmentit åídaûng táúm goüi laìpeïc lêttáúm, coïâäücæïng cao hån, âáy laìdaûng thæåìng gàûp trong thæûc tãú. Nãúu xãmentit åídaûng haûtgoüi laìpeïc lit haût, âäücæïng tháúp hån, dãùcàõt goüt, keïm äøn âënh. Peïc lêt haût êt gàûp trong thæûc

öu hoïa). Peïc lêt haût coïtênh äøn âënh cao

ån peïc lêt táúm. Tãn goüi peïc lêt xuáút phaït tæìpeard coïnghéa laìvàòn hay maìu xaìcæì.

tãú, chè nháûn âæåüc trong caïc âiãöu kiãûn cuûthãø(uícá

h γ 0,80→(α 0,02 + Fe3C6,67)

cuíaa íng chæïa 4,30%C taûi 1147oC. Khi laìm

ngu

*Lãâãburit [Lã hay (γ + Fe3C), (P +Fe3C)] : laìhäùn håüp cå hoüc cuìng tinh Hçnh 1.35- Täøchæïc tãúvi cuía peclit táúm (a) vaìpeclit haût (b).

austenit vaìxãmentit âæåüc t ûo thaình tæìhåüpükim loäüi dæåïi 727oC do chuyãøn biãúnγ →P nãn täøchæïc cuía lãâãburit gäöm (P + Fe3C).

L4,30 →(γ 2,14+ Fe3C6,67)Lãâãburit coïdaûng hçnh da baïo, ráút cæïng vaìdoìn nãn thæåìng goüi laìtäøchæïc da baïo.laìâãøkyíniãûm nhaìluyãûn kim ngæåìi Âæïc : Lãâãbua.

ïng

nh giåïi âãøphán chia theïp vaìgang laìâiãøm E trãn giaín âäö pha Fe-C. Càn cæïvaìovaìtheïp ta phán chia chuïng thaình nhiãöu loaûi khaïc

äöm phe rit vaìpeïc lit.

Tãn goüi lãâãburitd-Mäüt säúquy æåïc :-Theïp vaìgang :

*Theïp laìhåüp kim cuía sàtõvaìcaïc bon våïi haìm læåüng caïc bon nhoíhån 2,14%. Ngoaìira coìn coïthãm mäüt säúêt caïc nguyãn täúkhaïc : Mn, Si, P, S ...

*Gang laìhåüp kim cuía sàõt vaìcaïc bon våïi haìm læåüng caïc bon låïn hån 2,14%. Ngoaìira coìn coïthãm mäüt säúêt caïc nguyãn täúkhaïc : Mn, Si, P, S...Gang coïtäøchæïc tæång ævåïi giaín âäöpha Fe-C goüi laìgang tràõng (màût gaîy cuía noïcoïmaìu saïng tràõng, âoïlaìmaìucuía xãmentit). Gang tràõng ráút cæïng vaìdoìn, khäng thãøgia cäng càõt goüt âæåüc.

Rahaìm læåüng caïc bon coïtrong gangnhau.

Theïp âæåüc chia ra laìm ba loaûi :+Theïp træåïc cuìng têch : laìloaûi theïp coïhaìm læåüng caïc bon nhoíhån 0,80%C, täø

chæïc cán bàòng g+Theïp cuìng têch : laìloaûi theïp coïhaìm læåüng caïc bon bàòng 0,80%C, täøchæïc cán

bàòng laìpeïc lit.

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+Theïp sau cuìng têch : laìloaûi theïp coïhaìm læåüng caïc bon låïn hån 0,80%C, täø hæïc cán bàòng gäöm peïc lit vaìxãmentêt thæïhai.

cuìng tinh : laìloaûi gang coïhaìm læåüng caïc bon nhoíhån

ïc bon bàòng 4,30%C, täø ãburit.

àõt caïc

iãún pha nhiãût âäübë dæìng

ãût âäüchuyãøn biãún tæìcuía xãmentit, tháúp hån nhiãût âäünaìy

lit coï

nhiãût âäünaìy phe rit coïtæìtênh, cao hån nhiãût âäünaìy máút tæìtênh .

c

Hçnh 1.36- Täøchæïc tãúvi cuía theï p træåïc cuìng têch.

Gang tràõng âæåüc chia ra laìm ba loaûi :+Gang tràõng træåïc

4,30%C, täøchæïc cán bàòng gäöm coïpeclit, xãmentit thæïhai vaìlãâãburit.+Gang tràõng cuìng tinh : laìloaûi gang coïhaìm læåüng ca

chæïc cán bàòng laìlãâ+Gang tràõng sau cuìng tinh : laìloaûi gang coïhaìm læåüng caïc bon låïn hån

4,30%C, täøchæïc cán bàòng gäöm xãmentit thæïnháút vaìlãâãburit.

-Caïc âiãøm tåïi haûn :Caïc nhiãût âäüæïng våïi caïc chuyãøn biãún pha åítraûng thaïi ràõn trong håüp kim sbon (chuíyãúu duìng cho theïp) goüi laìcaïc âiãøm tåïi haûn, chuïng âæåüc kyïhiãûu bàòng chæîA(viãút tàõt tæìtiãúng Phaïp arãt coïnghéa laìdæìng vç khi coïchuyãøn blaûi) keìm theo caïc säúthæïtæû0, 1, 2, 3, 4 vaì cm. Gäöm coïcaïc âiãøm tåïi haûn sau âáy :

*A0 - (217oC) laìnhixãmentit coïtæìtênh, cao hån nhiãût âäünaìy xãmentit máút tæìtênh.

*A1 - (727oC) æïng våïi âæåìng PSK laìnhiãût âäüchuyãøn biãún austenit↔ pectrong táút caícaïc loaûi theïp.

*A2 - (768o

C) coìn goüi laìâiãøm Curi, æïng våïi âæåìng MO, laìâiãøm chuyãøn biãún tæìcuíaphe rit, tháúp hån*A3 - æïng våïi âæåìng GS (911oC ÷ 727oC) laìâæåìng bàõt âáöu tiãút ra phe rit tæì

austenit khi laìm nguäüi vaìkãút thuïc hoìa tan phe rit vaìo austenit khi nung noïng, chè coï trong theïp træåïc cuìng têch.

*Acm - æïng våïi âæåìng ES (1147oC÷ 727oC) laìâæåìng bàõt âáöu tiãút ra xãmentêt tæì

*A4 - æïng våïi âæåìng NJ (1499

austenit khi laìm nguäüi vaìkãút thuïc hoìa tan xãmentit vaìo austenit khi nung noïng, coïtrongtheïp sau cuìng têch vaìgang.

÷ 1392oC) æïng våïi chuyãøn biãún δ γ ↔

Trong táút caícaïc âiãøm tåïi haûn trãn thç caïc âiãøm A1, A3 vaìAcmâæåüc sæíduûng nhiãöuháút vaìchuíyãúu khi nhiãût luyãûn theïp. Tuy nhiãn caïc giaïtrë vãönhiãût âäünãu trãn chè âuïngn

45



trong traûng thaïi cán bàòng (nung noïng hay laìm nguäüi vä cuìng cháûm, täúc âäünung noïng

hay laìm nguäüi→0). Trong thæûc tãútäúc âäünung noïng hay laìm nguäüi thæåìng coïgiaïtrë xaïcâënh nãn khäng phuìhåüp. Tæång tæûnhæ hiãûn tæåüng quaïnguäüi (khi kãút tinh) hay quaï nung (khi noïng chaíy) caïc âiãøm tåïi haûn naìy cuîng tháúp hån hay cao hån khi laìm nguäüihay nung noïng, sæûkhaïc b

Hçnh1.36 -Täøchæïc tãúvi cuía gang tràõng a)Gang tràõng træåïc cuìng tinh

b)Gang tràõng cuìng tinhc)gang tràõng sau cuìng tinh

a) b)

c)

iãût naìy caìng låïn khi täúc âäücaìng cao. Âãøphán biãût cuìng mäütâiãøm

i nung noïng. Våïi mäüt loaûi theïp nháút

ìng håüp cáön thiãút ta coïthãøtênh gáönrong täøchæïc tãú

coìn pháön saïng (phe rit)

ïc b n c : 25% x 0,006% = 0,015 %

tåïi haûn cho hai træåìng håüp khi laìm nguäüi vaìnung noïng ta thãm vaìo chæîr(refroidissement) khi laìm nguäüi vaìc (chauffage) khâënh bao giåìta cuîng coï:

Ar1 < A1 <Ac1 vaìAr3 < A3 < Ac3 .... caïc giaïtrë A tênh theo giaín âäöpha, Ar phuû thuäüc vaìo täúc âäünguäüi, Acphuûthuäüc täúc âäünung.

-Tênh gáön âuïng haìm læåüng caïc bon cuía theïp træåïc cuìng têch qua täøchæïc cán bàòng :Âäúi våïi theïp træåïc cuìng têch trong mäüt vaìi træåâuïng læåüng caïc bon coïtrong theïp qua täøchæïc cán bàòng cuía noï. Vê duû: tvi cuía mäüt loaûi theïp ta tháúy pháön täúi (peïclit) chiãøm 3/4 diãûn têch,chiãúm 1/4 thç læåüng caïc bon trong âoïtênh nhæ sau :

*Læåüng ca o oïtrong phe rit ≈ 0%*Læåüng caïc bon coïtrong peclit : 75% x 0,80% = 0,60%CVáûy læåüng caïc bon coïtrong theïp naìy gáön âuïng bàòng 0,60%C

46



CHÆÅNG 2 : BIÃÚN DAÛNG DEÍO VAÌCÅ TÊNH

Trong chæång naìy ta nghiãn cæïu caïc hiãûn tæåüng xaíy ra trong kim loaûi dæåïi taïc duûngcuía ngoaûi læûc, âoïlaìquaïtrçnh biãún daûng deío vaìcaïc âàûc træng cuía noï. Qua âoïruït ra âæåüccaïc nguyãn lyïlaìm biãún âäøi cå tênh cuía váût liãûu theo mong muäún. Våïi váût liãûu kim loaûicaïc loaûi baïn thaình pháøm daûng dáy, äúng, thanh, hçnh, táúm, laï, bàng ...âãöu âæåüc chãútaûobàòng phæång phaïp biãún daûng deío âæåüc sæíduûng ráút tiãûn låüi trong thæûc tãú. Trong caïc nhaì maïy cå khê váût liãûu kim loaûi thæåìng taûo phäi bàòng reìn, dáûp træåïc khi càõt goüt. Do váûy

giuïp ta nàõm âæåüc baín cháút cuía

ÌBIÃÚN DAÛNG ÂAÌN HÄÖI :

biãøu âäökeïo noïæïng våïi giaïtrë læûc keïo nhoíhån Fâh, âäübiãún daûng tyílãûbáûc nháútåïi taíi troüng. Nãúu boítaíi troüng thç biãún daûng khäng coìn næîa.

i

ídëch chuyãøn âi mäüt khoaíng caïch nhoí(nhoíhån mäüt thäng säúmaûng). Thäng säúmaûngng lãn mäüt læåüng laìa + a, chæa âaût âãún vë trê cán bàòng måïi. Do váûy khi boítaíi troüng

viãûc nghiãn cæïu caïc quaïtrçnh xaíy ra khi biãún daûng deíocaïc âàûc træng cå tênh vaìcaïc biãûn phaïp náng cao cå tênh cuîng nhæ khàõc phuûc caïc hiãûntæåüng khäng coïlåüi.2.1.BIÃÚN DAÛNG DEÍO VA

Khaío saït biãøu âäökeïo theo chiãöu truûc cuía máùu kim loaûi hçnh truûcho ta khaïi niãûm vãö caïc loaûi biãún daûng vaìphaïhuíy.2.1.1.Biãún daûng âaìn häöi :1-Khaïi niãûm :laìbiãún daûng bë máút âi khi boítaíi troüng taïc duûng, noïxaíy ra khi taíi troüng

äüt giaïtrë xaïc âënh goüi laìgiåïi haûn âaìn häöi.nhoíhån mTrãn

v

Âäügiaîn daìi ∆l

T a í i t r oü n g F Fb

Fa

Fdh

F1

O l a’ a’’

e

a

b

c

Hçnh 2.1- Så âäöbiãøu âäötaíi troüng- biãúndaûng âiãøn hçnh cuía kim loaûi

2-Vê duû: - Våïi taíi troüng F1 máùu bë keïo daìi ra mäüt âoaûn Ol, nhæng nãúu boítaíi troüng máùutråívãökêch ban âáöu.

- Keïo mäüt loìxo våï læûc nhoí, khi thaítay ra láûp tæïc noïco vãökêch thæåïc cuî.iãún daûng âaìn häöi coïthãøgáy ra båíi æïng suáút phaïp láùn æïng suáút tiãúp. Luïc naìy caïc nguyãnB

tætà ∆

47



Hçnh 2.2- Biãún daûng âaìn häöi do:

taïc duûng, chuïng tråívãövë trê ban âáöu. Dæåïi taïc duûng cuía æïng suáút phaïp maûng tinh thãøbë

aûn 0a". Khi boítaíi troüng taïc duûng máùu bë co laûi theo âæåìng aa,

songng våïi 0e. Nhæ váûy máùu âaîbë daìi thãm mäüt âoaûn 0a,.- Khi ta beímäüt que sàõt våïi mäüt læûc låïn, noïbë gáûp cong laûi maìkhäng tråívãövë trê

an âáöu âæåüc næîa.

ra båíi æïng suáút tiãúp, luïc naìy caïc nguyãn tæídëch chuyãøn âi

c nguyãn tæí áùn âæåüc baío toaìn. Trong quaïtrçnh phaïhuíy thç mäúi liãn kãút naìy khäng coìn næîa. Chuïngseîkhaío saït quaïtrçnh træåüt cuía âån tinh thãø, laìdaûng âån giaín nháút (nhæng háöu nhæ

häng gàûp trong thæûc tãú) âãøtæìâoïkhaío saït caïc hçnh thæïc khaïc phæïc taûp hån.

ng tinh thãøbë

aûn 0a". Khi boítaíi troüng taïc duûng máùu bë co laûi theo âæåìng aa,

songng våïi 0e. Nhæ váûy máùu âaîbë daìi thãm mäüt âoaûn 0a,.- Khi ta beímäüt que sàõt våïi mäüt læûc låïn, noïbë gáûp cong laûi maìkhäng tråívãövë trê

an âáöu âæåüc næîa.

ra båíi æïng suáút tiãúp, luïc naìy caïc nguyãn tæídëch chuyãøn âi

c nguyãn tæí áùn âæåüc baío toaìn. Trong quaïtrçnh phaïhuíy thç mäúi liãn kãút naìy khäng coìn næîa. Chuïngseîkhaío saït quaïtrçnh træåüt cuía âån tinh thãø, laìdaûng âån giaín nháút (nhæng háöu nhæ

häng gàûp trong thæûc tãú) âãøtæìâoïkhaío saït caïc hçnh thæïc khaïc phæïc taûp hån.

keïo daìi ra, dæåïi taïc duûng cuía æïng suáút tiãúp maûng tinh thãønhæ bë xä nghiãng âi mäüt goïcnhoínaìo âoï.keïo daìi ra, dæåïi taïc duûng cuía æïng suáút tiãúp maûng tinh thãønhæ bë xä nghiãng âi mäüt goïcnhoínaìo âoï.2.1.2.Biãún daûng deío : 1- Khaïi niãûm :laìbiãún daûng váùn täön taûi khi boítaíi troüng taïc duûng, noïxaíy ra khi taíi troünglåïn hån giåïi haûn âaìn häöi.

2.1.2.Biãún daûng deío : 1- Khaïi niãûm :laìbiãún daûng váùn täön taûi khi boítaíi troüng taïc duûng, noïxaíy ra khi taíi troünglåïn hån giåïi haûn âaìn häöi.2-Vê duû: - Khi âàût taíi troüng Fch(låïn hån giaïtri Fâh), máùu bë keïo daìi theo âæåìng 0ea, tæïc

laìbiãún daûng mäüt âo

2-Vê duû: - Khi âàût taíi troüng F

soso bb

Biãún daûng deío chè gáy

Biãún daûng deío chè gáymäüt khoaíng caïc khaïlåïn (låïn hån mäüt thäng säúmaûng). Do váûy khi boítaíi troüng chuïngchiãúm vë trê cán bàòng måïi. Biãún daûng deío thæåìng xaíy ra bàòng caïch træåüt laìchuíyãúu, âäikhi xaíy ra bàòng song tinh.

Trong quaïtrçnh biãún daûng âaìn häöi vaìbiãún daûng deío læûc liãn kãút giæîa caï

mäüt khoaíng caïc khaïlåïn (låïn hån mäüt thäng säúmaûng). Do váûy khi boítaíi troüng chuïngchiãúm vë trê cán bàòng måïi. Biãún daûng deío thæåìng xaíy ra bàòng caïch træåüt laìchuíyãúu, âäikhi xaíy ra bàòng song tinh.

Trong quaïtrçnh biãún daûng âaìn häöi vaìbiãún daûng deío læûc liãn kãút giæîa caïvvtatakk

ch(låïn hån giaïtri Fâh), máùu bë keïo daìi theo âæåìng 0ea, tæïc

laìbiãún daûng mäüt âo

a) ÆÏng suáút keïo; b) ÆÏng suáút neïnc) Xã dëch; d)EÏ ïp ba chiãöu ï ö

Hçnh 2.3- Læûc liãn kãút giæîa2 nguyãn tæílán cáûn

A A A A A

As BM A

Khäng taíi Âaìn häöi Træåüt Song tinh Chuyãøn pha M Hçnh 2.4- Så âäöbiãún daûng trong váût liãûu (A, B-caïc cáúu truïc khaïc nhau)

48



Hçnh 2.6 - Så âäöbiãøu diãùn sæûtræåüt a) Hçnh daûng âån tinh thãøvaìmaûng træåïc khi træåüt.b) Hçnh daûng âån tinh thãøvaìmaûng sau khi træåüt.

haínàng biãún daûng deío cuía kim loaûi tyílãûthuáûn våïi säúhãûtræåüt chênh. Kim loaûi

oïcuìng säúlæåüng hãûtræåüt chênh thç kim loaûi coïsäúphæång træåüt trong mäüt màût træåüt låïn

Hçnh 2.7- Caïc hãûtræåüt trong caïc kiãøu maûng thæåìng gàû p:a) Láûp phæång tám màût; b) Saïu phæång xãúp chàûtc) Láûp phæång tám khäúi

K

c

50



taûi âáy giaïtrë æïng suáút tiãúp tåïi haûn âaût âæåüc såïm nháút. Do âoïhãûtræåüt thuáûn låüi nháút seî t thuáûn låüi hån tham gia

xaíy ra åíhãûtræåüt coïæïng suáút tiãúp låïn nháút, âoïlaìhãûtræåüt chênh.

ång âäúi våïi nhau mäüt khoaíng nháút âënh räöi dæìng laûi. Caïc màût træåüt caïch nhau mäüt

uaïtrçnh træåüt tiãúp

n mäüt säúhãûkhaïc cuîng coïgiaïtrë æïng suáút tiãúpoïchênh laìhãûtræåüt thæûc tãú.

aìi viãûc taûo ra caïc hãûtræåüt, coìncoïq

træåüt træåïc, tiãúp âoïkhi taíi troüng tàng lãn âãún læåüt caïc hãûtræåüt êtræåüt.4-Hçnh thaïi træåüt :

Quaïtrçnh træåüt trong âån tinh thãøxaíy ra theo trçnh tæûsau :-Âáöu tiãn sæûtræåüt seîCaïc màût naìy coïgoïc nghiãng gáön 45onháút so våïi phæång taíi troüng. Caïc màût dëch chuyãønâi tækhoaíng caïch nháút âënh.

-Maûng tinh thãøåíxung quanh màût træåüt bë xä lãûch nãn caín tråíqtuûc.

-Tiãúp tuûc tàng taíi troüng taïc duûng, trãlåïn hån giaïtrë tåïi haûn vaìtham gia træåüt. Â

-Ngouaïtrçnh quay cuía màût vaìphæångtræåüt âãøthu heûp caïc goïc θ vaì λ gáönâãún 45o.

Quaïtrçnh naìy taûo caïc báûc trãn âåntinh thãø. Sau khi træåüt seîtaûo ra biãúndaûng dæ, noïâæåüc xem laìtäøng cuía caïcbáûc âoïkhi thoaït ra bãömàût tinh thãø. Saukhi kãút thuïc quaïtrçnh træåüt trãn màût

ngoaìi tinh thãøxuáút hiãûn caïc báûc nhoí song song nhau goüi laìâæåìng træåüt.tügáön nhau taûo thaình

p nghiãng.

üi laìsæûtræåüt cæïng. Quaïtrçnh naìy cáön phaíi taïc duûng mäüt læûc ráút låïn âãøtaïch råìi

Nhiãöu âæåìng træå Hçnh 2.9- Aính chuû p daíi træåüt trãnkênh hiãøn vi âiãûn tæí daíi træåüt, trong mäüt säútræåìng håüp

giäúng nhæ chuäùi xu xãú5-Cå chãútræåüt :

Khi nghiãn cæïu quaïtrçnh træåüt ta tháúy noïcoïthãøxaíy ra theo hai cå chãúsau : cå chãú âäöng thåìi vaìnäúi tiãúp.

a-Cå chãúâäöng thåìi (sæûtræåüt cæïng) : theo cå chãúnaìy táút caícaïc nguyãn tæíåíhai bãn

màût træåüt trong mäüt thåìi âiãøm âäöng thåìi dëch chuyãøn âi mäüt khoaíng caïch nhæ nhau. Quaï trçnh âoïgomäúi liãn kãút cuía caïc nguyãn tæíåíhai bãn màût træåüt cuìng mäüt luïc. Trong khi âoïæïng suáútthæûc tãúgáy ra træåüt laûi khaïnhoíso våïi giaïtrë naìy. Do âoïsæûtræåüt cæïng laìkhäng coïtrongthæûc tãú.

b-Cå chãúnäúi tiãúp (sæûtræåüt khi coïlãûch) : trong maûng tinh thãøthæûc tãúluän coïlãûch sæû træåüt seîxaíy ra våïi æïng suáút nhoíhån ráút nhiãöu láön vaìsæûtræåüt tiãún haình bàòng chuyãønâäüng cuía lãûch. Giaísæítrong maûng tinh thãøchæïa lãûch âæåìng luïc naìy caïc nguyãn tæíåíhaibãn baïn màût bë xä lãûch âaìn häöi âäúi xæïng, æïng suáút hai bãn cán bàòng nhau nãn baïn màût

naìy ráút dãùdaìng dëch chuyãøn âi mäüt khoaíng caïch nhoí(nhoíhån hoàûc bàòng mäüt thäng säú maûng) khi coïlæûc bãn ngoaìi taïc duûng vaìo. Giaíthiãút ràòng æïng suáút tiãúp taïc duûng vaìo tæì

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bãn traïi baïn màût seîdëch chuyãøn sang phaíi mäüt khoaíng caïch nhoívaìliãn kãút våïi næía haìngdoüc nguyãn tæíbãn dæåïi thaình màût tinh thãømåïi, baïn màût dëch chuyãøn dáön qua phaíi. Quaï trçnh cæïtiãúp tuûc nhæ váûy cho âãún khi baïn màût âi ra khoíi bãömàût tinh thãøvaìtaûo ra báûc

hè coïmäüt säúnguyãn tæíhaûn chãútham gia træåüt,

b ï

nhoítaûi âoï. Nhæ váûy åímäùi thåìi âiãøm c

quaïtrçnh truyãön chuyãøn âäüng giäúng nhæ hiãûn tæåüng chaûy tiãúp sæïc, do âoïchè cáön mäüt giaï trë æïng suáút tiãúp nhoí.6-Âäüãön ly thuyãút vaìâäübãön thæûc tãú:

Trong maûng tinh thãølyïtæåíng (khäng chæïa lãûch) khi træåüt táút caíc caïc nguyãn tæíhaibãn màût træåüt bàõt buäüc phaíi dëch chuyãøn âäöng thåìi, âoìi hoíi mäüt giaïtrë æïng suáút tiãúp ráútlåïn :τ th=

2Gπ

. Våïi G laìmä âun træåüt. Giaïtr n laìâäübãön lyïthuyãút.

Trong thæûc tãú, maûng tinh thãøluän chæïa lãûch, do váûy noïi chung caïc kim loaûi coïgiaï tri

ë aìy goüi

τ th ráút nhoínãn kim loaûi ráút dãùtræåüt vaìdãùdaìng biãún daûng deío. Do âoïkim loaûi coïâäü

ìy khoaíngbãön tháúp. Theo tênh toaïn giaïtrë naG

38.10 48.10÷thæûc tãúnhoíhån âäübãön lyïthuyãút tæì100 âãún 1000 láön. Do váûy ta chæa khai thaïc hãút khaí nàng laìm viãûc cuía váût liãûu do

G. Tæìâoïta tháúy ràòng âäübãön

täön taûi lãûch vaìcaïc khuyãút táût khaïc.

ún daûng khäng âãöu : Trong maûng tinh thãøkim loaûi sæûâënh hæåïngàût

haût âãöu bë sæûcaín tråícuía haût bãn caûnh. Vuìng

a ïn. Do âoïchuïng seîcaín tråítræåüt caìng maûnh hån nãn laìm

ïc d cuía biãn gåïi haût âæåüc

2.1.4.Sæûtræåüt cuía âa tinh thãø:Trong thæûc tãúta sæíduûng váût liãûu coïcáúu taûo âa tinh thãø, do váûy quaïtrçnh biãún daûng

deío luän tiãún haình trong âa tinh thãø. Do váûy coïnhiãöu âiãøm khaïc biãût so våïi quaïtrçnhbiãún daûng deío âån tinh thãø.1-Caïc âàûc âiãøm cuía sæûtræåüt âa tinh thãø:

a-Caïc haût bë biãm vaìphæång khaïc nhau nãn seîtræåüt khaïc nhau. Haût naìo coïâënh hæåïng thuáûn låü üi seî træåüt træåïc, våïi æïng suáút beïvaìngæåüc laûi. Tháûm chê coïhaût khäng thãøtræåüt âæåüc. Do váûytrong quaïtrçnh biãún daûng deío coïhaût biãún daûng nhiãöu, haût biãún daûng êt, coïhaût chè biãúndaûng âaìn häöi.

b-Coïtênh âàóng hæåïng :Do sæûâënh hæåïng phæång vaìmàût cuía caïc haût laìngáùu nhiãncho nãn duìlæûc taïc bãn ngoaìi nhæ thãúnaìo âi næîa cuîng cho mäüt kãút quaíchung nhæ nhau,tæïc laìcoïtênh cháút âàóng hæåïng. Tênh cháút nháûn âæåüc laìkãút quaíthæítäøng håüp theo moüiphæång cuía máùu.

c-Coïâäübãön cao hån : Caïc haût täön taûi khäng råìi raûc maìgàõn boïvåïi nhau qua biãngiåïi haût. Trong thæûc tãúsæûtræåüt cuía mäütbiãn giåïi haût sàõp xãúp khäng tráût tæû, coïnhiãöu xä lãûch maûng, do váûy khoïtaûo nãn màûttræåüt. Vç thãúchuïng nhæ mäüt låïp voícæïng caín tråíquaïtrçnh træåüt. Do coïsæûcaín tråínaìyphaíi taïc duûng læûc låïn hån mäüt êt måïi gáy ra biãún daûng deío. Âiãöu âoïchæïng toíràòng âäü bãön cuía âa tinh thãøcao hån âån tinh thãø.

d-Haût caìng nhoíâäübãön vaìâäüdeío caìng cao :Våïi kêch thæåïc haût c ìng nhoíthç täøngdiãûn têch biãn giåïi haût caìng låtàng âäübãön. Mäúi quan hãûgiæîa giåïi haûn chaíy σ0,2vaìkêch thæå

biãøu diãùn nhæ sau : σ0,2 = σo + kd1/2

- Biãøu thæïc Hall - Petch.

54



Trong âoï: -σo laìæïng suáút cáön thiãút âãølãûch chuyãøn âäüng khi d→ ∞ (æïng våïi trongtræåìng håüp âån tinh thãø).

-k laìhàòng säúbiãøu thë cáúu truïc cuía biãn giåïi haût.Màût khaïc khi kêch thæåïc haût nhoí, säúlæåüng haût trong mäüt âån vë thãøtêch seîtàng lãn,

îng tàng lãn tæång

ïng sæíduûng váût liãûu

g ïteïn haût bë beûp âi. Maûng tinh

do váûy säúhaût coïphæång thêch æïng våïi sæûtræåüt theo phæång báút kyìcuæïng. Tæïc laìsæûtræåüt âæåüc tiãún haình trãn nhiãöu haût hån vaìlæåüng biãún daûng dæ tàng lãn,do âoïtênh deío tàng lãn. Nhæ váûy viãûc taûo ra haût nhoíâäöng thåìi laìm tàng caíâäübãön láùn âäü deío nãn laìm tàng maûnh âäüdai. Trong chãútaûo cå khê luän coïxu hæåcoïkêch thæåïc haût nhoímën.2-AÍnh hæåíng cuía biãún daûng deío âãún täøchæïc vaìtênh cháút kim loaûi :

a-Tron qua rçnh biãún daûng deío hçnh daûng vaìkêch thæåïc haût thay âäøi ráút nhiãöu. Khibë keïo haût seîdaìi ra theo phæång cuía læûc taïc duûng. Khi bë nthãøxung quanh màût træåüt bë xä lãûch vaìbiãún daûng khäng âãöu.

Våïi mæïc âäübiãún daûng låïn (ε = 40÷ 50% ) haût seîbë phán nhoíra, caïc taûp cháút vaì pha thæïhai seîbë nhoívuûn ra vaìkeïo daìi ra, taûo nãn täøchæïc thåï. (Âäübiãún daûng tênh theocäng thæïc ε = 1o

o

S SS− . 100%). Täøchæïc thåïcoïcå tênh ráút khaïc nhau theo phæång doüc

vaìngang thåï, theo phæång doüc thåïâäübãön ráút låïn vaìngæåüc laûi.Khi våïi mæïc âäübiãún daûng ráút låïn (70÷ 90%) caïc haût seîbë quay âãún mæïc âäücaïc

àût vaìphæång coïchè säúgiäúng nhau (cuìng kyïhiãûu) seîsong song våïi nhau vaìluïc naìyáût liãûu laûi thãøhiãûn tênh coïhæåïng. Hiãûn tæåüng âoïgoüi laìbiãún daûng choün hæåïng hay biãúnaûng tãxtuya. Biãún daûng tãxtuya âæåüc æïng duûng khaïräüng raîi trong theïp kyîthuáût âiãûn âãø

ìm giaím täøn tháút tæìcho maïy biãún thãú.

deío trong kim loaûi täön taûi khaïnhiãöu æïng suáút dæ do xä lãûch maûng,ãút diãûn. ÆÏng suáút dæ laìm giaím cå

g håüp cáön náng cao giåïi haûn moíi thç æïng suáút neïn dæ seîcoï

æïng

mvd

la

Hçnh 2.10- Hai daûng textuya trong biãún daûng váût liãûu tæì: a) Fe-Si, textuya011<100>; b) Fe-Ni, textuya001<100>

b-Sau biãún daûngdo biãún daûng khäng âãöu giæîa caïc haût vaìtrãn toaìn titênh cuía váût liãûu. Trong træåìnlåüi. Taûo ra låïp æïng suáút neïn dæ naìy bàòng caïch : täi bãömàût, làn bi, phun bi...

c-Sau biãún daûng deío do maûng tinh thãøbë xä lãûch nãn cå tênh kim loaûi thay âäøi ráútnhiãöu

-Tàng âäüc

-Tàng âäübãön (caígiåïi haûn bãön, âaìn häöi vaìchaíy)-Giaím âäüdeïo vaìâäüdai.

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Hiãûn tæåüng naìy goüi laìhoïa bãön hay biãún cæïng. Trong thæûc tãúbiãún cæïng laìkhäng coï üi khi cáön gia cäng càõt goüt tiãúp theo. Tuy nhiãn ta coïthãøsæíduûng biãún cæïng âãølaìm tàngäübãön âäücæïng cuía mäüt säúchi tiãút nhæ : xêch xe tàng, maïy keïo, laïchàõn suïng maïy, âaûiaïc, muîsàõt ...

d-Biãún daûng deío cuîng laìm thay âäøi âaïng kãøtênh cháút lyï, hoïa cuía váût liãûu : laìm tàngiãûn tråí, tàng tæìkhaïng laìm giaím tênh chäúng àn moìn âiãûn hoïa...

áy laìdaûng hæ hoíng ráút nguy hiãømgæåìi, do váûy phaíi âæåüc nghiãn cæïu tyímyí

ãønuaícuía sæûhçnh thaình vaìphaït tiãøn cuía vãút næït trong

tåïi viãûc taïch råìi kim loaûi thaình nhæîng pháön riãng leí.

hailoaûi

àût gaîy taûi vuìng phaïhuíy coïdaûng cheïn - âéa gäöm hai pháön : pháönâaïy íng 45o våïi

a våïi täúc âäünhoí, cáön nhiãöu nàng læåüng vaìluän coïdáúu hiãûuguy hiãøm. Phaïhuíy thæåìng traíi qua ba giai âoaûn âiãøn hçnh :

ûng tàng.-Quaïtrçnh phaït triãøn cuía vãút næït theo phæång truûc keïo cho âãún khi gàûp màût ngoaìi

tinh thãøvaìgáy ra phaïhuíy.b-Phaïhuíy doìn :

Laìphaïhuíy xaíy ra háöu nhæ khäng keìm theo biãún daûng deío màût gaîy coïdaûng

phàóng vaìvuäng goïc våïi phæång coïæïng suáút phaïp låïn nháút. Vãöphæång diãûn vi mä thçmàût gaîy coïthãøtheo biãn giåïi haût hay màût doìn trong baín thán haût.

låâb

â

2.1.5.Phaïhuíy :

Hçnh 2.11- Så âäötäøchæïc tãúvi âiãøn hçnh cuía váût liãûu bë biãún daûng

Trãn biãøu âäökeïo ta tháúy nãúu tiãúp tuûc tàng læûc keïo lãn næîa seîdáùn tåïi hiãûn tæåüng kimloaûi bë âæït råìi hay gaîy våîâoïlaìquaïtrçnh phaïhuíy. Âgáy täøn tháút låïn vãökinh tãúvaìtênh maûng con nâ gàn ngæìa quaïtrçnh phaïhuíy xaíy ra.

Khaïi niãûm : Phaïhuíy laìkãút qloìng kim loaûi dáùn

Ta seîtiãún haình nghiãn cæïu quaïtrçnh phaïhuíy trong caïc âiãöu kiãûn taíi troüng khaïc

nhau : taíi troüng ténh, taíi troüng thay âäøi coïchu kyì...1-Phaïhuí y trong âiãöu kiãûn taíi troüng ténh : Tuìy thuäüc vaìo mæïc âäübiãún daûng deío træåïc khi phaïhuíy ngæåìi ta phán ra laìm: phaïhuíy deío vaìphaïhuíy doìn.

a-Phaïhuíy deío :Laìphaïhuíy keìm theo mæïc âäübiãún daûng deío khaïlåïn, vuìng gaîy våîbao giåìcuîng coï

sæûco thàõt vãötiãút diãûn. Mvuäng goïc våïi phæång læûc keïo, màût bãn coïdaûng cän nghiãng mäüt goïc khoatruûc máùu. Nãúu váût liãûu coïchæïa taûp cháút phi kim loaûi màût gaîy seîcoïdaûng täøong.

Phaïhuíy deío xaíy rbaïo træåïc nãn êt n-Sæûhçnh thaình caïc läùträúng siãu tãúvi riãng biãût taûo ra cäøngäùng (quaïtrçnh naìy keïo

daìi vaìquan troüng nháút).-Quaïtrçnh liãn håüp caïc läùträúng taûo ra vãút næït tãúvi khi biãún da

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Phaïhuíy doìn xaíy ra tæïc thåìi våïi täúc âäüráút nhanh (våïi theïp âãún 1000m/s), chè cáönäüt nàng læåüng nhoívaìkhäng coïbaïo træåïc nãn ráút nguy hiãøm. Do váûy trong thæûc tãúbaoiåìta cuîng mong muäún xaíy ra phaïhuíy deío.

Phaïhuíy åídaûng naìo chuíyãúu phuûthuäüc vaìo loaüi váût liãûu : váût liãûu deío thæåìng bë phaï uíy deío, váût liãûu doìn thæåìng bë phaïhuíy doìn. Ngoaìi ra coìn phuûthuäüc vaìo täúc âäüâàût taíioüng vaìnhiãût âäübiãún daûng

ìdo sæûhçnh thaình caïc vãút næït vaìsau âoïvãút næït

phaït ïp laìm phaïvåîmäúi liãn kãútngunaìy goüi laìgiåïi haûn taïch âæït (kyï

gay trong baín thán haût cuía pha naìy.

ïp âãún 1000m/s), chè cáönäüt nàng læåüng nhoívaìkhäng coïbaïo træåïc nãn ráút nguy hiãøm. Do váûy trong thæûc tãúbaoiåìta cuîng mong muäún xaíy ra phaïhuíy deío.

Phaïhuíy åídaûng naìo chuíyãúu phuûthuäüc vaìo loaüi váût liãûu : váût liãûu deío thæåìng bë phaï uíy deío, váût liãûu doìn thæåìng bë phaïhuíy doìn. Ngoaìi ra coìn phuûthuäüc vaìo täúc âäüâàût taíioüng vaìnhiãût âäübiãún daûng

ìdo sæûhçnh thaình caïc vãút næït vaìsau âoïvãút næït

phaït ïp laìm phaïvåîmäúi liãn kãútngunaìy goüi laìgiåïi haûn taïch âæït (kyï

gay trong baín thán haût cuía pha naìy.

Hçnh 2.12- Caïc daûng âæït khi phaïhuyídeío:a) Xã dëch thuáön tuïy; b) Thàõt cäøngäùngc) Kiãøu “cheïn-âéa”; d) Daûng “täøong”

mmgg hhtrtr

c-Nguyãn nhán cuía sæûphaïhuíy :c-Nguyãn nhán cuía sæûphaïhuíy :

Hçnh 2.12- Âæåìng cong thæíkeïo vaìcaïc daûng âæït khi phaïhuyí

Nguyãn nhán chênh cuía sæûphaïhuíy la Nguyãn nhán chênh cuía sæûphaïhuíy la

triãøn låïn lãn. Phaïhuíy xaíy ra do thaình pháön æïng suáút phatriãøn låïn lãn. Phaïhuíy xaíy ra do thaình pháön æïng suáút phayãn tæíåíhai bãn cuía mäüt màût naìo âoï. Khi thaình pháön æïng suáút naìy âuílåïn âãøtaïch âæïthai màût nguyãn tæíråìi nhau seîxaíy ra phaïhuíy. Giaïtrë

yãn tæíåíhai bãn cuía mäüt màût naìo âoï. Khi thaình pháön æïng suáút naìy âuílåïn âãøtaïch âæïthai màût nguyãn tæíråìi nhau seîxaíy ra phaïhuíy. Giaïtrëhiãûuσtâ). Nhæ váûy ta tháúy :

-Nãúuσc <σtâ seîxaíy ra phaïhuíy deío.hiãûuσ

- Nãúuσc >σtâ seîxaíy ra phaïhuíy doìnTa haîy xeït sæûtaûo thaình caïc vãút næït âáöu tiãn khi phaïhuíy.-Trong váût liãûu luän coïsàôn caïc vãút næït : caïc räùkhê, räùxäúp...Trong gang xaïm täø

chæïc graphit coïâäübãön quaïtháúp âæåüc xem nhæ vãút næït.

- Våïi váût liãûu chæïa pha thæïhai coïâäücæïng cao thç vãút næït luän sinh ra taûi biãn giåïihaût hay n

- Nãúuσ

tâ). Nhæ váûy ta tháúy :-Nãúuσc <σtâ seîxaíy ra phaïhuíy deío.

c >σtâ seîxaíy ra phaïhuíy doìnTa haîy xeït sæûtaûo thaình caïc vãút næït âáöu tiãn khi phaïhuíy.-Trong váût liãûu luän coïsàôn caïc vãút næït : caïc räùkhê, räùxäúp...Trong gang xaïm täø

chæïc graphit coïâäübãön quaïtháúp âæåüc xem nhæ vãút næït.

- Våïi váût liãûu chæïa pha thæïhai coïâäücæïng cao thç vãút næït luän sinh ra taûi biãn giåïihaût hay n

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öu tiãn coïthãøgäöm coï:hê, räùxäúp, xæåïc, taûp cháút hay sæûläöi loîm trãn bãömàût.

chiãöu ngæåüc laûihoía khäng âæåüc haìn kên maìâãølaûi mäüt loîm sáu coïkêch thæåïc bàòng mäüt

thän

ût liãûu våïi nhau. Caïc chè tiãu naìy âæåüc xaïc âënh bàòng caïc phæångáùu coïkêch thæåïc theo tiãu chuáøn nháút âënh.

2

ön læu yïmäúi quan hãûgiæîa caïc âån vë âo :1kG/mm2 = 101

-Màût gaîy khäng coïhiãûn tæåüng biãún daûng vaìchia ra hai vuìng roîrãût : vuìng phaïhuíytæìtæìtheo thåìi gian coïdaûng nhàôn vaìmën, vuìng phaïhuíy tæïc thåìi coïdaûng thä vaìhåi gäö ghãö.c-Sæûtaûo thaình vãút næït moíi âáöu tiãn :

Caïc vãút næït moíi âáöu tiãn thæåìng xuáút hiãûn trãn bãömàût chi tiãút laìnåi chëu æïng suáútkeïo låïn nháút, sau âoïphaït triãøn âi sáu vaìo trong. Caïc vãút næït tãúvi âá-Caïc vãút næït coïsàôn : räùk-Vãút næït sinh ra trong quaïtrçnh laìm viãûc : Giaísæítrong næía chu kyìâáöu dæåïi taïc

duûng cuía ngoaûi læûc sinh ra caïc lãûch chuyãøn âäüng trãn màût træåüt theo chiãöu cuía æïng suáútvaìmäüt trong caïc lãûch âoïâi ra màût ngoaìi chi tiãút taûo ra mäüt báûc cáúp nhoía. Âãún næía chukyìsau æïng taïc âäüng theo chiãöu ngæåüc laûi vaìlãûch cuîng chuyãøn âäüng theonhæng báûc cáúp n

g säúmaûng. Âáy chênh laìmáöm mäúng cuía vãút næït moíi âáöu tiãn.

2.2-Caïc âàûc træng cå tênh :Cå tênh cuía váût liãûu âæåüc biãøu thë båíi caïc âàûc træng cå hoüc, chuïng cho biãút khaínàngchëu taíi cuía váût liãûu trong tæìng âiãöu kiãûn cuûthã,ølaìcå såíâãøtênh toaïn âäübãön khi sæíduûngvaìkhi so saïnh caïc váphaïp thæínghiãûm trãn caïc m2.2.1-Âäübãön :

Caïc giaïtrë cuía âäübãön vaìâäüdeío âæåüc xaïc âënh bàòng phæång phaïp thæíkeïo, nãúubàòng caïc phæång phaïp khaïc thç phaíi ghi chuïkeìm theo. Âån vë âo âäübãön theo tiãu chuáønViãût nam quy âënh laìMN/m2 nhæng hiãûn nay váùn quen duìng âån vë cuîlaìkG/mm .

Ngoaìi ra coìn sæíduûng caïc âån vë MPa, Pa...CáMPa.-Caïc chè tiãu vãö übãön :

çnh aïn hiãn viãûc xaïc âënh giaïtrë naìy

âäa-Giåïi haûn âaìn häöi (σâh) : laìæïng suáút låïn nháút taïc duûng lãn máùu maìkhi boítaíi troüng,

h d g vaìkêch thæåïc cuía noïkhäng bë thay âäøi. Tuy nmäüt caïch chênh xaïc ráút khoïkhàn. Do váûy thæåìng quy æåïc æïng suáút æïng våïi khi máùu bëbiãún daûng dæ ráút nhoí0,01÷0,05% so våïi chiãöu daìi ban âáöu vaìâæåüc ghi laì σ0,01vaì σ0,05.Luïc naìy giåïi haûn âaìn häöi âæåüc tênh nhæ sau :

σâh= dh

o

F

SMN/m2 hayσ0,01= 0,01

o

F

SMN/m2

Trong âoï: -FâhvaìF0,01laìæïng våïi taíi troüng âaìn häöi vaìmáùu biãún daûng 0,01%. Âån vë MN

σch) : æïng våïi æïng suáút beïnháút khi máùu bàõt âáöu biãún daûng

nàòm ngang khi keïo nãn phaíi duìng giåïi haûn chaíy quy æåïc.áút gáy ra biãún daûng dæ 0,20% chiãöu daìi

-So laìtiãút diãûn ban âáöu cuía máùu, âån vë âo m2.b-Giåïi haûn chaíy váût lyï(

deío, xaïc âënh taûi âoaûn nàòm ngang cuía biãøu âäökeïo. Pháön låïn caïc kim loaûi vaìhåüp kimkhäng coïâoaûn

c-Giåïi haûn chaíy quy æåïc (σ0,2) : laìæïng suban âáöu cho máùu, sau khi boítaíi troüng taïc duûng.σ0,2 = 0,2

o

F

SMN/m2.

60



d-Giåïi haûn bãön (σb) : laìæïng suáút cao nháút gáy ra biãún daûng cuûc bäüvaìdáùn tåïi phaï huíy máùu. σb = b

o

F S

MN/m2.

Tæìcaïc chè tiãu trãn ta coïthãøxaïc âënh så bäükhaínàng laìm viãûc cuía váût liãûu khi chëu

taíi troüng keïo.2-Caïc biãûn phaïp náng cao âäübãön cuía váût liãûu :Âäübãön dæåüc xem laìchè tiãu quan troüng nháút cuía váût liãûu. Do váûy muûc âêch chuíyãúu

uía váût liãûu hoüc laìtçm caïch náng cao âäübãön maìváùn âaím baío täút âäüdeío vaìâäüdai tæìâoï áng cao khaínàng chëu taíi, tàng tuäøi thoüvaìgiaím khäúi læåüng cho chi tiãút maïy.

Træåüt laìnguyãn nhán gáy ra biãún daûng deío vaìsau âoïdáùn tåïi phaïhuíy váût liãûu. Vçáûy baín cháút cuía caïc phæång phaïp náng cao âäübãön laìcaín tråíchuyãøn âäüng cuía lãûchong quaïtrçnh træåüt. Caïc biãûn phaïp náng cao âäübãön (hoïa bãön) gäöm coï:

a-Giaím hay tàng máût âäülãûch : Thæûc nghiãûm âaîchæïng minh ràòng kim loaûi uícoïmáût

äülãûch 108

cm lãûch /cm3

coïâäübãön tháúp nháút, nãúu tàng hay giaím máût âäülãûch so våïi giaï ë naìy âãöu laìm âäübãön tàng lãn. Giaím máût âäülãûch laìráút khoïkhàn vaìtäún keïm nãn âãø áng cao âäübãön chuíyãúu duìng phæång phaïp tàng máût âäülãûch.

üt laìm tàng âäübãön.

cn vtr

âtrn

H çnh 2.15 - Sæûphuûthuäüc cuía giåïi haûn bãön vaìo máût âäülãûch1) Âäübãön lyïthuyãút.

b-Biãún daûng deío : duìng caïc phæång phaïp biãún daûng deío nhæ : reìn, caïn, keïo, eïp...

laìm tàng xä lãûch maûng nãn khoïtaûo thaình màût træå

2) Tinh thãøsåüi3) Kim loaûi uí.4) Håüp kim khi biãún daûng vaìnhiãût luyãûn

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c-Håüp kim hoïa : våïi muûc âêch taûo thaình dung dëch ràõn laìm tàng xä lãûch maûng vaì máût âäülãûch. Biãûn phaïp naìy náng cao âaïng kãøâäübãön maìkhäng laìm giaím bao nhiãu âäü

üt trong nãön dung dëch ràõn, do âoïnáng cao âäübãön.ch aïc ph quaïbaîo hoìa trong dung

dëch ràõn, caín tråítræåüt laìm tàng âäübãön. Coïthãøduìng caïc phæång phaïp hoïa nhiãût luyãûn :a

t caín tråítræåütnáng cao âäü

deío vaìâäüdai.d-Tàng caïc pha cæïng vaìnhoímën : cho vaìo váût liãûu caïc nguyãn täúcoïkhaínàng taûo

nãn caïc pháön tæíràõn coïâäücæïng cao kêch thæåïc nhoímën vaìâäüphán taïn låïn. Chuïng taûonãn caïc chäút caín træåe-Nhiãût luyãûn : bàòng caï täi vaìram taûo ra c a thæïhai

tháúm ni tå, tháúm caïc bon, tháúm c ïc bon - ni tå ...f-Laìm nhoíhaû : do kêch thæåïc haût nhoímën nãn täøng biãn giåïi haût tàng

bãön. Do haût nhoínãn cuîng tàng âaïng kãøâäüdeío vaìâäüdai.2.2.2.-Âäüdeío :

Laìtáûp håüp caïc chè tiãu cå tênh phaín aính âäübiãún daûng dæ cuía váût liãûu khi bë phaïhuíy

dæåïi taíi troüng ténh no,ïquyãút âënh khaínàng chëu biãún daûng deío, gia cäng bàòng aïp læûc :reìn, caïn, keïo, dáûp ...-Âäügiaîn daìi tæång âäúi δ % : δ % = 1 ol l

ol− . 100%

0 1

o

S SS−-Âäüthàõt tiãút diãûn tæång âäúi ψ % : ψ % = . 100%

ìi vaìtiãút diãûn ngang ban âáöu cuía máùu.

ïi taíi troüng âàût vaìo våïi täúc âäülåïn vaìâäüt ïhuíy cuía váût liãûu khi

sinh ra khi phaïhuíy mäüt âån vë tiãút diãûn máùu, kyïhiãûu ak.

Trong âoï: - lo vaìS0 laìchiãöu da-l1 vaìS1 laìchiãöu daìi vaìtiãút diãûn ngang sau khi keïo âæït cuía máùu.

2.2.3.-Âäüdai va âáû p :

1-Khaïi niãûm : ráút nhiãöu chi tiãút maïy laìm viãûc dæångäüt tæïc laìchëu vaìâáûp. Vç váûy âãøâaïnh giaïkhaínàng chäúng phachëu taíi troüng âäüng ta phaíi xaïc âënh âäüdai va âáûp cuía noï.

Âäüdai va âáûp laìcängÂæåüc tênh nhæ sau : a =k

k A âån vë âo kJ/m2.S

Trong âoï: -Ak laìcäng sinh ra khi phaïhuyímáùu-S laìtiãút diãûn máùu

goaìi ra coïthãøduìng Nm/cm2, kGm/cm2 våïi quan hãûnhæ sau : 1kGm/cm2 =

00kJ/m2

, 1kGm/cm2

= 10J/cm2

.2-C úu täúaính hæåíng âãún âäüdai va âáûp :-Kêch thæåïc haût : caìng nhoímën âäüdai va âáûp caìng cao.-Traûng thaïi bãömàût : bãömàût nhàôn boïng coïâäüdai va âáûp cao, caïc vãút khêa räù, raînh,

xæåï îlaìm giaím âäüdai.-Haût daûng troìn, âa caûnh âäüdai va âáûp cao, haût daûng táúm, kim âäüdai giaím-Hçnh daïng, kêch thæåïc, säúlæåüng vaìsæûphán bäúcaïc pha doìn : Pha doìn daûng táúm,

kêch thæåïc låïn, säúlæåüng nhiãöu vaìphán bäúkhäng âäöng âãöu laìm giaím âäüdai vaìngæåüclaûi.

N

1 aïc yã

c ...se

62



Âäücæïng laìmäüt trong nhæîng âàûc træng cå tênh quan troüng cuía váût liãûu kim loaûi. Xaïcâënh âæåüc âäücæïng ta coïthãøså bäüâaïnh giaïâæåüc âäübãön vaìâäüdeío cuía váût liãûu kim loaûi.

Caïc phæång phaïp âo âä cæïng coïæu âiãøm laì: tiãún haình nhanh vaìkhäng phaïhuyíchiãút âo. Tæìâäücæïng coïthãøsuy ra caïc chè tiãu vãöâäübãön vaìâäüdeío. Do váûy âæåüc sæíduûng

üng raîi trong caïc phoìng thê nghiãûm vaìcå såísaín xuáút.. Phæång phaïp âo âäücæïng Brinen (HB) : Nguyãn lyï: ÁÚn vaìo bãömàût cáön thæímäüt viãn bi bàòng theïp âaîtäi cæïng coïâæåìng kênh

våïi taíi troüng P. Sau khi càõt taíi troüng, viãn bi seîâãølaûi trãn bãömàût máùu thæímäüt vãút loîmhçnh choím cáöu coïâæ h. Duìng kênh hiãøn vi âo (coïgàõn thæåïcâo trong thë kênh) â âo âæåìng kênh d cuía vãút loîm vaìtra theo baíng cho sàôn seîcoïâäü cæïng Brinen (kyïhiãûu HB)

H×n ®å n (a) vµ ®o ® − êng kÝnh vÕt lâm b»ng lóp cã th− ícmÉu

ti

rä2 D

åìng kênh d vaìvåïi chiãöu sáuãø

P

d

D

a)

0 1 2 3 4 5 6 7

b

)

h 2.17- S¬ ®o ®é cøng Brine(b)

Cuîng coïthãøduìng cäng thæïc âãøtênh kãút quaínhæ sau :P

HBF

= [kG/mm2 ]

Trong âoïF laìdiãûn têch vãút loîm, âæåüc tênh nhæ sau :

2 2. .( )

2

D D D d F

π = − −

2 2

2VËy: . .( Dπ )

P

D D d =

− − [kG/mm2 ]

g aìn hçnh. Âæåìng kênh viãn bi

háút âënh.ãûu âo, noïtyílãûthuáûn våïi tyísäúP/D2. Thæûc tãúâæåüc

he

HB

(Hiãûn nay coìn duìng âån vë âo laìMPa, våïi giaïtrë 1Mpa = 0,10196kG/mm2) Nãúu duìng maïy hiãøn thë säúthç kãút quaícho n ay trãn m

phuûthuäüc vaìo chiãöu daìy váût âo. Váût âo caìng moíng âæåìng kênh viãn bi caìng nhoí. Âæåìngkênh viãn bi âo âæåüc tiãu chuáøn hoïa, theo tiãu chuáøn Viãût Nam (TCVN) : 10; 5; 2,5 vaì 1mm, coïâäücæsng khäng nhoíhån HV800. Taíi troüng P cuîng coïmäüt säúgiaïtrë n

Taíi troüng âo phuûthuäüc vaìo váût li

quy âënh nhæ sau :-T ïp vaìgang : 30

64



Âäücæïng Räcven âæåüc xaïc âënh theo mäüt âaûi læåüng quy æåïc, khäng coïthæïnguyãnphuûthuäüc vaìo chiãöu sáu cuía vãút loîm. Chiãöu sáu caìng låïn thç âäücæïng caìng nhoívaìngæåüclaûi. Âäücæïng Räcven xaïc âënh theo cäng thæïc : HR = k - e

.aït

phäøbiãún hån caílaìcaïc thang A, B, C.

uaíâo (hoàûc hiãûu säúâo).

Trong âoï:

-k laìchiãöu sáu quy æåïc, k = 100 våïi caïc thang âo A, D, C vaìsuper-K = 130 våïi caïc thang âo coìn laûi (duìng muîi âám bàòng viãn bi theïp)Gi rë mäüt âäüchia cuía e = 0,002mm våïi caïc thang âo thäng thæåìng, e = 0,001mm

våïi thang âo super.Tiãu chuáøn Viãût Nam TCVN 275 - 85 vaì41170 - 85 chè quy âënh cho caïc thang âo

A, B, C, N vaìT. Nhæng trong thæûc tãúthæåìng duìngPhæång phaïp âo âäücæïng Räcven sæíduûng hai loaûi taíi troüng :

-Taíi troüng så bäü10kG (kyïhiãûu P0). Chiãöu sáu do taíi troüng naìy gáy ra khängduìng âãøtênh âäücæïng. P0 chè coïtaïc duûng san bàòng sæûnháúp nhä trãn bãömàût máùu âãøâaím

baío kãút quaíâo âæåüc chênh xaïc hån.-Taíi troüng chênh (kyïhiãûu P1 ). Taíi troüng naìy âæåüc taïc duûng thãm sau taíi troüngså bäü. Sau khi càõt boítaíi roüng chênh âäöng häöseîcho kãút q

Phuûthuäüc vaìo thang âo ta sæíduûng caïc muîi âám vaìtaíi troüng khaïc nhau :-Khi âo theo thang B (HRB) duìng muîi âám bàòng viãn theïp täi cæïng vaìtaíi

troüng taïc duûng täøng cäüng laì100kG. Do duìng viãn bi nãn thang B sæíduûng âãøâo caïc váûtliãûu mãöm, âäücæïng trung bçnh trong khoaíng HV60÷ 240 hay HRB25÷100 (theïp, gang

eo thang A vaìC (HRA, HRC) duìng muîi âám kim cæång hçnh noïn.

ûu ráút cæïng nhæ : håüp kim cæïng, låïp tháúm caïc bon - ni tå coïâäücæïng cao

sau khi uívaìthæåìng hoaï, håüp kim nhäm, âäöng ...)-Khi âo th

Taíi troüng taïc duûng täøng cäüng laì60kG våïi thang A vaì150kG våïi thang C. Thang A duìngâãøâo caïc váût liãhån HV700. Thang A coïphaûm vi âo tæìHV360÷ 900 hay tæìHRA 70÷ 85. Thang Cduìng âãøâo caïc váût liãûu coïâäücæïng trung bçnh vaìcao (theïp, gang sau khi täi vaìram) våïiäücæïng trong khoaíng HV240â ÷ 700 hay HRC20÷ 67. øâo caïc låïp coïchiãöu daìy nhoíhån 0,30mm phaíi duìng caïc thang super. Phæång phaïpäcven gáy ra vãút loîm ráút nhoí, âo âæåüc caïc váût liãûu moíng vaìkhäng phaïhuyíchi tiãút nãn

ráút räüng raîi âãøkiãøm tra cháút læåüng saín pháøm cå khê. Âãøthuáûn låüi trong ücæïng, ta så bäüphán loaûi nhæ sau :

öm) : gäöm caïc váût liãûu coïâäücæïng nhoíhån HB220,RC20, HRB100.-Loaûi coïâäücæïng trung bçnh : coïgiaïtrë âäücæïng trong khoaíng HB250 450 vaì

RC 25 45.-Loaûi coïâäücæïng cao : coïgiaïtrë âäücæïng tæìHRC52 âãún cao hån HRC60 mäüt êt.-Loaûi coïâäücæïng ráút cao coïgiaïtrë âäücæïng låïn hån HRC62 hay HRA80

ÂãR âæåüc sæíduûngviãûc læûa choün phæång phaïp xaïc âënh âä

-Loaûi coïâäücæïng tháúp (mãH ÷H ÷

66



00: Lóc ch− a ®o 11: T¶i träng s¬ bé P 022: Thªm t¶i träng chÝnh P

133: Bá t¶i träng chÝnh P

1

thêi ®iÓm ®o

.Phæång phaïp âo âäücæïng Vicke (HV) : ïp bäún màût (coïgoïc giæîa hai màût âäúi diãûn laì136o) våïi taíi

õm. Sau khi càõt taíi troüng, tiãún haình âo âæåìng cheïo d cuía vãút loîm vaì a baíng seîcoïgiaïtrë âäücæïng Vicke (hoàûc giaïtrë cho trãn maìn hçnh nãúu duìng maïy hiãønë säú). Säúâo âäücæïng Vicke tênh theo cäng thæïc :

mòi ®©m vµ mÉu ®o ë c¸c H×nh 2.18- VÞ trÝ t − ¬ng ®èi gi÷a.

4ÁÚn muîi kim cæång hçnh tha

troüng P khäng låïn làtrth

2 2

2 .sin2 1,854.

PP P HV F d d

α

= = = 2 [kG/mm ]

Trong âoï: -P taíi troüng taïc duûng coïgiaïtrë tæì200G÷100kG (thäng duûng nháút tæì 5÷10kG).

-d giaïtrë trung bçnh cuía hai âæåìng cheïo vãút loîm, mm.-F diãûn têch vãút loîm, mm

(b)

2.

(a) H×nh 2.19- Mòi ®©m h×nh th¸p a) v( µ vÕt lâm (b) khi ®o ®é cøng b»ng ph− ¬ng ph¸p

Vicke.Quy æåïc taíi troüng âo 30kG vaìthåìi gian âàût taíi tæì10 ÷ 15s âæåüc xem laìâiãöu kiãûn

tiãu chuáøn. Âäücæïng âo åíâiãöu kiãûn tiãu chuáøn chè cáön ghing¾ngoün laìHV vaìsäúâo, vêduûHV500. Nãúu âo åícaïc âiãöu kiãûn khaïc thç phaíi ghi thãm caïc âiãöu kiãûn âo, vê duû HV20/30500 tæïc laìâäücæïng Vicke khi âo våïi taíi troüng 20kG vaìthåìi gian âàût taíi troüng 30s

laì500kG/mm2

.

d

d

e

0 Mòi ®©m kim c− ¬ng

R0.213

13

0

22

MÉu ®o

67



Phæång haïp Vicke thæåìng duìng âo â ücæp ä ïng caïc váût liãûu tæìráút mãöm âãún ráút cæïng,våïi caïc låïp cáön âo ráút moíng (âãún 0,04÷ 0,06mm) trong caïc máùu moíng (0,3÷ 0,5mm)nhæ : tháúm caïc bon, tháúm ni tå, bo , caïc låïp maûvaìcaïc táúm ráút moíng. Phæång phaïp naìyâæåüc coi laìâäücæïng chuáøn trong nghiãn cæïu khoa hoüc, chuíyãúu sæítaûi caïc phoìng thê

nghiãûm, viãûn nghiãn cæïu.5.Phæång phaïp âo âäücæïng tãúvi (Hµ ) : Nguyãn lyïâo cuía noïgiäúng nhæ phæång phaïp Vicke nhæng åídáy máùu âo phaíi chuáøn

ë ráút cäng phu nhæ âãøquan sat täøchæïc tãúvi. Taíi troüng duìng trong tæåìng håüp naìy ráút beï ì0,5G âãún 200G (coïkhi duìng âãún 1000G). Sau khi áún muîi kim cæång xong phaíi duìngênh hiãøn vi âãøâo âæåìng cheïo cuía vãút loîm (âån vë âo laì

btæk µ m) vaìtra baíng cho sàôn seîcoï äücæïng tãúvi. Coïthãøtênh âäücæïng tãúvi theo cäng thæïc : â

21,854.P

H d

µ =

Tr g ï: -P laìtaíi taïc don âo uûng, G-d laìâæåìng cheïo vãút loîm,µ mVicke vaìkênh

iãønâàûc træng cho âäücæïng täøng håüp cuía chi tiãút. ïp noop (HK) :

ång tæûnhæ phæång phaïp Vicke nhæng våïiuî ám im i coïdaûng hçnh thoi.

2.20- Mòi ®©m h×nh th¸p (a) vµ h×nh d¹ng vÕt lâm (b)Phæång phaïp naìy duìng âo caïc váût liãûu doìn nhæ gäúm. Âäücæïn âæåüc ênh theo cäng

Phæång phaïp naìy sæíduûng âäöng thåìi hai loaûi thiãút bë : maïy âo âäücæïngh vi váût liãûu hoüc. Âæåüc sæíduûng âãøâo âäücæïng cuía caïc haût, caïc pha riãng reî. Âäücæïngtãúvi khäng6.Phæång pha âo âäücæïng K

Phæång phaïp âo âäücæïng Knoop cuîng tæm i â k cæång hçnh thaïp coïcáúu taûo sao cho vãút âo âãølaû

(a) (b)

b

tl/b = 7.11b/t = 4.00

L

H×nh

thæïc sau :21, 42.

P P HK

F L= = [kG/mm2]

Trong âoï: -F laìdiãûn têch vãút loîm, mm2.

äücæïng naìo chè cáön chuyãøn sang thang âo cuíaãöu cho trãn maìn hçnh.

-L laìgiaïtrë âäüdaìi låïn nháút cuía vãút loîm, mm. Ngaìy nay coïloaûi maïy âo âäücæïng vaûn nàng âo âæåüc caïc loaûi âäücæïng nhæ : Brinen,

Räcven, Vicke, HL, Sor...Muäún âo loaûi âphæång phaïp âoïlaìâæåüc. Táút caíkãút quaíâ7.Caïc phæång phaïp âo âäücæïng gáön âuïng :

a-Phæång phaïp Poldi (HBâ) :

68



Máöm kãút tinh laûi sinh ra chuíyãúu taûi vuìng bë xä lãûch maûnh nháút, nàng læåüng dæûtræî cao nháút (biãn giåïi haût, màût træåüt). Vç váûy nãúu kim loaûi bë biãún daûng deío caìng maûnh thç

aïc máöm kãút tinh laûi phaït triãøn lãn laìquaïtrçnh tæûnhiãn. Sau

ktl = a.Tc táút caítênh theooK.huäüc vaìo âäüsaûch cuía kim loaûi, mæïc âäübiãún daûng vaìthåìi gian giæî

nhiã úsau :

ç do xä lãûch maûng maûnh nãn taûo ra nhiãöu máöm kãút tinh.aûng tåïi haûn.

ç haût caìng låïn do täúc âäüsinh máöm vaìphaït triãøn máöm caìng

thç haût caìng låïn.

ûc náng cao nhiãût âäühay keïo daìi thåìi gian giæî

.4.1.Khaïi niãûm :daûng deío kim loaûi cao hån nhiãût âäükãút tinh laûi.

máöm sinh ra caìng nhiãöu.Sau khi âæåüc sinh ra c

khi kãút thuïc kãút tinh laûi ta nháûn âæåüc caïc haût âa caûnh hoaìn toaìn måïi våïi maûng tinh thãø khäng coïsai lãûch vaìmoüi tênh cháút väún coïban âáöu âæåüc khäi phuûc laûi. Nhiãût âäükãút tinh laûi laìnhiãût âäünhoínháút taûi âoïxaíy ra quaïtrçnh kãút tinh laûi våïi täúc

âäüâaïng kãø, nhiãût âäünaìy phuûthuäüc vaìo nhiãût âäünoïng chaíy :T

Hãûsäúa phuût ût. Træåìng håüp thæåìng gàûp nháút våïi kim loaûi nguyãn cháút kyîthuáût a≈ 0,4.Kêch thæåïc haût sau khi kãút tinh laûi phuûthuäüc vaìo caïc yãúu tä-Mæïc âäübiãún daûng : Kim loaûi bë biãún daûng deío caìng maûnh thç kêch thæåïc haût sau

khi kãút tinh laûi caìng nhoímën v Nãúu âäübiãún daûng nhoítæì2÷8% do taûo ra êt vuìng xä lãûch nãn coïêt máöm kãút tinh nãn haûtráút låïn, âäübiãún daûng naìy goüi laìâäübiãún d

-Nhiãût âäüuí: caìng cao thtàng, nhæng täúc âäüphaït triãøn máöm tàng maûnh hån.

-Thåìi gian giæînhiãût : Thåìi gian giæînhiãût taûi nhiãût âäüuícaìng daìi3-Kãút tinh laûi láön thæïhai :

Sau khi kãút tinh laûi xong nãúu tiãúp tunhiãût seîcoïquaïtrçnh haût beïsaït nháûp vaìo caïc haût låïn laìm cho haût låïn thãm ra. quaï. Âáy laì

quaïtrçnh tæûnhiãn vç laìm giaím täøng biãn giåïi haût âãønàng læåüng dæûtræîgiaím. Quaïtrçnhnaìy goüi laìkãú ït tinh laûi láön thæïhai vaìcáön traïnh khi nung noïng.2.4.Biãún daûng noïng :2

Biãún daûng noïng laìquaïtrçnh biãúnBiãún daûng noïng thæåìng tiãún haình åínhiãût âäü(0,7÷0,75)Tc.

Vê duû: -Biãún daûng deío kim loaûi vonphram åí1000oC laìbiãún daûng nguäüi vç nhiãût âäü

keîm åínhiãût âäüthæåìng laìbiãún daûng noïng vç nhiãût âäü

hi biãún daûng noïng seîcoïhai quaïtrçnh âäúi láûp nhau xaíy ra :

ön vaìgiaím âäücæïng. Quaïtrçnh naìydiãùn

o hån nhiãût âäükãút íng thåìi gian thêch håüp âãøxaíy ra quaïtrçnh kãút tinh laûi laìm cho kim loaûi

kãút tinh laûi cuía noïlaì1200oC.-Biãún daûng deío thiãúc chç,

kãút tinh laûi cuía chuïng åínhiãût âäüám.2.4.2.Caïc quaïtrçnh xaí y ra :K-Biãún daûng deío laìm xä lãûch maûng, gáy ra hoïa bãön vaìbiãún cæïng-Kãút tinh laûi laìm máút xä lãûch maûng, gáy ra thaíi bãra tiãúp sau quaïtrçnh biãún daûng deío.Vç váûy sau khi biãún daûng noïng cå tênh kim loaûi seîthay âäøi theo chiãöu hæåïng cuía

quaïtrçnh maûnh hån. Thäng thæåìng phaíi kãút thuïc biãún daûng noïng åícatinh laûi mäüt khoa

coïâäüdeío cao, âäübãön vaìâäücæïng tháúp.

70



CHÆÅNG 3 : ÀN MOÌN VAÌBAÍO VÃÛVÁÛT LIÃÛU

3.1.KHAÏI NIÃÛM VÃÖÀN MOÌN KIM LOAÛI :Trong quaïtrçnh sæíduûng, cáúu truïc vaìtênh cháút cuía váût liãûu bë biãún âäøi

ïi hoaïâi. Âäúi våïi váût liãûu kim loaûi nguyãn nhán thoatheo thåìi gian

ïi hoaïchuí loaûi trong nãön kinh tãú

ao cho àn moìn vaìbaío vãûkim loaûi åícaïc næåïc cäng nghiãûp. T øn hao kim loaûi do àn moìn ráút låïn, cæïcoïnàm nhaì

hê choáún aïp laì88 tyífràng (1982), åíMyîlaì70 tyíUSD

(1980)oüc cuía mäi

ki i loaûi :oìn xaíy ra khi kim loaûi taïc duûng

ìsæûàn moìn kim loaûi trong mäi træåìng cháút âiãûn giaíi, trong âoï im loaûi, sæûkhæícuía cháút äxy hoaïkhäng phaíi xaíy ra chè trong

äüt

laìm cho váût liãûu bë thoayãúu laìdo hiãûn tæåüng àn moìn. Do vë trê quan troüng cuía váût liãûu kim

nãn váún âãöbaío vãûkim loaûi chäúng sæûphaïhuyído àn moìn luän âæåüc quan tám kyîlæåîng. Ngæåìi ta æåïc tênh tiãu h

phaït triãøn chiãúm cåî4,20% GDP ämaïy luyãûn kim thç coïmäüt nhaìmaïy saín xuáút kim loaûi âãøbuìcho täøn hao âoï. Chi pv âãöàn moìn vaìbaío vãûkim loaûi åíPh(1975), åíAnh laì5 tyíbaíng

Àn moìn kim loaûi laìsæûphaïhuyíchuïng do taïc duûng âiãûn hoaïhay hoaïhtræåìng xung quanh. Quaïtrçnh àn moìn m loaûi chia ra ha

- Àn moìn hoaïhoüc (àn moìn khä) : laìquaïtrênh àn mvåïi dung dëch khäng âiãûn ly vaìkhê khä.

- Àn moìn âiãûn hoaï: lasæûion hoaïcuía nguyãn tæíkm phaín æïng træûc tiãúp. Âáy laìdaûng àn moìn phäøbiãún nháút trong kim loaûi.3.1.1.Täúc âäüàn moìn :

Âãøxaïc âënh täúc âäüàn moìn kim loaûi ta sæíduûng hai caïch sau :a-Täøn tháút troüng læåüng (P

TL) : laìtroüng læåüng kim loaûi täøn tháút trãn mäüt âån vë bãömàût,

trong mäüt âån vë thåìi gian.PTL= 1 2m

.S t oün

m− mg/dm2.ngaìy. (3.1)

ron âo i loaûi træåïc vaìsau khi bë àn moìn, mg-S diã

T g ï: - m1, m2 : laìtr g læåüng máùu k m2: ûn têch bãömàût kim loaûi, dm

-t : thåìi gian, ngaìy.b-Âäüthám nháûp PTN: tênh theo chiãöu sáu kim loaûi bë àn moìn trong mäüt nàm.

PTN= .0,0365PTL

ρ mm nà (3.2)/ m

/cm3

ò ût âäüdoìng âiãûn àn moìn I hoàûc thãø

uûngiæîa ûn

Trong âoï: -ρ : laìtroüng læåüng riãng cuía kim loaûi, Gthãøâæåüc âo bàng má Ngoaìi ra täúc âäüàn moìn coï

têch khê hydrä thoaït ra.3.1.2.Âiãûn thãúâiãûn cæûc :

Khi kim loaûi tiãúp xuïc våïi cháút âiãûn ly thç taûi bãömàût tiãúp xuïc seîxaíy ra sæûtaïc dvaìkim loaûi. Taûi vuìng phán chia giæîa hai pha (kim loaûi - dung dëch âiãg cháút âiãûn ly

ly) xuáút hiãûn låïp âiãûn têch keïp coïâiãûn thãúnháút âënh goüi laìâiãûn thãúâiãûn cæûc.Vê duû: nhuïng Cu vaìo dung dëch sunphat âäöng, giæîa âäöng vaìdung dëch coïcán bàòng

sau :

72



äxy hoaï

khæí Khi coïquaïtrçnh cán bàòng giæîa âiãûn cæûc v

E tênh theo hãûthæïc Nernst :

Me ⇔ Men++ ne

aìdung dëch coïâiãûn thãúâiãûn cæûc cán bàòng

E = E +O RT ln anF

(3.3)

1J/mol.OK

C/molron áút âiãûn giaíi

cuía kim loaûi æïng våïi dung dëch coïhoaût âäü

tiãúp giaïtrë tuyãût âäúi âiã iãûn cæûc cán bàòngun chæïa muäúi cuía chuïng. Ta thæåìng tiãún haình âo ía pin : mäüt næía ûn cæûc kim loaûi

5oC cuía mäüt säúphaí hán cæûc

Trong âoï: -R : hàòng säúkhê, R = 8.3144-T : nhiãût âäütuyãût âäúi,OK-F : hàòng säúFaraâáy, F = 96 500-a :hoaût âäücuía ion Men+t g ch-EO : âiãûn thãúâiãûn cæûc tiãu chuáøn

a = 1

Trong thæûc tãúta khäng thãøâo træûc ûn thãúâ(thuáûn nghëch) giæîa kim loaûi vaìd g dëchâiãûn thãúâiãûn cæûc bàòng pin âiãûn hoaïgäöm hai næ pin laìâiãnghiãn cæïu, næía kia laìâiãûn cæûc so saïnh.

Âiãûn thãútiãu chuáøn cán bàòng åí2 n æïng p

Phaín æïng Âiãûn thãútiãu chuáøn cán bàòng so våïi âiãûncæûc hyârä E0, V

Au3+

+ 3e ↔ AuO2 + 4H+ + 4e ↔ 2H2O 1.501.230.80

-0.130

-0.44

-0.74

-2.71

Ag+ + e ↔ Ag0.400.340.00

O2 + 2H2O + 4e ↔ 4OH-

Cu2+ + 2e ↔ Cu2H+ + 2e ↔ H2Pb2+ + 2e ↔ Pb

-0.4Sn2+ + 2e ↔ SnFe2+ + 2e Fe↔

Cr3+

+ 3e ↔ Cr -0.76-1.67-2.37

Zn2+ + 2e ↔ Zn Al3+ + 3e ↔ AlMg2+ + 2e ↔ Mg Na+ + e ↔ Na

Säúliãûu baíng trãn cho pheïp âaïnh giaïchiãöu hæåïng laìm viãûc cuía pin âiãûn hoaï. Vê duû:coïmäüt pin âiãûn hoïa gäöm hai næía pin, næía pin thæïnháút gäöm âiãûn cæûc sàõt nhuïng trongdung dëch chæïa ion Fe2+ coïhoaût âäüaFe2+= 1, næía pin thæïhai laìâiãûn cæûc bàòng âäöng

nhuïng trong dung dëch chæïa Cu2+

coïhoaût âäüaCu2+= 1. Sæïc âiãûn âäüng cuía pin âoïseîlaì:Eo = Eo (Cu2+/Cu)- Eo (Fe2+/Fe)= 0.34 - (-0.44) = 0.78V

73



Näúi hai næía pin âoïthç seîcoïmäüt doìng âiãûn âi qua pin, âiãûn tæíseîâi tæìâiãûn cæûc sàõtéa laìâi tæìâiãûn cæûc coïâiãûn thãútháúp hån (anät) âãún âiãûn cæûc coï

g seîcoïphaín æïng catät :

ë àn moìn trong axit khäng chæïa ä xy, âäöng thåìiyârä :

ta phaíi tênh âiãûn thãúcán bàòng cuía kim loaûi theo phæåìng trçnh

G ÀN MOÌN KIM LOAÛI : o

åüc chia laìm hai loaûi :

äng dáùn âiãûn nãn ûn hoaï. Vê duû: theïp caïc bon laìm viãûc trong caïc dung mäi hæîuãûu loíng hçnh thaình tæìcaïc loaûi caïc bua hydrä khäng dáùn âiãûn. Nãúu coï

hæïa

üc xaíy ra trong khê khä åínhiãût âäücao. Vê duû: sæûä xyâäút trong, âäüng cå phaín læûc ...

sanmg âiãûn cæûc âäöng, nghâiãûn thãúcao hån (catät). Luïc naìy trãn âiãûn cæûc sàõt seîcoïphaín æïng anät :

Fe→ Fe2++ 2e

Sàõt seîbë hoaìtan, coìn trãn âiãûn cæûc âäönCu2++ 2e → CuDo váûy trãn cæûc âäöng seîcoïkãút tuía thãm mäüt låïp âäöng.

Tæång tæûnhæ trãn ta coïthãøâoaïn træåïc ràòng táút caícaïc kim loaûi våïi âiãûn thãúâiãûn cæûc tiãuchuáøn tháúp hån cuía âiãûn cæûc hyârä seîbcoïsæûthoaït khê h

2Me→ 2Men+ + 2ne2nH+ + 2ne→ nH2

Phaín æïng naìy coïâiãûn thãúâiãûn cæûc tiãu chuáøn laì1,23V, låïn hån âiãûn thãúâiãûn cæûc

tiãu chuáøn +0,34V cuía phaín æïng Cu→ Cu2+ + 2e, âäöng seîbë àn moìn.Tuy nhiãn hoaût âäücaïc ion trong dung dëch thæåìng khaïc 1 nãn muäún biãút kim loaûi coï bë àn moìn hay khäng Nernst sau âoïso saïnh våïi âiãûn thãúcán bàòng cuía phaín æïng khæíphán cæûc catät.3.2.CAÏC DAÛN3.2.1.Àn moìn hoaïh üc :

Daûng àn moìn naìy xaíy ra do taïc duûng hoaïhoüc cuía kim loaûi våïi mäi træåìng laìm viãûccuía chuïng vaìâæa-Àn moìn trong dung dëch khäng âiãûn ly :

Âa säúcaïc cháút hæîu cå khäng laìcháút âiãûn ly, do váûy chuïng khkhäng xaíy ra àn moìn âiãcå, caïc nhiãn lic næåïc seîxaíy ra àn moìn âiãûn hoïa.b-Àn moìn khê :

Laìquaïtrçnh àn moìn hoaïhohoaïcaïc chi tiãút trong loìnung, âäüng cå

Quaïtrçnh àn moìn khê xaíy ra do taïc âäûng âäöng thåìi cuía nhiãût âäücao vaìcaïc khê ànmoìn (xám thæûc) nhæ : O2, SO2, Cl2.. vaìo kim loaûi. Täúc âäüàn moìn khê phuûthuäüc vaìo tênh

cháút kim loaûi vaìhåüp kim, tênh cháút cuía mäi træåìng khê åínhiãût âäücao vaìtênh cháút cuíacaïc saín pháøm àn moìn.Quaïtrçnh äxy hoaïlaìâiãøn hçnh nháút cuía àn moìn khê vaìâæåüc biãøu diãùn båíi phæång

trçnh sau âáy :mMe (r) +

4mn O2 (k) = MemOmn/2(r) (3.4)

Âãøâaïnh giaïkhaínàng laìm viãûc cuía kim loaûi åínhiãût âäücao ta càn cæïvaìo hai âàûc

ïâäübãön cå hoüc åínhiãût âäücao.

a bãön

træng sau âáy :- Bãön nhiãût : khaínàng kim loaûi co

- Chëu nhiãût : khaínàng kim lo ûi àn moìn khê åínhiãût âäücao.3.2.2.àn moìn âiãûn hoïa

74



1-Khaïi niãûm :Khi nghiãn cæïu quaïtrç h laìm viãn ûc cuía pin Cu-Zn trong dung dëch âiãûn lyïta tháúy

aïtrãn anät nhæ sau :

Zn -2e = Zn2+

ay nhiãöu pha do váûy giæîa caïc pha naìyy caïc quaïtrçnh ìm cho kim loaûi bë phaïhuyí. Trãn bãömàût kim loaûi hçnh

áút nhiãöu cæûc. Täúc âäüànn ãöu pin cuûc bäüvaìphuûthuäüc vaìo âiãûn thãú

kim loaûi gäöm ba quaïtrçnh cå baín : quaïtrçnh anät, quaï

âiãûnàn moìn giaíi phoïng :

Hhp+ Hhp H2 üp nay goüi laìsæûàn moìn våïi cháút khæíphán

e 2H2O- Våïi mäi træåìng trung tênh hay bazå quaïtrçnh catät seîlaì:

O2 + 2H2O +4e 4OH-Caïc daûng àn moìn âiãûn hoaï:

Àn moìn âiãûn hoaïlaìdaûng àn moìn phäøbiãún hån caívaìphaïhuyíkim loaûi nhiãöu nháút.aïc daûng àn moìn âiãûn hoïa âæåüc chia ra nhæ sau : àn moìn âãöu (1), àn moìn galvanic hayn moìn tiãúp xuïc (2), àn moìn do chãnh lãûch khê (3), àn moìn läù(4), àn moìn tinh giåïi (5),

n moìn næït do æïng læûc (6), àn moìn moíi (7), àn moìn læûa choün hay sæûphán raîhåüp kim), àn moìn maìi moìn (9). Sau âáy ta seîkhaío saït kyîlæåîng tæìng daûng àn moìn cuûthãø.-Àn moìn âãöu :

Xaíy ra trong âiãöu kiãûn kim loaûi âäöng nháút, mäi træåìng, nhiãût âäüvaìsæûphán bäúæïng ûc laìâäöng âãöu, täúc âäüàn moìn laìnhæ nhau trãn toaìn bäübãömàût kim loaûi. Âån vë âo ànoìn thäng duûng laìcm/nàm. Ngoaìi ra coìn duìng caïc âån vë g/cm2.ngaìy, mg/dm2.ngaìy, A/cm2.-Àn moìn tiãúp xuïc (ànmoìn Galvanic) :

Daûng àn moìn naìy xaíy ra khi caïc kim loaûi hay håüp kim khaïc nhau âæåüc sæíduûng

ong cuìng mäüt cå cáúu vaìcoïpháön diãûn têch tiãúp xuïc våïi nhau (tiãúp diãûn), trong cuìng mäüt

ràòng Zn bë moìn dáön do hiãûn tæåüng hoaìtan. Trong pin naìy keîm âoïng vai troìanät vaìphaínæïng âiãûn ho

Trong váût liãûu kim loaûi coïcáúu taûo båíi hai hxaí anät vaìcatät lathaình ráút nhiãöu anät vaìcatät, do váûy hçnh thaình mäüt hãûthäúng rmoìn âiãûn hoïa laìtäøng täúc âäüàn moìn cuía hiâiãûn cæûc. Àn moìn âiãûn hoïa cuíatrçnh catät vaìquaïtrçnh dáùn âiãûn.

Quaïtrçnh anät laìquaïtrçnh äxy hoaïâiãûn hoaï, trong âoïkim loaûi chuyãøn vaìo dungdëch dæåïi daûng ion vaìgiaíi phoïng âiãûn tæí, kim loaûi bë àn moìn theo phaín æïng :

Me→ Men+

+ neQuaïtrçnh catät laìquaïtrçnh khæíâiãûn hoaï, trong âoïcaïc cháút oxy hoaï(Ox) nháûntæído kim loaûi bë

Ox + ne→ Red Red laìdaûng cháút khæí(Ox.ne)Ox laìdaûng cháút äxy hoaï, thæåìng laìH+ hay O2 thç quaïtrçnh catät seîlaì:

H+ + e→ Hhp→

(Hhp laìhydrä háúp phuû), trong træåìng håcæûc hydrä.

Nãúu Ox laìO2 thç :- Våïi mäi træåìng axit quaïtrçnh catät seîlaì:O2 + 4H- +4n →

→

2 Cà

à(8a læmmb

tr

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76

äi træåìng àn moìn. Do taûo ra caïc pin ngàõn maûch nãn gáy ra àn moìn maûnh, kim loaûi coï iãûn thãúám hån seîbë àn moìn.

-Àn moìn do sæûchãnh lãûch khê (àn moìn khe) :

mâ

Hçnh 3.1 -Phán loaûi caïc daûng àn moìn âiãûn hoaï

Hçnh 3.2-Àn moìn äúng theï p khäng rè coïâäüdaì y 4,5mm

c



77

Daûng àn moìn naìy xaíy ra coïthãødo mäi træåìng khäng âäöng nháút, chàóng haûn sæûkhaïchau cuûc bäüvãöthäng khê hoaìtan (äxy). Luïc naìy hçnh thaình mäüt pin chãnh lãûch khê vaì áy ra àn moìn.

a)Àn moìn khe trãn màût bêch theïp khäng rè 10Cr18Ni9b)Àn moìn khe dæåïi voìng âãûm pêt täng theïp khäng rè trong næåïc biãønc)Àn moìn âæåìng måïm næåïc

d)Àn moìn do làõng âoüng-Àn moìn läù:Âáy laìdaûng xám thæûc cuûc bäütaûo nãn caïc läù, âäüsáu caïc läùcoïthãølåïn hån âæåìng

ênh läù. Hiãûn tæåüng naìy xaíy ra do coïcaïc läùnhoítrong låïp phuíbaío vãûchäúng àn moìn âãöuaïc låïp men, låïp phuíhæîu cå, maìng äxyt..). Caïc läùphaït triãøn tæìbãömàût vaìo bãn trongeo hæåïng gáön nhæ thàóng goïc.

Àn moìn tinh giåïi :Daûng àn moìn naìy liãn quan âãún sæûcoïmàût cuía caïc pha dë thãøåíbiãn giåïi haût trong

åüp kim. Loaûi àn moìn naìy thæåìng gàûp nháút åítheïp khäng rè, vê duûCr18Ni10.

ng

Hçnh 3.3- Caïc daûng àn moìn khe

b)

c)

d)

a)

d k(cthe h



Hçnh 3.4-Caïc daûng àn moìn läù

Hçnh 3.5 -Àn moìn läùcuía theï p thuûâäüng trong ion Cl -

f-Àn moìn næït do æïng læûc :Caïc kãút cáúu kim loaûi laìm viãûc trong mäi træåìng àn moìn, dæåïi taïc duûng cuía læûc keïo

îgáy ra næït, raûn vaìgaîy. Daûng àn moìn naìy gáy täøn tháút kim loaûi ráút nhoí, nhæng khoï hçn tháúy nãn ráút nguy hiãøm.-Àn moìn moíi :

Laìhiãûn tæåüng àn moìn xaíy ra trong caïc kãút cáúu kim loaûi laìm viãûc dæåïi taíi troüng thayäøi coïchu kyì. Do taïc duûng àn moìn taûo âiãöu kiãûn cho caïc vãút næït moíi âáöu tiãn dãùxuáútiãûn hån.

-Àn moìn læûa choün (sæûphán raîhåüp kim) :

ìn naìy gáy täøn tháút kim loaûi ráút nhoí, nhæng khoï hçn tháúy nãn ráút nguy hiãøm.-Àn moìn moíi :

Laìhiãûn tæåüng àn moìn xaíy ra trong caïc kãút cáúu kim loaûi laìm viãûc dæåïi taíi troüng thayäøi coïchu kyì. Do taïc duûng àn moìn taûo âiãöu kiãûn cho caïc vãút næït moíi âáöu tiãn dãùxuáútiãûn hån.

-Àn moìn læûa choün (sæûphán raîhåüp kim) :

senngg ââhh

hh

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Daûng àn moìn naìy xaíy ra trong caïc âiãöu kiãûn nháút âënh âäúi våïi caïc håüp kim laìdungëch ràõn, trong âoïkim loaûi hoaìtan coïâiãûn thãúàn moìn ám hån nhiãöu so våïi kim loaûiãön.

dn

Hçnh 3.6-Àn moìn tinh giåïi cuía theï p khäng rè

Hçnh 3.7 -Àn moìn næït åíbiãn giåïi haût theï p khäng rè

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a)a)

a)Do täön taûi caïc maûch hoaût tênhb)Do caïc maûch hoaût tênh loaûi maìng våî

i-i-Àn moìn maìi moìn :Sæûmaìi moìn cuía kim loaûi thuûâäüng trong mäi træåìng àn moìn coïthãølaìm máút låïp baíoãûvaìhiãûn tæåüng naìy goüi laìàn moìn maìi moìn.

-Sæíduûng caïc håü p kim chëu noïng thêch håüp (thæåìng laìcaïc nguyãn täúcoïmaìng äxyt sêt

àn moìn khê.

Àn moìn maìi moìn :Sæûmaìi moìn cuía kim loaûi thuûâäüng trong mäi træåìng àn moìn coïthãølaìm máút låïp baíoãûvaìhiãûn tæåüng naìy goüi laìàn moìn maìi moìn.

-Sæíduûng caïc håü p kim chëu noïng thêch håüp (thæåìng laìcaïc nguyãn täúcoïmaìng äxyt sêt

àn moìn khê.

b)b) Hçnh 3.8-Àn moìn do æïng læûc

Hçnh 3.9- Àn moìn læûa choün (sæûphán raîhåü p kim)

vv3.3.BAÍO VÃÛKIM LOAÛI CHÄÚNG ÀN MOÌN3.3.BAÍO VÃÛKIM LOAÛI CHÄÚNG ÀN MOÌN3.3.1.Baío vãûkim loaûi chäúng àn moìn hoïa hoüc :3.3.1.Baío vãûkim loaûi chäúng àn moìn hoïa hoüc :11

Duìng caïc nguyãn täúhåüp kimDuìng caïc nguyãn täúhåüp kimchàût, nhiãût âäünoïng chaíy cao...) våïi thaình pháön xaïc âënh pha thãm vaìo kim loaûi nãön âãø náng cao khaínàng chäúngchàût, nhiãût âäünoïng chaíy cao...) våïi thaình pháön xaïc âënh pha thãm vaìo kim loaûi nãön âãø náng cao khaínàng chäúng

80



a)

a)Àn moìn cuûc bäüdo chaíy räúi cuía cháút loíng trong äúng ngængb)Àn m Hçnh 3.10- Àn moìn - maìi moìn

b)

oìn maìi moìn do sæûsuíi boüt åínæåïc laìm laûnh trong xylanh

i, Cr...), caïc låïp phuíphi kim loaûi

g mäi træåìng naìy laìdæång.

rong mäi træåìng trung tênh âaîloaû üi boíäxy.

ãøcho kim loaûi. Do váûy phaíi tçm moüiaïch vaìo nhiãût âäü, aïp suáút

uäúi cuía dung dëch. Loaûi træìäxy bàòng caïch :O2 + Na2SO 2Na2SO4

Ínhiãût âäücao duìng hyârazin âãøloaûi træìnguy cå taûo thaình muäúi trong dung dëch,

3N2H4 N2 + 4NH3 ï:

-Âun noïng dung dëch hoàûc næåïc âãøäxy thoaït ra.

ìn trong khê quyãøn :

2-Sæíduûng caïc låï p phuíbaío vãû:Sæíduûng caïc låïp phuíbaío vãûbàòng kim loaûi (Al, S

(caïc låïp men chëu nhiãût).3-Xæílyïmäi træåìng :

Bàòng caïch taûo ra xung quanh chi tiãút mäi træåìng coïtênh cháút baío vãûtrãn nguyãn tàõc :

taûo ra mäi træåìng coïkhaínàng loaûi træìcaïc hiãûn tæåüng àn moìn, coïnghéa laìthãúâàóngnhiãût, âàóng aïp cuía kim loaûi tron3.3.2.Baío vãûkim loaûi chäúng àn moìn âiãûn hoaï:1-Xæílyïmäi træåìng :

Tçm moüi biãûn phaïp âãøloaûi boícáúu tæíàn moìn ra khoíi mäi træåìng laìm viãûc cuía chitiãút. Háöu hãút caïc kim loaûi âãöu bãön ta-Chäúng àn moìn trong næåïc :

Äxy hoaìtan trong næåïc gáy àn moìn âaïng kc khæíäxy trong caïc dung dëch. Âäühoaìtan cuía äxy phuûthuäüc

riãng pháön cuía äxy vaìnäöng âäüm- Sæíduûng caïc phaín æïng hoaïhoüc :→3

O2 + N2H4 →2H2O + N2Å

theo phaín æïng sau :→

- Sæíduûng caïc phæång phaïp váût ly

-Xæílyïchán khäng, dung dëch hoàûc næåïc, coïthãøgiaím näöng âäüäxy âãún ráút tháúp.b-Chäúng àn mo

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Trong khäng gian kên nãúu âäüáøm tæång âäúi nhoíhån 50% seîchäúng âæåüc àn moìn. Ta

ïc håüp cháút khäng tan kãút tuía trãn bãömàût kim loaûi :+ + 6e Cr2O3 + 5H2O

rãn bãömàût kim loaûi.

: háúp phuûlãn bãömàût màût kim loaûi laìm cháûm täúc âäüànháút laìm cháûm àn moìn ta duìng khaïi niãûm "hãûsäútaïc duûng

sæíduûng caïc cháút huït áøm (silicagen), duìng cháút æïc chãúbay håi, taûo maìng trãn bãömàût kimloaûi seîchäúng âæåüc àn moìn täút.2-Baío vãûkim loaûi bàòng caïc cháút laìm cháûm àn moìn (cháút æïc chãú )

Cháút æïc chãúàn moìn laìcaïc håüp cháút khi âæåüc pha thãm vaìo mäi træåìng àn moìn våïilæåüng ráút nhoínhæng taïc duûng laìm cháûm roîrãût täúc âäüàn moìn. Taïc duûng kçm haîm täúc âäü àn moìn cuía cháút æïc chãúcoïthãølaì:

- Taûo thaình ca2CrO42- + 10H →

- Do háúp phuûthaình mäüt låïp âån phán tæítCoïhai loaûi cháút æïc chãúàn moìn :

- ÆÏc chãúthuûâäüng : laìm cho kim loaûi tråívãötraûng thaïi thuûâäüng hoaïvaìkhäng bë ànmoìn.

- ÆÏc chãúkhäng thuûâäüngmoìn.Âãøâaïnh giaïhiãûu quaícuía c

baío vãûZ" :Z = O LC

O

P pP− . 100% (3.5)

PO vaìPLC laìtäøn tháút troüng læåüng kim loaûi trong dung dëch khäng coïvaìcoïcháút laìm

3.3.

ûc bãönäöthë Pourbaix. Phæång phaïp naìy thæåìng duìng

tectå : (anät hy sinh )

Kim loaûi cáön baío vãûâæåüc näúi våïi mäüt kim loaûi khaïc coïâiãûn thãúâiãûn cæûc ám hån.Kim loaûi naìy goüi laìprotectå hay anät hy sinh. Phæång phaïp naìy chuíyãúu duìng âãøbaío vãû aïc cäng trçnh bàòng theïp. Säúlæåüng protectå phuûthuäüc vaìo máût âäüdoìng baío vãûcáön thiãút,

diãûn têch vaìthåìi gian baío vãû.Váût liãûu laìm protectå thæåìng duìng laìcaïc kim loaûi vaìhåüp kim Mg, Al, Zn...Caïc yãu

áöu cuía váût liãûu laìm protectå :- Coïâiãûn thãúâiãûn cæûc ám hån so våïi kim loaûi cáön baío vãû.- Coïdung læåüng cao vaìäøn âënh. Dung læåüng Q (A.h/kg) laìâiãûn læåüng do mäüt âån

ë khäúi læåüng protectå saín sinh ra, noïâàûc træng cho khaínàng laìm viãûc láu daìi theo thåìi

ian cuía protectå.- Coïâäüphán cæûc anät nhoíâãøâaím baío xaïc suáút baío vãûcao.

cháûm àn moìn.3.Baío vãûâiãûn hoaï

Âãøbaío vãûâiãûn hoaïta phaíi thay âäøi âiãûn thãúâiãûn cæûc cuía kim loaûi âãún khu væàn moìn hoàûc khu væûc thuûâäüng cuía âtrong mäi træåìng dáùn âiãûn, ion nhæ : trong âáút, næåïc ...Nãúu laìm thay âäøi âiãûn thãúâiãûncæûc kim loaûi chuyãøn vãöphêa dæång hån so våïi âiãûn thãúàn moìn cho âãún khi kim loaûi råivaìo vuìng thuûâäüng goüi laìbaío vãûanät. Nãúu âiãûn thãúâiãûn cæûc chuyãøn vãöphêa ám hån sovåïi âiãûn thãúàn moìn thç phaín æïng anäút hoaìtan kim loaûi bë cháûm laûi hay ngæìng hàón goüi laì baío vãûcatät.1-Baío vãûcatät :a-Baío vãûcatäút bàòng pro

c

c

v

g

82



Nhäm, keîm vaìhåüp kim cuía chuïng chuíyãúu duìng trong næåïc biãøn. Magiã vaìhåüpim duìng baío vãûtrong âáút. Trong næåïc ngoüt duìng Mg, Zn vaìhåüp kim cuía chuïng.-Baío vãûcatät bàòng doìng âiãûn ngoaìi :

Xeït maûch chènh læu vaìâiãûn cæûc phuûâãøbaío vãûâæåìng äúng dæåïi âáút. Khi chæa coï

oìng âiãûn ngoaìi thç âiãûn thãúâiãûn cæûc kin loaûi bë àn moìn seîlaìEam våïi täúc âäüàn moìnång æïng laìiam. Khi coïdoìng âiãûn ngoaìi ta dëch chuyãøn âæåüc âiãûn thãúâiãûn cæûc tåïi giaï ë E1 thç täúc âäüàn oìn i/am< iamvaìkim loaûi âæåüc baío vãûmäüt pháön. Nãúu chuyãøn âiãûn thãú iãûn cæûc âãún bàòng âiãûn thãúcán bàòng cuía quaïtrçnh äxy hoïa kim loaûi E//

cbthç täúc âäüàn oìn= 0 vaìkim loaûi âæåüc baío vãûhoaìn toaìn. Doìng âiãûn ngoaìi laìdoìng mäüt chiãöu âæåüc

hènh læu tæìâiãûn læåïi.

)Thiãút bë cáön baío vãû2)Cháút boüc protector)Protector Zn 4)Duûng cuûkiãøm tra

2)Låïp phuíbã täng

3)Protector Zn

kb

dtætrâiamc

13

1)ÄÚng dáùn bàòng theïp

Hçnh 3.12- Baío vãûcatäút bàòng protector

Hçnh 3.11 - Baío vãûtaìu thuyíbàòng protector

Hçnh 3.13- Baío vãûäúng dáùn bàòng protector

83



Âiãûn cæûc phuûthäng duûng laìanät khäng tan: gang, graphit, håüp kim chç coï1%Ag,

kãø.

äübãön cå hoüc baío âaím vaìdãùchãútaûo.

ïthaình tháúp hån.

doìng âiãûn ngoaìi thæåìng duìng cho caïc diãûn têch ráút låïn.ãûcatät thæåìng duìng kãút håüp caïc låïp baío vãûcaïch âiãûn : sån,

naìy chè duìng âãøbaío vãûcaïc kim loaûi coïthãøbëheo hçnh. Khi baío vãûanät, phaíi náng âiãûn thãúàn

ìy duìng âãøbaío vãûcaïc bäön låïn chæïa axit bàòng theïp khäng rè. Baío vãû

n moìn bàòng caïc låï p sån, phuí::

u

6%Sb, caïc håüp kim Ti-Pb, Ta-Pt, Nb-Pt. Caïc yãu cáöu cuía âiãûn cæûc phuû:- Täúc âäütiãu hao khi phán cæûc nhoíhay khäng âaïng- Coïkhaínàng laìm viãûc våïi máût âäüdoìng baío vãûlåïn, âãún haìng nghçn A/m2.

- Coïâäüdáùn âiãûn âuícao, â

c-Mäüt säúlæu yï:- Våïi caïc cäng trçnh nhoínãn duìng baío vãûbàòng protectå vç gia

Hçnh 3.14 -Så âäöbaío vãûäúng dáùn dæåïi âáút bàòng doìng âiãûn ngoaìi

- Baío vãûbàòng- Thæåìng xuyãn kiãøm tra baío dæåîng âuïng âënh kyì.- Caïc phæång phaïp baío v

boüc nhæûa âæåìng, cháút deío...2-Baío vãûanät :

Trong baío vãûanät âiãûn thãúàn moìn âæåüc tàng lãn sao cho noïnàòm trong khu væûc thuû âäüng cuía âäöthë Pourbaix. Phæång phaïpthuûâäüng hoaï. Så âäöbaío vãûcuía noïtmoìn âãún âiãûn thãúlåïn hån âiãûn thãúkhåíi âáöu thuûâäüng Etâ vaìtäúc âäüàn moìn luïc naìy bàòng

itâ tæïc laìmáût âäüdoìng àn moìn thuûâäüng.Phæång phaïp naanät êt tiãu hao nàng læåüng. Tuy nhiãn cáön chuïyïkiãøm tra caïc ion trong mäi træåìng, âàûcbiãût laìCl- âãøngàn ngæìa quaïtrçnh hoaût hoaï.3-Chäúng à a-Phuínhuïng noïng

Nhuïng kim loaûi âaîxæílyïbãömàût vaìo kim loaûi baío vãûâang noïng chaíy. Caïc kim loaûiduìng âãøph ínhuïng noïng laì: Sn (232OC), Al(657OC), Pb(327oC), Zn(419OC).b-Maû:

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Låïp phuíkim loaûi âæåüc maûtrong cháút âiãûn ly noïng chaíy chæïa caïc ion cáön thiãút haytrong dung dëch âiãûn ly. Thäng duûng nháút laìduìng bçnh âiãûn phán gäöm chi tiãút cáön maû (catät) âiãûn cæûc phuû(anät) vaìdung dëch âiãûn ly.

aío vãû (tháúm kim loaûi)

ng trong mäi træåìng khê trå åí440OC,

(PO4)2, Zn3(PO4)3 noïng

c-Phun kimloaûi :

Phun kim loaûi âæåüc nung noïng chaíy (bàòng ngoün læía, hay plasma) lãn bãömàût chi tiãútcáön phuívaìtaûo ra låïp bd-Låïp phuíkhuãúch taïn :

Thæåìng duìng âãøkhuãúch taïn keîm vaìo bãömàût theïp. Chi tiãút theïp âàût trong häüp chæïabäüt keîm vaìäxyt keîm (chäúng voïn cuûc). Sau âoïnukeîm seîkhuãúch taïn phuílãn bãömàût theïp.e-Låïp phuíphät phaït (phäút phaït hoaï)

Nhuïng chi tiãút kim loaûi vaìo häùn håüp dung dëch H3PO4,, Mg3chaíy seîtaûo ra låïp phuíphäút phaït trãn bãömàût.

f-Låïp phuícrämat : Nhuïng chi tiãút kim loaûi âaîxæílyïbãömàût vaìo dung dëch axit chæïa natri crämat taûo ralåïp phuícoïtênh baío vãûvaìtàng veíâeûp bãömàût (tênh haìng hoaï) cuía keîm hay låïp maûkeîmtrãn theïp.g-Låïp phuíäxyt :

Cho kim loaûi cáön baío vãûphán cæûc anät trong dung dëch axit âãøtaûo ra låïp äxyt daìykhoaíng 10µ m. Xæílyïcaïc läùxäúp trong maìng äxyt bàòng caïch ngám trong thuäúc nhuäüm.-Låïp phuíthuyítinh, men :

daûng væîa nhaîo, sau

oït

h- Låïp phuíthuyítinh : duìng thuyítinh vaìäxyt kim loaûi träün dæåïi

â raït mäüt låïp moíng lãn bãömàût, sáúy khä vaìnung chaíy loíng. Chuïng seî taûo ra låïp phuí daûng maìng moíng trãn bãömàût.- Låïp phuímen : duìng men thuyítinh 60÷75% SiO2, 12÷20% äxyt kim loaûi kiãöm

xyt Ti,Zr, B, Al ph lãn bãömàû ûi dæåïi daûng noïng chaíy.

a thãm cháút æïc chãúàn moìn âãøphuílãn bãömàût chi tiãút

on, PVC, teflon...) lãn bãö öo bãömàût kim loaûi.

ûng nhiãöu vç chuïng coïâäübãön chäúng àn moìn khaïcao.

thäø, thãm vaìo mäüt êt caïc ä uí t kim loaChiãöu daìy 0,8÷2mm.i-Caïc låïp phuíhæîu cå :

- Sån : duìng caïc loaûi sån coïphbàòng phæång phaïp làn, queït, xç hay sån ténh âiãûn.

-Phuícháút deío : daïn chàût caïc táúm nhæûa bàòng PVC, polyãtylen, lãn theïp bàòng khê

noïng. Nhuïng chi tiãút vaìo PVC noïng chaíy, phun bäüt nhæûa (nylmàût sau âoïcho noïng chaíy vaìbaïm dênh vá3.4.SÆÛÀN MOÌN CAÏC VÁÛT LIÃÛU GÄÚM :

Våïi váût liãûu gäúm sæûàn moìn cuía chuïng laìdo sæûphaïhuyíhoïa hoüc, cå chãúàn moìn cuíachuïng khaïc hàón váût liãûu kim loaûi. Tuyìtheo tênh cháút cuía mäi træåìng laìm viãûc seîxaíy raquaïtrçnh àn moìn, phaïhuyícaïc váût liãûu gäúm. Do âoïchuïng ta khäng thãøkhaío saït chotæìng loaûi váût liãûu cuûthãøâæåüc.

Caïc váût liãûu gäúm âæåüc sæíduThuyítinh duìng âãøchæïa caïc cháút loíng xám thæûc. Váût liãûu chëu læía âæåüc sæíduûng trong

caïc lénh væûc nhiãût âäücao, chëu taïc duûng cuía kim loaûi, caïc loaûi muäúi, xè ...

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3.5.SÆÛTHOAÏI HOAÏCUÍA VÁÛT LIÃÛU POLYME (LAÎO HOAÏ) :Trong quaïtrçnh sæíduûng caïc váût liãûu polyme bë thoaïi hoaïtheo thåìi gian : tênh nàng

iaím vaìcuäúi cuìng bë hæ hoíng. Sæûthoaïi hoaïcuía váût liãûu

hoaïdeío

b-Taïc duûng cuía dung mäi : caïc pháön tæídung mäi coïkêch thæåïc nhoícoïthãøthámháûp vaìo caïc màõt xêch phán tæílaìm cho caïc poly me bë træång lãn, do váûy bãn trong

chuïng xuáút hiãûn æïng suáút dæ laìm cho chuïng coïthãøbë næït, gáùy.3.5.2.Sæû ïi hoaïvaìlaîo hoaïhoaïhoüc :

Sæûl ïa vaìthoaïi hoaïhoaïhoüc xaíy ra båíi taïc âäüng maûnh laìm biãún daûng maûnh

maûch cao phán tæí. Vç váûy cå tênh vaìâiãûn tênh cuía polyme giaím âaïng kãø. Caïc polymenhæ polypropylen, polybutaâien, polystyren vaìpolyamit nhaûy caím våïi sæûäxy hoaï. Ozänxy hoaïmaûnh hån äxy. Caïc polyme clo hoaïkhäng nhaûy caím våïi äxy hoaï. Cháút chäúngxy hoaïthäng duûng laìmuäüi than, caïc amin vaìphãnon..5.3.Sæûthoaïi hoaïquang hoüc :

Dæåïi taïc duûng cuía tia cæûc têm âäübãön âæït vaìmaìu sàõc cuía polyme cuîng bë giaím. Bæïcaûcæûc têm coïkhi coìn tàng cæåìng taïc duûng cuía äxy. Caïc træåìng håüp naìy goüi laìsæûlaîooaïkhê háûu. Chäúng thoaïi hoaïquang hoüc bàòng caïc cháút maìu taûo thaình maìng chäúng sæû ám nháûp cuía bæïc xaû(muäüi than, äxyt titan).

3.5. :hiãût âäütàng laìm biãún daûng cáúu truïc maûch cao phán tæí. Sæûthoaïi hoaïnhiãût coï thãø

cå, lyï, hoïa cuía chuïng bë suy gpolyme laìdo caïc quaïtrçnh laîo hoaïváût lyï, laîo hoaïvaìthoaïi hoaïhoaïhoüc.

3.5.1.Sæûlaîo hoaïváût lyï:Sæûlaîo hoaïváût lyïgáy ra do caïc yãúu täúsau :a-Sæûdi chuyãøn, sæûmáút maït do bay håi, sæûtrêch ly båíi dung mäi cuía cháút

laìm biãún âäøi tênh cháút cuía polyme.

n

thoaaîo ho

ää3 xhth

4.Sæûthoaïi hoaïdo nhiãût Khi ngáy âæït maûch (polyetylen) hoàûc sæûkhæíäxy hoaï(metyl polymetacrylat) hay giaím

phaín æïng gäúc ngoaûi vi (sæûtaûo thaình axit HCl khi nhiãût phán polyvinyl clorua). Træåìnghåüp giåïi haûn sæûthoaïi hoaïnhiãût coïthãøgáy ra sæûchaïy, phaín æïng toaínhiãût maûnh.

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CHÆÅNG 4 : NHIÃÛT LUYÃÛN THEÏPTrong chæång naìy chuïng ta seînghiãn cæïu sæûthay âäøi täøchæïc vaìcå tênh cuía theïp

åron ïp

taïc gäöm coïnung noïng kim loaûi hay håüpükim âãún

haíy loíng bäüpháûn, trong quaïtrçnh nhiãût

ãø).y âäøi täøchæïc tãúvi bãn trong, do âoïdáùn âãún thay âäøi cå

ünung noïng (t ) :

khi nung noïng vaìlaìm nguäüi tiãúp theo, âoïchênh laìquaïtrçnh nhiãût luyãûn. Theïp laìváût liãûuthäng duûng nháút vaìcuîng âæ üc nhiãût luyãûn nhiãöu nháút. Cäng nghãûnhiãût luyãûn ráút phäø biãún trong ngaình cå khê. T g chæång naìy chuïng ta chè nghiãn cæïu caïc phæång phanhiãût luyãûn thãøtêch.4.1.KHAÏI NIÃÛM VÃÖNHIÃÛT LUYÃÛN THEÏP :4.1.1.Khaïi niãûm vãönhiãût luyãûn :1-Âënh nghéa :

Nhiãût luyãûn laìtáûp håüp caïc thaoâãún nhiãût âäüxaïc âënh, giæîtaûi âoïmäüt thåìi gian thêch håüp (giæînhiãût) räöi laìm nguäüi våïitäúc âäünháút âënh âãølaìm thay âäøi täøchæïc do âoïnháûn âæåüc cå tênh vaìcaïc tênh cháút khaïctheo yïmuäún.

Âàûc âiãøm cuía nhiãût luyãûn :-Khäng nung noïng âãún chaíy loíng hay c

luyãûn kim loaûi váùn åítraûng thaïi ràõn.-Trong quaïtrçnh nhiãût luyãûn hçnh daïng vaìkêch thæåïc chi tiãút khäng thay âäøi

(chênh xaïc laìcoïthay âäøi nhæng khäng âaïng k-Nhiãût luyãûn chè laìm tha

tênh cho chi tiãút.2-Caïc thäng säúâàûc træng cho nhiãût luyãûn :

Báút kyìmäüt quïa trçnh nhiãût luyãûn naìo cuîng âæåüc âàûc træng båíi caïc thäng säúsau âáya-Nhiãût âä o

n laìnhiãût âäücao nháút maìquaïtrçnh nhiãût luyãûn phaíi âaût ïi, tênh bàòngoC.

b-Thåìi gian giæînhiãût (tå gnτ ) : laìthåìi gian duy trç chi tiãút taûi nhiãût âäünung noïng.

c-Täúc âäünguäüi (Vnguäüi) : laìtäúc âäügiaím nhiãût âäütheo thåìi gian sau khi giæînhiãût. Ngoaìi ba thäng säútrãn täúc âäünung noïng cuîng coïaính hæåíng âãún kãút quaínhiãût

yãûn nhæng khäng âaïng kãønãn ta boíqua noï. Kãút quaícuía mäüt quaïtrçnh nhiãût luyãûnæåüc âaïnh giaïbàòng caïc chè tiãu sau :

-Âäücæïng : laìyãu cáöu quan troüng nháút vaìdãùdaìng xaïc âënh âæåüc, noïliãn quan âãúnaïc chè tiãu khaïc nhæ âäübãön, âäüdeío, âäüdai...Chi tiãút khi nhiãût luyãûn âãöu coïyãu cáöu âaûtiaïtrë nháút âënh vãöâäücæïng vaìphaíi âæåüc kiãøm tra theo tyílãûquy âënh.

-Täøchæïc tãúvi : cáúu taûo pha, kêch thæåïc haût, chiãöu sáu låïp hoïa bãön ...Chè tiãu naìyæåìng âæåüc kiãøm tra theo tæìng meínhiãût luyãûn.

-Âäübiãún daûng, cong vãnh : noïi chung âäübiãún daûng, cong vãnh khi nhiãût luyãûnæåìng ráút nhoívaìnàòm trong giåïi haûn cho pheïp. Tuy nhiãn trong mäüt säútræåìng håüp yãu

luâ

cg th thcáöu ráút khàõt khe, cáön phaíi kiãøm tra chuïng.3-Så læåüc vãönhiãût luyãûn theï p :

Trong thæûc tãúcoïnhæïng phæång phaïp nhiãût luyãûn chuíyãúu sau âáy :

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a-UÍ: laìphæång phaïp nung noïng âãún nhiãût âäüxaïc âënh, giæînhiãût vaìlaìm nguäüicháûm âãønháûn âæåüc täøchæïc gáön våïi traûng thaïi cán bàòng coïâäücæïng, âäübãön tháúp nháút, âäü deío cao nháút.

oC

tnVnguäüi

τgn

θ

τ (thåìi gian) Hçnh 4.1 - Caïc thäng säúâàûc træng cuía quaïtrçnh nhiãût luyãûn

b-Thæåìng hoïa : laìphæång phaïp nung noïng âãún täøchæïc hoaìn toaìn austenit, giæînhiãût

vaìlaìm nguäüi ngoaìi khäng khê ténh âãønháûn âæåüc täøchæïc gáön våïi traûng thaïi cán bàòng.c-Täi : laìphæång phaïp nung noïng âãún cao hån nhiãût âäütåïi haûn, laìm xuáút hiãûn täø

äøchæïc khäng cán bàòng coïâäü

g theïp âaîtäi âãún tháúp hån nhiãût âäütåïi haûn, giæî übãön, âäücæïng...) âaût yãu cáöu

ûn theï p :

g phaïp nhiãût luyãûn chuíyãúu cuía theïp ra laìm hai nhoïm låïn :

aîlaìthaình pháøm. Sau khi nhiãût luyãûn xong khäng coìn gia cäng

cuía nhiãût luyãûn âäúi våïi nghaình cå khê :

út cåkhê do noïcoïtaïc duûng chuíyãúu sau âáy.

chæïc austenit giæînhiãût vaìlaìm nguäüi nhanh âãønháûn âæåüc tcæïng cao nháút.

d-Ram : laìphæång phaïp nung noïnnhiãût vaìlaìm nguäüi âãøâiãöu chènh caïc chè tiãu cå tênh (âälaìm viãûc.

e-Hoïa nhiãût luyãûn : laìphæång phaïp baîo hoìa vaìo bãömàût chi tiãút caïc nguyãn täúâaî cho åínhiãût âäüxaïc âënh âãølaìm biãún âäøi thaình pháön hoïa hoc, täøc chæïc vaìcå tênh.

f-Cå nhiãût luyãûn : laìphæång phaïp kãút håüp quaïtrçnh hoïa bãön bàòng nhiãût luyãûn vaì biãún daûng deío âäöng thåìi trong mäüt nguyãn cäng. Do âoïnháûn âæåüc hoïa bãömaûnh hån ráútnhiãöu khi nhiãût luyãûn âån thuáön.4-Phán loaûi nhiãût luyã

Ngæåìi ta phán caïc phæånnhiãût luyãûn så bäüvaìnhiãût luyãûn kãút thuïc.a-Nhiãût luyãûn så bäü: laìcaïc phæång phaïp nhiãût luyãûn tiãún haình træåïc khi gia cäng

cå khê, khi chi tiãút laìbaïn thaình pháøm. Thuäüc nhoïm naìy coïuívaìthæåìng hoïa.b-Nhiãût luyãûn kãút thuïc : laìcaïc phæång phaïp nhiãût luyãûn âæåüc thæûc hiãûn sau khi gia

cäng cå khê, khi chi tiãút âcå khê tiãúp theo næîa. (nãúu coïchè laìmaìi tinh). Thuäüc nhoïm naìy coï: täi vaìram. Âäúi våïitheïp caïc bon tháúp thç uívaìthæåìng hoïa laìnhiãût luyãûn kãút thuïc.4.1.2.Taïc duûng

Nhiãût luyãûn laìnguyãn cäng quan troüng vaìkhäng thãøthiãúu âæåüc trong saín xuá

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1-Tàng âäücæïng, tênh chäúng maìi moìn vaìâäübãön cuía theïp :Muûc tiãu cuía ngaình cå khê laìsaín xuáút ra caïc cå cáúu vaìmaïy moïc bãön hån, cäng suáút

låïn hån vaìcoïnhiãöu tênh nàng täút hån. Do âoïkhi nhiãût luyãûn thêch håüp náng cao âäü cæïng, âäübãön vaìtênh chäúng maìi moìn seîkeïo daìi tuäøi thoü, tàng sæïc chëu taíi, giaím kêch

thæåïc cho chi tiãút vaìkãút cáúu maïy. Âáy laìtaïc duûng chuíyãúu nháút vaìquan troüng nháút cuíanhiãût luyãûn, âãún mæïc coïluïc phaíi âæa vaìo chè tiãu âaïnh giaïtrçnh âäücuía ngaình cå khê.vaìo phæång phaïp sæíduûng váût liãûu

hêch håüp âãø tàng âäüdeío dai giuïp cho caïc quaïtrçnh gia cäng tiãúp theo dãùdaìng

ng âäüdeío. Do âoïcaïc quaïtrçnh gia cäng tiãúp sau

ÏPuyãûn ta phaíi nung noïng vaìlaìm nguäüi theïp coïthaình pháön hoïa

oüc ü haïc ïc

biãút âæåüc sæûthay âäøi cå

xem xeït tæìng quaïtrçnh mäüt vaìkhaío saït cho loaûi theïp âån giaínháút

aïc âënh chuyãøn biãún khi nung noïng : öpha Fe - C. Tuìy

coìn coïphe rit vaìxãmentit thæïhai.

hån Ac1 (< 727o

C) trong theïp chæa coïchyãøn biãön gç.

täøchæïc austenit âäöng nháút.

Cháút læåüng cuía maïy moïc, thiãút bë phuûthuäüc ráút nhiãöuvaìnhiãût luyãûn chuïng.2-Caíi thiãûn tênh cäng nghãû:

Âãøtaûo thaình chi tiãút maïy, phäi theïp phaíi qua caïc daûng gia cäng nhæ : reìn, dáûpcaïn...Sau caïc daûng gia cäng naìy theïp thæåìng bë biãún cæïng khoïgia cäng cå khê hay biãúndaûng deío tiãúp theo laìm giaím nàng suáút. Vç váûy phaíi tiãún haình nhiãût luyãûn tlaìm giaím âäücæïng,

hån nàng suáút cao hån.Vê duû: sau khi reìn, dáûp phäi theïp bë cæïng khäng thãøcàõt goüt âæåüc. Ta phaíi tiãún haìnhuíhay thæåìng hoïa âãøgiaím âäücæïng, tàdãùdaìng hån.4.2.CAÏC TÄØCHÆÏC ÂAÛT ÂÆÅÜCKHI NUNG NOÏNG VAÌLAÌM NGUÄÜI THE

Khi tiãún haình nhiãût lh xaïc âënh. Trong pháön naìy ta seîkhaío saït xem sau khi nung noïng lãn caïc nhiãût âäk nhau seîxaíy ra caïc chuyãøn biãún pha naìo vaìlaìm nguäüi tiãúp theo våïi täúc âäükhanhau täøchæïc måïi nháûn âæåüc seîbiãún thaình täøchæïc gç tæìâoïseî

tênh tæång æïng. Ta seî n laìtheïp caïc bon cuìng têch, chæïa 0,80%C.4.2.1.Caïc chuyãøn biãún xaíy ra khi nung noïng theïp :1-Cå såíx Cå såíâãøxaïc âënh chuyãøn biãún xaíy ra khi nung noïng laìgiaín âätheo thaình pháön caïc bon vaìnhiãût âäünung noïng, trong theïp seîxaíy ra caïc chuyãøn biãúnkhaïc nhau. Trong táút caícaïc loaûi theïp åínhiãût âäüthæåìng âãöu coïtäøchæïc peïc lêt. Theïptræåcïvaìsau cuìng têch thç ngoaìi peïc lit raa-Theïp cuìng têch :

-Khi nung noïng tháúp-Khi nhiãût âäünung noïng âaût âãún Ac1(> 727oC) seîcoïchuyãøn biãún cuía täøchæïc peïclit thaình austenit theo phaín æïng sau :

[Feα + Fe3C]0,80%C → Feγ(C)0,80%CKhi nung noïng cao hån Ac1 mäüt êt ta âæåüc

b-Theïp træåïc cuìng têch :-Khi nung noïng âãún Ac1 seîcoïchuyãøn biãún peïc lit thaình austenit giäúng nhæ trãn.-Khi nung tæìnhiãût âäüAc1âãún Ac3 seîcoïquaïtrçnh hoìa tan cuía phe rêt vaìo austenit.-Khi nung cao hån Ac3 ta âæåüc täøchæïc austenit âäöng nháút.

c-Theïp sau cuìng têch :-Khi nung noïng âãún Ac1 coïchuyãøn biãún peïc lêt thaình austenit.

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-Khi nung tæìnhiãût âäüAc1 âãún Accm seîcoïquïa trçnh hoìa tan cuía xãmentit hai vaìoaustenit.

æåìng GSE cuía giaín âäöpha Fe - C trong

dëch ràõn austenit, tuy nhiãn thaình pháön caïc bon cuía noïphuû

heïp ta thæåìng duìng caïch nung noïng liãn tuûc, khi nungvåïi täúc

ta phaíi nung noïng cao hån nhiãût âäütåïi haûn tæång

b-Kêch thæåïc haût austenit :Trong thæûc tãúkhäng sæíduûng theïp åítraûng thaïi täøchæïc austenit, nhæng kêch thæåïccuía noïquyãút âënh ráút låïn kêch thæåïc haût theïp åínhiãût âäüthæåìng.

Chuyãøn biãún peclit thaình austenit laìmäüt quaïtrçnh kãút tinh vaìkhuãúch taïn. Máömaustenit âæåüc taûo ra giæîa biãn giåïi haût phe rit vaìxãmentit cuía täøchæïc peclit. Biãn giåïihaût cuía hai pha naìy ráút låïn nãn säúmáöm kãút tinh sinh ra ráút nhiãöu. Vç váûy haût austenitmåïi sinh bao gåìi cuîng ráút nhoímën. Do âoïchuyãøn biãún peclit thaình austenit bao giåì cuîng laìm nhoíhaût theïp. Haût austenit seîcaìng nhoímën nãúu kêch thæåïc cuía pha xãmentitcaìng nhoívaìtäúc âäünung caìng låïn. Sau khi taûo thaình xong seîcoïquaïtrçnh khuãúch taïn

cuía nguyãn tæícaïc bon tæìnåi giaìu (vë trê xãmentit) sang nåi ngheìo (vë trê phe rit) âãølaìmâäöng âãöu thaình pháön austenit. Nhæ váûy ta tháúy ràòng haût austenit måïi sinh ra ráút nhoímën nhæng nãúu tiãúp tuûc

nung noïng hay giæînhiãût chuïng seîlåïn lãn ngay. Tuìy theo âàûc tênh phaït triãøn cuía haûtaustenit khi nung noïng, theïp âæåüc chia ra laìm hai loaûi : theïp baín cháút (coìn goüi laìditruy ût nhoívaìbaín cháút haût låïn.Theï ín cháút haût låïn laìloaûi theïp coïhaût austenit phaït triãøn nhanh vaìâãöu âàûn åímoüinhiã âäü, tæïc laìsau khi hçnh thaình xong nãúu tiãúp tuûc nung noïng haût seîphaït triãøn lãnngay. Do váûy laìm cho khi laìm nguäüi haût theïp to vaìcoïtênh doìn cao.

-Nhiãût âäünung cao hån Accmta âæåüc täøchæïc austenit âäöng nháút.Tæìâoïta tháúy ràòng khi nung noïng cao hån â

caïc theïp âãöu nháûn âæåüc dungthuäüc vaìo thaình pháön caïc bon cuía theïp.2.Âàûc âiãøm cuía chuyãøn biãún peïc lit thaình austenit : a-Nhiãût âäüchuyãøn biãún :

Trãn giaín âäöpha Fe - C nhiãût âäüchuyãøn biãún peïc lit thaình austenit laì727oC, âiãöunaìy chè âuïng khi nung noïng vä cuìng cháûm. Trong thæûc tãúkhi nhiãût luyãûn täúc âäünungnoïng tæång âäúi låïn, do âoïnhiãût âäüchuyãøn biãún seîluän cao hån 727oC. Täúc âäünungcaìng cao thç nhiãût âäüchuyãøn biãún seîcaìng cao.

Khaío saït giaín âäöchuyãøn biãún âàóng nhiãût peïc lit thaình austenit cuía theïp cuìng têch

ta tháúy khi nhiãût âäünung caìng cao thåìi gian cuía chuyãøn biãún caìng ngàõn.Trong thæûc tãúnhiãût luyãûn tâäüV1 nhiãût âäübàõt âáöu chuyãøn biãún laìa1 vaìkãút thuïc chuyãøn biãún laìb1. Nãúu nung

noïng våïi täúc âäüV2 > V1 thç nhiãût âäüc bàõt âáöu vaìkãút thuïc chuãøn biãún seîlaìa2 vaìb2, caïcnhiãût âäünaìy cao hån a, b1, thåìi gian chuyãøn biãún cuîng ngàõn âi. Trong thæûc tãúâãøhoaìnthaình chuyãøn biãún khi theo quy âënhæïng tæì20-30oC, coïkhi haìng tràm âäüC.

Kãút luáûn : Täúc âäünung noïng caìng cao chuyãøn biãún peïc lit thaình austenit xaíy ra åí nhiãût âäücaìng cao vaìtrong thåìi gian caìng ngàõn.

ãön) hap ba

ût

90



üt quaï 30 950oC seîphaït triãøn nhanh choïng vaìcoïthãølåïn hån caítheïp baín cháút haût låïn. Doáûy trong caïc daûng nhiãût luyãûn thäng duûng ( nhiãût âäü< 930

ït triãøn cháûm, chè khi væåüt quaï 30 ÷ 950oC seîphaït triãøn nhanh choïng vaìcoïthãølåïn hån caítheïp baín cháút haût låïn. Doáûy trong caïc daûng nhiãût luyãûn thäng duûng ( nhiãût âäü< 930

Hçnh 4.2-Aính hæåíng cuía täúc âäünung âãún nhiãût âäüchuyãøn biãún.

Hçnh 4.3-Quaïtrçnh taûo máöm vaìphaït triãøn máöm austenit tæìpeïclit táúm

Theïp baín cháút haût nhoícoïhaût austenit luïc ban âáöu phaït triãøn cháûm, chè khi væå99 ÷vv ÷ 950oC) våïi theïp baín cháútaût nhoíkhäng såühaût låïn khi nung noïng. Theïp baín cháút haût nhoíâæåüc khæíä xy triãût âãø àòng nhäm vaìhåüp kim hoïa bàòng caïc nguyãn täútaûo caïc bêt maûnh : Ti, V, Zr, Nb, W ...seî ûo ra Al2O3, AlN, caïc caïcbêt håüp kim khoïtan, nhoímën, chuïng seînàòm åíbiãn giåïi haûtaín tråísæûsaït nháûp cuía haût austenit våïi nhau thaình haût låïn hån.

.2.2.Chuyãøn biãún xaíy ra khi giæînhiãût :Khi giæînhiãût khäng coïchuyãøn biãún naìo khaïc våïi khi nung noïng. Tiãún haình giæî hiãût nhàòm caïc muûc âêch sau :

-Laìm âäöng âãöu nhiãût âäütrãn toaìn tiãút diãûn, âãøcho loîi cuîng coïchuyãøn biãún nhæ åíbãö àût.

-Coïthåìi gian âãøhoaìn thaình caïc chuyãøn biãún khi nung noïng.-Laìm âäöng âãöu thaình pháön hoïa hoüc (caïc bon vaìhåüp kim) cuía austenit.Thåìi gian giæînhiãût chè nãn væìa âuíkhäng nãn keïo daìi quaïmæïc laìm cho haût låïn.

hbtac

4 n m

91



1)Theïp baín cháút haût nhoí; 2)Theïp baín cháút haût låïn; 3)Haût baín cháút

4)Haût khi nung noïng; 5)Haût peïclit ban âáöu; 6)Haût austenit ban âáöu4.2.3.Chuyãøn biãúncuía austenit khi laìm nguäüi cháûm :Sau khi âaînháûn âæåüc austenit coïhaût nhoímën theo yãu cáöu, ta seîxem xeït chu

Hçnh 4.4- Giaín âäöpha Fe-C (a) vaìså âäöphaït triãøn haût austenit cuía theï pcuìng têch (b)

yãøniãún cuía chuïng khi laìm nguäüi. Quaïtrçnh naìy âæåücphán ra hai nhoïm låïn : laìm nguäüiàóng nhiãût vaìlaìm nguäüi liãn tuûc. Âãøâån giaín ta nghiãn cæïu chuyãøn biãún âàóng nhiãûtong theïp caïc bon cuìng têch sau âoïsuy räüng ra cho caïc theïp khaïc.-Giaín âäöchuyãøn biãún âàóng nhiãût cuía austenit quaïnguäüi cuía theïp cuìng têch :

Tæìgiaín âäöpha Fe - C ta biãút ràòng khi laìm nguäüi austenit seîchuyãøn biãún thaìnheclit taûi nhiãût âäü727oC, våïi âiãöu kiãûn laìm nguäüi ráút cháûm khäng coïtrong thæûc tãú. Do

áûy ta duìng phæång phaïp laìm nguäüi âàóng nhiãût nhæ sau : laìm nguäüi nhanh austenituäúng dæåïi nhiãût âäüAr1 mäüt khoaíng nhoí, sau âoïgiæîâàóng nhiãût taûi nhiãût âäünaìy vaìâoåìi gian bàõt âáöu vaìkãút thuïc chuyãøn biãún cuía austenit.

-Giaín âäöchuyãøn biãún âàóng nhiãût cuía theïp cuìng têch :Giaín âäöchuyãøn biãún âàõng nhiãût cuía austenit quaïnguäüi coìn goüi laìgiaín âäöT-T-T

ransformation - temperature - time). Ta tiãún haình âo nhæ trãn cho theïp cuìng têch taûiaïc nhiãût âäüchuyãøn biãún khaïc nhau, ghi laûi thåìi gian bàõt âáöu vaìkãút thuïc chuyãøn biãún åí ìng nhiãût âäümäüt. Cuäúi cuìng âem biãøu diãùn lãn hãûtruûc nhiãût âäüvaìthåìi gian ta seîcoï iaín âäöchuyãøn biãún âàóng nhiãût austenit quaïnguäüi cuía theïp cuìng têch. Giaín âäönaìy coï

aûng hai âæåìng chæî"C", âæåìng thæïnháút biãøu thë sæûbàõt âáöu, âæåìng thæïhai biãøu thë sæû ãút thuïc cuía chuyãøn biãún austenit thaình peclit (coìn goüi laìgiaín âäöchæîC). Giaín âäönaìy

bâtr1 p

vxtha (tctæg

dk

92



do hai nhaìváût liãûu hoüc ngæåìi MyîlaìE.C.Bain vaìA.I.Davenpo xáy dæûng nàm 1930.

Tæìgiaín âäöchæî"C" ta tháúy ràòng austenit khi bë laìm nguäüi xuäúng dæåïi 727oC noï chæa chuyãøn biãún ngay maìcoìn täön taûi mäüt thåìi gian nháút âënh træåïc khi chuyãøn biãún,phán hoïa vaìâæåüc goüi laìaustenit quaïnguäüi. Austenit quaïnguäüi khäng äøn âënh, ráúdãù daìng bë phán hoïa. Trãn giaín âäöchæî"C" phán chia ra caïc khu væûc sau :

-ÅÍtrãn 727oC laìkhu væûc täön taûi cuía austenit äøn âënh.-Bãn traïi âæåìng cong chæî"C" thæïnháút laìaustenit quaïnguäüi.-Khoaíng giæîa hai âæåìng chæî"C" laìaustenit chuyãøn biãún.

-Bãn phaíi âæåìng cong chæî"C" thæïhai laìcaïc saín pháøm phán hoïa âàóng nhiãût cuíaaustenit quaïnguäüi (häùn håüp phe rit vaìxãmentit våïi âäünhoímën khaïc nhau).-Dæåïi âæåìng Mâ laìmaïctenxêt vaìaustenit dæ.

aïc saín pháøm phán hoïa âàóng nhiãût :Khi cho phán hoïa åísaït A1 (trãn dæåïi 700oC), våïi âäüquaïnguäüi nhoí Tkhoaíng

25oC. Häùn håüp phe rit - xãmentit táúm taûo thaình våïi kêch thæåïc thä to, khoaí ïch giæîacaïc

b-Caïc saín pháøm cuía sæûphán hoïa âàóng nhiãût cuía austenit quïa nguäüi :

C* ∆

ng catáúm khoaíng 10-3mm, âäücæïng 10÷15HRC goüi laìpeïc lit táúm.*Khi cho austenit phán hoïa åínhiãût âäütháúp hån (khoaíng 650oC, våïi âäüquïa nguäüi

∆T xáúp xè 75oC), hänùhåüp phe rit - xãmentit táúm taûo thaình nhoímën hån, khoaíng caïch

giæîa caïc táúm cåî0,25÷ 0,30µ m, khäng phán biãût âæåüc chuïng trãn kênh hiãøn vi quangc. Täøchæïc naìy coï cæïhoü âäü ng 25÷ 35HRC, goüi laìxoocbit täi.

Hçnh 4.5- Giaín âäöT-T-T cuía theï p cuìng têch

93



Khi 600o

C, æïng våïimuîi

* ÷cho austenit phán hoïa åínhiãût âäütháúp hån næîa (khoaíng 500 Hình 4.6- Täøchæïc tãúvi cuía xoocbit täi

cuía âæåìng cong chæî"C"î, häùn håüp phe rit - xãmentit táúm taûo thaình seînhoímën hånnæîa, khäng phán biãût âæåüc trãn kênh hiãøn vi quang hoüc, khoaíng caïch giæîa caïc táúmkhoaíng 0,10÷ 0,15µ m, coïâäücæïng cao hån cåî40HRC goüi laìträ xtit täi.

Khi cho austenit phán hoïa åínhiãût âäütháúp hån næîa, tæïc laìthuäüc vãönæía dæåïi cuíaâæåì î"C" (khoaíng 450

Hìçnh 4.7- Täøchæïc tãúvi cuía trästit täi

*ng cong chæ ÷ 250oC), häùn håüp phe rit - xãmentit táúm nháûn âæåüc

ráút nhoímën, coïâäücæïng cao cåî50 ÷ 55HRC goüi laìbainit. Tuy nhiãn täøchæïc bainit coï khaïc våïi ba täøchæïc trãn :

+Læåüng caïc bon låïn hån giåïi haûn baîo hoìa mäüt êt khoaíng 0,10%C.+Caïc bit sàõt åíâáy khäng coïcäng thæïc chênh xaïc laìFe3C maìlaìFe2,4÷ 3C+Ngoaìi hai pha trãn coìn mäüt êt austenit dæ vaìcoïæïng suáút bãn trong.

94



-Theïp sau cuìng têch :Coïthãm nhaïnh phuûtiãút ra xãmentit hai træåïc trong khoaíng tæìArcmâãún Ar1, sau âoï

åïi phán hoïa thaình häùn håüp phe rit - xãmentit.Tuy nhiãn våïi caïc theïp naìy nãúu laìm nguäüi âàóng nhiãût våïi âäüquaïnguäüi låïn hay täúc

äünguäüi nhanh thç austenit quaïnguäüicuía chuïng seîphán hoïa ngay thaình peclit, xoocbit

äxtit vaìbainit nhæng læåüng caïc bon khäng âuïng laì0,80%C. Caïc saín pháøm âoïgoüi laì uìng têch giaí..2.4.Chuyãøn biãún austenit khi laìm nguäüi nhanh (chuyãøn biãún mactenxit) :

Khi laìm nguäüi nhanh austenit sao cho veïc tå biãøu diãùn täúc âäünguäüi cuía noïkhängàõt âæåìng cong chæî"C" chè coïchuyãøn biãún âa hçnh tæìFeγ sang Feα maìkhäng coïsæû huãúch taïn cuía caïc bon. Âoïlaìchuyãøn biãún austenit thaình maïctenxit. Chuyãøn biãún naìyaíy ra åínhiãût âäütháúp, khoaíng tæì250oC tråíxuäúng. Täúc âäü nguäüi nhoínháút âãøchuyãøniãún naìy xaíy ra laìtäúc âäüæïng våïi veïc tå tiãúp xuïc våïi âæåìng cong chæî"C" thæïnháút taûiuîi cuía noï. Täúc âäünguäüi naìy âæåüc goüi laìtäúc âäütäi tåïi haûn Vth (coìn goüi laìtäúc âäünguäüi

ïi haûn). Nhæ váûy khi laìm nguäüi austenit våïi täúc âäünguäüi låïn hån täúc âäütåïi haûn seînháûnæåüc mactenxit chæïkhäng phaíi häùn håüp phe rit - xãmen tit.

a-Theïp træåïc cuìng têch :Coïthãm nhaïnh phuûtiãút ra phe rit træåïc trong khoaíng nhiãût âäüAr3 âãún Ar1 sau âoï måïi phán hoïa thaình häùn håüp phe rit - xãmentit.

Hçnh 4.9-Giaín âäöT-T-T cuía theï p cuìng têch vaìcaïc vectå nguäi khi laìm nguäüi liãn tuûc

b m

â

trc4 ckxbm

tåâ

96



97

Hinh 4.10 -Daûng täøng quaït giaín âäöT-T-T cuía theï p khaïc cuìng têch

Hçnh 4.11-Sæûtiãút ra pherit hay xãmentit II khi laìm nguäüiâàóng nhiãût våïi âäüquaïnguäüi nhoí(1) vaìcháûm liãn tuûc



98

HÇnh 4.- Cáúu truïc mactenxit a) Mä hçnh khäúi cå såí( - C)b) Aính täøchæïc tãúvi

Hçnh 4.12-Giaín âäöT-T-T vaìtäúc âäütäi tåïi haûn(V th )

-Baín cháút vaìcáúu truïc cuía mactenxit :-Âënh nghéa :

Maïctenxit laìdung dëch ràõn xen keîquaïbaîo hoìa cuía caïc bon trong Feα coïcoïnäöng âäü öu.

tit. Luïc âaûtnhiã û α.

ìa nãn gáy ra xä lãûch maûng

1a

caïc bon bàòng näöng âäücuía austenit ban âá

Khi laìm nguäüi ráút nhanh caïcbon trong austenit khäng këp khuãúch

taïn âãøtaûo thaình xãmen ût âäütæång âäúi tháúp chè coïsæchuyãøn maûng tæìFeγ sang FeLæåüng caïc bon trong hai täøchæïc naìybàòng nhau.

Feγ(C)→ Feα(C)b-Cáúu truïc cuía mactenxit :

-Maïctenxit coïkiãøu maûng chênhphæång tám khäúi våïi hai thäng säú

maûng laìa vaìc. Tyísäúc/a goüi laìâäü chênh phæång. Thäng thæåìng tyísäú c/a = 1,001 - 1,06.

-Maïctenxit coïdaûng hçnh kim,mäüt âáöu nhoün, caïc kim naìy taûo våïinhau goïc 120o hay 60o.

-Caïc nguyãn tæícaïc bon chuivaìo caïc läùhäøng trong maûng cuía Feα c-Tênh cháút maïctenxit :

-Do haìm læåüng caïc bon quaï baîo ho



låïn, do váûy coïâäücæïng cao vaìtênh chäúng maìi moìn låïn. Haìm læåüng caïc bon caìng låïn âäü cæïng caìng cao.

-Maïctenxit coïtênh doìn cao phuûthuäüc vaìo kêch thæåïc haût cuía noïvaìæïng suáút bãntrong. Haût caìng nhoí, æïng suáút caìng tháúp tênh doìn caìng tháúp.

2-Âàûc âiãøm cuía chuyãøn biãún mactenxit :a-Chè xaíy ra khi laìm nguäüi nhanh vaìliãn tuûc austenit våïi täúc âäülåïn hån hay bàòng täúc âäü nguäüi tåïi haûn. Chuyãøn biãún maïctenxit khäng xaíy ra khi la

Hçnh 4.14-Âæåìng cong âäüng hoüc cuía chuyãøn biãún mactenxit

ìm nguäüi âàóng nhiãût.-La

äüt thäng säúmaûng. Giæîa hai kiãøu maûng cuía austenit vaì

-Laìquaïtrçnh taûo ra khäng ngæìng caïc tinh thãømåïi våïi täúc âäüráút låïn (1000 7000m/s).

-Chuyãøn biãún chè xaíy ra trong mäüt khoaíng nhiãût âäünháút âënh tæìnhiãût âäübàõt âáöuhuyãøn biãún (Mâ) âãön nhiãût âäükãút thuïc (Mk). Vë trê hai nhiãût âäünaìy khäng phuûthuäücaìo täúc âäülaìn nguäüi, chè phuûthuäüc vaìo thaình pháön caïc bon vaìnguyãn täúhåüp kim trongeïp.

-Chuyãøn biãún xaíy ra khäng hoaìn toaìn : Khi laìm nguäüi caìng gáön âãún âiãøm Mk læåüngaïctenxit sinh ra caìng nhiãöu, nhæng khäng bao giåìâaût âæåüc 100% maìváùn coìn mäütåüng nháút âënh austenit chæa chuyãøn biãún, goüi laìaustenit dæ. Nguyãn nhán cuía hiãûnåüng naìy laìdo sæûkhaïc nhau vãöthãøtêch riãng cuía chuïng. Thãøtêch riãng VM> Vγ vç thãú hi chuyãøn biãún austenit thaình maïc ten xêt thãøtêch seîtàng lãn. Do váûy pháön austenit

hæa chuyãøn biãún bë sæïc eïp ngaìy mäüt tàng, âãún mæïc khäng thãøchuyãún biãún âæåüc. Læåüngustenit dæ trong theïp täi phuûthuäüc vaìo caïc yãúu täúsau :-Vë trê cuía âiãøm Mk : âiãøm Mk caìng tháúp hån 20oC thç læåüng austenit dæ caìng nhiãöu,

g læåüng austenit

b ìchuyãøn biãún khäng khuãúch taïn : Nguyãn tæícaïc bon váùn giæînguyãn vë trê, chè coï nguyãøn tæísàõt chuyãøn dëch âãøtaûo ra kiãøu maûng chênh phæång tám khäúi, khoaíng caïchdëch chuyãøn khäng quaïmmaïctenxit coïmäúi quan hãûâënh hæåïng xaïc âënh sao cho caïc màût vaìphæång daìy âàûc cuíachuïng song song våïi nhau.c ÷

dcvthemlætæk

ca âáy laìyãúu täúquan troüng nháút. Caïc yãúu täúlaìm giaím âiãøm Mk âãöu laìm tàndæ trong theïp sau khi täi.

-Læåüng caïc bon trong mac ten xit caìng nhiãöu thãøtêch riãng cuía noïcaìng låïn ( do âäü chênh phæång c/a caìng låïn) nãn læåüng austenit dæ caìng nhiãöu.

99



4.2.

khi täi ta nháûn âæåüc maïctenxit vaìmäüt læåüng austenit dæ nháút âënh, theïp coïâäü cæïng cao nhæng tênh doìn låïn vaìtäön taûi æïng suáút dæ bãn trong, nàng læåüng tæûdo låïn.

Traûng thaïi naìy khäng äøn âënh vaìchi tiãút khäng thãølaìm viãûc âæåüc. Do âoïphaíi cáön mäütnguyãn cäng tiãúp theo âãøâiãöu chènh laûi cho phuìhåüp âoïlaìram.heo giaín âäöpha Fe-C tæìnhiãût âäü727oC âãún nhiãût âäüthæåìng täøchæïc äøn âënh cuía

theïp laìhäùn håüp phe rit vaìxãmentit (peclit). Vç váûy maïctenxit vaìaustenit dæ laìcaïc phakhäng äøn âënh, chuïng luän coïxu hæåïng phán hoaïthaình häùn håüp trãn.

aïctenxit khäng äøn âënh do quaïbaîo hoaìcaïc bon, do váûy seîtiãút båït ra dæåïi daûngxãmentit vaìpháön coìn laûi seîmáút hãút caïc bon tråíthaình pherit :

5.Chuyãøn biãún xaíy ra khi nung noïng theïp âaîtäi (khi ram).1-Tênh khäng äøn âënh cuía maïctenxit vaìaustenit :

Sau

T

M

Feα (C)→Fe3C + Feα Austenit khäng täön taûi âæåüc dæoïi 727oC nãn coïkhuynh hæåïng phán hoaïthaình häùn

håüp pherit vaìxãmentit :Feγ ( C)→Fe3C + Feα

ÅÍnhiãût âäüthæåìng quaïtrçnh naìy diãùn ra ráút cháûm, háöu nhæ khäng nháûn tháúy âæåüc.Vç váûy ta phaíi nung noïng âãøthuïc âáøy nhanh quaïtrçnh. Tuy nhiãn hai pha naìy khängchuyãøn

ín pháøm trung gian laìmactenxitram

Hình 4.15 -Täøchæïc tãúvi cuía mactenxit vaìaustenit dæ

biãún træûc tiãúp ra phe rit vaìxãmentit maìphaíi qua mätüsanhæ sau :

Mactenxit Austenitdæ

→Maïctenxit ram→ [ferit + xãmentit]

2-Caïc chuyãøn biãúnxaí y ra khi ram :Ta xeït quaïtrçnh nung noïng theïp cuìng têch (0,80%C) tæìâoïsuy räüng cho caïc loaûi

-Khi nung nhoíhån 80oC chæa coïgç xaíy ra, täùchæïc váùn laìmactenxit vaìaustenit dæ.

theïp khaïc.

a-Giai âoaûn I (<200o

C) :

100



-Tæì80 200oC : austenit dæ chæa chuyãøn biãún. Luïc naìy trong maïctenxit coïsæûtáûptrung caï ûi vaìtiãút ra dæåïi daûng caïc bêt

÷c bon la ε coïcäng thæïc FexC (x tæì2,0 2,4) åí

daûng táúm moíng vaìráút phán taïn. Læåüng caïc bon trong mactenxit giaím tæì úngcoìn 0,25% 0,40% vaìtyísäúc/a giaím âi. Caïc bêt

÷0,80% xuä

÷ ε chæa coïkiãøu maûng riãng, noïphaíi

täön taûi trong kiãøu maûng cuía mactenxit. Häùn håüp gäm caïc bêt ö ε vaìmaïtenxit ngheìo caïcbon goüi laìmactenxit ram.Feα (C)0,80 → [Feα (C)0,25-0,40+ Fe2 ÷2,4C]

uäúi giai âoaûn naìy täúchæïc cuía theïp laìmaïctenxit ram vaìaustenit dæ.b-Giai âoaûn II : (200 260oC)

rong giai âoaûn naìy caïc bon váùn tiãúp tuûc tiãút ra khoíi maïctenxit laìm cho dung dëchràõn chè coìn 0,15 0,20%C. Bãn caûnh âoïcoïquaïtrçnh austenit dæ chuyãøn biãún thaìnhmaïctenxit ram

F

C÷

T÷

eγ (C)0,80 → [Feα (C)0,15÷ 0,20+ Fe2 ÷ 2,4C]

Cuäúi giai âoaûn naìy theïp täi coïtäøchæïc laìmacïtenxit ram

-Giai âoaûn III : (260 400oC)

Trong giai âoaûn naìy caíhai pha cuía maïctenxit ram âãöu chuyãøn biãún :-Táút caícaïc bon quaïbaîo hoaìâæåüc tiãút ra khoíi mactenxit âäüchênh phæång c/a = 1aìmaïctenxit ngheìo caïc bon tråíthaình pherit.

-Caïc bêt

Hìçnh 4.16 -Täøchæïc tãúvi cuía mactenxit ram

c ÷

v ε åídaûng táúm moíng biãún thaình xãmentit åídaûng haût. Så âäöcuía hai quaï çnh naìy nhæ sau :tr

Feα (C)0,15 20 →Fe÷ α +Fe3C haûtFe2÷2,4C Fe3C haût

Cuäúi giai âoaûn naìy täøchæïc cuía theïp täi laìhäùn håüp phe rit vaìxãmentit åídaûng haût ráúthoímën, khäng nhçn tháúy âæåüc dæåïi kênh hiãøn vi quang hoüc goüi laìtroxtit ram

→ n

101



UÍtheïp laìphæång phaïp nung noïng theïp âãún nhiãût âäünháút âënh, giæînhiãût vaìlaìmnguäüi cháûm cuìng loìâãønháûn âæåüc täøchæïc äøn âënh (gáön våïi täøchæïc cán bàòng) coïâäübãönâäücæïng tháúp nháút vaìâäüdeío cao.2-Muûc âêch :

UÍnhàòm caïc muûc âêch sau âáy :a-Giam âäücæïng cuía theïp âãødãùgia cäng càõt goüt. í

n æïng suáút bãn trong do gia cäng càõt vaìbiãún daûng.

ång phaï p uí::

b-Laìm tàng âäüdeío âãødãùtiãún haình biãún daûng nguäüi.c-Laìm giaím hay khæíboíhoaìn toaìd-Laìm âäöng âãöu thaình pháön hoïa hoüc trãn váût âuïc bë thiãn têch.e-Laìm nhoíhaût theïp.3-Caïc phæ a-UÍtháúp (uínon)

Laìphæång phaïp uítiãún haình åínhiãût âäütæì200÷ 6000C våïi muûc âêch laìgiaím hay

khæíboíæïng suáút bãn trong åíváût âuïc hay saín pháøm qua gia cäng cå khê (càõt goüt, dáûp2nguäüi). Nãúu nhiãût âäüuíchè tæì00÷ 300oC seîkhæí mäüt pháön æïng suáút bãn trong (laìmkhæíboíhoaìn toaìn æïng suáút bãn trong.

ïycuía theïp. Âäúi

ílaì haïp naìy laìm giaím âäücæïng vaìlaìm thay âäøi kêch thæåïc haût.

hæ khäng sæíduûng næîa vç dãùlaìm haût låïn do kãút

ínung noïng theïp âãún traûng thaïi hoaìn toaìn laìaustenit, åínhiãût âäü

Tuí = Ac3 + (30 50oC)

uía uíhoaìn toaìn laì:

boígiaím båït), nãúu tæì450÷ 600oC thç seî

Cäng duûng : duìng cho caïc váût âuïc låïn nhæ thán ma càõt goüt, xeïc màng sau khi maìi,loìxo sau khi uäún nguäüi...Phæång phaïp naìy khäng laìm thay âäøi âäücæïngvåïi gang âäücæïng coïthãøgiaím mäüt êt do quaïtrçnh graphêt hoïa.b-UÍkãút tinh laûi :

Laìphæång phaïp uítiãún haình åínhiãût âäükãút tinh laûi (våïi theïp caïc bon nhiãût âäüu600÷7000C). Phæång p

Cäng duûng : duìng cho caïc theïp qua biãún daûng nguäüi, bë biãún cæïng âãøkhäi phuûc laûicå tênh nhæ træoïc khi biãún daûng. Ngaìy nay phæång phaïp naìy háöu n

tinh laûi láön thæïhai. Âãøâaût âæåüc muûc âêch naìy ta duìng caïc phæång phaïp uícoïchuyãønbiãún pha.c-UÍhoaìn toaìn :

Laìphæång phaïp ucao hån Ac3. Nhiãût âäüuítênh theo cäng thæïc :

÷

Muûc âêch c-Laìm nhoíhaût theïp : do nung cao hån Ac3 tæì30 ÷ 50oC nãn haût austenit váùn coìnnhoí, do âoïkhi laìm nguäüi seînhánûâæåüc täøchæïc pherit - peïclit coïhaût nhoí.

-Laìm giaím âäücæïng vaìtàng âäüdeío âãødáûp nguäüi vaìcàõt goüt.Cäng duûng : duìng cho theïp træåïc cuìng têch våïi læåüng caïc bon tæì: 0,30÷ 0,65%.

Sau khi uíhoaìn toaìn ta nháûn âæåüc täøchæïc pherit - peïc lit, trong âoïpeïc lêt åídaûng táúm.toaìn :d-UÍkhäng hoaìn

Laìphæång phaïp uínung noïng theïp âãún nhiãût âäücao hån Ac1 vaìnhoíhån Accmtæïc laì traûng khäng hoaìn toaìn laìaustenit. Nhiãût âäüuítênh theo cäng thæïc :

Tuí= Ac1 + (30÷ 50o

C)

103



Täøchæïc taûo thaình sau khi uíkhäng hoaìn toaìn laìpeclit haût chæïkhäng phaíi laìpeclittáúm. Do nhiãût âäüuítháúp hån Accmnãn austenit chæa âäöng âãöu hoïa thaình pháön hay coìnmäüt êt xãmentit cuía peclit chæa chuyãøn biãún hãút hay caïc pháön tæíxãmentit hai nãn dãù

duìng cho theïp coïhaìm læåüng caïc bon 0,70% maìchuíyãúu laìtheïp sau

ía uíkhäng hoaìn toaìn, nhiãût âäüdao âäüng mäüt caïch tuáön

daìng taûo ra peclit haût.

Cäng duûng : ≥cuìng têch.e-UÍcáöu hoïa :

Âáy laìmäüt daûng âàûc biãût cuhoaìn quanh Ac1, nung noïng lãn âãún nhiãût âäü750÷ 7600C giæînhiãût khoaíng nàm phuït,sau âoïlaìm nguäüi xuäúng 650÷ 6600C giæînhiãût khoaíng nàm phuït... Cæïláûp âi láûp laûi nhæ

quaïtrçnh cáöu hoïa xãmentit nãn nháûn âæåüc hoaìn toaìn laìpeclit haût.

ûy âäücæïng coìn khaïcao, khäng càõt goüt âæåüc. Luïc înhiãût xong laìm nguäüi xuäúng tháúp

âæåüc täøchæïc peclit

aình pháön

ìphæång phaïp nhiãût luyãûn gäöm coïnung noïng theïp âãún traûng thaïi hoaìn

saìn xæåíng. Täø

hæïc nháûn âæåüc khi thæåìng hoïa tæång tæûnhæ khi uínhæng âäücæïng cao hån mäüt êt vaìhaûthoímën hån do täúc âäünguäüi låïn hån.Tthæåì ìng hoïa = Ac3 hay Accm+ (30

váûy nhiãöu láön taûo raSäúlæåüng chu trçnh phuûthuäüc vaìo kêch thæåïc chi tiãút vaìmæïc âäücáöu hoïa.f-UÍâàóng nhiãût :

Âäúi våïi theïp håüp kim cao do austenit quaïnguäüi coïtênh äøn âënh quaïlåïn nãn laìmnguäüi cháûm cuìng loìkhäng nháûn âæåüc täøchæïc peclit âäöng nháút maìcoïthãølaìpeclit -xoocbit, xoocbit, xoocbit-trästit... vç vánaìy ta duìng phæång phaïp uíâàóng nhiãût. Sau khi giæhån Ac1khoaíng 500C vaìtiãún haình laìm nguäüi âàóng nhiãût taûi âoïtrong mäüt thåìi gian nháútâënh ( xaïc âënh theo giaín âäöT-T-T cuía theïp). Phæång phaïp naìy nháûnâäöng nháút.

Cäng duûng : duìng cho theïp håüp kim âãøruït ngàõn thåìi gian uí.g-UÍkhuãúch taïn :

Laìphæång phaïp uínung noïng theïp âãún nhiãût âäüráút cao tæì1100÷1500

C våïi thåìigian giæîngiãût ráút daìi tæì10÷15h âãøtàng khaïnàng khuãúch taïn laìm âäöng âãöu thhoïa hoüc trong caïc vuìng cuía haût.

Cäng duûng : duìng cho váût âuïc theïp håüp kim cao bë thiãn têch. Sau uíkhuãúch taïn haûtráút to nãn phaíi tiãún haình uíthæåìng hay caïn noïng âãølaìm nhoíhaût theïp.4.3.2.Thæåìng hoïa :

Thæåìng hoïa latoaìn laìaustenit giæînhiãût vaìlaìm nguäüi ngoaìi khäng khê ténh.

Thäng thæåìng sau khi giæînhiãût xong láúy chi tiãút ra vaìlaìm nguäüi trãn

cn ÷ 500C)

Cäng duûng : Do täøchæïc nháûn âæåüc gáön våïi traûng thaïi cán bàòng nãn thæåìng hoïa coï äng duûng tæång tæûnhæ uí, tuy nhiãn noïcuîng coïmäüt säúâiãøm khaïc :

-Âaût âæåüc âäücæïng thêch håüp âãøgia cäng càõt cho theïp caïc bon tháúp 0,25%C. Våïieïp naìy nãúu uíâäücæïng quaïtháúp phoi seîráút deío khoïgaîy, khoïcàõt goüt.

-Laìm nhoíxãmentit chuáøn bë cho nhiãût luyãûn kãút thuïc. Khi thæåìng hoïa seîtaûo ra täø hæïc peclit phán taïn hay xoocbit trong âoïkêch thæåïc cuía xãmentit nhoímën nãn khi

ung noïng nháûn âæåüc austenit nhoímën. Muûc âêch naìy thæåìng aïp duûng khi täi.

c ≤th c

n

104



-Phaïlæåïi xãmentit hai cuía theïp sau cuìng têch. Trong theïp sau cuìng têch xãmentitai thæåìng åídaûng læåïi ráút cæïng vaìgioìn. Vç váûy khi gia cäng càõt goüt khoïnháûn âæåüc bãö àût nhàôn boïng cao. Khi thæåìng hoïa do laìm nguäüi nhanh hån uínãn xãmentit khäng këpãút ra åídaûng læåï ïi næîa.

.4.TÄI THEÏP :Trong táút caícaïc nguyãn cäng nhiãût luyãûn täi theïp laìphæång phaïp quan troüng nháút

0 500C)

hi täi laìmaïctenxit vaìaustenit dæ. Do váûy âäücæïng cuía theïp âaût âæåüc giaïtrë

âæåüc maïctenxit

hmti

4 vç noïtaûo ra cho chi tiãút âäübãön, âäücæïng vaìtênh chäúng maìi moìn cao nháút.

Hçnh 4.19 -Khoaíng nhiãût âä uí , thæåìng hoaïvaìtäi cho theï p cac bon4.4.1.Âënh nghéa vaìmuûc âêch1-Âënh nghéa :

Täi theïp laìphæång phaïp nhiãût luyãûn gäöm coï: nung noïng theïp âãún nhiãût âäücao hånnhiãût âäütåïi haûn (>Ac1) laìm xuáút hiãûn täøchæïc austenit, giæînhiãût räöi laìm nguäüi nhanh låïnhån täúc âäünguäüi tåïi haûn âãønháûn âæåüc täøchæïc khäng cán bàòng coïâäücæïng cao.2-Muûc âêch :

a-Náng cao âäücæïng vaìtênh chäúng maìi moìn cho chi tiãút (sau khi âaîtiãún haình ram)

b-Náng cao âäübãön vaìkhaínàng chëu taíi cho chi tiãút maïy.4.4.2.Phæång phaïp choün nhiãût âäütäi theïp :1-Âäúi våïi theï p træoïc cuìng têch :

Ttäi= Ac3 + (3 ÷Våïi nhiãût âäütäi nhæ trãn ta nháûn âæåüc täøchæïc åínhiãût âäünung laìaustenit âäöng

nháút, sau kcao nháút.

Nãúu choün nhiãût âäütäi tháúp hån Ac3 thç taûi nhiãût âäünung ta nháûn âæåüc täøchæïc laì austenit vaìpherêt váùn coìn, chæa hoìa tan hãút. Do váûy sau khi täi ta nháûn

+ austenit dæ + pherit. Pherit laìmäüt pha mãöm laìm cho âäücæïng cuía theïp bë giaím âi vaì taûo ra caïc âiãøm mãöm laìm xáúu cå tênh cuía noï.

105



2-Âäúi våïi theï p sau cuìng têch :Ttäi = Ac1 + (30÷ 500C)

æ trãn taûi nhiãût âäünung täøchæïc cuía theïp laìaustenit vaìmäüt læåüng

coïâäücæïng cao laìm tàng maûnh tênh chäúng maìi moìn cho theïp. i ûy laìm máút tênh chäúng maìi moìn cao

ûy dãùbë thoaït caïc bon trãn låïp bãömàût, ì ãøtêch riãng cuía maïctenxit do váûy

ueï p cuìng têch :

eïp chæïa mangan, niken).

Våïi nhiãût âäünhxãmentit hai. Sau khi täi ta âæåüc maïctenxit + austenit dæ + xãmentit hai, trong âoï

xãmentit hai laìphaNãúu nung cao hån Accmtaûi nhiãût âäünung ta coïaustenit âäöng nháút, vç váûy sau khi tänháûn âæåüc maïctenxit + austenit dæ khaïnhiãöu. Nhæ vácuía xãmentit hai. Màût khaïc khi nung cao nhæ válæåüng caïc bon hoa tan vaìo austenit quaïlåïn laìm tàng thseîtaûo ra austenit dæ nhiãö hån laìm xáúu cå tênh.3-Âäúi våïi th

Duìng cäng thæïc naìo cuîng âæåüc vç Ac1, Ac3 vaìAccm truìng nhau taûi S trãn giaín âäö pha Fe-C.

4-Âäúi våïi theï p håü p kim :Våïi theïp håüp kim tháúp nhiãût âäütäi khäng sai khaïc nhiãöu so våïi theïp caïc bon, thängthæåìng cao hån tæì10÷ 200C (træìtræåìng håüp th

Våïi theïp håüp kim trung bçnh vaìcao nhiãût âäütäi sai khaïc nhiãöu hån so våïi theïp caïcbon, do váûy phaíi tra cæïu trong caïc säøtay vãönhiãût luyãûn.4.4.3.Täúc âäütäi tåïi haûn vaìâäütháúm täi :1-Täúc âäütäi tåïi haûn :

a-Âënh nghéa :Täúc âäütäi tåïi haûn laìtäúc âäünguäüi nhoínháút cáön thiãút âãønháûn âæåüc chuyãøn biãún

maïctenxit khi täi.Ta coïthãøtênh gáön âuïng nhiãût âäünaìy dæûa vaìo giaín âäöT-T-T theo cäng thæïc sau :V =th

01( )m A T −

mτ

Trong âoï: -A

0C/s

r1),0C-Tm

0 ,1 laìnhiãût âäütåïi haûn dæåïi (A

mτ laìnhiãût âäüvaìthåìi gian æïng våïi austenit quaïnguäüi keïm äøn

nhanh làõm

-Thaình pháön håüp kim cuía austenit : Âáy laìyãúu täúquan troüng nháút, austenit caìngiaìu caïc nguyãn täúhåüp kim (træìcäban) âãöu laìm giaím täúc âäütäi tåïi haûn.

-Sæûâäöng nháút cuía austenit : Austenêt caìng âäöng nháút thç caìng dãùbiãún thaìnhaïctenxit vç cuìng laìdung dëch ràõn, nãn laìm giaím täúc âäütäi tåïi haûn. Nãúu austenit caìnghäng âäöng nháút thç taûi vuìng giaìu caïc bon dãùtaûo ra xãmentit hay caïcbit, nhæîng vuìnggheìo caïc bon dãùbiãún thaình pherit. Âãønáng cao tênh âäöng nháút cuía austenit ta náng caohiãût âäünung âãøgiuïp cho sæûhoìa tan vaìlaìm âäöng âãöu hoïa caïc bon dãùdaìng hån.

âënh nháút.Täúc âäütäi tåïi haûn cuía theïp caìng nhoícaìng dãùtäi vç laìm nguäüi khäng

cuîng nháûn âæåüc maïctenxit do âoïtaûo âæåüc âäücæïng cao, biãún daûng êt vaìkhäng bë næït.b-Caïc yãúu täúaính hæåíng âãún täúc âäütäi tåïi haûn :

Moüi yãúu täúlaìm tàng hay giaím tênh äøn âënh cuía austenit quaïnguäüi âãöu aính hæåíngâãún täúc âäütäi tåïi haûn. Gäöm coïcaïc yãúu täúsau :

g mknn

106



-Caïc pháön tæíràõn chæa tan hãút vaìo austenit seîthuïc âáøy quaïtrçnh taûo ra pherit - caïcit do váûy laìm tàng täúc âäütäi tåïi haûn.

-Kêch thæåïc haût austenit caìng låïn biãn giåïi haût caìng êt, do váûy khoïtaûo thaình häùnåüp pherit - caïc bêt laìm giaím täúc âäütäi tåïi haûn.

ütháúm täi :-Âënh nghéa : Âäütháúm täi laìchiãöu daìy cuía låïp âæåüc täi cæïng coïtäøchæïc mactenxitrong thæûc tãúlaìlåïp coïtäøchæïc næía mactenxit nghéa laìmactenxit vaìträstit).

ûng hçnh truû, âæåìng kênh D khi laìm nguäüi trong quaïtrçnh täi

b h

2-Âä a(t

Xeït mäüt chi tiãút coïdatäúc âäünguäüi åíbãömàût bao giåìcuîng cao hån trong loîi nãn âæåìng cong nguäüi coïdaûngmäüt parabän. Vç váûy chè låïp bãömàût våïi chiãöu daìy δ coïtäúc âäünguäüi ≥ Vthmåïi coïtäø chæïc maïctenxit vaìâäücæïng cao. Âoïchênh laìâäütháúm täi.

Hçnh 4.20 -Så âäögiaíi thêch âäütháúm täi

b-Caïc yãúu täúaính hæåíng :-Yãúu täúquan troüng nháút aính hæåíng âãún âäütháúm täi laìtäúc âäütäi tåïi haûn, täúc âäütäi

ïi haûn caìng nhoíâäütháúm täi caìng cao. Nãúu theïp coïtäúc âäünguäüi trong loî Vth thç toaìnäütiãút diãûn chi tiãút âæåüc täi vaìgoüi laìtäi tháúu. Nãúu täúc âäünguäüi åíbãömàût âaînhoíhån Vth ç chi tiãú c täi. Moüi yãúu täúlaìm giaím täúc âäütä öu laìm tàng âäütháúm

i. -Täúc âäünguäüi caìng tàng thç âäütháúm täi cuîng tàng lãn theo. Tuy nhiãn khäng duìngiãûn phaïp naìy vç dãùgáy næït, biãún daûng...-YÏnghéa cuía âäütháúm täi : Theïp coïâäütháúm täi caìng cao âæåüc coi laìcaìng täút, båïi vç ïp täi cæïng daìy sæïc chëu taíi cuía chi tiãút tàng lãn khaïnhiãöu. Xaïc âënh âäütháúm täi bàònghæång phaïp täi âáöu muït.

tå i ≥bth t khäng âæåü i tåïi haûn âã

tä bclåp

107



Giaïâåî Caïc vë trê âoâäücæïng

Bãömàût täi Chiãöu daìiâæåüc täi cæïng

Næåïc Hçnh 4.21- Thê nghëãm täi âáöu muït (xaïc âënh âäütháúm täi).

4.4.4.Caïc phæång phaïp täi thãøtêch vaìcäng duûng :1-Mäi træåìng täi :

Mäi træåìng laìm nguäüi theïp khi täi goüi laìmäi træåìng täi.a-Yãu cáöu cuía mäi træåìng täi :

-Phaíi coïtäúc âäülaìm nguäüi låïn hån Vth cuía theïp cáön täi vaìkhäng laìm næït hay biãúnaûng chi tiãút. Do âoïtäúc âäülaìm nguäüi cuía noïnhæ sau :

*Laìm nguäüi nhanh theïp trong khoaíng austenit keïm äøn âënh nháút (khoaíng

0 600o

C) âãøkhäng këp phán hoïa thaình häùn håüp pherit - xãmentit.*Laìm nguäüi cháûm ngoaìi khoaíng nhiãût âäütrãn âãøtraïnh æïng suáút nhiãût vaìæïng suáút täø hæïc gáy ra biãún daûng, næït våî. Âàûc biãût laìåívuìng nhiãût âäüchuyãøn biãún mactenxit vç æïngáút nhiãût vaìæïng suáút täøchæïc cuìng låïn.

Trong thæûc tãúkhäng mäi træåìng täi naìo thoía maîn yãu cáöu nãu trãn.-Coïâäülinh âäüng cao, dáùn nhiãût täút, tênh baïm dênh vaìo bãömàût låïn vaìreítiãön.

-Caïc mäi træåìng täi thæåìng duìng :-Næåïc : laìmäi træåìng täi maûnh, an toaìn, dãùkiãúm vaìreítiãön. Næåïc åínhiãût âäü 300laìm nguäüi theïp khaïnhanh åícaíhai khoaíng nhiãût âäünoïi trãn, taûo ra âäücæïng cao

hæng dãùgáy ra næït vaìbiãún daûng. Khi täi næåïc noïng lãn vaìtäúc âäünguäüi nhanh choïng bëiaím âi. Do váûy khäng âãønæåïc noïng quaï40

d

5 0÷ csu

b 20÷

ng ÷ 500C bàòng caïch cho næåïc laûnh vaìo vaì aïo næåïc noïng ra. Cäng duûng : âãøtäi theïp caïc bon coïhçnh daïng âån giaín.

-Dung dëch xuït, muäúi hoïa hoüc : näöng âäükhoaíng 5th ÷ 10% laìmäi træåìng täi maûnhháút, täúc âäünguäüi coïthãøâaût 12000C/s do coïcaïc ion âiãûn ly dáùn nhiãût låïn. Màût khaïc noï häng gáy ra næït åíkhoaíng nhiãût âäüchuyãøn biãún maïctenxit nhæ næåïc. Do váûy âæåüc duìngãøtäi caïc loaûi theïp caïc bon duûng cuûyãu cáöu âäücæïng cao (coïtäúc âäütäi tåïi haûn låïn)

nkâ

108



-Dáöu luyn : laìm nguäüi cháûm theïp åíhai khoaíng nhiãût âäütrãn nãn êt gáy ra biãún daûngvaìnæït nhæng täúc âäünguäüi cháûm khäng duìng âæåüc cho theïp coïtäúc âäütäi tåïi haûn låïn.Khi noïng lãn täúc âäünguäüi cuía dáöu khäng bë giaím nhiãöu, do váûy thæåìng täi tro

Hçnh 4.22-Âæåìng cong nguäüi lyïtæåíng

ng dáöunoïng khoaíng 60÷ 800C vç coïtênh linh âäüng cao. Nhæåüc âiãøm cuía dáöu laìkhi täi dãùbëchaïy vaìgiaïthaình cao. Do váûy phaíi laìm nguäüi dáöu trong quïa trçnh täi. Dáöu laìmäi træåìngtäi cho theïp håüp kim vaìcaïc chi tiãút hçnh daïng phæïc taûp.

-Dung dëch cháút deío (polyme) : loaûi mäi træåìng naìy coïthãøthay âäøi täúc âäülaìm

guäüi bàòng caïch thay âäøi näöng âäücuía noï. Noïlaìm giaím maûnh täúc âäünguäüi åívuìng nhiãûtäütháúp nãn giaím âæåüc næït vaìcong vãnh. Ngoaìi ra coïthãøduìng khê neïn, táúm theïp, táúm âäöng laìm mäi træåìng täi. Loaûi naìy coï

thnhoícåîvaìi chuûc 0C/s âãøtäi caïc theïp håpükim.-Caïc phæång phaï p täi thãøtêch vaìcäng duûng : -Täi trong mäüt mäi træåìng (âæåìng a) :

Sau khi nung noïng vaìgiæînhiãût xong chi tiãút âæåüc nhuïng vaìo mäi træåìng täi choãún khi nguäüi hàón. Âáy laìphæång phaïp täi quan troüng nháút, âæåüc sæíduûng räüng raîi nháút.äi trong mäüt mäi træåìng dãùcå khê hoïa vaìtæûâäüng hoïa, giaím nheûâiãöu kiãûn lao âäüng.

-Täi trong hai mäi træåìng (âæåìng b) :Sau khi nung noïng vaìgiæînhiãût xong chi tiãút âæåüc nhuïng vaìo mäi træåìng täi thæï háút coïtäúc âäünguäüi låïn ( næåïc, dung dëch xuït hay muäúi), âãún khoaíng nhiãût âäügáön xaíychuyãøn biãún maïctenxit ( khoaíng 300

nâ V2a âT

b nra ÷ 400oC ) thç nháúc ra chuyãøn sang mäi træåìng

i thæïhai coïtäúc âäünguäüi cháûm hån (dáöu hay khäng khê) cho âãún khi nguäüi hàón.hæång phaïp naìy laìm cho theïp coïâäücæïng cao nhæng êt gáy ra biãún daûng vaìnæït.

Nhæåüc âiãøm cuía phæång phaïp naìy laìkhoïxaïc âënh thåìi âiãøm chuyãøn mäi træåìng täi,ãu cáöu cäng nhán coïtay nghãöcao. Nãúu chuyãøn såïm quaïthç pháön låïn thåïi gian theïp

äüi trong mäi træåìng täi yãúu coïâäücæïng tháúp. Nãúu chuyãøn muäün quaïthç

ìbiãún daûng.

täP yâæåüc laìm ngu

chuyãøn biãún mactenxit seîxaíy ra trong mäi træåìng täi maûnh dãùgáy næït va

109



Hçnh 4.23-Phæång thæïc laìm nguäüi khi täi theï p

a)Täi trong mäüt mäi træåìng b)Täi trong hai mäi træåìng

on cao, yãu cáöu âäü

phaïp naìy khàõc phuûc âæåüc khoïkhàn vãöxaïc âënh thåìi âiãøm chuyãøn mäi

ng b)Täi trong hai mäi træåìng

on cao, yãu cáöu âäü

phaïp naìy khàõc phuûc âæåüc khoïkhàn vãöxaïc âënh thåìi âiãøm chuyãøn mäi

c)Täi phán cáúp d)Täi âàóng nhiãût

Theo kinh nghiãûm thç thåìi gian giæîtrong mäi træåìng täi maûnh tæì2 ÷ 3 giáy cho 10 mmchiãöu daìy hay âæåìng kênh.

Cäng duûng cuía täi trong hai mäi træåìng laì: duìng cho theïp caïc b

c)Täi phán cáúp d)Täi âàóng nhiãût

Theo kinh nghiãûm thç thåìi gian giæîtrong mäi træåìng täi maûnh tæì2 ÷ 3 giáy cho 10 mmchiãöu daìy hay âæåìng kênh.

Cäng duûng cuía täi trong hai mäi træåìng laì: duìng cho theïp caïc bcæïng låïn nhæng khäng âãöu åícaïc láön täi khaïc nhau.c-Täi phán cáúp (âæåìng c) :

Phæång

cæïng låïn nhæng khäng âãöu åícaïc láön täi khaïc nhau.c-Täi phán cáúp (âæåìng c) :

Phæångtræåìng cuía täi hai mäi træåìng. Chi tiãút âæåüc nhuïng vaìo mäi træåìng muäúi noïng chaíy coï nhiãût âäücao hån âiãøm Mâ khoaíng tæì50træåìng cuía täi hai mäi træåìng. Chi tiãút âæåüc nhuïng vaìo mäi træåìng muäúi noïng chaíy coï nhiãût âäücao hån âiãøm Mâ khoaíng tæì50÷ 100oC vaìchi tiãút bë nguäüi âãún nhiãût âäünaìy vaì

âãún khi nhiãût âäüâäöng âãöu trãn toaìn bäütiãút diãûn chi tiãút. Sau âoïnháúc ra

uìng cho caïc theïp coïtäúc âäütäi tåïi haûn nhoí(caïc loaûi theïp håüp kim) vaì

ãn âãöu nháûn âæåüc täúchæïc mactenxit.åìng d) :

giæîtaûi âoïchongoaìi khäng khê âãøchuyãøn biãún mactenxit xaíy ra.

Phæång phaïp naìy coïæu âiãøm laìchi tiãút coïâäücæïng cao nhæng æïng suáút bãn trong ráút

nhoí, âäübiãún daûng tháúp nháút. Màûc khaïc coïthãøtiãún haình neïn eïp, sæía chæîa nãúu bë congvãnh vç austenit quaïnguäüi coìn khaïdeío.Cäng duûng : d

tiãút diãûn nhoínhæ : muîi khoan, dao phay.Ba phæång täi tr

d-Täi âàóng nhiãût (âæPhæång phaïp naìy chè khaïc täi phán cáúp åíchäùgiæîâàóng nhiãût láu hån trong muäúi

noïng chaíy (coïthãøâãún haìng giåì) âãøaustenit quaïnguäüi pháún hoïa hoaìn toaìn thaình häùnhåüp phe rit vaìxãmentit nhoímën coïâäücæïng cao, âäüdai täút. Tuìy theo nhiãût âäügiæîâàóng

nhiãût ta seînháûn âæåüc caïc täøchæïc khaïc nhau : giæîtaûi 250÷ 400o

C nháûn âæåüc bainit, taûi500÷ 600oC âæåüc trästit. Sau khi täi âàóng nhiãût khäng cáön ram næîa.

110



4.5.2.Caïc phæång phaïp ram:Dæûa vaìo nhiãût âäüram ngæåìi ta chia ra ba phæång phaïp ram : ram tháúp, ram trung

bçnh vaìram cao.

50 2500

C täøchæïc nháûn âæåüc laìmacïtenxit ram coïâäücæïng

ûng : duìng cho caïc saín pháøm cáön âäücæïng vaìtênh chäúng maìi moìn cao nháútbaïnh ràng, chi tiãút

o caïc chi tiãút cáön âäücæïng tæång âäúi cao vaìtênh âaìn häöi låïn ïng, khuän reìn, loìxo, nhêp ...

1-Ram tháú p (150÷ 250oC) :

Nhiãût âäüram tæì1 ÷khäng keïm sau khi täi vaìtênh chäúng maìi moìn låïn. Phæång phaïp naìy laìm giaím âaïng kãø æïng suáút bãn trong.

Cäng dukhi laìm viãûc nhæ : caïc loaûi dao càõt goüt kim loaûi, khuän dáûp nguäüi,tháúm caïc bon, äølàn, chäút vaìcaïc chi tiãút sau khi täi bãömàût.2-Ram trung bçnh (300÷ 4500C) :

Nhiãût âäüram tæì300÷ 4500C, täøchæïc nhánûâæåüc laìträstit ram coïâäücæïng tæångâäúi cao, giåïi haûn âaìn häöi cao nháút, khæíboíhoaìn toaìn æïng suáút bãn trong, âäüdeío âäüdai

tàng maûnh.Cäng duûng : duìng chnhæ : khuän dáûp no3-Ram cao (500÷ 6500C) :

Nhiãût âäüram tæì500÷ 6500C, täøchæïc nhánûâæåüc laìxoocbit ram coïcå tênh täøng håüpcao (coïsæûkãút håüp täút nháút giæîa caïc chè tiãu cå tênh nhæ âäübãön, âäüdeío vaìâäüdai).

ïa täút (thæûc tãúcoìn goüi laìâiãöu cháút, täi caíi tiãún,täút...)

ïp håüp kim nhiãût âäüram cao hån, phaíi tra trong säøtay

ÏC DAÛNG HOÍNG XAÍY RA KHI NHIÃÛT LUYÃÛN THEÏP :nhæ cuäúi cuìng cuía viãûc chãú

ûo áùn tåïi sæû îng aíi tçm

iãøu hoìngaïn

suáút nhiãût vaì guäüi nhanh khi täi. Luïc naìy caíhai loaûi æïng suáút trãn

ãöu

ãût luyãûn, váún âãölaìkhäúng chãútrong giåïi

æïng suáút væåüt quaïgiåïi haûn bãön seîgáy næït, âáy laìdaûng hoíng khängsæía chæîa âæåüc vaìchi tiãút phaíi boíâi.

Cäng duûng : duìng cho caïc chi tiãút maïy cáön giåïi haûn bãön, âàûc biãût laìgiåïi haûn chaíyvaìâäüdai cao nhæ caïc loaûi truûc, baïnh ràng, tay biãn vaìcaïc saín pháøm cáön phaíi täi bãömàûttiãúp theo.

Täi vaìram cao goüi laìnhiãût luyãûn hotäi caíi thiãûn, laìmPhán loaûi caïc phæång phaïp ram naìy chè âuïng cho theïp caïc bon vaìthåìi gian giæî

nhiãût thæåìng láúy 1 giåì. Âäúi våïi thenhiãût luyãûn.4.6.CA

Nhiãût luyãûn (âàûc biãût laìtäi vaìram) laìnguyãn cäng gáönta saín pháøm cuía ngaình cå khê, do váûy báút cæïsæûsai hoíng naìo cuía noïcuîng dla phê váût liãûu vaìcäng sæïc cuía caïc cäng âoaûn gia cäng træåïc âoï. Vç váûy ta ph

h kyîlæåîng caïc daûng hoíng thæåìng gàûp, nguyãn nhán vaìbiãûn phaïp khàõc phuûc, ptr h chuïng.4.61.Biãún daûng vaìnæït :1-Nguyãn nhán :

Nguyãn nhán gáy ra biãún daûng vaìnæït laìdo æïng suáút bãn trong (æïngæïng suáút täøchæïc) chuíyãúu do laìm nâ låïn.

Nãúu æïng suáút bãn trong låïn håïn giåïi haûn chaíy seîgáy ra biãún daûng, cong vãnh. Noïichung khäng thãøtraïnh âæåüc biãún daûng khi nhi

haûn cho pheïp.Nãúu

113



2-Khàõc phuûc :Âãøkhàõc phuûc daûng hoíng naìy phaíi tçm caïch giaím æïng suáút bãn trong khi nhiãût

luyãûn. Coïcaïc biãûn phaïp sau âáy :vaìâàûc biãût laìlaìm nguäüi våïi täúc âäühåüp lyï, âáy laìbiãûn phaïp cå baín

y luáût :

gang.

iãût træåïc khi täi nãúu coïthãøâæåüc.

íy ä xyt, laìmchaïy

àût, giaím cå tênh.

hæïa caïc cháút gáy ä xy hoïa nhæ ä xy, caïc bä nêc vaì aïc bon dãùdaìng xaíy ra hån so våïi ä xy hoïa. Khi bë ä xy hoïa thæåìng

eìm

u :ãøn baío vãû: laìloaûi khê âæåüc âiãöu chãútæìkhê âäút thiãn nhiãn trong âoï

dáùn tåïi trung hoìa nhau vaìbaío vãûtäút bãömàût theïp.h khiãút hay khê trå argäng...Täút nháút laìduìng

- 10-4 mm Hg, âæåüc sæíduûng

chi tiãút vaìo haìn the (Na2B4O7) træåïc khi nung. an hoa.than, haìn the hay ferä silic.

oïgiaïtrë khäng âuïng theo yãu cáöu nhiãût luyãûn âaîâàût ra, coï ån quy âënh.

ûn xong âäücæïng coïgiaïtrë cao hån yãu cáöu, thæåìng xaíy ra khi uívaì æå

-Nung noïng

nháút.-Nhuïng chi tiãút vaìo mäi træåìng täi phaíi âuïng qu+Chi tiãút nhoívaìdaìi phaíi nhuïng vuäng goïc maìkhäng âæåüc nhuïng xiãn.+Chi tiãút coïpháön daìy moíng khaïc nhau phaíi nhuïng pháön daìy xuäúng træåïc.+Chi tiãút phàóng vaìmoíng phaíi nhuïng thàóng âæïng khäng âæåüc nhuïng n+Chi tiãút coïpháön loîm phaíi ngæía pháön naìy lãn khi täi

-Caïc truûc daìi khi nung noïng phaíi treo thàóng âæïng.-Våïi caïc chi tiãút moíng vaìnhoíphaíi täi trong khuän eïp.-Cäúgàõng sæíduûng täi phán cáúp, haûnh

4.6.2.Ä xy hoïa vaìthoaït caïc bon :Ä xy hoïa laìhiãûn tæåüng åínhiãût âäücao ä xy taïc duûng våïi sàõt taûo ra caïc vathiãúu huût kêch thæåïc chi tiãút.Thoaït caïc bon laìhiãûn tæåüng caïc bon trãn låïp bãömàût bëhao âi khi nung laìm xáúu bãöm1-Nguyãn nhán :

Do trong mäi træåìng nung coïchåi næåïc...Thoaït ck theo thoaït caïc bon.2-Khàõc phuûc :

Âãøkhàõc phuûc daûng hoíng naìy täút nháút laìnung noïng trong khê quyãøn khäng coïcaïcthaình pháön noïi trãn. Ta sæíduûng caïc biãûn phaïp sa-Duìng khê quy

coïcaïc thaình pháön khê âäúi láûp nhau (ä xy hoïa / hoaìn nguyãn) nhæ : CO2/CO, H2O/H2 H2/CH4 våïi tyílãûxaïc âënh

-Duìng khê quyãøn trung tênh : ni tå tinkhê trå argäng nhæng coïnhæåüc âiãøm laìgiaïthaình cao.

-Nung trong mäi træåìng chán khäng : coïaïp suáút 10-2khaïräüng raîi vç giaïthaình khäng cao làõm.

-Nhuïng-Raíi than hoa (than gäù) trãn âaïy loìhay phuíkên chiãút bàòng th-Nãúu duìng loìmuäúi thç phaíi khæíä xy triãût âãøbàòng

4.6.3.Âäücæïng khäng âaût : Laìhiãûn tæåüng âäücæïng c

thãøcao hån hay tháúp h1-Âäücæïng cao :

Sau khi nhiãût luyãth ìng hoïa theïp håüp kim gáy khoïkhàn cho gia cäng càõt goüt.

Nguyãn nhán : do täúc âäünguäüi quaïlåïn. Khàõc phuûc : tiãún haình nhiãût luyãûn laûi våïitäúc âäünguäüi cháûm hån hay mang uíâàóng nhiãût.

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CHÆÅNG 5 : CAÏC PHÆÅNG PHAÏP HOÏA BÃÖN BÃÖMÀÛT

Bãömàût chi tiãút maïy laìbäüpháûn coïyãu cáöu cao nháút vaìquan troüng nháút vç chuïnghëu taïc duûng cuía æïng suáút låïn nháút, chëu maìi moìn khi tiãúp xuïc do ma saït, bë àn moìnong mäi træåìng laìm viãûc. Vç váûy viãûc hoïa bãön bãömàût chi tiãút laìyãu cáöu khäng thãø iãúu âæåüc âäúi våïi saín pháøm. Coïnhiãöu phæång phaïp hoïa bãön bãömàût nhæ : biãún daûng deíoãömàût gáy ra biãún cæïng, täi bãömàût vaìhoïa nhiãût luyãûn..1.TÄI BÃÖMÀÛT :.1.1.Nguyãn lyïchung :

Bàòng caïch naìo âoïnung noïng tháût nhanh låïp bãömàût våïi chiãöu daìy xaïc âënh lãn nhiãût ö

i cæïng. Caïc phæång phaïp nung noïng bãömàût gäöm coï: nung noïng bàòng

.1.2.Täi bãömàût bàòng doìng âiãûn caím æïng coïtáön säúcao (täi cao táön, täi caím æïng) :-Nguyãn lyï:

Nguyãn lyïcuía nung noïng laìdæûa vaìo hiãûn tæåüng caím æïng âiãûn tæì: cho doìng âiãûnoay chiãöu coïtáön säúf chaûy trong dáy dáùn (goüi laìvoìng caím æïng) seîsinh ra trong khängian xung quanh mäüt tæìtræåìng biãún thiãn coïcuìng táön säú. Âàût chi tiãút theïp trong tæì æåìng naìy seîsinh ra trãn bãömàût (våïi chiãöu sáu xaïc âënh) mäüt doìng âiãûn caím æïng (doìngcä) nhanh choïng nung noïng bãömàût lãn nhiãût âäütäi theo hiãûu æïng Jun - Lenxå. Máût âäü

oìng âiãûn cuía doìng xoay chiãöu chuíyãúu phán bäútrãn bãömàût våïi chiãöu sáu tyílãûnghëchåïi táön säúcuía noï. Chiãöu sáu phán bäúdoìng âiãûn (chiãöu daìy låïp nung noïng) âæåüc tênheo cäng thæïc :

ctrthb55 âäütäi, trong khi pháön låïn tiãút diãûn saín pháøm khäng âæåüc nung, nãn khi täi chè coïlåïp bãmàût naìy âæåüc tädoìng âiãûn caím æïng coïtáön säúcao, nung noïng bàòng ngoün læía ä xy - axãtylen, nung noïngtrong cháút âiãûn phán, nung noïng bàòng tiãúp xuïc ...Trong âoïthæåìng duìng nháút laìhaiphæång phaïp âáöu.

0C

AC3

AC1

Khoaíng caïch tæìbãömàû

I: Täi hoaìn toaìn.II: Täi khäng hoaìn toaìn.

IIIIII

III: Khäng âæåüc täi.

Hçnh 5.1- Sæûphán bäúnhiãût âäütæìbãömàût vaìo loîi

t

51 xgtrfudvth

ρ δ = 5030 f µ

cm

Trong âoï: - ρ laìâiãûn tråísuáút ( .cmΩ )

116



-µ laìâäütæìtháøm (gaus/åcstec)-f laìtáön säúdoìng âiãûn, Hz

a)Så âäönung noïng caím æïng; b)Täi khi nung noïng toaìn bäübãömàût täi Hçnh 5.2-Nung noïng vaìtäi bãömàût bàòng doìng âiãûn táön säúcao

c)Täi khi nung noïng liãn tuûc - liãn tiãúp; 1)Chi tiãút täi; 2)Voìng caím æïng3)Voìng laìm nguäüi; 4)Âæåìng sæïc tæì.

2-Choün táön säúvaìthiãút bë : Táön säúquyãút âënh chiãöu daìy låïp nung noïng do váûy quyãút âënh chiãöu sáu låïp täi

cæïng. Thäng thæåìng ngæåìi ta thæåìng choün diãûn têch låïp täi cæïng bàòng khoaíng 20% tiãútdiãûn. Caïc chi låïn cáön låïp täi daìy (4÷5mm) ta duìng maïy phaït âiãûn táön säúcao våïi táön säú

tæì2500 âãún 8000 Hz, coïcäng suáút låïn, thæåìng laìtæì100 kW tråílãn. Våïi caïc chi tiãút nhoí cáön låïp täi moíng (1÷2mm) ta duìng caïc thiãút bë phaït doìng âiãûn coïtáön säúráút cao tæì 66000 âãún 250000 Hz, coïcäng suáút dæåïi 100kW, thæåìng tæì50÷60kW. Tuy nhiãn thæûctãúåíViãût Nam thæåìng duìng thiãút bë phaït doìng cao táön, våïi caïc chi tiãút låïn cáön chiãöu sáutäi daìy ta tàng thåìi gian giæînhiãût lãn tæång æïng.3-Cáúu taûo voìng caím æïng vaìcaïc phæång phaï p täi :

bàòng äúng âäöng coïcáúu taûo phuìhåüp våïi bãömàût chi tiãút cáön täi,

àût ngoaìi : Voìng caím æïng bao quanh bãömàût chi tiãút, sau khi nung noïng

åïi bãömàût bãn trong (så mi

ím ïdaûng taûo ra mäüt màût phàóng song song våïi bãö à ãömàût âoï. Âi sau voìng caím æïng laìthiãút bë

a-Cáúu taûo voìng caím æïng :Voìng caím æïng laìm

bãn trong coïnæåïc laìm nguäüi. Khoaíng caïc giæîa voìng caím æïng våïi bãömàût chi tiãút tæì

1,5÷5 mm, khe håínaìy caìng nhoícaìng âåîtäøn hao cäng suáút nung noïng.b-Caïc phæång phaïp täi caím æïng :-Täi bãöm

xong ta chuyãøn sang bäüpháûn laìm nguäüi hay nhuïng noïvaìo mäi træåìng täi.-Täi bãömàût trong : Voìng caím æïng coïdaûng tæång æïng v

xy lanh...). Âi kãöâoïlaìbäüpháûn phun næåïc laìm nguäüi.-Täi màût phàóng : Voìng ca æïng co

màût cáön täi vaìchuyãøn âäüng song ph õng våïi blaìm nguäüi. Duìng täi bãömàût âáöu thanh ray, bàng maïy nhoí...

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-Täi tuáön tæûtæìng pháön riãn biãût : Duìng cho caïc baïnh ràng låïn (m > 6) hay cäøtruûckhuyíu. Sau khi nung noïng tæìng pháön (tæìng ràng hay tæìng cäøkhuyíu) tiãún haình laìm nguäüichuïng vaìphaíi thiãút kãúriãng thiãút bë laìm viãûc theo chæång trçnh.

ûc : Våïi caïc truûc daìi coïbãömàût täi låïn ta duìng phæång phaïp täi liãn tuûc liãn

ãúp âb

ï p khi täi caím æïng :

ûp, theïp duìng täi caím æïng coïlæåüng caïc bon üp kim tháúp.

nhanh tæìhaìng chuûc âãún haìng tràm0

C/s (loì

-Täi tru

ti . Voìng caím æïng coïcáúu taûo âuínung noïng mäüt pháön nhoídiãûn têch täi, i kãövoìng caímæïng laìvoìng phun næåïc laìm nguäüi. Thiãút ë naìy chuyãøn âäüng trãn suäút chiãöu daìi cuía chitiãút vaìtäi toaìn bäübãömàût cuía noï.4-Täøchæïc vaìcå tênh cuía thea-Theïp âãøtäi caím æïng :

Âãøâaím baío yãu cáöu khi täi bãömàût coïâäücæïng cao âuíchäúng maìi moìn, coìn trong loîiváùn âuíbãön, deío vaìdai cao âãøchëu va âátrung bçnh tæì0,35÷ 0,55%C. Nãúu laìtheïp håüp kim thç thuäüc loaûi håb-Täøchæïc :

Nung noïng caím æïng coïtäúc âäünung ráútnhiãût luyãûn täúc âäü1,5÷ 30C/s), do váûy coïcaïc âàûc âiãøm sau :-Nhiãût âäüchuyãøn biãún pha Ac1 vaìAc3 âæåüc náng cao lãn, do váûy nhiãût âäütäi phaíi

láúy cao hån täi thãøtêch tæì100÷ 2000C.Ttäi caím æïng= Ttäi thãøtêch+ (100÷2000C)

uy øn biãún

enxit áøn têch).n chaíy, âäüdai

RC chäúng

-Do âäüquïa nung cao nãn täúc âäüchuyãøn biãún pha ráút nhanh, thåìi gian ch ãráút ngàõn (thæåìng cåîhaìng chuûc giáy), haût austenit ráút nhoímën nãn nháûn âæåüc mactenxithçnh kim ráút nhoímën (mact

Vç váûy âãøbaío âaím haût nhoímën khi täi caím æïng vaìâaím baío giåïi haû

cao phaíi nhiãût luyãûn hoïa täút træåïc coïtäøchæïc xoocbit ram. Sau khi täi caím æïng bãömàût laì mactenxit hçnh kim nhoímën, trong loîi laìxoocbit ram.c-Cå tênh :

Sau khi täi caím æïng tiãún haình ram tháúp, bãömàût theïp coïâäücæïng 50÷58Hmaìi moìn khaïtäút, trong loîi âäücæïng 30÷40HRC coïgiåïi haûn chaíy vaì dai cao. Âiãöu

suáút neïn dæ âãún 800MPa náng

hæång phaïp täi bãömàût coïhiãûu quaíkinh tãúkyîthuáût cao nãn âæåüc

út : do thåìi gian nung ngàõn nãn haûn chãútäúi âa ä xy hoïa vaìthoaït caïc

C, âæåüc goüi laìsiãu âäücæïng.oïa, giaím nheûâiãöu kiãûn lao âäüng cho cäng nhán

g loaût låïn (trong caïc nhaìmaïy chãútaûo âäüng cå, ä tä,mä låïn)

âäüâàûc biãût laìsau khi täi caím æìng taûo cho bãömàût låïp æïngcao maûnh giåïi haûn moíi.5-Æu nhæåüc âiãøm :

Täi caím æïng laìp

sæíduûng ráút räüng raîi trong saín xuáút cå khê.a-Æu âiãøm : Täi caím æïng coïkhaïnhiãöu æu âiãøm so våïi täi thãøtêch.-Nàng suáút cao : do thåìi gian nung ngàõn vç chè nung mäüt låïp moíng trãn bãömàût vaì

nhiãût læåüng âæåüc taûo ra ngay trong kim loaûi.-Cháút læåüng tä

bon. Bãn caûnh âoïcoìn âiãöu chènh âæåüc chãúâäüâiãûn, nhiãût âäünung, thåìi gian nung mäütcaïch chênh xaïc nãn âaím baío cháút læåüng âäöng âãöu. Âäücæïng cao hån täi thæåìng khoaíngtæì1 - 3HR

-Dãùtæûâäüng hoïa, cå khê h

-Thêch håüp våïi saín xuáút haìnmaïy keïo ...coïquy

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b-Nhæåüc âiãøm : Tuy nhiãn täi caím æïng cuîng coïnhæåüc âiãøm nháút âënh.-Khoïaïp duûng cho caïc chi tiãút coïhçnh daïng bãömàût phæïc taûp hay sæûthay âäøi âäüt

ngäüt vãötiãút diãûn do khoïchãútaûo voìng caím æïng phuìhåüp.

ïc vaìluyãûn kim.

nylon, cháút deío...

aïp naìy duìng âãøtäi caïc chi tiãút låïn, yãu cáöu låïp täi bãö

khäng

ång phaïp laìm baîo hoìa caïc nguyãn täúâaîcho (C,N, B, Cr,

hæïc

áng cao âäücæïng, tênh chäúng maìi moìn vaìâäübãön moíi cho theïp. Våïi muûc âêchmàût.

êt thæûc hiãûn do nhiãût âäüquaïcao, thåìi gian quaïdaìi, chi phê

æåìi ta cho chi tiãút theïp vaìo mäi træåìng giaìu caïcguyãn täúcáön khuãúch taïn vaìnung noïng âãún nhiãût âäücáön thiãút. Khi giæîtaûi nhiãût âäünaìy îxaíy ra caïc quaïtrçnh sau âáy :-Phán hoïa : laìquaïtrçnh phán têch caïc phán tæícuía cháút khuãúch taïn taûo nãn caïc nguyãn ícoïtênh hoaût âäüng maûnh (goüi laìnguyãn tæíhoaût).-Háúp thuû: sau âoïcaïc nguyãn tæíhoaût âæåüc háúp thuûvaìo bãömàût theïp coïnäöng âäücao taûosæûchãnh lãûch vãönäöng âäügiæîa bãömàût vaìloîi (gradien näöng âäühæåïng vaìo loîi)

-Khuãúch taïn : nguyãn tæíhoaût åílåïp háúp thuûseîâi sáu vaìo bãn trong theo cå chãúkhuãúch ïn vaìtaûo ra låïp tháúm coïchiãöu sáu nháút âënh.

trãn thç quaïtrçnh khuãúch taïn laìquan troüng nháút vç noïquyãút âënh

-Hiãûu quaíkinh tãútháúp khi saín xuáút âån chiãúc vaìhaìng loaût nhoí.

Nung noïng caím æïng coìn âæåüc sæíduûng khaïräüng raîi trong kyîthuáût nhæ :+Náúu chaíy váût liãûu kim loaûi trong âu+Luyãûn vuìng âãøtaûo taûo ra caïc nguyãn täúsiãu saûch.+Nung noïng âãøgia cäng aïp læûc : caïn, eïp...+Haìn caïc äúng, daïn

5.1.3.Täi ngoün læía :Phæång phaïp naìy sæíduûng ngoün læía cuía häùn håüp ä xy - axãtylen trong thiãút bë haìn

khê. Ngoün læía naìy coïnhiãût âäüráút cao, âãún 30000C nãn nhanh choïng nung noïng bãömàûttheïp lãn nhiãût âäütäi. Phæång ph

màût daìy (âãún 10mm vaìlåïn hån ) maìkhäng täi caím æïng âæåüc nhæ : caïc baïnh ràng låïn,mäüt säúloaûi truûc...Täi ngoün læía ráút âån giaín, báút cæïxæåíng cå khê naìo cuîng thæûc hiãûn âæåüc. Tuy nhiãn

cháút læåüng khoïâaím baío : thiãúu nhiãût, quaïnhiãût, dãùtaûo ra daíi ram phuûcå tênhâaím baío.5.2.HOÏA NHIÃÛT LUYÃÛN :5.2.1.Âënh nghéa vaìmuûc âêch :1-Âënh nghéa :

Hoïa nhiãût luyãûn laìphæ

Al...) vaìo bãömàût theïp âãølaìm thay âäøi thaình pháön hoïa hoüc, do âoïlaìm thay âäøi täøcvaìâaût âæåüc tênh cháút theo quy âënh.2-Muûc âêch :Hoïa nhiãût luyãûn nhàòm âaût âæåüc caïc muûc âêch sau âáy

-Nnaìy âaût âæåüc cao hån so våïi täi bãö

-Náng cao tênh chäúng àn moìn âiãûn hoïa, hoïa hoüc (chäúng ä xy hoïa åínhiãût âäü cao). Tuy nhiãn muûc âêch naìylåïn nãn giaïthaình cao.2-Caïc quaïtrçnh xaí y ra :

Âãøtiãún haình hoïa nhiãût luyãûn ngnseatæbracta

Trong ba quaïtrçnhkãút quaícuía hoïa nhiãût luyãûn.

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3-Caïc yãúu täúaính hæåíng : Nhiãût âäüvaìthåìi gian aính hæåíng ráút låïn âãún khuãúch taïn vaìchiãöu daìy låïp tháúm.-Nhiãût âäü: Nhiãût âäücaìng cao chuyãøn âäüng nhiãût cuía nguyãn tæícaìng låïn, täúc âäü

úikhuãúch taïn caìng maûnh nãn låïp tháúm caìng choïng âaût chiãöu sáu quy âënh. Mä quan hãû

nhæ sau : D = A.e-(Q/KT)

Tæìâoïta tháúy ràòng nhiãût âäülaìyãúu täúquan troüng nháút laìm tàng chiãöu daìy låïp tháúmkhi tiãún haình hoaïnhiãût luyãûn.

-Thåìi gian : ÅÍnhiãût âäücäúâënh, keïo daìi thåìi gian seînáng cao chiãöu sáu låïp tháúmtuy nhiãn hiãûu quaíkhäng maûnh bàòng nhiãût âäü. Quan hãûnaìy nhæ sau : 1/ 2.k δ τ = (k laìhãû säúphuûthuäüc nhiãût âäü, τ laìthåìi gian)D δ

t

5.2.2.Tháúm caïc bon :1-Âënh nghéa vaìmuûc âêch :

τ Hçnh5.3 - Aính hæåíng cuía nhiãût âäüvaìthåìi gian âãún chiãöu daì y låï p tháúm.

Tháúm caïc bon laìphæång phaïp laìm baîo hoìa caïc bon vaìo bãömàût theïp caïc bon tháúp

(%C≤ 0,25%) âãøsau khi nhiãût luyãûn bãömàût coïâäüæïng cao, tênh chäúng ma moìn låïn,coìn trong loîi váùn deío vaìdai.Muûc âêch cuía th

c ìiáúm caïc bon laìlaìm cho bãömàût theïp coïâäücæïng âãún 60 64 HRC÷

tênh chäúng maìi moìn cao, chëu moíi täút, coìn trong loîi bãön, deío dai våïi âäücæïng 30÷40HRC chëu uäún, xoàõn vaìva âáûp täút.

Sau khi tháúm caïc bon haìm læåüng caïc bon åílåïbãömàût khoaíng 0,80 1,00% laìphuì åüp n laìphæång

üc sæíduûng ráút láu âåìi vaìráút phäøbiãún åíViãût Nam. Tuìy theo cháúton thãøràõn, thãøkhê vaìthãøloíng (hiãûn taûi khäng sæíduûng

ç q ïâä ha-Ch út th úm

÷h nháút, coìn trong loîi coïhaût nhoímën, khäng coïphe rit tæûdo. Tháúm caïc bophaïp hoïa nhiãût luyãûn âæåtháúm ngæåìi ta chia ra tháúm caïc b

v ua üc ûi).2-Tháúm caïc bon thãøràõn :a á á :

Gäöm coïthan gäùâæåüc xay nhoíâãún cåî3÷5mm chiãúm 85 90%, cháút xuïc taïcaC 3, Na2

÷(B O CO3, K2CO3...) våïi tyílãû10÷15%. Âàût chi tiãút vaìo häüp kên coïchæïa âáöy cháút

áúm vaì o

c bon laìâaût âãún täøchæïc hoaìn toaìn austenit âãøcoï

tæì900 iãût âäütháúm âãún 9500

C. Nhiãût âäütháúm caìngao iãöu sáu låïp tháúm ca

th ch vaìo loìnáng lãn âãún nhiãût âäücáön thiãút.b-Nhiãût âäütháúm vaìthåìi gian tháúm :

Nguyãn tàõc choün nhiãût âäütháúm caïkhaínàng boîa hoìa læåüng caïc bon cao nháút coïthãøâæåüc.Våïi theïp baín cháút haût låïn nhiãût âäü

tháúm 9200

C theïp baín cháút haût nhoính÷c ch ìng låïn.

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Thåìi gian tháúm caïc bon âæåüc quyãút âënh båíi chiãöu sáu låïp tháúm, giaïtrë naìy âæåücquy âënh khi thiãút kãúchi tiãút (våïi chi tiãút låïn cåî1,8÷2,2 mm; chi tiãút beï0,8÷1,2 mm).Våïi nhiãût âäücäúâënh thåìi gian tháúm caìng tàng chiãöu sáu tháúm seîcaìng låïn, coïba caïchtênh thåìi gian tháúm :

- Theo cäng thæïc : k δ τ = våïi k laìhãûsäúphuûthuäüc va nhiãût âäütháúm, ìo τ laìthåìigian tháúm (giæînhiãût, h),δ laìchiãöu sáu tháúm (mm).- Tra baíng cho træåïc trong säøtay nhiãût luyãûn.- Theo kinh nghiãûm : tháúm åí9000C cæï0,20 mm thåìi gian giæînhiãût 1h.

BaCO→BaO + CO2= 2CO vaìtiãúp diãùn quaïtrçnh trãn.

c-Caïc quaïtrçnh xaíy ra :-Than gäùchaïy thiãúu ä xy :

2C + O2 = 2CO-Khê CO chuyãøn âäüng gàûp bãömàût theïp vaìdo taïc duûng cuía xuïc taïc bë phán huíy :

2CO→CO2 + Cnguyãn tæí

-ÅÍnhiãût âäücao cháút xuïc taïc bë phán huíy :3

CO2 + Cthan-Laìm nguäüi sau khi tháúm seîtaûo laûi xuïc taïc :

BaO + CO2 = BaCO3Caïc bon nguyãn tæícoïtênh hoaût âäüng cao seîkhuãúch taïn vaìo bãömàût theïp theo cå chãú

sau : Cnguyãn tæí + Feγ = Feγ (C)Cnguyãn tæí+ Fe = Fe3C

d-Nhiãût luyãûn sau khi tháúm :n låïp bãömàût âaût 0,80Sau khi tháúm haìm læåüng caïc bon trã ÷1,00%C âäücæïng coïtàng

äüt láön vaìram tháúp.lãn mäüt êt nhæng chæa sæíduûng âæåüc maìphaíi tiãún haình nhiãût luyãûn. Coïhai phæång phaïpnhiãût luyãûn : täi hai láön vaìram tháúp, täi m

-Täi hai láön vaìram tháúp : täi láön thæïnháút åínhiãût âäü860÷8800C, våïi muûc âêch laìmnhoíhaût theïp vaìphaïlæåïi xãmentit hai trãn bãömàût. Täi láön thæïhai åínhiãût âäü760÷7800Ctaûo cho bãömàût coïâäücæïng cao nháút. Ram tháúp våïi nhiãût âäü150÷1800C. Caïch nhiãûtluyãûn naìy khaïtäún keïm nãn chè duìng cho caïc chi tiãút quan troüng.

-Täi mäüt láön vaìram tháúp : khi tháúm caïc bon thæåìng sæíduûng theïp baín cháút haût nhoí ãn haût khäng låïn làõm. Vç váûy sau khi tháúm xong haûnhiãût xuäúng 760 7800C vaìtäigay, sau âoïtiãún haình ram tháúp 150

n ÷

n ÷1800C.Tháúm caïc bon thãøràõn coïâàûc âiãøm laìthåìi gian daìi (phaíi nung caíhäüp cháút tháúm),iãöu kiãûn laìm viãûc xáúu (nhiãöu buûi than, khoïi...), cháút læåüng khäng cao (näöng âäücaïc bonuaïlåïn, thæåìng taûo ra xãmentit hai åíbãömàût gáy ra doìn). Tuy nhiãn âån giaín dãùtiãúnaình.-Tháúm caïc bon thãøkhê :

Tháúm caïc bon thãøkhê laìphæång phaïp hiãûn âaûi vaìcoïnhiãöu æu viãût nháút, ngaìy nayæåüc aïp duûng räüng raîi trong saín xuáút cå khê.

Duìng mäüt loìkên chæïa âáöy khê tháúm (CO, CH4, C2H6...) láúy tæìkhê thiãn nhiãn, chohi tiãút vaìo vaìnáng lãn nhiãût âäütháúm. Trong thæûc tãúthæåìng duìng CH4 våïi tyílãû3

âqh3 â c ÷5%

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-Phaα fe rit ni tå (dung dëch ràõn cuía nitå trong Feα ).Täøchæïc låïp thá

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Hçnh 5.5-Giaín âäöpha sàõt - nitå

úm gäöm caïc nitrit - pha xen keîvåïi âäücæïng ráút cao, ráút phán taïn nãn

ni tå :

ût 48h.khäng täi vaìmaìi.

ìmhån 5000C, nhæng chëu taíi khäng cao (do låïp tháúm moíng) nhæ : mäüt

n - nitå (tháúm xyanua) :

úu nãn låïp tháúm chuíyãuúlaì

aïc bon hån.

coïâäücæïng vaìtênh chäúng maìi moìn ráút cao.

3-Âàûc âiãøm tháúm-Do tiãún haình åínhiãût âäütháúp sæûkhuãúch taïn khoïkhàn vaìcháûm nãn låïp tháúm moíng,

thåìi gian tháúm daìi. Tháúm åí5200C âãøâaût chiãöu sáu 0,40 mm phaíi giæînhiã-Sau khi tháúm

-Phaíi duìng theïp âàûc biãût laì38CrMoAlA, træåïc khi tháúm phaíi nhiãût luyãûn hoïa täútthaình xoocbit ram.-Låïp tháúm cæïng hån vaìgiæîâæåüc åínhiãût âäüâãún 5000C vaìcao hån

4-Cäng duûng :Tháúm ni tå duìng cho caïc chi tiãút cáön âäücæïng vaìtênh chäúng maìi moìn ráút cao, la

viãûc åínhiãût âäücaosäúloaûi truûc, så mi xy lanh maïy bay, duûng càõt, duûng cuûâo, noìng suïng...Tháúm ni tå cuînglaìm tàng âaïng kãøgiåïi haûn moíi.5.2.4.Tháúm caïc bo

1-Âënh nghéa vaìmuûc âêch :Tháúm caïc bon ni tå laìphæång phaïp hoïa nhiãût luyãûn laìm baîo hoìa âäöng thåìi caïc bonvaìni tå vaìo bãömàût theïp âãønáng cao âäücæïng, tênh chäúng maìi moìn cuîng nhæ chäúng maìimoìn (noïlaìtrung gian giæîa tháúm caïc bon vaìni tå)

Nãúu tiãún haình tháúm dæåïi 5600C thç caïc bon khuãúch taïn yãni tå do váûy gáön våïi tháúm ni tå hån.

Nãúu tháúm åínhiãût âäü8500C hay cao hån thç sæûkhuãúch taïn cuía caïc bon maûnh nãnlåï ïp tháúm gáön våïi tháúm c2-Tháúm caïc bon ni tå åínhiãût âäücao :

a-Tháúm thãøràõn :



Tiãún haình giäúng nhæ tháúm caïc bon chè khaïc laìtrong cháút tháúm coïthãm tæì20 - 30%muäúi K4Fe(CN)6hay K3Fe(CN)6. Sau khi tháúm phaíi täi vaìram tháúp.

ao ráút maûnh tênh chäúng maìi moìn, laìm íi täi ngay tæìnhiãût âäütháúm vaìram tháúp.

hæång phaïp naìy sæíduûng ráút räüng raîi vç khäng gáy âäüc haûi vaìtaûo ra cháút læåüng täút.-Tháúm thãøloíng :

Tiãún haình trong bãøgäöm caïc häùn håüp muäúi noïng chaíy (trong âoïchuíyãúu laìcaïc muäúioïgäúc CN hay CNO âãøcung cáúp C vaìN nguyãn tæí). Coïhai caïch : tháúm åínhiãût âäütháúpaìåínhiãût âäücao.

-Tháúm åínhiãût âäütháúp : Tiãún haình åínhiãût âäü540

b-Tháúm thãøkhê :Tiãún haình nhæ tháúm caïc bon thãøkhê nhæng trong cháút tháúm coïthãm 5-10% NH3vaì

nhiãût âäütháúm laì840-8600

C. Täøchæïc låïp tháúm ngoaìi caïc bon cao ra coìn coïpha caïcbon -nitrit Fe3(C,N) ráút cæïng vaìphán taïn nãn náng ctàng tuäøi thoütæì50÷100%. Sau khi tháúm phaPc cv ÷5600C trong häùn håüp gäöm coï

0%NaCN vaì50% Na2CO3 hay 50%NaCN vaì50%KCN. Sau khi tháúm khäng tiãún haìnhi vaìram næîa. Cäng duûng : chuíyãúu duìng cho caïc duûng cuûcàõt goüt bàòng theïp gioïsauhiãût luyãûn. Phæång phaïp naìy coïnhæåüc âiãøm laìráút âäüc haûi vç duìng muäúi coïgäúc CN tæì xit HCN (chè cáön nhiãøm âäüc khoaíng 1mg laìâuígáy tæívong)

-Tháúm åínhiãût âäücao : Tiãún haình åínhiãût âäü820

5täna ÷8600C trong caïc muäúi coïthaìnhháön tæång tæûtrãn. Sau khi tháúm phaíi täi vaìram tháúp. Cäng duûng : duìng cho caïc loaûiuûc, baïnh ràng, chäút ...

â ãøm ìi ta duìng caïc loaûiuäúi khäng âäüc haûi vaìtaûo ra phæång phaïp måïi goüi laìtenifer (tenex - hoïa bãön, nitrur -

áúm

váût liãûu. Cäng duûng : khuäng...

ptr

Âãøkhàõc phuûc nhæåüc i cuía tháúm caïc bon ni tå ngaìy nay ngæåm

th N, ferum - Fe) âãøtàng âäücæïng vaìtênh chäúng maìi moìn cho truûc khuíy, baïnh ràng,khuän dáûp, khuän keïo...5.2.5.Caïc phæång phaïp hoïa nhiãût luyãûn khaïc :

Ngoaìi caïc phæång phaïp trãn coìn sæíduûng caïc phæång phaïp nhæ tháúm bo, cräm,nhäm, silic... âãønáng cao âäücæïng, tênh chäúng ä xy hoïa choreìn, tua bin phaín læûc, ghi loì, gáöu roït theïp gan

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CHÆÅNG 6 : CAÏC LOAÛI GANGGang laìloaüi váût liãûu duìng khaïphäøbiãún trong caïc ngaình cå khê. Säúlæåüng chi tiãút

bàòng gan

ÃÖGANG : ûm chung vãögang :

1-Khaïi n

S aûi gang thäng duûng

g khäng nhiãöu nhæ theïp nhæng thæåìng coïkêch thæåïc låïn, nãn tyítroüng cuía gangtrong saín xuáút cå khê cao âãún 30% vaìhån næîa. Trong chæång naìy ta seîkhaío saït caïc loaûigang thæåìng duìng nháút laì: gang xaïm, gang cáöu, gang deío vaìgang håüp kim (gang tràõngcuîng sæíduûng nhæng ráút êt, chuíyãúu noïduìng âãøluyãûn theïp.)6.1.ÖKHAÏI NIÃÛM CHUNG V6.1.1.Khaïi niã

iãûm :Gang laìhåüp kim cuía sàõt vaìcaïc bon våïi haìm læåüng caïc bon låïn hån 2,14%C. Trong

thæûc tãúgang luän luän coïmäüt êt caïc nguyãn täúMn, Si, P, . Caïc lothæåìng chæïa : 2,0÷4,0%C; 0,4÷3,5%Si; 0,20÷1,5%Mn; 0,04÷0,65%P; 0,02÷0,15%S2-Täøchæïc tãúvi : a-Gang tràõng : laìloaüi gang coïtäøchæïc tãúvi tæång æïng våïi giaín âäöpha Fe-C, toaìn bäücaïcbon cuía noïnàòm dæåïi daûng liãn kãút våïi sàõt trong täøchæïc xãmentit. Màût gaîy cuía noïcoï maìu saïng tràõng âoïlaìmaìu cuía xãmentit. Gang tràõng háöu nhæ khäng sæíduûng trong saín

gang deío, gang cáöu.

ía noïcoïmaìu xaïm âoïlaì

oïlaìgang xaïm.

gang coïcaïc bon tháúp âãø oïâäübãön cao. Vç váûy læåüng caïc bon trong gang xaïm tæì2,8

xuáút cå khê, chuíyãúu duìng âãøluyãûn theïp.b-Caïc loaûi gang coïgraphit : laìloaûi gang maìpháön låïn hay toaìn bäücaïc bon cuía chuïngnàòm dæåïi daûng tæûdo graphit nãn màût gaîy cuía noïcoïmaìu xaïm (maìu cuía graphêt). Tuyì thuäüc hçnh daïng cuía graphit ngæåìi ta chia ra caïc loaûi 6 gang xaïm,Täøchæïc graphit phán bäútrãn nãön kim loaûi pherit, pherit-peïclit, peïclit. Caïc loaûi gang coï graphit âæåüc sæíduûng ráút räüng raîi trong cå khê.6.2.GANG XAÏM :

Gang xaïm laìloaûi gang maìpháön låïn hay toaìn bäücaïc bon täön taûi dæåïi daûng tæûdographit. Graphit cuía noïåídaûng táúm, phiãún, chuäùi... Màût gaîy cumaìu cuía graphit. Âáy laìloaûi gang phäøbiãún nháút vaìâæåüc sæíduûng räüng raîi trong kyî thuáût, thäng thæåìng khi noïi tåïi gang ngæåìi ta hiãøu ràòng â6.2.1.Thaình pháön hoaïhoüc :a-Caïc bon :

Læåüng caïc bon caìng nhiãöu nhiãût âäüchaíy cuía gang caìng tháúp, nhæng seîlaìm chographit tàng lãn cå tênh seîcaìng tháúp. Xu hæåïng ngaìy nay duìngc ÷3,5%.-Silêc: Laìnguyãn täúhåüp kim quan troüng nháút trong gang xaïm, silic caìng nhiãöu viãûc ûo thaình graphit caìng dãùdaìng. Læåüng silic trong gang xaïm tæì1,5bta ÷3% -Mangan :laìnguyãøn täúcaín tråíviãûc taûo thaình graphit, nhæng coïtaïc duûng náng cao cånh. Nãúu trong gang xaïm læåüng mangan tàng lãn thç silic cuîng phaíi tàng lãn tæång æïng.æåüng mangan tæì0,50 1,0%.-Phät pho :Phäút pho khäng aính hæåíng gç âãún sæûtaûo thaình graphit nhæng coïtaïc duûng ìm tàng âäüchaíy loaîng vaìnáng cao tênh chäúng maìi moìn (taûo ra cuìng tinh Fe + Fe3P vaì e +Fe3P + Fe3C). Læåüng phäút pho tæì0,1

ctêL ÷d laF ÷0,20%, khi cáön tênh chäúng maìi moìn cao coï

ãøâãún 0,50%. Khäng sæíduûng tyílãûcao hån vç seîlaìm gang bë doìnth

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e-Læu huyình :Laìnguyãn täúcoïhaûi vç laìm giaím âäüchaíy loaîng cuía gang vaìcaín tråíquaï çnh taûo graphit. Læåüng læu huyình tæì0,08tr ÷012%.2.2-Täøchæïc tãúvi :

Täøchæïc tãúvi cuía gang xaïm âæåüc phán ra laìm hai pháön : nãön kim loaûi (cå baín) vaì

raphit. Tuyìtheo mæïc âäügraphit hoaïgang xaïm coïba loaûi :-Gang xaïm pherit :Täøchæïc cuía noïgäöm nãön kim loaûi laìsàõt nguyãn cháút kyîthuáûtherit) vaìgraphit. Loaûi gang naìy coïâäübãön tháúp nháút.

-Gang xaïm pherit-peclit :Gäöm coïnãön kim loaûi laìtheïp træåïc cuìng têch vaìgraphit,åüng caïc bon trong nãön kim loaûi < 0,80%.

-Gang xaïm peclit :Gäöm coïnãön kim loaûi laìtheïp cuìng têch vaìgraphit, læåüng caïc bonong nãön kim loaûi laì0,80%, loaûi gang naìy coïâäübãön cao nháút.

laìnåi táûp trung æïng suáút. Giåïi haûn bãön keïo khoaíng

phit coïtênh bäi trån täút laìm giaím ma saït, tàng tênh chäúng maìi moìn, coï

khäng,

6

ga(pblæctr

6.2.3-Cå tênh vaìbiãûn phaïp náng cao cå tênh :a-Cå tênh :Do coïgraphit daûng táúm nãn laìm giaím maûnh âäübãön keïo cuía gang, chè bàòngkhoaíng 1/3-1/5 so våïi theïp tæång æïng. Do graphit táúm, bãömàût låïn chia càõt maûnh nãönkim loaûi vaìcoïhai âáöu nhoün150÷350MN/m2.

Tuy nhiãn grataïc duûng laìm tàõt rung âäüng vaìdao âäüng cäüng hæåíng.

Âäücæïng tháúp 150÷250HB, phoi dãùgaîy, càõt goüt täút. Âäüdeío xáúp xè0,50%δ ≈ khäng bêãún daûng deío âæåüc. Âäüdai ak < 100kJ/m2.

a)

Hçnh 6.1.Täøchæïc tãúvi cuía gang xaïm

b)

a)Gang xaïm pherit b)Gang xaïm pherit-peclit c)Gang xaïm peclit

c)

126



b-Caïc biãûn phaï p náng cao cå tênh :Caïc yãúu täúaính hæåíng âãún cå tênh cuía gang xaïm : nãön kim loaûi, hçnh daïng, säúlæåüng

vaìkêch thæåïc graphit. Trong âoïnãön kim loaûi aính hæåíng quyãút âënh nháút, nãön kim loaûicaìng bãön thç cå tênh cuía gang caìng cao. Ta coïcaïc biãûn phaïp sau :

-Giaím læåüng caïc bon cuía gang : do âoïgiaím âæåüc læåüng graphit tæûdo. Ngaìy nay xu ïlæåüng caïc bon tháúp tæì2,2hæåïng duìng gang co ÷2,5%. Tuy nhiãn phaíi duìng loìcoïnhiãûtäüc

ït gang loíng vaìo khuän.caïc nguyãn täúhåüp kim cáön thiãút khi náúu luyãûn âãøhoaïbãön

úikG/mm2.

xaïm âæåüc sæíduûng ráút räüng raîi laìm voí, nàõp maïy, thán maïy, voíhäüp

AÏM BIÃÚN TRÀÕNG :háöu nhæ khäng duìng gang tràõng, tuy nhiãn trong mäüt säú

g xaïm biãúncoïbãömàût bë biãún thaình gang tràõng våïi chiãöu daìy nháút âënh coïâäü caïch âuïc gang

Laìloaûi gang coïtäøchæïc graphit tæång âäúi thu goün åídaûng cuûm vaìbäng, tênh deíoång âäúi cao, màût gaîy coïmaìu xaïm. Nhçn bãöngoaìi thç khäng thãøphán biãût âæåüc våïiang xaïm..3.1.Thaình pháön hoaïhoüc :

Do âæåüc uítæìgang tràõng nãn thaình pháön hoaïhoüc tæång tæûnhæ gang tràõng âem uí.uy nhiãn våïi gang deío thæåìng duìng læåüng caïc bon tháúp khoaíng tæì2,2 2,8% âãøêtraphit laìm cho tênh deío cao. Læåüng silêc phaíi væìa âuíâãønháûn âæåüc gang hoaìn toaìnàõng khi âuïc vaìâuíâãøthuïc âáøy quaïtrçnh graphit hoaïkhi uí, thäng thæåìng täøng læåüng caïcon -silic khoaíng 3,5%. Váût âuïc âem uíphaíi coïtiãút diãûn (thaình) moíng âãønguäüi nhanh..3.2.Täøchæïc tãúvi :

Tæång tæûnhæ gang xaïm, tuyìtheo mæïc âäütaûo thaình graphit (graphit hoaï), gang deíoæåüc chia ra laìm ba loaûi :-Gang deío pherit :

Laìloaûi gang coïnãön kim loaûi laìsàõt nguyãn cháút kyîthuáût, trãn âoïcoïgraphit cuûm hayäng phán bäú.

â ao (loìâiãûn) måïi náúu chaíy âæåüc do nhiãût âäünoïng chaíy cuía gang bë náng cao.-Biãún tênh : âãølaìm nhoímën graphit, cháút biãún tênh gäöm 65% pherä silic vaì35%Al

træåïc khi ro-Håüp kim hoaï: cho thãm

nãön kim loaûi, náng cao âäütháúm täi, tênh chäúng àn moìn, maìi moìn, chëu nhiãût ...-Nhiãût luyãûn : âãøtaûo ra caïc nãön kim loaûi phuìhåüp våïi yãu cáöu sæíduûng.

6.2.4-Kyïhiãûu vaìcäng duûng :

a-Kyïhiãûu : Theo TCVN 1659-75 quy âënh kyïhiãûu gang xaïm bàòng hai chæîGX (coï nghéa laìgang xaïm), tiãúp âoïlaìcaïc nhoïm säúchè giåïi haûn bãön keïo vaìgiåïi haûn bãön uäún täthiãøu tênh theo âån vë

Vê duû: GX15-32 coïgiåïi haûn bãön keïo täúi thiãøu 15kG/mm2 vaìgiåïi haûn bãön uäún täúithiãøu 32kG/mm2.b-Cäng duûng : Gangsäú, màût bêch, caïc te, baïnh ràng täúc âäücháûm, baïnh âaì, så mi, xeïc màng, äøtræåüt ...6.2.5.GANG X Trong saín xuáút cå khê

træåìng håüp âãøsaín xuáút bi nghiãön, truûc nghiãön, truûc xay xaït ta sæíduûng gantràõng. Loaûi gang naìycæïng cao vaìtênh chäúng maìi moìn låïn. Chãútaûo gang xaïm biãún tràõng bàòngxaïm trong khuän kim loaûi, låïp bãömàût nguäüi nhanh seîbiãún thaình gang tràõng.6.3.GANG DEÍO :

tæg6

T ÷gtrb6 â1

b

127



2-Gang deío pherit-peclit : Laìgang coïnãön kim loaûi theïp træåïc cuìng têch vaìgraphit cuûm hay bäng.

-Gang deío peïc lêt :Laìgang coïnãön kim loaûi laìtheïp cuìng têch vaìgraphit cuûm hay bäng.

rong ba loaûi gang deío trãn thç gang deío pherit coïâäübãön tháúp nháút vaìgang deío peclit

eío cao do læåüng caïc bon tháúp, graphit êt vaì tênh cuía noïlaìtrung gian giæîa gang xaïm vaìgang cáöu, giåïi

3

Tcoïâäübãön cao nháút.

a) b)

Hçnh 6.2 -Täøchæïc tãúvi gang deío

b)Gang deío pherit-peclit c)Gang deío peclit

a)Gang deío pherit

c)6.3.3.Cå tênh :

Âàûc tênh näøi báût cuía gang deío laìcoïâäüdåídaûng tæång âäúi thu goün. Cåhaûn bãön σ b = 300÷600MN/m2, σ 0,2 =200÷450MN/m2. Âäücæïng tháúp trãn dæåïi 200HB

dãùcàõt goüt.6.3.4.Kyïhiãûu vaìcäng duûng :1-Kyïhiãûu :

TCVN 1659-75 quy âënh kyïhiãûu gang deío bàòng hai chæîGZ (gang deío) vaìhaidaìi tæång âäúi (nhoïm säúchè giåïi haûn bãön keïo täúi thiãøu tênh theo kG/mm2 vaìâäügiaîn δ )

-03 - coïgiåïi haûn bãön keïo täúi thiãøu laì60 kG/mm2 vaìâäügiaîn daìitênh theo %.

Vê duû: GZ60tæång âäúi 3%.2-Cäng duûng :

Gang deío thæåìng âæåüc duìng laìm caïc chi tiãút âäöng thåìi âoìi hoíi ba yãu cáöu sau :-Hçnh daïng phæïc taûp (sæíduûng tênh âuïc cao)

128



-Chëu va âáûp (tênh deío)-Tiãút diãûn moíng (dãùtaûo ra váût âuïc laìgang tràõng)Trong thæûc tãúgang deío coìn sæíduûng trong chi tiãút maïy dãût, maïy näng nghiãûp,

uäúc baìn, guäúc haîm xe læía... Nãúu váût âuïc thäng thæåìng thç duìng gang xaïm do giaïthaình

áúp hån..4.GANG CÁÖU :Laìloaûi gang coïtäøchæïc graphit thu goün nháút åídaûng quaícáöu, do âoïgang cáöu coïâäü

ãön cao nháút trong caïc loaûi gang coïgraphit..4.1.Thaình pháön hoaïhoüc :

Do âæåüc chãútaûo tæìgang xaïm nãn gang cáöu coïthaình pháön hoaïhoüc giäúng nhæ gangaïm, nhæng coïmäüt säúâàûc âiãøm sau :

-Læåüng caïc bon vaìsilic cao tåïi 5

c

th6 b6 x ÷6% âãøbaío âaím khaínàng graphit hoaï.

-Khäng coïhay ráút êt caïc nguyãn täúcaín tråíquaïtrçnh cáöu hoaïnhæ : Ti, Al, Sn, Pb,

n, Bi vaìâàûc biãût laìS.-Chæïa mäüt læåüng nhoícháút biãún tênh Mg hay Ce : (0,04

Z ÷0,08)%-Coïcaïc nguyãn täúnáng cao cå tênh : Ni < 1%, Mn (2%)

.4.2.Täøchæïc tãúvi :Tuyìtheo mæïc âäügraphit hoaïgang cáöu âæåüc chia laìm ba loaûi :1-Gang cáöu pherit :nãön kim loaûi laìsàõt nguyãn cháút vaìgraphit cáöu

pherit - peclit :nãön kim loaûi laìtheïp træåïc cuìng têch vaìgraphit cáöu,

.4.3.Cå tênh :

6

2-Gang cáöu 3-Gang cáöu peïclit :nãön kim loaûi laìtheïp cuìng têch vaìgraphit cáöu.

129

6

a) b)

Hçnh 6.3-Täøchæïc tãúvi cuía gang cáöua)Gang cáöu pherit b)Gang cáöu pherit-peclit c)Gang cáöu peclit

c)



Gang cáöu coïcå tênh khaïcao, giåïi haûn bãön keïo bàòng 70÷80% so våïi theïp tæång ïng, âäübãön tæì400 1000MN/m2,æ ÷ δ % = 5÷15%, aK = 300÷600kJ/m2. Gang cáöu êt bëhaïhuyígioìn hån gang xaïm. Âäücæïng xáúp xè 200 HB gia cäng càõt goüt täút..4.4.Kyïhiãûu vaìcäng duûng :

:Theo TCVN 1659-75 quy âënh kyïhiãûu gang cáöu bàòng hai chæîGC (gang cáöu) vaì aïc nhoïm säúchè gåïi haûn bãön keïo täúi thiãøu theo kG/mm2 vaìâäügiaîn daìi tæång âäúi

p6

1-Kyïhiãûu c δ %.

Vê duû: GC100-04 - coïgiåïi haûn bãön keïo täúi thiãøu 100kG/mm2 vaìâäügiaîn daìi tæångäú

â i δ = 4%.-Cäng duûng :

Gang cáöu chuíyãúu duìng thay theïp âãøchãútaûo caïc chi tiãút hçnh daïng phæïc taûp nhæuûc khuyíu xe ä tä du lëch vaìváûn taíi nhoí. Ngoaìi ra noïcoìn duìng laìm mäüt säúchi tiãút quanoüng khaïc.

.5.GANG HÅÜP KIM :Gang håüp kim laìgang maìngoaìi sàõt vaìcaïc bon ra coìn coïthãm caïc nguyãn täúkhaïcæåüc cäúyïâæa vaìo âãønáng cao caïc tênh cháút cuía chuïng (chuíyãúu laìcå tênh) nhæ : Cr,n, Ni, Cu ... Trong âoïCr laìm tàng maûnh âäütháúm täi, Mn vaìNi laìm tàng âäübãön, Cu

áng cao taïc duûng chäúng àn moìn...Gang håüpükim coïcå såílaìgang xaïm, deío hay cáöu.

2 trtr

6 âMn

130



CHÆÅNG 7 : KHAÏI NIÃÛM CHUNG VÃÖTHEÏP

7.1.KHAÏI NIÃÛM CHUNG VÃÖTHEÏP7.1.1.Khaïi niãûm :

n chæïa mäüt læåüng nhoícaïc nguyãn täúMn, Si, P, S. Våïi báút kyìloaûiC

Theïp caïc bon laìhåüp kim cuía sàõt vaìcaïcbon våïi haìm læåüng caïc bon nhoíhån 2,14%. Ngoaìi ra trong theïp luätheïp caïc bon naìo ngoaìi sàõt ra cuîng coïchæïa ≤ 2,14%; Mn≤ 0,80%; Si 0,40%; P vaì

uyãûn nhæ : äxy, hydrä, nitå. Nhæng do säúlæåüng cuía chuïng

n hoaï hoüc vaìtaïc duûng cuía caïc nguyãn täúâãún täøchæïc vaìtênh cháút

åüng caïc bon = 0,80% : täøchæïc laìpeclit.-Nãúu haìm læåüng caïc bon > 0,80% : täøchæïc peclit vaìxãmentit thæïhai.Màût khaïc khi haìm læåüng caïc bon tàng lãn thç læåüng xãmentit tàng lãn, caín tråímaûnh

uaïtrçnh træåüt cuía pherit laìm cho âäübãön, âäücæïng cuía theïp tàng lãn, âäüdeío vaìâäüdaiiaím âi. Tuy nhiãn âäübãön låïn nháút âaût âæåüc våïi haìm læåüng caïc bon tæì0,80-1,0%, væåütuaïgiåïi haûn naìy do læåüng xãmentit thæïhai quaïnhiãöu laìm cho theïp doìn, âäübãön giaím âi.5.1-154)

Theïp caïc bon våïi haìm læåüng khaïc nhau âæåüc sæíduûng trong caïc lénh væûc hoaìn toaìnhaïc nhau.-Mangan :âæåüc cho vaìo theïp dæåïi daûng pherä mangan âãøkhæíäxy loaûi boítaïc haûi cuíaeO trong theïp loíng :

Mn + Fe Fe + MnOÄxyt mangan näøi lãn âi vaìo xè vaìâæåüc láúy ra khoíi loì. Ngoaìi ra mangan coìn coïtaïc

uûng loaûi boítaïc haûi cuía læu huyình trong theïp. Mangan hoaìtan vaìo pherit náng cao cånh cho theïp, tuy nhiãn taïc duûng khäng låïn do læåüng chæïa cuía noïnhoí. Læåüng manganong theïp tæì0,50 0,80%-Silic :âæåüc cho vaìo theïp dæåïi daûng pherä silêc âãøkhæíäxy loaûi boítaïc haûi cuía FeOong theïp loíng :

Si + Fe + SiO2Âiäxyt silic näøi lãn âi vaìo xè vaìâæåüc láúy ra khoíi loì. Ngoaìi ra silic coìn hoaìtan vaìo

≤S 0,05%. Theïp caïc bon âæåüc sæíduûng ráút räüng raîi trong cå khê (tyílãû60÷70%) vaìcaïcngaình cäng nghiãûp khaïc.

Ngoaìi caïc nguyãn täútrãn trong theïp caïc bon coìn chæïa mäüt læåüng khê ráút nhoíhçnhthaình trong quaïtrçnh náúu k

≤

quaïêt, aính hæåíng khäng âaïng kãøâãún tênh cháút nãn ta thæåìng khäng quan tám âãún.7.1.2.Thaình pháöcuía theïp :1-Caïc bon :laìnguyãn täúquan troüng nháút quyãút âënh âãún täøchæïc vaìtênh cháút cuía theïp.Våïi haìm læåüng caïc bon khaïc nhau theïp coïtäøchæïc tãúvi khaïc nhau :

-Nãúu haìm læåüng caïc bon < 0,80% : täøchæïc laìpherit vaìpeïclit-Nãúu haìm læ

qgq(h k2F

O → dtêtr ÷3tr

FeO→ pherit vaìnáng cao cå tênh cho theïp. Silic khæíäxy vaìnáng cao cå tênh cho theïp maûnhhån mangan. Læåüng silêc trong theïp tæì0,20÷0,40%. Do váûy taïc duûng náng cao cå tênhkhäng âaïng kãø.

131



herit khaïlåïn (âãún 1,20% trong Fe - Caím âäüt ngäüt khi nhiãût âäügiaím. Do âoïgáy xä lãûch maûng phe rit ráút

aïlåïn (âæåìng kênh nguyãn tæíphäút pho khaïc nhiãöu so våïi sàõt).

îlaìm cho theïp bë doìn. Vç thãúlæåüng phäút pho trong theïp nhoí

ïi haût. Khi

ömàût gia cäng càõt goüt thç læu huyình laìnguyãn täúcoïlåüi vç noïtaûo ra sunphua sàõtlæu huyình âãún 0,35%.

hán loaûi theïp caïc bon, mäùi phæång phaïp coïmäüt âàûc træng riãng biãût

Hçnh7.1-Aính hæåíng cuía cacbon âãún cå tênh cuía theï p

4-Phäút pho :Phäút pho coïkhaínàng hoaìtan vaìo pnguyãn cháút) vaìgimaûnh laìm tàng tênh doìn khKhi væåüt quaïgiåïi haûn hoaìtan noïtaûo ra Fe3P cæïng vaìdoìn. Do váûy phäút pho laìm theïp bë

doìn åínhiãût âäüthæåìng vaìgoüi laìdoìn nguäüi (coìn goüi laìbåínguäüi). Do tênh thiãn têch ráútmaûnh nãn chè cáön 0,10%P âahån 0,05%. Vãöphæång diãûn gia cäng càõt goüt thç phäút pho laìnguyãn täúcoïlåüi vç laìm chophoi dãùgaîy, luïc naìy læåüng phäút pho âãún 0,15%.5-Læu huyình :Læu huyình hoaìn toaìn khäng hoaìtan trong sàõt maìtaûo nãn håüp cháút FeS.Cuìng tinh (Fe+FeS) taûo thaình åínhiãût âäütháúp (988OC) vaìphán bäútaûi biãn giåcaïn, reìn, keïo (nung âãún trãn 1000OC) biãn giåïi haût bë chaíy ra laìm theïp bë âæït, gaîy, hiãûntæåüng naìy goüi laìdoìn noïng (coìn goüi laìbåínoïng). Tuy nhiãn coïthãøduìng mangan âãøloaûiboítaïc haûi cuía læu huyình :

Mn + FeS→ Fe + MnS (nhiãût âäüchaíy 1620O

C)Vãlaìm cho phoi dãùgaîy, træåìng håüp naìy læåüng7.1.3.Phán loaûi theïp caïc bon :

Coïnhiãöu caïch pcáön quan tám âãún âãøsæíduûng âæåüc hiãûu quaíhån.1-Phán loaûi theo phæång phaï p luyãûn vaìâäüsaûch taû p cháút :a-Theo phæång phaïp luyãûn :

-Theïp maïc tanh (ngaìy nay khäng duìng phæång phaïp naìy næîa)

-Theïp loìchuyãøn (loìL-D, coìn goüi laìloìthäøi)-Theïp loìâiãûn

132



b-Theo âäüsaûch taûp cháút :-Theïp cháút læåüng thæåìng : coïlæåüng P vaìS khaïcao âãún 0,050% âæåüc náúu luyãûn

trong loìL-D coïnàng suáút cao, giaïthaình reí. Caïc nhoïm theïp naìy chuíyãúu âæåüc duìngtrong xáy dæûng.

-Theïp cháút læåüng täút : coïlæåüng P vaìS tháúp hån âãún 0,040% âæåüc luyãûn trong loì iãûn häöquang. Chuïng âæåüc sæíduûng trong chãútaûo maïy thäng duûng.-Theïp cháút læåüng cao : coïlæåüng P vaìS âaût 0,030% âæåüc luyãûn trong loìâiãûn häö

uang vaìcoïthãm caïc cháút khæímaûnh, nguyãn liãûu âæåüc tuyãøn choün kyîlæåîng.-Theïp cháút læåüng ráút cao : læåüng P vaìS âæåüc khæíâãún mæïc âäütháúp nháút 0,020% sau

hi luyãûn bàòng loìhäöquang chuïng âæåüc tiãúp tuûc khæítiãúp taûp cháút åíngoaìi lo ìbàòng xè täøngåüp hay bàòng âiãûn xè. Âãøhaûn chãúlæåüng khê trong theïp phaíi duìng phæång phaïp roït tronghán khäng. Theïp chháút læåüng cao vaìráút cao duìng chãútaûo caïc thiãút bë vaìmaïy moïc quanoüng.

-Phán loaûi theo phæång phaï p khæíä xy Theo mæïc âäükhæíä xy triãût âãøhay khäng triãût âãøta chia theïp ra hai loaûi laìtheïp säiaìtheïp làõng (làûng).-Theïp säi : laìloaûi theïp âæåüc khæíä xy bàòng cháút khæíyãúu : phe rä mangan nãn ä xyhäng âæåüc khæítriãût âãø, trong theïp loíng váùn coìn FeO khi roït khuän coïphaín æïng :

FeO + C Fe + COKhê Co bay lãn laìm bãömàût theïp loíng chuyãøn âäüng giäúng nhæ hiãûn tæåüng säi. Váût

laìloaûi theïp âæåüc khæíä xy triãût âãø, ngoaìi phe rä mangan coìn duìng phe räeO næîa, do váûy bãömàût theïp loíng phàóng làûng. Theïp làõng

chè laìloaûi theïp làõng.

â q khctr

2 vak → ↑

âuïc theïp säi coïmáût âäütháúp vaìchæïa nhiãöu räùkhê vaìloîm co nhoí. Theïp naìy coïâäüdeío caovaìráút mãöm, dáûp nguäüi täút.

b-Theïp làõng :silic vaìnhäm nãn khäng coìn Fcoïâäücæïng khaïcao, khoïdáûp nguäüi. Váût âuïc theïp làõng coïmáût âäücao vaìloîm co låïn.Theïp håüp kim

Hçnh 7.2- Så âäöcáúu taûo cuía thoíi âuïc theï p säi (a) vaìtheï p làõng (b).

133



Ngoaìi ra coìn loaûi theïp næía làûng, noïcoïtênh cháút trung gian giæîa hai loaûi trãn do chèkhæíäxy bàòng phe rä mangan vaìnhäm. Ngaìy nay coïxu hæåïng duìng theïp næía làûng thaycho theïp säi.3-Phán loaûi theo cäng duûng :

ìâäüdai baío âaím. Nhoïm theïp naìy âæåüc sæíduûng nhiãöu nháút vç chuíng

p caïc bon (tiãu chuáøn theïp caïc bon) :

åüi ...Theo tiãuCVN 1765 - 75 nhoïm theïp caïc bon cháút læåüng thæåìng âæåüc kyïhiãûu

àòng

eïp chè âæåüc quy âënh vãöcå tênh maìkhäng quy âënh vãö

iãøu tênh theo âån vë kG/mm2

(våïi MPa phaíihãøtra baíng âãøtçm caïc chè tiãu

Dæûa theo muûc âêch sæíduûng theïp caïcbon âæåüc chia laìm hai nhoïm : theïp kãút cáúu vaì theïp duûng cuû.a-Theïp kãút cáúu : laìloaûi theïp duìng laìm caïc kãút cáúu vaìchi tiãút maïy chëu taíi do âoïcáön coï âäübãön, âäüdeío valoaûi saín pháøm cuía noïráút låïn. Âáy laìnhoïm theïp cháút læåüng täút vaìcao.b-Theïp duûng cuû: laìloaûi theïp laìm caïc duûng cuûgia cäng vaìbiãún daûng kim loaûi nhæ :duûng cuûcàõt, khuän dáûp, khuän keïo ...Chuïng giæîvai troìráút quan troüng âãøgia cäng caïcchi tiãút vaìkãút cáúu maïy. Säúlæåüng theïp duûng cuûkhäng låïn vç chuíng loaûi saín pháøm cuíachuïng êt.

7.1.4.Kyïhiãûu theï1-Theï p caïc bon cháút læåüng thæåìng (theï p caïc bon thäng duûng) :Laìloaûi theïp chuíyãúu âæåüc duìng trong xáy dæûng, âæåüc cung cáúp qua caïn noïng khäng

nhiãût luyãûn, dæåïi daûng baïn thaình pháøm : äúng, thanh, táúm, theïp hçnh, schuáøn Viãût Nam Tb chæîCT (C - caïc bon, T - theïp cháút læåüng thæåìng). Nãúu cuäúi maïc theïp khäng ghi gçcaílaìtheïp làõng (làûng), nãúu coïs laìtheïp säi, n laìtheïp næía làûng. Chuïng âæåüc chia laìm baphán nhoïm :

a-Phán nhoïm A : laìloaûi th

thaình pháön hoïa hoüc. Giåïi haûn bãön keïo täúi thnhán thãm 10), coït σ 0,2, ,δ ψ vaìaK. Gäöm caïc maïc CT31,

tra baíng). Kyïhiãûu cuía phán

tênh vaìthaình pháön hoaïhoüc. Kyï m A, chè kh åíâáöu maïc. Vê duû

á ïm phaíi dæûa vaìopháön hoaïhoüc ta traCT38.

cao hån (P, S

33, 34, 38, 42, 51, 61.b-Phán nhoïm B : laìloaûi theïp chè âæåüc quy âënh vãöthaình pháön hoaïhoüc maìkhäng

quy âënh vãöcå tênh (thaình pháön naìy coïthãøtçm tháúy khinhoïm naìy tæång tæûphán nhoïm A, chè khaïc laìthãm chæîB åíâáöu maïc. Vê duûBCT31,BCT33...BCT61.

c-Phán nhoïm C : gäöm caïc theïp âæåüc quy caívãöcåhiãûu cuía chuïng tæång tæûphán nhoï aïc laìthãm chæîC

CCT31, CCT33...CCT61. Âãøtçm caïc chè tiãu cuía theïp ph n nho naìy tahai phán nhoïm trãn. Chàóng haûn våïi maïc theïp CCT38, khi tçm thaìnhbaíng theo maïc BCT38, cå tênh theo maïc2-Theï p kãút cáúu :

Theo TCVN 1766-75 quy âënh kyïhiãûu bàòng chæîC vaìcaïc chæîsäútiãúp theo chèlæåüng caïc bon trung bçnh trong theïp tênh theo pháön vaûn. Vê duû: C05, C10, C15... C65. Nãúu cuäúi maïc theïp coïchæîA laìloaüi cháút læåüng ≤ 0,030%)

âënh kyïhiãûu bàòng chæîCD (C-caïc bon, D-duûng cuû) vaì

ng caïc bon trung bçnh trong theïp theo pháön vaûn. Nãúu cuäúi

3-Theï p duûng cuû:Theo TCVN 1822-75 quy

caïc chæîsäútiãúp theo chè læåü

134



maïc theïp

õt vaìcaïc bon ra ngæåìi ta cäúyïâæa thãm vaìo caïc

n täúcoïlåüi, âæåüc cäúyïâæa vaìo theïp goüi laìnguyãn täúhåüp kim. Tuyìtheom khäng giäúng nhau,

coïthãm chæîA coïnghéa laìcháút læåüng cao hån. Vê duû: CD70, CD80...CD130(CD70A, CD80A...CD130A)7.3.KHAÏI NIÃÛM VÃÖTHEÏP HÅÜP KIM :7.3.1.Khaïi niãûm :

Theïp håüp kim laìloaûi theïp ngoaìi sànguyãn täúcoïlåüi, våïi säúlæåüng nháút âënh vaìâuílåïn âãølaìm thay âäøi täøchæïc vaìcaíi thiãûntênh cháút (cå, lyï, hoaï... maìchuíyãúu laìcå tênh) cuía chuïng.

Caïc nguyãtaïc duûng cuía chuïng âäúi våïi theïp maìgiåïi haûn laìnguyãn täúhåüp kinguyãn täútaïc duûng caìng maûnh giåïi haûn naìy caìng nhoí.

Mn≥ 0,80÷1,00% Si≥ 0,50÷0,80% Cr≥ 0,50÷0,80%Ti ≥ 0,10% W≥ 0,10÷ 0,50% Mo 0,05≥ ÷0,20%

B 0,0005%

: Do coïtênh tháúm täi cao hån nãn theïp håüp kim coïâäübãön cao hån hàón theïpcaïc

Ni≥ 0,50÷0,80% Cu≥ 0,30% ≥

7.3.2.Caïc âàûc tênh cuía theïp håüp kim :1-Cå tênhbon coïcuìng læåüng chæïa caïc bon. Æu viãût naìy thãøhiãûn roînháút qua nhiãût luyãûn vaìvåïi

kêch thæåïc låïn (φ > 20mm). Màût khaïc do täúc âäütäi tåïi haûn nhoínãn duìng caïc mäi træåìngtäi yãúu do váûy læåüng biãún daûng cuîng giaím âi.

Tuy coïâäübãön cao hån nhæng âäüdeío vaìâäüdai tháúp nãn tênh cäng nghãûkeïm håntheïp

o hån 2000C, do âoïåínhiãût âäünaìy theïp håüp kim ön

7.3. ïpha thãm vaìo âoïcaïc nguyãn täú

Caïc nguyãn täúhåüp kim coïtaïc duûng hoìa tan vaìo dung dëch ràõn cuía sàõt nhæ Mn,Si,r, Ni...

Våïi læåüng hoìa tan nhoí: (cåîvaìi pháön %) chuïng khäng laìm thay âäøi âaïng kãøhçnhaïng cuía giaín âäöpha Fe-C vaìchuïng chè hoìa tan vaìo sàõt åícaïc nhiãût âäükhaïc nhau. Khioìa tan vaìo phe rêt dæåïi daûng thay thãúchuïng gáy ra xä lãûch maûng, do âoïlaìm tàng âäü ãön vaìâäücæïng, laìm giaím âäüdeío vaìâäüdai våïi mæïc âäükhaïc nhau.

Mn vaìSi laìm tàng maûnh âäübãön âäü cæïng nhæng laûi laìm giaím âaïng kãøâäüdeío vaìâäü ai (våïi 2%Si vaì3,5%Mn âäüdai

caïc bon (træìâäütháúm täi).2-Tênh chëu nhiãût âäücao :

Caïc nguyãn täúhåüp kim caín tråísæûkhuãúch taïn cuía caïc bon do âoïlaìm maïctenxit

khoïphán hoïa vaìcaïc bêt khoïkãút tuûåícabã hån theïp caïc bon. Mäüt säútheïp håüp kim ä xyt cuía noïtaûo thaình åínhiãût âäücao coï maìng sêt chàût coïtênh baío vãûtäút.3-Coïtênh cháút lyïhoïa hoüc âàûc biãût :

Mäüt säútheïp håüp kim coïcaïc tênh cháút lyïhoïa hoüc âàûc biãût maìtheïp caïc bon khäng thãø coïâæåüc nhæ : chäúng àn moìn cao, chëu noïng låïn, chäúng maìi moìn cao, tæìtênh cao vaìgiaînnåíâàûc biãût ...

3.Taïc duûng cuía nguyãn täúhåüp kim âãún täøchæïc cuía theïp :Coïthãøxem theïp håüp kim laìtheïp caïc bon nhæng co

håüp kim. Trong pháön naìy ta xem xeït aính hæåíng cuía caïc nguyãn täúhåpükim nhæ thãúnaìoâãún caïc täøchæïc vaìgiaín âäöpha Fe-C.1-AÍnh hæåíng âãún dung dëch ràõn cuía sàõt :

C

dhb

d ≤ 500kJ/m2) laìm cho theïp doìn khäng sæíduûng âæåüc.

135



æåïc. Tuìy theo nguyãn täúhåüp kim cho vaìo vaìhaìm læåüng cuía noï, trong theïp:

: Mn, Cr, Mo, W chuïng seîhoìa tan

im khoïphán huíy hån xãmentit nãn nhiãût âäütäi coïcao hån mäüt êt.

(>10%) Cr hay Mn seîtaûo nãn caïc bit våïi

khoaíng 1550

Hçnh7.4 -Aính hæåíng cuía Mn (a) vaìCr (b) âãún vuìng α vaìγ trãn giaín âä pha Fe-C

Khi cho caïc nguyãn täúhåüp kim vaìo theïp thç caïc bon seîæu tiãn taïc duûng våïi nguyãntäúmaûnh trhåüp kim coïcaïc pha caïc bêt sau âáy

-Xãmentêt håüp kim (Fe, Me)3C : Nãúu trong theïp chæïa mäüt læåüng êt caïc nguyãn täú taûo caïc bêt trung bçnh vaìtæång âäúi maûnh (1-2%) nhæthay thãúvë trê caïc nguyãn tæísàõt trong xãmentit taûo nãn xãmentit håüp kim (Fe, Me)3CXãmentêt håüp k

-Caïc bit våïi kiãøu maûng phæïc taûp (caïcbit phæïc taûp) : Khi håüp kim hoïa âån giaín (mäüt

nguyãn täúhåüp kim) nhæng våïi säúlæåüng låïnkiãøu maûng phæïc taûp : Cr7C3, Cr23C6, Mn3C coïcaïc âàûc âiãøm sau :+Coïâäücæïng cao hån xãmentit mäüt êt.+Nhiãût âäünoïng chaíy khäng cao làõm ÷18500C coïtênh äøn âënh cao

.

ho vaìo theïp våïi haìm læåüng êt (0,10%) seîtaûo caïc bit coïkiãøu maûng âån

noïng, do váûy coïtaïc duûng giæîcho haût nhoívaìnáng cao tênh chäúng

dai vaìcå tênh.

hån nãn nhiãût âäütäi phaíi låïn hån 10000C+Khi coïCr cuìng våïi W hay Mo seîtaûo ra caïc bit kiãøu Me6C, coïtênh äøn âënh

cao hån loaûi trãn, khoïhoìa tan vaìo austenit hån nãn nhiãût âäütäi âæåüc náng cao âãún1200÷13000C

-Caïc bit våïi kiãøu maûng âån giaín : Caïc nguyãn täútaûo caïc bit maûnh vaìráút maûnh nhæ ì

V, Ti, Zr, Nb khi cgiaín nhæ VC, TiC, ZrC, NbC coïcaïc âàûc âiãøm :+Coïâäücæïng cao nhæng êt doìn hån xãmentit.+Nhiãût âäünoïng chaíy ráút cao (xáúp xè 30000C) nãn ráút khoïphán huíy vaìhoìa tan

vaìo austenit khi nungmaìi moìn.

-Vai troìcuía caïc bêt håüp kim :+Laìm tàng âäücæïng, tênh chäúng maìi moìn maûnh hån xãmentit. Do váûy caïc theïp

duûng cuûtäút phaíi laìtheïp caïc bon cao vaìhåüp kim cao.

+Náng cao nhiãût âäütäi nhæng giæîâæåüc haût nhoíkhi nung do váûy náng cao âäü

137



+Tiãút ra khoíi maïctenxit vaìkãút tuûlaûi åínhiãût âäücao hån do âoïgiæîâæåüc âäücæïngsau khi täi âãún 50 6000C (tênh cæïng noïng).

: Caïc theïp håüp kim thäng thæåìng âãöu coïtäøchæïc peclit (træìmäüt säútheïp âàûc biãût), do

oïkhi nung noïng seîcoïchuyãøn biãún peclit thaình austenit, caïc bit hoìa tan vaìo austenit vaì aût austenit phaït triãøn lãn. Tuy nhiãn coïmäüt säúâàûc âiãøm sau :

-Sæûhoìa tan caïcbit håüp kim khoïkhàn hån nãn cáön nhiãût âäütäi cao hån vaìthåìi gianiæînhiãût daìi hån.

-Caïc bit håüp kim khoïhoaìn tan vaìo austenit nàòm taûi biãn giåïi haût nhæ haìng raìo giæî ho haût nhoí. Taïc duûng naìy ráút maûnh våïi Ti, Zr, Nb maûnh våïi V vaìkhaïmaûnh våïi W, Mo

iãng Mn laìm cho haût låïn). Do âoïtheïp håüp kim giæîâæåüc haût nhoíhån theïp caïc bon khiung cuìng nhiãût âäü.-Sæûphán hoïa âàóng nhiãût cuía austenit quaïnguäüi vaìâäütháúm täi :

Âáy laìtaïc duûng quan troüng nháút vaìâiãøn hçnh nháút cuía nguyãn täúhåüp kim.-Sæûphán hoïa âàóng nhiãût cuía au stenit quaïnguäüi : Khi hoìa tan vaìo austenit tátúcaí

aïc nguyãn täúhåüp kim (træìCo) våïi caïc mæïc âäükhaïc nhau âãöu laìm cháûm täúc âäüphánoïa âàóng nhiãût cuía austenit quaïnguäüi (laìm âæåìng cong chæîC chaûy sang phaíi) do âoï ìm giaím täúc âäütäi tåïi haûn. Nãúu khäng hoìa tan vaìo austenit maìåídaûng caïc bit seîcoïtaïcuûng ngæåüc laûi.

-Âäütháúm täi : Do laìm giaím täúc âäütäi tåïi haûn nãn caïc nguyãn täúhåüp kim (træìCo)hi hoìa tan vaìo austenit âãöu laìm tàng âäütháúm täi. Nhåìtaïc duûng naìy maìtheïp håüp kimoïthãøtäi tháúu hay tæûtäi (laìm nguäüi trong khäng khê váùn taûo thaình maïctenxit - theïp gioï)aìtheïp caïc bon khäng thãøcoïâæåüc.

0÷7.3.4.AÍnh hæåíng cuía nguyãn täúhåüp kim âãún quaïtrçnh nhiãût luyãûn :

Caïc nguyãn täúhåüp kim aính hæåíng khaïmaûnh âãún quaïtrinh nhiãût luyãûn âàûc biãût laì

täi vaìram do âoïaính hæåíng låïn âãún cå tênh.1-Chuyãøn biãún khi nung noïng âãøtäi

âh g c

(rn2

chlad

kcm

Hçnh 7.5- Sæûchuyãøn dëch sang phaíi cuía âæåìng cong chæî“C” cuíacaïc nguyãn täúhåü p kima) Theïp C vaìtheïp håüp kim hoïa bàòng Ni, Si, Mn

b) Theïp C vaìtheïp håüp kim hoïa bàòng Cr, W, Mo vaìV

138



3-C

ïng sau khi täi tæì1-10HRC. Tuy nhiãn hoaìn toaìn coïthãøkhàõccäng laûnh.

4-C

ìm tàng maûnh âäücæïng vaìtênh chäúng maìi

øn biãún thaình maïctenxit ram vaìcaïc bit tiãút ra nhoí laìm âäücæïng tàng lãn so våïi sau khi täi goüi laìâäücæïng thæïhai.

1-Thiãn têch : aïc theïp håüp kim âàûc biãût laìloaûi håüp kim cao khi kãút tinh thaình pháön täøchæïc

khäng âäöng nháút, khi caïn seîtaûo thaình täøchæïc thåïlaìm cho cå tênh theo caïc phæång doücvaìngang thåïkhaïc nhau nhiãöu (âãún 50

ïng sau khi täi tæì1-10HRC. Tuy nhiãn hoaìn toaìn coïthãøkhàõccäng laûnh.

4-C

ìm tàng maûnh âäücæïng vaìtênh chäúng maìi

øn biãún thaình maïctenxit ram vaìcaïc bit tiãút ra nhoí laìm âäücæïng tàng lãn so våïi sau khi täi goüi laìâäücæïng thæïhai.

1-Thiãn têch : aïc theïp håüp kim âàûc biãût laìloaûi håüp kim cao khi kãút tinh thaình pháön täøchæïc

khäng âäöng nháút, khi caïn seîtaûo thaình täøchæïc thåïlaìm cho cå tênh theo caïc phæång doücvaìngang thåïkhaïc nhau nhiãöu (âãún 50

Hçnh 7.6- Så âäöbiãøu diãùn sæûgiaím täúc âäütäi tåïi haûn (a) vaì

sæûtàng âäütháúm täi (b) cuía theï p håü p kim so våïi theï p C huyãøn biãún maïctenxit : Khi hoìa tan vaìo austenit, caïc nguyãn täúhåüp kim (træìCo, Si, Al) âãöu haûtháúp nhiãût

âäüchuyãøn biãún maïctenxit do váûy laìm tàng læåüng austenit dæ sau khi täi. Cæï1% nguyãntäúhåüp kim seîlaìm giaím âiãøm Mâ nhæ sau : Mn - 450C, Cr - 350C, Ni - 260C, Mo - 250C.Do âoïseîlaìm giaím âäücæ

ìa tan vaìo austenit, caïc nguyãn täúhåüp kim (træìCo, Si, Al) âãöu haûtháúp nhiãûtâäüchuyãøn biãún maïctenxit do váûy laìm tàng læåüng austenit dæ sau khi täi. Cæï1% nguyãntäúhåüp kim seîlaìm giaím âiãøm M

phuûc nhæåüc âiãøm naìy bàòng giaphuûc nhæåüc âiãøm naìy bàòng giahuyãøn biãún khi ram :

Noïi chung caïc nguyãn täúhåüp kim hoìa tan vaìo maïctenxit âãöu caín tråísæûphán hoïacuía noïkhi ram coïnghéa laìlaìm tàng caïc nhiãût âäüchuyãøn biãún khi ram. Coïhiãûn tæåüngtrãn laìdo caïc nguyãn täúhåüp kim caín tråíkhaïmaûnh sæûkhuãúch taïn cuía caïcbon. Do váûydáùn tåïi kãút quía sau :

-Caïc bit taûo ra ráút nhoímën vaìphán taïn la

huyãøn biãún khi ram :

Noïi chung caïc nguyãn täúhåüp kim hoìa tan vaìo maïctenxit âãöu caín tråísæûphán hoïacuía noïkhi ram coïnghéa laìlaìm tàng caïc nhiãût âäüchuyãøn biãún khi ram. Coïhiãûn tæåüngtrãn laìdo caïc nguyãn täúhåüp kim caín tråíkhaïmaûnh sæûkhuãúch taïn cuía caïcbon. Do váûydáùn tåïi kãút quía sau :

-Caïc bit taûo ra ráút nhoímën vaìphán taïn lamoìn hiãûn tæåüng naìy goüi laìbiãún cæïng phán taïn. Trong mäüt säútheïp håüp kim cao khi ramåínhiãût âäüthêch håüp austenit dæ chuyãmoìn hiãûn tæåüng naìy goüi laìbiãún cæïng phán taïn. Trong mäüt säútheïp håüp kim cao khi ramåínhiãût âäüthêch håüp austenit dæ chuyãmën, phán taïnmën, phán taïn

-Khi ram hay cuìng laìm viãûc åímäüt nhiãût âäütheïp håüp kim bao giåìcuîng coïâäübãön,

âäücæïng cuîng nhæ âäüdai cao hån (do ram cao hån khæíboíæïng suáút dæ nhiãöu hån)7.3.4.Caïc daûng hoíng cuía theïp håüp kim :

-Khi ram hay cuìng laìm viãûc åímäüt nhiãût âäütheïp håüp kim bao giåìcuîng coïâäübãön,

âäücæïng cuîng nhæ âäüdai cao hån (do ram cao hån khæíboíæïng suáút dæ nhiãöu hån)7.3.4.Caïc daûng hoíng cuía theïp håüp kim :

CC

â nhæ sau : Mn - 450C, Cr - 350C, Ni - 260C, Mo - 250C.Do âoïseîlaìm giaím âäücæ

÷70% hay cao hån). Khàõc phuûc bàòng uíkhuãúchtaïn sau âoïcaïn noïng. Tuy nhiãn våïi tiãút diãûn låïn khäng thãøkhàõc phuûc triãût âãøâæåüc, váùncoìn tháúy daûng hoíng naìy.2-Â õng (âiãøm tràõng) :

aìhiãûn tæåüng trãn màût gaîy mäüt säútheïp håüp kim coïcaïc vãút næït nhoícoïdaûng läúmâäúm tràõng. Nguyãn nhán do hydrä coïtrong theïp gáy ra. ÅÍtraûng thaïi loíng hyârä hoìa tan

äúm trà

L

139



khaïnhiãöu trong theïp nhæng åítraûng thaïi ràõn âäühoìa tan giaím maûnh, âàûc biãût laìtæìdæåïi200 tråíâi giaím âäüt ngäüt. Do váûy hyârä thoïat ra nhiãöu táûp trung laûi taûo nãn aïp suáút ráútlåïn vaìgáy næït tãúvi. Hiãûn tæåüng naìy thæåìng gàûp trong caïc theïp Cr-Ni, Cr-Ni-Mo, Cr-Ni-W qua caïn noïng (khäng tháúy trong theïp âuïc).

Khàõc phuûc : sáúy khä meíliãûu khi náúu luyãûn hoàûc khê caïn noïng laìm nguäüi cháûm âãø hyârä këp thoïat ra.3-D

luáût chung khi ram laìnhiãût âäütàng lãn âäüdai liãn tuûc tàng cho âãún 6500C.hæng trong theïp håüp kim khi ram coïxuáút hiãûn hai cæûc tiãøu vãöâäüdai khi tàng nhiãût âäü.

oì äng thuáûn nghëch) : Xuáút hiãûn khi ram theïp håüp kim åínhiãût âäü äüdai khaïtháúp (mäüt säútræåìng håüp tháúp hån sau khi täi) . Theïp caïc

0C

oìn ram :Quy

NHiãûn tæåüng naìy goüi laìdoìn ram. Coïhai loaûi doìn ram :

H çnh 7.7-Aính hæåíng cuía nhiãût âäüram âãún âäüdai va âáû p cuía theï p håü p kim

-D n ram loaûi I (kh2800C÷3500C, coïâ

bon cuîng coïhiãûn tæåüng naìy nhæng åínhiãût âäütháúp hån. Nguyãn nhán coïthãødo caïc bitε tiãút ra åídaûng táúm hay austenit dæ chuyãøn biãúnthaình maïctenxêt ram laìm theïp doìn. Khàõc phuûc : traïnh ram åíkhoaíng nhiãût âäünaìy.

-Doìn ram loaûi II (thuáûn nghëch, sæía chæîa âæåüc) : Xaíy ra trong caïc theïp håüp kim hoïabàòng Cr, Mn, Cr-Ni Cr-Mn khi ram åí500÷6500C vaìlaìm nguäüi cháûm (laìm nguäüi nhanhhäng coï).

Nguyãn nhán coïthãødo laìm nguäüi cháûm sau khi ram åínhiãût âäücao thuïc âáøy quaï çnh tiãút ra caïc pha doìn taûi biãn giåïi haût. Khàõc phuûc : våïi caïc chi tiãút trung bçnh vaìnhoí

ìm nguäüi nhanh trong dáöu hay næoïc sau khi ram. Våïi caïc chi tiãút låïn håüp kim hoïa thãm

,50% Mo hay 0,50 1,00%W.

k

trla

0 ÷

140



7

141

Hçnh 7.8- Âæåìng cong chæî“C” cuía caïc loaûi theï p. a)Theïp hoüpeclit; b)th

.3.5.Phán loaûi theïp håüp kim :-Theo täøchæïc cán bàòng :Theo täøchæïc cáön bàòng (sau uí) coïcaïc loaûi theïp sau âáy :

-Theïp træåïc cuìng têch : peclit vaìphe rit tæûdo-Theïp cuìng têch : peïclit

-Theïp sau cuìng têch : peïclit vaìcaïc bit tæûdo-Theïp austenit

nháûn âæåüc häùn håüp phe rit vaìxãmentit

iãún maïctenxit khi laìm nguäüi trong khäng khê.

eïp hoümactenxit; c)Theïp hoüaustenit

uyãn täúhåüp kim chuíyãúu coï út âæåüc tênh cháút cuía nguyãn

biãút âæåüc giaïtrë,æïc âäüq

åüp kim trung bçnh : coïtäøng læåüng nguyãn täúhåüp kim 2,50 10%.-Theïp håüp kim cao : coïtäøng læång nguyãn täúhåüp kim låïn hån 10%.

5-Theo cäng duûng :-Theïp håüp kim kãút cáúu.-Theïp håüp kim duûng cu.û -Theïp håüp kim âàûc biãût.

7.3.6.Kyïhiãûu theïp håüp kim :TCVN 1759-75 quy âënh kyïhiãûu theïp håüp kim theo quy luáût sau :

1

-Theïp lãâãburit

-Theïp phe rit.2-Theo täøchæïc thæåìng hoïa :Tiãún haình thæåìng hoïa caïc máùu theïp coïâæåìng kênh 25mm

-Theïp hoüpeïc lit : laìm nguäüi trong khäng khê(peclit, xoocbit, trästit)

-Theïp hoümactenxit : xaíy ra chuyãøn b-Theïp hoüaustenit : coïtäøchæïc austenit täön taûi åínhiãût âäüthæåìng.

3-Theo tãn cuía nguyãn täúhåü p kim chuíyãúu : Dæûa vaìo nglæåüng chæïa låïn hån caíâãøphán loaûi. Caïch phán loaûi naìy biãtäúhåüp kim âæa vaìo vaìâoaïn âæåüc tênh cháút theïp.

-Theïp Cr, theïp Mn, theïp Ni...-Theïp Cr-Ni, Cr-Ni-Mo, Cr-Ni-Ti...

4-Theo täøng læåüng nguyãn täúhåü p kim :Caïch phán loaûi naìy cho tam uyïvaìgiaïthaình cuía theïp.-Theïp håüp kim tháúp : coïtäøng læåüng nguyãn täúhåüp kim nhoíhån 2,50%.-Theïp h ÷



-Sä öu tiãn cuía maïc theïp chè læåüng caïc bon trung bçnh coïtrong theïp theo pháönvaûn, nã xáúp xè 1% thç khäng ghi.

-C îlaìkyïhiãûu hoaïhoüc cuía nguyãn täúhåüp kim, säúâæïng sau caïc chæîchè læåüngchæïa cu noïtheo pháön tràm, nãúu xáúp xè 1% thç khäng ghi.

-Cuäúi maïc theïp coïchæîA laìtheïp coïcháút læåüng täút hån.-Theïp coïcäng duûng riãng âæåüc kyïhiãûu riãng.Vê duû: 12Cr18Ni9Ti coï: 0,12%C; 18%Cr; 9%Ni; 1%Ti

50CrNiMo coï: 0,50%C; 1%Cr; 1%Ni; 1%Mo38CrMoAlA coï: 0,38%C; 1%Cr; 1%Mo; 1%Al; A -loaûi täútOL100Cr1,5SiMn - OL theïp äølàn, coï: 1%C; 1,5%Cr; 1%Si; 1%Mn.

3%Mn; Â : chãútaûo saín pháøm chè bàòng phæånghaïp âuïc.

úâá úuaïc chæ ía

130Mn13Â coï: 1,30%C; 1p

142



CHÆÅNG 8 : THEÏP KÃÚT CÁÚU

ïi khäúi læåüng låïn nháút âãøchãútaûo caïc chi tiãúthuïng âaïp æïng âæåüc caïc yãu cáöu khaïc nhau vãöcå tênh, chênh

aïc

åìi gian laìm viãûcrong âiãöu kiãûn taíi troüng quy âënh.

daûng deío. Do váûy giåïi haûn chaíy cao laìyãu cáöutheïp kãút cáúu.

ûn taíi troüng âäüng. Chè tiãu naìy quyãút âënh âäütin cáûy khi laìm viãûc, âaím baío

u kiãûn taíi troüng thay âäøi

váûy bãömàût cuía chuïng phaíi coïâäücæïng cao âãøchäúng maìi moìn täút. Náng

ghãûtäút : úlæåüng låïn vaìphaíi qua caïc daûng gia cäng nhæ biãún daûng

phaíi coïthaình pháön hoaïhoüc phuìhåüp âãøcoïthãøâaïp æïng âæåüc caïc yãu öu

ãûcuía theïp kãút

g caïc bon tháúp : 0,10 0,25%iåïi haûn chaíy vaìâäüdeío coïlæåüng caïc bon trung bçnh :

8.1.KHAÏI NIÃÛM CHUNG VÃÖTHEÏP KÃÚT CÁÚU :Theïp kãút cáúu laìtheïp âæåüc sæíduûng vå

maïy vaìkãút cáúu chëu taíi. Cx vãöhçnh daûng, kêch thæåïc vaìâaût âæåüc âäüboïng bãömàût theo yãu cáöu làõp raïp.8.1.1.Yãu cáöu cuía theïp kãút cáúu :1-Cå tênh täøng håü p cao :

Âáy laìyãu cáöu cå baín nháút vç noïquyãút âënh khaínàng chëu taíi vaìthcho chi tiãút maïy t

a-Âäübãön cao : nãúu âäübãön cao seîgiuïp cho maïy moïc coïcäng suáút låïn hån, nhoígoünhån vaìtuäøi thoücao hån. Trong caïc chi tiãút maïy æïng suáút sinh ra khäng âæåüc låïn hångiåïi haûn chaíy vç khäng âæåüc pheïp biãúnquan troüng nháút vãöcå tênh cuía

b-Âäüdai va âáûp cao : âáy laìchè tiãu ráút quan troüng vç chi tiãút maïy thæåìng laìm viãûctrong âiãöu kiãcho chi tiãút khäng bë phaïhuyídoìn. Âáy laìyãu cáöu âàûc biãût quan troüng âäúi våïi caïcphæång tiãûn giao thäng.

c-Giåïi haûn moíi cao : Khaïnhiãö ìu chi tiãút laìm viãûc trong âiãöcoïchu kyìcáön phaíi coïgiåïi haûn moíi cao âãøtraïnh phaïhuyímoíi.

d-Tênh chäúng maìi moìn cao : Chi tiãút maïy laìm viãûc trong âiãöu kiãûn ma saït vaìmaìimoìn maûnh, docao tênh chäúng maìi moìn bàòng nhiãût luyãûn.2-Tênh cäng n Do âæåüc saín xuáút våïi sänoïng, càõt goüt ...nãn theïp phaíi coïtênh cäng nghãûtäút âãøhaûgiaïthaình gia cäng. Háöu hãút chitiãút maïy âãöu phaíi qua nhiãût luyãûn âãøâaím baío caïc yãu cáöu vãöcå tênh. Do váûy nãúu theïpcoïâäütháúm täi cao, dãùnhiãût luyãûn cuîng goïp pháön haûgiaïthaình âaïng kãø.3-Tênh kinh tãú:

Do saín læåüng låïn, chuíng loaûi nhiãöu nãn yãu cáöu giaïthaình cuía theïp phaíi reí. Tuynhiãn yãu cáöu naìy phaíi âàût sau âäübãön. Trong mäüt säútræåìng håüp quan troüng phaíi duìngtheïp quyïthç coïthãøboíqua yãu cáöu naìy.8.1.2.-Thaình pháön hoaïhoüc :

Theïp kãút cáúucá nãu trãn.1-Caïc bon :laìnguyãn täúcå baín nháút quyãút âënh cå tênh vaìtênh cäng nghcáúu. Do âoïhaìm læåüng caïc bon trong theïp kãút cáúu quy âënh khaïchàût cheîtæì0,10÷0,65%.Tuyìtæìng træåìng håüp cuûthãølaûi chia laìm ba nhoïm nhoínhæ sau :

-Nhoïm yãu cáöu chuíyãúu vãöâäüdeío, âäüdai coïlæåün ÷

-Nhoïm yãu cáöu chuíyãúu vãög0,30÷0,50%

143



-Nhoïm yãu cáöu chuíyãúu vãögiåïi haûn âaìn häöi coïlæåüng caïc bon tæång âäúi cao :0,55÷0,65%.2-Thaình pháön håü p kim :

Caïc nguyãn täúhåüp kim âæåüc âæa vaìo theïp kãút cáúu nhàòm muûc âich náng cao âäübãön

ïgiaïthaình cao hån. Caïc nguyãn

g cao âäübãön nhåìnáng cao âäütháúm täi. Gäöm coï , Mn, Si, Ni (âäi khi caíB) våïi täøng læåüng âæa vaìo 1 3% cao nháút

ùkiãúm

g20% våïi muûc âêch caíi thiãûn mäüt nhæåüc âiãøm naìo âoïcuía

âãún 0,30%) âãøchãútaûo caïc chi tiãút chëu taíi troüng ténh vaìva âáûp cao nhæng bãö àût bë maìi moìn maûnh nhæ : baïnh ràng, cam, chäút... Âàûc âiãøm nhiãût luyãûn cuía chuïng laì

áúm caïc bon, täi vaìram tháúp.aïc bon trong theïp trong khoaíng 0,10 - 0,25% âãøâaím baío loîi coïâäü

caïc nguyãn täúhåüp kim phaíi coïhai taïc duûng náng cao âäütháúm täi vaìthuïcáøy

aï

ût

do náng cao âäütháúm täi vaìhoaïbãön pherit, taûo caïc bêt phán taïn vaìgiæîcho haût nhoí. Tuynhiãn tênh cäng nghãûcuía theïp håüp kim seîxáúu hån vaìcotäúhåüp kim sæíduûng trong theïp kãút cáúu chia ra lam hai nhoïm :

a-Nhoïm caïc nguyãn täúhåüp kim chênh : laìcaïc nguyãn täúchiãúm tyílãûchuíyãúu trongcaïc nguyãn täúâæa vaìo, coïtaïc duûng náncaïc nguyãn täúsau : Cr ÷5÷6%. Chuïng coïâàûc âiãøm laì:

-Reí, dã-Náng cao âäütháúm täi. Âãøâaût âæåüc muûc âêch naìy ngæåìi ta thæåìng duìng håüp kim

hoïa phæïc taûp (våïi täøng læåün xaïc âënh sæíduûng nhiãöu nguyãn täúhåüp kim).b-Nhoïm caïc nguyãn täúhåüp kim phuû: âæåüc âæa vaìo theïp våïi säúlæåüng ráút êt thæåìng< 0,10% cao nháút khäng quaï0,nguyãn täúhåüp kim chênh gäöm coï: Ti, Zr, V, Nb, Mo.8.2.THEÏP THÁÚM CAÏC BON :8.2.1.Thaình pháön hoaïhoüc :

Theïp tháúm caïc bon laìloaûi theïp coïthaình pháön caïc bon tháúp : 0,10÷0,25% (mäüt säú træåìng håüpm

th1-Caïc bon :læåüng cdeío, dai cao vaìsau khi nhiãût luyãûn âaût âäübãön cao nháút.2-Håü p kim :â quaïtrçnh tháúm (hoàûc khäng caín tråíquaïtrçnh tháúm). Nguyãn täúchuíyãúu âæûåc duìnglaìcräm vaìkãút håüp våïi mangan, niken.8.2.2.Theïp caïc bon :

Thæåìng duìng caïc m c theïp sau : C10, C15, C20, C25 vaìcaíCT38. Âàûc âiãøm cuíachuïng laì:

-Sau khi tháúm caïc bon vaìnhiãût luyãûn âaût âäücæïng bãömà 60÷62 HRC, chäúng maìimoìn täút, loîi coïâäücæïng 30÷40 HRC âäüdeío täút, âäüdai cao, âäübãö út 500 600 MN/m2

iãún daûng låïn, khäng laìm âæåüc caïc

-Nh åam tháúp âäübiãún daûng låïn.

Cän

n tä ÷-Âäütháúm täi tháúp nãn phaíi täi trong næåïc, âäüb

chi tiãút coïhçnh daïng phæïc taûp.iãût âäütháúm khäng væåüt quaï900OC, täúc âäütháúm nhoí, th ìi gian tháúm daìi, haût låïn.

Sau khi tháúm phaíi thæåìng hoaï, täi hai láön vaìrg duûng : laìm caïc chi tiãút nhoí(φ < 20 mm), khäng quan troüng, hçnh daïng âån

giaín, yãu cáöu chäúng maìi moìn khäng cao làõm nhæ : phuûtuìng xe âaûp, xe keïo (truûc, cän,näöi, bi...

).

144



8.2.

ng

3.Theïp cräm :Thæåìng duìng caïc maïc theïp sau : 15Cr, 20Cr, 15CrV, 20CrV. Chuïng coïâàûc âiãøm

sau :-Sau khi tháúm caïc bon vaìnhiãût luyãûn âaût âäücæïng 60-62 HRC, âäübãön vaìtênh chäú

maìi moìn cao hån mäüt êt (âäübãön âaût 700÷800 MN/m2

.)-Laìm caïc chi tiãút tæång âäúi phæïc taûp do täi trong dáöu âäübiãún daûng nhoí.-Nhiãût âäütháúm 900÷920OC, täúc âäütháúm nhanh hån, haût khäng låïn làõm. Tuy váûy

váùn phaíi täi hai láön vaìram tháúp.Cäng duûng : laìm caïc chi tiãút tæång âäúi phæïc taûp , nhoí(φ =20÷40 mm) nhæ : baïnh

ràng, truûc báûc, chäút cáön tênh chäúng maìi moìn cao.8.2.4.Theïp cräm-niken vaìcräm-niken-mälipâen :

a-Theïp cräm -ni ken : nhoïm theïp naìy coïâàûc âiãøm sau :-Sau khi tháúm caïc bon täi vaìram tháúp âäücæïng âaût 60÷62HRC, tênh chäúng maìi

moìn cao hån, âäübãön âaût 1000-1200 MN/m2 -Coïâäübãön cao kãút håüp våïi âäüdeío täút : âáy laìæu âiãøm näøi báût cuía theïp Cr-Nimaìkhäng coïnhoïm theïp naìo saïnh âæåüc

-Âäütháúm täi ráút cao, laìm âæåüc caïc chi tiãút låïn (chiãöu daìy hayφ âãún 100 mm)-Nhiãût âäütháúm caïc bon 900÷920OC

Chuïng âæåüc chia ra laìm hai loaûi :-Loaûi håüp kim tháúp chæïa 0,50÷1,00%Cr, Ni > 1% coïâäütháúm täi cao vaìtäi trong

dáöu. Tuy nhiãn hiãûu quaíkinh tãúcuía noïkhäng cao nãn êt sæíduûng. Maïc theïp âiãøn hçnh laì 0CrNi âæåüc duìng laìm caïc chi tiãút hçnh daïng phæïc taûp, kêch thæåïc trung bçnh

70mm), chëu taíi troüng va âáûp cao nhæ baïnh ràng trong ä tä du lëch vaìxe taíi nho.í o : læåüng niken tæì2-4% vaìCr trãn dæåïi 1%, âäütháúm täi ráút ïc

m caïc chi tiãút tháúm caïc bon ráút quan troüng, chëu taíi troüng nàûng vaìmaìi moìno nhæ caïc chi tiãút rong maïy bay, ä tä.

út vaìcho caïc chi tiãút coïtiãút diãûn låïn nháút.

n

nghãûtäút hån : khäng bë quaïbaîo hoaìcaïc bon, haûtãût âäütháúm âãún 930

2(50÷-Loaûi Cräm -niken cacao, coïthãøtäi tháúu tiãút diãûn âãún 100 mm. Gäöm caïc ma sau : 12CrNi3A, 20Cr2Ni4A,18Cr2Ni4WA. Loaûi theïp naìy coïnhæåüc âiãøm laì: giaïthaình cao (Ni laìnguyãn täúdàõt),tênh gia cäng càõt keïm do quaïdeío vaìnhiãût luyãûn phæïc taûp sau khi tháúm caïc bon. Cängduûng : laìmaûnh, yãu cáöu coïâäütin cáûy ca

b-Theïp cräm-niken-mälipâen : Trãn cå soítheïp cräm -niken cao nhæng coïthãm0,10÷0,40% Mo âãønáng cao thãm âäütháúm täi. Âáy laìnhoïm theïp tháúm caïc bon täútnháút, sæíduûng vaìo caïc muûc âêch quan troüng nháBao gäöm caïc maïc theïp sau : 20CrNi2Mo, 18Cr2Ni4MoA.8.2.5.Theïp cräm-mangan-titan :

Nhoïm theïp naìy coïcaïc chè tiãu kinh tãúkyîthuáût cao âæåüc sæíduûng khaïphäøbiãú lamì caïc baïnh ràng trong ä tä taíi nheûvaìtrung bçnh. Giaïthaình cuía chuïng tháúp (khäng chæïaniken), âäübãön tæång âæång theïp cräm niken nhæng âäüdeío vaìâäüdai keïm hån. Æu âiãømcuía nhoïm theïp naìy laìcoïtênh cängkhäng låïn nãn coïthãønáng cao nhi 950OC, täi træûc tiãúp ngay sau khi÷tháúm, âäübiãún daûng nhoí. Gäöm caïc theïp : 18CrMnTi, 25CrMnTi.

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8.3.THEÏP HOAÏTÄÚT :Laìloaûi theïp coïthaình pháön caïc bon trung bçnh 0,30÷0,50% duìng âãøchãút ûo caïc chi

tiãút maïy chëu taíi troüng ténh vaìva âáûp tæång âäúi cao bãömàût coïthãøbë maìi moìn nhæ truûc,baïnh ràng, chäút, tay biãn ...Chãúâäünhiãût luyãûn cuïa ch

a

uïng laìtäi vaìram cao ( nhiãût luyãûn

oaï üc,3

h täút)8.3.1.Thaình pháön hoaïho :1-Caïc bon :trong giåïi haûn tæì0 0÷0,50% seîâaím baío sæûkãút håüp täút nháút giæîa caïc chè

ön, âäücæïng, âäüdeío, âäüdai (cå tênh täøng håüp). Trong thæûc tãúsæí

aíi sæíduûng håüp lyï, tiãút diãûn caìng låïn, læåüng nguyãn täúâæa vaìong 1 2%, niken 1

tiãu vãöcå tênh : âäübãduûng phäøbiãún nháút laìtæì0,35÷0,45 %C2-Håü p kim :âãøâaím baío cå tênh täøng håüp cao vaìâäöng âãöu trãn toaìn bäütiãút diãûn caïcnguyãn täúhåüp kim phcaìng cao. Nguyãn täúhåüp kim chênh laìcräm, mangan khoaí÷ ÷4%. Ngo m bo våï i

haìm

aìi ra coïthãøduìng thãm silic khäng quaï1%. Ngaìy nay coïxu hæåïng duìng thã

læåüng 0,000÷-0,003%. Nguyãn täúhåüp kim phuûlaìmälipâen vaìvonfram chuíyãúu âãø

h gia cäng càõt goüt sau khi taûo phäi bàòng reìn, dáûp noïng theïp âæåüc uí aìn e

âæåüc taíi troüng ténh

duûng taûo âæåüc âäüboïng cao khi càõt goüt vaìgiuïp cho chuyãøn biãún

aìi moìn låïn bàòng täi bãömàût vaì tháúm caïcbon -

tcaïc yãu cáöu âãöra nhæng åímæïc

chäúng gioìn ram cho caïc chi tiãút låïn.8.3.2.Âàûc âiãøm vãönhiãût luyãûn :

Âãøcaíi thiãûn tênho toaìn âaût âäücæïng 180÷220 HB (th ïp cräm-niken phaíi thæåìng hoaï).

Nhiãût luyãûn kãút thuïc gäöm hai bæåïc :-Bæåïc thæïnháút taûo cho loîi coïcå tênh täøng håüp cao âãøchëu

vaìva âáûp bàòng täi vaìram cao, täøchæïc nháûn âæåüc laìxoocbit ram (âäücæïng 25÷30HRC).Täøchæïc naìy coìn coïtaïc

xaíy ra nhanh choïng, nháûn âæåüc maïctenxit mhoímën.-Taûo cho bãömàût âäücæïng cao vaìtênh chäúng mram tháúp (âäücæïng âaût 52÷58HRC). Ngoaìi ra coïthãøduìng tháúm ni tå hayni tå khi cáön âäücæïng cao hån.8.3.3.Theïp caïc bon :

Thæåìng sæíduûng caïc maïc sau : C30, C35, C40, C45, C50 nhæng thäng duûng nháú laì C45. Âàûc âiãøm cuía nhoïm theïp naìy laìâaïp æïng âæåüctháúp. Cuûthãønhæ sau :

-Âäübãön tháúp do âäütháúm täi nhoí, âäübãön 750÷850MN/m2

-Khäng laìm âæåüc caïc chi tiãút låïn vaìhçnh daïng phæïc taûp do täi trong næåïc.- eívaìcoïtênh cäng nghãûtäút.Cäng duûng : laìm caïc chi tiãút maïy nhoí(R

φ =20÷30mm) nhæ : thanh truyãön, chäútphàóng, truûc, baïnh ràng bë âäüng ...8.3.4.Theïp cräm :

Thæåìng duìng loaûi theïp chæïa 0,50÷1,00% cräm chuíyãúu âã náng cao âäütháúm täikhi täi trong dáöu. Gäöm caïc maïc theïp : 35Cr, 40Cr, 45Cr, 50Cr, nhæng thäng du

ø ûng nháút

laì40Cr vaì40CrVA. So våïi nhoïm theïp caïc bon chuïng coïâàûc âiãøm :-Âäübãön cao hån do âæåüc håüp kim hoaïbàòng cräm nãn âäütháúm täi cao, âäübãön âaût

âæåüc 800÷950MN/m2.

146



-Laìm âæåüc caïc chi tiãút coïtiãút diãûn trung bçnh hçnh daïng tæång âäúi phæïc taûp nhæ truûc

hanh sau khi ram).en :

CrMoA laìm caïc chi tiãút maïy trung bçnh (

báûc, baïnh ràng trong maïy càõt kim loaûi vaìtäi trong dáöu.-Bë doìn ram loaûi hai (våïi chi tiãút nhoílaìm nguäüi n

8.3.5.Theïp cräm - mälipâ

Cho thãm khoaíng 0,25% mälipâen seînáng cao âäütháúm täi vaìchäúng doìn ram loaûihai. Thæåìng duìng nháút laìmaïc theïp 38 φ >50mm) hçnh daïng tæång âäúi phæïc taûp nhæ baïnh ràng.8.3.6.Theïp cräm-mangan hay cräm-mangan-silêc :

Loaûi theïp naìy coï1%Cr, 1%Si hay 1%Cr, 1%Mn, 1%Si do âæåüc håüp kim hoaïphæïctaûp nãn coïâäütháúm täi cao hån, âäübãön âaût 1000-1100MN/m2, duìng laìm caïc chi tiãút khaï låïn (φ = 50÷60mm). Tuy nhiãn do håüp kim hoaïcaíSi láùn Mn nãn cæïng hån vaìdoìn hån,khäng âæåüc duìng phäøbiãún làõm. Thäng duûng nháút laìcaïc maïc 40CrMn, 38CrMnSi.

m

8.3.7.Theïp cräm-niken vaìcräm-niken-mälipâen :Do âæåüc håüp kim hoaïcaícräm vaìniken nãn loaûi theïp naìy coïâäütháúm täi cao maì váùn giæîâæåüc âäüdeío vaìâäüdai täút, âàûc biãût laìkhi niken cao≥ 3% vaìcoïthã Mo.

Chuïng âæåüc phán ra ba nhoïm nhoí:-Theïp cräm-niken thæåìng : chæïa khoaíng 1%Cr vaì1%Ni, do niken tháúp nãn âäütháúm

täi chæa cao, laìm caïc chi tiãút φ 50÷60 mm, coïâäübãön 700÷800MN/m2, aK = 700kJ/m2.Gäöm caïc maïc theïp sau : 40CrNi, 45CrNi, 50CrNi thäng duûng nháút laì40CrNi. Âàûc âiãømuía loaûi theïp naìy laì:

+Âäübãön tæång âäúi cao kãút håüp våïi âäüdeío âäüdai täút.iãút coïtiãút diãûn khaïlåïn vaìhçnh daïng phæïc taûp.

ao vaìcáön âäütin cáûy cao nhæ hãûthäúng laïi

c

+Laìm âæåüc caïc chi t+Tênh gia cäng càõt khäng cao làõm (do khaïdeío)+Bë doìn ram loaûi hai.

Cäng duûng : laìcaïc chi tiãút chëu taíi troüng âäüng cä tä, chi tiãút truyãön læûc trong maïy bay...

-Theïp cräm - niken cao : loaûi theïp naìy chæïa khoaíng 1÷2%Cr, 2÷4%Ni (tyílãû Ni/Cr khoaíng 3-4). Âiãøn hçnh laìmaïc 30CrNi3A, coïâäütháúm täi låïn, coï täi tháúu våïithãøφ >100mm, trong thæûc tãúâæåüc xem laìtäi tháúu våïi tiãút diãûn báút kyì. Âäübãön âaût1100MN/m2 , a = 800kJ/m2. Tuy nhiãn c îng bëK u doìn ram loaûi hai vaìtênh gia cäng càõtkeïm. Cäng duûng nhæ nhoïm theïp Cr-Ni nhæng våïi kêch thæåïc låïn hån vaìhçnh daïng phæïctaûp hån.

-Theïp cräm-niken-mälipâen : loaûi theïp naìy dæûa trãn cå såítheïp cräm niken cao vaì ïy täút nháút do âäütháúmcho thãm vaìo khoaíng 0,1÷0,40%Mo. Âáy laìloaûi theïp chãútaûo ma

täi låïn, âäübãön cao (σ B = 1200MN/m , a2 2 út låK = 800kJ/m )., laìm âæåüc chi tiã ïn, (φ ≥100mm) hçnh daïng phæïc taûp vaìkhäng bë doìn ram loaûi hai. Gäöm ca ïc theïp : ïc ma

ni tå). Cäng38CrNi3MoA, 38Cr2Ni2MoA, 38CrNi3MoVA vaì38CrMoAlA (theïp tháúmduûng nhæ nhoïm theïp trãn nhæng våïi kich thæåïc låïn hån nhiãöu vaìhçnh daïng phæïc taûphån, âäütin cáûy cao nháút.

147



8.4.THEÏP ÂAÌN HÄÖI :Theïp âaìn häöi laìloaûi theïp coïhaìm læåüng caïc bon tæång âäúi cao : 0,55 0,65%, coï

tiãút nhæ loìxo, nhêp vaìcaïc chi tiãút âaìn häöi khaïc. Âàûc âiãømnhiã

äöi : û

÷tênh âaìn häöi cao âãølaìcaïc chi

ût luyãûn cuía chuïng laìtäi vaìram trung bçnh.

8.4.1.Âiãöu kiãûn laìm viãûc vaìyãu cáöu :Âàûc âiãøm laìm viãûc cuía chi tiãút âaìn häöi laìchëu taíi troüng ténh vaìva âáûp cao nhængkhäng âæåüc pheïp biãún daûng deío. Caïc yãu cáöu cuía theïp âaìn h

-Giåïi haûn âaìn häöi cao, khaínàng chäúng biãún daûng deío låïn. Tyílã σ âh/σ B caìng gáönãúnâ mäüt caìng täút, thäng thæåìng âaût tæì0,85÷0,95.

-Âäücæïng khaïcao, âäüdeío vaìdai tháúp âãøtraïnh bë biãún daûng deío (khäng âæåüc quaï

åïi âiãöu kiãûn taíi troüng thay âäøi coïchu kyì.8.4.

aïhoüc : în ca n læåüng caïc bon tæì0,55 0,70% nhæng

cao giåïi haûn âaìn häöi vaìâäücæïng, våïi yãu cáöu naìy duìng mangan vaìsilic

ìn d duìng nhiãöu

.

g bãömàût, loaûi boícaïc vãút xæåïc laìmáöm mäúng caïc vãút næït moíi bàòng

gan : C65, C70...60Mn, 65Mn, 70Mn. Âàûc âiãøm cuía

tháúp dãùbë phaïhuyídoìn)-Giåïi haûn moíi cao âãøphuìhåüp v2.Âàûc âiãøm vãöthaình pháön hoaïhoüc vaìchãúâäünhiãût luyãûn :

1-Thaình pháön ho-Caïc bon : âãøthoaîma ïc yãu cáöu trã ÷thæåìng sæíduûng tæì0,55÷0,65 laìtäút nháút.

-Nguyãn täúhåüp kim : nguyãn täúhåüp kim âæåüc sæíduûng våïi muûc âêch :+Náng

laìtäút nháút.+Náng cao âäütháúm täi âãøâaím baío giåïi haûn âaìn häöi cao vaìâäöng nháút trãn tiãút

diãûn våïi muûc âêch naìy thæåìng duìng cräm vaìniken.Trong theïp âaìn häöi thæå g uìng 1%Mn, 2%Si, 2%(Cr+Ni), khäng

mangan vaìsilic vç seîlaìm theïp bë quaïdoìn, cæïng2-Âàûc âiãøm vãönhiãût luyãûn : Âãøâaût âæåüc yãu cáöu giåïi haûn âaìn häöi cao nháút phaíi tiãún haình täi vaìram trung bçnh

taûo ra täøchæïc träxtit ram. Âãøâaím baío giåïi haûn âaìn häöi vaìgiåïi haûn moíi cao cáön læu yï:-Chäúng thoaït caïc bon khi nhiãût luyãûn (do coïsilic), nãúu bãömàût coïhaìm læåüng caïc

bon tháúp hån quy âënh dãùsinh ra vãút næït moíi khi chëu keïo.-Taûo æïng suáút neïn dæ trãn bãömàût bàòng làn bi, keïo, caïn nguäüi...-Náng cao âäüboïn

caïch caïn, keïo nguäüi hay maìi.

8.4.3.Caïc loaûi theïp âaìn häöi :1-Theï p caïc bon vaìtheï p manGäöm caïc maïc theïp : C55, C60,

nhoïm theïp naìy :-Giåïi haûn âaìn häöi tháúp σ âh ≤ 800MN/m2.-Âäütháúm täi tháúp, chè täi tháúu âãún âæåìng kênh 15 mm.

y

2-Th

âaìn häöi cao duìng vaìo caïc muûc âêch quan troüng, gäömcaïc maïc : 55Si2, 60Si2, 65Si2, 70Si2... Âàûc âiãøm cuía chuïng nhæ sau :

Nhoïm theïp âæåüc cung cáúp chuí ãúu åídaûng dáy troìn duìng laìm caïc loìxo thæåìng, yãu cáöukhäng cao làõm.

eï p silic vaìtheï p håü p kim khaïc :

Âáy laìnhoïm theïp coïgiåïi haûn

148



-Coïgiåïi haûn âaìn häöi caoσ âh ≥ 1000MN/m2, giaïthaình tæång âäúi tháúp.-Âäütháúm täi cao hån (täi tháúu tiãút diãûn 20÷30 mm trong dáöu)-Dãùthoaït caïc bon khi nung. Nhàòm khàõc phuûc nhæåüc âiãøm trãn ngæåìi ta håüp kim hoaïthãm cräm, mangan, niken

àòng caïc theïp naìy nãúu åídaûng dáy troìn våïi âæåìng kênh < 6 mm âaîâæåücn

u

, nháút laìkhi dáûp sáu (âäübiãún daûng låïn). Do âoïyãuau :

vaìvanaâi, do âoïtaûo ra caïc maïc : 50CrMn, 50CrVA, 60Si2CrVA, 60Si2Ni2A...Cängduûng cuía nhoïm theïp naìy laìlaìm loìxo xe læía, nhêp xe ätä, caïc truûc mãöm, dáy coït âäönghäö. Cáön læu yïrnhiãût luyãûn räöi (nãúu laìtheïp cuía Nga) do âoïchè cáö uäún nguäüi räöi âem uítháúp âãøkhæíæïngsuáút laìsæíduûng âæåüc.8.5.THEÏP COÏCÄNG DUÛNG RIÃNG :

Nhoïm theïp naìy âæåüc sæíduûng ráút räüng raîi trong chãútaûo maïy, chuïng âæåüc duìng vaìocaïc m ûc âêch chuyãn duìng.8.5.1.Theïp laïdáûp nguäüi (dáûp sáu) :

Nhoïm theïp naìy duìng chãútaûo caïc chi tiãút bàòng phæång phaïp dáûp nguäüi, do váûy yãucáöu cuía chuïng laìphaíi coïtênh deío caocáöu cuía chuïng nhæ s

-Haìm læåüng caïc bon tháúp ≤ 0,20%, thäng duûng nháút laì ≤ 0,10% , täøchæïc chuíyãúula phe rêt vaìmäüt læåüng nhoípeclêt.

khäng bë cæïng, Si-Haìm læåüng silic tháúp âãøtheïp ≤ 0,05÷0,07%, thuäüc loaûi theïpsäi.

-haût nhoívaìâãöu, cáúp haût 6÷8.Caïc maïc theïp thäng duûng : C05s, C08s, C10s, C15s...Cäng duûng : laìm chàõn buìn, ca

ø keîm, thiãúc âãøduìng trong cängm táúm låüp.

uìng laìm caïc chi tiãút phaíi qua giacäng càõt

bin xe, sat xi xe...Våïi theïp laïmoíng coïthã âæåüc traïngnghiãûp thæûc pháøm laìm âäöhäüp hay traïng keîm hay keîm -nhäm âãølaì8.5.2.Theïp dãùcàõt (tæûâäüng) :

Theïp dãùcàõt (coìn âæåüc goüi laìtheïp tæûâäüng) âæåüc dgoüt, säúlæåüng nhiãöu, khäng chëu taíi troüng låïn, yãu cáöu âäüboïng bãömàût cao vaì

nàng suáút cao.Thaình pháön hoaïhoüc : læåüng caïc bon tæì0,10÷0,40%, täøchæïc pháön låïn laìphe rêt vaì

mäüt pháön peïclit. Læåüng phäút pho vaìlæu huyình cao hån mæïc bçnh thæåìng, phätphokhoaíng 0,08÷0,15%, læu huyình khoaíng 0,15÷0,35%. Læåüng mangan 0,80÷1,00% âãø

taûo ra MnS laìm phoi dãùgaîy vuûn. Thåìi gian gáön âáy ngæåìi ta coìn cho thãm chç(0,1 ÷0,30) vaìo the5 ïp dãùcàõt âãøtàng khaínàng cà üt cuía noï(chç coïnhiãût âä chaíy tháúphi càõt goüt, laìm phoi âæït råìi).

heïp äølàn :cháút læåüng ráút cao duìng âãíchãútaûo caïc äølàn : äøbi, äøâuîa (bi

õt go ü327OC dãùbë chaíy k

Caïc maïc theïp dãùcàõt :12S, 20S, 30S, 11SPb, 40SPb, 40MnS. Cäng duûng : buläng,âai äúc, vêt, baûc, mäüt säúbaïnh ràng...8.5.3T

Âáy laìloaûi theïp coï cän) trong maïy moïc.1-Âiãöu kiãûn laìm viãûc vaìyãu cáöu :

149



Caïc bãömàût laìm viãûc cuía äølàn chëu æïng suáút tiãúp xuïc cao våïi säúlæåüng chu trçnh ráútlåïn, do hiãûn tæång træåüt làn våïi nhau nãn taûi tæìng thåìi âiãøm chuïng bë maìi moìn âiãøm.Caïc yãu cáöu :

-Âäücæïng vaìtênh chäúng maìi moìn cao (≥ 64HRC)

oä

: læåüng caïc bon cao 1%, håüp kim hoaïcräm tæì yãn täú1%. Âãøtraïnh caïc

-Cå tênh phaíi âäöng nháút, tuyãût âäúi khäng âæåüc c ïâiãøm mãöm.-Â übãön moíi tiãúp xuïc cao.2-Âàûc âiãøm vãöthaình pháön hoaïhoüc vaìnhiãût luyãûn :

a-Thaình pháön hoaïhoüc0,50÷1,50%, âãønáng cao âäütháúm täi, mangan vaìsilic mäùi nguâiãøm mãöm phaíi haûn chãúlæu huyình vaìphätpho, khê ráút tháúp (P,S < 0,02%, khäng chæïakhê).

b-Nhiãût luyãûn : Täi trong dáöu åínhiãût âäü850÷860OC, ram tháúp åínhiãût âäü 150÷180OC. Tiãún haình gia cäng laûnh âãøgiaím täúi âa læåüng austenit dæ luïc naìy âäücæïng

âaût ≥ 65 HRC.3-Caïc maïc theï p : OL100Cr0,6; OL100Cr0,9; OL100Cr1,5; OL100Cr1,5SiMn. Ngoaìi ra chuïng coìn

ûng cuûcaïn ren, ta rä, duûng cuûâo, pit täng vaìxi lanh båm cao

noï

äútiãúp theo chè troüng læåüng mäüt meït rayuûP45; P60...(tæång æïng mäùi meït ray nàûng 45 kG vaì60 kG). Ray

.5.5.Theïp chäúng maìi moìn cao : (theïp Hadfield)Loaûi theïp naìy chæïa caïc bon cao (0,90

âæåüc duìng laìm baìn ren, duaïp...8.5.4.Theïp âæåìng ray :

Laìloaûi theïp caïc bon cháút læåüng cao, våïi haìm læåüng caïc bon vaìmangan tæång âäúicao : 0,50÷0,80%C, 0,60÷1,00%Mn, læåüng phätpho vaìlæu huyình tháúp : 0,05%S,0,04%P. Viãût Nam chæa coïtiãu chuáøn cho theïp âæåìng ray, theo tiãu chuáøn cuía Nga

âæåüc kyïhiãûu bàòng chæîP (raytxnaia xtal) vaìstênh bàòng kilägam. Vê dhoíng coïthãøtáûn duûng âãølaìm caïc chi tiãút vaìduûng cuûkhaïc nhæ : âuûc, dao, nhêp, duûng cuû gia cäng gäù...8 ÷1,30%) vaìlæåüng mangan låïn

1,4 14,50%), täøchæïc laìaustenit, nhæng chäúng maìi moìn ráút cao khi laìm viãûc troüngiãöu kiãûn taíi troüng va âáûp maûnh, ma saït låïn vaìaïp læûc cao. Khi laìm viãûc trong âiãöu kiãûnãn seîxaíy ra hai hiãûn tæåüng sau :

-Maûng tinh thãøbë xä lãûch gáy ra biãún cæïng trãn låïp bãömàût.-Dæåïi taïc duûng cuía æïng suáút seîcoïchuyãøn biãún austenit thaình maïctenxit laìm tàng âäü æïng vaìtênh chäúng maìi moìn.

Âiãøm âàûc biãût cuía theïp naìy laìlåïp coïtênh chäúng maìi moìn cao luän täön taûi trãn bãö àût cuía noï. Chãútaûo chi tiãút cuía theïp chäúng maìi moìn cao bàòng phæång phaïp âuïc. Hiãûn

ûi chè coïmäüt maïc theïp : 130Mn13Â (Â - chè chãútaûo bàòng phæång phaïp âuïc).Cäng duûng : laìm xêch xe tàng, maïy keïo, haìm maïy nghiãön âaï, ràng gaìu xuïc, læåîi ben

aïy gaût, ghi ray....5.6.Dáy theïp caïc loaûi :

Dáy theïp âæåüc saín xuáút tæìnhaìmaïy luyãûn kim bàòng phæång phaïp keïo nguäüi. Cånh cuía dáy theïp phuûthuäüc vaìhaìm læåüng caïc bon vaìmæïc âäübiãún daûng. Dáy theïp coï

(1 0÷âtr

c mta m8

tê

150



haìm læåüng caïc bon tháúp thæåìng âæåüc traïng keîm duìng laìm dáy âiãn thoaûi vaìtrong sinhoaût. Dáy theïp coïhaìm læåüng caïc bon trung bçnh (0,50h ÷

151

0,70%C) duìng laìm caïc loìxooìn. Dáy theïp coïhaìm læåüng caïc bon cao, mæïc âäübiãún daûng låïn duìng laìm dáy caïp....6.THEÏP COÏCÄNG DUÛNG ÂÀÛC BIÃÛT :

.6.1.Theïp khäng rè :ræåìng khaïc nhau. Mäùi loaûi theïp khäng rè chè coï

: khi chiãöu sáu kim loaûi bë xám thæûc < 0,125 mm/nàm

üng cräm > 12,5%

tr8

8 Theïp khäng rè bao gäöm mäüt hoühåüp kim trãn cå såísàõt maìtênh cháút cå baín cuíachuïng laìchäúng àn moìn trong caïc mäi t

khaïnàng chäúng àn moìn trong mäüt säúmäi træåìng nháút âënh. Tênh chäúng àn moìn (âäübãönàn moìn) cuía theïp chia ra caïc cáúp sau :

Hçnh 8.1 - Aính hæåíng cuía âäübiãún daûng âãún âäübãön dáy theï p

-Tênh chäúng àn moìn cao

-Tênh chäúng àn moìn âaût yãu cáöu : khi chiãöu sáu xám thæûc : 0,125÷ 1,25 mm/nàm.-Tênh chäúng àn moìn yãúu (khäng âaût yãu cáöu) : khi âäüxám thæûc > 1,25mm/nàm. Nguyãn nhán cuía hiãûn tæåüng theïp bë rè laìdo àn moìn âiãûn hoaïvç trong theïp coïhai

pha våïi âiãûn thãúâiãûn cæûc khaïc nhau. Vç váûy nguyãn lyïchung âãøchãútaûo theïp khäng rè laì -Náng cao âiãûn thãúâiãûn cæûc cuía pherit vaìcaïcbit (hai pha cå baín trong theïp) lãn xáúp

xè nhau, laìm giaím doìng âiãûn àn moìn.-Laìm cho theïp coïtäøchæïc mäüt pha, våïi thaình pháön âäöng nháút (austenit, pherit).Âàûc âiãøm chung cuía caïc loaûi theïp khäng rè laì: haìm læåüng caïc bon tháúp (caìng tháúp

tênh chäúng àn moìn caìng täút) thaình pháön cräm vaìhåüp kim cao. Caïc loaûi theïp khäng rè

âãöu coïlæå



1-Th ï

rè pherit : ïc bon tháúp hån tæì0,08

eï p khäng rè hai pha (maïctenxit) : Laìloaûi theïp co 0,1÷-0,40%C vaì13%Cr våïi hai pha laìpherit vaìcaïc bêt cräm. Gäöm

caïc maïc sau : 12Cr13, 20Cr13, 30Cr13 vaì40Cr13. Nhoïm theïp náöy coïtênh chäúng ànmoìn cao trong khäng khê, næåïc säng, næåïc maïy vaìaxit HNO3. Cäng duûng : laìm âäö

trang sæïc, äúc vêt khäng rè, chi tiãút chëu nhiãût (<450O

C) duûng cuûmäø, äøbi chäúng àn moìn...2-Theï p khäng Laìloaûi theïp coïlæåüng ca ÷0,20%C våïi læåüng cräm ráút cao tæì

ãúu nung út hiãûn caïc pha doìn laìm cho tênh deío keïm âi. Nhoïm theïp

äúi

nhiãût âãún 900

17÷25%Cr, tênh chäúng àn moìn cao hån nhoïm trãn. Do váûy theïp chè coïmäüt pha laì pherit. Gäöm caïc maïc sau : 8Cr13, 12Cr17, 15Cr25Ti...Chuïng coïâàûc âiãøm laìnnoïng láu åícao hån 475OC seîxuánay sæíduûng âæåüc trong khê háûu biãøn, næåïc biãøn, mäi træåìng axit, cäng nghiãûp hoaïdáöu...3-Theï p khäng rè austenit :

Laìloaûi theïp coïlæåüng caïc bon ráút tháúp, læåüng cräm cao > 16÷18% vaìniken cao

≥6÷8%, täøchæïc mäüt pha laìaustenit. Âiãøn hçnh nháút laìhoü18.8 vaì18.9 (18%Cr vaì 8÷10%Ni). Gäöm caïc maïc theïp sau :12Cr18Ni9, 08Cr18Ni11, 08Cr18Ni10Ti,12Cr18Ni9Ti, 04Cr18Ni10...Âàûc âiãøm chung laì: tênh chäúng àn moìn cao, hoaìn toaìn äønâënh trong næåïc säng, næåïc biãøn, håi næåïc baîo hoaì, quaïnhiãût, dung dëch mu . Hoaìntoaìn äøn âënh trong HNO3 våïi moüi näöng âäü, trong H2SO4 nguäüi, trong HCl loaîng. Coïtênhdeío cao, cå tênh baío âaím. Cäng duûng : sæíduûng trong cäng nghiãûp saín xuáút axit, hoaïdáöuvaìthæûc pháøm, chi tiãút chëu ÷1000OC. Chuïng coïnhæå øm laìâàõt tiãön (do üc âiãlæåüng niken cao), khoïgia cäng càõt goüt (ráút deío) vaìtrong mäüt säútæåìng håüp bë àn moìntinh giåïi.

4-Theï p khäng rè hoaïbãön tiãút pha :Coïthaình pháön vaìtäøchæïc tæång tæûtheïp khäng rè austenit nhæng chæïa læåüng cräm vaì niken tháúp hån (13÷17%Cr, 4÷7%Ni), ngoaìi ra coìn coïAl, Cu, Mo...Täøchæïc laìaustenitnhæng khäng äøn âënh. Theïp naìy coïtênh cäng nghãûvaìcå tênh cao, dãùgia cäng biãún

hoaïbãön bàòng hoaïgiaìåínhiãût âäütháúp traïnh âæåücbiãún

: laìkhaínàng bãön hoaïhoüc åínhiãût âäücao, chäúng laûi viãûc

ûo thaình låïp vaíy äxyt vaìngàn caín sæûphaït triãøn cuía noï.-Coïtênh bãön noïng låïn : laìkhaínàng váût liãûu chëu âæåüc taíi troüng åínhiãût âäücao. åí

hiãût âäücao dæåïi taïc duûng cuía taíi troüng khäng âäøi nhoíhån giåïi haûn chaíy kim loaûi bëiãún daûng deío mäüt caïch cháûm chaûp theo thåìi gian vaìgoüi laìdaîo. Âaïnh giaïâäübãön cuíaeïp åínhiãût âäücao bàòng hai chè tiãu laìgiåïi haûn daîo vaìâäübãön daîo. Âäübãön daîo laìæïngáút gáy ra phaïhuyídaîo sau thåìi gian xaïc âënh taûi nhiãût âäüâaîcho (vê duû

daûng vaìcàõt goüt täút, coïthãøtiãún haìnhdaûng vaìäxy hoaï, coïtênh chäúng àn moìn cao tæång âæång hoü18.8. Thæåìng laìm kãút

cáúu maïy bay.8.6.2.Theïp bãön noïng :

Theïp bãö ìn noïng laìloaûi theïp coïkhaínàng chëu taíi troüng láu daìi åítrãn 500OC âæåüc sæí

duûng trong caïc lénh væûc nhæ : näöi håi, âäüng cå phaín læûc, tua bin khê, tãn læía...1-Yãu cáöu cuía theï p bãön noïng :-Coïtênh äøn âënh noïng cao

ta nbthsu σ b/1000=

50MN/m2

taûi 850O

C). Giåïi haûn daîo cáön thiãút âãøcoïâäübiãún daûng xaïc âënh (vê duû0,2%),2

152



sau thåìi gian thæíáún âënh (vi duû1000h) taûi nhiãût âäüâaîcho (vê duû σ 0,2/1000= 170 N/m2).-Theï p laìm xu pap xaí:

Xu païp xaítrong âäüng cå âäút trong laìm viãûc trong âiãöu kiãûn taíi troüng cao, maìi moìn

aìva âáûp låïn, bë àn moìn do khê chaïy, chëu nhiãût âäü650

M2

v ÷700O

C. Âãølaìm xu païp xaítauìng loaûi theïp coïcaïc bon trung bçnh (0,35d ÷0,50%), chæïa cräm cao (9,00 10,00%) vaì % Si. Dæåïi taïc duûng cuía nhiãût âäücao tao ra äxyt Cr2O3, SiO2 bãön sêt chàût chäúng ànoìn hoaïhoüc. Caïc maïc theïp thæåìng duìng : 40Cr9Si2, 40Cr10Si2Mo, 30Cr13Ni7Si2,

45Cr14Ni14W2Mo.3-Theï p l öi håi vaìtua bin håi :

Caïc näöi håi vaìtua bin håi taûi caïc nhaìmaïy nhiãût âiãûn thæåìng laìm viãûc åínhiãût âäü 540OC v ïp suáút 250 at hay 560OC vaìaïp suáút 160 at. Âãøâaím baío tuäøi thoüláu daìi (âãún100 000 h) ta phaíi sæíduûng caïc theïp phuìhåüp.

Våïi nhiãût âäünhoíhån 450O

C coïthãøduìng CT34, CT38, C15, C20 laìm näöi håi. äúngquaïnung håi, äúng dáùn håi (540

÷2m

aìm nä

aìa

÷560OC) sæíduûng maïc : 12CrMo, 12CrMoV. Caïnh tuabin håi duìng theïp : 15Cr12WNiMoV, 15Cr11MoV. Våïi näöi håi aïp suáút siãu cao duìngloaûi the 9Cr14Ni19W2NbB. ïp

153



Hçnh 9.1 - Så âäötiãûn (a) vaìså âäömàût càõt khi tiãûn1)Phäi; 2)Phoi; 3)Raînh loîm; 4)Dao; 5)Màût træåïc; 6)Màût sau

CHÆÅNG 9 : THEÏP DUÛNG CUÛ

Theïp duûng cuûlaìloaûi âæåüc sæíduûng âãøchãútaûo caïc duûng cuûcàõt goüt, biãún daûng kimaûi vaìduûng cuûâo. Tuy säúlæåüng duûng cuûkhäng nhiãöu làõm nhæng chuïng coïvai troì uyãút âënh âãún nàng suáút, cháút læåüng vaìgiaïthaình cuía saín pháøm cå khê. Viãûc chuáøn bëuûng cuû c vaìo saín xuáút.

9.1.

iãûn ráút nàûng nãö.Ta khaío saït âiãöu

ûu coïâäücæïng trãn dæåïi 200HB. Khi càõt theïp

-Tên

loqd luän luän phaíi âi træåïc vaìphaíi hoaìn thiãûn triãût âãøtræåïc khi bæåï

ÌHÅÜP KIM LAÌM DUÛNG CUÛCÀÕT 9.1.THEÏP VA1.-Âiãöu kiãûn laìm viãûc vaìyãu cáöu :

1-Âiãöu kiãûn laìm viãûc : Nhçn chung duûng cuûcàõt goüt laìm viãûc trong âiãöu k

kiãûn laìm viãûc cuía dao tiãûn, laìduûng cuûcàõt âiãøn hçnh.-Âãøtaûo phoi læåîi càõt phaíi chëu aïp læûc låïn vaìsinh cäng cå hoüc låïn âãøphaïhuyíkim

loaûi-Dao bë maìi saït maûnh : màût træåïc våïi phoi, màût sau våïi phäi. Sau mäüt thåìi gian nháút

âënh hai màût naìy bë maìi moìn maûnh, khoaíng caïch heûp laûi, læåîi càõt bë gaîy vaìdao bë cuìn,phaíi maìi laûi måïi duìng âæåüc.

-Cäng taïch phoi vaìmaìi saït biãún thaình nhiãût, pháön låïn táûp trung åímuîi dao laìm choâäücæïng giaím âi nhanh choïng, laìm xáúu khaínàng càõt goüt.

2-Yãu cáöu : Xuáút phaït tæìâiãöu kiãûn laìm viãûc theïp laìm duûng cuûcàõt coïcaïc yãu cáöu sau âáy-Coïâäücæïng cao≥ 60HRC våïi váût liã

im bãön noïng phaíi cao hån 65HRC.khäng rè hay håüp kh chäúng maìi moìn cao âãøhaûn chãútaûo thaình raînh loîm trãn màût træåïc cuía dao. Âäü

cæïng caìng cao tênh chäúng maìi moìn caìng låïn, khi âäücæïng cao hån 60HRC cæïtàng lãnmäüt âån vë tênh chäúng maìi moìn tàng 25-30%. Våïi cuìng giaïtrë âäücæïng thç tênh chäúngmaìi moìn phuûthuäüc vaìo læåüng caïc bit dæ, caïc bêt dæ caìng nhiãöu tênh chäúng maìi moìncaìng cao.

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156

-Cräm :coïtrong moüi loaûi theïp gioïvåïi säúlæåüng giäúng nhau khoaíng 4%(3,8 4,40%) coïtaïc duûng náng cao âäütháúm täi. Do täøng læåüng Cr + W + Mo cao nãntheïp gioïcoïkhaínàng tæûtäi vaìtäi tháúu våïi tiãút diãûn báút kyì.

-Vonfram : laìnguyãn täúhåüp kim quan troüng nháút vaìchiãúm säúlæåüng låïn nháút trong

theïp gioï(6 18%) coïtaïc duûng náng cao tênh cæïng noïng. Caïc bit vonfram hoaìtan vaìoaustenit khi nung nãn sau khi täi maïctenxit chæïa nhiãöu vonfram. Caïc bit naìy chè tiãút rakhoí ïctenxit åí560 570OC nãn duy trç âäücæïng sau khi täi âãún 600OC.

d-Mälipâen : duìng âãøthay thãúvonfram do taïc duûng tæång tæûvonfram, noïcoïthãø thay thãúvonfram theo tyílãûnguyãn tæí1/1 nhæng khäúi læåüng riãng nhoíhån (10,3 g/cm3)so v 3) nãn 1%Mo thay thãúâæåüc 2%W laìm cho giaïthaình tháúp.

-Vanaâi : laìnguyãn täútaûo thaình caïc bit ráút maûnh. Caïcbit vanaâi êt hoaìtan vaìoaustenit khi nung noïng, noïåídaûng nhoímën, ráút cæïng vaìphán taïn nãn giæîâæåüc haût nhoí khi nung noïng vaìnáng cao tênh chäúng maìi moìn. Tyílãûsæíduûng trong theïp gioïtæì1

b÷

c

÷

i ma ÷

åïi vonfram (19,3 g/cme

÷2%

khäng nãn duìng quaï5% vç ráút khoïmaìi nhàôn. ìnguyãn täúkhäng taûo thaình caïcbit, noïhoaìtan vaìo sàõt taûo thaình dungdëch

f-Cäban : laràõn. Læåüng chæïa cuía noïtæì5÷10% goïp pháön náng cao tênh cæïng noïng, væåüt quaï

giåïi haûn naìy laìm cho theïp bë doìn maìkhäng náng cao thãm tênh cæïng noïng.2-Täøchæïc tãúvi :

Laìloaûi theïp håüp kim cao (10÷20%) vaìcaïc bon cao nãn åítraûng thaïi sau khi âuïc laì theïp lãâãburit, chæïa nhiãöu caïc bit dæåïi daûng cuìng tinh lãâãburit hçnh xæång caïráút cæïngvaìd ìn. Vç váûy phaíi tiãún haình caïn, reìn våïi læåüng eïp låïn âãølaìm nhoímën caïc bêt vaìuí khäng hoaìn toaìn 840÷860

oOC âaût âäücæïng 241÷269HB måïi tiãún haình càõt goüt âæåüc.

Hçnh 9.2 - Täøchæïc tãúvi theï p gioï a)Sau khi âuïcb)Sau khi caïn reìnc)Sau khi täi ram

a) b)

c)



3-Nhiãût luyãûn :Tiãún haình täi vaìram âãønáng cao âäücæïng, tênh chäúng maìi moìn vaìtênh cæïng noïng.

hiãût âäütäi cuía caïc loaûi theïp gioïnoïi chung xáúp xè 1300OC våïi sai säúheûp ( 10OC).häng nung noïng cao hån hay tháúp hån vç nhæîng lyïdo sau âáy :

-Khi nung tháúp hån austenit chæa baîo hoaìâuíW âãønáng cao tênh cæïng noïng : khiung âãún AC1 (

N ±K

n ≈850OC) måïi coïchuyãøn biãún peclit thaình austenit. Täi åínhiãût âäü 5 900OC theïp coïâäücæïng tháúp khoaíng 458 0÷ ÷50HRC, khäng âuícàõt goüt âæåüc. Khi nánghiãût âäülãn cao hån caïcbit håüp kim bàõt âáöu hoaìtan caìng nhiãöu vaìo austenit laìm cho noï aìng giaìu nguyãn täúhåüp kim. Tåïi 1000OC âaîbaîo hoaìCr23C6, Fe3W3C chè bàõt âáöu hoaì n maûnh åínhiãût âäü1150OC, âãún gáön 1300OC austenit cuîng chè hoaìtan âæåüc 8%W. Caïcit VC háöu nhæ khäng hoaìtan vaìo austenit. Nguyãn lyïchung khi choün nhiãût âäütäi laì ûn læåüng nhiãût âäücao âãøaustenit chæïa nhiãöu vonfram nháút âãømaïctenxit coïtênh cæïngoïng cao nháút, caïc bit VC chæa hoaìtan giæîcho haût nhoí, náng cao tênh chäúng maìi moìn.

-Nãúu nung noïng cao hån quy âënh caïc bit hoaìtan nhiãöu, haût phaït triãøn maûnh laìmchaíy biãn giåïi haût.

nctabtán

theïp gioìn, trong mäüt säútræåìng håüp bëSau khi täi täøchæïc theïp gioïgäöm maïctenxit giaìu vonfram, austenit dæ (30%) vaìcaïc

bêt dæ (15÷20%) âäücæïng 61÷63 HRC chæa âaût âæåüc cao nháút vç váûy phaíi tiãún haìnhram tiãúp theo.

Tiãún haình ram theïp gioïba láön, nhiãût âäü560OC, mäùi láön giæînhiãût m

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äüt giåì. Taûi nhiãûtonfram Fe3W3C nhoímën bàõt âáöu tiãút ra laìm maõc ten xit ngheìo

ïng tàng lãn. Nãúu tiãún haình gia cäng laûnh

maïc ten xêt ram, austenit dæ (5%), caïc bêt dæ

âäünung noïng caïcbit vnguyãn täúhåüp kim, náng cao âiãøm Mâ lãn vaìlaìm giaím æïng suáút nãn austenit dæ måïichuyãøn biãún thaình maïc ten xit ram laìm âäücæ

thç chè ram mäüt láön. Täøchæïc sau khi ram :(15÷20%), âäücæïng âaût 63÷65 HRC. Âãønáng cao âäücæïng cho theïp gioïcoïthãøtiãúnhaình tháúm caïc bon - nitå âäücæïng âaût 70 HRC nhæng håi bë doìn.

Hçnh 9.3- Quy trçnh nhiãût luyãûn kãút thuïc theï p gioï80w18Cr4VMo



4-Caïc loaûi theï p gioïvaìcäng duûng : Caïc maïc theïp gioïthäng duûng gäöm : 75W18V; 90W9V2; 140W9V5; 90W18V2;

90W18Co5V2; 95W9Co10V2...Cäng duûng : theïp gioïâæåüc sæíduûng ráút räüng raîi laìm caïcduûng cuûcàõt goüt låïn, hçnh daïng phæïc taûp, âiãöu kiãûn laìm viãûc nàûng nãövaìcoïnàng suáút cao,

äöm caïc loüa cacbit : caïcá

tuäøi thoülåïn nhæ : dao phay, doa, chuäút, xoüc, muîi khoan, dao tiãûn, baìo...9.1.4.Håüp kim cæïng :Laìloaûi váût liãûu laìm duûng cuûcàõt goüt coïtênh cæïng noïng cao nháút âãún 800÷10000C,

täúc âäücàõt goüt coïthãøâaût haìng tràm m/phuït.1-Thaình pháön hoïa hoüc vaìcaïch chãútaûo :a-Thaình pháön hoïa hoüc : Thaình pháön chuíyãúu cuía håüp kim cæïng gbit vonfram titan, tantan vaìkim loaûi co ban laìm ch út dênh kãút. Tênh cæïng noïng cao vaì täúc âäücàõt goüt låïn laìdo baín cháút cuía nhæîng loaûi caïc bit noïi trãn.b-Caïch chãútaûo : Håüp kim cæïng âæåüc chãútaûo bàòng luyãûn kim bäüt. Taûo caïc bêt vonfram,

ti tan vaìtan tan sau âoïnghiãön nhoíâãún cåîhaût 0,10÷5µ m. Cä ban cuîng âæåüc nghiãönæ trãn. Träün bäüt caïc bit vaìcä ban theo tyílãûquy âënh vaìkhuáúy âaío

b-N

0% træìâi täøng caïc tyílãûtrãn.o, 15%TiC vaì79%WC

ïn ìng täút. Do chãútaûo bàòng

ãøcoïgraphit vç seîtaûo ra caïc âiãøm mãöm.

nhoívåïi cåîhaût nhtrong nhiãöu giåìâãølaìm âäöng âãöu thaình pháön. EÏp thaình hçnh saín pháøm vaìthiãu kãút åí 14500C âãøcä ban chaíy ra dênh kãút caïc pháön tæíbäüt caïc bit våïi nhau.2-Phán loaûi vaìkyïhiãûu :

Dæûa vaìo säúlæåüng caïc bit ta phán håüp kim cæïng ra laìm ba nhoïm : nhoïm mäüt caïc bit,hai caïc bit vaìba caïc bit.a-Nhoïm mäüt caïc bit : Gäöm coïWC vaìCo. Kyïhiãûu : WCCo3, WCCo4, WCCo6,WCCo8, WCCo10. Trong âoïsäúâæïng sau Co chè læåüng chæïa cuía noïtheo pháön tràm,

læåüng WC bàòng 100% træìâi læåüng Co.Vê duû: WCCo8 gäöm coï: 8%Co vaì92%WChoïm hai caïc bit : Gäöm WC, TiC vaìCo. Kyïhiãûu : WCTiC30Co4, WCTiC15Co6

WCTiC5Co10... säúâæïng sau Co vaìTiC chè læåüng chæïa cuía chuïng theo pháön tràm.Læåüng WC bàòng 10

Vê duû: WCTiC15Co6 gäöm coï: 6%Cc-Nhoïm ba caïcbit : Gäöm WC, TiC, TaC vaìCo. Kyïhiãûu : WCTTC7Co12,WCTTC10Co8, WCTTC20Co9...Säúâæïng sau Co vaìTTC chè læåüng chæïa cuía Co vaìTiC+TaC theo pháön tràm (muäún tçm tyílãûcuía mäùi loaûi phaíi tra baíng). TyílãûWC bàòng 100%

træìâi täøng caïc tyílãûtrãn.Vê duû: WCTTC17Co12 gäöm coï: 12%Co, 17%(TiC+TaC) vaì71%WC3-Täøchæcïvaìcå tênh :a-Täøchæïc : Täøchæïc cuía håüp kim cæïng gäöm caïc haût âa caûnh sa g nàòm trãn nãön täúi laìCo.Yãu cáöu chung laìhaût caìng nhoímën vaìcaìng phán bäúâãöu caluyãûn kim bäüt nãn bao giåìcuîng coïräùxäúp, nhæng khäng âæåüc quaï2%. Trong quaïtrçnhtaûo caïc bit khäng âæåüc âb-Cå tênh : Håüp kim cæïng coïâäücæïng ráút cao tæì82÷90HRA (70÷75HRC), tênh chäúngmaìi moìn ráút cao, tênh cæïng noïng låïn nhæng khaïdoìn. Våïi cuìng læåüng cäban nhæ nhau thç

üc xem laìcaìng täút. Âãøkãút håüp út nháút ta thæåìng duìng læåüng cäban khoaíng 6-8%.säúlæåüng caïc bit caìng nhiãöu cå tênh seîcaìng cao lãn vaìâæågiæîa âäücæïng vaìtênh, doìn tä

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4-C ïng âæåüc sæíduûng ngaìy caìng nhiãöu âãølaìm duûng cuûcàõt goüt vaìkhuän dáûp.

oüt hçnh daïng âån giaín vaì

ût keïm chè khoaíng 50% cuía rheïp.CUÛBIÃÚN DAÛNG NGUÄÜI (KHUÄN DÁÛP NGUÄÜI) :

hæïc gia cäng ráút phäøbiãún

hëu aïp læûc låïn ra, khuän dáûp ïc låïn khäng taûo

pho

äng duûng : Håüp kim cæ

Do âäücæïng vaìtênh cæïng noïng ráút cao nãn vãöphæång diãûn càõt goüt thç hiãûu quaísæíduûngvonfram trong håüp kim cæïng cao hån theïp gioïkhoaíng 10 láön.

Håüp kim cæïng âæåüc sæíduûng laìm caïc loaûi duûng cuûcàõt gnhoí, thæåìng åídaûng táúm moíng nhæ dao tiãûn, dao baìo. Ngoaìi ra noïcoìn duìng laìm khuändáûp, khuän keïo coïkêch thæåïc nhoí, muîi khoan âáút, âaï...

So våïi theïp duûng cuû, håüp kim cæïng coïtênh doìn cao hån, khäng chëu âæåüc va âáûp vaì taíi troüng âäüng, tênh dáùn nhiã9.2.THEÏP LAÌM DUÛNG

Laìloaûi theïp laìm duûng cuûbiãún daûng deío kim loaûi åínhiãût âäünhoíhån nhiãût âäükãúttinh laûi (thäng duûng nháút laìåínhiãût âäüthæåìng). Âáy laìhçnh tcho nàng suáút cao.

9.2.1.-Âiãöu kiãûn laìm viãûc vaìyãu cáöu :Duûng cuûbiãún daûng nguäüi maìâiãøn hçnh laìkhuän dáûp nguäüi coïâiãöu kiãûn laìm viãûcgáön giäúng duûng cuûcàõt nhæng coïâàûc âiãøm khaïc hån. Ngoaìi ccoìn chëu æïng suáút uäún, læûc va âáûp vaìma saït maûnh. Do diãûn têch tiãúp xu

i nãn khuän dáûp nguäüi thæåìng bë noïng lãn khoaíng 200÷250OC khi laìm viãûc. Våïiâiãöu kiãûn laìm viãûc nhæ trãn váût liãûu khuän phaíi âaût âæåüc caïc yãu cáöu sau :

âäüc-Coïâäücæïng cao : do tiãún haình biãún daûng kim loaûi åítraûng thaïi nguäüi nãn váût liãûu coï æïng låïn. Tuyìtheo váût liãûu âem dáûp âäücæïng khuän tæì58÷62 HRC, khäng nãn cao

hån giåïi haûn naìy vç laìm khuän bë doìn, dãùæït meíkhi laìm viãûc.

-Tênh chäúng maìi moìn låïn, âa

s

ím baío haìng vaûn, chuûc vaûn saín pháøm maìkêch thæåïcâãøchëu âæåüc taíi troüng låïn vaìva âáûp. Våïi caïc khuän coï

ûn. ût luyãûn :

1-Tha

æåüng caïc bon seîgiaím xuäúng cåî0,40 0,60%. Khi yãu

khuän khäng thay âäøi.-Âäüdeío vaìâäüdai baoíâaím :

kêch thæåïc låïn cáön thãm yãu cáöu âä tháúm täi cao vaìêt biãún daûng khi nhiãût luyã9.2.2.Âàûc âiãøm vãöthaình pháön hoaïhoüc vaìnhiã

aình pháön hoaïhoüc : Âãøâaím baío c ïc yãu cáöu trãn theïp laìm khuän dáûp nguäüi phaíi coïthaình pháön hoaïhoüc

håüp lyï.-Caïc bon : læåüng caïc bon cao trãn dæåïi 1% âaím baío âäücæïng cao, tênh chäúng maìi

moìn låïn. Khi chëu va âáûp maûnh l ÷cáöu chäúng maìi moìn tháût cao læåüng caïc bon âãún 1,50÷2,00%-Nguyãn täúhåüp kim : thaình pháön håüp kim phuûthuäüc vaìo hçnh daûng, kêch thæåïc,

tênh chäúng maìi moìn vaìâäütháúm täi. Âãønáng cao âäütháúm täi duìng caïc nguyãn täúcräm,äùi loaûi). Âãønáng cao tênh chäúng maìi moìn phaíi

%2-C

hi täi chuïyïláúy nhiãût âäücao hån so våïi dao càõ ït tæì20 40OC âãø

m1-Theï p laìm khuän beï (chiãöu daì y thaình khuän nhoíhån 75mm):

mangan, silic, vonfram (khoaíng 1% mduìng læåüng cräm âãún 12

hãúâäünhiãût luyãûn : Täi vaìram tháúp. K ÷

austenit âäöng nháút hån. Khi ram cuîng choün nhiãût âäücao hån.

9.2.3.Theïp laì khuän dáûp nguäüi :

159



Ta sæíduûng maïc theïp CD100-CD120 laìm caïc khuän beï, hçnh daïng âån giaín, chëu taíitroüng nhoí, âäücæïng cao, tênh chäúng maìi moìn tháúp. 2-Theï p laìm khuän trung bçnh (chiãöu daì y thaình khuän 75÷100 mm):

Âãølaìm khuän trung bçnh hay khuän beï, hçnh daïng phæïc taûp, chëu taíi troüng låïn ta

WMn, 10CrWSiMn. ïn àûng vaìchëu maìi moìn låïn ta duìng loaûi theïp chæïa

duìng caïc theïp håüp kim tháúp : 100Cr, 100Cr3-Theï p laìm khuän låïn vaìchäúng maìi moìn cao(chiãöu daì y thaình khuän 200÷300 mm):Âãølaìm caïc khuän lå , chëu taíi n

12%Cr vaìlæåüng caïc bon ráút cao (1,50÷2,00%) : 200Cr12, 150Cr12Mo, 130Cr12V. Nhoïm theïp naìy coïâàûc âiãøm :

-Âäütháúm täi låïn : täi trong dáöu chiãöu sáu täi âaût 150÷200 mm, do âoïâaím baío âäü ãön,

ïc nhau.b âäücæïng cao khi khuän låïn.

-Coïthãøaïp duûng nhiãöu chãúâäütäi vaìram âãøâaût âæåüc yãu cáöu kha4-Theï p laìm khuän chëu taíi troüng va âáû p :

Våïi caïc khuän dáûp chëu va âáûp låïn ta duìng loaûi theïp chæïa caïc bon trung bçnh vaì læåüng håüp kim 3÷5% âãøâaím baío âäüdai. Gäöm caïc maïc sau : 40CrW2Si, 50CrW2Si,

hãútaûo baïn thaình pháøm vaìphäikhê thæåìng duìng nháút laìcaïc loaûi khuän reìn, eïp ,keïo

9.3.

ä dáûp nguäüi :bë nung

h ng thæåìng xuyãn, liãn tuûc. ío cao, do váûy khuän

noïng thæåìng coïkêch thæåïc låïn, chëu taíi troüng låïn âãún haìng

ä üc caïc yãu cáöu trãn theïp laìm duûng cuûbiãún daûng noïng coïcaïc âàûc âiãøm sau

trung bçnh trong khoaíng tæì0,30 0,50% tuyìtheotæìng loaûi khuän.

60Cr2Si, 40CrSi, 60CrSi.Hiãûn taûi coïxu hæåïng sæíduûng håüp kim cæïng laìm caïc khuän dáûp nguäüi coïkêch thæåïc

nhoí, âaût hiãûu quaícao hån theïp.9.3.THEÏP LAÌM DUÛNG CUÛBIÃÚN DAÛNG NOÏNG (KHUÄN DÁÛP NOÏNG) :

Biãún daûng noïng laìhçnh thæïc gia cäng chuíyãúu âãøctrong saín xuáút cå khê. Trong cå

1.Âiãöu kiãûn laìm viãûc vaìyãu cáöu :

1-Âiãöu kiãûn laìm viãûc :Duûng cuûbiãún daûng noïng (maìâiãøn hçnh laìkhuän dáûp) coïâiãöu kiãûn laìm viãûc khaïchån khu n

-Duûng cuû(khuän) luän tiãúp xuïc våïi phäi noïng tåïi 1000OC, do váûy chuïngnoïng âãún 500÷700OC n æng khä

-Do âæåüc nung noïng âãún nhiãût âäücao nãn phäi theïp coïtênh dekhäng cáön âäücæïng cao nhâuûng cuûbiãún daûng nguäüi.

-Duûng cuûbiãún daûngtràm haìng nghçn táún.

2-Yãu cáöu cuía duûng cuûbiãún daûng noïng :-Âäübãön vaìâäüdai cao, âäücæïng væìa phaíi âãøchëu âæåüc taíi låïn vaìva âáûp, âäücæïngkhoaíng 350÷450 HB (35÷46 HRC).

-Tênh chäúng maìi moìn cao âaím baío taûo ra haìng nghçn haìng vaûn saín pháøm. Do laìmviãûc åínhiãût âäücao nàng suáút cuía duûng cuûbiãún daûng noïng tháúp hån biãún daûng nguäüi âãúnkhoaíng láön.

-Tênh chëu nhiãût âäücao vaìchäúng moíi nhiãût låïn.9.3.2.Âàûc âiãøm vãöthaình pháön hoaïhoüc vaìchãúâ ünhiãût luyãûn:

Âãøâaût âæå

-Caïc bon : haìm læåüng caïc bon ÷

160



-Thaình pháön håüp kim : coïhaìm læåüng phuìhåüp âãøâaím baío tênh täi tháúu cå tênh âäöngnháút vaìtênh chëu noïng. Âãønáng cao âäütháúm täi sæíduûng cräm, niken. Náng cao âäü tháúm täi vaìchëu noïng phaíi duìng âãún 8÷10% W.

ìn :

öu våïi kêch thæåïc 400 x 300 x 300 mm.

-Chãúâäünhiãût luyãûn : gäöm täi vaìram trung bçnh âãønháûn âæåüc täøchæïc trästit ram coï

âäücæïng, âäübãön, âäüdai phuìhåüp våïi âiãöu kiãûn laìm viãûc.9.3.3.Theï p laìm khuän reCaïc khuän reìn thæåìng coïkêch thæåïc låïn, chëu taíi troüng cao vaìva âáûp, bë nung noïng

êt (500÷550oC) do thåìi gian tiãúp xuïc våïi phäi ngàõn. Thæåìng duìng caïc maïc sau :50CrNiMo, 50CrNiW, 50CrNiSiW, 50CrNiTi, 50CrMnMo. Nhoïm theïp naìy coïâàûcâiãøm :

50CrNiMo, caïc maïc coìn laûi duìng khi

u hån våïi phäi), chëu aïp suáút cao nhæng

-Tênh tháúm täi cao, täi tháúu trong dá-Täi vaìram tæì500÷600OC.-Âäücæïng pháön âuäi nãn tháúp hån pháön laìm viãûc tæì5-10 HRC.

Våïi buïa reìn coïtroüng læåüng > 3 táún thæåìng duìngtroüng læåüng buïa < 3 táún.9.3.4.Theï p laìm khuän eï p chaí y (keïo,chäön, eï p) :

Khaïc våïi khuän reìn, theïp laìm khuän chäön, eïp noïng (eïp chaíy) coïkêch thæåïc beïhånnhæng laûi chëu nhiãût âäücao hån ( do tiãúp xuïc látaíi troüng va âáûp nhoí. Do nhiãût âäübãömàût khaïcao âãún 60÷700OC nãn phaíi duìng loaûitheïp håüp kim cao (khoaíng 10%) bàòng cräm vaìvonfram. Læåüng caïc bon tæì0,30÷0,50%. Ngoaìi ra coìn duìng vanaâi (1%) âãønáng cao tênh chäúng maìi moìn vaìgiæîcho haût nhoí,molipâen (1%) âãønáng cao âäütháúm täi. Caïc maïc theï ìng duìng laì

äücæïng vaìtênh chäúng maìi moìn cho bãömàût

p thæå : 30Cr2W8V,

30Cr2W8, 40Cr5W2VSi. Âãønáng cao thãm âkhuän eïp ta tháúm caïc bon - nitå åínhiãût âäü500÷600OC (cáön læu yïphaíi tháúm tháúp hånnhiãût âäüram)9.4.THEÏP LAÌM DUÛNG CUÛÂO :

Trong saín xuáút cå khê thæåìng sæíduûng caïc duûng cuûâo coïcaïc cáúp chênh xaïc khaïc

:Caïc duûng cuûâo thæåìng xuyãn tiãúp xuïc, coüsaït våïi chi tiãút gia cäng nã dãùbë maìi

moìn, biã daûng laìm sai lãûch kãút quaíâo. Do váûy theïp laìm duûng cuûâo phaíi coïcaïc yãu

cáöu sau âáy :-Âä æïng vaìtênh chäúng maìi moìn cao 63

nhau : panme, thæåïc càûp, dæåîng, calip, thæåïc âo âäüdaìi ...9.4.1.Âiãöu kiãûn laìm viãûc vaìyãu cáöu

ún

üc ÷65 HRC âãøâaím baío khäng bë hay êt bëmaìi moìn taûi pháön laìm viãûc, giæîâæåüc âäüchênh xaïc trong suäút thåìi gian laìm viãûc láu daìi.

-Kêch thæåïc äøn âënh : kêch thæåïc khäng thay âäøi hay ráút êt thay âäøi trong suäút thåìigian laìm viãûc (haìng chuûc nàm), cáön læu yïhai chè tiãu sau :

+Hã äúgiaîn nåínhiãût nhoí.+Sæ øn âënh cuía täøchæïc åítraûng thaïi laìm viãûc laìláu daìi-Âä hàôn boïng bãömàût cao khi maìi (âãún cáúp 14) vaìêt biãún daûng khi nhiãût luyãûn.

9.4.2.Th ìm duûng cuûâo cáúp chênh xaïc cao :

Âãøâaût âæåüc âäücæïng vaìtênh chäúng maìi moìn cao phaíi coïhaìm læåüng caïc bon 1%.Duìng ca nguyãn täúhåüp kim cräm vaìmangan (khoaíng 1% mäùi loaûi) âãønáng cao âäü

ûs ûä üneïp la

ïc

161



tháúm täi, êt biãún daûng. Mangan coïtaïc duûng laìm tàng thãm austenit dæ âãún mæïc âäüthêchhåüp âãøcho kêch thæåïc háöu nhæ khäng thay âäøi.

Âãøä ïc sau khi täi tiãún haình hoaïgiaì(ram åínhiãût âäütháúp hån150OC) âãønháûn âæåüc täøchæïc mactenxit täi coïâäücæïng vaìtênh chäúng maìi moìn cao, âaût

âäüboïng cao khi maìi vaìhãûsäúgiaîn nåínhiãût ráút nhoí10-

5

øn âënh kêch thæå

÷10-6

/O

C. Caïc maïc theïp thängduûng : 100Cr, 100CrWMn, 140CrMn...9.4.3.Th ìm cuûâo cáúp chênh xaïc tháúp :

Caïc loaûi duûng cuûâo cáúp chênh xaïc tháúp chè yãu cáöu bãömàût laìm viãûc coïtênh chäúngmaìi moìn cao laìâuído váûy ta coïthãøduìng caïc oaûi theïp sau âáy :

-Th caïc bon tháúp : %C

eï ïp la

eïp ≤ 0,25% qua tháúm caïc bon, täi vaìram tháúp : C15, C20,BCT38..

-Th caïc bon trung bçnh : C45, C50, C55 täi bãömàût vaìram tháúp-Th 38CrMoAlA : tháúm ni tå.

.eïpeïp

162



CHÆÅNG 10 : KIM LOAÛI VAÌHÅÜP KIM MAÌU

Trong chæång naìy ta seînghiãn cæïu caïc håüp kim khäng phaíi trãn cå såísàõt âoïlaìcaïcloaûi maìu chiãúm säúlæåüng låïn trong caïc nguyãn täúkim

1-Nhäm

khäúi læåü

öng nhæng khäúi læåüng riãng chæa âãún 1/3 âäöng thç khi trong cuìng âiãöu kiãûn laìm ûbàòng mäüt næía dáy âäöng vaìbë nung noïng êt hån.

-Tênh deío ráút cao : ráút dãùbiãún daûng deío khi keïo såüi, dáy, daït thaình táúm, bàng, laï,maìng, eïp thaình caïc thanh daìi coïbiãn daûng phæïc taûp.

-Nhiãût âäünoïng chaíy tháúp (657OC).-Âä ãön, âäücæïng tháúp.Caïc loaûi nhäm nguyãn cháút âæåüc kyïhiãûu theo TCVN nhæ sau : âæïng âáöu laìkyïhiãûu

hoaïhoüc cuía nhäm, tiãúp sau âoïlaìsäúchè haìm læåüng nhäm.Vê duû: Al 99,999 chæïa 99,999%Al

Al 99,98 chæïa 99,98%Al.2-Phán loaûi håü p kim nhäm :

Trong kyîthuáût háöu nhæ khäng sæíduûng nhäm nguyãn cháút maìchuíyãøæ duûng håüpkim nhäm. Håüp kim nhäm âæåüc phán ra laìm hai nhoïm : håüp kim nhäm âuïc vaìhåüp kimnhäm bi ûng.a-Håüp kim nhäm biãún daûng : laìcaïc håüp kim chæïa mäüt læåüng êt caïc nguyãn täúhåüp kimcoïthaình pháön nàòm bãn traïi âiãøm b trãn giaín âäöpha. Âãøsaín xuáút caïc saín pháøm tæìnhoïmhåüp kim naìy ngæåìi ta duìng phæång phaïp biãún daûng. Chuïng âæåüc chia ra laìm hai phánnhoïm nhoí: khäng hoïa bãön âæåüc bàòng nhiãût luyãûn vaìhoïa bãön âæåüc bàòng nhiãût luyãûn.

åüp kim nhäm biãún daûng khäng hoïa bãön âæåüc bàòng nhiãût luyãûn : gäöm caïc håüpkim coïthaình pháön nàòm bãn traïi âiãøm a. Caïc håüp kim naìy coïtäøchæïc laìdung dëch ràõn åí moüi nhiã âäü, khäng coïchuyãøn biãún pha nãn khäng thãøhoïa bãön âæåüc bàòng nhiãût luyãûn.Muäún ho bãön chuïng chè duy nháút bàòng biãún daûng nguäüi.

håüp kim maìu. Nhæ âaîbiãút kimloaûi. Tuy nhiãn åíâáy ta chè khaío saït caïc kim loaûi maìu thäng duûng nháút : nhäm, âäöng.keîm, magiã, titan...10.1.NHÄM VAÌHÅÜP KIM NHÄM :

Vãöphæång diãûn saín xuáút vaìsæíduûng thç nhäm vaìhåüp kim cuía noïchiãúm vë trê thæï hai sau theïp. Váût liãûu naìy coïcaïc tênh cháút ráút phuìhåüp våïi nhiãöu cäng duûng khaïc nhau,trong mäüt säútræåìng håüp âem laûi hiãûu quaíkinh tãúlåïn vaìkhäng thãøthay thãúâæåüc.10.1.1.Khaïi niãûm vaìphán loaûi :mmmmm

nguyãn cháút : Nhäm laìnguyãn täúcoïmaûng tinh thãøláûp phæång tám màût, coïmaìu saïng baûc. Nhäm

coïcaïc âàûc âiãøm sau :-Khäúi læåüng riãng nhoí(2,70 g/cm3) : chè bàòng khoaíng 1/3 theïp. Do váûy laìm giaím

ng kãút cáúu, chi tiãút, âæåüc sæíduûng räüng raîi trong haìng khäng, váûn taíi...-Coïtênh chäúng àn moìn nháút âënh trong khê quyãøn : do luän coïlåïp maìng äxyt

(Al2O3) sêt chàût trãn bãömàût coïtênh baío vãûcao.-Coïtênh dáùn âiãûn cao : tênh dáùn âiãûn keïm hån vaìng, baûc, âäöng. Âäüdáùn âiãûn bàòng

62% âäviãûc dáy nhäm nhe

üb

ãún da

-H

ût ïa

163



-Håüp kim nhäm biãún daûng hoïa bãön âæåüc bàòng nhiãût luyãûn : gäöm caïc håüp kimcoïthaình

øhoïa bãön âæåüc bàòng nhiãût

ãn täúhåüp kim, caïc säúâæïng sau

n0,6Ni1Â 12%Si; 2%Cu; 1%Mg; 0,6%Mn; 1%Ni; coìn laûi

ìAl. ChæîÂ chè håüp kim nhäm âuïc. AlCu5Mg1Ni3Mn0,2Â 5%Cu; 1%Mg; 3%Ni; 0,2%Ni coìn laûi Al

pháön nàòm bãn phaíi âiãøm a, åínhiãût âäüthæåìng coïtäøchæïc hai pha laìdung dëchràõn vaìpha thæïhai. Khi nung noïng âãún nhiãût âäücao hån giåïi haûn baîo hoìa pha thæïhaihoìa tan hãút vaìo dung dëch ràõn (coïchuyãøn biãún pha) nãn coïthã

luyãûn.

Theo TCVN 1659-75 kyïhiãûu håüp kim nhäm biãún daûng nhæ sau : âáöu tiãn laìkyï hiãûu cuía nguyãn täúnhäm tiãúp sau laìkyïhiãûu caïc nguy

Hçnh 10.1-Phán loaûi håü p kim nhäm

nguyãn täúhåüp kim chè læåüng chæïa cuía chuïng theo pháön tràm.Vê duû: AlCu4,4Mg0,5Mn0,8 4,4%Cu; 0,5%Mg; 0,8%Mn; coìn laûi Al

AlCu4,4Mg1Fe1,5Mn0,6 4,4%Cu; 1%Mg; 1,5%Fe; 0,6%Mn; coìn laûi Alb-Håüp kim nhäm âuïc : Gäöm caïc håüp kim chæïa khaïnhiãöu caïc nguyãn täúhåüp kim, coï thaình pháön nàòm bãn phaíi âiãøm b. Caïc håüp kim naìy coïnhiãût âäünoïng chaíy tháúp hån, coï täøchæïc cuìng tinh nãn tênh âuïc cao. Do chæïa nhiãöu pha thæïhai (chuíyãúu laìhåüp cháút hoïahoüc) nãn khaïgioìn, khäng thãøbiãún daûng deío âæåüc, khaínàng hoïa bãön bàòng nhiãût luyãûnkhäng âaïng kãø. Chãútaûo saín pháøm chuíyãúu bàòng phæång phaïp âuïc.

Theo TCVN 1659-75 håüp kim nhäm âuïc kyïhiãûu nhæ håüp kim nhäm biãún daûng chèkhaïc laìåícuäúi kyïhiãûu coïthãm chæîÂ âãøchè laìhåüp kim âuïc.Vê duû: AlSi12Cu2Mg1M

la

164



AlSi7Mg0,3Â 7%Si; 0,3%Mg coìn laûi Al Ngoaìi hai loaûi håüp kim nhäm thäng duûng trãn coìn coïloaûi håüp kim nhäm thiãu kãút

æåüc chãútaûo bàòng luyãûn kim bäüt. Bàòng caïch pha nguyãn liãûu dæåïi daûng bäüt theo thaìnhháön quy âënh vaìthiãu kãút thaình saín pháøm.

0.1.2.Håüp kim nhäm biãún daûng :Ta chè nhiãn cæïu håüp kim nhäm hoïa bãön âæåüc bàòng nhiãût luyãûn vç chuïng coïvai troì uan troüng trong ngaình váût liãûu.-Håü p kim nhäúm våïi 4% Cu :

Håüp kim nhäm våïi 4% âäöng laìcå såícuía háöu hãút caïc håüp kim nhäm biãún daûng. Tæì iaín âäöpha Al-Cu ta tháúy ràòng âäöng hoìa tan khaïnhiãöu trong nhäm åínhiãût âäücao,65% taûi 548oC) nhæng laûi giaím ráút maûnh khi haûnhiãût âäü(coìn 0,5% åínhiãût âäü æåìng). Læåüng âäöng dæ thæìa âæåüc tiãút ra dæåïi daûng håüp cháút hoïa hoüc CuAl2II(kyïhiãûu IIãøchè håüp cháút naìy âæåüc hçnh thaình tæìtraûng thaïi ràõn).

ÅÍnhiãût âäüthæåìng täøchæïc cán bàòng cuía håüp kim laìdung dich ràõn

âp

1 q1 g(5thâ

α chæïa 0,5%Cuaìmäüt læåüng nhoíCuAl2II(khoaíng 7%) coïâäücæïng vaìâäübãön tháúp tháúp (200MPa). Khivnung noïng âãún cao hån âæåìng giåïi haûn hoìa tan (520oC) pha CuAl2IIhoìa tan hãút vaìo α vaìchè coìn laûi mäüt pha laìdung dëch ràõn cuía nhäm chæïa 4%Cu. Khi laìm nguäüi nhanh sau

ã öng åínhiãûâoïpha CuAl2IIkhäng këp ti út ra nãn ta coïdung dëch ràõnα quaïbaîo hoìa âä t âäü thæåìng âäübãön tàng lãn mäüt êt (250÷ 300MPa) vaìtæång âäúi deío. Nhæng sau khi täi tæì5âãún 7 ngaìy âäübãön vaìâäücæïng âaût âæåüc giaïtrë cao nháút (âãún 400MPa). Hiãûn tæåüng naìy

Nãúu sau khi täi ta tiãún haình nung noïng thç thåìi gian âaût âäücæïnggoüi laìhoïa giaìtæûnhiãn.vaìbãön seîruït ngàõn laûi nhæng giaïtrë seîtháúp hån. Nhiãût âäünung caìng tàng thç thåìi gian

âaût âäübãön , âäücæïng seîcaìng ruït ngàõn nhæng giaïtrë cuía chuïng caìng tháúp.Quaïtrçnh naìygoüi laìhoïa giaìnhán taûo.

Hçnh 10.2-Aính hæåíng cuía nhiãût âäüvaìthåìi gian âãún quaïtrçnh hoïa giaì

165



Tæìâoïtháúy ràòng chãúâäünhiãût luyãûn håüp kim nhäm %Cu nhæ sau : tiãún haình täi vaì oïa giaì:

-Hoïa giaìtæûnhiãn tæì5 7 ngaìy nãúu cáön âäübãön âäücæïng cao nháút.-Hoïa giaìnhán taûo åí100 200oC nãúu cáön ruït ngàõn thåìi gian vaìyãu cáöu âäübãön âäü

æïng væìa phaíi.-Âura (nhäm cæïng): Âura laìhåüp kim hãûAl-Cu-Mg ( 4%Cu; 0,5

h ÷ ÷

c2 ÷ 1,5%Mg) caïc nguyãn täúhåüp kim âàûciãût laìmagiã laìm tàng maûnh hiãûu quaíkhi nhiãût luyãûn täi vaìram. Ngoaìi ra trong thaình

Fe, Si vaìMn. Fe vaìSi laìtaûp cháút thæåìng gàûp trong nhäm

aìT. Âàûc âiãøm cuía âura :

bpháön cuía âura thæåìng coïthãmmaìkhäng thãøkhæíboíhãút âæåüc, coìn mangan âæa vaìo âãøtàng tênh chäúng àn moìn.

Âura coïtäøchæïc nhiãöu pha ngoaìi dung dëch ràõn thay thãúcuía Cu vaìMg trongnhäm ra coìn coïcaïc pha Mg2 Al3; CuMgAl2 (S); CuMg5 Al5(T). Caïc pha naìy âoïng vai troì pha hoïa bãön cho âura, âàûc biãût laìpha S v

-Âäübãön cao (σ b = 450 480MPa), khäúi læåüng riãng nhoí(÷ γ = 2,7 g/cm2

) do âoïcoï âäübãön riãng låïn (âäübãön riãng bàòngσ b/ γ ) âãún 15 - 16km.-Tênh chäúng àn moìn keïm do coïnhiãöu pha coïthãúâiãûn cæûc khaïc nhau. Âãøkhàõc phuûc

hiãûn tæåüng naìy ngæåìi ta phuímäüt låïp nhäm moíng lãn bãömàût âura bàòng caïn noïng.Chãúâäünhiãût luyãûn cuía âura : täi åínhiãût âäü505÷ 510oC trong næåïc vaìh ïa giaìtæû

nhiãn tæì5÷7 ngaìy.Âura âæåüc sæíduûng räüng raîi trong cäng nghiãûp haìng khäng vaìtrong âåìi säúng.

o

0.1.3.Håüp kim nhäm âuïc :Håüp kim nhäm âuïc thæåìng duìng phäøbiãún nháút trãn cå såíAl-Si vaìthaình pháön chuí

ãúu laìcuìng tinh (do âoïthæåìng goüi laìsilumin). Cå tênh cuía váût âuïc phuûthuäüc chuíyãúuaìo täúc âäünguäüi vaìbiãún tênh khi âuïc. Thæåìng âuïc trong khuän kim loaûi âãønháûn âæåüc øchæïc nhoímën do coïtäúc âäünguäüi låïn.-Silumin âån giaín :

Hçnh 10.3-Täøchæïc tãúvi cuía âura sau nhiãût luyãûn

1 yvtä1

166



Laìhåüp kim nhäm âuïc maìthaình pháön chuíyãúu laìnhäm vaìsilic våïi haìm læåüng silictæì10÷13%. Täøchæïc chuíyãúu laìcuìng tinh (Al+Si), ráút thä to (caïc tinh thãøSi coïdaûnghçnh que) âäübãön vaìâäüdeío khaïtháúp (σ b =130MPa;δ = 3%). Do váûy phaíi biãún tênh âãø náng cao cå tênh. Duìng mäüt häùn håüp muäúi (2/3NaF + 1/3NaCl) våïi tyílãû0,05÷ 0,08%

âã biãún tênh. Luïc naìy âiãøm cuìng tinh dëch vãöbãn phaíi vaìnhiãût âäüchaíy giaím 10÷ 20 ø (Al +Si) vaìcuìng tinh nay khaï h cao

0

C. Nhæ váûy håüp kim coïtäøchæïc træåïc cuìng tinh gäöm Al + ìnhoímën (tinh thãøSi ráút nhoí) laìm cå tên (σ b =180MPa;δ = 8%). Silumin âån

ûp, yãu

-Silumin phæïc taû p :Silumin phæïc taûp cuîng coïtênh âuïc täút nhæng cå tênh cao hån do coïthãm nguyãn täú

u, Mg coïtaïc duûng täút khi täi vaìhoïa giaì((

giaín coïâàûc âiãøm laì:- Coïtênh âuïc cao (do täøchæïc chuíyãúu laìcuìng tinh)-Cå tênh tháúp khäng hoïa bãön âæåüc bàòng nhiãût luyãûn.

Do âoïsilumin âån giaín thæåìng duìng âuïc âënh hçnh caïc chi tiãút hçnh daïng phæïc tacáöu âäübãön khäng cao.

Hçn

2 C σ b =200÷ 250MPa;δ = 1 6%). Caïc

lumin phæïc taûp coïthaình pháön caïc nguyãn täúthay âäøi khaïräüng : 4-30%Si; < 1%Mg;7%Cu. Cäng duûng cuía chuïng laìlaìm pit täng caïc loaûi âäüng cå vç nheû, dãùtaûo hçnh vaì keût. Ngoaìi ra coìn laìm thán vaìnàõp âäüng cå ä tä.0.2.ÂÄÖNG VAÌHÅÜP KIM ÂÄÖNG0.2.1.Âäöng nguyãn cháút :

Âäöng laìkim loaûi coïkiãøu maûng láûp phæång tám màût, khäng coïâa hçnh. Âäöngguyãn cháút coïmaìu âoínãn coìn goüi laìâäöng âoí. Âäöng coïcaïc âàûc âiãøm sau :

-Tênh dáùn âiãûn vaìdáùn nhiãût cao. Vãötênh dáùn âiãûn chè âæïng sau vaìng vaìbaûc.-Chäúng àn moìn täút trong khê quyãøn, næåïc, næåïc biãøn hay kiãöm, axit hæîu cå do coï

ïp ä xyt Cu2O trãn bãömàût.-Tênh deío ráút cao, dãùbiãún daûng noïng, nguäüi âãùchãútaûo thaình caïc baïn thaình pháøm.

÷

si1÷êt11 n

lå

h .4-Täøchæïc tãúvi silumin træå 10 ïc biãún tênh (a) vaìsau biãún tênh (b)

b)a)

167



-Âäübãön khäng cao làõm (σ b = 220MPa ) nhæng sau biãún daûng deío tàng lãn âaïng kãø (σ b = 425MPa ).

-Tênh haìn khaïtäút nhæïng khi chæïa nhiãöu taûp cháút (âàûc biãût laìä xy) giaím âi maûnh.

cäng càõt goüt keïm do phoi quaïdeío khäng gaîy, âãøcaíi thiãûn thæåìng cho

aûi håüp kim âäöng :uû

-La täng : La täng âæåüc chia laìm hai loaûi : la täng âån giaín (chè coïâäöng vaìkeîm) vaìla täng

hæïc taûp (coïthãm mäüt säúnguyãn täúkhaïc). Theo TCVN 1659-75 quy âënh kyïhiãûu lang nhæ sau : âáöu tiãn laìchæîL (chè la täng) tiãúp sau laìkyïhiãûu Cu vaìcaïc nguyãn täú åüp kim. Säúâæïng sau caïc nguyãn täúhåüp kim chè haìm læåüng cuía chuïng theo pháön tràm.ê duû: LCuZn30 la täng coï30%Zn, 70%Cu

LCuZn38Al1Fe1 la täng coï38%Zn; 1%Al; 1%Fe; coìn laûi Cu.

a-La täng âån giaín : Trong thæûc tãúduìng loaûi chæïa êt hån 45%Zn nãn täøchæïc cuía noï hè coïdung dëch ràõn

Tuy nhiãn âäöng cuîng coïmäüt säúnhæåüc âiãøm :

-Khäúi læåüng riãng låïn (γ = 8,94g/cm3

)-Tênh giathãm chç vaìo.

-Nhiãût âäünoïng chaíy cao 1083oC, nhæng tênh âuïc keïm, âäüchaíy loaîng nhoí.Theo TCVN 1659-75 âäöng nguyãn cháút âæåüc kyïhiãûu Cu vaìcaïc säúchè læåüng chæïa cuíanoïtrong âoï.Vê duû: Cu 99,99 coï99,99%Cu

Cu 99,80 coï99,80%Cu

168

10.2.2.Phán lo

Hçnh 10.5-Aính hæåíng cuía taû p cháút âãún âäüdáùn âiãûn cuía âäöng

Trong kyîthuáût êt sæíduûng âäöng nguyãn cháút maìchuíyãúu sæíd ng håüp kim âäöng.Håüp kim âäöng âæåüc chia ra laìm hai nhoïm sau : la täng vaìbräng.

La täng (âäöng thau) laìhåüp kim cuía âäöng våïi nguyãn täúchuíyãúu laìkeîm.Bräng (âäöng thanh) laìhåüp kim cuía âäöng våïi caïc nguyãn täúkhaïc træìkeîm .1 ptähV

α vaìpha âiãûn tæí β .c



α laìdung dëch ràõn cuía keîm trong âäöng coïmaûng A1 chæïa âãún 39%Zn åí454oC.áy laìpha chuíyãúu quyãút âënh tênh cháút cuía la täng. Khi hoìa tan vaìo âäöng keîm laìm tàngäüb

Ââ ãön khaïmaûnh, nhæng khäng laìm giaím nhiãöu âäüdeío cuía håüp kim. Âäüdeío cao nháútæïng våïi 30%Zn.

β laìpha âiãûn tæíæïng våïi cäng thæïc CuZn ( N = 3/2), laìpha cæïng vaìdoìn hoïa bãöncho la täng. Do váûy khäng duìng la täng chæïa cao hån 45%Zn vç luïc naìy täøchæïc chè toaìn út doìn. Trong thæûc tãúchè duìng loaûi dæåïi 40%Zn våïi hai loaûi la täng mäüt pha

tiãút maïy qua dáûp sáu. La täng våïi læåüng keîm nhoí

v aï

laì β' nãn rávaìla täng hai pha.

La täng mäüt pha :thæåìng chæïa êt hån 35%Zn (LCuZn10) coïtênh deío cao, âæåüc caïnnguäüi thaình baïn thaình pháøm laìm chitæì5÷12% coïmaìu âoínhaût duìng âãølaìm tiãön xu, huy chæång, khuy aïo quáön, dáy keïo(fecmåtuya) ...La täng chæïa 20%Zn (LCuZn80) coïmaìu vaìng giäúng nhæ vaìng nãnthæåìng laìm trang sæïc. La täng chæïa khoaíng 30%Zn (LCuZn30) coïâäüdeío cao duìng laìm

oíâaûn caïc loaûi. C c la täng mäüt pha bãön vaìráút deío nãn thæåìng pha thãm 0,4÷ 3%Pbâãødãùcàõt goüt. La täng hai pha :thæåìng chæïa 40%Zn coïtäøchæïc hai pha (α + β ) c

169

oïpha thãm chçdeío hån so våïi loaûi mäüt pha

ao.

g choïng àn moìn trong næåïc biãøn), Al vaìNi (âãønáng cao giåïi haûnãön) æ

yãúu laìthiãúc, laìhåüp kim âäöng âæåücráút phæïc taûp vaìcoïnhiãöu pha. Håüp kim naìy khi âuïc

âãøtàng tênh gia cäng càõt. La täng hai pha cæïng , bãön vaìêtâæåüc cung cáúp dæåïi daûng bàng, äúng, táúm âãølaìm caïc chi tiãút maïy cáön âäübãön c

a) b)

b-La täng phæïc taûp : Ngoaìi Cu vaìZn ra coìn cho thãm caïc nguyãn täúPb (âãøtàngtênh càõt goüt), Sn (tàn

Hçnh 10.6-Täøchæïc tãúvi cuía latäng 1 pha (a) vaìlatäng 2 pha (b)

b nhæ : LCuZn36Al3Ni2; LCuZn30Sn1; LCuZn40Pb1. La täng ph ïc taûp duìng laìmcaïc chi tiãút maïy yãu cáöu âäübãön cao hån, laìm viãûc trong næåïc biãøn...2-Bräng :

Laìhåüp kim cuía âäöng våïi caïc nguyãn tä chuíyãúu khäng phaíi laìkeîm nhæ Sn, Al, Be...Theo TCVN 1659-75 chuïng âæåüc kyïhiãûu giäúng nhæ la täng, chè khaïc laìthay chæîL åí âáöu kyïhiãûu bàòng chæîB (chè bräng).1-Bräng thiãúc : laìhåüp kim âäöng våïi nguyãn täúchuísæíduûng âáöu tiãn. Giaín âäöpha Cu-Snthiãn têch ráút maûnh vç váûy thæåìng duìng êt hån 15%Sn nãn chè coïhai pha : dung dëch ràõn



α vaìpha âiãûn tæí δ .Chuïng gäöm hai loaûi : bräng thiãúc biãún daûng vaìâuïc. Âàûc âiãøm cuíabräng thiãúc laì:

-Âäübãön cao, âäüdeío täút nãn thæåìng duìng våïi læåüng chæïa tæì ÷8%Sn.-Tênh âuïc täút : êt co (âäüco <1%) , âiãön âáöy khuän cao.

-Chäúng àn moìn cao, âàûc biãût trong khê quyãøn áøm biãøn : 0,001mm/nàm.a-Bräng thiãúc biãún daûng : thæåìng chæïa êt hån 8%Sn täøchæïc laìdung dëch ràõn α vaìhåüpkim hoïa thãm P, Zn, Pb âãønáng cao cå tênh, giaím ma saït vaìtàng tênh gia cäng càõt.Cäng duûng : laìm baûc loït, baïnh ràng (BCuSn4Zn4Pb4; BCuSn5Zn2Pb5).b-Bräng thiãúc âuïc : laìloaûi chæïa nhiãöu hån 10%Sn hay våïi täøng læåüng caïc nguyãn täúhåüpkim låïn hån 12%. Thæåìng duìng caïc loaûi sau : BCuSn10Zn2; BCuSn5Zn5Pb5. Cäng

a tháúy

häm coïthãøhoìa tan täúi âa vaìo âäöng gáön 10%. Täøchæïc cuía noïchuíyãúu laìdung dëch ràõnay thãúcuía Al trong Cu coïâäüdeío vaìkhaïbãön. Khaínàng chäúng àn moìn cao trong næåïciãøn vaìkhê quyãøn cäng nghiãûp.

Bräng nhäm mäüt pha (chæïa 5

duûng: laìm caïc tæåüng âaìi, chuäng, phuìâiãu, hoüa tiãút trang trê...2-Bräng nhäm :

Laìhåüp kim cuía âäöng våïi nhäm laìchuíyãúu. Tæìgiaín âäöpha Cu-Al t

nthb ÷9%Al) : BCuAl5, BCuAl7, BCuAl9Fe4 duìng laìmäüngæng håi, hãûthäúng trao âäøi nhiãût, loìxo taíi doìng âiãûn, chi tiãút båm, âäöduìng cho haíiuán, âuïc tiãön xu...

Bräng nhäm hai pha (chæïa låïn hån 9,4%Al) : coïtäøchæïc laì(

bq α + β ) coïâäübãön âäü æïng cao hån vaìcoïthãønhiãût luyãûn âæåüc nhæ BCuAl10Fe4Ni4 duìng laìm baûc loït truûc.-Bräng berili :

Laìhåüp kim cuía Cu våïi 2%Be (BCuBe2) coïgiåïi haûn âaìn häöi cao khäng thua keïmeïp âaìn häöi (

c3

th σ âh = 1000MPa), coïâäücæïng vaìtênh chäúng àn moìn cao laìm viãûc âãún0 340oC. Noïkhäng phaït ra tia læía khi va âáûp nãn ráút thuáûn tiãûn trong cäng nghiãûphai thaïc moí, laìm caïc thiãút bë âiãûn åínhiãût âäücao...0.3.HÅÜP KIM LAÌM ÄØTRÆÅÜT :

váùn coïvë ïy moïc vaìthiãút bë vç chuïng coïmäüt säúæu âiãøm nháút âënh : dãùchãútaûo,

dãùtoüng låïn (tua bin, truûc xe læía...).

hãútaûo theo nguyãnaíng 5%) phán bäútrãn nãön mãöm, âáy laìloaûi thäng duûng nháút. Ngoaìi ra

tiãút kiãûm kim loaûi maìu caïc håüp kim äøtræåüt âæåüc traïng lãn maïng bàòng theïp C08s.

3 0÷k1

Màûc duìäølàn âæåüc sæíduûng ráút räüng raîi, nhæng ngaìy nay caïc loaûi äøtræåüttrê âaïng kãøtrong ma

hay thãú, giaïthaình tháúp vaìtrong mäüt säútræåìng håüp chè coïäøtræåüt måïi làõp gheïp âæåüc(truûc khuyíu) hay chëu âæåüc va âáûp vaìtaíi tr

10.3.1.Yãu cáöu âäúi våïi håüp kim laìm äøtræåüt :Âãølaìm äøtræåüt caïc håüp kim phaíi thoía maîn caïc yãu cáöu sáu âáy :-Coïhãûsäúma saït nhoívåïi bãömàût truûc theïp. Âáy laìyãu cáöu quan troüng nháút âäúi våïi

håüp kim laìm äøtræåüt. Do váûy täøchæïc cuía noïphaíi taûo ra diãûn têch tiãúp xuïc våïi bãömàût truûctheïp laìnhoínháút vaìcoïkhe håíâãøchæïa dáöu bäi trån. Håüp kim âæåüc clyïhaût cæïng (khocoïthãøduìng nguyãn lyïnãön cæïng haût mãöm coïhãûsäúma saït låïn hån. Trong quaïtrçnh laìmviãûc pháön mãöm bë moìn âi vaìtaûo thaình raînh chæïa dáöu bäi trån.

-Êt laìm moìn truûc theïp vaìchëu âæåüc aïp læûc cao. Âãøêt laìm moìn truûc theïp äøtræåüt âæåüc

laìm tæìhåüp kim cuía caïc kim loaûi mãöm nhæ : Sn, Pb, Al, Cu...Âãøchëu âæåüc aïp læûc cao vaì

170



2-Babêt chç :Laìhåüp kim trãn cå såíchç våïi 6÷16%Sn, 6÷16%Sb vaì1%Cu. Täøchæïc cuía noïgäöm

ãön mãöm laìcuìng tinh (Pb+Sb) haût cæïng laìSnSb vaìCu3Sn. Hiãûn taûi sæíduûng phäøbiãúnbSn6Sb6Cu1 (Б 6) vaìPbSn16Sb16Cu1 (Б 16) duìng laìm äøtræåüt trong caïc âäüng cå

àng thay cho babit thiãúc. Loaûi chæïa 6%Sb chëu va âáûp, loaûi 16%Sb do coïnhiãöu haûtæïng hån nãn khäng chëu va âáûp.-Babêt nhäm :

Laìhåüp kim trãn cå såínhäm, âáy laìloaûi håüp kim äøtræåüt coïnhiãöu triãøn voüng nháút vçãûsäúma saït nhoí, nheû, tênh dáùn nhiãût cao, chäúng àn moìn cao trong dáöu, cå tênh cao, tuyhiãn tênh cäng nghãûkeïm (khoïdênh baïm vaìo maïng theïp). Thäng duûng nháút laìhãûAl-Snåïi læåüng thiãúc tæì3 20%, ngoaìi ra coïthãm mäüt læång nhoíCu, Ni, Si. Täøchæïc cuía noï äöm nãön mãöm laìdung dëch ràõn trãn cå såíAl vaìhaût cæïng laìcaïc håüp cháút hoïa hoüc trongung dëch ràõn. Caïc säúhiãûu : AlSn9Cu1, AlSn20Cu1, AlSn3Cu1... duìng trong caïc âäüng

å âiãden chuïng coïâàûc âiãøm laìchëu âæåüc aïp læûc cao (200 300kG/cm2

) vaìtäúc âäüvoìng

uìng hai loaûi sau : BCuSn5Zn5Pb5 vaìBCuSn4Zn4Pb4 trong âoïPb khängn âoïng vai troìhaût mãöm, nãön cæïng laìdung dëch ràõn cuía Cu våïi Sn, Zn.-Bräng chç :

Thäng duûng nháút laìBCuPb30 våïi caïc pháön tæíchç khäng tan laìcaïc haût mãöm, Cu laì ãön dai (cæïng). Do nhiãöu chç nãn cå tênh tháúp do váûy phaíi traïng lãn maïng theïp. Âãønángao cå tênh thæåìng duìng êt chç (8

nP

xc3 hnv ÷gd

clåïn (1÷20m/s)10.3.4.Håüp kim laìm äøtræåüt coïnhiãût âäüchaíy cao :

Nhoïm naìy coïâàûc âiãøm chung laìchëu âæåüc aïp læûc cao vaìcoïâäübãön låïn. Täøchæïccuía chuïng thæåìng laìnãön cæïng haût mãöm hay nãön dai haût mãöm, hãûsäúma saït låïn hån.1-Bräng thiãúc :

Thæåìng dta2

nc ÷10%) vaìpha thãm thiãúc : BCuSn12Pb8,

CuSn10Pb10. Chuïng âæåüc duìng laìm caïc äøtræåüt quan troüng : tua bin cäng suáút låïn.B

Hçnh 10.9- Täøchæïc tãúvi cuía bräng chç

172



3-Gang xaïm, deío, cáöu :Coïthãøduìng caïc loaûi gang xaïm, deío, cáöu nãön peïclit âãølaìcaïc äøtræåüt. Trong âoï

raphit laìcaïc haût mãöm, peïclit laìnãön cæïng. Chuïng âæåüc duìng laìm caïc äøtræåüt khänguan troüng do hãûsäúma saït låïn, khäng cáön bäi trån (vç âaîcoïgraphit). Theo tiãu chuáøn

ga coïcaïc säúhiãûu sau : AЧ C-1; AЧ С-2; AЧ B-1; AЧ B-2; AЧ K-1; AЧ K-2.

gq

N

173



CHÆÅNG 11 : VÁÛT LIÃÛU PHI KIM LOAÛI

ay coïkimälyme,

inh

á liã haïc ûi â u hoàûc taûo nãn

úu âæïng riãng leíkhäng mäüt loaûi váût liãûu thaình pháönâæåüc

-Âàûc âiãøm vaìphán loaûi :

+Laìváût liãûu nhiãöu pha : trong âoïcaïc pha ràõn khaïc nhau vãöbaín cháút, khäng hoìan láùn nhau vaìphán caïch våïi nhau bàòng ranh giåïi pha. Phäøbiãún nháút laìloaûi com po zitai pha : pha liãn tuûc trong toaìn khäúi goüi laìnãön, pha phán bäúgiaïn âoaûn, âæåüc nãön baooüc goüi laìcäút.

+Trong váût liãûu composit tyílãû, hçnh daïng, kêch thæåïc, sæûphán bäúcuía nãön vaì äút tuán theo quy luáût âaîthiãút kãú.

+Tênh cháút cuía caïc pha thaình pháön âæåüc kãút håüp laûi âãøtaûo nãn tênh cháút chung

omposit polymerit)omposit metallit)

ïramic)

Com

--------------------------------------------------------------------------------------↓ Composit cáúu truïc

↓

Giaïn Låïp Táúm Täøongën tuû 3 låïp

3-Tênh cháút cuía váût liãûu composit :

Trong chæång naìy ta nghiãn cæïu c ïc loaûi váût liãûu khäng chæïa k l ú

a im oaûi hloaûi nhæng khäng phaíi laìthaình pháön chuíyãu nhæ : váût liãûu composit, ceïramic, p

uíy su...ximàng, th t , cao11.1.VÁÛT LIÃÛU KÃÚT HÅÜP (COMPOSIT) :11.1.1.Khaïi niãûm vaìphán loaûi : 1-Khaïi niãûm :V ût ûu com po zit laìloaûi váût liãûu gäöm hai hay nhiãöu loaûi váût liãûu knhau kãút håüp laûi, trong âoïcaïc æu âiãøm cuía mäùi loa æåüc kãút håüp våïi nhamäüt cháút læåüng måïi hoaìn toaìn maìnãnaìo coïthãøâaïp æïng2

-Âàûc âiãøm :

tahb c cuía composit. Ta læûa choün caïc tênh cháút täút âãøphaït huy thãm.

-Phán loaûi :*Phán loaûi theo baín cháút cuía nãön :

+Composit nãön cháút deío (c+Composit nãön kim loaûi (c+Composit nãön gäúm (Composit ce+Composit nãön laìhäùn håüp cuía hai hay nhiãöu pha.

*Phán loaûi theo hçnh hoüc cuía cäút hoàûc âàûc âiãøm cáúu truïc :posit

↓

↓ ↓ Cäút haût Cäút såüi

↓ ↓ -------------- ------------------- ----------------------------↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓

Haût Haût Liãnthä m c âoaûn

a-Cå tênh riãng :

174



Ta khaío s ït mäüt thanh chëu keïo doa üc, âuïng tám.

Quan hãûgiæîa læûc P vaìbiãún daûng∆l âæåüc biãøu diãùn nhæ sau :P =

P

l

EF l

l∆

Trong âoï: - E laìmä âun âaìn häöi cuía váût liãûu (mä âun Young)- F laìtiãút diãûn ngang

- l laìchiãöu daìi thanh- l∆ laìâäüdaîn daìi tuyãût âäúiÂäücæïng keïo (neïn) EF/l âàûc træng cho tênh cháút cå hoüc cuía thanh trong miãön âaìn

häöi. Ta xeït hai loaûi váût liãûu khaïc nhau, kyïhiãûu laì1 vaì2, tyílãûcaïc âäücæïng seîlaì:1 1 1 2.

K E F lK E F l

= (11-1)2 2 2 1

ûkhäúi læå

Tyílã üng cuía hai thanh âæåüc biãøu diãùn nhæ sau :1 1 1 1

2 2

.F l

l2 2m F m ρ

ρ = 1-2)

Tæìbiãøu thæïc (10 -1) vaì(10 -2) ta suy ra :

(1

2

1 1 1 1/. .

/ m ρ ⎜ ⎟2

2 2 2 2 1

E l E l

⎞=⎝ ⎠

Trong mäüt kãút våïi caïc chi tiãút coïkêch t cho træåï ïnh âäüng cuíak 1 = l nãn tæì(11-3)

K m ρ ⎛ K

(11-3)

cáúu hæåïc c, ta so sa cæïãút cáúu khi l ta coï:2

1 1 1 1

2 2 2 2

.K E mK E m

// ρ ρ

= 1-4)

Trong ïc lénh äng ngh aìng khä û, thãøthao, xáy dæûng ...ta cáön sosa ía caïc kãút ïcuìng khä üng : m1 = 2 ï:

(1

ca ïnh tênh nàng cå ho

væûc ccu

iãûp : hc

ng, vuîtruæå üc áúu co úi l m , ta co

1 1

2 2

1

2

K E K E

// ρ ρ

= (11-5)

a th òng mäüt v üc co út hån kh iaïtrë E/

Tæì(11-5) t áúy rà áût liãûu âæå i laìtä ê coïg ρ cao hån,laìseîcoïâä æïng cuía thanh cao hån. Âaûi læåüng E/coïnghéa üc ρ âæ üi laìmä âun riãng

ay m Youngg tæûnhæ váûy nãúu goüi σb laìæïng suáút phaïhuyícuía váût liãûu thç âaûi læåüng

åüc gocuía váût liãûu (h

Tæånä âun riãng).

bσ / ρ â ïng suá g (hay â iãng).b-Cå tênh riãng cuía iãûu :

Ta khäng thãøsæíduûng træûc tiãúp caïc såüi cäút vç âæåìng kênh cuía chuïng quaïnhoí(10 âãún20

æåüc goüi laìæ út riãn äübãön rváût l

µ m) vç váûy cáön phaíi träün såüi våïi nhæûa polyme (nãön) âãøâæåüc váût liãûu composit cäút

175



såüi. Nãön coïchæïc nàng liãn kãút, baío vãûvaìtruyãön læûc cho såüi. Váún âãöquan troüng laìphaíitçm âæåüc caïc váût liãûu væìa coïmä âun cao, khäúi læåüng riãng nhoívaìgiaïthaình håüp lyï.

úi composit thç cäút phán bäúkhäng liãn tuûc vaìráút âa daûng, phuûthuäüc

osit cáön chãútaûo.áúu : cäút laìcaïc kim loaûi bãön åínhiãût âäüthæåìng vaìnhiãût âäü

RIÃNG CUÍA MÄÜT SÄÚVÁÛT LIÃÛU THÄNG DUÛNG

11.1.2.Cäút :-Trong toaìn khä

vaìo loaûi comp-Våïi loaûi composit kãút ccao, coïmä âun âaìn häöi låïn, khäúi læåüng riãng nhoí.

CÅ TÊNH Váût liãûu Mä âun E æïng suát

(GPa) phaï huyí bσ (MPa) 3( / )kg m ρ

Khäúi læåüngriãng

Mä âunriãng E/ ρ (MNm/kg)

b

Âäü bãönriãngσ

(kNm/kg)Theïp 210 340-2100 7800 26,9 43-270Håüp kimnhäm

70 140-620 2700 25,9 52-230

Gäù 30 - 390 33,3 -Thuyítinh 70 700-2100 2500 28 280-840Von fram 250 1100-4100 19300 18,1 57-210

Beryli 300 700 1830 164 380Såüi thuyí tinh E

Såüi thuyí tinh S

72,4

85,5

3500

4600

2540

2480

28,5

34,5

1380

1850

Såüi C mäun caoåüi C æïngáút cao

390

240

2100

3500

1900

1850

205

130

1100

1800âSsuSåüi kevlar 130 2800 1500 87 1870

Såüi bo 385 2800 2630 146 1100

-Caïc loaûi váût liãûu cäút : Kim loaûi ( theïp khäng rè, W, B, Mo...), cháút vä cå (caïc bon,uíy tinh, gäúm).

-Hçnh daûng, kêch thæåïc, haìm læåüng vaìsæûphán bäúcuía cäút aính hæåíng ráút maûnh âãúnnh cháút composit.1.1.3.Nãön :

Nãön coïvai troìsau âáy :-Liãn kãút toaìn bäücaïc pháön tæícäút thaình mäüt khäúi composit thäúng nháút.-Taûo khaínàng âãøtiãún haình caïc phæång phaïp gia cängváût liãûu composit thaình caïc

hi tiãút thiãút kãú.-Che phuí, baío vãûcäút traïnh caïc hæ hoíng do taïc duûng cuía mäi træåìng.

th tê1

c

176



Váût liãûu nãön : polyme, kim loaûi, gäúm vaìhäùn håüp.1.1.4.Caïc loaûi váût liãûu composit thäng duûng:-Composit haût : Cáúu taûo gäöm caïc pháön tæícäút daûng haût âàóng truûc phán bäúâãöu trong

n, tráön nhaì..

áût âiãûn.ã täng. Cäút laìtáûp håüp caïc haût ràõn : âaï,

.

Bã täng at phan (nãön laìxi màng atphan) duìng raíi âæåìng, laìm cáöu, cäúng...Bã tängvåïi nãön laìxi màng pooc làng sæíduûng räüng raîi trong xáy dæûng nhaìcæía, caïc cäng trçnh...

11nãön. Caïc pháön tæícäút laìcaïc pha cæïng vaìbãön hån nãön : ä xyt, nitrit, caïc bit...

-Composit haût thä nãön polyme : haût cäút laìthaûch anh, thuíy tinh, stãalit, ä xytnhäm...Âæåüc sæíduûng phäøbiãún trong âåìi säúng : cæía, tæåìng ngà

Hçnh 11.1- Så âäöphán bäúcäút såüi:

a) Mäüt chiãöu son

-Composit haût thä nãön kim loaûi : haût cäút laìcaïc pháön tæícæïng : WC, TiC, TaC nãön laì Co duìng laìm duûng cuûcàõt goüt, khuän keïo, khuän dáûp...Ngoaìi ra coìn coïcaïc håüp kim giaí:W-Cu, W-Ag, Mo-Cu, Mo-Ag...sæíduûng trong kyîthu

g song;b) Ngáùu nhiãn, räúi trong mäüt màûtan, quáún 3 chiãöu vuäng goïc

c) Dãût hai chiãöu vuäng goïc trong mäüt màût;d) Â

-Composit haût thä nãön gäúm : âiãøn hçnh laìbsoíi... liãn kãút båíi nãön laìxi màng

177



-Composit haût mën : caïc pháön tæícäút coïkêch tæåïc ráút nhoí< 0,1µ m, cæïng vaìäøn âënhnhiãût cao, phán bäútrãn nãön kim loaûi hay håüp kim, âæåüc sæíduûng trong lénh væûc nhiãût âäü cao.

aì

heo quy luáût âaî ûng nháút, cäút laìsåüi thuíy

kãlit. Cäng duûng :mui xe håi, cæía, thuìng xe laûnh,

ïc bon. Cäng duûng : thán maïy bay quán sæû, pháön laïi caïnh taìuaìu thuíy, váût liãûu caïch nhiãût cuía âäüng cå, âéa ma saït...

u khi

u

ã nh thãøthæåìng duìng laì: ä xyït, nitrit, borit, caïc

ø ãûn kim bäüt nãn trong saín pháøm bao giåìcuîng coï

läùxäúp

äübãön. ïramic thäng duûng :

1-Ceïra

2-Composit såüi : Âáy laìloaûi váût liãûu kãút cáúu quan troüng nháút, hiãûn âang nghiãn cæïu v

sæíduûng phäøbiãún. Cáúu taûo cuía noïgäöm cäút daûng såüi phán bäútrong nãön tthiãút kãú. Gäöm caïc loaûi sau âáy :-Composit såüi thuíy tinh : hiãûn taûi laìloaûi váût liãûu thäng du

tinh, nãön laìpolieste, âäi khi duìng basitec, muîi maïy bay, voíbaío vãûbuäöng laïi taìu vuîtruû.

-Composit såüi caïc bon : Cäút laìsåüi caïc bon, hay såüi caïc bon thuíy tinh. Nãön laìãpäxi-phã non, polieste hay cabay, thuìng xe håi, cäng nghiãûp t

-Composit såüi hæîu cå : Cäút laìcaïc såüi polime, nãön laìpolime. Cäng duûng : váût liãûu

caïch nhiãût, caïch âiãûn, caïc kãút cáúu ä tä, maïy bay...11.2.VÁÛT LIÃÛU CEÏRAMIC (GÄÚM) :11.2.1.Khaïi niãûm :laìváût liãûu vä cå âæåüc chãútaûo bàòng caïch duìng nguyãn liãûu åídaûnghaût (bäüt) eïp thaình hçnh vaìthiãu kãút âãøtaûo thaình saín pháøm (luyãûn kim bäüt). Sathiãu kãút váût liãûu ceïramic âaîcoïngay caïc cå lyïhoïa tênh cán thiãút.11.2.2.Âàûc âiãøm:Trong váût liãûu ceïramic bao giåìc îng täön taûi ba pha :

-Pha tinh thãø(pha haût) åídaûng håüpücháút hoïa hoüc hay dung dëch ràõn, laìpha chuíyãúuquy út âënh caïc tênh cháút cuía váût liãûu. Pha tibit hay kim loaûi nguyãn cháút.

-Pha thuíy tinh (vä âënh hçnh) laìcháút liãn kãút caïc haût laûi våïi nhau, chiãúm tyílãûtæì 1÷40% thã têch.-Pha khê : do âæåüc chãútaûo bàòng luy

nháút âënh, trong âoïchæïa caïc khê vaìtaûo thaình pha khê. Pha naìy aính hæåíng ráút låïnâãún mäüt säútênh cháút cuía váût liãûu. (âäübãön keïo, uäún). Pha khê thæåìng gàûp laìcaïc läùxäúphåí. Nãúu laìcaïc läùxäúp kên seîlaìm giaím maûnh â11.2.3.Caïc loaûi váût liãûu ce

mic xäú p laìm táúm loüc :Thäng duûng nháút laìloaûi ceïra mic xäúp våïi haût hçnh cáöu, coïâäüxäúp 30-40% coïkhaí

nàng loüc caïc taûp cháút cåîhaût âãún 10µ m. Nãúu duìng loaûi haût khäng phaíi hçnh cáöu âäüxäúpâaût âæåüc 60÷70% loüc âæåüc taûp cháút cåî1÷2 µ m.Cä

itan : loüc a xit aceïtit, næåïc cæåìng toan, caïc khê chaïy.-C

Laìceïramic trãn cå såíbäüt theïp khäng rè Cr12Ni9 vaìcaïc håüp kim trãn cå såíNi, Co,W, Mo

aït :

ng duûng : -Caïc loüc trãn cå såíbräng : loüc nhiãn liãûu loíng, dáöu, khäng khê, næåïc.-Caïc loüc bàòng theïp khäng rè : loüc khê loìcao, khäng khê, a xit, kiãöm.-Caïc loüc bàòng t

aïc loüc bàòng tantan : loüc a xit sunphurêc, nitrit, clohydrit.2-Ceïramic xäú p cäng duûng âàûc biãût :

duìng âãøchäúng âoïng bàng trãn âuäi vaìcaïnh cuía maïy bay. Do váûy laìm tàng thãmcäng suáút âäüng cå tæì0,5÷1,5%.3-Ceïramic xäú p chäúng ma s

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Caïc äøtræåüt chãútaûo tæìceïramic xäúp reítiãön hån caïc loaûi babit. Âàûc âiãøm cuía ceïramicxäúp chäúng ma saït laìdo coïcaïc läùxäúp (20÷35% thãøtêch) chæïa dáöu bäi trån, äøn âënhtrong suäút quaïtrçnh laìm viãûc. Våïi aïp læûc khäng låïn vaìtäúc âäüvoìng nhoí, dáöu chæïa trong

ng cáön cho thãm dáöu måî. Cäng

g nghiãûp dãût vaìthæûc pháøm. Gäöm coïcaïc loaûi sau :

caïc läùxäúp âuíâaím baío cho maïy laìm viãûc láu daìi maìkhä

duûng: sæíduûng chuíyãúu trong cäna-Håüp kim trãn cå såísàõt (baûc sàõt xäúp) : chuíyãúu duìng bäüt sàõt, träün thãm 0,3÷3%graphit ngoaìi ra coïthãøcho thãm : bäüt can xi (2,5÷10%) hay læu huyình (0,8 %

phit âãøgiaím ma saït.

ío : flo, teflon, fluoran lãn bãömàût caïc äøtræåüt bàòng lasäúloaûi a xit.

ai nhoívaì ãúp sau âoï. Cäng duûng : chãú ïtaûo baïnh ràng, cam, baïnh coïc, voìng bi,

ût liãûu trãn cå såísàõt : Duìng bäüt sàõt thuáön tuïy hay håüp kim sàõt caïc bon, pha

ûimaìu thäng duûng

ãn cå såíbäüt âäöng : duìng bäüt âäöng hay la täng, bräng coïpha thãm ïc chäøi âiãûn, tiãúp âiãøm, maìng loüc, chi tiãút chëu

n moìn

.p quäúc tãúvãöhoïa cå baín vaìæïng duûng : polyme laìmäüt

ãøkhi láúy âi hoàûc thãm vaìo mäütvaìi âån vë cáúu taûo.

÷1%), 4ZnS hay 3,5% CuS. Sau khi thiãu kãút xong âem ngám trong dáöu noïng våïi thåìi gian tæì 40÷90 giåìtuìy theo yãu cáöu âäüngáúm dáöu.

b-Håüp kim trãn cå såíâäöng (âäöng dáöu) : thæåìng duìng håüp kim Cu-Sn, Cu-Sn-Pb-Zn. Phäøbiãún nháút laìloaûi håüp kim Cu-Sn : duìng 90% bäüt âäöng träün våïi 10% bäüt thiãúc,cho thãm 1÷3% gra

c-Váût liãûu xäúp kim loaûi -cháút deío :

Bàòng caïch táøm caïc cháút detäng, theïp khäng rè...Cäng duûng : laìm äøtræåüt khäng cáön bäi trån trong mäi træåìngkhäng khê, næåïc, xàng dáöu, mäüt4-Váût liãûu ceïramic âàûc :

Loaûi váût liãûu naìy coïmáût âäücao vaìâäübãön cao gáön xáúp xè váût liãûu reìn, âuïc. Æuâiãøm näøi báût cuía noïlaìcoïthãøsaín xuáút haìng loaût caïc chi tiãút phæïc taûp, coïdung skhäng cáön gia cäng timám båm caïnh quaût, âai äúc âàûc biãût... Gäöm caïc loaûi sau :

a-Vá

thãm caïc nguyãn täúCu, Ni, Cr, P. Thäng duûng nháút hiãûn nay laìhåüp kim Fe-Cu, Fe-Nikhäng coïcaïc bon.b-Váût liãûu trãn cå såíkim loaûi maìu : Ceïramic trãn cå såíkim loa

nháút laìtrãn cå såíCu-Al. Trong caïc lénh væûc âàûc biãût coìn sæíduûng trãn cå såíTi, Zr, Be,U..

c-Váût liãûu trstãarat Li, stãarat Zn . Cäng duûng : laìm cama saït vaìchäúng maìi moìn.

d-Váût liãûu trãn cå såíbäüt chç : loaûi naìy coïkhäúi læåüng riãng låïn, chäúng à

cao, caïch ám tæång âäúi täút. Cäng duûng : laìm caïc chi tiãút caïch ám trong maïy bay, baïnhâaìmaïy in nhoí...11.3.VÁÛT LIÃÛU POLYME (VÁÛT LIÃÛU HÆÎU CÅ) :11.3.1.Khaïi niãûm vãöpolyme :1-Âënh nghéa :Polyme (coìn goüi laìcao phán tæí) laìphán tæícuía nhiãöu håüp pháön cå baín(xuáút phaït tæìtiãúng Hylaûp cäø, poly : nhiãöu, me : pháön)

-Theo âënh nghéa cuía liãn hiãûhåüp cháút gäöm caïc phán tæíâæåüc hçnh thaình do sæûlàûp laûi nhiãöu láön cuía mäüt loaûi hay nhiãöuloaûi nguyãn tæíhay mäüt nhoïm nguyãn tæí, liãn kãút våïi nhau våïi säúlæåüng khaïlåïn âãøtaûo

nãn mäüt loaûi tênh cháút maìchuïng thay âäøi khäng âaïng k

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2-Phán loaûi polyme :coïnhiãöu caïch phán loaûi khaïc nhau :a-Theo nguäön gäúc hçnh thaình :

-Polyme thiãn nhiãn : coïnguäön gäúc thæûc váût hay âäüng váût : xenlulä, enzim, cao su,....

x

îu cå) : Trong maûch cå baín cuía chuïng), phenol (-

-Polyme maûch thàóng : Âaûi phán tæícuía noïlaìcaïc chuäùi caïc màõt xêch näúi liãön nhaueo âæåìng dêch dàõc hay hçnh xoàõn äúc (loaûi naìy coïpolyãtylen PE, polyamid PA).

-Polyme maûch nhaïnh : laìloaûi maûch thàóng nhæng trong âaûi phán tæícuía noïcoïthãmaïc nhaïnh (polyizobutylen PIB)

-Polyme khäng gian : Caïc monome coïba nhoïm hoaût âäüng taûo nãn polyme khäng

ian ba chiãöu, coïtênh cå, lyï, nhiãût âàûc biãût. (nhæûa ãpoxy, phenon -formalâehyt).-Polyme maûng læåïi : Caïc maûch caûnh nhau trong polyme naìy âæåüc näúi våïi nhauàòng liãn kãút âäöng hoïa trë ((caïc loaûi cao su læu hoïa)-Phán loaûi theo tênh chëu nhiãût :

-Polyme nhiãût deío : Thäng thæåìng laìcaïc polyme maûch thàóng. ÅÍnhiãût âäüxaïc âënh øchaíy, tråíthaình deío vaìnhoíhån nhiãût âäünaìy chuïng ràõn tråílaûi. Âáy laìloaûi

olyme coïgiaïtrë thæång maûi quan troüng nháút hiãûn nay.-Polyme nhiãût ràõn : Laìcaïc polyme coïkhäúi læåüng phán tæíkhäng cao làõm, åínhiãût âäü

ao chuïng khäng khäng thãøchaíy mãöm vaìkhäng hoìa tan trong dung mäi.

-Phán loaûi theo lénh væûc sæíduûng : Chia ra caïc loaûi cháút deío, såüi, cao su, sån vaìkeo.-Tênh cháút cuía polyme :-Tênh noïng chaíy vaìhoìa tan : Do khäúi læåüng phán tæílåïn nãn polyme khäng thãøbiãún

sangcæûc maûnh thç chuïng khäng hoìa

hiãût âäüvaìcaïc traûng

amiàng, graphit thiãn nhiãn

-Polyme täøng håüp (nhán taûo) : âæåüc saín xuáút tæìnhæîng loaûi monome bàòng caïchtruìng håüp, truìng ngæng nhæ caïc loaûi polyolephin, polyvinylclorit, polyamit, vaìcao sunhán taûo. Âáy laìloaûi quan troüng nháút, âæåüc sæíduûng ráút räüng raîi trong thæûc tãú.b-Theo thaình pháön :

-Polyme hæîu cå : laìpolyme coïmaûch cå baín laìmäüt hydrocaïcbon (caïc cháút deío vaì cao su)

-Polyme vä cå : laìcaïc polyme maìtrong maûch cå baín cuía chuïng khäng coï hydrocaïcbon. Thaình pháön cå baín cuía polyme vä cå laì: ä yït silic, ä xyt nhäm, ä xytcan xy vaìä xyït ma giã (thuíy tinh silicat, gäúm, mica, amiàng...)

-Polyme hæîu cå phán tæí(chè coïmäüt pháön hæchæïa caïc nguyãn tæívä cå : Si, Ti, Al vaìnäúi våïi caïc gäúc hæîu cå : metyl (-CH3C6H5), etyl (-C2H5)c-Theo cáúu truïc (hçnh daïng âaûi phán tæí) :

th c

g bd chunïg coïthãp c

e3a

traûng thaïi khê. Khi nung noïng chuïng khäng thãøchuyãøn thaình cháút loíng coïâäünhåïttháúp (sãön sãût). Nãúu troüng læåüng phán tæílåïn vaìâäüphántan trong báút kyìdung mäi naìo.b-Cå tênh cuía polyme : Cå tênh cuía polyme phuûthuäüc vaìo cáúu taûo, nthaïi váût lyï.

-Biãún daûng dæåïi taïc duûng cuía læûc : mä âun âaìn häöi, giåïi haûn bãön keïo, tênh deío vaìâäü

daîn daìi cuía polyme âæåüc xaïc âënh tæång tæûnhæ kim loaûi. σ b keïo khoaíng 100MPa, âäü

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giaîn daìi tæång âäúi cæûc âaûi khoaíng 1000% (kim loaûi täúi âa 100%). Khi nhiãût âäütàng mä

ênh deío vaìcoïthãøbiãún daûng dë hæåïng.

iåïi haûn moíi nhoíhån ráút nhiãöu so våïi kim loaûi

va âáûp cuía polyme nhoí.

iãûn...-Ca

ïng tàng dáön, máút dáön tênh âaìn häöi vaìdeíoáùn

øn.

âun âaìn häöi giaím, âäübãön keïo giaím, âäüdeío tàng.-Tàng täúc âäübiãún daûng laìm tàng t-Âäübãön moíi : coïthãøbë phaïhuíy moíi dæåïi taïc duûng cuía taíi troüng coïchu ky, tuy

nhiãn g

Hçnh 11.2- Cáúu truïc khaïi quaït cuía polyme maûcha thàóng (a) , nhaïnh(b), maûng læåïi (c) vaìkhäng gian (d). Caïc nuït troìn laìcaïc me.

-Âäüdai va âáûp : phuûthuäüc vaìo âiãöu kiãûn taïc duûng cuía læûc va âáûp, nhiãût âäüvaìkêchthæåïc máùu. Nhçn chung âäüdai-Âäübãön xeï: laìnàng læåüng cáön thiãút âãøxeïraïch mäüt máùu coïkêch thæåïc theo tiãu

chuáøn, quyãút âënh khaínàng laìm viãûc cuía bao bç, voíboüc dáy âc ïc tênh cháút khaïc :

-Tênh cháút laîo hoïa : laìhiãûn tæåüng âäücæd tåïi polyme bë doìn, cæïng vaìnæït våîtheo thåìi gian. Thäng duûng nháút laìsæûä xy hoïapolyme båíi ä xy cuía khê quyã

-Khäúi læåüng riãng : khäng cao làõm 0,9÷2,2G/cm2 tuìy tæìng loaûi.

-Âäübãön riãng (Âäübãön keïo/khäúi læåüng riãng) : mäüt säúpälyme låïn hån kim loaûi(Nylon 6,6 coïâäübãön riãng laì71 km)-Tênh cháút nhiãût : Dáùn nhiãût ráút tháúp, thæåìng laìm cháút caïch nhiãût dæåïi daûng boüt,

muït...-Tênh cháút âiãûn : âiãûn tråísuáút ráút cao 1015-1018 Ω/ cm, laìcháút caïch âiãûn tuyãût våìi.-Tênh cháút quang : mäüt säúpolyme coïthãøtruyãön aïnh saïng. Muäún vaûy chuïng phaíi åí

aûng ïc loaûi polyme thäng duûng vaìcäng duûng :

g bë phaïhuíy vaìcoïthãø âënh hçnh våïi aïp læûc tháúp nháút.

d vä âënh hçnh (poly caïcbonat PC truyãön saïng 80%, polyeste PET truyãön saïng 90%).11.3.2.Ca1-Cháút deío :laìloaûi váût liãûu coïsäúlæåüng vaìsaín læåüng cao nháút hiãûn nay.

a-Khaïi niãûm : Cháút deío laìloaûi váût liãûu coïthãøbiãún daûng maìkhän

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b-Caïc cháút deío thäng duûng :-Acrylonitrit - butadien - styren (ABS) tãn thæång maûi :marbon, cycolac, lustran

plexigalass. Cäng

ay, duûng cuûâo âaûc, thiãút kãú

ång maûi : nylon, zytel, plaskon. Cäng duûng : äøtræåüt, baïnh

. Cäng duûng : màût naûan toaìn, chaoh.

con.æång maûi cao su tæûnhiãn (NR). Cäng duûng : sàm, läúp, äúng,

ng maûi GRB, buna S (SBR). Cäng duûng : nhæ

maûi buna A, nitril (NBR). Cäng duûng î, âãúgoït giaìy...

(CR). Cäng duûng : boüc dáy caïch âiãûn, thiãút bë

maûi silicon. Cäng duûng : caïch âiãûn åínhiãût âäücao, tháúp.æåìng äúng trong cäng nghiãûp thæûc pháøm.:

inh silicat vç ïm låïn : thuíy tinh

ø)

aïc dung dëch âäng âàûc, laìmäüt khäúi noïng chaíy phæïc ït cao cuía caïc ä xyt a xit vaìä xyt bazå.

1-Cáúu taûo cuía thuí y tinh :

abson. Cäng duûng : âãûm loït tuílaûnh, âäöchåi, duûng cuûlaìm væåìn.-Acrylic (polymetymet-acrylat) PMA, tãn thæång maûi lucite,

duûng : kênh, cæía maïy b-Flocacbon PTFE hay TFE, tãn thæång maûi teflon TFE, halon TFE. Cäng duûng :van caïc loaûi, âæåìng äúng, âãûm chëu hoïa cháút, cháút boüc chäúng àn moìn, chi tiãút âiãûn tæílaìmviãûc åínhiãût âäücao.

-Polyamit PA, tãn thæràng, baìn chaíi, tay cáöm, voíboüc dáy âiãûn, dáy caïp...

-Polycacbonat PC, tãn thæång maûi merlon, lexanâeìn, kênh, nãön cho phim aín

-Polystyren PS, tãn thæång maûi styren, luxtrex, rexolite. Cäng duûng : häüp àõc quy,

baíng âiãûn trong nhaì, âäöchåi, tæåìng nhaì, duûng cuûgia âçnh...-Vinyl PVC, tãn thæång maûi PVC, pliovic, saran, tygon. Cäng duûng : boüc dáy âiãûnbàng ghi ám, thaím traíi saìn nhaì, âæåìng äúng...

-Phenolêc : tãn thæång maûi epon, epirez, araldite. Cäng duûng : boüc caïc mä tå âiãûn,voíâiãûn thoaûi, duûng cuûâiãûn.

-Polyeste : tãn thæång maûi selectron, laminac, paraplex. Cäng duûng : mäüt säúchi tiãúttrongä tä, ghãúcaïc loaûi, voívaìthán quaût âiãûn, thuyãön composit, màût naû.

-Silicon : tãn thæång maûi nhæûa DC. Cäng duûng : váût liãûu caïch âiãûn åínhiãût âäücao.2-Elastome :Thäng duûng nháút laìcaïc loaûi cao su täøng håüp : cao su styren - butadien

(SBR), nitrit-butadien (NBR), cao su sili-Polyisopren : tãn thâãûm...

-Copolymestyren - butadien : tãn thæåloaûi trãn

-Copolyme acrilontrit - butadien : tãn thæång: ÄÚng mãöm duìng trong dáöu hoía, hoïa cháút, dáöu må

-Clopren : tãn thæång maûi neoprenhoïa cháút, bàng chuyãön, caïc loaûi äúng, âãûm ...

-Polysiloxan : tãn thæångduìng trong y tãú, cháút traïm â11.4.THUÍY TINH

Trong pháön naìy ta chè nghiãn cæïu thuíy tinh vä cå hay coìn goüi laìthuíy tâæåüc chãútaûo chuíyãúu trãn cå SiO2. Thuíy tinh silicat chia ra laìm hai nhovä cå (daûng vä âënh hçnh) vaìxitan (coïcáúu taûo tinh thã11.4.1.Thuíy tinh vä cå :

Laìdaûng cáúu taûo âàûc biãût cuía ctaûp coïâäünhå

182



Tr mg

ráût tæ , âàûc træng cuía traûng thaïi loíng âæåüc giæî aïi ràõn. Do âoïthuíy tinh vo cå coïcáúu truïc bãn trong laìkhäng tráût

ûv äüt maûng læåïi khängäút pho, giecmani, asen

ûo nãn maûng læåïi cáúu truïc, caïc ä xyt natri, ka li, can xi, magiã, ba ri laìm ïa lyïcuía noï. Ngoaìi ra coìn coïcaïc ä xyt nhäm, sàõt, chç, titan, be

a-Theo baín cháút hoïa hoüc :

-Thuíy tinh alumosilicat (Al2O3.SiO2)-Thuíy tinh bosilicat (B2O3.SiO2)-Thuíy tinh alumobosilicat (Al2O3.B2O3.SiO2)-Thuíy tinh alumophotphat (Al2O3.P2O5)

b-Theo læåüng chæïa caïc cháút biãún tênh :-Thuíy tinh kiãöm (chæïa caïc ä xyt K2O, Na2O)-Thuíy tinh khäng kiãöm.-Thuíy tinh thaûch anh.

c-Theo cäng duûng :

-Thuíy tinh kyîthuáût ( thuíy tinh quang hoüc, kyîthuáût âiãûn, thê nghiãûm ..)-Thuíy tinh xáy dæûng (thuíy tinh laìm cæía, tuíkênh, gaûch thuíy tinh...)-Thuíy tinh sinh hoaût (cháûu, baït, âéa, gæång soi..)

3-Tênh cháút cuía thuí y tinh : a-Thuíy tinh coïtênh cháút vä hæåïng.b-Cå tênh :

Coïâäübãön neïn cao (50

aûng thaïi thuíy tinh hoïa laì äüt daûng riãng cuía traûng thaïi vä âënh hçnh cuía váût cháút.Khi chuyãøn tæìtraûng thaïi loín sang traûng thaïi ràõn vä âënh hçnh trong quaïtrçnh nguäüinhanh vaìtàng âäünhåït thç täøchæïc khäng tnguyãn laûi trong traûng th

tæ aìkhäng âäöng nháút. Bäüsæoìn thuíy tinh hoïa cuía thuíy tinh laìmgian khäng coïquy luáût, taûo ra båíi caïc hçnh træûc thoi cuía ä xyt silic [SiO4] 4− .Trong thaình pháön thuíy tinh vä cå gäöm coï: ä xit silic, bo, ph

thuíy tinh hoïa tathay âäøi caïc tênh cháút hori...laìm cho thuíy tinh coïcaïc tênh cháút kyîthuáût cáön thiãút. Toïm laûi thuíy tinh cäng nghiãûplaìmäüt hãûthäúng nhiãöu nguyãn phæïc taûp.2-Phán loaûi thuí y tinh :

÷100kG/mm2), giåïi haûn bãön keïo ráút tháúp (3 9kG/mm2),giåïi haûn bãön uäún ráút tháúp (5 15kG/mm2), mä âun âaìn häöi cao (4500 10000kG/mm2),âäüdai va âáûp tháúp (1,5 2,5 kG.cm/cm2).

c-Tênh cháút quang hoüc :Tênh trong suäút, phaín xaû, taïn xaû, háúp thuûvaìkhuïc xaûaïnh saïng.d-Hãûsäúgiaîn nåínhiãût nhoí, tênh chëu nhiãût tæång âäúi cao (xaïc âënh båíi nhiãût âäümaìtaûi âoï laìm nguäüi nhanh thuíy tinh trong næåïc âãún 0oC maìkhäng bë næït).11.4.2.Xitan :1-Khaïi niãûm vãöxitan :

Xitan laìváût liãûu thãøràõn âa tinh thãø, âæåüc taûo thaình bàòng caïch kãút tinh âënh hæåïngthuíy tinh. Tãn goüi xitan laìdo gheïp hai tæìsilicium vaìcristal coïnghéa laìthuíy tinh tinhthãøhay gäúm thuíy tinh.

÷÷ ÷

÷

183



Chãútaûo xitan bàòng caïch náúu chaíy meíliãûu thuíy tinh coïthaình pháön xaïc âënh vaìphathãm cháút xuïc taïc âãøtaûo máöm kãút tinh. Sau âoïlaìm nguäüi âãn traûng thaïi deío, taûo hçnhtheo yãu cáöu vaìcho kãút tinh. Quaïtrçnh kãút tinh goüi laìxitan hoïa.

Thaình pháön meíliãûu thuíy tinh chãútaûo xitancoïcaïc loaûi ä xyt LiO2, Al2O3,, SiO2,

MgO, CaO...cuìng caïc cháút taûo máöm Au, Ag, Cu nàòm lå læíng trong thuíy tinh loíng dæåïidaûng keo.2-Täøchæïc vaìtênh cháút cuía xitan :

-Täøchæïc cuía xi tan coïnhiãöu pha, gäöm caïc haût cuía mäüt hay mäüt säúloaûi tinh thãø khaïc nhau, åígiæîa caïc pha tinh thãølaìmäüt låïp thuíy tinh (daûng vä âënh hçnh). Læåüng phatinh thãøtrong khoaíng tæì30-95%.

-Tênh cháút : tênh cháút cuía xitan âæåüc quyãút âënh båíi täøchæïc vaìthaình pháön giæîacaïc pha. Xitan coïtênh âàóng hæåïng, chëu maìi täút, êt khuyãút táût bãömàût, khäng coïräùxäúp vaì êt co.

3-Phán loaûi xitan : Xi tan âæåüc chia laìm ba loaûi-Xitan quang hoüc : âæåüc chãútaûo tæìthuíy tinh hãûLi coïcháút taûo máöm laìcaïc cháútia rånghen vaìo seîsaíy ra quaïtrçnh hoïa

quang hoüc. Quaïtrçnh kãút tinh xaíy ra khi nung laûi saín pháøm.-Xitan nhiãût : âæåüc chãútaûo tæìthuíy tinh hãûMgO-Al2O3- SiO2, CaO-Al2O3-SiO2

eS. Cáúu truïc tinh thãøcuía xitan âæåüc hçnh thaình khi nhiãûtao hån nhiãût âäü vaìlaìm nguäüi nhanh trong doìng khê neïn hay

ìxè loìcao vaìcoïthãm cháút biãún tênh nhæ : caïc muäúi sunphat,

Xitan duìng laìm äøâåî, caïc chi tiãút trong âäüng cå âäút trong, voíduûng cuûâiãûn tæí, äúngdáùn trong cäng nghiãûp hoïa, caïnh maïy neïn khê, voìi phun âäüng cå phaín læûc, duûng cuûâo ...11.4.3.Náúu thuíy tinh :1-Nguyãn liãûu âãønáúu thuí y tinh :a-Nguyãn liãûu chênh :

-Caït tràõng hay caït thaûch anh laìtäút nháút âãøcung cáúp SiO2.-Na2CO3 vaìNa2SO4 âãøcung cáúp Na2O, thãm vaìo K2CO3 âãøtaûo ra K2O. Hai ä

xyt naìy haûtháúp nhiãût âäüchaíy, tàng âäühoìa tan vaìtäúc âäükhæíboüt-Âaïväi, âälämit (CaCO3.MgCO3), BaCO3, BaSO4 âãøtaûo ra CaO, MgO, BaO giuïpcho khæíboüt dãùdaìng vaìcoïtaïc duûng hoïa hoüc täút hån.b-Nguyãn liãûu phuû:

-Cháút taûo maìu : nhoïm naìy coïtaïc duûng taûo maìu cho thuíy tinh theo yïmuäún, gäöm khaï nhiãöu cháút tuìy theo yãu cáöu vãömaìu sàõc. Vê duû: MnO2 taûo maìu têm, Cr2O3 cho maìu luûcvaìng, FeO cho maìu xanh...

-Cháút khæímaìu : do mäüt säútaûp cháút laìm cho thuíy tinh coïmäüt säúmaìu nhæ xanh lam,vaìng nhaût... Luïc naìy phaíi duìng caïc cháút khæímaìu : ä xyt asenêc, ä xyt àngtimoan, âi äxyt xãri, ä xyt cä ban, sãlen, ä xyt niken...

nhuäüm daûng keo. Khi chiãúu caïc tia cæûc têm hay t

...våïi cháút taûo máöm laìTiO2, Fluyãûn laûi chi tiãút.(Nung c to

tt

dáöu).-Xitan xè : nháûn âæåüc tæ

bäüt sàõt...4-Cäng duûng :

184



-Cháút ä xy hoïa vaìcháút khæí: duìng khi náúu thuíy tinh maìu. Cháút ä xy hoïa : peräxitmangan, cháút khæí: maût cæa, than âaï, tacrat kali a xit (KHC4H4O6)...

-Cháút gáy âuûc : duìng khi cáön taûo thuíy tinh âuûc ta cho thãm vaìo håüp cháút cuíaàngtimoan, thiãúc, phäút pho...

-Cháút khæíboüt : âiäxit xã ri, triäxyt asenic ...2-Quaïtrçnh náúu thuí y tinh : Gäöm nàm giai âoaûn sau :-Giai âoaûn taûo silicat (Na2SiO3)-Giai âoaûn taûo thuíy tinh.-Giai âoaûn khæíboüt-Giai âoaûn âäöng nháút hoïa.-Giai âoaûn laìm nguäüi.

11.4.4.Caïc loaûi thuíy tinh :1-Thuí y tinh dán duûng :

a-Thuíy tinh bao bç :Yãu cáöu cuía thuíy tinh bao bç laì: âäübãön hoïa hoüc cao, khäng phaín æïng våïi caïc cháútchæïa bãn trong âäübãön cå hoüc cao, chëu âæåüc va chaûm, chëu âæåüc aïp suáút vaìsæûthay âäøiâäüt ngäüt vãönhiãût âäü. Thuíy tinh bao bç âæåüc phán ra laìm hai loaûi :

-Loaûi miãûng heûp (âæåìng kênh trong < 30 mm) : caïc loaûi chai bia, ræåüu, næåïc ngoüt,thuäúc...

-Loaûi miãûng räüng (âæåìng kênh trong > 30 mmm) : caïc loü, bçnh, cháûu ...

ìboïng khêæåüc sàõc nhoün

üu,loühoa, chuìm âeìn, baït âéa...hoïa hoüc :

nhiãûtaìy duìng laìm caïc duûng cuûchëu nhiãût âäücao hån nhiãöu

vaìlaìm viãûc trong mäi træåìng chëu taïc duûng hoïa hoüc maûnh. Hiãûn nay sæíduûng phäøbiãúnnháút laìloaûi thuíy tinh trãn cå såíbäún cáúu tæí: SiO2-Al2O3-CaO-MgO coïpha thãm håüp

cháút flo âãødãùnáúu chaíy vaìmäüt êt ä xyt kim loaûi. Gäöm coïcaïc loaûi :a-Thuíy tinh laìm duûng cuûthê nghiãûm :Loaûi thuíy tinh naìy thuäüc hãûhiãöu cáúu tæíkhaïphæïc taûp, thaình pháön cuía noïgäöm : B2O,

Al2O3, ZnO, BaO vaìpha thãm TiO2, ZrO2. Noïcoïkhaínàng chëu taïc duûng hoïa hoüc täút vaì chëu nhiãût khaïcao.

Cäng duûng : ÄÚng nghiãûm, cäúc âäút, loüâæûng hoïa cháút, pipet, bu reït ...b-Thuíy tinh laìm äúng âæûng thuäúc (àm pun) :

Âáy laìloaûi thuíy tinh trung tênh âãøkhäng taïc duûng hoïa hoüc phaïhuíy thuäúc. Trongthaình pháön khäng âæåüc chæïa caïc o xyt kim loaûi nàûng PbO, ZnO, Sb2O3, As2O3.

c-Thuíy tinh laìm nhiãût kãú:

b-Thuíy tinh baït âéa, pha lã :Yãu cáöu cuía thuíy tinh baït âéa , pha lã :

-Phaíi chãútaûo tæìthuíy tinh trong suäút khäng maìu.-Khäng coïcaïc khuyãút táût : váùn såüi, boüt va-Bãömàût phaíi saûch boïng, meïp caûnh khäng âCäng duûng : cäúc uäún næåïc, ly ræå

2-Thuí y tinh chëu nhiãût vaìtaïc duûng Noïi chung caïc loaûi thuíy tinh âãöu coïkhaínàng chëu taïc duûng hoïa hoüc vaìchëu

nháút âënh, nhæng loaûi thuíy tinh n

185



Laìloaûi thuíy tinh khoïnáúu chaíy khäng coïtênh kiãöm hay êt kiãöm. Trong thaình pháöncuía noïcoïchæïa äyt nhäm vaìä xyt kim loaûi kiãöm thäøcao.d-Thuíy tinh thaûch anh :

Âæåüc náúu tæìâaïthaûch anh tæûnhiãn hay caït thaûch anh tinh khiãút. Âæåüc chia laìm hai

loaûi : thaûch anh khäng trong suäút âæåüc náúu tæìcaïc thaûch anh (coïnhiãöu boüt khê nhoí) vaì thaûch anh trong suäút âæåüc náúu tæìthaûch anh thiãn nhiãn.Cäng duûng : laìm thaïp cä âàûc trong cäng nghiãûp hoïa hoüc, laìm voíloìnung, äúng baío

vãûnhiãût kãú, váût caïch âiãûn, âeìn chiãúu tia tæíngoaûi...3-Thuí y tinh quang hoüc :a-Yãu c

giåïi haûn cho pheïp.oüc phaíi âäöng nháút.

ïc xaû...

.4-Thuí y a-Yãu c

-C áúu khê.-C

-Tênh chëu nhiãût vaìhoïa hoüc cao.-Tênh giaîn nåítæång æïng caïc kim loaûi thæåìng duìng trong kyîthuáût âiãûn chán khängnhæ : W, Mo, Pt, håüp kim Fe, Ni Co...b-Cäng duûng : Laìm boïng âeìn, cäøâeìn, bugi, voíäúng phaït âiãûn tæí, buäöng maìn hçnh TV(kinescäúp) ...c-Caïc loaûi thuíy tinh âiãûn chán khäng :

tin : coïhãûsäúgiaîn nåítæång tæûplatin, laìm chán âeìn, cäø

ãûn... ïng âeìn troìn, cäøtuûchán khäng, voíâeìn thu khuãúch âaûi, âeìn phaït...

h

áy dæûng :

tæåìng (pháön láúy aïnh saïng), caïc nåi trang trê...

áöu cuía thuíy tinh quang hoüc-Hàòng säúquang hoüc phuìhåüp våïi yãu cáöu-Khäng coïtênh læåîng chiãút hay chè trong-Tênh cháút quang h

-Khäng coïboüt, khäng bë taïn xaû, khu-Trong suäút, khäng maìu.-Chëu hoïa hoüc vaìchëu nhiãût täút

b-Cäng duûng : laìm caïc duûng cuûquang hoüc nhæ kênh luïp, kênh hiãøn vi, thiãn vàn ..tinh âiãûn chán khäng :áöu :

aïch âiãûn täút, khäng tháøm thoïthãøcho qua aïnh saïng trong vuìng nhçn tháúy âæåüc vaìquang phäøhäöng ngoaûi.

-Khi âäút noïng dãùtaûo hçnh vaìhaìn kên.

-Thuíy tinh nhoïm plakinescäp, boïng âeìn, duûng cuûâiãûn quang...

-Thuíy tinh nhoïm mälipâen : hãûsäúgiaîn nåítæång tæûMo, duìng laìm äúng rånghen, äúng

caïch dáy dáùn, caïch âiãûn trong duûng cuûbaïn dáùn, cæía säøbäünhán quang âi-Thuíy tinh nhoïm vonphram : coïnhiãût âäünoïng chaíy cao vaìgoïc täøn tháút âiãûn mäinhoí, duìng laìm bo5-Såüi thuí y tinh :

Tæìthuíy tin thaûch anh, thuíy tinh coïhaìm læåüng SiO2 cao tiãún haình keïo såüi coïâæåìngkênh tæì3-30µm våïi chiãöu daìi theo yãu cáöu. Såüi thuíy tinh duìng laìm váût liãûu caïch âiãûn,caïch nhiãût, laìm cäút trong váût liãûu composit, caïp quang ...6-Thuí y tinh x

Âæåüc sæídung räüng raîi trong caïc cäng trçnh xáu dæûng, gäöm thuíy tinh táúm vaìgaûch

thuíy tinh khäng maìu hoàûc coïmaìu sàõc theo yãu cáöu. Chuïng âæåüc duìng laìm cæía, táúm laït,

186



näúi keïp giæîa hai nguyãn tæícaïc bon trong maûch chênh âãønäúi caïc maûch cao su våïi nhautheo hæåïng càõt ngang. Nguyãn tæílæu huyình coïvai troìnhæ chiãúc cáöu giæîa caïc phán tæí

vaìo cao su maìâäüdaìy âàûc cuía maûch læåïi coïkhaïc nhau. Våïi tæì

ûc hån, tênh cháút cæïng hån vaìkhi âaût læåüng täúi âa 30% caosu baîo hoaìlæu huìynh tråínãn cæïng vaìkhäng âaìn häöi âæåüc, goüi laìãbänit.2-Phán loaûi :

-Cao su thiãn nhiãn-Cao su täøng håüp.

Trong cao su täøng håüp laûi chia ra hai loaûi:-Theo cäng duûng coï:

+Cao su täøng håüp cäng duûng chung

+Cao su täøng håüp cäng duûng âàûc biãt-Theo cáúu taûo hoaïhoüc chia ra 3 loaûi :+Cao su coïcáúu taûo âiãöu chènh âæåüc+Cao su truìng håüp+Cao su âàûc biãût

1.5.2.Cao su thiãn nhiãn :Cao su thiãn nhiãn âæåüc láúy tæìnhæûa cuaímäüt loaûi cáy ræìng nguäön gäúc tæìcaïc

ræìngf nhiãût âåïi cháu Myîla tinh vaìcháu AÏ, tãn goüi laìhãvãa. Nhæûa cáy hãvãa chaíy ra coï tãn goüi laìlatex. Latex laìmäüt häùn håüp maìu tràõng, âuûc coïkhoaíng 40% haût cao su khä

nàòm lå læíng trong næåïc, coïchæïa mäüt säúcháút hoaìtan. Caïc haût cao su khä coïkêch thæåïctæì0,159µm âãún 6µm. Latex chè äøn âënh sau khi chaíy ra khoíi cáy trong mäüt thåìi gianngàõn, sau âoïbàõt âáöu keo tuû, haût cao su taïch ra khoíi pha loíng vaìcoïmuìi häi. Dãøngànngæìa sæûkeo tuûta cho thãm vaìo latex 0.15%NH3 vaìnoïseîäøn âënh láu daìi. Nhæûa latexâæåüc cä âàûc laûi, ly tám taïch pháön næåïc ra vaìcaïn thaình táúm moíng goüi laìcrãúp. Ræía saûchvaìsáúy khä crãúp åínhiãût âäü40 450C bàòng khoïi. Sau khi sáúy crãúp coïmaìu vaìng nãn goüi laì crãúp khoïi. Nãúu khi cä âàûc cho vaìo latex 1%Na2SO3 khi keo tu H2SO4 taïch ra táøy tràõngcao su vaìdiãût vi khuáøn, goüi laìcrãúp tràõng.

Cáúu taûo maûch phán tæícao su thiãn nhiãn gäöm caïc màõt xêch chuäùi daìi cuía mäüt säúlåïn

caïc nhoïm izäpenten . úp chuíyãúu theo daûng âäöng phán sis.Tênh cháút

/cm3

-Hãûsäúgiaîn nåíthãøtêch : 656.10-6dm3/ 0C-Âäüdáùn nhiãût : 335.10-6cal/cm.S.0C-Nhiãût dung : 0,45 0,50cal /g.oC

ÅÍnhiãût âäü80-1000C tråínãn deío, -70oC bë doìn vaìbë phán hoaïåí2000C. Trong caosu thiãn nhiãn coìn chæïa 2 2,2% kiãøu sàõp xãúp theo âäöng phán trans.

11.5.3.Caïc loaûi cao su täøng håüp thäng duûng : 1-Cao su divinyl (C 4 H 6 )n:

cao su do âoïnháûn âæåüc caïc maûch khäng gian goüi laìcao su âæåüc læu hoaï. Tuyìtheolæåüng læu huyình âæa

1÷5% læu huìynh cao su coïmaûch læåïi thæa, mãöm, âaìn häöi cao. Læåüng læu huyình tànglãn maûch cao su tråínãn daìy âà

1

÷

Nhoïm naìy coìn goüi laìizopren, âæåüc sàõp xãchung cuía cao su thiãn nhiãn :

-Tyítroüng : 0,91÷0,93 g

÷

÷

188



Coìn goüi laìbutadien laìtãn goüi cuía monome ban âáöu âãøtäøng håüp thaình butadien,cäng thæïc cuía noïlaì(C4H6)n.

Tênh cháút cao su divinyl :-Tyítroüng : 0,91g/cm3

-Nhiãût âäüthuyítinh hoaï(doìn) : -1100C-Giåïi haûn bãön keïo âæït : 200 kG/cm2

-Âäüdaîn daìi khi keïo âæït : 470%.Cao su divinyl êt bë maìi moìn hån cao su thiãn nhiãn, nhæng âäübãön nhiãût, tênh chëu

laûnh vaìchäúng xeïraïch keïm hån.Cäng duûng : laìm läúp xe ätä, gàõn maïy., xe âaûp, aïo mæa, gàng tay, caïc saín pháøm cän

nghiãûp... cáön chuïyïpha thãm cao su thiãn nhiãn vaìo âãønáng cao tênh cháút cuía noï.2-Cao su polyizopren (izopren) :Ta coïthãøtäøng håüp âæåüc cao su izopren coïcáúu taûo tæång tæûnhæ cao su thiãn nhiãn

(C5H8)n. Tuy nhiãn trong cáúu taûo cuía noïcoïcaíâäöng phán sis vaìâäöng phán trans nãn tênhâaìn häöi khäng cao, âäünhåït tháúp, mäüt säútênh cháút cå lyïkhaïc khäng bàòng cao su thiãnnhiãn nhæng täút hån cao su butadien.

Tênh cháút cao su izopren :-Tyítroüng : 0,92g/cm3

ítinh hoaï: -700C

-Giåïi haûn bãön keïo âæït : 25

Hçnh 11.4-Cäng thæïc cáúu taûo cuía cao su divinyl

-Nhiãût âäüthuy

0÷300kG/cm2

-Âäüdaîn daìi khi keïo âæït : 770%Cäng duûng tæång tæûnhæ cao su butadien.

11.5.4.Cao su coïcäng duûng âàûc biãût :Cao su thiãn nhiãn, butadien vaìizopren dãùbë àn moìn trong dáöu måîvç chuïng dãùhoaì

tan trong dung mäi beïo. Muäún cao su äøn âënh trong dáöu måîthç trong maûch cuía noïphaíicoïtênh phán cæûc. Caïc monome âãøtaûo nãn cao su chëu dáöu måîlaìcao su täøng håüp, tuyì theo yãu cáöu cuía saín pháøm maìcaïc cháút phuûgia cho vaìo khaïc nhau vaìcäng nghãûchãú biãún cuîng khaïc nhau.

uyãn liãûu saín xuáút tæìaxãtylen truìng håüpüthaình monome cloropren.Tênh cháút :1-Cao su cloropren (nairit, neopren, perbunan-C) : Ng

189



-Tyítroüng : 1,21-1,25 g/cm3

-Giåïi haûn bãön keïo âæït 2-2,65kG/mm2

-Âäüdaîn daìi tæång âäúi : 600-750%-Nhiãût âäülaìm viãûc : 100-1300C

-Nhiãût âäüchëu laûnh -340

CCao su cloropren khäng àn moìn âäöng, chäúng laîo hoaïäzän täút, âaìn häöi täút,chäúng rung täút, äøn âënh trong dáöu måî, nhiãn liãûu. Tênh chëu nhiãût vaìchëu laûnh keïm.Cäng duûng : boüc dáy âiãûn, dáy caïp cao aïp.2-Cao su butadien nitril (haicar, perbunan, buna-N) :

Laìsaín pháøm âäöng truìng håüp cuía butadien vaìnitril cuía axit acrilic.Tênh cháút cuía noï phuûthuäüc vaìo læåüng nitril cho vaìo trong thaình pháön cao su.

Læåüng nitril % 18 26 40

Tyítroüng (g/cm3

) Nhiãût âäüthuyítinh hoaï 0CÂäübãön keïo âæït (kG/cm2)Âäüdaîn daìi %

0,943-55--

0,962-42280600

0,986-32350-

Cao su butadien nitril laìcháút baïn dáùn, âiãøn tråíriãngρ = 1010 1018 Ω.cm. Coï tênh chäúng maìi moìn täút, âaìn häöi keïm, chäúng laîo hoaïtäút, äøn âënh trong caïc mäi træåìngxàng dáöu, nhiãn liãûu tæì-30 âãún 1300C.

Cäng duûng : laìm dáy âai, bàng taíi, äúng dáùn, âãûm, loït, phåït maïy båm dáöu..

3-Cao su chäúng maìi moìn (adipren, gentan S, elastotan) :Cao su uretan coïtênh chäúng maìi moìn cao, âäübãön cao, âäüâaìn häöi täút, äøn âënh trongá a

haût, goïtgiaìy....4-Cao su chëu nhiãût :

Âæåüc saín xuáút tæìcao su silicon chæa læu hoaïcoïcáúu taûo maûch thàóng. Thæåìng duìng

aïnh thuíng 2

÷

dáöu må, äøn âënh bæïc xaû î. Trong maûch c úu t ûo cuía noïkhäng coïmäúi näúi âäi (liãn kãútkhäng no) nãn ráút äøn âënh våïi äxy vaìäzän. Nhiãût âäülaìm viãûc tæì-30 âãún 1300C.

Cäng duûng : laìm läúp xe ätä, bàng taíi, boüc äúng vaìmaïng váûn chuyãøn váût liãûu

nháút laìcao su dimetyl siloxan. Nhiãût âäülaìm viãûc tæì-55 âãún 2500C, tênh baïm dênh keïm,

bë træång nåítrong caïc dung mäi vaìdáöu måî, âäübãön tháúp, tênh tháúm khê cao, chäúng maìimoìn keïm.Tênh cháút : - Tyítroüng : 2,13g/cm3

-Âiãûn tråíriãng : 9,4.1014Ω.cm-Âiãûn aïp â ÷28kV/mm.

äng duûng : laìm caïc chi tiãút chëu nhiãût âäükhaïcao trong caïc bäüpháûn maïy moïc.1.6.XI MÀNG VAÌBÃ TÄNG :1.6.1.Xi màng :

Xi màng laìcháút kãút dênh thuyílæûc do khi taïc duûng våïi næåïc taûo ra caïc håüp cháút coï

nh dênh kãút, caïc håüp cháút naìy âoïng ràõn trong næåïc vaìcaïc saín pháøm âoïng ràõn bãötrongæåïc. Caïc loaûi xi màng gäöm coï:

C11

tên

190



-Xi màng pooclàng : dæûa trãn cå såíCaO - SiO2 chæïa thãm Al2O3. Fe2O3.-Xi màng alumin : trãn cå såíCaO - Al2O3 coïchæïa thãm SiO2.Fe2O3.-Xi màng xè loìcao : giäúng xi màng pooclàng nhæng coïthãm thaûch cao hay väi.Tr

iãön mën vaìträün âãöu. üc nung luyãûn trong loìquay åí1400-15000C âãøtaûo ra caïc khoaïng cháút

nhæ : 3Cao.SiO2 (viãút C3S), 2CaO.SiO2 (C2S), 3CaO.Al2O3 (C3 A) vaì4CaO.Fe2O3 (C4 AF). Saín pháøm naìy goüi laìclinke.

-Nghiãön mën klinke âãún cåîhaût 0,5

ong caïc loaûi trãn thç xi màng pooclàng laìloaûi thäng duûng nháút. Quaïtrçnh saín xuáút

xi màng pooclàng nhæ sau :-Nguyãn liãûu gäöm âaïväi, âáút seït (cung cáúp Al2O3 ) vaìquàûng sàõt (cung cáúp Fe2O3)theo tyílãûquy âënh âæåüc ngh

-Phäúi liãûu âæå

÷50µ m thaình daûng bäüt goüi laìxi màng. Trongquaïtrçnh nghiãön clinke thæåìng cho thãm caïc cháút phuûgia âãøâiãöu chènh mäüt vaìi tênhcháút cuía xi màng (vê duûthãm thaûch cao âãøâiãöu chènh âäüâäng kãút cuía xi màng).

Khi hoaìtan xi màng våïi næåïc seîbë hydrat hoaïtheo caïc phaín æïng phaín æïng sau âáy :2(3CaO.SiO2) + 6H2O 3CaO.2SiO2.3H2O + 3Ca(OH)22(2CaO.SiO2) + 6H2O 3CaO.2SiO2.3H2O + 3Ca(OH)2

Nãúu xi màng coïâäümën âaût yãu cáöu vaìâæåüc träün âuínæåïc thç quaïtrçnh hydrat hoaï xaíy ra hoaìn toaìn. Nãúu thiãúu næåïc mäüt pháön xi màng khäng âæåüc phaín æïng. Nãúu thæìanæåïc seîtaûo ra caïc läù, kãnh chæïa næåïc laìm cho væîa linh âäüng dãùthao taïc nhæng âäübãönsau khi âäng kãút seîbë giaím. Sau quaïtrçnh hydrat hoaïlaìgiai âoaûn kãút tinh taûo ra caïc tinh

10

→→

thãøhydrat våïi kêch thæåïc 10÷ µ m laìm cho khäúi xi màng tråínãn væîng chàõc vaìchëuâæåüc ta

Âãøâaïnh giaïâäübãön cå hoüc cuía xi màng ta duìng chè tiãu maïc xi màng âæåüc quyâënh laìgåïi haûn bãön neïn cuía máùu cuía häùn håüp xi màng - caït theo tyílãû1/3 baío dæåîng 28ngaìy trong âiãöu kiãûn quy âënh. Theo TCVN 2682-1992 : PC30 laìxi màng pooclàng coï giåïi haûn bãön neïn laì30MPa.11.6.2.Bã täng :

Bã täng âæåüc chãútaûo tæìhäùn håüp caïc váût liãûu silicat våïi kêch thæåïc haût khaïc nhau (vêduû: soíi hay âaïdàm cåî1 4 cm, caït vaìng cåîhaût 0,1

íi troüng yãu cáöu.

÷ ÷0,2mm, ximàng cåîhaût0,5 50÷ µ m). Âãøtaûo ra máût âäücao cho bã täng : haût caït âiãön âáöy vaìo chäùträúng giæîa caïcviãn soíi, âaïdàm, coìn caïc haût ximàng seîchen vaìo khoaíng träúng giæîa caïc haût caït. Ngoaìira bãömàût cuía caïc haût caït, soíi, âaïdàm seîxuïc tiãún taûo máöm kyïsinh cho quaïtrçnh kãút tinhcuía caïc håüp cháút hydrat cuía ximàng.

HÇnh 11.5- Så âäömä taíquaïtrçnh hydrat hoaïvaìâäng âàûc cuía væîa ximàng

191



Cäút liãûu cuía bã täng thæåìng sæíduûng laì: caït, soíi, âaïväi, âaïgranit...(khäúi læåüngriãng cå -3 g/cm3). Âãøchãútaûo bã täng nheûcäút liãûu phaíi laìloaûi xäúp, khäúi læåüng riãngnhoí(khoang 1g/cm3) nhæ : xè loìcao, âaïxäúp thiãn nhiãn hay duìng phuûgia taûo ra boüt khêong quaïtrçnh âoïng ràõn. Cå tênh cuía bã täng tæång tæûnhæ ceïramic laìcoïâäübãön neïn

ao, âäübãön keïo tháúp. Giåïi haûn bãön neïn cuía bã täng thuäüc vaìo tyílãûhäùn håüp, baíoæåîng...dao âäüng tæì5 60MPa, coìn giåïi haûn bãön keïo chè bàòng tæì1/8 1/10 bãön neïn.1.6.3.Bã täng cäút theïp :

Ta bäútrê thãm cäút theïp theo quy luáût nháút âënh (thanh, dáy, læåïi ...) trong bãng tæåi seîtaûo ra bã täng cäút theïp. Cäút theïp trong khäúi bã täng laìm cho kãút cáúu chëueïo , neïn vaìuäún täút hån. Nãúu coïhiãûn tæåüng næït trong bã täng thç sæûphaït triãøn cuía vãútæït cuîng bë cäút ngàn caín. Såídé theïp âæåüc duìng laìm cäút trong bã täng vç ngoaìi âäübãön

säúnåínhiãût gáön giäúng be täng, àn moìn cháûm trong mäiæåìng bã täng vaìdênh kãút tæång âäúi chàõc våïi bã täng. Nãúu bãömàût theïp coïgán (theïp

òn) seîlaìtàng diãûn têch tiãúp xuïc vaìcoïkhaínàng khoaïhaîm.Âãøtàng khaínàng chëu neïn cho bã täng ta taûo æïng suáút neïn dæ doüc theo chiãöu cäúttheïp chëu læûc chênh vaìgoüi laìbã täng æïn (bã täng æïng læûc træåïc). Phæång

dæûa vaìo âàûc âiãøm cuía váût liãûu gioìn laìchëu neïn täút hån chëu keïo vaìdo váûy khihaï

læûc keïo låïn vaì a. Luïc naìy do

suáút neïn do

æïng suáút âæåüc truyãön taíi tåïi bã täng thäng liãn kãút bã täng dáy theïp. trong bãtäng âaîâäng cæïng vaìâæåüc keïo càng âàût vaìo hai màût âäúi diãûn cuía cáúu kiãûn, laìm cho cáúukiãûn åítraûng thaïi neïn. Sau âoïâäøvæîa bã täng vaìo caïc läùbao kên dáy theïp. Khi bã täng âaî âäng cæïng vaìbaío dæåîng täút måïi thaïo kêch ra.

Bãt täng æïng suáút træåïc âæåüc duìng trong caïc cáúu kiãûn cáöu âæåìng sàõt, âæåìng caotäúc cuîng nhæ nhiãöu kãút cáúu xáy dæûng khaïc.

î÷ í

tr

cd ÷ ÷1

täknkeïo cao, âäüdeío låïn, theïp coïhãûtr

ràg suáút træåïc

phaïp naìylaìm viãûc æïng suáút keïo taïc duûng væåüt quaïæïng suáút neïn dæ thç khäúi bã täng måïi bë phuyí. Coïhai caïch taûo bã täng æïng suáút træåïc :

1-Dáy theïp coïâäübãön cao âæåüc âàût vaìo khuän räùng, âæåüc keïo våïigiæîcàng. Sau khi âäøbã täng vaìo khuän vaìâäng cæïng måïi boílæûc keïo rbiãún daûng âaìn häöi bë máút âi dáy theïp bë co laûi gáy cho cáúu kiãûn bã täng æïng

2-Dáy theïp âæåüc luäön qua caïc äúng bàòng kim loaûi hay cao su âaîcoïsàôn

192



MUÛC LUÛC

1.4.Giaín âäöpha cuía håüp kim hai cáúu tæí 30Chæång 2 : Biãún daûng deío vaìcå tênh 47

2.2.Caïc âàûc træng cå tênh 61

2.3.Nung kim loaûi âaîqua biãún daûng deío 702.4.Biãún daûng noïng 71Chæång 3 : Àn moìn vaìbaío vãûváût liãûu 73

3.1.Khaïi niãûm vãöàn moìn kim loaûi 733.2.Caïc daûng àn moìn kim loaûi 743.3.Baío vãûkim loaûi choïng àn moìn 803.4.Sæûàn moìn caïc váût liãûu gäúm 853.5.Sæûthoaïi hoaïcuía váût liãûu pälyme 86

Chæång 4 : Nhiãût luyãûn theï p 87

4.1.Khaïi niãûm vãönhiãût luyãûn theïp 87

05

16

6.5.Gang håüp kim 130hæång 7 : Khaïi niãûm chung vãötheï p 131

7.1.Khaïi niãûm chung vãötheïp 1317.2.Khaïi niãûm vãötheïp håüp kim 135

Chæång 8 : Theï p kãút cáúu 1438.1.Khaïi niãûm chung vãötheïp kãút cáúu 143

Trang

Måíâáöu 1Chæång 1: Cáúu taûo cuía kim loaûi vaìhåü p kim 21.1.Cáúu taûo maûng tinh thãølyïtæåíng cuía kim loaûi nguyãn cháút 21.2.Cáúu taûo cuía kim loaûi loíng vaìâiãöu kiãûn kãút tinh 151.3.Cáúu taûo cuía håüp kim 24

2.1.Biãún daûng âaìn häöi vaìbiãún daûng deío 47

4.2.Caïc täøchæïc âaût âæåüc khi nung noïng vaìlaìm nguäüi theïp 894.3.UÍvaìthæåìng hoaïtheïp 1034.4.Täi theïp 14.5.Ram theïp 1134.6.Caïc daûng hoíng xaíy ra khi nhiãût luyãûn theïp 114

Chæång 5 : Caïc phæång phaï p hoaïbãön bãömàût 1165.1.Täi bãömàût 15.2.Hoaïnhiãût luyãûn 119

Chæång 6 : Caïc loaûi gang 1256.1.Khaïi niãûm chung vãögang 1256.2.Gang xaïm 1266.3.Gang deío 1276.4.Gang cáöu 129

C

193



8.2.Theïp tháúm caïc bon 1448.3.Theïp hoaïtäút 1468.4.Theïp âaìn häöi 1488.5.Theïp coïcäng duûng riãng 149

8.6.Theïp coïcäng duûng âàûc biãût 151hæång 9 : Theï p duûng cuû 1549.1.Theïp vaìhåüp kim laìm duûng cuûcàõt 1549.2.Theïp laìm duûng cuûbiãún daûng nguäüi 1599.3.Theïp laìm duûng cuûbiãún daûng noïng 1609.4.Theïp laìm duûng cuûâo 161

hæång 10 :Kim loaûi vaìhåü p kim maìu 16310.1.Nhäm vaìhåüp kim nhäm 16310.2.Âäöng vaìhåüp kim âäöng 167

10.3.Håüp kim laìm äøtruûc 170hæång 11: Caïc váût liãûu khaïc 17411.1.Váût liãûu composit 17411.2.Váût liãûu ceramic 17811.3.Váût liãûu polyme 179

211.5.Cao su 18711.6.Xi màng vaìbã täng 190

C

C

C

11.4.Thuyítinh 18

194



TAÌI LIÃÛU THAM KHAÍO

1-Váût liãûu hoüc - Lã Cäng Dæåîng - NXB Khoa hoüc vaìkyîthuáût- 19972-Kim loaûi hoüc vaìnhiãût luyãûn - Nghiãm Huìng - NXB Âaûi hoüc vaìTHCN - 1979.3-Giaïo trçnh váût liãûu hoüc - Nghiãm Huìng -Træåìng âaû4-Kim loaûi hoüc vaìnhiãût luyãûn - Træåìng âaûi hoüc Baïch k

i hoüc Baïch khoa Haìnäüi - 1999hoa HaìNäüi - 1988

5-Saïch tra cæïu theïp gang thäng duûng - Nghiãm Huìng - Træåìng âaûi hoüc baïch khoa Haì näüi - 1997.6-Sæíduûng váût liãûu phi kim loaûi trong ngaình cå khê - Hoaìng Troüng Baï- NXB Khoa hoücvaìkyîthuáût - TP HäöChê Minh - 19957-Váût liãûu compozit - Tráön Êch Thënh - NXB Giaïo duûc - Haìnäüi - 19948-Váût liãûu composite cå hoüc vaìcäng nghãû- Nguyãùn Hoa Thënh - Nguyãùn Âçnh Âæïc - NXB khoa hoüc vaìkyîthuáût HaìNäüi - 20029-Àn moìn vaìbaío vãûkim loaûi - W.A.Schultze - Phan Læång Cáöm - Træåìng âaûi hoüc Baïchkhoa HaìNäüi 1985

vật liệu kỹ thuật

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