第 1 页
II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính 1. Biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và phá hủy 2.2. NungNung kimkim loloạạii đđaã̃ quaqua bibiếếnn ddạạngng ddẻẻoo 3. Biến dạng nóng 4. Các đặc trưng cơ tính và các yếu tố ảnh hưởng II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính Khái niệm: là sự thay đổi hình dạng, kích thước của một vật thể rắn do tác dụng của lực, do thay đổi nhiệt độ, độ ẩm... hoặc do thay đổi cấu trúc nội tại. Do tác dụng của ngoại lực gọi là biến dạng cơ. Kiểu biến dạng: nén, kéo, uốn, xoắn, và cắt (tùy thuộc đđiiểểmm đặđặt và pht và phươươngng,, chichiềều cu củủa la lựựcc tác dtác dụụngng)) Ứng suất Biến dạng
第 2 页
II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính F < Fđh: biến dạng đàn hồi (là biến dạng bị mất ngay sau khi bỏ tải trọng) Fđh < F < Fb: biến dạng dẻo (biến dạng dư) + đàn hồi (là biến dạng vẫn còn sau khi bỏ tải trọng). Mẫu bị dài ra đoạn ∆l = Oa 1 F = Fb: xẩy ra biến dạng cục bộ (hình thành cổ thắt). F giảm nhưng mẫu vẫn tiếp tục biến dạng →̀ mẫu phá hủy ở điểm c II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính Biến dạng đàn hồi là biến dạng bị mất ngay sau khi bỏ tải trọng Thông số mạng và vị trí các nguyên tử thay đổi không nhiều Tải trọng ứng với điểm e là tải trọtrọngng ứứngng vvớớii gigiớớii hạhạnn đđàànn hhồồii Độ biến dạng ∆l và tải trọng F tuân theo đl Húc: F = k ∆∆∆∆L Mođun đàn hồi (môđun Young): E = σσσσ/εεεε = ∆σ∆σ∆σ∆σ/∆ε∆ε∆ε∆ε
第 3 页
II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính Biến dạng dẻo: là biến dạng dư không bị mất đi sau khi bỏ tải trọng tác dụng Xét 2 trường hợp: Biến dạng dẻo đơn tinh thể Biến dạng dẻo đa tinh thể II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính A. Biến dạng dẻo của đơn tinh thể: 2 hình thức A. Biến dạng dẻo của đơn tinh thể: Các hệ trượt chính Trượt (chủ yếu) + Song tinh Kiểu mạng A1 A2 A3 Trượt: là chuyển dời tương đối giữa các phần của tinh thể theo những mặt và phương nhất định (mặt trượt và phương trượt) Số mặt trượt 4 mặt {111} 6 mặt {110} 1 mặt {0001} MMặặtt trutruợợtt:: mmặặtt ((tutuởởngng tutuợợngng)) phânphân cáchcách gigiữữaa haihai SSôố́ phphươươngng trtrượượtt 33 phphươươngng <110><110> 22 phphươươngng <111><111> 33 phphươươngng <1120><1120> mặt nguyên tử dày đặc nhất (mặt xếp chặt) mà tại Số hệ trượt chính 12 12 3 đó xảy ra hiện tuợng truợt Kim loại Fe , Al, Cu, Au Fe , Cr, W, V Ti , Zn, Mg, Be γγγγ αααα α Phương trượt: phương có mật độ nguyên tử lớn Kim loại có số hệ trượt càng cao → càng dễ biến dạng (càng dẻo) nhất (phương xếp chặt) trong một mặt trượt Khả năng biến dạng dẻo được đánh giá bằng: Cùng hệ tinh thể lập phương, kim loại có số phương trượt trên một số hệ trượt = (số mặt trượt) x (số phương trượt) mặt nhiều hơn → dễ biến dạng dẻo hơn Kim loại còn có thể trượt theo các hệ có mật độ xếp chặt thấp hơn (hệ trong một mặt trượt trượt phụ)
第 4 页
II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính A. Biến dạng dẻo của đơn tinh thê:̉ Mối quan hệ giữa ττττ và F A. Biến dạng dẻo của đơn tinh thể: Điều kiện trượt Chỉ thành phần ứng suất tiếp (τ) của ngoại lực trên mặt và phương ττττ = σσσσ cosθθθθ cosχχχχ > ττττ 0 th trượt mới gây trượt. Thành phần ứng suất pháp (σ) không gây trượt → τ phụ thuộc mạnh vào sự định hướng của mặt trượt và phương trượt τ= F /S với lực tác dụng (phụ thuộc vào thừa số Schmid: cosθθθθ cosχχχχ): s s • F = F.cosθ θθθθ = 90o → không xẩy ra trượt (có thể bị phá hủy mà không BDD) s • S = S /cosχ θθθθ = χχχχ = 45o → ττττ = ττττmax = σσσσ0 /2 → xẩy ra trượt khi τmax > τth s o →→ ττττττττ = (F/S= (F/S ).).coscosχχχχχχχχ.. coscosθθθθθθθθ χχχχχχχχ == 9090oo →→ khôngkhông xxẩẩyy rara trtrượượtt ((cócó ththêể̉ bịbị phaphá́ hủhủyy màmà khôngkhông BDD)BDD) o → ττττ = σσσσo.cosχχχχ. Cosθθθθ σσσσ0 = F/S0: ứng suất qui ước cosθθθθ cosχχχχ: thừa số Schmid θ χ ττττ phải lớn hơn một giá trị tới hạn (ττττth) mới xẩy ra trượt. ττττth xác định bằng thực nghiệm: τth(Cu) = 0,1 kG/mm2, τth(Ni) = 0,5 kG/mm2 II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính A. Biến dạng dẻo của đơn tinh thê: C̉ ơ chế trượt B. Biến dạng dẻo của đa tinh thể: Cơ chế trượt cứng: khi trượt tất cả các Đặc điểm: nguyên tử ở mặt trượt hai bên trượt Hạt định hướng khác nhau → các hạt biến đồng thời (độ bền lý thuyết cao): ττττ ≈≈≈≈ G/2ππππ (G là mođun trượt) dạng không đều th Hạt định hướng ngẫu nhiên → đẳng hướng Cơ chế trượt nối tiếp: trong thực tế có lệch (độ bền thực tế thấp): Biên hạt có xô lệch mạng → thêm yếu tố ττττττττth ≈≈≈≈≈≈≈≈ 33G/(G/(88..101033 ÷÷÷÷÷÷÷÷ 88..101044)) hãm lệch mới (so với trong đơn tinh thể) Ảnh hưởng của kích thước hạt: Hạt nhỏ → biên giới hạt nhiều → cản trở chuyển động của lệch → ứng suất tới hạn tăng → tăng bền, độ cứng. Biểu thức Hall-Petch: Các yếu tố hãm lệch (cản trở chuyển động của lệch → tăng độ bền): Giao điểm của các lệch + Các nguyên tử tạp chất + Các phần tử phân tán Hạt nhỏ → số hạt tăng → số phương mạng thích ứng với sự trượt của pha thứ hai tăng → tăng độ dẻo, dai
第 5 页
II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính C. Tác dụng của biến dạng dẻo đến tổ chức tế vi: Hạt nhỏ (A ~ v/n) Tạo xô lệch mạng → tăng mật độ lệch Hình dạng hạt bị thay đổi: ĐĐôộ̣ bbềềnn:: σσσσσσσσ biến dạng lớn (εεεε = 40÷÷÷÷50%) → hạt bị chia cắt, tạo nên tổ chức thớ b biến dạng rất lớn (εεεε = 70÷÷÷÷90%) → các mặt và phương trượt bị Độ cứng: H quay (các mặt và phương có chỉ số giống nhau) → Textua Độ dẻo: δδδδ (%) và ψψψψ (%) Độ dai: ak II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính D. Ảnh hưởng của biến dạng dẻo đến tính chất: Sau biến dạng, KL có tồn tại ứng suất dư: Biến dạng dẻo làm biến đổi cơ tính của kim loại: - Tăng giới hạn bền (hóa bền) và độ cứng (biến cứng), giới hạn chảy, Ứng suất dư tăng, tính dị hướng tăng giới hạn đàn hồi -- GiảGiảmm đđôộ̣ dẻdẻoo,, đđôộ̣ daidai →→ mumuốốnn ccắắtt gọgọtt vavà̀ bibiếếnn dạdạngng titiếếpp thithì̀ phảphảii ủủ ĐĐôộ̣ bbềềnn:: σσσσσσσσ b Độ cứng: H Độ dẻo: δδδδ (%) và ψψψψ (%) Biến dạng dẻo làm biến đổi lý tính, hóa tính của kim loại: Độ dai: ak - Dẫn điện, dẫn nhiệt giảm. Tăng hoạt tính hóa học → dễ bị ăn mòn
第 6 页
II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính Phá hủy: là dạng hư hỏng trầm trọng nhất, không thể khắc phục → thiệt hại về kinh tế, con người → phải nghiên cứu để phòng tránh σσσσ > σσσσb →→→→ phá hủy Cơ chế chung của phá hủy: Hình thành các vết nứt tế vi → phát triển vết nứt → tách rời → phá huỷ II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính Phá hủy Phá hủy trong đk tải Phá hủy trong đk Phá hủy ở nhiệt độ trọng tĩnh tải trọng thay đổi cao (phá hủy dão) theo chu kỳ (mỏi) PhaPhá́ hủhủyy PhaPhá́ hủhủyy dẻo giòn • vật liệu • nhiệt độ • tốc độ biên dạng • sự tập trung ứng suất
第 7 页
II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính 2 quá trình (khi nung KL qua biến dạng dẻo): Các giai đoạn chuyển biến khi nung nóng: Sau khi biến dạng dẻo: kim loại bị biến cứng – hóa bền biến dạng Giai đoạn hồi phục (nung ở To ≈ 0,1 ÷ 0,2 Tnc): (có nhiều lệch, tồn tại ứng suất bên trong…) →không ổn định → - Giảm sai lệch mạng, Giảm ứng suất, Thay đổi xu hướng về trạng thái ổn định (xẩy ra ở mọi To nhưng chậm) tính chất không nhiều, Tổ chức ít biến đổi Giai đoạn kết tinh lại (nung ở To > Tktl): Tktl = a. Tnc (a = 0,2÷0,8) (a(a ∈∈ đđôộ̣ sạsạchch,, εε,, ttgiữ nhiệt)) - Sự tạo mầm: mầm sinh ra ở biên giới hạt - Phát triển mầm: mầm phát triển, kết hợp lại A ~ 1/εεεε, Toủ kết tinh lại và tgiữ nhiệt Nung nóng để đẩy nhanh quá trình này: ngược lại quá trình biến cứng – thải bền: tăng độ dẻo, độ dai và giảm độ cứng, độ bền → Khi tiếp tục tăng To (nung ở To >> Tktl): để cải thiện tính cắt gọt, tính gia công áp lực - Hạt lớn thôn tính hạt bé → hạt lớn →làm xấu cơ tính →cần tránh II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính Kết tinh lại →→→→ A (~ 1/ε, tgn, To ) ↓↓↓↓ Độ bền: σσσσb Độ cứng: H Độ dẻo: δδδδ (%) và ψψψψ (%) Độ dai: ak
第 8 页
II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính Khái niệm: Biến dạng nóng là biến dạng dẻo của kim loại ở nhiệt Ưu điểm: độ cao hơn nhiệt độ kết tinh lại: T~ (0,7-0,75)Tnc >Tktl Do được nung nóng → KL có tính dẻo cao → năng suất cao, các Đặc điểm: luôn có 2 quá trình đối lập xảy ra. Tính chất sau biến rỗ khí và vết nứt tự hàn kín dạng nóng phụ thuộc vào quá trình nào mạnh hơn: Ít nứt, ít biến cứng, ít dẫn đến phá hủy Biến dạng dẻo: → tăng xô lệch → biến cứng (tăng độ bền) Không cần nung (ủ) trung gian giữa các lần biến dạng như biến KKếếtt tinhtinh lạlạii::→→ giảgiảmm xôxô llệệchch →→ thảthảii bbềềnn ((giảgiảmm đđôộ̣ ccứứngng,, đđôộ̣ bbềềnn)) dạdạngng ngunguộộii - Nếu biến dạng ở nhiệt độ đủ cao → thải bền do kết tinh lại đủ lớn Có khả năng điều chỉnh độ hạt nhỏ → cơ tính cao → cơ tính hầu như không đổi Nhược điểm: - Nếu biến dạng ở nhiệt độ thấp (To < T , thời gian không Khó khống chế đồng đều nhiệt độ trên phôi → khó đồng nhất kết thúc BD ktl đủ dài, có tạp chất) → không kịp loại bỏ hiệu ứng biến cứng → cơ về tổ chức và cơ tính tính thay đổi Khó khống chế hình dạng kích thước do giãn nở nhiệt →→→→ Lý tuởng: Tokết thúc BD > Toktl (hiệu ứng thải bền đủ lớn) và tgiữ nhiệt đủ Chất lượng bề mặt không cao do bị oxi hóa, thoát cacbon dài (để hoàn thành KTL) II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính 4 chỉ tiêu cơ tính chính Độ bền: σσσσb Hóa bến & Thải bền: cạnh tranh nhau ĐĐôộ̣ ccứứngng:: HH Độ bền: σσσσb ??? Độ dẻo: δδδδ (%) và ψψψψ (%) Độ cứng: H ??? Độ dai: a k Độ dẻo: δδδδ (%) và ψψψψ (%) ??? Phần lớn các đặc trưng này được xác định trên các Độ dai: a ??? mẫu nhỏ đã được quy chuẩn hóa k
第 9 页
II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính Cơ tính là tập hợp các đặc trưng cơ học biểu thị cho khả năng chịu tải trong các điều kiện khác nhau → là cơ sở để so sánh các vật liệu Độ bền: đo bằng giới hạn đàn hồi (σσσσđh), giới hạn chảy (σσσσc), giới hạn bền kéo (σσσσb), nén (σσσσbn), uốn (σσσσbu), mỏi (σσσσ_l) Độ cứng: Brinen (HB), Rốcven (HRC, HRB, HRA), Vicke ((HVHV), So (), So (HShHSh)) Độ dẻo: xác định bằng độ giãn dài tương đối δδδδ (%) và độ thắt tỉ đối ψψψψ (%) Độ dai: xác định bằng độ dai va đập ak Cách xác định cơ tính: kiểm tra các mẫu thử (mẫu thử thường có cơ tính thấp hơn mẫu thật → cần có các hệ số an toàn) II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính Độ bền: là khả năng vật liệu chịu đựng tải trọng cơ học tĩnh mà Ý nghĩa: Nếu các chi tiết máy có cùng hình dáng, kích thước nhưng từ không bị phá hủy (bền kéo σσσσb, nén σσσσbn, uốn σσσσbu…) các vật liệu khác nhau: Giới hạn đàn hồi (σσσσ ): là F : lực kéo lớn nhất không Vật liệu có σσσσđh cao → khả năng chịu tải trọng lớn hơn mà vẫn đảm đh đh ứng suất lớn nhất, sau khi gây biến dạng mẫu sau khi bảo tính đàn hồi (Lò xo…) bỏ tải, mẫu ko thay đổi bỏ tải (N).Tiết diện So (mm2) Giới hạn đàn hồi quy ước F : lực kéo lớn nhất gây Vật liệu có σσσσc cao → khả năng chịu tải trọng lớn hơn mà vẫn không 0,01 (σσσσ0,01) or (σσσσ0,05 →→→→ Mỹ) : biến dạng dư 0,01% chiều bịbị bibiếếnn dạdạngng (cong,(cong, vênhvênh)) dàidài mmẫẫuu sausau khikhi bbỏỏ ttảảii (N)(N) Giới hạn chảy vật lý (σσσσ ): F : lực kéo bé nhất gây Vật liệu có σσσσb cao → khả năng chịu tải trọng lớn hơn mà vẫn không ch ch là ứng suất bé nhất gây biến dạng gây biến dạng bị phá hủy (rất quan trọng cho các chi tiết như: bánh răng, trục, then…) biến dạng dẻo. dẻo (N) Giới hạn chảy quy ước F0,2: lực kéo tạo ra biến (σσσσ0,2) or (σσσσ0,5 →→→→ Mỹ): dạng dư 0,2% (N) Giới hạn bền (σσσσb): là ứng Fb: lực kéo lớn nhất trên suất lớn nhất gâybiến dạng biểu đồ kéo (N) cục bộ dẫn đến phá hủy
第 10 页
II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính Đơn vị: kG/mm2, Pa, Mpa psi, ksi (ở Mỹ) N/mm2 (hệ SI) Các biện pháp hóa bền vật liệu: 1 kG/mm2 ≈≈≈≈ 10 Mpa ≈≈≈≈ 1,45 ksi 1. Biến dạng dẻo: tăng mật độ lệch → biến cứng, tăng bền. Biến dạng Nguyên lý cơ bản nâng cao độ bền: cản trở chuyển động của lệch dẻo hoặc nhiệt luyện (tôi) Giảm mật độ lệch: KL không chứa lệch → độ bền lý thuyết rất cao 2. Hợp kim hoá: tăng xô lệch mạng, mật độ lệch → tăng bền; Tăng mật độ lệch: khoảng cách giữa các lệch nhỏ → tương tác giữa các lệch → hãm lệch 3. Tạo ra các pha cứng phân tán nhỏ mịn: tạo các chướng ngại cản trtrởở chuychuyểểnn độđộngng ccủủaa llệệchch →→ ttăăngng độđộ bbềềnn,, độđộ ccứứngng;; Mật độ lệch tới hạn: Sợi Fe: 13000 Mpa 1 nề 4. Nhiệt luyện tôi+ram: tạo độ quá bão hoà → tăng độ bền, độ cứng; M = 108cm-2 → σ→→→ σσσ min b 2 Fe sạch kt: 250 Mpa th b độ Hóa nhiệt luyện (thấm N, C): tăng độ bền, độ cứng bề mặt, chịu 1. Độ bền theo lý thuyết nạ mài mòn, chịu mỏi; 2. Độ bền của đơn tinh thể i hớ Gi 4 5. Làm nhỏ hạt: biên giới đóng vai trò cản trở lệch chuyển động → 3. Các kim loại nguyên chất sau ủ 3 1010-1012 cm-2 tăng tất cả các chỉ tiêu bền, dẻo, dai. Bằng pp biến tính khi đúc, 4. Kim loại sau biến dạng, hoá bền…… nhiệt luyện hoặc biến dạng dẻo 108cm-2 mật độ lệch II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính Độ dẻo: là khả năng vật liệu thay đổi hình dạng kích thước mà không bị phá hủy khi chịu tác dụng bên ngoài. Độ giãn dài tương đối δ (%): Độ thắt tiết diện tương đối ψ(%): Đơn vị: % Ý nghĩa: Độ dẻo cao thì gia công áp lực (cán, kéo, ép, rèn, dập…) càng tốt
第 11 页
II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính Nâng cao độ dẻo →→→→ tính siêu dẻo: Nếu δδδδ% đạt từ 100-1000% Vật liệu được gọi là siêu dẻo Biện pháp đạt hiệu ứng siêu dẻo: Làm cho hạt nhỏ mịn, đẳng trục, đồng đều và ổn định Biến dạng ở nhiệt độ cao (0,6÷0,8)Ts Tốc độ biến dạng rất nhỏ cỡ (10-3 ÷ 10-4) s-1 II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính Độ dai va đập ak: Khả năng chống phá hủy của vật liệu dưới tác dụng của tải trọng động. Công phá hủy một đơn vị diện tích mặt cắt ngang mẫu – 10×8 mm2 (ak): sample Đơn vị: (Charpy)(Charpy) kGm/cm2, kJ/m2, Nm/cm2 1 kGm/cm2 ≈ 10 kJ/m2 final height initial height Các biện pháp nâng cao ak: - Tổ chức tế vi: Tạo cấu trúc hạt nhỏ mịn: tăng bền, dẻo - Hóa bền bề mặt: tăng bền, cứng, không làm giảm độ dẻo - Hình dạng, kích thước, trạng thái bề mặt: Hình dạng hạt tròn, đa cạnh có độ dai cao hơn hạt có dạng tấm, kim.
第 12 页
II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính Mối tương quan giữa ak và δδδδ, σσσσ0,2: aakk ≈≈((σσσσσσσσ00,,22 xx δδδδδδδδ)) II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính Độ cứng: Là khả năng chống lại biến dạng dẻo cục bộ của vật liệu Ý nghĩa của độ cứng: thông qua độ cứng có thể biết được khi có một vật khác cứng hơn tác dụng lên bề mặt của nó (dưới tác Khả năng chống mài mòn của bề mặt: Để có tính chống mài mòn dụng của tải trọng thông qua mũi đâm) cao → Độ cứng > 60HRC Có 2 loại độ cứng: Khả năng cắt gọt của dao hoặc khuôn dập nguội: Khuôn hoặc dao Ðộ cứng tế vi (dùng tải trọng nhỏ, mũi đâm bé): xác định độ cứng có độ cứng càng lớn → năng suất làm việc càng cao cáccác hhạạtt,, phapha trongtrong ttổổ chchứứcc vvậậtt liliệệuu →→ dùngdùng chocho nghiênnghiên ccứứuu KhaKhả̉ nnăăngng giagia côngcông ccắắtt củcủaa phôiphôi:: VVậậtt liliệệuu cócó đđôộ̣ ccứứngng quáquá caocao hohoặặcc quá thấp đều khó cắt (Thép dễ cắt khi có HB = 150 ÷ 200) Ðộ cứng thô đại (tải trọng và mũi đâm lớn): phản ánh khả năng Khả năng mài bóng: độ cứng càng cao → khả năng mài bóng càng chống biến dạng dẻo của nhiều hạt, pha → xác định độ cứng chung tốt cho VL Các phương pháp đo độ cứng thông dụng: Brinell (HB); Rockwell (HR: HRA, HRB, HRC); Vickers (HV)…
第 13 页
II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính Nguyên lý đo độ cứng HB: Ấn một tải trọng (F) lên vật cần đo, qua viên bi bằng thép cứng có đường kính (D), rồi đo đường kính vết lõm (d): Mối quan hệ giữa HB và giới hạn bền σσσσb: Thép cán (trừ không gỉ, thép bền nóng) σσσσb ≈≈≈≈ 0,34. HB Đặc điểm: 200HB →→→→ HB = 200 Thép đúc σσσσ ≈≈≈≈ (0,3÷÷÷÷0,4). HB b ĐĐôộ̣ ccứứngng bi (bi (théthépp tôitôi) >) > 11,,77 x (x (đđôộ̣ ccứứngng mmẫẫuu)) GangGang xáxámm σσσσσσσσ ≈≈≈≈≈≈≈≈ (HB(HB –– 6060)/)/66 Lựa chọn D phụ thuộc chiều dày mẫu: (D = 10, 5, 2.5 mm) b Đồng, latông, brông ở trạng thái biến cứng σσσσb ≈≈≈≈ 0,40. HB Lựa chọn F phụ thuộc vật liệu và D2: F = 30 D2 Đồng, latông, brông ở trạng thái sau ủ σσσσb ≈≈≈≈ 0,55. HB Ưu nhược điểm: quan hệ bậc nhất với σσσσb Dura σσσσb ≈≈≈≈ 0,35. HB Không thể đo mẫu cứng hơn 450HB → đo vật mềm, lớn Vết đâm lớn → mẫu đo phải phẳng → khó đo trục Thời gian đo chậm Cần dùng kính hỗ trợ để đo d và mất công tra bảng II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính Nguyên lý đo độ cứng HR: Ấn một tải trong lên vật cần đo Nguyên lý đo độ cứng HV: Mũi đâm kim cương, hình qua viên bi thép (HRB) hoặc mũi kim cương hình nón (HRA, tháp bốn mặt đều với góc ở đỉnh 136o, rồi đo kích thước HRC), rồi đo chiều sâu vết lõm: vết lõm: h f f F f F 2F sin68o 1.854F HV = = ≈ [kG/mm2 ] HR = k − S d2 d2 Đặc điểm: 0,002 Đặc điểm: h f:f: tảtảii trọtrọngng ssơơ bbôộ̣ 1010 kGkG TảTảii trọtrọngng:: 200200GG ÷÷ 120120 kGkG F: tải trọng chính (50 kG cho HRA, 90 kG cho HRB và 140 kG cho HRC) Ưu nhược điểm: k = 130 (dùng bi, HRB), k = 100 (dùng mũi kim cương, HRA, HRC) Là loại độ cứng quy ước (không thứ nguyên) Đo được độ cứng của nhiều loại vật liệu Ưu nhược điểm: Được dùng rộng rãi trong nghiên cứu khoa học Đo được vật liệu từ tương đối mềm đến cứng Tải trọng nhỏ → cần trợ giúp của thiết bị quang học để xác định Bề mặt không cân bằng kích thước vết đâm (d) Vết lõm khá nhỏ, có thể đo các vật mỏng Đo nhanh, tiện lợi, phù hợp với điều kiện sản xuất
第 14 页
II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính Bảng chuyển đổi giữa các thang đo độ cứng: không có công thức chuyển H, σσσσ , δδδδ, a , K Độ cứng HB HRA HRB HRC HV b k IC Thấp 240 60,5 100 20 240 T/đối cao 475 75,9 - 50 513 Về cơ bản trong một phạm vi nhất định: CaoCao -- 81,281,2 -- 6060 697697 ĐĐôộ̣ ccứứngng HH tytỷ̉ llêệ̣ thuthuậậnn vvớớii σσσσσσσσ b Độ cứng H tỷ lệ nghịch với δδδδ và ak Trạng thái của vật liệu dựa trên giá trị độ cứng: - Mềm: HB< 150 - Tương đối cao: HRC ~ 50-58 Cơ tính tổng hợp: là cơ tính đảm bảo H, σσσσ , δδδδ, a đều cao b k - Thấp: HB ~ 200 - Cao: HRC ~ 60-65 - Trung bình: HB ~ 300-400 - Rất cao: HRC > 65 II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính II.1. Biến dạng II.2. Nung kim loại qua biến dạng II.3. Biến dạng nóng II.4. Các đặc trưng cơ tính Biến dạng dẻo: Hệ trượt Cách tính ứng suất gây truợt Cơ chế truợt cứng và truợt nối tiếp Các đặc điểm của biến dạng trong đa tinh thể Tổ chức và tính chất sau biến dạng dẻo PháPhá hhủủyy:: bảbảnn chchấấtt,, ccơơ chchêế́ pháphá hhủủyy dẻodẻo--giòngiòn--mỏimỏi--dãdãoo Nung kim loại qua biến dạng dẻo: Hồi phục + Ủ kết tinh lại (biến đổi tổ chức-tính chất) Biến dạng nóng: Biến dạng dẻo + Kết tinh lại Đặc trưng cơ tính: Ðộ bền - độ dẻo - độ dai va đập - độ cứng Phân biệt các truờng hợp sử dụng độ cứng: HB-HRA- HRB-HRC-HV, đơn vị và phạm vi áp dụng
评论 (0)
暂无评论。快来抢沙发吧！