Cấu tạo và tính chất của vật liệu phần 9 pptx

-Thnh pháưn håüp kim : cọ hm lỉåüng ph håüp âãø âm bo tênh täi tháúu cå tênh âäưng
nháút v tênh chëu nọng. Âãø náng cao âäü tháúm täi sỉí dủng cräm, niken. Náng cao âäü
tháúm täi v chëu nọng phi dng âãún 8
y10% W.
ìn :
ưu våïi kêch thỉåïc 400 x 300 x 300 mm.
-Chãú âäü nhiãût luûn : gäưm täi v ram trung bçnh âãø nháûn âỉåüc täø chỉïc trästit ram cọ
âäü cỉïng, âäü bãưn, âäü dai ph håüp våïi âiãưu kiãûn lm viãûc.
9.3.3.Thẹp lm khn re
Cạc khn rn thỉåìng cọ kêch thỉåïc låïn, chëu ti trng cao v va âáûp, bë nung nọng
êt (500
y550
o
C) do thåìi gian tiãúp xục våïi phäi ngàõn. Thỉåìng dng cạc mạc sau :
50CrNiMo, 50CrNiW, 50CrNiSiW, 50CrNiTi, 50CrMnMo. Nhọm thẹp ny cọ âàûc
âiãøm :
50CrNiMo, cạc mạc cn lải dng khi
u hån våïi phäi), chëu ạp sút cao nhỉng
-Tênh tháúm täi cao, täi tháúu trong dá
-Täi v ram tỉì 500
y
600
O
C.
-Âäü cỉïng pháưn âi nãn tháúp hån pháưn lm viãûc tỉì 5-10 HRC.
Våïi bụa rn cọ trng lỉåüng > 3 táún thỉåìng dng
trng lỉåüng bụa < 3 táún.
9.3.4.Thẹp lm khn ẹp chy (kẹo,chäưn, ẹp) :
Khạc våïi khn rn, thẹp lm khn chäưn, ẹp nọng (ẹp chy) cọ kêch thỉåïc bẹ hån
nhỉng lải chëu nhiãût âäü cao hån ( do tiãúp xụclá
ti trng va âáûp nh. Do nhiãût âäü bãư màût khạ cao âãún 60

y700
O
C nãn phi dng loải
thẹp håüp kim cao (khong 10%) bàòng cräm v vonfram. Lỉåüng cạc bon tỉì 0,30
y0,50%.
Ngoi ra cn dng vanâi (1%) âãø náng cao tênh chäúng mi mn v giỉỵ cho hảt nh,
molipâen (1%) âãø náng cao âäü tháúm täi. Cạc mạc thẹ ìng dng l
äü cỉïng v tênh chäúng mi mn cho bãư màût
p thỉå : 30Cr2W8V,
30Cr2W8, 40Cr5W2VSi. Âãø náng cao thãm â
khn ẹp ta tháúm cạc bon - nitå åí nhiãût âäü 500
y600
O
C (cáưn lỉu phi tháúm tháúp hån
nhiãût âäü ram)
9.4.THẸP LM DỦNG CỦ ÂO :
Trong sn xút cå khê thỉåìng sỉí dủng cạc dủng củ âo cọ cạc cáúp chênh xạc khạc
:
Cạc dủng củ âo thỉåìng xun tiãúp xục, c sạt våïi chi tiãút gia cäng nã dãù bë mi
mn, biã dảng lm sai lãûch kãút qu âo. Do váûy thẹp lm dủng củ âo phi cọ cạc u
cáưu sau âáy :
-Âä ỉïng v tênh chäúng mi mn cao 63
nhau : panme, thỉåïc càûp, dỉåỵng, calip, thỉåïc âo âäü di
9.4.1.Âiãưu kiãûn lm viãûc v u cáưu
ún
ü c
y65 HRC âãø âm bo khäng bë hay êt bë
mi mn tải pháưn lm viãûc, giỉỵ âỉåüc âäü chênh xạc trong sút thåìi gian lm viãûc láu di.
-Kêch thỉåïc äøn âënh : kêch thỉåïc khäng thay âäøi hay ráút êt thay âäøi trong sút thåìi
gian lm viãûc (hng chủc nàm), cáưn lỉu hai chè tiãu sau :

+Hã äú gin nåí nhiãût nh.
+Sỉ øn âënh ca täø chỉïc åí trảng thại lm viãûc l láu di
-Âä hàơn bọng bãư màût cao khi mi (âãún cáúp 14) v êt biãún dảng khi nhiãût luûn.
9.4.2.Th ìm dủng củ âo cáúp chênh xạc cao :
Âãø âảt âỉåüc âäü cỉïng v tênh chäúng mi mn cao phi cọ hm lỉåüng cạc bon 1%.
Dng ca ngun täú håüp kim cräm v mangan (khong 1% mäùi loải) âãø náng cao âäü
û s
û
ä
ü n
ẹp la
ïc
161
thỏỳm tọi, ờt bióỳn daỷng. Mangan coù taùc duỷng laỡm tng thóm austenit dổ õóỳn mổùc õọỹ thờch
hồỹp õóứ cho kờch thổồùc hỏửu nhổ khọng thay õọứi.
óứ ọ ùc sau khi tọi tióỳn haỡnh hoaù giaỡ (ram ồớ nhióỷt õọỹ thỏỳp hồn
150
O
C) õóứ nhỏỷn õổồỹc tọứ chổùc mactenxit tọi coù õọỹ cổùng vaỡ tờnh chọỳng maỡi moỡn cao, õaỷt
õọỹ boùng cao khi maỡi vaỡ hóỷ sọỳ giaợn nồớ nhióỷt rỏỳt nhoớ 10
-
5
ứn õởnh kờch thổồ
y10
-6
/
O
C. Caùc maùc theùp thọng
duỷng : 100Cr, 100CrWMn, 140CrMn
9.4.3.Th ỡm cuỷ õo cỏỳp chờnh xaùc thỏỳp :

Caùc loaỷi duỷng cuỷ õo cỏỳp chờnh xaùc thỏỳp chố yóu cỏửu bóử mỷt laỡm vióỷc coù tờnh chọỳng
maỡi moỡn cao laỡ õuớ do vỏỷy ta coù thóứ duỡng caùc oaỷi theùp sau õỏy :
-Th caùc bon thỏỳp : %C
eùùp la
eùp d 0,25% qua thỏỳm caùc bon, tọi vaỡ ram thỏỳp : C15, C20,
BCT38
-Th caùc bon trung bỗnh : C45, C50, C55 tọi bóử mỷt vaỡ ram thỏỳp
-Th 38CrMoAlA : thỏỳm ni tồ.
.
eùp
eùp
162
CHỈÅNG 10 : KIM LOẢI V HÅÜP KIM MU
Trong chỉång ny ta s nghiãn cỉïu cạchåüp kim khäng phi trãn cå såí sàõt âọ l cạc
loải mu chiãúm säú lỉåüng låïn trong cạc ngun täú kim
1-Nhäm
khäúi lỉåü
ưng nhỉng khäúi lỉåüng riãng chỉa âãún 1/3 âäưng thç khi trong cng âiãưu kiãûn lm
û bàòng mäüt nỉía dáy âäưng v bë nung nọng êt hån.
-Tênh do ráút cao : ráút dãù biãún dảng do khi kẹo såüi, dáy, dạt thnh táúm, bàng, lạ,
mng, ẹp thnh cạc thanh di cọ biãn dảng phỉïc tảp.
-Nhiãût âäü nọng chy tháúp (657
O
C).
-Âä ãưn, âäü cỉïng tháúp.
Cạc loải nhäm ngun cháút âỉåüc k hiãûu theo TCVN nhỉ sau : âỉïng âáưu l k hiãûu
hoạ hc ca nhäm, tiãúp sau âọ l säú chè hm lỉåüng nhäm.
Vê dủ : Al 99,999 chỉïa 99,999%Al
Al 99,98 chỉïa 99,98%Al.
2-Phán loải håüp kim nhäm :

Trong k thût háưu nhỉ khäng sỉí dủng nhäm ngun cháút m ch øỉ dủng håüp
kim nhäm. Håüp kim nhäm âỉåüc phán ra lm hai nhọm : håüp kim nhäm âục v håüp kim
nhäm bi ûng.
a-Håüp kim nhäm biãún dảng : l cạc håüp kim chỉïa mäüt lỉåüng êt cạc ngun täú håüp kim
cọ thnh pháưn nàòm bãn trại âiãøm b trãn gin âäư pha. Âãø sn xút cạc sn pháøm tỉì nhọm
håüp kim ny ngỉåìi ta dng phỉång phạp biãún dảng. Chụng âỉåüc chia ra lm hai phán
nho
ïm nh : khäng họa bãưn âỉåüc bàòng nhiãût luûn v họa bãưn âỉåüc bàòng nhiãût luûn.
åüp kim nhäm biãún dảng khäng họa bãưn âỉåüc bàòng nhiãût luûn : gäưm cạc håüp
kim cọ thnh pháưn nàòm bãn trại âiãøm a. Cạc håüp kim ny cọ täø chỉïc l dung dëch ràõn åí
mi nhiã âäü, khäng cọ chuøn biãún pha nãn khäng thãø họa bãưn âỉåüc bàòng nhiãût luûn.
Mún ho bãưn chụng chè duy nháút bàòng biãún dảng ngüi.
håüp kim mu. Nhỉ â biãút kim
loải. Tuy nhiãn åí âáy ta chè kho sạt cạc kim loải mu thäng dủng nháút : nhäm, âäưng.
km, magiã, titan
10.1.NHÄM V HÅÜP KIM NHÄM :
Vãư phỉång diãûn sn xút v sỉí dủng thç nhäm v håüp kim ca nọ chiãú
m vë trê thỉï
hai sau thẹp. Váût liãûu ny cọ cạc tênh cháút ráút ph håüp våïi nhiãưu cäng dủng khạc nhau,
trong mäüt säú trỉåìng håüp âem lải hiãûu qu kinh tãú låïn v khäng thãø thay thãú âỉåüc.
10.1.1.Khại niãûm v phán loải :mmmmm
ngun cháút :
Nhäm l ngun täú cọ mảng tinh thãø láûp phỉång tám màût, cọ mu sạng bảc. Nhäm
cọ cạc âàûc âiãøm sau :
-Khäúi lỉåüng riãng nh (2,70 g/cm
3
) : chè bàòng khong 1/3 thẹp. Do váûy lm gim
ng kãút cáúu, chi tiãút, âỉåüc sỉí dủng räüng ri trong hng khäng, váûn ti
-Cọ tênh chäúng àn mn nháút âënh trong khê quøn : do ln cọ låïp mng äxyt
(Al

2
O
3
) sêt chàût trãn bãư màût cọ tênh bo vãû cao.
-Cọ tênh dáùn âiãûn cao : tênh dáùn âiãûn kẹm hån vng, bảc, âäưng. Âäü dáùn âiãûn bàòng
62% âä
viãûc dáy nhäm nhe
ü b
ãún da
-H
ût
ïa
163
-Hồỹp kim nhọm bióỳn daỷng hoùa bóửn õổồỹc bũng nhióỷt luyóỷn : gọửm caùc hồỹp kim
coù thaỡnh
ứ hoùa bóửn õổồỹc bũng nhióỷt
ón tọỳ hồỹp kim, caùc sọỳ õổùng sau
n0,6Ni1 12%Si; 2%Cu; 1%Mg; 0,6%Mn; 1%Ni; coỡn laỷi
ỡ Al. Chổợ chố hồỹp kim nhọm õuùc.
AlCu5Mg1Ni3Mn0,2 5%Cu; 1%Mg; 3%Ni; 0,2%Ni coỡn laỷi Al
phỏửn nũm bón phaới õióứm a, ồớ nhióỷt õọỹ thổồỡng coù tọứ chổùc hai pha laỡ dung dởch
rừn vaỡ pha thổù hai. Khi nung noùng õóỳn nhióỷt õọỹ cao hồn giồùi haỷn baợo hoỡa pha thổù hai
hoỡa tan hóỳt vaỡo dung dởch rừn (coù chuyóứn bióỳn pha) nón coù thó
luyóỷn.
Theo TCVN 1659-75 kyù hióỷu hồỹp kim nhọm bióỳn daỷng nhổ sau : õỏửu tión laỡ kyù
hióỷu cuớa nguyón tọỳ nhọm tióỳp sau laỡ kyù hióỷu caùc nguy
H
ỗnh 10.1-Phỏn loaỷi hồỹp kim nhọm
nguyón tọỳ hồỹp kim chố lổồỹng chổùa cuớa chuùng theo phỏửn trm.
Vờ duỷ : AlCu4,4Mg0,5Mn0,8 4,4%Cu; 0,5%Mg; 0,8%Mn; coỡn laỷi Al

AlCu4,4Mg1Fe1,5Mn0,6 4,4%Cu; 1%Mg; 1,5%Fe; 0,6%Mn; coỡn laỷi Al
b-Hồỹp kim nhọm õuùc : Gọửm caùc hồỹp kim chổùa khaù nhióửu caùc nguyón tọỳ hồỹp kim, coù
thaỡnh phỏửn nũm bón phaới õióứm b. Caùc hồỹp kim naỡy coù nhióỷt õọỹ noùng chaớy thỏỳp hồn, coù
tọứ chổùc cuỡng tinh nón tờnh õuùc cao. Do chổùa nhióửu pha thổù hai (chuớ yóỳu laỡ hồỹp chỏỳt hoùa
hoỹc) nón khaù gioỡn, khọng thóứ bióỳn daỷng deớo õổồỹc, khaớ nng hoùa bóửn bũng nhióỷt luyóỷn
khọng õaùng kóứ. Chóỳ taỷo saớn phỏứm chuớ yóỳu bũng phổồng phaùp õuùc.
Theo TCVN 1659-75 hồỹp kim nhọm õuùc kyù hióỷu nhổ hồỹp kim nhọm bióỳn daỷng chố
khaùc laỡ ồớ cuọỳ
i kyù hióỷu coù thóm chổợ õóứ chố laỡ hồỹp kim õuùc.
Vờ duỷ : AlSi12Cu2Mg1M
la
164
AlSi7Mg0,3 7%Si; 0,3%Mg coỡn laỷi Al
Ngoaỡi hai loaỷi hồỹp kim nhọm thọng duỷng trón coỡn coù loaỷi hồỹp kim nhọm thióu kóỳt
ổồỹc chóỳ taỷo bũng luyóỷn kim bọỹt. Bũng caùch pha nguyón lióỷu dổồùi daỷng bọỹt theo thaỡnh
hỏửn quy õởnh vaỡ thióu kóỳt thaỡnh saớn phỏứm.
0.1.2.Hồỹp kim nhọm bióỳn daỷng :
Ta chố nhión cổùu hồỹp kim nhọm hoùa bóửn õổồỹc bũng nhióỷt luyóỷn vỗ chuùng coù vai troỡ
uan troỹng trong ngaỡnh vỏỷt lióỷu.
-Hồỹp kim nhọỳm vồùi 4% Cu :
Hồỹp kim nhọm vồùi 4% õọửng laỡ cồ sồớ cuớa hỏửu hóỳt caùc hồỹp kim nhọm bióỳn daỷng. Tổỡ
iaớn õọử pha Al-Cu ta thỏỳy rũng õọửng hoỡa tan khaù nhióửu trong nhọm ồớ nhióỷt õọỹ cao
,65% taỷi 548
o
C) nhổng laỷi giaớm rỏỳt maỷnh khi haỷ nhióỷt õọỹ (coỡn 0,5% ồớ nhióỷt õọỹ
ổồỡng). Lổồỹng õọửng dổ thổỡa õổồỹc tióỳt ra dổồùi daỷng hồỹp chỏỳt hoùa hoỹc CuAl
2II
(kyù hióỷu II
óứ chố hồỹp chỏỳt naỡy õổồỹc hỗnh thaỡnh tổỡ traỷng thaùi rừn).
nhióỷt õọỹ thổồỡng tọứ chổùc cỏn bũng cuớa hồỹp kim laỡ dung dich rừn

õ
p
1
q
1
g
(5
th
õ
D
chổùa 0,5%Cu
aỡ mọỹt lổồỹng nhoớ CuAl
2II
(khoaớng 7%) coù õọỹ cổùng vaỡ õọỹ bóửn thỏỳp thỏỳp (200MPa). Khiv
nung noùng õóỳn cao hồn õổồỡng giồùi haỷn hoỡa tan (520
o
C) pha CuAl
2II
hoỡa tan hóỳt vaỡo
D
vaỡ chố coỡn laỷi mọỹt pha laỡ dung dởch rừn cuớa nhọm chổùa 4%Cu. Khi laỡm nguọỹi nhanh sau
ó ửng ồớ nhióỷõoù pha CuAl
2II
khọng kởp ti ỳt ra nón ta coù dung dởch rừn D quaù baợo hoỡa õọ t õọỹ
thổồỡng õọỹ bóửn tng lón mọỹt ờt (250
y 300MPa) vaỡ tổồng õọỳi deớo. Nhổng sau khi tọi tổỡ 5
õóỳn 7 ngaỡy õọỹ bóửn vaỡ õọỹ cổùng õaỷt õổồỹc giaù trở cao nhỏỳt (õóỳn 400MPa). Hióỷn tổồỹng naỡy
Nóỳu sau khi tọi ta tióỳn haỡnh nung noùng thỗ thồỡi gian õaỷt õọỹ cổùnggoỹi laỡ hoùa giaỡ tổỷ nhión.
vaỡ bóửn seợ ruùt ngừn laỷi nhổng giaù trở seợ thỏỳp hồn. Nhióỷt õọỹ nung caỡng tng thỗ thồỡi gian
õaỷt õọỹ bóửn , õọỹ cổùng seợ caỡng ruùt ngừn nhổng giaù trở cuớa chuùng caỡng thỏỳp.Quaù trỗnh naỡy

goỹi laỡ hoùa giaỡ nhỏn taỷo.
Hỗnh 10.2-
A
ớnh hổồớng cuớa nhióỷt õọỹ vaỡ thồỡi gian õóỳn quaù trỗnh hoùa giaỡ
165
Tỉì âọ tháúy ràòng chãú âäü nhiãût luûn håüp kim nhäm %Cu nhỉ sau : tiãún hnh täi v
ọa gi :
-Họa gi tỉû nhiãn tỉì 5 7 ngy nãúu cáưn âäü bãưn âäü cỉïng cao nháút.
-Họa gi nhán tảo åí 100 200
o
C nãúu cáưn rụt ngàõn thåìi gian v u cáưu âäü bãưn âäü
ỉïng vỉìa phi.
-Âura (nhäm cỉïng):
Âura l håüp kim hãû Al-Cu-Mg ( 4%Cu; 0,5
h
y
y
c
2
y 1,5%Mg) cạc ngun täú håüp kim âàûc
iãût l magiã lm tàng mảnh hiãûu qu khi nhiãût luûn täi v ram. Ngoi ra trong thnh
Fe, Si v Mn. Fe v Si l tảp cháút thỉåìng gàûp trong nhäm
T. Âàûc âiãøm ca âura :
b
pháưn ca âura thỉåìng cọ thãm
m khäng thãø khỉí b hãút âỉåüc, cn mangan âỉa vo âãø tàng tênh chäúng àn mn.
Âura cọ täø chỉïc nhiãưu pha ngoi dung dëch ràõn thay thãú ca Cu v Mg trong
nhäm ra cn cọ cạc pha Mg
2
Al

3
; CuMgAl
2
(S); CuMg
5
Al
5
(T). Cạc pha ny âọng vai tr
pha họa bãưn cho âura, âàûc biãût l phaSv
-Âäü bãưn cao (
V
b
= 450 480MPa), khäúi lỉåüng riãng nh (
y
J
= 2,7 g/cm
2
) do âọ cọ
âäü bãưn riãng låïn (âäü bãưn riãng bàòng
V
b
/
J
) âãún 15 - 16km.
-Tênh chäúng àn mn kẹm do cọ nhiãưu pha cọ thãú âiãûn cỉûc khạc nhau. Âãø khàõc phủc
hiãûn tỉåüng ny ngỉåìi ta ph mäüt låïp nhäm mng lãn bãư màût âura bàòng cạn nọng.
Chãú âäü nhiãût luûn ca âura : täi åí nhiãût âäü 505
y
510
o

C trong nỉåïc v h ïa gi tỉû
nhiãn tỉì 5
y
7 ngy.
Âura âỉåüc sỉí dủng räüng ri trong cäng nghiãûp hng khäng v trong âåìi säúng.
o
0.1.3.Håüp kim nhäm âục :
Håüp kim nhäm âục thỉåìng dng phäø biãún nháút trãn cå såí Al-Si v thnh pháưn ch
ãúu l cng tinh (do âọ thỉåìng gi l silumin). Cå tênh ca váût âục phủ thüc ch úu
o täúc âäü ngüi v biãún tênh khi âục. Thỉåìng âục trong khn kim loải âãø nháûn âỉåüc
ø chỉïc nh mën do cọ täúc âäü ngüi låïn.
-Silumin âån gin :
H
çnh 10.3-Täø chỉïc tãú vi ca âura sau nhiãût luûn
1
y
v
tä
1
166
L håüp kim nhäm âục m thnh pháưn ch úu l nhäm v silic våïi hm lỉåüng silic
tỉì 10
y13%. Täø chỉïc ch úu l cng tinh (Al+Si), ráút thä to (cạc tinh thãø Si cọ dảng
hçnh que) âäü bãưn v âäü do khạ tháúp (
V
b
=130MPa;
G
= 3%). Do váûy phi biãún tênh âãø
náng cao cå tênh. Dng mäüt häùn håüp múi (2/3NaF + 1/3NaCl) våïi t lãû 0,05

y 0,08%
âã biãún tênh. Lục ny âiãøm cng tinh dëch vãư bãn phi v nhiãût âäü chy gim 10
y 20ø
(Al +Si) v cng tinh nay khạ
h cao
0
C.
Nhỉ váûy håüp kim cọ täø chỉïc trỉåïc cng tinh gäưmAl+ ì
nh mën (tinh thãø Si ráút nh) lmcåtên (
V
b
=180MPa;
G
= 8%). Silumin âån
ûp, u
-Silumin phỉïc tảp :
Silumin phỉïc tảp cng cọ tênh âục täút nhỉng cå tênh cao hån do cọ thãm ngun täú
u, Mg cọ tạc dủng täút khi täi v họa gi ((
gin cọ âàûc âiãøm l :
- Cọ tênh âục cao (do täø chỉïc ch úu l cng tinh)
-Cå tênh tháúp khäng họa bãưn âỉåüc bàòng nhiãût luûn.
Do âọ silumin âån gin thỉåìng dng âục âënh hçnh cạc chi tiãút hçnh dạng phỉïcta
cáưu âäü bãưn khäng cao.
Hçn
2
C
V
b
=200
y

250MPa;
G
= 1 6%). Cạc
lumin phỉïc tảp cọ thnh pháưn cạc ngun täú thay âäøi khạ räüng : 4-30%Si; < 1%Mg;
7%Cu. Cäng dủng ca chụng l lm pit täng cạc loải âäüng cå vç nhẻ, dãù tảo hçnh v
kẻt. Ngoi ra cn lm thán v nàõp âäüng cå ä tä.
0.2.ÂÄƯNG V HÅÜP KIM ÂÄƯNG
0.2.1.Âäưng ngun cháút :
Âäưng l kim loải cọ kiãøu mảng láûp phỉång tám màût, khäng cọ âa hçnh. Âäưng
gun cháút cọ mu â nãn cn gi l âäưng â. Âäưng cọ cạc âàûc âiãøm sau :
-Tênh dáùn âiãûn v dáùn nhiãût cao. Vãư tênh dáùn âiãûn chè âỉïng sau vng v bảc.
-Chäúng àn mn täút trong khê quøn, nỉåïc, nỉåïc biãøn hay kiãưm, axit hỉỵu cå do cọ
ïp ä xyt Cu
2
O trãn bãư màût.
-Tênh do ráút cao, dãù biãún dảng nọng, ngüi âãù chãú tảo thnh cạc bạn thnh pháøm.
y
si
1
y
êt
1
1
n
lå
h .4-Täø chỉïc tãú vi silumin trỉå10 ïc biãún tênh (a) v sau biãún tênh (b)
b)
a)
167
-Âäü bãưn khäng cao làõm (

V
b
= 220MPa ) nhỉng sau biãún dảng do tàng lãn âạng kãø
(
V
b
= 425MPa ).
-Tênh hn khạ täút nhỉïng khi chỉïa nhiãưu tảp cháút (âàûc biãût l ä xy) gim âi mảnh.
cäng càõt gt kẹm do phoi quạ do khäng gy, âãø ci thiãûn thỉåìng cho
ải håüp kim âäưng :
ủ
-La täng :
La täng âỉåüc chia lm hai loải : la täng âån gin (chè cọ âäưng v km) v la täng
hỉïc tảp (cọ thãm mäüt säú ngun täú khạc). Theo TCVN 1659-75 quy âënh k hiãûu la
ng nhỉ sau : âáưu tiãn l chỉỵ L (chè la täng) tiãúp sau l k hiãûu Cu v cạc ngun täú
åüp kim. Säú âỉïng sau cạc ngun täú håüp kim chè hm lỉåüng ca chụng theo pháưn tràm.
êdủ : LCuZn30 la täng cọ 30%Zn, 70%Cu
LCuZn38Al1Fe1 la täng cọ38%Zn; 1%Al; 1%Fe; cn lải Cu.
a-La täng âån gin : Trong thỉûc tãú dng loải chỉïa êt hån 45%Zn nãn täø chỉïc ca nọ
hè cọ dung dëch ràõn
Tuy nhiãn âäưng c
ng cọ mäüt säú nhỉåüc âiãøm :
-Khäúi lỉåüng riãng låïn (J = 8,94g/cm
3
)
-Tênh gia
thãm chç vo.
-Nhiãût âäü nọng chy cao 1083
o
C, nhỉng tênh âục kẹm, âäü chy long nh.

Theo TCVN 1659-75 âäưng ngun cháút âỉåüc k hiãûu Cu v cạc säú chè lỉåüng chỉïa ca
nọ trong âọ.
Vê dủ : Cu 99,99 cọ 99,99%Cu
Cu 99,80 cọ 99,80%Cu
168
10.2.2.Phán lo
H
çnh 10.5-
A
ính hỉåíng ca tảp cháút âãún âäü dáùn âiãûn ca âäưng
Trong k thût êt sỉí dủng âäưng ngun cháút m ch úu sỉí dnghåüp kim âäưng.
Håüp kim âäưng âỉåüc chia ra lm hai nhọm sau : la täng v bräng.
La täng (âäưng thau) l håüp kim ca âäưng våïi ngun täú ch úu l km.
Bräng (âäưng thanh) l håüp kim ca âäưng våïi cạc ngun täú khạc trỉì km .
1
p
tä
h
V
D
v pha âiãûn tỉí
E
.c
D
l dung dëch ràõn ca km trong âäưng cọ mảng A1 chỉïa âãún 39%Zn åí 454
o
C.
áy l pha ch úu quút âënh tênh cháút ca la täng. Khi ha tan vo âäưng km lm tàng
äü b
Â

âãưn khạ mảnh, nhỉng khäng lm gim nhiãưu âäü do ca håüp kim. Âäü do cao nháút
ỉïng våïi 30%Zn.
E
l pha âiãûn tỉí ỉïng våïi cäng thỉïc CuZn ( N = 3/2), l pha cỉïng v dn họa bãưn
cho la täng. Do váûy khäng dng la täng chỉïa cao hån 45%Zn vç lụcny täø chỉïc chè ton
út dn. Trong thỉûc tãú chè dng loải dỉåïi 40%Zn våïi hai loải la täng mäüt pha
tiãút mạy qua dáûp sáu. La täng våïi lỉåüng km nh
vạ
l E'nãnrá
v la täng hai pha.
La täng mäüt pha : thỉåìng chỉïa êt hån 35%Zn (LCuZn10) cọ tênh do cao, âỉåüc cạn
ngüi thnh bạn thnh pháøm lmchi
tỉì 5
y
12% cọ mu â nhảt dng âãø lm tiãưn xu, huy chỉång, khuy ạo qưn, dáy kẹo
(fecmåtuya) La täng chỉïa 20%Zn (LCuZn80) cọ mu vng giäúng nhỉ vng nãn
thỉåìng lm trang sỉïc. La täng chỉïa khong 30%Zn (LCuZn30) cọ âäü do cao dng lm
âản cạc loải. C c la täng mäüt pha bãưn v ráút do nãn thỉåìng pha thãm 0,4
y 3%Pb
âãø dãù càõt gt.
La täng hai pha : thỉåìng chỉïa 40%Zn cọ täø chỉïc hai pha (
D
+
E
)c
169
ọ pha thãm chç
do hån so våïi loải mäüt pha
ao.
g chọng àn mn trong nỉåïc biãøn), Al v Ni (âãø náng cao giåïi hản

ãưn) ỉ
úu l thiãúc, l håüp kim âäưng âỉåüc
ráút phỉïc tảp v cọ nhiãưu pha. Håüp kim ny khi âục
âãø tàng tênh gia cäng càõt. La täng hai pha cỉïng , bãưn v êt
âỉåüc cung cáúp dỉåïi dảng bàng, äúng, táúm âãø lm cạc chi tiãút mạy cáưn âäü bãưnc
a) b)
b-La täng phỉïc tảp : Ngoi Cu v Zn ra cn cho thãm cạc ngun täú Pb (âãø tàng
tênh càõt gt), Sn (tàn
H
çnh 10.
6
-Täø chỉïc tãú vi ca latäng 1 pha (a) v latäng 2 pha (b)
b nhỉ : LCuZn36Al3Ni2; LCuZn30Sn1; LCuZn40Pb1. La täng ph ïc tảp dng lm
cạc chi tiãút mạy u cáưu âäü bãưn cao hån, lm viãûc trong nỉåïc biãøn
2-Bräng :
L håüp kim ca âäưng våïi cạc ngun tä ch úu khäng phi l km nhỉ Sn, Al, Be
Theo TCVN 1659-75 chụng âỉåüc k hiãûu giäúng nhỉ la täng, chè khạc l thay chỉỵ L åí
âáưu k hiãûu bàòng chỉỵ B (chè bräng).
1-Bräng thiãúc : l håüp kim âäưng våïi ngun täú ch
sỉí dủng âáưu tiãn. Gin âäư pha Cu-Sn
thiãn têch ráút mảnh vç váûy thỉåìng dng êt hån 15%Sn nãn chè cọ hai pha : dung dëch ràõn
D
v pha âiãûn tỉí
G
.Chụng gäưm hai loải : bräng thiãúc biãún dảng v âục. Âàûc âiãøm ca
bräng thiãúc l :
-Âäü bãưn cao, âäü do täút nãn thỉåìng dng våïi lỉåüng chỉïa tỉì
y8%Sn.
-Tênh âục täút : êt co (âäü co <1%) , âiãưn âáưy khn cao.
-Chäúng àn mn cao, âàûc biãût trong khê quøn áøm biãøn : 0,001mm/nàm.

a-Bräng thiãúc biãún dảng : thỉåìng chỉïa êt hån 8%Sn täø chỉïc l dung dëch ràõn
D
v håüp
kim họa thãm P, Zn, Pb âãø náng cao cå tênh, gim ma sạt v tàng tênh gia cäng càõt.
Cäng dủng : lm bảc lọt, bạnh ràng (BCuSn4Zn4Pb4; BCuSn5Zn2Pb5).
b-Bräng thiãúc âục : l loải chỉïa nhiãưu hån 10%Sn hay våïi täøng lỉåüng cạc ngun täú håüp
kim låïn hån 12%. Thỉåìng dng cạc loải sau : BCuSn10Zn2; BCuSn5Zn5Pb5. Cäng
a tháúy
häm cọ thãø ha tan täúi âa vo âäưng gáưn 10%. Täø chỉïc ca nọ ch úu l dung dëch ràõn
ay thãú ca Al trong Cu cọ âäü do v khạ bãưn. Kh nàng chäúng àn mn cao trong nỉåïc
iãøn v khê quøn cäng nghiãûp.
Bräng nhäm mäüt pha (chỉïa 5
dủng: lm cạc tỉåüng âi, chng, ph âiãu, ha tiãút trang trê
2-Bräng nhäm :
L håüp kim ca âäưng våïi nhäm l ch úu. Tỉì gin âäư pha Cu-Al t
n
th
b
y
9%Al) : BCuAl5, BCuAl7, BCuAl9Fe4 dng lm
äü ngỉng håi, hãû thäúng trao âäøi nhiãût, l xo ti dng âiãûn, chi tiãút båm, âäư dng cho hi
n, âục tiãưn xu
Bräng nhäm hai pha (chỉïa låïn hån 9,4%Al) : cọ täø chỉïc l (
b
q
D
+
E
) cọ âäü bãưn âäü
ỉïng cao hån v cọ thãø nhiãût luûn âỉåüc nhỉ BCuAl10Fe4Ni4 dng lm bảc lọt trủc.

-Bräng berili :
L håüp kim ca Cu våïi 2%Be (BCuBe2) cọ giåïi hản ân häưi cao khäng thua kẹm
ẹp ân häưi (
c
3
th
V
âh
= 1000MPa), cọ âäü cỉïng v tênh chäúng àn mn cao lm viãûc âãún
0 340
o
C. Nọ khäng phạt ra tia lỉía khi va âáûp nãn ráút thûn tiãûn trong cäng nghiãûp
hai thạc m, lm cạc thiãút bë âiãûn åí nhiãût âäü cao
0.3.HÅÜP KIM LM ÄØ TRỈÅÜT :
váùn cọ vë
ïy mọc v thiãút bë vç chụng cọ mäüt säú ỉu âiãøm nháút âënh : dãù chãú tảo,
dãù t
ng låïn (tua bin, trủc xe lỉía ).
hãú tảo theo ngun
ng 5%) phán bäú trãn nãưn mãưm, âáy l loải thäng dủng nháút. Ngoi ra
tiãút kiãûm kim loải mu cạc håüp kim äø trỉåüt âỉåüc trạng lãn mạng bàòng thẹp C08s.
30y
k
1
Màûc d äø làn âỉåüc sỉí dủng ráút räüng ri, nhỉng ngy nay cạc loải äø trỉåüt
trê âạng kãø trong ma
hay thãú, giạ thnh tháúp v trong mäüt säú trỉåìng håüp chè cọ äø trỉåüt måïi làõp ghẹp âỉåüc
(trủc khuu) hay chëu âỉåüc va âáûp v titr
10.3.1.u cáưu âäúi våïi håüp kim lm äø trỉåüt :
Âãø lm äø trỉåüt cạc håüp kim phi tha mn cạc u cáưu sáu âáy :

-Cọ hãû säú ma sạt nh våïi bãư màût trủc thẹp. Âáy l u cáưu quan trng nháút âäúi våïi
håüp kim lm äø trỉåüt. Do váûy täø chỉïc ca nọ phi tảo ra diãûn têch tiãúp xục våïi bãư màût trủ
c
thẹp l nh nháút v cọ khe håí âãø chỉïa dáưu bäi trån. Håüp kim âỉåücc
l hảt cỉïng (kho
cọ thãø dng ngun l nãưn cỉïng hảt mãưm cọ hãû säú ma sạt låïn hån. Trong quạ trçnh lm
viãûc pháưn mãưm bë mn âi v tảo thnh rnh chỉïa dáưu bäi trån.
-Êt lm mn trủc thẹp v chëu âỉåüc ạp lỉûc cao. Âãø êt lm mn trủc thẹp äø trỉåüt âỉåüc
lm tỉì håüp kim ca cạc kim loải mãưm nhỉ : Sn, Pb, Al, Cu Âãø chëu âỉåüc ạp lỉûc cao v
170
H
çnh 10.
7
-Så âäư cáúu tảo ca håüp kim äø trỉåüt
-Cọ tênh cäng nghãû täút, dãù âục, gia cäng v bạm dênh vo mạng thẹp cao.
ía nh váût liãûu hc ngỉåìi Anh tçm ra håüp kim ny
3
-Gêa thnh r.
Cạc håüp kim lm äø trỉåüt âỉåüc phán lm hai nhọm : nhọm cọ nhiãût âäü nọng chy
tháúp v nhọm cọ nhiãût âäü nọng chy cao.
10.3.2.Håüp kim lm äø trỉåüt cọ nhiãût âäü chy tháúp (babit) :
Cạc håüp kim lm äø trỉåüttrãncåsåí cạc kim loải cọ nhiãût âäü nọng chy tháúp nhỉ Sn,
i l babit (láúy tãn cuPb, Zn cọ tãn g
âáưu tiãn l Babit). Âàûc tênh chung ca babit l ráút mãưm êt lm mn trủc thẹp, hãû säú ma
sạt nh, giỉỵ dáưu täút nhỉng khäng chëu âỉåüc ạp sút v nhiãût âäü cao.
1-Babit thiãúc :
L loải äø trỉåüt âỉåüc sỉí dủng âáưu tiãn cọ sỉû kãút håüp tỉång âäú
i täút giỉỵa cå tênh, tênh
ma sạt v tênh chäúng àn mn nhỉng quạ âàõt vç chỉïa nhiãưu thiãúc. Chụng âỉåüc dng lm
cạc äø trỉåüt quan trng våïi täúc âäü låïn v trung bçnh nhỉ : tua bin, âäüng cå âiãden Thäng

dủng nháút l hai loải SnSb11Cu6 (ǩ83) v SnSb8Cu3 (ǩ89). Täø chỉïc ca chụng gäưm
nãưnmãưml dung dëch ràõn Sn(Sb) mu täúi v hảt cỉïng l SnSb (hảt âa cảnh sạng) Cu Sn
(kim sạng).
H
çnh 10.8-Täø chỉïc tãú vi ca ǩ 83(a ) v ǩ 89 (b)
a) b)
171
2-Babêt chç :
L håüp kim trãn cå såí chç våïi 6y 16%Sn, 6y16%Sb v 1%Cu. Täø chỉïc ca nọ gäưm
ãưn mãưm l cng tinh (Pb+Sb) hảt cỉïng l SnSb v Cu
3
Sn. Hiãûn tải sỉí dủng phäø biãún
bSn6Sb6Cu1 (ǩ6) v PbSn16Sb16Cu1 ( ǩ16) dng lm äø trỉåüt trong cạc âäüng cå
àng thay cho babit thiãúc. Loải chỉïa 6%Sb chëu va âáûp, loải 16%Sb do cọ nhiãưu hảt
ỉïng hån nãn khäng chëu va âáûp.
-Babêt nhäm :
L håüp kim trãn cå såí nhäm, âáy l loải håüp kim äø trỉåüt cọ nhiãưu triãøn vng nháút vç
ãû säú ma sạt nh, nhẻ, tênh dáùn nhiãût cao, chäúng àn mn cao trong dáưu, cå tênh cao, tuy
hiãn tênh cäng nghãû kẹm (khọ dênh bạm vo mạng thẹp). Thäng dủng nháút l hãû Al-Sn
åïi lỉåüng thiãúc tỉì 3 20%, ngoi ra cọ thãm mäüt lỉång nh Cu, Ni, Si. Täø chỉïc ca nọ
äưm nãưn mãưm l dung dëch ràõn trãn cå såí Al v hảt cỉïng l cạc håüp cháút họa hc trong
ung dëch ràõn. Cạ
c säú hiãûu : AlSn9Cu1, AlSn20Cu1, AlSn3Cu1 dng trong cạc âäüng
å âiãden chụng cọ âàûc âiãøm l chëu âỉåüc ạp lỉûc cao (200 300kG/cm
2
) v täúc âäü vng
ng hai loải sau : BCuSn5Zn5Pb5 v BCuSn4Zn4Pb4 trong âọ Pb khäng
nâọng vai tr hảt mãưm, nãưn cỉïng l dung dëch ràõn ca Cu våïi Sn, Zn.
-Bräng chç :
Thäng dủng nháút l BCuPb30 våïi cạc pháưn tỉí chç khäng tan l cạc hảt mãưm, Cu l

ãưn dai (cỉïng). Do nhiãưu chç nãn cå tênh tháúp do váûy phi trạng lãn mạng thẹp. Âãø náng
ao cå tênh thỉåìng dng êt chç (8
n
P
x
c
3
h
n
v
y
g
d
c
låïn (1
y20m/s)
10.3.4.Håüp kim lm äø trỉåüt cọ nhiãût âäü chy cao :
Nhọm ny cọ âàûc âiãøm chung l chëu âỉåüc ạp lỉûc cao v cọ âäü bãưn låïn. Täø chỉïc
ca chụng thỉåìng l nãưn cỉïng hảt mãưm hay nãưn dai hảt mãưm, hãû säú ma sạt låïn hån.
1-Bräng thiãúc :
Thỉåìng d
ta
2
n
c
y10%) v pha thãm thiãúc : BCuSn12Pb8,
CuSn10Pb10. Chụng âỉåüc dng lm cạc äø trỉåüt quan trng : tua bin cäng sút låïn.B
Hçnh 10.9- Täø chỉïc tãú vi ca bräng chç
172
3-Gang xaùm, deớo, cỏửu :

Coù thóứ duỡng caùc loaỷi gang xaùm, deớo, cỏửu nóửn peùclit õóứ laỡ caùc ọứ trổồỹt. Trong õoù
raphit laỡ caùc haỷt móửm, peùclit laỡ nóửn cổùng. Chuùng õổồỹc duỡng laỡm caùc ọứ trổồỹt khọng
uan troỹng do hóỷ sọỳ ma saùt lồùn, khọng cỏửn bọi trồn (vỗ õaợ coù graphit). Theo tióu chuỏứn
ga coù caùc sọỳ hióỷu sau : AC-1; A -2; A B-1; A B-2; A K-1; A K-2.
g
q
N
173
CHỈÅNG 11 : VÁÛT LIÃÛU PHI KIM LOẢI
ay cọ kim
älyme,
inh
áliã hạc
ûiâ uhồûc tảo nãn
úu âỉïng riãng l khäng mäüt loải váût liãûu thnh pháưn
âỉåüc
-Âàûc âiãøm v phán loải :
+L váût liãûu nhiãưu pha : trong âọ cạc pha ràõn khạc nhau vãư bn cháút, khäng ha
nláùn nhau v phán cạch våïi nhau bàòng ranh giåïi pha. Phäø biãún nháút l loải com po zit
ai pha : pha liãn tủc trong ton khäúi gi l nãưn, pha phán bäú giạn âoản, âỉåüc nãưn bao
c gi l cäút.
+Trong váût liãûu composit t lãû, hçnh dạng, kêch thỉåïc, sỉû phán bäú ca nãưn v
äút tn theo quy lût â thiãút kãú.
+Tênh cháút ca cạc pha thnh pháưn âỉåüc kãút håüp lải âãø tảo nãn tênh cháút chung
omposit polymerit)
omposit metallit)
ïramic)
Com

p

Composit cáúu trục
p
Giạn Låïp Táúm Täø ong
ën tủ 3 låïp
3-Tênh cháút ca váût liãûu composit :
Trong chỉång ny ta nghiãn cỉïucïc loải váût liãûu khäng chỉïak l
ú
aimoảih
loải nhỉng khäng phi l thnh pháưn ch u nhỉ : váût liãûu composit, cẹramic, p
y su ximàng, th t , cao
11.1.VÁÛT LIÃÛU KÃÚT HÅÜP (COMPOSIT) :
11.1.1.Khại niãûm v phán loải :
1-Khại niãûm : V ût ûu com po zit l loải váût liãûu gäưm hai hay nhiãưu loải váût liãûuk
nhau kãút håüp lải, trong âọ cạc ỉu âiãøm ca mäùi loa ỉåüc kãút håüp våïinha
mäüt cháút lỉåüng måïi hon ton m nã
no cọ thãø âạ
p ỉïng
2
-Âàûc âiãøm :
ta
h
b
c
ca composit. Ta lỉûa chn cạc tênh cháút täút âãø phạt huy thãm.
-Phán loải :
*Phán loải theo bn cháút ca nãưn :
+Composit nãưn cháút do(c
+Composit nãưn kim loải(c
+Composit nãưn gäúm (Composit ce
+Composit nãưn l häùn håüp ca hai hay nhiãưu pha.

*Phán loải theo hçnh hc ca cäút hồûc âàûc âiãøm cáúu trục :
posit
p
pp
Cäút hảt Cäút såüi
pp

pp p p ppp
Hảt HảtLiãn
thä m c âoản
a-Cå tênh riãng :
174
Ta khos ït mäüt thanh chëu kẹodoa üc, âụng tám.
Quan hãû giỉỵa lỉûc P v biãún dảng
'
l âỉåüc biãøu diãùn nhỉ sau :
P=
P
l
EF
l
l
'
Trong âọ : - E l mä âun ân häưi ca váût liãûu (mä âun Young)
-Fl tiãút diãûn ngang
-ll chiãưu di thanh
-
l'
l âäü dn di tuût âäúi
Âäü cỉïng kẹo (nẹn) EF/l âàûc trỉng cho tênh cháút cå hc ca thanh trong miãưn ân

häưi. Ta xẹt hai loải váût liãûu khạc nhau, k hiãûu l 1v 2, t lãû cạc âäü cỉïng s l :
1112
.
KEFl
KEFl

(11-1)
2221
û khäúi lỉåT lã üng ca hai thanh âỉåüc biãøu diãùn nhỉ sau :
1111
22
.
Fl
l
22
mF
m
U
U

1-2)
Tỉì biãøu thỉïc (10 -1) v (10 -2) ta suy ra :
(1
2
1111
/

/ m
U
¨¸

2
22221
El
El
·

©¹
Trong mäüt kãútvåïi cạc chi tiãút cọ kêch t cho trỉåï ïnh âäü ng ca
k
1
= l nãn tỉì (11-3)
Km
U
§
K
(11-3)
cáúu hỉåïc c, ta so sa cỉï
ãút cáúu khi l ta cọ :
2
1111
2222
.
KE m
KE m
/
/
U
U

1-4)

Trong ïc lénh äng ngh ng khä û, thãø thao, xáy dỉûng ta cáưn so
sa ía cạc kãút ï cng khä üng : m
1
=
2
ï :
(1
ca
ïnh tênh nàng cå ho
vỉûcc
cu
iãûp:h
c
ng, v tru
ỉåücáúu co úi l m , ta co
11
22
1
2
KE
KE
/
/
U
U

(11-5)
ath òng mäütv ücco út hån kh iạ trë E/ Tỉì (11-5) t áúyrà áût liãûu âỉå i l tä ê cọ g
U
cao hån,

l s cọ âä ỉïng ca thanh cao hån. Âải lỉåüng E/cọ nghéa ü c
U
âỉ üi l mä âun riãng
ay m Young
gtỉû nhỉ váûy nãúu gi V
b
l ỉïng sút phạ hu ca váût liãûu thç âải lỉåüng
åüc go
ca váût liãûu(h
Tỉån
ä âun riãng).
b
V
/
U
â ïng s g (hay â iãng).
b-Cå tênh riãng caiãûu :
Ta khäng thãø sỉí dủng trỉûc tiãúp cạc såüi cäút vç âỉåìng kênh ca chụng quạ nh (10 âãún
20
ỉåüc gi l ỉ út riãn äü bãưnr
váûtl
P
m) vç váûy cáưn phi träün såüi våïi nhỉûa polyme (nãưn) âãø âỉåüc váût liãûu composit cäút
175
såüi. Nãưn cọ chỉïc nàng liãn kãút, bo vãû v truưn lỉûc cho såüi. Váún âãư quan trng l phi
tçm âỉåüc cạc váût liãûu vỉìa cọ mä âun cao, khäúi lỉåüng riãng nh v giạ thnh håüp l.
úi composit thç cäút phán bäú khäng liãn tủc v ráút âa dảng, phủ thüc
osit cáưn chãú tảo.
áúu : cäút l cạc kim loải bãưn åí nhiãût âäü thỉåìng v nhiãût âäü
RIÃNG CA MÄÜT SÄÚ VÁÛT LIÃÛU THÄNG DỦNG

11.1.2.Cäút :
-Trong ton khä
vo loải comp
-Våïi loải composit kãútc
cao, cọ mä âun ân häưi låïn, khäúi lỉåüng riãng nh.
CÅ TÊNH
Váût liãûu Mä âun E ỉïng st
(GPa) phạ hu
b
V
(MPa)
3
(/ )kg m
U
Khäúi lỉåüng
riãng
Mä âun
riãng E/
U
(MNm/kg)
b
Âäü bãưn
riãng
V
(kNm/kg)
Thẹp 210 340-2100 7800 26,9 43-270
Håüp kim
nhäm
70 140-620 2700 25,9 52-230
Gäù 30 - 390 33,3 -

Thu tinh 70 700-2100 2500 28 280-840
Von fram 250 1100-4100 19300 18,1 57-210
Beryli 300 700 1830 164 380
Såüi thu
tinh E
Såüi thu
tinh S
72,4
85,5
3500
4600
2540
2480
28,5
34,5
1380
1850
Såüi C mä
un cao
åüi C ỉïng
áút cao
390
240
2100
3500
1900
1850
205
130
1100

1800
â
S
su
Såüi kevlar 130 2800 1500 87 1870
Såüi bo 385 2800 2630 146 1100
-Cạc loải váût liãûu cäút : Kim loải ( thẹp khäng rè, W, B, Mo ), cháút vä cå (cạc bon,
y tinh, gäúm).
-Hçnh dảng, kêch thỉåïc, hm lỉåüng v sỉû phán bäú ca cäút nh hỉåíng ráút mảnh âãún
nh cháút composit.
1.1.3.Nãưn :
Nãưn cọ vai tr sau âáy :
-Liãn kãút ton bäü cạc pháưn tỉí cäút thnh mäüt khäúi composit thäúng nháút.
-Tảo kh nàng âãø tiãún hnh cạc phỉång phạp gia cängváût liãûu composit thnh cạc
hi tiãút thiãút kãú.
-Che ph, bo vãû cäút trạnh cạc hỉ hng do tạc dủng ca mäi trỉåìng.
th
tê
1
c
176
Vỏỷt lióỷu nóửn : polyme, kim loaỷi, gọỳm vaỡ họựn hồỹp.
1.1.4.Caùc loaỷi vỏỷt lióỷu composit thọng duỷng:
-Composit haỷt : Cỏỳu taỷo gọửm caùc phỏửn tổớ cọỳt daỷng haỷt õúng truỷc phỏn bọỳ õóửu trong
n, trỏửn nhaỡ
ỏỷt õióỷn.
ó tọng. Cọỳt laỡ tỏỷp hồỹp caùc haỷt rừn : õaù,
.
Bó tọng at phan (nóửn laỡ xi mng atphan) duỡng raới õổồỡng, laỡm cỏửu, cọỳng Bó tọng
vồùi nóửn laỡ xi mng pooc lng sổớ duỷng rọỹng raợi trong xỏy dổỷng nhaỡ cổớa, caùc cọng trỗnh

1
1
nóửn. Caùc phỏửn tổớ cọỳt laỡ caùc pha cổùng vaỡ bóửn hồn nóửn : ọ xyt, nitrit, caùc bit
-Composit haỷt thọ nóửn polyme : haỷt cọỳt laỡ thaỷch anh, thuớy tinh, stóalit, ọ xyt
nhọm ổồỹc sổớ duỷng phọứ bióỳn trong õồỡi sọỳng : cổớa, tổồỡ
ng ng
H
ỗnh 11.1- Sồ õọử phỏn bọỳ cọỳt sồỹi:
a) Mọỹt chióửuson
-Composit haỷt thọ nóửn kim loaỷi : haỷt cọỳt laỡ caùc phỏửn tổớ cổùng : WC, TiC, TaC nóửn laỡ
Co duỡng laỡm duỷng cuỷ cừt goỹt, khuọn keùo, khuọn dỏỷp Ngoaỡi ra coỡn coù caùc hồỹp kim giaớ :
W-Cu, W-Ag, Mo-Cu, Mo-Ag sổớ duỷng trong kyợ thu
g song;b) Ngỏựu nhión, rọỳi trong mọỹt mỷt
an, quỏỳn 3 chióửu vuọng goùc
c) Dóỷt hai chióửu vuọng goùc trong mọỹt mỷt;
d)
-Composit haỷt thọ nóửn gọỳm : õióứn hỗnh laỡ b
soới lión kóỳt bồới nóửn laỡ xi mng
177
-Composit hảt mën : cạc pháưn tỉí cäút cọ kêch tỉåïc ráút nh < 0,1
P
m, cỉïng v äøn âënh
nhiãût cao, phán bäú trãn nãưn kim loải hay håüp kim, âỉåüc sỉí dủng trong lénh vỉûc nhiãût âäü
cao.

heo quy lût â
ûng nháút, cäút l såüi thy
kãlit. Cäng dủng :mui xe håi, cỉía, thng xe lảnh,
ïc bon. Cäng dủng : thán mạy bay qn sỉû, pháưn lại cạnh tu
u thy, váût liãûu cạch nhiãût ca âäüng cå, âéa ma sạt

ukhi
u
ãnhthãø thỉåìng dng l : ä xt, nitrit, borit, cạc
ø
ãûn kim bäüt nãn trong sn pháøm bao giåì cng cọ
läù xäúp
äü bãưn.
ïramic thäng dủng :
1-Cẹra
2-Composit såüi : Âáy l loải váût liãûu kãút cáúu quan trng nháút, hiãûn âang nghiãn cỉïuv
sỉí dủng phäø biãún. Cáú
u tảo ca nọ gäưm cäút dảng såüi phán bäú trong nãưnt
thiãút kãú. Gäưm cạc loải sau âáy :
-Composit såüi thy tinh : hiãûn tải l loải váût liãûu thäng du
tinh, nãưn l polieste, âäi khi dng ba
sitec, mi mạy bay, v bo vãû bưng lại tu v trủ.
-Composit såüi cạc bon : Cäút l såüi cạc bon, hay såüi cạc bon thy tinh. Nãưn l ãpäxi-
phã non, polieste hay ca
bay, thng xe håi, cäng nghiãûpt
-Composit såüi hỉỵu cå : Cäút l cạc såüi polime, nãưn l polime. Cäng dủng : váût liãûu
cạch nhiãût, cạch âiãûn, cạc kãút cáúu ä tä, mạy bay
11.2.VÁÛT LIÃÛU CẸRAMIC (GÄÚM) :
11.2.1.Khại niãûm : l váût liãûu vä cå âỉåüc chãú tảo bàòng cạch dng ngun liãûu åí dảng
hả
t (bäüt) ẹp thnh hçnh v thiãu kãút âãø tảo thnh sn pháøm (luûn kim bäüt). Sa
thiãu kãút váût liãûu cẹramic â cọ ngay cạc cå l họa tênh cán thiãút.
11.2.2.Âàûc âiãøm: Trong váût liãûu cẹramic bao giåì c ỵng täưn tải ba pha :
-Pha tinh thãø (pha hảt) åí dảng håüpü cháút họa hc hay dung dëch ràõn, l pha ch úu
quy út âënh cạc tênh cháút ca váût liãûu. Pha ti
bit hay kim loải ngun cháút.

-Pha thy tinh (vä âënh hçnh) l cháút liãn kãút cạc hảt lải våïi nhau, chiãúm t lãû tỉì
1
y
40% thã têch.
-Pha khê : do âỉåüc chãú tảo bàòng luy
nháút âënh, trong âọ chỉïa cạc khê v tảo thnh pha khê. Pha ny nh hỉåíng ráút låïn
âãún mäüt säú tênh cháút ca váût liãûu. (âäü bãưn kẹo, ún). Pha khê thỉåìng gàûp l cạc läù xäúp
håí. Nãúu l cạc läù xäúp kên s lm gim mảnh â
11.2.3.Cạc loải váût liãûuce
mic xäúp lm táúm lc :
Thäng dủng nháút l loải cẹ ra mic xäúp våïi hảt hçnh cáưu, cọ âäü xäúp 30-40% cọ kh
nàng lc cạc tảp cháút cåỵ hảt âãún 10
P
m. Nãúu dng loải hảt khäng phi hçnh cáưu âäü xäúp
âảt âỉåüc 60
y70% lc âỉåüc tảp cháút cåỵ 1y 2
P
m.
Cä
itan : lc a xit acẹtit, nỉåïc cỉåìng toan, cạc khê chạy.
-C
L cẹramic trãn cå såí bäüt thẹp khäng rè Cr12Ni9 v cạc håüp kim trãn cå såí Ni, Co,
W, Mo
ạt :
ng dủng : -Cạc lc trãn cå såí bräng : lc nhiãn liãûu lng, dáưu, khäng khê, nỉåïc.
-Cạc lc bàòng thẹp khäng rè : lc khê l cao, khäng khê, a xit, kiãưm.
-Cạc lc bàòng t
ạc lc bàòng tantan : lc a xit sunphurêc, nitrit, clohydrit.
2-Cẹramic xäúp cäng dủng âàûc biãût :
dng âãø chäúng âọng bàng trãn âi v cạnh ca mạy bay. Do váûy lm tàng thãm

cäng sút âäüng cå tỉì 0,5
y1,5%.
3-Cẹramic xäúp chäúng ma s
178
Cạc äø trỉåüt chãú tảo tỉì cẹramic xäúp r tiãưn hån cạc loải babit. Âàûc âiãøm ca cẹ ramic
xäúp chäúng ma sạt l do cọ cạc läù xäúp (20
y35% thãø têch) chỉïa dáưu bäi trån, äøn âënh
trong sút quạ trçnh lm viãûc. Våïi ạp lỉûc khäng låïn v täúc âäü vng nh, dáưu chỉïa trong
ng cáưn cho thãm dáưu måỵ. Cäng
g nghiãûp dãût v thỉûc pháøm. Gäưm cọ cạc loải sau :
cạc läù xäúp â âm bo cho mạy lm viãûc láu di m khä
dủng: sỉí dủng ch úu trong cän
a-Håüp kim trãn cå såí sàõt (bảc sàõt xäúp) : ch úu dng bäüt sàõt, träün thãm 0,3
y3%
graphit ngoi ra cọ thãø cho thãm : bäüt can xi (2,5
y10%) hay lỉu hunh (0,8 %
phit âãø gim ma sạt.
ío : flo, teflon, fluoran lãn bãư màût cạc äø trỉåüt bàòng la
säú loải a xit.
ai nh v
ãúp sau âọ. Cäng dủng : chãúï tảo bạnh ràng, cam, bạnh cọc, vng bi,
ût liãûu trãn cå såí sàõt : Dng bäüt sàõt thưn tụy hay håüp kim sàõt cạc bon, pha
ûimu thäng dủng
ãn cå såí bäüt âäưng : dng bäüt âäưng hay la täng, bräng cọ pha thãm
ïc chäøi âiãûn, tiãúp âiãøm, mng lc, chi tiãút chëu
nmn
.
p qúc tãú vãư họa cå bn v ỉïng dủng : polyme l mäüt
ãø khi láúy âi hồûc thãm vo mäüt
vi âån vë cáúu tảo.

y1%), 4
ZnS hay 3,5% CuS. Sau khi thiãu kãút xong âem ngám trong dáưu nọng våïi thåìi gian tỉì
40
y90 giåì ty theo u cáưu âäü ngáúm dáưu.
b-Håüp kim trãn cå såí âäưng (âäưng dáưu) : thỉåìng dng håüp kim Cu-Sn, Cu-Sn-Pb-
Zn. Phäø biãún nháút l loải håüp kim Cu-Sn : dng 90% bäüt âäưng träün våïi 10% bäüt thiãúc,
cho thãm 1
y3% gra
c-Váût liãûu xäúp kim loải -cháút do :
Bàòng cạch táøm cạc cháút de
täng, thẹp khäng rè Cäng dủng : lm äø trỉåüt khäng cáưn bäi trån trong mäi trỉåìng
khäng khê, nỉåïc, xàng dáưu, mäüt
4-Váût liãûu cẹramic âàûc :
Loải váût liãûu ny cọ máût âäü cao v âäü bãưn cao gáưn xáúp xè váût liãûu rn, âục. Ỉu
âiãøm näøi báût ca nọ l cọ thãø sn xút hng loảt cạc chi tiãút phỉïc tảp, cọ dung s
khäng cáưn gia cäng ti
mám båm cạnh quảt, âai äúc âàûc biãût Gäưm cạc loải sau :
a-Vá
thãm cạc ngun täú Cu, Ni, Cr, P. Thäng dủng nháút hiãûn nay l håüp kim Fe-Cu, Fe-Ni
khäng cọ cạc bon.
b-Váût liãûu trãn cå såí kim loải mu : Cẹramic trãn cå såí kim loa
nháút l
trãn cå såí Cu-Al. Trong cạc lénh vỉûc âàûc biãût cn sỉí dủng trãn cå såí Ti, Zr, Be,
U
c-Váût liãûutr
stãarat Li, stãarat Zn . Cäng dủng : lmca
ma sạt v chäúng mi mn.
d-Váût liãûu trãn cå såí bäüt chç : loải ny cọ khäúi lỉåüng riãng låïn, chäúng à
cao, cạch ám tỉång âäúi täút. Cäng dủng : lm cạc chi tiãút cạch ám trong mạy bay, bạnh
â mạy in nh

11.3.VÁÛT LIÃÛU POLYME (VÁÛT LIÃÛU HỈỴU CÅ) :
11.3.1.Khại niãûm vãư polyme :
1-Âënh nghéa : Polyme (cn gi l cao phán tỉí) l phán tỉí ca nhiãưu håüp pháưn cå bn
(xút phạt tỉì tiãúng Hylảp cäø, poly : nhiãưu, me : pháưn)
-Theo âënh nghéa ca liãn hiãû
håüp cháút gäưm cạc phán tỉí âỉåüc hçnh thnh do sỉû làûp lải nhiãưu láưn ca mäüt loả
i hay nhiãưu
loải ngun tỉí hay mäüt nhọm ngun tỉí, liãn kãút våïi nhau våïi säú lỉåüng khạ låïn âãø tảo
nãn mäüt loải tênh cháút m chụng thay âäøi khäng âạng k
179
2-Phán loải polyme : cọ nhiãưu cạch phán loải khạc nhau :
a-Theo ngưn gäúc hçnh thnh :
-Polyme thiãn nhiãn : cọ ngưn gäúc thỉûc váût hay âäüng váût : xenlulä, enzim, cao su,

x
ỵu cå) : Trong mảch cå bn ca chụng
), phenol (-
-Polyme mảch thàóng : Âải phán tỉí ca nọ l cạc chùi cạc màõt xêch näúi liãưn nhau
eo âỉåìng dêch dàõc hay hçnh xồõn äúc (loải ny cọ poltylen PE, polyamid PA).
-Polyme mảch nhạnh : l loải mảch thàóng nhỉng trong âải phán tỉí ca nọ cọ thãm
ạc nhạnh (polyizobutylen PIB)
-Polyme khäng gian : Cạc monome cọ ba nhọm hoảt âäüng tảo nãn polyme khäng
ian ba chiãưu, cọ tênh cå, l, nhiãût âàûc biãût. (nhỉûa ãpoxy, phenon -formalâehyt).
-Polyme mảng lỉåïi : Cạc mảch cảnh nhau trong polyme ny âỉåüc näúi våïi nhau
àòng liãn kãút âäưng họa trë ((cạc loải cao su lỉu họa)
-Phán loả
i theo tênh chëu nhiãût :
-Polyme nhiãût do : Thäng thỉåìng l cạc polyme mảch thàóng. ÅÍ nhiãût âäü xạc âënh
ø chy, tråí thnh do v nh hån nhiãût âäü ny chụng ràõn tråí lải. Âáy l loải
olyme cọ giạ trë thỉång mải quan trng nháút hiãûn nay.

-Polyme nhiãût ràõn : L cạc polyme cọ khäúi lỉåüng phán tỉí khäng cao làõm, åí nhiãût âäü
ao chụng khäng khäng thãø chy mãưm v khäng ha tan trong dung mäi.
-Phán loải theo lénh vỉûc sỉí dủng : Chia ra cạc loải cháút do, såüi, cao su, sån v keo.
-Tênh cháút ca polyme :
-Tênh nọng chy v ha tan : Do khäúi lỉåüng phán tỉí låïn nãn polyme khäng thãø biãún
sang
cỉûc mảnh thç chụng khäng ha
hiãût âäü v cạc trảng
amiàng, graphit thiãn nhiãn
-Polyme täøng håüp (nhán tảo) : âỉåü
c sn xút tỉì nhỉỵng loải monome bàòng cạch
trng håüp, trng ngỉng nhỉ cạc loải polyolephin, polyvinylclorit, polyamit, v cao su
nhán tảo. Âáy l loải quan trng nháút, âỉåüc sỉí dủng ráút räüng ri trong thỉûc tãú.
b-Theo thnh pháưn :
-Polyme hỉỵu cå : l polyme cọ mảch cå bn l mäüt hydrocạcbon (cạc cháút do v
cao su)
-Polyme vä cå : l cạc polyme m trong mảch cå bn ca chụng khäng cọ
hydrocạcbon. Thnh pháưn cå bn ca polyme vä cå l :ä t silic, ä xyt nhäm, ä xyt
can xy v ä xt ma giã (thy tinh silicat, gäúm, mica, amiàng )
-Polyme hỉỵu cå phán tỉí (chè cọ mäüt pháưnhỉ
chỉïa cạc ngun tỉí vä cå : Si, Ti, Al v näúi våïi cạc gäúc hỉỵu cå : metyl (-CH
3
C
6
H
5
), etyl (-C
2
H
5

)
c-Theo cáúu trục (hçnh dạng âải phán tỉí) :
th
c
g
b
d
chunïg cọ thã
p
c
e
3
a
trảng thại khê. Khi nung nọng chụng khäng thãø chuøn thnh cháút lng cọ âäü nhåït
tháúp (sãưn sãût). Nãúu trng lỉåüng phán tỉí låïn v âäü phán
tan trong báút k dung mäi no.
b-Cå tênh ca polyme : Cå tênh ca polyme phủ thüc vo cáúu tảo, n
thại váût l.
-Biãún dảng dỉåïi tạc dủng ca lỉûc : mä âun ân häưi, giåïi hản bãưn kẹo, tênh do v âäü
dn di ca polyme âỉåüc xạc âënh tỉång tỉû nhỉ kim loải.
V
b
kẹo khong 100MPa, âäü
180