Đang tải... (xem toàn văn)
VÁÛT LIÃÛU KIM LOAÛI VAÌ NHIÃÛT LUYÃÛN Vật Liệu cơ khí Bài mở đầu TẦM QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM Để xây dựng và phát triển nền kinh tế quốc dân vững mạnh cần phải phát triển công nghiệp nặng.
Vật Liệu khí Bài mở đầu : TẦM QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM * Để xây dựng phát triển kinh tế quốc dân vững mạnh cần phải phát triển công nghiệp nặng , ngành chế tạo khí quan trọng - Để chế tao loại máy móc thiết bị khí phải có vật liệu , kim loại vật liêu chủ yếu Sở dĩ kim loại vật liệu sử dụng chủ yếu ngành chế tạo khí có nhiều tính chất ưu điểm quan trọng , ưu việt hẳn so với loại vật liệu khác - Ngày , ngành công nghiệp vật liệu phát triển mạnh mẽ với nhiều loại vật liệu khác : Gỗ , thuỷ tinh , chất dẻo , Với tính ngày tốt sản lượng ngày cao , không thay hoàn toàn cho kim loại hợp kim - Do , bên cạnh việc nghiên cứu thay kim loại hợp kim vật liệu phi kim loại có tính thích ứng , người ta tiếp tục nghiên cứu để tìm kim loại hợp kim có tính ưu việt : Nhẹ , bền , chịu ăn mòn , chịu nhiệt , chịu va đập , * Việc nghiên cứu sản xuất loại gang , thép trọng tâm công nghiệp vật liệu nói riêng kinh tế quốc dân nói chung tất nước có công nghiệp phát triển PHẦN I VẬT LIỆU KIM LOẠI VÀ HỢP KIM CHƯƠNG I NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I.1: CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI I.1.1: Khái niệm kim loại Kim loại vật liệu sáng dẻo có thẻ rèn , có tính dẫn điện , nhiệt cao Phương diện hóa học kim loại nguyên tố dễ nhường điện tử phản ứng hóa học I.1.2: Đặc điểm cấu tạo nguyên tử kim loại Trạng thái (e) nguyên tử xác định số lượng tử : n - Số lượng tử l - Số lượng tử quỹ đạo m - Số lượng tử tử ms - Số lượng tử Spin Trang Vật Liệu khí Các (e) chuyển động nguyên tử giới hạn , lớp xác định tương ứng với số lượng tử n = , , , K , L , M , Trong lớp chia làm nhiều lớp , tương ứng với số lượng tử quỹ đạo l = , , , , , (n-1) ký hiệu lớp : s , p , d , f , Mỗi trạng thái (e) nguyên tử tương ứng với lượng xác định Theo học lượng tử cấu hình (e) nguyên tử cấu tạo sau : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 Phân lớp : s - Tối đa 2(e) p - Tối đa 6(e) d - Tối đa 10(e) f - Tối đa 14(e) VD : Al13 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 Fe 26 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 C6 : 1s2 2s2 2p2 Từ cấu hình ta rút lớp ngồi có liên kết yếu nên dể gây phản ứng hóa học I.1.3: Liên kết kim loại Kim loại có cấu tao mạng tinh thể liên kết kim loại gọi liên kết kim loại Liên kết kim loại mô tả sau : Ở nút lưới cá ion (+) , kim loại khoảng không nút lưới (e) tự tao thành khí điện tử Liên kết kim loại tạo thành lực hút màng ion (+) với khí (e) Do mà kim loại có tính dẻo I.1.4: Cấu tạo mạng tinh thể kim loại a - Mạng tinh thể ô Trang Vật Liệu khí - Trong kim loại kim loại xếp cách trật tự tuần hồn khơng gian - Các nguyên tử kim loại xếp cách có trật tự nguyên tử nằm mặt phẳng song song cách gọi mặt tinh thể , tập hợp vô số mặt tinh thể lập thành mạng tinh thể - Tồn mạng khơng gian xem tạo thành hình khối nhỏ đơn giản giống mà cách xếp phân tử đại diện chung cho tồn mạng gọi ô b - Các kiều mạng tinh thể thường gặp * Lập phương thể tâm a Cấu tạo : Trong ô kiểu mạng có nguyên tử nằm nút (đỉnh) hình lập phương hình lập phương có ngun tử - Khoảng cách a tâm nguyên tử kề ô mạng tinh thể , gọi thông số mạng Độ lớn đo A o ( Ángtrong ) 1Ao = 10-8 cm - Các kim loại có kiểu mạng : Fe , Cr , Mo , W , * Lục phương dày đặc Cấu tạo : Trong ô kiểu mạng có nguyên tử nằm nút (đỉnh) hình lục lăng hai nguyên tử nằm trung tâm hai mặt đáy ba nguyên tử nằm trung tâm ba khối lăng trụ tam giác - Các kim loại có kiểu mạng : Zn , Cu , Mg , * Sự biến đổi mạng tinh thể kim loại Ở trạng thái rắn điều kiện trời thay đổi ( áp suất , nhiệt độ v.v ) tổ chức kim loại thay đổi theo Nghĩa dạng ô thay đổi thơng số mạng có giá trị thay đổi người ta gọi biến đổi mạng tinh thể Trang Vật Liệu khí Ví dụ : Sự chuyển biến thù hình sắt T oC 1539o Loíng LPTT 1400 1000 o o 1392 1392 − Feδ 1539o LPDT Feγ o 910 - 1392o o 910 Khäng cọtỉìtênh 1600 Cọtỉìtênh I.2: CẤU TẠO CỦA o HỢP KIM 768 800 Trong thực tế kim LPTT loại nguyên chất Fe α 500 o dùng , độ bền thấp khả o− 910 ứng dụng không cao Nên phải dùng tới thép hợp kim t ( thåìi gian ) I.2.1: Khái niệm Så âäư biãú n âäø i m ả n g tinh thãø cuí a sàõ t ( Fe ) chung a - Định nghĩa Hợp kim dạng vật chất có tính kim loại nhận biết cách nấu chảy hay liên kết kim loại với hay nhiều nguyên tố khác Thành phần hợp kim biểu diễn o/o trọng lượng b - Pha , hệ thống (hệ) , nguyên * Pha : Là tổ phần đồng hợp kim hệ thống chúng có thành phần đồng trạng thái : lỏng lỏng , rắn rắn , phải kiểu mảng Chúng ngăn cách bề mặt phân chia * Hệ thống (hệ) : Tập hợp pha trạng thái cân * Nguyên : Là thành phần độc lập tạo nên pha (Hệ) I.2.2: Cấu tạo hợp kim a - Dung dịch đặc Hợp kim có cấu tạo dung dịch đặc nguyên tử ngun tố thành phần có kích thước gần giống Khi kết tinh , hợp kim tạo thành mạng tinh thể có nguyên tử nguyên tố thành phần Trang Vật Liệu khí a b c a - Mạng tinh thể sắt thay b - Mạng tinh thể dung dịch đặc thay c - Mạng tinh thể dung dịch đặc xen kẽ Có hai loại dung dịch đặc : * Dung dịch đặc thay : ( Hb ) Ví dụ : Cu Ni : Nguyên tử Ni đẩy số nguyên tử Cu khỏi nút mạng tinh thể thay vào vị trí * Dung dịch đặc xen kẽ : ( Hc ) Nguyên tử nguyên tố hồ tan Ví dụ : C , O2 , Bo , Nằm xen kẽ vào lỗ hổng nút mạng tinh thể nguyên tố kim loại (dung môi) b - Hợp chất hóa học Hợp chất có cấu tạo hợp chất hóa học , nguyên tử nguyên tố khác , tác dụng hóa học với theo tỉ lệ xác nguyên tử có kiểu mạng định có thành phần hóa học xác định biểu diễn cơng thức hóa học Ví dụ : Hợp chất Fe C : Fe3 C ( Cacbit sắt ) c - Hỗn hợp học Hợp kim có cấu tạo hỗn hợp học nguyên tử nguyên tố thành phần khác kích thước mạng tinh thể I.3: TÍNH CHẤT CHUNG CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I.3.1: Tính chất vật lý a Vẻ sáng mặt : Chia làm loại : Kim loại màu kim loại đen - Kim loại màu hợp kim đen : Là Fe hợp kim Fe với C ( thép , gang ) - Kim loại màu hợp kim màu : Là tất kim loại hợp kim lại b Khối lượng riêng : Là số đo khối lượng vật chất chứa đơn vị thể tích vật thể γ= Trong : m (Kg/m ) V m - Khối lượng vật thể ( Kg ) V - Thể tích vật thể ( m3 ) Trang Vật Liệu khí c Trọng lượng riêng : Là trọng lượng đơn vị thể tích vật thể d= P ( KG/mm3 N/mm3 ) V Trong : P - Trọng lượng vật ( KG, 1KG ~ 10N ) d Tính nóng chảy : Là tính chất kim loại chảy lỗng nung nóng làm nguội e Tính dẫn điện : Là khả dẫn điện kim loại hợp kim f Tính truyền nhiệt : Là khả truyền nhiệt kim loại hợp kim đốt nóng nguội g Tính nhiệt nung : Là nhiệt lượng cần thiết để làm tăng nhiệt độ kim loại lên C I.3.2: Tính chất hóa học a Khái niệm : Tính chất hố học khả kim loại hợp kim chống lại tác dụng hóa học mơi trường xung quanh b Các đặc trưng : Tính chất hóa học kim loại hợp kim biểu hai dạng chủ yếu sau : - Tính chống ăn mịn : Là khả chống lại ăn mòn H 2O O2 khơng khí nhiệt độ thường nhiệt độ cao - Tính chịu axít : Là khả chống lại tác dụng mơi trường axít I.3.3: Tính học a Khái niệm : Tính học kim loại hay gọi tính khả chống lại tác dung lực bên lên kim loại b Các đặc trưng tính : - Độ dẻo : Là khả thay đổi hình dáng kim loại hợp kim mà không bị phá huỷ tác dụng ngoại lực - Đô bền : Là khả kim loại hợp kim chống lại phá huỷ có ngoại lực tác dụng - Độ cứng : Là khả kim loại hợp kim chống lại biến dạng dẻo cục kim loại hợp kim tác dụng tải trọng bên ngồi chổ ta ấn vào vật cứng - Độ đàn hồi : Là khả kim loại hợp kim trở lại hình dáng trạng thái ban đầu sau bỏ lực tác dụng I.3.4: Tính cơng nghệ a Khái niệm : Tính cơng nghệ kim loại hợp kim khả mà chúng thực phương pháp công nghệ để sản xuất sản phẩm khác b Các đặc trưng : Tính đúc , tính hàn , tính gia cơng cắt gọt , gia cơng áp lực , tính nhiệt luyện Trang Vật Liệu khí Một kim loại hay hợp kim có tính chất quan trọng tính cơng nghệ khó sử dụng rộng rãi khó chế tạo thành phẩm Cơ tính kim loại hợp kim xác định cách thí nghiệm mẫu vật thiết bị chuyên dùng : Máy thử kéo nén, máy thử độ cứng I.4: CÁC PHƯƠNG PHÁP THỬ KIM LOẠI VÀ HỢP KIM I.4.1: Thử kéo Thử kéo qúa trình thử quan trọng để xác định tính kim loại Khi thử kéo ta xác định độ bền , độ đàn hồi , độ dẻo kim loại hợp kim a - Độ bền Là khả kim loại chống lại lực tác dung lực bên ngồi mà khơng bị phá hỏng Dạng phá hỏng kim loại kéo đứt - Mẩu thử : Có tiết diện trịn , chiều dài L = 10 x Φ L - Để xác định độ bền vật liệu , ta tiến hành thử máy thử kéo với mẩu thử - Để đánh giá tính chịu lực kim loại vật liệu khác , ta dùng khái niệm ứng suất tải trọng tác dụng lên đơn vị diện tích mẫu thử - Để xác định quan hệ lực kéo biến dạng mẫu kéo ta quan sát sơ đồ sau : Khi lực kéo tăng dần kéo theo chiều dài mẫu thử tăng theo , tiết diện ngang mẫu giảm dần , đến điểm D mẫu bị thắt ứng với lực kéo lớn từ lực máy không tăng mẫu dài thêm đến điểm M bị đứt Vậy : Độ bền vật liệu xác định δ theo công thức : D δ = M C B δB δâ δCH δÂH α δTL A P Fo ( N/mm2 ) Trong : P - Lực kéo lớn ứng với mẫu bị thắt (N) F0 - Diện tích tiết diện chỗ thắt (mm2 ) δTL - Giới hạn tỉ lệ δĐH - Giới hạn đàn hồi Trang Vật Liệu khí δCH - Giới hạn chảy δB - Giới hạn bền δđ - Giới hạn đứt b - Độ đàn hồi Độ đàn hồi khả kim loại thay đổi hình dạng tác dung lực bên trở lại ban đầu bỏ lực tác dụng Độ đàn hồi xác định trình thử kéo Xác định cách : Gọi Pe lực làm cho mẫu thử khơng hồn tồn trở lại chiều dài ban đầu ( Biến dạng không lớn 0.005% chiều dài , biến dạng dư ) δp = Pe Fo ( N/mm2 ) c - Độ dẻo Độ dẻo kim loại khả biến dạng kim loại tác dụng lực bên mà không bị phá hỏng , đồng thời giữ biến dạng bỏ lực tác dụng bên Độ dẻo đánh giá độ dãn dài tương đối độ thắt tỉ đối - Độ dãn dài tương đối : δs = - Độ thắt tỉ đối : Ψ = l1 − lo × 100 0 lo Fo − F1 × 100 0 Fo Ø33 h Trong : l0 , F0 - Chiều dài biến dạng mẫu trước kéo F1 - Tiết diện mẫu thử chỗ đứt I.4.2: Thử độ cứng a - Khái niệm Độ cứng kim loại hợp kim khả chống lại lún bề mặt chỗ ấn vào vật cứng Khi kim loại khó lún độ cứng cao * Việc thử độ cứng áp dụng rộng rãi sản xuất đơn giản nhanh , thử độ cứng bề mặt kim loại phải nhẵn khơng có vết nứt , xước , vẩy Như kết thử độ cứng xác b - Phương pháp Brinen P Người ta dùng tải trọng P máy D ép thử độ cứng , ấn viên bi thép tơi cứng có đường kính D = ( 2,5; 5; 10mm) vào mặt vật liệu thử Giá trị P chọn theo vật liệu giá trị đường kính d D Thép cacbon thấp gang : P = 30D2 Đồng hợp kim đồng : P = 10D2 Trang Vật Liệu khí Độ cứng tính theo cơng thức : HB = P P = F ∏D (D − D − d ) ( kG/mm2 ) h ( Thường phương pháp đo vật có độ cứng 450 HB ) Trong : D - đường kính viên bi (mm) d - đường kính vết lõm (mm) h - chiều sâu vết lõm (mm) * Từ độ cứng Brinen vật thử ta suy giới hạn bền kéo kim loại qua công thức - Đối với thép cán rèn : δb = ( 0,34 ÷ 0,36 ) HB - Đối với thép đúc : δb = ( 0,3 ÷ 0,4 ) HB - Đối với gang : δb = 0,12 HB c - Phương pháp Rocoen Dùng mũi đâm hình kim P cương có góc 1200 viên bi thép 120 có đường kính 1,588mm tác dụng tải trọng P Tuỳ theo mũi đâm tải trọng P HRC Kim cương : P = 150 kG HRA Kim cương : P = 60 kG HRB dùng viên bi 1,588 (mm) , P = 100 kG giá trị độ cứng phương pháp Rocoen có tính quy ước Cứ mũi đâm sâu 0,002 mm độ cứng giảm đơn vị HRC ( HRA ) = 100 − HRB = 130 − h − h0 0,002 h − h0 0,002 Trong : h0 - tải trọng ban đầu I.5: HIỆN TƯỢNG BIẾN CỨNG BỀ MẶT KIM LOẠI I.5.1: Khái niệm Hiện tượng biến cứng bề mặt kim loại tượng mà bề mặt chi tiết có độ cứng cao so với bên I.5.2: Nguyên nhân - Khi đúc, bề mặt có tốc độ nguội nhanh nên tổ chức kim loại bon tồn dạng Xêmentít ( Fe3O ) Trang Vật Liệu khí - Do tượng bon bề mặt phôi đúc rèn làm xuất ứng suất dư - Do rèn nhiệt độ rèn phơi rèn cịn thấp , q nhiệt độ quy định làm mạng tinh thể bị xô lệch giới hạn cho phép, lúc tạo ứng suất dư - Do qúa trình nấu luyện hợp kim, lượng tạp chất thép gang không tỷ lệ định gây biến cứng thể tích vật liệu Do suất ứng suất dư I.5.3: Hậu biến cứng - Gây khó khăn q trình cắt gọt, giảm suất q trình gia cơng - Làm vỡ, mẻ dụng cụ cắt, gây rung động hệ thống công nghệ, làm giảm độ bền máy, dao I.5.4: Biện pháp ngăn ngừa biện pháp khắc phục - Ngăn ngừa : Thưc quy trình cơng nghệ đúc rèn - Khắc phục : Nếu kim loại hợp kim bị biến cứng bề mặt, cần tiến hành thường hóa ủ trước gia công cắt gọt I.6: GIẢN ĐỒ TRẠNG THÁI SẮT VÀ CÁC BON ( Fe - C ) I.6.1: Giản đồ trạng thái ( Fe - C ) o C I1 1600 A 1539 t1 I3 I4 D L +δ L B J δ +Os N A4 L +XeII E Os 910 G A t3 t4 V F 1000 L +Os o 1147 : Chuyãø n biãú n cuìng tinh O s+Le+XeIII F Le+XeI F-O s S O s+XeII P +XeII o A2 =768 - Ferêt máú t tỉìtênh ( Fe - β ) o A1 =727 - Chuyãø n biãú n cuìng têch P +Le +XeIII F+XeIII 500 Q 0,02 100%Fe C Lã âã bu rêt H 1499 t2 δ 1392 I2 K Le +XeI o Ao =210 - Xe máú t tỉìtênh 0,8 Trang 10 2,14 4,3 R 6,67% C Vật Liệu khí VII.1: CHẤT DẺO VII.1.1: Khái niệm chung chất dẻo : a Định nghĩa : Chất dẻo vật liệu nhân tạo, sản xuất từ chất hữu Là vật liệu có khả bị biến dạng chịu tác dụng nhiệt, áp suất giữ biến dạng thơi khơng tác dụng b Thành phần chất dẻo : Chất dẻo hỗn hợp nhiều chất : * Pôlyme : Là thành phần chất dẻo * Chất hoá dẻo : Được đưa thêm vào với chất lượng (10 ÷ 20 )% để tăng tính dẻo cải thiện tính tạo hình Thường Este Pơlyme có phần tử dẻo dể uốn * Chất độn : Được đưa vào với lượng (40 ÷ 70 )% để nâng cao tính giảm giá thành thay đổi thông số khác Chất độn chất hữu vô dạng bột (bột gỗ, bồ hóng, mica, SiO2, TiO2, Graphít ), dạng sợi (sợi bông, thuỷ tinh, amiăng, pôlyme), dạng ( giấy, vải từ sợi khác nhau, lớp gỗ ) * Chất ổn định : Là chất hữu khác để trì cấu trúc phân tử ổn định tính chất, làm cho tính chất lão hố chất lỏng chậm lại * Các chất phụ gia đặc biệt : Là vật liệu bôi trơn, tạo màu, chất bảo vệ, chất giảm điện tích luỹ bắt cháy, * Chất đóng rắn : Được đưa thêm vào chất dẻo nhiệt rắn dễ hố cứng c Tính chất chung chất dẻo : - Nhẹ, khối lượng riêng : γ = 0,9 - g/cm3 - Cách nhiệt, cách điện, cách ẩm tốt - Độ bền học cao - Bền vững mặt hoá học, chịu axit, bazơ d Công dụng : Chất dẻo sử dụng ngày rộng rãi công nghiệp đời sống - Trong lĩnh vực điện vô tuyến điện : Được sử dụng nhiều có tính cách điện tốt - Trong ngành chế tạo chi tiết máy có độ bền vững vừa phải, nhẹ khơng bị ăn mịn : Bình chứa, phận băng truyền, cánh bơm, bánh răng, bánh vít, phanh hãm, ổ trượt, Ngồi chất dẻo cịn dùng phủ lên kim loại nhằm chống ăn mòn kim loại - Trong đời sống : Chế tạo đồ dùng sinh hoạt gia đình : Guốc, dép, áo mưa, chậu, bát, VII.1.2: Phân loại chất dẻo : a Chất dẻo mềm nhiệt ( Pôlyme chất dẻo ): Trang 42 Vật Liệu khí Chất dẻo mềm nhiệt loại chất dẻo làm nóng chảy tạo hình lại được, bao gồm : - Pôly êtylen ( PE ) : Được sản xuất từ khí êtylen, loại chất dẻo không dẫn nhiệt điện, không thấm nước Được dùng để tạo dây điện, chai, lọ, màng bao gói, áo mưa, - Pơly vinil clorua ( PVC ) : Được sản xuất từ clorua vinil, chất dẻo bền với axit kiềm Thường dùng sản xuất vải giả da, dép nhựa, ống nhựa, hoa nhựa, - Pôly prôpilen ( PP ) : Được sản xuất từ prơpilen nhờ có chất xúc tác đặc biệt Có tính chịu ăn mịn hố học tương tự pơly êtylen độ bền học tính chịu nhiệt cao Dùng để chế tạo loại ống, cánh quạt bơm nước ly tâm, dụng cụ y tế, điện tử, vô tuyến điện b Chất dẻo cứng nhiệt ( Pôlyme nhiệt rắn ): - Chất dẻo Phenol ( Bakêlit ) : Được sản xuất từ Phenol - Pomanđêhit Có độ bền học cao, chịu nhiệt, chịu axit kiềm tốt Được dùng nhiều công nghiệp điện điện tử - Chất dẻo có thớ Tectơlit Hêtinác : Được sản xuất cách tẩm nhựa Phenol Pomanđêhit vào sợi sợi vải tổng hợp, để tăng tính dẫn nhiệt chống mịn cho thêm chất độn Graphit vào Tectơlit Tectơlit dùng để chế tạo bánh răng, bạc lót Hêtinác dùng sản xuất cách tẩm nhựa Phenol - Pomanđêhit vào giấy Hêtinác hẳn Tectôlit chỗ có tính cách điện cao chịu ẩm tốt Được dùng làm vật liệu cách điện, kể với điện áp cao áp VII.2: ĐÁ MÀI VII.2.1: Khái niệm chung : a Định nghĩa : Đá mài loại dụng cụ cắt có nhiều lưỡi cắt với thơng số hình học khơng xác định Các hạt mài dính kết với nhờ chất kết dính b Cấu tạo : Đá mài cấu tạo bao gồm : - Hạt mài ( vật liệu mài ) - Chất kết dính - Khoảng trống c Đặc điểm cắt gọt đá mài : - Ở đá mài lưỡi cắt không giống - Hình dạng hình học hạt mài khác nhau, bán kính góc lượn đỉnh hạt mài, hướng góc cắt xếp hỗn loạn, khơng thuận lợi cho việc phoi Trang 43 Vật Liệu khí - Khi cắt có nhiều hạt mài đồng thời cắt gọt hướng góc cắt hạt không phù hợp với nhau, tạo ma sát cho chi gia cơng bị nung nóng nhanh nhiệt độ vùng mài lớn, dễ làm cháy bề mặt gia công làm thay đổi lý tính vật liệu - Đá mài có tính tự sửa : Sau thời gian làm việc, hạt mài bị mịn khơng cịn khả cắt gọt, lúc đá mài cà sát bề mặt chi tiết, sinh ma sát, làm áp lực mài tăng lên thắng lực liên kết dính, làm hạt mài bị mịn rơi khỏi đá để hạt mài bên sắc cạnh nhô để cắt gọt Hiện tượng xảy liên tục trình mài VII.2.2: Các yếu tố đặc trưng đá mài : a Độ hạt : Độ hạt kích thước thực tế hạt mài ký hiệu số, hạt mịn số thị nhỏ Độ hạt có ảnh hưởng đến suất chất lượng mài Độ hạt to suất mài cao độ xác độ bóng bề mặt lại thấp, cụ thể : - Khi mài thô : Dùng đá có độ hạt 200 ÷ 100 - Khi mài bán tinh : Dùng đá có độ hạt 80 ÷ 40 - Khi mài tinh : Dùng đá có độ hạt 32 ÷ 10 b Độ cứng : Độ cứng đặc trưng cho độ bền chất kết dính, khả giữ hạt mài không bị rơi khỏi đá mài Đá mềm hạt mài dễ tách khỏi đá ngược lại đá cứng hạt mài khó tách khỏi đá Độ cứng đá mài phân nhiều cấp : Mềm, mềm vừa, trung bình, cứng, cứng vừa, đặc biệt cứng Nguyên tắc chọn độ cứng đá mài : - Khi mài vật liệu cứng : Chọn đá mài mềm - Khi mài vật liệu mềm : Chọn đá mài cứng c Kết cấu đá mài ( mật độ đá mài ) : Kết cấu đá mài đặc trưng cho độ xốp đá, nói lên tỷ lệ thể tích hạt mài, chất kết dính khoảng trống Có 13 mức độ kết cấu khác nhau, từ N0 ÷ N12 Số nhỏ kết cấu chặt ( có nhiều hạt mài có khoảng trống ) Kết cấu đá mài chia làm nhóm : - Nhóm kết cấu chặt : N0 ÷ N3 - Nhóm kết cấu vừa : N4 ÷ N6 - Nhóm kết cấu xốp : N7 ÷ N12 Khi mài vật liệu dẻo ( Cu, Al ) dùng đá có kết cấu xốp, mài vật liệu cứng (gang, thép ) dùng đá có kết cấu chặt VII.2.3: Bột đá mài : Trang 44 Vật Liệu khí Bột đá mài có loại : - Bột đá mài tự nhiên : Thạch anh, Coranh đông bột đá mài nhân tạo : Coranh đông điện, Silicacbua, Bôcacbua - Bột đá mài vật liệu có độ cứng cao, chịu mài mòn tốt, dùng để làm đá mài vải giáp, giấy giáp Ngồi cịn dùng để đánh bóng bề mặt chi tiết VII.3: CAO SU - GỖ - AMIĂNG VII.3.1: Cao su : a Phân loại : Có loại cao su cao snu thiên nhiên cao su nhân tạo - Cao su thiên nhiên : Được lấy từ nhựa cao su Khi lấy có mầu trắng đục, để lâu ánh sáng biến thành mầu nâu - Cao su nhân tạo : Là vật liệu pôlyme tương tự cao su thiên nhiên, có người điều chế từ chất hữu đơn giản hơn, thường phản ứng trùng hợp Ví dụ : Cao su Butadien ( Cao su Buna ), cao su Isopren, - Cao su thường dùng công nghiệp đời sống cao su lưu hoá tức pha thêm ÷ 2% lưu huỳnh b Tính chất : Tính chất bật cao su tính đàn hồi Cao su lưu hóa giữ tính đàn hồi khoảng nhiệt độ 200C ÷ 1000C Cao su cịn có số tính chất q khác : Độ bền cao, chịu mài mịn tốt, khơng thấm nước khí, có khả dập tắt nhanh rung động ; cách nhiệt, cách điện tốt, chịu tác dụng hoá học axit, kiềm; khối lượng riêng nhỏ Nhược điểm cao su : Bị giảm dần tính chịu tác dụng ánh sáng nhiệt độ, bị hoà tan số dung môi hữu : Xăng, dầu, c Công dụng : Cao su sử dụng rộng rãi cơng nghiệp đời sống Trong ngành khí, cao su dùng rộng rãi để chế tạo loại sản phẩm sau : - Đai truyền chuyển động, đai truyền vận chuyển ( băng tải vận chuyển cát, than, đá, ) - Vịng đệm làm kín mặt tiếp xúc chi tiết máy nhằm tránh chảy dầu, nước, tránh rị khí, tránh bụi, - Ống dẫn chất lỏng, chất khí chịu áp suất thấp - Chế tạo vật phẩm cách điện VII.3.2: Amiăng : a Tính chất : - Amiăng lấy từ quặng mỏ gồm chất canxi, silicat magiê màu trắng mịn có thớ nhỏ Amiăng cung cấp dạng sợi, - Đặc tính quan trọng amiăng không bị cháy, chịu axit, cách nhiệt, cách điện Trang 45 Vật Liệu khí b Cơng dụng : Trong công nghiệp, amiăng sử dụng rộng rãi để làm chất cách nhiệt, làm đệm chịu nhiệt, găng tay cản nhiệt, quần áo cứu hoả, lợp, lát, tường phịng hoả, Ngồi ra, amiăng cịn dùng để chế tạo má phanh tơ VII.3.3: Gỗ : Ngày nay, công nghiệp vật liệu phát triển sản xuất nhiều loại vật liệu gỗ loại vật liệu quan trọng công nghiệp Gỗ loại vật liệu nhẹ ( khối lượng riêng nhỏ 0,35 ÷ 0,75 g/cm3 ) độ dẫn nhiệt dẫn điện nhỏ, đẹp tự nhiên, chịu tác dụng số mơi trường khơng khí, dễ gia cơng thành sản phẩm, giá thành rẻ So với kim loại hợp kim gỗ có độ bền độ cứng thấp Giới hạn bền kéo ( dọc theo thớ ) phụ thuộc vào loại gỗ dao động khoảng 600 ÷ 1400 Kg/cm2 Gỗ thơ khả chịu lực tăng Nhược điểm gỗ độ bền không đồng ( độ bền dọc thớ cao độ bền ngang thớ ), gỗ dễ hút ẩm, dễ bị mục, mối mọt dễ bị cháy Gỗ sử dụng rộng rãi cơng nghiệp với nhiều mục đích khác Trong ngành khí, gỗ dùng để làm mẫu đúc, làm thùng ôtô, thùng đựng chuyên chở sản phẩm Trong ngành xây dựng, gỗ dùng làm nhà cửa Trong sinh hoạt, gỗ dùng rộng rãi để đóng bàn ghế, giường tủ, Bột gỗ sau trộn với keo dính ép áp suất cao thành loại vật liệu tốt rẻ, sử dụng rộng rãi dân dụng công nghiệp VII.4: DUNG DỊCH TRƠN NGUỘI VII.4.1: Tác dụng dung dịch trơn nguội : Các dung dich trơn nguội sử dụng cắt gọt kim loại để tưới lên dao cắt vật gia công Dung dich trơn nguội có tác dụng sau : - Làm nguội dao cắt vật gia cơng, nhờ làm tăng tuổi thọ dao góp phần làm tăng độ xác chi tiết - Làm cho biến dạng dẻo kim loại cắt gọt dễ dàng hơn, nhờ làm giảm cơng tiêu hao máy để cắt gọt - Bôi trơn : Làm giảm ma sát dao phơi, nhờ làm giảm mịn dao q trình gia công - Đẩy phôi kim loại khỏi vùng cắt VII.4.2: Các dung dịc trơn nguội thường dùng : Các dung dịch trơn nguội thường dùng : Nước xà phịng, Sunfuaphendon, Natricacbonat, Êmuxi, dầu nhờn, Trong đó, Êmuxi dùng nhiều rẻ tiền hậu làm trơn nguội tốt Êmuxi hỗn hợp nước, dầu khống vật, xà phịng, Natricacbonat Trang 46 Vật Liệu khí Việc lựa chọn dung dịch trơn nguội phụ thuộc vào phương pháp công nghệ cắt gọt kim loại, loại dụng cụ cắt vật liệu gia công Ví dụ : Khi tiện thép bon dùng Êmuxi dầu lửa Khi tiện hợp kim đồng dùng Êmuxi khơng tưới nước mà tiện khơ hồn tồn VII.5: DẦU - MỠ VII.5.1: Tác dụng dầu mỡ : Dầu mỡ có tác dụng sau : - Làm giảm ma sát bề mặt tiếp xúc chi tiết máy, nhờ làm giảm mài mịn chi tiết hạn chế tiêu hao lượng ma sát - Làm mát chi tiết trình máy làm việc, dầu có tác dụng truyền dẫn nhiệt nhờ hệ thống dẫn dầu chuyển động liên tục - Làm bề mặt chi tiết máy, nhờ làm hạn chế mài mịn chi tiết Ví dụ : Trong động đốt trong, màng dầu mỏng vách xi - lanh ngồi tác dụng bơi trơn cịn có tác dụng làm kín khe hở xecmăng piston đảm bảo cho hỗn hợp khí cháy khơng bị rị ngồi - Tạo lớp bảo vệ chống ăn mòn kim loại VII.5.2: Dầu nhờn : Dầu nhờn chế biến từ dầu mỏ, có màu đen, màu lục màu nâu Có nhiều loại dầu nhờn phân chia thành nhóm chủ yếu sau : - Dầu nhờn cho động ( Bôi trơn cho động máy bay, cầu ôtô, máy kéo ) - Dầu truyền động ( dùng để bôi trơn loại hộp số, cầu ôtô, hộp truyền lực, hộp giảm tốc, ) - Dầu công nghiệp - Dầu đặc biệt ( dầu tuabin, dầu biến thế, ) VII.5.3: Mỡ : Mỡ chất bôi trơn thể đặc, có mầu vàng nhạt, nâu sẫm đen Mỡ thường dùng để bảo quản dụng cụ, chi tiết máy lúc vận chuyển chờ sử dụng Mỡ sử dụng để bơi trơn phận khó giữ dầu, khó tra dầu lâu phải thay chất bơi trơn Có nhiều loại mỡ, sử dụng cần ý chọn Ví dụ : - Mỡ để bảo quản kim loại, chi tiết máy, dụng cụ thường dùng loại SiZi-11, SiZi-2 ZnSiTi-1 - Mỡ bôi trơn bánh cầu trục, bánh tốc độ chậm Thường dùng mỡ Graphit ( ZnSiAl ) Trang 47 Vật Liệu khí - Bơi trơn trục động điện, máy phát điện, trục máy cán Dùng mỡ Côngstalin ITiW-1-13 VII.6: VẬT LIỆU COMPOZIT VII.6.1: Định nghĩa : Compozit vật liệu tổ hợp từ hai loại vật liệu có chất khác Vật liệu tạo thành có đặc tính trội đặc tính phần xét riêng rẽ VII.6.2: Đặc tính chung : - Một vật liệu Compozit gồm hay nhiều pha gián đoạn đựoc phân bố pha liên tục - Khi vật liệu gồm nhiều pha gián đoạn goi Compozit hỗn tạp Pha gián đoạn thường có tính trội pha liên tục - Pha liên tục goi - Pha gián đoạn gọi cốt hay vật liệu tăng cường - Cơ tính vật liệu Compozit phụ thuộc vào : + Cơ tính vật liệu thành phần + Luật phân bố hình học vật liệu cốt + Tác dụng tương hỗ vật liệu thành phần Nền Cốt Vật liệu compozit VII.6.3: Phân loại vật liệu compozit : a Phân loại theo hình dang : Theo hình dạng vật liệu thành phần, compozit phân chia thành loại lớn : - Vật liệu compozit cốt sợi : Khi vật liệu cốt dạng sợi, sợi sử dụng dạng liên tục, gián đoạn, ngắn, vun, - Người ta điều khiển việc phân bố phương sợi để có vật liệu dị ứng theo ý muốn Trang 48 Vật Liệu khí - Vật liệu compozit cốt hạt: Khi vật liệu dạng hạt, hạt khác sợi chỗ khơng có kích thước ưu tiên b Phân loại theo chất vật liệu thành phần : Dựa vào chất vật liệu có : - Compozit hữa : Có thể chịu nhiệt độ từ 200 ÷ 3000C - Compozit kim loại : ( Hợp kim titan, hợp kim nhôm, ) Chịu nhiệt độ 6000C - Compozit khoáng ( gốm ) : Có thể chịu nhiệt độ 10000C VII.7: VẬT LIỆU GỐM VÀ THUỶ TINH VII.7.1: Gốm : a Ưu, nhược điểm : - Ưu điểm : Là nhóm vật liệu có nhiều tính ưu việt : Độ cứng đặc biệt cao, chịu nhiệt độ cao, chịu mài mịn, trơ hố học, cách điện cách nhiệt tốt, độ bền nén cao tỷ trọng thấp - Nhược điểm : + Giới hạn bền uốn thấp, dùng thích hợp gia công bán tinh tinh với độ cứng vững hệ thống cơng nghệ cao + Giịn, dễ vỡ, chịu va đập b Công nghệ chế tạo gốm : - Khả phát triển nhanh chóng vật liệu gốm kết cấu kết tiến công nghệ đạt năm gần Trước hết, cơng nghệ tạo bột : Kỹ thuật bốc hơi, kỹ thuật lắng đọng từ dung dịch, nấu chảy tinh luyện, Bằng cơng nghệ người ta chế tạo bột axit Al 2O3, MgO, SiO2, ZnO2 với độ tinh khiết cao, chịu nhiệt độ từ 2000 ÷ 30000C - Cơng nghệ tạo hình đại : Ép đẳng tĩnh, ép thiêu kêt, ép xung, tạo sản phẩm sít chặt, chứa không chứa khuyết tật dạng lỗ hổng, tụ đám, tạp chất, - Để giảm bớt tính giịn gốm, ngồi biện pháp sử dụng dạng cỡ hạt siêu mịn, người ta đưa vào số chất phụ gia thích hợp để tạo trạng thái tổ chức cho tự hạn chế khả phát triển vết nứt Ví dụ : Để giảm tính giòn gốm trắng chế tạo từ Al 2O3 siêu sạch, người ta cho thêm lượng nhỏ Zirconia ( ZrO2 ) VII.7.2: Thuỷ tinh : - Ngoài lĩnh vực truyền thống xây dựng bao bì, thuỷ tinh trở thành loại vật liệu quan trọng nhiều ngành kỹ thuật đại : Thuỷ tinh quang học, thuỷ tinh cảm quang, nhạy quang, thuỷ tinh laze, Trang 49 Vật Liệu khí - Sợi quang dẫn bước phát triển vật liệu thuỷ tinh, loại vật liệu thay để truyền tín hiệu ngành viễn thơng cũn dụng cụ soi tinh vi ngành y tế - Thuỷ tinh gốm ( gọi Sitall ) hướng phát triển quan trọng khác vật liệu thuỷ tinh Bằng cách chọn thành phần thích hợp thuỷ tinh ( gồm : Al 2O3, MgO, SiO2, CaO, LiO2, ) tạo cho thuỷ tinh cấu trúc vi tinh thể nhỏ mịn, với tính chất cơ, lý, hố đặc biệt Thuỷ tinh gốm vừa có đặc điểm thuỷ tinh, vừa có đặc điểm gốm Người ta nghiên cứa đưa vào sản xuất thuỷ tinh gốm có độ bền học cao, số loại có độ bền uốn ngang với thép, có khả gia công cắt gọt, thuỷ tinh gốm với tính đặc biệt : Khơng giản nở nhiệt, dẫn nhiệt thuỷ tinh gốm sinh học dùng làm vật liệu thay giải phẫu, chỉnh hình, hàm mặt CÂU HỎI ÔN TẬP Nêu định nghĩa, tính chất phạm vi sử dụng chất dẻo Kể tên loại chất dẻo thường gặp Nêu cấu tạo đặc điểm cắt gọt đá mài Giải thích tính tự sửa đá mài Kể tên đặc trưng đá mài Nêu giải thích nguyên tắc chọn độ cứng đá mài Nêu công dụng kể tên loại dung dịch trơn nguội Nêu công dụng yêu cầu chất bôi trơn Kể tên loại dầu mỡ bôi trơn thường dùng Nêu định nghĩa, tính chất phân loại vật liệu compozit Chương VIII: CHẤT DẺO Trang 50 Vật Liệu khí I KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CHẤT DẺO: Định nghĩa: Là loại vật liệu nhân tạo sản xuất từ chất hữu nhiệt độ định, chất dẻo trở nên mềm dẻo tạo hình áp suất cao - Đa số loại chất dẻo có cấu tạo hóa học phức tạp mà sở liên kết hữu cao phần tử gọi polime - Trong chất dẻo người ta pha thêm số chất khác để nâng cao tính chất dẻo + Chất độn: Làm tăng độ bền, độ cứng giảm co ngót tạo hình chi tiết + Chất làm dẻo: Làm tăng tính dẻo, làm chất dẻo vững nhiệt độ thấp + Chất bôi trơn: Làm chất dẻo không dính vào khn tạo hình chi tiết + Chất làm rắn: Làm cho chất dẻo thể loãng trở thành thể rắn lại nguội + Chất màu: Làm chất dẻo có màu sắc theo ý muốn + Chất ổn định: Làm cho chất dẻo giữ tính ban đầu Công dụng: - Trong lĩnh vực điện vô tuyến điện chất dẻo sử dụng nhiều có tính chất cách điêïn tốt - Đối với chi tiết máy yêu cầu vừa nhẹ không bị ăn mịn độ bền vừa phải chất dẻo thích hợp - Chất dẻo dùng làm bình chứa, phận băng chuyền, cách bơm, bánh răng… Ngồi cịn phủ lên bề mặt kim loại để chống ăn mòn - Chất dẻo dùng để sản xuất đồ dùng sinh hoạt gia đình sản phẩm cơng nghiệp nhẹ Tính chất: -Phần lớn chất dẻo có trọng lượng riêng (1-2)g/cm3 - Chất dẻo có độ bền học cao, tính chống ăn mòn tốt, hệ số ma sát nhỏ, cách điện tốt - Chất dẻo có tình bền hóa học khơng bị tác dụng bỡi axit kiềm - Chất dẻo có tính cơng nghệ cao cơng nghệ chế tạo sản phẩm chất dẻo đơn giản - Tuy nhiên chất dẻo bị hóa già theo thời gian làm biến đổi tính chất ban đầu để khắc phục ta pha thêm số chật phụ II CÁC LOẠI CHẤT DẺO: Chất dẻo nóng: - Poliêtylen (PE) (-CH2-CH2-)n Cứng, có màu trắng sản xuất cách trùng hợp khí êtilen lấy từ dầu mỡ than đá Pơliêtylen bền vững chịu tác dụng axit kiềm, không thấm nước, dẻo phạm vi nhiệt rộng dùng làm chất điện mơi Pơliêtilen có trọng lượng riêng 0,92G/cm3 Giới hạn bền kéo Бk =1500-4000MN/m2 Độ giãn dài tương đối Бs = 150-500% giữ tính dẻo nhiệt độ 700C Trang 51 Vật Liệu khí - Polipropilen(PP) sản xuất từ Propilen nhờ chất xúc tác đặc biệt Có độ bền học tính chịu nhiệt cao Pôliêtilen Dùng chế tạo loại ống, cánh quạt, máy bơm, dụng cụ hóa học, ytế, điện - Policlovinyl: Có dạng bột trắng sản xuất từ Cloruavinyl Chịu ăn mịn hóa học cao, khơng cháy Không ổn định tác dụng lâu nhiệt độ ánh sáng Chất dẻo cứng nóng: - Chất deo fênol có tên bakêlit sản xuất từ fênol formandehit, loại sử dụng rộng rãi rẻ, dễ chế biến Nó có độ bền học cao, chịu nhiệt, khơng bị ăn mịn bỡi axit, kiềm, dung môi hữu chất điện Rất tốt - Chất dẻo tectơlit hêtinac sản xuất cách tẩm nhựa vào giấy, vải ván gỗ tetôlit nhận cách tẩm nhựa fênol formandehit vào sợi bơng vải tổng hợp để tăng tính dẫn nhiệt chống mài mịn có thêm chất điện graphit vào tectôlit Hetinac sản xuất cách tẩm nhựa fênol formandehit vào giấy tectơlit cách điện cao chịu ẩm tốt CHƯƠNG IX: ĐÁ MÀI, CAO SU, AMIAN, GỖ I ĐÁ MÀI: Là loại vật liệu dùng cắt gọt kim loại chế tạo từ liệu mài, ép với chất kết tinh hình dạng thích hợp với công việc mài * Vật liệu mài: Là thành phần đá mài, đóng vai trị lưỡi dao làm nhiệm vụ cắt hạt mài cần có độ cứng, độ bền, độ chịu nhiệt cao Hạt mài thường dùng loại vật liệu thiên nhiên hạt kim cứng, ôxit nhân, cacborun, thạch anh… tính chất loại khơng ổn định q nên sử dụng, loại vật liệu nhân tạo oxit nhân – điện, cacbitsilic, cacbitbosilic * Chất kết dính: Có tác dụng liên kế hạt mài với thành hình dạng đá mài, đồng thời định độ bền, độ chịu nhiệt, độ va đập… chất kết dính vơ Keramit, nước silcat chất kết dính hữu bakelit vunganhit Căn vào tổ chứa đá mài người ta đưa khái niệm độ cứng: Độ cứng khả bay hạt mài tác dụng lực mài Lớp hạt mài phía ngồi đá bị cùn mà không bay khỏi đá để nhường cho lớp phía mài gọi đá cứng ngược lại đá mềm Tuy theo độ cứng chia thành loại: Đặc biệt mềm, mềm, mềm, mềm nữa, cứng nữa, cứng, cứng * Hình dạng đá mài cơng dụng: - Đá mài có dạng hình vng, mài mặt trịn xoay mặt phẳng chu vi đá - Đá mài côn mặt mài ren, bánh răng, mài rãnh - Đá đĩa phẳng mài cắt mài rãnh Trang 52 Vật Liệu khí - Đa mài hình cơn: Mài phẳng mặt đầu đá Do mài có tốc độ quay cao để bảo đảm an toàn lắp đá phải cân quay gấp 1,5 lần, tốc độ lớn cho phép 10 phút khơng có cố đạt u cầu II CAO SU: * Tính chất: Cao su có loại cao su thiên nhiên cao su nhân tạo - Trọng lương riêng γ = 0,92-0,94 g/cm3 - Tính chịu nhiệt - Có tính đàn hồi cao, độ giãn dài 700~800% - Cao su có tính chất đáng quý kỷ thuật độ bền chống đức cao, chống tạo thành vết xước, khí… thích ứng cho kỷ thuật điện - Cao su bị giảm lý tính chịu ánh sáng nhiệt độ, bị rạng nức tác dụng lực kéo, bỏ lực kéo dài trạng thái ban đầu * Cơng dụng: Trong khí cao su dùng rộng rãi - Đai truyền chuyển động trục có khoảng cách xa, có ưu điểm vận tốc cao, êm không cần bôi trơn kết cấu đơn giản - Đai truyền vận chuyển dùng để vận chuyển sản phẩm từ nơi đến nơi khác - Đệm vịng đệm làm kín, dùng để làm kín mặt tiếp xúc chi tiết tránh chảy dầu che bụi - Ống nước, ống hơi, ống dầu chịu áp suất thấp - Làm vật cách điện III AMIAN: * Tính chất: Amian lấy từ quặng mỏ gồm canxi silicat magiê màu trắng, mịn, có thớ nhỏ, sợi mịn nhỏ đến micrơmet Sợ amian đàn hồi xoắn lại thành dây lớn - Trọng lượng riêng γ = 2,4 - 2,6 g/cm3, làm việc nhiệt độ 5000C, chịu kiềm axit * Công dụng: - Làm chất cách nhiệt, làm đêm chịu nhiệt - Làm giấy amian, dây amian, vải amian, nhựa amian, ngói amian, ximăng amian… - Làm má phanh xe ôtô IV GỖ: Tính chất: *Tính chất vật lý - Độ ẩm: Độ ẩm biến đổi phạm vi rộng Gỗ chưa chặt chứa 30-35%nước, gỗ ngâm nước độ ẩm 100-200% Độ ẩm giảm khả chịu lực cao, bị mục - Có tính hút ẩm: khả lấy nước gỗ khơng khí.tính hút ẩm tăng độ ẩm khơng khí tăng nhiệt độ giảm - Trọng lượng riêng: trọng lượng riêng tiêu chuẩn gỗ độ ẩm 15% độ ẩm tăng nhiệt độ tăng Trang 53 Vật Liệu khí - Tính co rút giãn nở gỗ: độ ẩm thay đổi thể tích gỗ thay đổi , gây tượng co rút giãn nở, nguyên nhân gây nức nẻ cong vênh - Tính dẫn nhiệt: gỗ dẫn nhiệt - Tính dẫn điện: gỗ chất cách điện tốt , độ ẩm tăng điểm bão hịa gỗ dẫn điện - Màu sắc mùi vị: phụ thuộc vào loại có màu sắc mùi vị khác *Tính chất học: - Sức chịu nén: gỗ có sức chịu nén dọc thớ cao nên hay làm trụ cột…để chống - Sức chịu kéo: gỗ có sức chịu kéo dọc thớ cao nên hay giằng - Sức chịu uốn, chịu cắt, xoắn: +gỗ có sức chịu uốn hay dùng đóng tàu, dụng cụ thể thao +gỗ có sức chịu xoắn hay dùng làm cột buồm +gỗ có sức chịu cắt ngang thớ cao dọc * Cơng dụng: - Trong khí làm mẫu đúc kim loại, thùng đựng chuyên chở sản phẩm, xe ôtô tải - Trong xây dựng cữa, kèo đồ dùng nhà tủ, bàn, gường… Chương X: VẬT LIỆU BÔI TRƠN – DUNG DỊCH BÔI TRƠN NGUỘI I DẦU MỠ BƠI TRƠN: Tính chất chung dầu mỡ: - Làm giảm ma sát bề mặt tiếp xúc chi tiết máy - Làm mát chi tiết chịu ma sát - Làm chi tiết máy lớp mùn kim loai ma sát tạo - Làm kín bề mặt cần làm kín che kín secmăng Pêtơng khơng cho khơng khí cháy lọt xuống - Làm chất chống gỉ cho bề mặt kim loại bỡi tạo thành lớp màng ngăn cách mơi trường xung quanh bề mặt kim loại tránh oxi hóa ăn mịn kim loại *Các chất bơi trơn phải thõa mãng yêu cầu sau: Độ nhớt cho q trình làm việc chất bơi trơn bám bề mặt tiếp xúc, không bị tuột đi, không vượt độ nhớt gây nên cản trở chuyển động chi tiết máy Nhiệt độ bắt lửa phải cao, độ đông đặc thấp Chất bôi trơn không chứa tạp chất học, nước, axit… Không bốc hơi, khô lại Đơn vị: +độ nhớt động m2/s gọi Stôc(st); 1st =0.0001m2/s +trong kỷ thuật; Engle(oE) Dầu: Là thiết bị bôi trơn chế tạo từ dầu mỏ Trang 54 Vật Liệu khí Phân loại dầu thành nhóm: - Dầu dùng cho động dùng bôi trơn ôtô máy kéo, máy bay - Dầu truyền động: dùng cho loại hợp số xe ôtô, hợp truyền lực… -Dầu công nghiệp dùng cho công nghiệp thiết bị khác - Dầu đặc biệt: dầu tuabin, biến Công dụng: -Dầu mùa đông dùng cho loại ôtô vận tải, xe du lịch hoạt động vùng khí lạnh -Dầu mùa hè dùng cho động diezenvà dùng vào mùa hè 3.Mỡ: Mỡ chất bôi trơn thể quánh dùng thay cho dầu, dùng trường hợp dầu bị chảy không giữ lâu *Tính chất: -Có trọng lượng riêng 1g/cm3, có màu vàng nhạt xanh thẫm, nâu - Độ nhỏ giọt độ lún mỡ nhiệt độ mỡ bị nóng chayra thể lỏng độ lún độ cứng mềm mơ -Tính ổn định bị biến chất q trình sử dụng -Khơng có tạp chất ăn mòn kim loại cặn bẩn nước lã *Phân loại: - Mỡ sơliđơn: chịu nước khơng chịu nóng dùng cho phận xe máy nóng - Mỡ cơngtalin chịu nóng khơng chịu nước -Mỡ chịu nóng dùng cho phận nóng từ 80-100octrở lên, khơng tiếp xúc với nước -Mỡ chịu nóng chịu lạnh tốt phận nhiệt độ 60-150oc -Mỡ bảo quản dùng để bôi lên chi tiết chống han gỉ II DUNG DỊCH TRƠN NGUỘI Tác dụng dung dịch trơn nguội: - Truyền nhiệt từ vật gia công mũi dao dung dịch trơn nguội -Làm cho biến dạng dẻo kim loại cắt giọt dễ dàng, giảm công suất tiêu hao cắt giọt - Bôi trơn giảm ma sát -Đẩy phôi khỏi khu vực cắt gọt bề mặt gia cơng có độ bóng cao hơn, biến dạng nhiệt, tốc độ cắt cao hơn, lực cắt giảm Các loại dung dịch trơn nguội -Sunfuaphedon: làm giảm công suất cắt gọt 20%, cịn muxi làm giảm cơng suất cắt gọt 5-10% -Sử dụng dầu khoáng vật, thực vật, dầu động vật làm giảm lực cắt 40-50% III XĂNG- DIEZEN Xăng : nhiên liệu dùng cho động đốt đốt cháy tia lửa điện *Tính chất: Trang 55 Vật Liệu khí Nhiên liệu lỏng, dễ bốc hơi, bốc cháy, có mùi dễ nhận, khơng hịa tan nước, trọng lượng riêng 0.70.775g/cm3 Chứa 84%C, 14%H, lại tạp chất O,S… +Xăng dùng cho động phải thõa mãng yêu cầu: Tính bốc tốt để máy khởi động dẽ dàng Tính chống kích nổ tốt: kích nổ tượng cháy khơng bình thườngcủa xăng gây nên tiếng gõ kim loại động cơ, làm đọng nóng chi tiết bị mịn nhanh, xăng chống kích nổ phải có số octan cao, để chống kích nổ người ta pha thêm lượng tetraetyn nhỏ (xăng chì) *Cơng dụng: -Xăng dùng cho ơtơ -Xăng cao su hịa tan vào cao su pha chế sơn cách điện -Xăng pha sơn: dùng pha chế sơn dầu, sơn cách điện -Xăng tách dầu mỡ động vật thực vật *Cách bảo quản: -Cất giữ thùng kín, tránh rị rỉ -Trong khu vực xăng cấm lửa, tránh tượng gây nguồn lửa chạm điện -Thùng chứa để nơi râm mát, thoáng -Khi lấy xăng khỏi thùng không dùng miệng để hút Diezen: Là nhiên liệu cho động diezen, nhiên liệu phun vào buồn cháy dạng sương mù, nén áp suất cao tự bốc cháy *Tính chất: -Lỏng suốt, trọng lượng riêng 0.780.86g/cm3 -Tính chất dặt trưng + số xêtan: đặc trưng cho tính cháy chậm + độ nhớt: làm nhiệm vụ bôi trơn chi tiết bơm cao ápvà vòi phun nhiên liệu + hàm lượng chất kết dính: chống tạo thành muội than q trình cháy *Cơng dụng: sử dụng cho động diezen *Bảo quản: giống động xăng nghi hiểm Trang 56 ... hay vật liệu tăng cường - Cơ tính vật liệu Compozit phụ thuộc vào : + Cơ tính vật liệu thành phần + Luật phân bố hình học vật liệu cốt + Tác dụng tương hỗ vật liệu thành phần Nền Cốt Vật liệu. .. sợi để có vật liệu dị ứng theo ý muốn Trang 48 Vật Liệu khí - Vật liệu compozit cốt hạt: Khi vật liệu dạng hạt, hạt khác sợi chỗ khơng có kích thước ưu tiên b Phân loại theo chất vật liệu thành... 47 Vật Liệu khí - Bơi trơn trục động điện, máy phát điện, trục máy cán Dùng mỡ Côngstalin ITiW-1-13 VII.6: VẬT LIỆU COMPOZIT VII.6.1: Định nghĩa : Compozit vật liệu tổ hợp từ hai loại vật liệu