Cấu tạo và tính chất của vật liệu phần 3 pot

Hỗnh1.32 -Giaớn õọử pha Fe-C (Fe-
F
e
3
C)
óứmi
C% N ỷt õọ hió
o
C ióứm %C Nhióỷtõọỹ
0
C
A 0 1539 B 0,50 1499 0,50 1499
C 4,30 1147 D 6,67 1250 C 4,30 1147 D 6,67 1250
E 2,14 1147 F 6,67 1147 E 2,14 1147 F 6,67 1147
G 0 911 H 0,10 1499 G 0 911 H 0,10 1499
J 0,16 1499J 0,16 1499 K 6,67 727
6,67 0 N 0 1392
0,006 0
Trong ửy õuớ caùc chuyóứn bióỳn maỡ ta õaợ nghión cổùu ồớ phỏửn
c c chuyó ỳn sau :
K 6,67 727
6,67 0 N 0 1392
0,006 0
Trong ửy õuớ caùc chuyóứn bióỳn maỡ ta õaợ nghión cổùu ồớ phỏửn
c c chuyó ỳn sau :
L L
P 0,02 727 QP 0,02 727 Q
S 0,80 727S 0,80 727
b - Caùc chuyóứn bióỳn xaớy ra khi laỡm nguọỹi chỏỷm :
giaớn õọử pha Fe - Fe
3

C coù õỏ
b - Caùc chuyóứn bióỳn xaớy ra khi laỡm nguọỹi chỏỷm :
giaớn õọử pha Fe - Fe
trổồùc õỏy. Khi laỡm nguọỹihỏỷmcoù caù ứn biótrổồùc õỏy. Khi laỡm nguọỹihỏỷmcoù caù ứn bió
3
C coù õỏ
41
- Chuyóứn bióỳn bao tinh : xaớy ra taỷi nhióỷt õọỹ 1499
o
C trong caùc hồỹp kim coù 0,10
C%50,0y
(tổồng ổùng õổồỡng HJB).
G
H
+L l hay
B
J
J
G
0,10 0,50
+ L l
J
0,16
Trong thổỷc tóỳ ta khọng õóứ yù õóỳn chuyóứn bióỳn naỡy vỗ noù xaớy ra ồớ nhióỷt õọỹ rỏỳt cao vaỡ
hồỹp kim coỡn mọỹt phỏửn ồớ traỷng thaùi loớng, noù khọng aớnh hổồớng gỗ õóỳn tọứ chổùc theùp khi gia
4% (tổồng ổùng õổồỡng ECF).
cọng vaỡ sổớ duỷng.
- Chuyóứn bióỳn cuỡng tinh : xaớy ra ồớ nhióỷt õọỹ 1147
o
C trong caùc hồỹp kim coù lổồỹng caùc

bon lồùnhồn2,1
L
C
l (
J
E4,3
+ Fe
3
C
F
) hay L (l
J
2,14
+ Fe
3
C
6,67
)
-
Chuyóứn bióỳn cuỡng tờch : xaớy ra taỷi nhióỷt õọỹ 727
o
C, coù hỏửu hóỳt trong caùc hồỹp kim
(õổồỡng PSK).
J
S
l (
D
P
+ Fe
3

C
K
)hay
J
0,8
l (
D
0,02
+ Fe
3
C
6,67
)
dổ ra khoới dung dởch rừn : Xaớy ra trong dung dởch rừn Fe- Sổỷ tióỳt ra pha Fe
3
C
J
theo õổồỡng ES vaỡ trong Fe
D
theo õổồỡng PQ.
c - Caùc tọứ chổùc cuớa hồỹp kim Fe - Fe
3
C :
-Tọứ chổùc mọỹt pha :
* Pherit (kyù hióỷu
D
, F hay Fe
D
) : laỡ dung dởch rừn xen keợ cuớa caùc bon trong Fe
D

,
coù kióứu maỷng lỏỷp phổồng tỏm khọỳi. Laỡ pha deớo, dai, móửm vaỡ keùm bóửn, ồớ nhióỷt õọỹ nhoớ
hồn 768 C coù tổỡ tờnh, cao hồn nhióỷt õọỹ naỡy mỏỳt tổỡ tờnh. Khi hoỡa tan thóm caùc nguyón tọỳ
hồỹp kim Mn, Si, Ni õọỹ bóửn cuớa noù tng lón, õọỹ d
o
eớo dai giaớm õi vaỡ goỹi laỡ phe rit hồ
im. Pherit laỡ pha tọử i ồớ nhióỷ thổồỡng, chióỳm tyớ lóỷ khaù lồùn (khoaớng 90%) nón
nh khaù nhióửu õóỳn cồ tờnh cuớa hồỹp kim. Tọứ chổùc cuớa noù laỡ caùc haỷt saùng, õa caỷnh. Goỹi laỡ
he rit xuỏỳt phaùt tổỡ tióỳng Latinh ferum nghộa laỡ sừt.
ỹp
kn taỷ t õọỹ t
aớ
p
`
*Austenit >kyù hióỷu
J
, A
s
, Fe
J
(C)@ : laỡ dung dởch rừn xen keợ cuớa caùc bon trong
Fe
J
coù maỷng lỏỷp phổồng tỏm mỷt. Laỡ pha rỏỳt deớo vaỡ dai, õọỹ cổùng thỏỳp. Noù khọng coù tổỡ
tờnh vaỡ khọng tọửn taỷi ồớ nhióỷt õọỹ thỏỳp hồn 727
o
C trong hồỹp kim sừt caùc bon nguyón chỏỳt,
chố tọửn taỷi ồớ dổồùi nhióỷt õọỹ naỡy trong caùc hồỹp kim
H
ầnh 1.33-Tọứ chổùc tóỳ vi cuớa ferit (a) vaỡ austenit (b).

chổùa mọỹt lổồỹng õaùng kóứ Mn, Ni Tuy
khọng tọửn taỷi ồớ nhióỷt õọỹ thổồỡng nhổng coù vai troỡ quyóỳt õởnh trong bióỳn daỷng noùng vaỡ
42
nhióỷt luyóỷn theùp. Tọứ chổùc cuớa noù laỡ caùc haỷt saùng coù song tinh. Tón goỹi austenit õóứ kyớ
nióỷm nhaỡ vỏỷt lióỷu hoỹc ngổồỡi Anh : Rọbe sten.
*Xómentit (kyù hióỷu Xó, Fe
3
C) : laỡ pha xen keợ vồùi kióứu maỷng phổùc taỷp, chổùa 6,67%C
vaỡ coù cọng thổùc Fe
3
C, tổồng ổùng vồùi õổồỡng DFKL. Xómentit laỡ pha cổùng, doỡn, ồớ nhióỷt
õọỹ nhoớ hồn 217 C coù tổỡ tờnh, cao hồn nhióỷt õọỹ naỡy mỏ
o
ỳt tổỡ tờnh. Cuỡng vồùi ferit, noù taỷo nón
ng hồỹp kim loớng theo õổồỡng DC khi nhióỷt õọỹ giaớm. Noù chố coù trong
caùc hồỹp kim chổùa tổỡ 0,80 õóỳn 2,14%C. Do
ỷo thaỡnh ồớ nhióỷt õọỹ khọng cao lừm vaỡ tổỡ traỷng thaùi rừn nón kờch thổồùc nhoớ mởn, thổồỡng
où daỷng lổồùi bao quanh haỷt peclit (austenit).
ổỡ 727
o
C, thỏỳy roợ nhỏỳt trong caùc hồỹp kim nhoớ
õổồỹc taỷo thaỡnh do chuyóứn bióỳn cuỡng tờch austenit thaỡnh
caùc tọứ chổùc khaùc nhau cuớa hồỹp kim Fe - C. Xómentờt xuỏỳt phaùt tổỡ tón goỹi ceùment coù
nghộa laỡ cổùng.Ta phỏn bióỷt ra bọỳn loaỷi xómentit :
+ Xómentit thổù nhỏỳt : (Xó
I
, Fe
3
C
I

) : õổồỹc taỷo thaỡnh tổỡ hồỹp kim loớng do giaớm
nọửng õọỹ caùc bon tro
caùc hồỹp kim chổùa > 4,3%C. Do taỷo thaỡnh tổỡ traỷng thaùi loớng vaỡ ồớ nhióỷt õọỹ cao nón coù
daỷng thúng, thọ to.
+ Xómentit thổù hai : (Xó
II
, Fe
3
C
II
) : õổồỹc taỷo thaỡnh do giaớm nọửng õọỹ caùc bon
trong austenit theo õổồỡng ES khi haỷ nhióỷt õọỹ tổỡ 1147
o
C õóỳn 727
o
C, noù sinh ra trong caùc
hồỹp kim coù > 0,80%C vaỡ thỏỳy roợ nhỏỳt trong
ta
c
+ Xómen tit thổù ba : (Xó
III,
, Fe
3
C
III
) : õổồỹc taỷo thaỡnh khi giaớm nọửng õọỹ caùc bon
trong ferit theo õổồỡng PQ khi haỷ nhióỷt õọỹ t
H
ỗnh1.34 -Tọứ chổùc xómentit 2 daỷng lổồùi ồớ theùp sau cuỡng tờch
hồn 0,02%C. Do taỷo thaỡnh ồớ nhióỷt õọỹ rỏỳt thỏỳp nón kờch thổồùc rỏỳt nhoớ mởn, sọỳ lổồỹng

khọng õaùng kóứ, trong thổỷc tóỳ ta boớ qua noù.
+Xómentit cuỡng tờch :
peùc lit, noù coù vai troỡ rỏỳt quan troỹng trong caùc hồỹp kim sừt caùc bon.
-Caùc tọứ chổùc hai pha :
*Peclờt [kyù hióỷu P hay (Fe

+Fe
3
C)] : laỡ họựn hồỹp cồ hoỹc cuỡng tờch cuớa phe rờt vaỡ
xómentit õổồỹc taỷo ra tổỡ chuyóứn bióỳn cuỡng tờch cuớa austenit taỷi 727
0
C. Trong peùc lờt coù
88% F vaỡ 12% Xó. Peùc lờt khaù bóửn vaỡ cổùng nhổng cuợng õuớ õọỹ deớo dai õaùp ổùng õổồỹc caùc
yóu cỏửu cuớa vỏỷt lióỷu kóỳt cỏỳu vaỡ duỷng cuỷ. Tuỡy thuọỹc hỗnh daỷng cuớa xómentờt, peùc lờt õổồỹc
43
chia ra lm hai loải l pẹc lêt táúm v pẹc lêt hảt. Nãúu xãmentit åí dảng táúm gi l pẹc lêt
táúm, cọ âäü cỉïng cao hån, âáy l dảng thỉåìng gàûp trong thỉûc tãú. Nãúu xãmentit åí dảng hảt
gi l pẹc lit hảt, âäü cỉïng tháúp hån, dãù càõt gt, kẹm äøn âënh. Pẹc lêt hảt êt gàûp trong thỉûc
ưu họa). Pẹc lêt hảt cọ tênh äøn âënh cao
ån pẹc lêt táúm. Tãn gi pẹc lêt xút phạt tỉì peard cọ nghéa l vàòn hay mu x cỉì.
tãú, chè nháûn âỉåüc trong cạc âiãưukiãûn củ thãø ( cá
h
J
0,80
o (
D
0,02
+ Fe
3
C

6,67
)
ca
a íng chỉïa 4,30%C tải 1147
o
C. Khi lm
ngu
*Lãâãburit [Lã hay (J + Fe
3
C), (P +Fe
3
C)] : l häùn håüp cå hc cng tinh
H
çnh 1.35- Täø chỉïc tãú vi ca peclit táúm (a) v peclit hảt (b).
austenit v xãmentit âỉåüctûo thnh tỉì håüpü kim lo
äüi dỉåïi 727
o
C do chuøn biãún Jo P nãn täø chỉïc ca lãâãburit gäưm (P + Fe
3
C).
L
4,30
o (
J
2,14
+ Fe
3
C
6,67
)

Lãâãburit cọ dảng hçnh da bạo, ráút cỉïng v dn nãn thỉåìng gi l täø chỉïc da bạo.
l âãø k niãûm nh luûn kim ngỉåìi Âỉïc : Lãâãbua.
ïng
nh giåïi âãø phán chia thẹp v gang l âiãøm E trãn gin âäư pha Fe-C. Càn cỉï vo
v thẹp ta phán chia chụng thnh nhiãưu loải khạc
äưm phe rit v pẹc lit.
Tãn gi lãâãburit
d-Mäüt säú quy ỉåïc :
-Thẹp v gang :
*Thẹp l håüp kim ca sàtõ v cạc bon våïi hm lỉåüng cạc bon nh hån 2,14%. Ngoi
ra cn cọ thãm mäüt säú êt cạc ngun täú khạc : Mn, Si, P, S
*Gang l håüp kim ca sàõt v cạc bon våïi hm lỉåüng cạc bon låïn hån 2,14%. Ngoi
ra cn cọ thãm mäüt säú êt cạ
c ngun täú khạc : Mn, Si, P, S Gang cọ täø chỉïc tỉång ỉ
våïi gin âäư pha Fe-C gi l gang tràõng (màût gy ca nọ cọ mu sạng tràõng, âọ l mu
ca xãmentit). Gang tràõng ráút cỉïng v dn, khäng thãø gia cäng càõt gt âỉåüc.
Ra
hm lỉåüng cạc bon cọ trong gang
nhau.
Thẹp âỉåüc chia ra lm ba loải :
+Thẹp trỉåïc cng têch : l loải thẹp cọ hm lỉåüng cạc bon nh hån 0,80%C, täø
chỉïc cán bàòng g
+Thẹp cng têch : l loải thẹp cọ hm lỉåüng cạc bon bàòng 0,80%C, täø chỉïc cán
bàòng l pẹc lit.
44
+Thẹp sau cng têch : l loải thẹp cọ hm lỉåüng cạc bon låïn hån 0,80%C, täø
hỉïc cán bàòng gäưm pẹc lit v xãmentêt thỉï hai.
cng tinh : l loải gang cọ hm lỉåüng cạc bon nh hån
ïc bon bàòng 4,30%C, täø
ãburit.

àõt cạc
iãún pha nhiãût âäü bë dỉìng
ãût âäü chuøn biãún tỉì ca xãmentit, tháúp hån nhiãût âäü ny
lit cọ
nhiãût âäü ny phe rit cọ tỉì tênh, cao hån nhiãût âäü ny máút tỉì tênh .
c
H
çnh 1.3
6
- Täø chỉïc tãú vi ca thẹp trỉåïc cng têch.
Gang tràõng âỉåüc chia ra lm ba loải :
+Gang tràõng trỉåïc
4,30%C, täø chỉïc cán bàòng gäưm cọ peclit, xãmentit thỉï hai v lãâãburit.
+Gang tràõng cng tinh : l loải gang cọ hm lỉåüng ca
chỉïc cán bàòng l lãâ
+Gang tràõng sau cng tinh : l loải gang cọ hm lỉåüng cạc bon låïn hån
4,30%C, täø chỉïc cán bàòng gäưm xãmentit thỉï nháút v lãâãburit.
-Cạc âiãøm tåïi hản :
Cạc nhiãût âäü ỉïng våïi cạc chuøn biãún pha åí trảng thại ràõn trong håüp kim s
bon (ch úu dng cho thẹp) gi l cạc âiãøm tåïi hản, chụng âỉåüc k hiãûu bàòng chỉỵ A
(viãút tàõt tỉì tiãúng Phạp arãt cọ nghéa l dỉìng vç khi cọ
chuønb
lải) km theo cạc säú thỉï tỉû 0, 1, 2, 3, 4 v cm. Gäưm cọ cạc âiãøm tåïi hản sau âáy :
*A
0
- (217
o
C) l nhi
xãmentit cọ tỉì tênh, cao hån nhiãût âäü ny xãmentit máút tỉì tênh.
*A

1
- (727
o
C) ỉïng våïi âỉåìng PSK l nhiãût âäü chuøn biãún austenit l pec
trong táút c cạc loải thẹp.
*A
2
- (768
o
C) cn gi l âiãøm Curi, ỉïng våïi âỉåìng MO, l âiãøm chuøn biãún tỉì ca
phe rit, tháúphån
*A
3
- ỉïng våïi âỉåìng GS (911
o
C y 727
o
C) l âỉåìng bàõt âáưu tiãút ra phe rit tỉì
austenit khi lm ngüi v kãút thục ha tan phe rit vo austenit khi nung nọng, chè cọ
trong thẹp trỉåïc cng têch.
*A
cm
- ỉïng våïi âỉåìng ES (1147
o
Cy 727
o
C) l âỉåìng bàõt âáưu tiãút ra xãmentêt tỉì
*A
4
- ỉïng våïi âỉåìng NJ (1499

austenit khi lm ngüi v kãút thục ha tan xãmentit vo austenit khi nung nọng, cọ trong
thẹp sau cng têch v gang.
y 1392
o
C) ỉïng våïi chuøn biãún
GJ
l
Trong táút c cạc âiãøm tåïi hản trãn thç cạc âiãøm A
1
, A
3
v A
cm
âỉåüc sỉí dủng nhiãưu
háút v ch úu khi nhiãût luûn thẹp. Tuy nhiãn cạc giạ trë vãư nhiãût âäü nãu trãn chè âụngn
45
trong trảng thại cán bàòng (nung nọng hay lm ngüi vä cng cháûm, täúc âäü nung nọng
hay lm ngüi
o
0). Trong thỉûc tãú täúc âäü nung nọng hay lm ngüi thỉåìng cọ giạ trë xạc
âënh nãn khäng ph håüp. Tỉång tỉû nhỉ hiãûn tỉåüng quạ ngüi (khi kãút tinh) hay quạ
nung (khi nọng chy) cạc âiãøm tåïi hản ny cng tháúp hån hay cao hån khi lm ngüi
hay nung nọng, sỉû khạcb
H
çnh1.36 -Täø chỉïc tãú vi ca gang tràõng
a)Gang tràõng trỉåïc cng tinh
b)Gang tràõng cng tinh
c)gang tràõng sau cng tinh
a) b)
c)

iãût ny cng låïn khi täúc âäü cng cao. Âãø phán biãût cng mäüt
âiãøm
i nung nọng. Våïi mäüt loải thẹp nháút
ìng håüp cáưn thiãút ta cọ thãø tênh gáưn
rong täø chỉïc tãú
cn pháưn sạng (phe rit)
ïc b n c : 25% x 0,006% = 0,015 %
tåïi hản cho hai trỉåìng håüp khi lm ngüi v nung nọng ta thãm vo chỉỵ r
(refroidissement) khi lm ngüi v c (chauffage) kh
âënh bao giåì ta cng cọ :
A
r1
< A
1
<A
c1
v A
r3
< A
3
< A
c3
cạc giạ trë A tênh theo gin âäư pha, A
r
phủ
thüc vo täúc âäü ngüi, A
c
phủ thüc täúc âäü nung.
-Tênh gáưn âụng hm lỉåüng cạc bon ca thẹp trỉåïc cng têch qua täø chỉïc cán bàòng :
Âäúi våïi thẹp trỉåïc cng têch trong mäüt vi trỉå

âụng lỉåüng cạc bon cọ trong thẹp qua täø chỉïc cán bàòng ca nọ. Vê dủ :t
vi ca mäüt loải thẹp ta tháúy pháưn täúi (pẹclit) chiãøm 3/4 diãûn têch,
chiãúm 1/4 thç lỉåüng cạc bon trong âọ tênh nhỉ sau :
*Lỉåüng ca o ọ trong phe rit
| 0%
*Lỉåüng cạc bon cọ trong peclit : 75% x 0,80% = 0,60%C
Váûy lỉåüng cạc bon cọ trong thẹp ny gáưn âụng bàòng 0,60%C
46
CHỈÅNG 2 : BIÃÚN DẢNG DO V CÅ TÊNH
Trong chỉång ny ta nghiãn cỉïu cạc hiãûn tỉåüng xy ra trong kim loải dỉåïi tạc dủng
ca ngoải lỉûc, âọ l quạ trçnh biãún dảng do v cạc âàûc trỉng ca nọ. Qua âọ rụt ra âỉåüc
cạc ngun l lm biãún âäøi cå tênh ca váût liãûu theo mong mún. Våïi váût liãûu kim loải
cạc loải bạn thnh pháøm dảng dáy, äúng, thanh, hçnh, táúm, lạ, bàng âãưu âỉåüc chãú tảo
bàòng phỉång phạp biãún dảng do âỉåüc sỉí dủng ráút tiãûn låüi trong thỉûc tãú. Trong cạc nh
mạy cå khê váût liãûu kim loải thỉåìng tảo phäi bàòng rn, dáûp trỉåïc khi càõt gt. Do váûy
giụp ta nàõm âỉåüc bn cháút ca
Ì BIÃÚN DẢNG ÂN HÄ
ƯI :
biãøu âäư kẹo nọ ỉïng våïi giạ trë lỉûc kẹo nh hån F
âh
, âäü biãún dảng t lãû báûc nháút
åïi ti trng. Nãúu b ti trng thç biãún dảng khäng cn nỉỵa.
i
í dëch chuøn âi mäüt khong cạch nh (nh hån mäüt thäng säú mảng). Thäng säú mảng
ng lãn mäüt lỉåüng l a + a, chỉa âảt âãún vë trê cán bàòng måïi. Do váûy khi b ti trng
viãûc nghiãn cỉïu cạc quạ trçnh xy ra khi biãún dảng do
cạc âàûc trỉng cå tênh v cạc biãûn phạp náng cao cå tênh cng nhỉ khàõc phủc cạc hiãûn
tỉåüng khäng cọ låüi.
2.1.BIÃÚN DẢNG DOVA
Kho sạt biãøu âäư kẹo theo chiãưu trủc ca máùu kim loải hçnh trủ cho ta khại niãûm vãư

cạc loải biãún dảng v phạ hy.
2.1.1.Biãún dả
ng ân häưi :
1-Khại niãûm : l biãún dảng bë máút âi khi b ti trng tạc dủng, nọ xy ra khi ti trng
äüt giạ trë xạc âënh gi l giåïi hản ân häưi.nh hån m
Trãn
v
Âäü gin di 'l
Ti trng F
F
b
F
a
F
dh
F
1
O l a’ a’’
e
a
b
c
H
çnh 2.1- Så âäư biãøu âäư ti trng- biãún
dảng âiãøn hçnh ca kim loải
2-Vê dủ : - Våïi ti trng F
1
máùu bë kẹo di ra mäüt âoản Ol, nhỉng nãúu b ti trng máùu
tråí vãư kêch ban âáưu.
- Kẹo mäüt l xo våï lỉûc nh, khi th tay ra láûp tỉïc nọ co vãư kêch thỉåïc c.

iãún dảng ân häưi cọ thãø gáy ra båíi ỉïng sút phạp láùn ỉïng sút tiãúp. Lục ny cạc ngun B
tỉ
tà
'
47
H
çnh 2.2- Biãún dảng ân häưi do:
tạc dủng, chụng tråí vãư vë trê ban âáưu. Dỉåïi tạc dủng ca ỉïng sút phạp mảng tinh thãø bë
ản 0a". Khi b ti trng tạc dủng máùu bë co lải theo âỉåìng aa
,
song
ng våïi 0e. Nhỉ váûy máùu â bë di thãm mäüt âoản 0a
,
.
- Khi ta b mäüt que sàõt våïi mäüt lỉûc låïn, nọ bë gáûp cong lải m khäng tråí vãư vë trê
an âáưu âỉåüc nỉỵa.
ra båíi ỉïng sút tiãúp, lục ny cạc ngun tỉí dëch chuøn âi
c ngun tỉí
áùn âỉåüc bo ton. Trong quạ trçnh phạ hy thç mäúi liãn kãút ny khäng cn nỉỵa. Chụng
s kho sạt quạ trçnh trỉåüt ca âån tinh thãø, l dảng âån gin nháút (nhỉng háưu nhỉ
häng gàûp trong thỉûc tãú) âãø tỉì âọ kho sạt cạc hçnh thỉïc khạc phỉïc tảp hån.
ng tinh thãø bë
ản 0a". Khi b ti trng tạc dủng máùu bë co lải theo âỉåìng aa
,
song
ng våïi 0e. Nhỉ váûy máùu â bë di thãm mäüt âoản 0a
,
.
- Khi ta b mäüt que sàõt våïi mäüt lỉûc låïn, nọ bë gáûp cong lải m khäng tråí vãư vë trê
an âáưu âỉåüc nỉỵa.

ra båíi ỉïng sút tiãúp, lục ny cạc ngun tỉí dëch chuøn âi
c ngun tỉí
áùn âỉåüc bo ton. Trong quạ trçnh phạ hy thç mäúi liãn kãút ny khäng cn nỉỵa. Chụng
s kho sạt quạ trçnh trỉåüt ca âån tinh thãø, l dảng âån gin nháút (nhỉng háưu nhỉ
häng gàûp trong thỉûc tãú) âãø tỉì âọ kho sạt cạc hçnh thỉïc khạc phỉïc tảp hån.
kẹo di ra, dỉåïi tạc dủng ca ỉïng sút tiãúp mảng tinh thãø nhỉ bë xä nghiãng âi mäüt gọc
nh no âọ.
kẹo di ra, dỉåïi tạc dủng ca ỉïng sút tiãúp mả
ng tinh thãø nhỉ bë xä nghiãng âi mäüt gọc
nh no âọ.
2.1.2.Biãún dảng do :
1- Khại niãûm : l biãún dảng váùn täưn tải khi b ti trng tạc dủng, nọ xy ra khi ti trng
låïn hån giåïi hản ân häưi.
2.1.2.Biãún dảng do :
1- Khại niãûm : l biãún dảng váùn täưn tải khi b ti trng tạc dủng, nọ xy ra khi ti trng
låïn hån giåïi hản ân häưi.
2-Vê dủ : - Khi âàût ti trng F
ch
(låïn hån giạ tri F
âh
), máùu bë kẹo di theo âỉåìng 0ea, tỉïc
l biãún dảng mäütâo
2-Vê dủ : - Khi âàût ti trng F
soso

bb


Biãún dảng do chè gáy Biãún dảng do chè gáy
mäüt khong cạc khạ låïn (låïn hån mäüt thäng säú mảng). Do váûy khi b ti trng chụng

chiãúm vë trê cán bàòng måïi. Biãún dảng do thỉåìng xy ra bàòng cạch trỉåüt l ch úu, âäi
khi xy ra bàòng song tinh.
Trong quạ trçnh biãún dảng ân häưi v biãún dảng do lỉûc liãn kãút giỉỵa cạ
mäüt khong cạc khạ låïn (låïn hån mäüt thäng säú mảng). Do váûy khi b ti trng chụng
chiãúm vë trê cán bàòng måïi. Biãún dảng do thỉåìng x
y ra bàòng cạch trỉåüt l ch úu, âäi
khi xy ra bàòng song tinh.
Trong quạ trçnh biãún dảng ân häưi v biãún dảng do lỉûc liãn kãút giỉỵa cạ
vv
tata
kk



ch
(låïn hån giạ tri F
âh
), máùu bë kẹo di theo âỉåìng 0ea, tỉïc
l biãún dảng mäütâo
a) ỈÏng sút kẹo; b) ỈÏng sút nẹn
c) Xã dëch; d)Ẹïp ba chiãưu
)Ỉ ï 3hi
ư
H
çnh 2.3- Lỉûc liãn kãút giỉỵa
2 ngun tỉí lán cáûn
A
A
A
A

A
A
s
B
M
A
Khäng ti Ân häưi Trỉåü
t
Song tinh Chuøn pha M
H
çnh 2.4- Så âäư biãún dảng trong váût liãûu (A, B-cạc cáúu trục khạc nhau)
48
H
çnh 2.5- Så âäư biãún âäøi mảng tinh thãø khi tàng ti trng
a) Ban âáưu; b) Biãún dảng ân häưi; c) Biãún dảng do; d) Phạ hu
2.1.3.Sỉû trỉåüt ca âån tinh thãø :
1-Khại niãûm : Trỉåüt l sỉû chuøn dåìi tỉång âäúi våïi nhau giỉỵa cạc pháưn ca tinh thãø theo
nhỉỵng màût v phỉång nháút âënh gi l màût trỉåüt v phỉång trỉåüt.
ío ch úu trong thỉûc tãú. Âäi khi ta cng gàûp mäüt
un tỉí låïn nháút s cọ liãn
kãút ngu
màût cọ hai phỉång dy âàûc nháút kiãøu [111]. Nhỉ váûy cạch trỉåüt ca kiãøu mảng
ía ba màût bãn cọ chung mäüt âènh. Cọ bäún
màût kiã
ạc nhau.
Trong mảng sạu phỉång xãúp chàût (A3) chè cọ mäüt màû
t dy âàûc nháút dọ l màût
âọ cọ ba phỉång dy âàûc nháút chênh l cạc âỉåìng chẹo ca lủc giạc. Do váûy
ảng A3 cọ ba hãû trỉåüt chênh.
Trỉåüt l hçnh thỉïc biãún dảng de

hçnh thỉïc khạc ca biãún dảng do l song tinh, tuy nhiãn song tinh xy ra khọ khàn hån
nhiãưu so våïi trỉåüt.
2-Cạc màût trỉåüt v phỉång trỉåüt :
Trong quạ trçnh trỉåüt hai màût ngun tỉí dëch chuøn tỉång âäúi våïi nhau, liãn kãút
giỉỵa cạc ngun tỉí âäúi diãûn nhau bë âỉït råìi, nhỉng mäúi liãn kãút giỉỵa hai ngun tỉí lán
cáûn nhau trong mäùi màût váùn âỉåüc bo ton. Màût trỉåüt v phỉång trỉåüt l cạc màût v
phỉång cọ máût âäü ngun tỉí låïn nháút. Khong cạch giỉỵa hai màû
t cọ máût âäü ngun tỉí
låïn nháút s xa nháút nãn liãn kãút giỉỵa chụng úu hån, do âọ chụng cọ thãø dëch chuøn
tỉång âäúi våïi nhau dãù dng hån. Cạc phỉång cọ máût âäü ng
n tỉí theo phỉång âọ mảnh nháút. Do váûy khi trỉåüt mäúi liãn kãút ngun tỉí trãn
phỉång âọ váùn bo ton. Trong cạc kiãøu mảng tinh thãø thỉåìng gàûp cạc màût v phỉång
dy âàûc nháút chênh l cạc màût trỉåüt v phỉång trỉåüt cå bn.
Trong mảng láûp phỉång tám khäúi (A2) cạc màût cọ máût âäü dy âàûc nháút l cạc
màût âi qua ngun tỉí trung tám khäúi láûp phỉång, kiãøu (110) cọ táút c sạu màût nhỉ váûy.
Trãn mäùi
A2 l : 6 màût x 2 phỉång = 12. Mảng A2 cọ 12 hãû trỉåüt chênh khạc nhau. Sỉû
trỉåüt bao
giåì cng xy ra bàòng sỉû kãút håüpü giỉỵa mäüt màût trỉåüt v mäüt phỉång trỉåüt trãn âọ gi l
hãû trỉåüt.
Trong mảng láûp phỉång tám màût (A1) cạc màût cọ máût âäü dy âàûc nháút l cạc màût
kiãøu (111) âỉåüc tảo ra båíi ba âỉåìng chẹo cu
øu nhỉ váûy. Trãn mäùi màût cọ ba phỉång l âỉåìng chẹo ca màût bãn cọ máût âäü dy
âàûc nháút . Nhỉ váûy cạch trỉåüt ca mảng (A1) l : 4 màût x 3 phỉång = 12. Do âọ mảng
A1 cng cọ 12 hãû trỉåüt chênh kh
âạy, trãn
m
49
H
ỗnh 2.6 - Sồ õọử bióứu dióựn sổỷ trổồỹ

t
a) Hỗnh daỷng õồn tinh thóứ vaỡ maỷng trổồùc khi trổồỹt.
b) Hỗnh daỷng õồn tinh thóứ vaỡ maỷng sau khi trổồỹt.
haớ nng bióỳn daỷng deớo cuớa kim loaỷi tyớ lóỷ thuỏỷn vồùi sọỳ hóỷ trổồỹt chờnh. Kim loaỷi
où cuỡng sọỳ lổồỹng hóỷ trổồỹt chờnh thỗ kim loaỷi coù sọỳ phổồng trổồỹt trong mọỹt mỷt trổồỹt lồùn
H
ỗnh 2.
7
- Caùc hóỷ trổồỹt trong caùc kióứu maỷng thổồỡng gỷp:
a) Lỏỷp phổồng tỏm mỷt; b) Saùu phổồng xóỳp chỷt
c) Lỏỷp phổồng tỏm khọỳi
K
c
50
51
Ngoaỡi caùc hóỷ trổồỹt chờnh ra, trong thổỷc tóỳ kim loaỷi coỡn coù thóứ trổồỹt trón caùc mỷt
B
aớng 2- Hóỷ trổồỹt trong mọỹt sọỳ loaỷi vỏỷt lióỷu
hån
ång xãúp chàût).
ng tám khäúi v tám màût cọ cng säú hãû trỉåüt chênh, nhỉng
ï
ràòng tiãún hnh kẹo âụng tám mäüt
Fảo våïi phạp tuún màût trỉåüt â cho
s cọ tênh do cao hån. Vê dủ :
-Sàõt, nhäm, bảc, âäưng, vng (mảng láûp phỉång tám khäúi v tám màût) do hån ráút
nhiãưu so våïi km (mảng sạu phỉ
-Kiãøu mảng láûp phỉå
mảng tám màût cọ säú phỉång trỉåüt trong mäüt màût låïn hån nãn do hån. ÅÍ nhiãût âäü
thỉåìng âäưng, vng do hån sàõt.

3-ỈÏng sút gáy ra trỉåüt :
Nhỉ â nọi åí trãn chè co ỉïng sút tiãúp trãn màût trỉåtü v theo phỉång trỉåüt måïi gáy
ra quạ trçnh trỉåüt. Ta tênh toạn ỉïng sút ny. Gi sỉí
phán tä
ú âån tinh thãø hçnh trủ bàòng lỉûc F. Lỉûc kẹot
gọc
T
v phỉång trỉåüt gọc
O
. Gi tiãút diãûn ngang ca tinh thãø l S
0
thç diãûn têch màût
trỉåüt l S
o
/ cos F. ỈÏng sút tiãúp trãn phỉång trỉåüt l :
W
= (F / S) cos = ( F / ST
0
) cosT cos
O
Trong âọ F / S
0
l ỉïng sút chênh V cọ giạ trë khäng âäøi trãn tiãút diãûn ngang ca
áùu. Do âọ ỉïng út tiãúp gáy ra trỉåüt l :
0
m
W
= V
0
cosT cos

O
. Âáy chênh l biãøu thỉïc ca
ënh lût Schmid, cosT cos â
O
gi l thỉìa säú Schmid.
Nhỉ váûy khi
W
cọ âäü låïn vỉåüt quạ mäüt giạ trë tåïi hản nháút âënh (ty theo tỉìng kim
loải) thç quạ trçnh trỉåüt måïi xy ra. ỈÏng sút
W
phủ th vo cosT cosüc
O
( hỉìa säú
Schmid). Trong trỉåìng håüp
t
T
= 90
o
hay
O
= 90
o
giạ trë ca
W
= 0, trong trỉåìng håüp ny
ngoải lỉûc song song våïi màût trỉåüt hay vng gọc våïi phỉång trỉåüt do âọ tinh thãø ë phạ
hy m khäng gáy ra biãún dảng do. ỈÏng sút tiãúp cỉûc âải
b
W
max

= 0,5V
0
khi
T
=
O
= 45
o
.
Nhỉ váûy ỉïng sút tiãúp trãn cạc hãû trỉåüt khạc nhau cng khạc nhau, ty thüc vo gọc
tảo båíi hãû trỉåüt våïi phỉång ca ngoải lỉûc. Khi giạ trë ca
W
låïn hån mäüt giạ trë
W
th
no
âọ (gi l ỉïng sút trỉåüt tåïi hản, cọ giạ trë khäng âäøi våïi mäùi kim loải) thç sỉû trỉåüt s
xy ra. Âënh lût Schmid quy âënh hãû trỉåüt no trỉåüt trỉåïc tiãn khi âàût ti trng, âọ l hãû
trỉåütthûn låüi nhá ï cạc u täú âënh hỉång th üi nhá c lút co ú ï ûn lå út tỉï
T
,
O
gáư nháút,n tåïi 45
o
H
çnh 2.8- Trỉåüt trong âån tinh thãø:
a) Sỉû âënh hỉåïng ca hãû trỉåüt våïi ngoải lỉûc.
b) Xã dëch tảo ra cạc báûc nh.
52
tải âáy giạ trë ỉïng sút tiãúp tåïi hản âảt âỉåüc såïm nháút. Do âọ hãû trỉåüt thûn låüi nháút s

t thûn låüi hån tham gia
xy ra åí hãû trỉåüt cọ ỉïng sút tiãúp låïn nháút, âọ l hãû trỉåüt chênh.
ång âäúi våïi nhau mäüt khong nháút âënh räưi dỉìng lải. Cạc màût trỉåüt cạch nhau mäüt
uạ trçnh trỉåüt tiãúp
nmäüt säú hãû khạc cng cọ giạ trë ỉïng sút tiãúp
ọ chênh l hãû trỉåüt thỉûc tãú.
i viãûc tảo ra cạc hãû trỉåüt, cn
cọ q
trỉåüt trỉåïc, tiãúp âọ khi ti trng tàng lãn âãún lỉåüt cạc hãû trỉåütê
trỉåüt.
4-Hçnh thạ
i trỉåüt :
Quạ trçnh trỉåüt trong âån tinh thãø xy ra theo trçnh tỉû sau :
-Âáưu tiãn sỉû trỉåüt s
Cạc màût ny cọ gọc nghiãng gáưn 45
o
nháút so våïi phỉång ti trng. Cạc màût dëch chuøn
âi tỉ
khong cạch nháút âënh.
-Mảng tinh thãø åí xung quanh màût trỉåüt bë xä lãûch nãn cn tråí q
tủc.
-Tiãúp tủc tàng ti trng tạc dủng, trã
låïn hån giạ trë tåïi hản v tham gia trỉåüt. Â
-Ngo
uạ trçnh quay ca màût v phỉång
trỉåüt âãø thu hẻp cạc gọc
T
v
O
gáưn

âãún 45
o
.
Quạ trçnh ny tảo cạc báûc trãn âån
tinh thãø. Sau khi trỉåüt s tảo ra biãún
dảng dỉ, nọ âỉåüc xem l täøng ca cạc
báûc âọ khi thoạt ra bãư màût tinh thãø. Sau
khi kãút thục quạ trçnh trỉåüt trãn màût
ngoi tinh thãø xút hiãûn cạc báûc nh
song song nhau gi l âỉåìng trỉåüt.
tü gáưn nhau tảo thnh
p nghiãng.
üi l sỉû trỉåüt cỉïng. Quạ trçnh ny cáưn phi tạc dủng mäüt lỉûc ráút låïn âãø tạch råìi
Nhiãưu âỉåìng trỉå
H
çnh 2.9- nh chủp di trỉåüt trãn
kênh hiãøn vi âiãûn tỉí
di trỉåüt, trong mäüt säú trỉåìng håüp
giäúng nhỉ chùi xu xãú
5-Cå chãú trỉåüt :
Khi nghiãn cỉïu quạ trçnh trỉåüt ta tháúy nọ cọ thãø xy ra theo hai cå chãú sau : cå chãú
âäưng thåìi v näúi tiãúp.
a-Cå chãú âäưng thåìi (sỉû trỉåüt cỉïng) : theo cå chãú ny táút c cạc ngun tỉí åí hai bãn
màût trỉåüt trong mäüt thåìi âiãøm âäưng thåìi dëch chuøn âi mäüt khong cạch nhỉ nhau. Quạ
trçnh âọ go
mäúi liãn kãút ca cạc ngun tỉí åí hai bãn màût trỉåüt cng mäüt lục. Trong khi âọ ỉïng sút
thỉûc tãú gáy ra trỉåüt lải khạ nh so våïi giạ trë ny. Do âọ sỉû trỉåüt cỉïng l khäng cọ trong
thỉ
ûc tãú.
b-Cå chãú näúi tiãúp (sỉû trỉåüt khi cọ lãûch) : trong mảng tinh thãø thỉûc tãú ln cọ lãûch sỉû

trỉåüt s xy ra våïi ỉïng sút nh hån ráút nhiãưu láưn v sỉû trỉåüt tiãún hnh bàòng chuøn
âäüng ca lãûch. Gi sỉí trong mảng tinh thãø chỉïa lãûch âỉåìng lục ny cạc ngun tỉí åí hai
bãn bạn màût bë xä lãûch ân häưi âäúi xỉïng, ỉïng sút hai bãn cán bàòng nhau nãn bạn màût
ny ráút dãù dng dëch chuøn âi mäüt khong cạch nh (nh hån hồûc bàòng mäüt thäng säú
mảng) khi cọ lỉûc bãn ngoi tạc dủng vo. Gi thiãút ràòng ỉïng sút tiãúp tạc dủng vo tỉì
53
bãn trại bạn màût s dëch chuøn sang phi mäüt khong cạch nh v liãn kãút våïi nỉía hng
dc ngun tỉí bãn dỉåïi thnh màût tinh thãø måïi, bạn màût dëch chuøn dáưn qua phi. Quạ
trçnh cỉï tiãúp tủc nhỉ váûy cho âãún khi bạn màût âi ra khi bãư màût tinh thãø v tảo ra báûc
hè cọ mäüt säú ngun tỉí hản chãú tham gia trỉåüt,
b ï
nh tải âọ. Nhỉ váûy åí mäùi thåìi âiãømc
quạ trçnh truưn chuøn âäüng giäúng nhỉ hiãûn tỉåüng chảy tiãúp sỉïc, do âọ chè cáưn mäüt giạ
trë ỉïng sút tiãúp nh.
6-Âäü ãưn ly thuút v âäü bãưn thỉûc tãú :
Trong mảng tinh thãø l tỉåíng (khäng chỉïa lãû
ch) khi trỉåüt táút cc cạc ngun tỉí hai
bãn màût trỉåüt bàõt büc phi dëch chuøn âäưng thåìi, âi hi mäüt giạ trë ỉïng sút tiãúp ráút
låïn :
W
th
=
2
G
S
. Våïi G l mä âun trỉåüt. Giạ tr n l âäü bãưn l thuút.
Trong thỉûc tãú, mảng tinh thãø ln chỉïa lãûch, do váûy nọi chung cạc kim loải cọ giạ
tri
ëy gi
W

th
ráút nh nãn kim loải ráút dãù trỉåüt v dãù dng biãún dảng do. Do âọ kim loải cọ âäü
ìy khongbãưn tháúp. Theo tênh toạn giạ trë na
G
3
8.10
4
8.10
y
thỉûc tãú nh hån âäü bãưn l thuút tỉì 100 âãún 1000 láưn. Do váûy ta chỉa khai thạc hãút kh
nàng lm viãûc ca váût liãûudo
G
. Tỉì âọ ta tháúy ràòng âäü bãưn
täưn tải lãûch v cạc khuút táût khạc.
ún dảng khäng âãưu : Trong mảng tinh thãø kim loải sỉû âënh hỉåïng
àût
hảt âãưu bë sỉû cn tråí ca hảt bãn cảnh. Vng
a
ïn. Do âọ chụng s cn tråí trỉåüt cng mảnh hån nãn lm
ïc d ca biãn gåïi hảt âỉåüc
2.1.4.Sỉû trỉåüt ca âa tinh thãø :
Trong thỉûc tãú ta sỉí dủng váût liãûu cọ cáúu tảo âa tinh thãø, do váûy quạ trçnh biãún dảng
do ln tiãún hnh trong âa tinh thãø. Do váûy cọ nhiãưu âiãøm khạc biãût so våïi quạ trçnh
biãún dảng do âån tinh thãø.
1-Cạc âàûc âiãøm ca sỉû trỉåü
t âa tinh thãø :
a-Cạc hảt bë biã
mv phỉång khạc nhau nãn s trỉåüt khạc nhau. Hảt no cọ âënh hỉåïng thûn låüüi s
trỉåüt trỉåïc, våïi ỉïng sút bẹ v ngỉåüc lải. Tháûm chê cọ hảt khäng thãø trỉåüt âỉåüc. Do váûy
trong quạ trçnh biãún dảng do cọ hảt biãún dảng nhiãưu, hảt biãún dảng êt, cọ hảt chè biãún

dảng ân häưi.
b-Cọ tênh âàóng hỉåïng : Do sỉû âënh hỉåïng phỉång v màût ca cạc hảt l ngáùu nhiãn
cho nãn d lỉûc tạc bãn ngoi nhỉ thãú no âi nỉỵa cng cho mäüt kãút qu chung nhỉ nhau,
tỉïc l cọ tênh cháút âàóng hỉåïng. Tênh cháút nháûn âỉåüc l kãút qu thỉí täøng håüp theo mi
phỉång c
a máùu.
c-Cọ âäü bãưn cao hån : Cạc hảt täưn tải khäng råìi rảc m gàõn bọ våïi nhau qua biãn
giåïi hảt. Trong thỉûc tãú sỉû trỉåüt ca mäüt
biãn giåïi hảt sàõp xãúp khäng tráût tỉû, cọ nhiãưu xä lãûch mảng, do váûy khọ tảo nãn màût
trỉåüt. Vç thãú chụng nhỉ mäüt låïp v cỉïng cn tråí quạ trçnh trỉåüt. Do cọ sỉû cn tråí ny
phi tạc dủng lỉûc låïn hån mäüt êt måïi gáy ra biãún dảng do. Âiãưu âọ chỉïng t ràòng âäü
bãưn ca âa tinh thãø cao hån âån tinh thãø.
d-Hảt cng nh âäü bãưn v âäü do cng cao : Våïi kêch thỉåïc hảtcìng nh thç täøng
diãûn têch biãn giåïi hả
t cng lå
tàng âäü bãưn. Mäúi quan hãû giỉỵa giåïi hản chy V
0,2
v kêch thỉå
biãøu diãùn nhỉ sau : V
0,2
= V
o
+ kd
1/2
- Biãøu thỉïc Hall - Petch.
54
Trong âọ : - V
o
l ỉïng sút cáưn thiãút âãø lãûch chuøn âäüng khi d o f (ỉïng våïi trong
trỉåìng håüp âån tinh thãø).

-k l hàòng säú biãøu thë cáúu trục ca biãn giåïi hảt.
Màût khạc khi kêch thỉåïc hảt nh, säú lỉåüng hảt trong mäüt âån vë thãø têch s tàng lãn,
ỵng tàng lãn tỉång
ïng sỉí dủng váût liãûu
g ï t
ẹn hảt bë bẻp âi. Mảng tinh
do váûy säú hảt cọ phỉång thêch ỉïng våïi sỉû trỉåüt theo phỉång báút k cu
ỉïng. Tỉïc l sỉû trỉåüt âỉåüc tiãún hnh trãn nhiãưu hảt hån v lỉåüng biãún dảng dỉ tàng lãn,
do âọ tênh do tàng lãn. Nhỉ váûy viãûc tảo ra hảt nh âäưng thåìi lm tàng c âäü bãưn láùn âäü
do nãn lm tàng mảnh âäü dai. Trong chãú tảo cå khê ln cọ xu hỉå
cọ kêch thỉåïc hảt nh
mën.
2-nh hỉåíng ca biãún dảng do âãún täø chỉïc v tênh cháút kim loải :
a-Tron qua rçnh biãún dảng do hçnh dảng v kêch thỉåïc hảt thay âäøi ráút nhiãưu. Khi
bë kẹo hảt s di ra theo phỉång ca lỉûc tạc dủng. Khi bë n
thãø xung quanh màût trỉåüt bë xä lãûch v biãún dảng khäng âãưu.
Våïi mỉïc âäü biãún dảng låïn (
H
= 40 y 50% ) hảt s bë phán nh ra, cạc tảp cháút v
pha thỉï hai s bë nh vủn ra v kẹo di ra, tảo nãn täø chỉïc thåï. (Âäü biãún dảng tênh theo
cäng thỉïc
H
=
1o
o
SS
S

. 100%). Täø chỉïc thåï cọ cå tênh ráút khạc nhau theo phỉång dc
v ngang thåï, theo phỉång dc thåï âäü bãưn ráút låïn v ngỉåüc lải.

Khi våïi mỉïc âäü biãún dảng ráút låïn (70
y
90%) cạc hảt s bë quay âãún mỉïc âäü cạc
àût v phỉång cọ chè säú giäúng nhau (cng k hiãûu) s song song våïi nhau v lục ny
áût liãûu lải thãø hiãûn tênh cọ hỉåïng. Hiãûn tỉåüng âọ gi l biãún dảng chn hỉåïng hay biãún
ảng tãxtuya. Biãún dảng tãxtuya âỉåüc ỉïng dủng khạ räüng ri trong thẹp k thût âiãûn âãø
ìm gim täøn tháút tỉì cho mạy biãún thãú.
do trong kim loải täưn tải khạ nhiãưu ỉïng sút dỉ do xä lãûch mảng,
ãút diãûn. ỈÏng sút dỉ lm gim cå
ghåüp cáưn náng cao giåïi hản mi thç ỉïng sút nẹn dỉ s cọ
ỉïng
m
v
d
la
H
çnh 2.10- Hai dảng textuya trong biãún dảng váût liãûu tỉì:
a) Fe-Si, textuya ^011`<100>; b) Fe-Ni, textuya^001`<100>
b-Sau biãún dảng
do biãún dảng khäng âãưu giỉỵa cạc hảt v trãn tonti
tênh ca váût liãûu. Trong trỉåìn
låüi. Tảo ra låïp ỉïng sút nẹn dỉ ny bàòng cạch : täi bãư màût, làn bi, phun bi
c-Sau biãún dảng do do mảng tinh thãø bë xä lãûch nãn cå tênh kim loải thay âäøi ráút
nhiãưu
-Tàng âäü c
-Tàng âäü bãưn (c giåïi hản bãưn, ân häưi v chy)
-Gim âäü dẹo v âäü dai.
55
Hiãûn tỉåüng ny gi l họa bãưn hay biãún cỉïng. Trong thỉûc tãú biãún cỉïng l khäng cọ
üi khi cáưn gia cäng càõt gt tiãúp theo. Tuy nhiãn ta cọ thãø sỉí dủng biãún cỉïng âãø lm tàng

äü bãưn âäü cỉïng ca mäüt säú chi tiãút nhỉ : xêch xe tàng, mạy kẹo, lạ chàõn sụng mạy, âải
ạc, m sàõt
d-Biãún dảng do cng lm thay âäøi âạng kãø tênh cháút l, họa ca váût liãûu : lm tàng
iãûn tråí, tàng tỉì khạng lm gim tênh chäúng àn mn âiãûn họa
áy l dảng hỉ hng ráút nguy hiãøm
gỉåìi, do váûy phi âỉåüc nghiãn cỉïu t m
ãø n
u ca sỉû hçnh thnh v phạ
t tiãøn ca vãút nỉït trong
tåïi viãûc tạch råìi kim loải thnh nhỉỵng pháưn riãng l.
hai
loải
àût gy tải vng phạ hy cọ dảng chẹn - âéa gäưm hai pháưn : pháưn
âạy íng 45
o
våïi
avåïi täúc âäü nh, cáưn nhiãưu nàng lỉåüng v ln cọ dáúu hiãûu
guy hiãøm. Phạ hy thỉåìng tri qua ba giai âoản âiãøn hçnh :
ûng tàng.
-Quạ trçnh phạt triãøn ca vãút nỉït theo phỉång trủc kẹo cho âãún khi gàûp màût ngoi
tinh thãø v gáy ra phạ hy.
b-Phạ hy dn :
L phạ hy xy ra háưu nhỉ khäng km theo biãún dảng do màût gy cọ dảng
phàóng v vng gọc våïi phỉång cọ ỉïng sút phạp låïn nháút. Vãư phỉång diãûn vi mä thç
màût gy cọ thãø theo biãn giåïi hảt hay màût dn trong bn thán hảt.
lå
â
b
â
2.1.5.Phạ hy :

H
çnh 2.11- Så âäư täø chỉïc tãú vi âiãøn hçnh ca váût liãûu bë biãún dảng
Trãn biãøu âäư kẹo ta tháúy nãúu tiãúp tủc tàng lỉûc kẹo lãn nỉỵa s dáùn tåïi hiãûn tỉåüng kim
loải bë âỉït råìi hay gy våỵ âọ l quạ trçnh phạ hy. Â
gáy täøn tháút låïn vãư kinh tãú v tênh mảng con n
âgànngỉìa quạ trçnh phạ hy xy ra.
Khại niãûm : Phạ hy l kãútq
lng kim loải dáùn
Ta s tiãún hnh nghiãn cỉïu quạ trçnh phạ hy trong cạc âiãưu kiãûn ti trng khạc
nhau : ti trng ténh, ti trng thay âäøi cọ chu k
1-Phạ hy trong âiãưu kiãûn ti trng ténh :
Ty thüc vo mỉïc âäü biãú
n dảng do trỉåïc khi phạ hy ngỉåìi ta phán ra lm
:phạ hy do v phạ hy dn.
a-Phạ hy do :
L phạ hy km theo mỉïc âäü biãún dảng do khạ låïn, vng gy våỵ bao giåì cng cọ
sỉû co thàõt vãư tiãút diãûn. M
vng gọc våïi phỉång lỉûc kẹo, màût bãn cọ dảng cän nghiãng mäüt gọc khoa
trủc máùu. Nãúu váût liãûu cọ chỉïa tảp cháút phi kim loải màût gy s cọ dảng täø ong.
Phạ hy do xyr
bạo trỉåïcnãnêtn
-Sỉû hçnh thnh cạc läù träúng siãu tãú vi riãng biãût tảo ra cäø ngäùng (quạ trçnh ny kẹo
di v quan trng nháút).
-Quạ trçnh liãn håü
p cạc läù träúng tảo ra vãút nỉït tãú vi khi biãúnda
56
Phạ hy dn xy ra tỉïc thåìi våïi täúc âäü ráút nhanh (våïi thẹp âãún 1000m/s), chè cáưn
äüt nàng lỉåüng nh v khäng cọ bạo trỉåïc nãn ráút nguy hiãøm. Do váûy trong thỉûc tãú bao
iåì ta cng mong mún xy ra phạ hy do.
Phạ hy åí dảng no ch úu phủ thüc vo loẵi váût liãûu : váût liãûu do thỉåìng bë phạ

y do, váût liãûu dn thỉåìng bë phạ hy dn. Ngoi ra cn phủ thüc vo täúc âäü âàût ti
ng v nhiãût âäü biãún dảng
ì do sỉû hçnh thnh cạc vãút nỉït v sau âọ vãút nỉït
phạt ïp lm phạ våỵ mäúi liãn kãú
t
ngu
ny gi l giåïi hản tạch âỉït (k
gay trong bn thán hảt ca pha ny.
ïp âãún 1000m/s), chè cáưn
äüt nàng lỉåüng nh v khäng cọ bạo trỉåïc nãn ráút nguy hiãøm. Do váûy trong thỉûc tãú bao
iåì ta cng mong mún xy ra phạ hy do.
Phạ hy åí dảng no ch úu phủ thüc vo loẵi váût liãûu : váût liãûu do thỉåìng bë phạ
y do, váût liãûu dn thỉåìng bë phạ hy dn. Ngoi ra cn phủ thüc vo täúc âäü âàût ti
ng v nhiãût âäü biãún dảng
ì do sỉû hçnh thnh cạc vãút nỉït v sau âọ vãút nỉït
phạt ïp lm phạ våỵ mäúi liãn kãút
ngu
ny gi l giåïi hản tạch âỉït (k
gay trong bn thán hảt ca pha ny.
H
çnh 2.12- Cạc dảng âỉït khi phạ hu do:
a) Xã dëch thưn tụy; b) Thàõt cäø ngäùng
c) Kiãøu “chẹn-âéa”; d) Dảng “täø ong”
mm
gg

hh
trtr

c-Ngun nhán ca sỉû phạ hy : c-Ngun nhán ca sỉû phạ hy :
H
çnh 2.12- Âỉåìng cong thỉí kẹo v cạc dảng âỉït khi phạ hu
d ì
Ngun nhán chênh ca sỉû phạ hylaNgun nhán chênh ca sỉû phạ hyla
triãøn låïn lãn. Phạ hy xy ra do thnh pháưn ỉïng sút phatriãøn låïn lãn. Phạ hy xy ra do thnh pháưn ỉïng sút pha
n tỉí åí hai bãn ca mäüt màût no âọ. Khi thnh pháưn ỉïng sút ny â låïn âãø tạch âỉït
hai màût ngun tỉí råìi nhau s xy ra phạ hy. Giạ trë
n tỉí åí hai bãn ca mäüt màût no âọ. Khi thnh pháưn ỉïng sút ny â låïn âãø tạch âỉït
hai màût ngun tỉí råìi nhau s xy ra phạ hy. Giạ trë
hiãûu V
tâ
). Nhỉ váûy ta tháúy :
-Nãúu V
c
< V
tâ
s xy ra phạ hy do.
hiãûu V
- Nãúu V
c
> V
tâ
s xy ra phạ hy dn
Ta hy xẹt sỉû tảo thnh cạc vãút nỉït âáưu tiãn khi phạ hy.
-Trong váût liãûu ln cọ sàơn cạc vãút nỉït : cạc räù khê, räù xäúp Trong gang xạm täø
chỉïc graphit cọ âäü bãưn quạ tháúp âỉåüc xem nhỉ vãút nỉït.
- Våïi váût liãûu chỉïa pha thỉï hai cọ âäü cỉïng cao thç vãút nỉït ln sinh ra tải biãn giåïi

hảt hay n
- Nãúu V
tâ
). Nhỉ váûy ta tháúy :
-Nãúu V
c
< V
tâ
s xy ra phạ hy do.
c
> V
tâ
s xy ra phạ hy dn
Ta hy xẹt sỉû tảo thnh cạc vãút nỉït âáưu tiãn khi phạ hy.
-Trong váût liãûu ln cọ sàơn cạc vãút nỉït : cạc räù khê, räù xäúp Trong gang xạm täø
chỉïc graphit cọ âäü bãưn quạ tháúp âỉåüc xem nhỉ vãút nỉït.
- Våïi váût liãûu chỉïa pha thỉï hai cọ âäü cỉïng cao thç vãút nỉït ln sinh ra tải biãn giåïi
hảt hay n
57
-Våïi váût liãûu âäưng nháút (chè cọ mäüt pha) : Viãûc xút hiãûn vãút nỉït l do sỉû têch tủ ca
ạc lãûch trong biãún dảng do theo mä hçnh ca Strä - Mät. Khi biãún dảng do sinh ra
ạc lãûch, chụng chuøn âäüng trãn màût trỉåüt theo phỉång ca ỉïng sút tạc dủng. Khi bë
ỉìng lải trỉåïc cạc cn tråí nhỉ biãn giåïi hảt, pha thỉï hai thç cạc lãûch sạt gáưn cn tråí s
hëu mäüt ạp lỉûc ráút låïn båíi cạc lãûch phêa sau. Chụng s liãn kãút lải v tảo thnh vãút nỉït
ãu bẹ.
í nàng phạt
ạt triãøn thç khäng xy ra phạ hy. Theo A.A. Griffith
thç v
c
c

d
c
si
H
çnh 2.13 - Sỉû chuønâäüng v têch tủ lãûch trỉåïc cn tråí.
Sau khi â hçnh thnh vãút nỉït thç sỉ ûphạ hyhon ton phủ thüc vo kha
triãøn ca nọ. Nãúu vãút nỉït khäng ph
ãút nỉït chè phạt triãøn âỉåüc khi giạ trë ỉïng sút låïn hån giạ trë ỉïng sút tåïi hản :
V
G
= (
2
s
E
a
J
S
)
1/2
(2.1)
Trong âọ : -V
G
: ỉïng sút tåïi hản Griffith
-E : mä âun ân häưi
:
ỉït cn nh hån kêch thỉåïc tåïi hản thç cng chỉa
ỉûc sỉû n g sút táûp trung theo hiãûu ỉïng gọc
ïo chia cho tiãút diãûn máùu)
ìng nhiãưu. Giạ trë K
t

= V
m
/ V
o
gi l hãû säú táûp trung ỉïng
- a : nỉía chiãưu di vãút nỉït dảng enlip
-J
S
sỉïc càng bãư màût
Màût khạc nãúu khi phạt triãøn vãútn
th guy hiãøm. Sỉû phạt triãøn vãút nỉït xy ra do ỉïn
nhn åí âènh nỉït, âènh nỉït cọ gọc cng nhn thç sỉû táûp trung cng mảnh. Våïi vãút nỉït hçnh
enlip cọ chiãưu di vng gọc våïi phỉång lỉûc tạc dủng thç ỉïng sút cỉûc âải åí âáưu nhn
vãút nỉït s l :
V
m
= 2V
o
( a/U
t
)
1/2
(2.2)
Trong âọ :-V
o
: ỉïng sút kẹo danh nghéa (lỉûcke
-a :nỉía chiãưu di vãút nỉït
-U
t
: bạn kênh cong ca âènh vãút nỉït.

Tỉì âọ tháúy ràòng nãúu vãút nỉït cng di v cng nhn thç giạ trë ( a/U
t
)
1/2
cng låïn tỉïc
l sỉû táûp trung ỉïng sútca
58
suỏỳt
d-C
ỳp (nhoớ hồn T
s
) kim loaỷi coù xu hổồng
phaù huớy doỡn vaỡ ngổồỹc laỷi.
ọỳc õọỹ bnióỳn daỷng : tọỳc õọỹ bióỳn daỷng caỡng cao sổỷ trổồỹt caỡng khoù xaớy ra hồn, do õoù
giồùi haỷn chaớy seợ caỡng caùo, trong khi giồùi haỷn taùch õổùt hỏửu nhổ khọng õọứi. Vỗ vỏỷy khi tọỳc
õọỹ bióỳn daỷng tng (lồùn hồn H
s
) kim loaỷi coù xu hổồùng phaù huớy doỡn.
aùc yóỳu tọỳ tỏỷp trung ổùng suỏỳt : caùc vóỳt khờa, nổùt, sổỷ thay õọứi õọỹt bióỳn vóử tióỳt dióỷn
õóửu laỡm ổùng suỏỳt cuỷc bọỹ vổồỹt quaù giồùi haỷn taùch õổùt trong khi ổùng suỏỳt trung bỗnh vỏựn
nhoớ V vỗ vỏỷy kim loaỷi seợ dóự daỡng bở phaù huớy.
ian daỡi hay tổồng õọỳi daỡi. Phaù huớy nhổ
ới laỡ taới troỹng thay õọứi theo thồỡi gian, gỏy ra ổùng
ỡ T vaỡ sọỳ lổồỹng chu
ổỷng õổồỹc mọỹt sọỳ lổồỹng chu trỗnh tọỳi thióứu maỡ khọng
Giaù trở vaỡ dỏỳu cuớa ổùng suỏỳt thay õọứi theo chu kyỡ.
mọỹt thồỡi gian laỡm vióỷc khaù lồùn (10
7
-10
8

chu trỗnh).
. Trong õoù vỏỷt lióỷu doỡn coù hóỷ sọỳ tỏỷp trung ổùng suỏỳt cao hồn so vồùi vỏỷt lióỷu deớo, bồới
vỗ trong vỏỷt lióỷu deớo khi ổùng suỏỳt vổồỹt quaù giồùi haỷn chaớy seợ gỏy ra bióỳn daỷng deớo trổồùc,
laỡm cho sổỷ phỏn bọỳ ổùng suỏỳt tổồng õọỳi õọửng õóửu hồn.
aùc yóỳu tọỳ aớnh hổồớng tồùi sổỷ phaù huớy :
-Nhióỷt õọỹ : khi nhióỷt dọỹ tng lón giồùi haỷn chaớy seợ giaớm õi, trong khi giồùi haỷn taùch
õổùt hỏửu nhổ khọng thay õọứi. Do õoù ồớ nhióỷt õọỹ thỏ
-T
-C
hồn
o
V V
V
tõ
V
tõ
V
c
T
s
t
o
C
V
c
H
S
H
0
DoỡnDeớoDeớoDoỡn

H
ỗnh 2.14 - Aớnh hổồớng cuớa nhióỷt õọỹ vaỡ tọỳc õọỹ bióỳn daỷng
2-Phaù huớy trong õióửu kióỷn taới troỹng thay õọứi coù chu kyỡ :
a-Khaùi nióỷm : Trong thổỷc tóỳ rỏỳt nhióửu loaỷi chi tióỳt vaỡ kóỳt cỏỳu maùy : truỷc, baùnh rng, cỏửu
chởu taùc duỷng cuớa ổùng suỏỳt khọng lồùn hồn giồùi haỷn bóửn keùo (thỏỷm chờ < V
0,2
) nhổng thay
õọứi theo chu kyỡ coù thóứ bở phaù huớy sau mọỹt thồỡig
vỏỷy goỹi laỡ phaù huớy moới. Taới troỹng mo
suỏỳt bióỳn daỷng kióứu hỗnh sin :
V = V
a
sin (Zt) hay H = H
a
sin (Zt) (2.3)
Trong õoù V
a
, H
a
laỡ caùc giaù trở bión õọỹ. Mọựi dao õọỹng coù chu ky
kyỡ õổồỹc lỏỷp laỷi goỹi laỡ sọỳ chu trỗnh N. Tổỡ õổồỡng cong moới Wohler ta coù thóứ choỹn õổồỹc taới
troỹng cho pheùp vỏỷt lióỷu coù thóứ chởu õ
bở phaù huớy moới goỹi laỡ sọỳ chu trỗnh giồùi haỷn N
G
.
b-ỷc õióứm cuớa phaù huớy moới :
-
-Sổỷ phaù huớy moới chố xaớy ra sau
Vổồỹt quaù giồùi haỷn naỡy chi tióỳt hỏửu nhổ khọng bở phaù huớy moới.
-ặẽng suỏỳt gỏy ra phaù huớy moới thổồỡng khaù thỏỳp (nhoớ hồn giồùi haỷn bóửn, mọỹt sọỳ

trổồỡng hồỹp nhoớ hồn giồùi haỷn chaớy).
59
ưu tiãn cọ thãø gäưm cọ:
hê, räù xäúp, xỉåïc, tảp cháút hay sỉû läưi lm trãn bãư màût.
chiãưu ngỉåüc lải
h a khäng âỉåüc hn kên m âãø lải mäüt lm sáu cọ kêch thỉåïc bàòng mäüt
thän
ût liãûu våïi nhau. Cạc chè tiãu ny âỉåüc xạc âënh bàòng cạc phỉång
áùu cọ kêch thỉåïc theo tiãu chøn nháút âënh.
2
ưn lỉu mäúi quan hãû giỉỵa cạc âån vë âo :
1kG/mm
2
=10
1
-Màût gy khäng cọ hiãûn tỉåüng biãún dảng v chia ra hai vng r rãût : vng phạ hy
tỉì tỉì theo thåìi gian cọ dảng nhàơn v mën, vng phạ hy tỉïc thåìi cọ dảng thä v håi gäư
ghãư.
c-Sỉû tảo thnh vãút nỉït mi âáưu tiãn :
Cạc vãút nỉït mi âáưu tiãn thỉåìng xút hiãûn trãn bãư màût chi tiãút l nåi chëu ỉïng sút
kẹo låïn nháút, sau âọ phạt triãøn âi sáu vo trong. Cạc vãút nỉït tãú vi âá
-Cạc vãút nỉït cọ sàơn : räù k
-Vãút nỉït sinh ra trong quạ trçnh lm viãûc : Gi sỉí trong nỉía chu k âáưu dỉåïi tạc
dủng ca ngoải lỉûc sinh ra cạc lãûch chuø
n âäüng trãn màût trỉåüt theo chiãưu ca ỉïng sút
v mäüt trong cạc lãûch âọ âi ra màût ngoi chi tiãút tảo ra mäüt báûc cáúp nh a. Âãún nỉía chu
k sau ỉïng tạc âäüng theo chiãưu ngỉåüc lải v lãûch cng chuøn âäüng theo
nhỉng báûc cáúpn
gsäú mảng. Âáy chênh l máưm mäúng ca vãút nỉït mi âáưu tiãn.
2.2-Cạc âàûc trỉng cå tênh :

Cå tênh ca váût liãûu âỉåüc biãøu thë båíi cạc âàûc trỉng cå hc, chụng cho biãút kh nàng
chëu ti ca váût liãûu trong tỉìng âiãưu kiãûn củ thã,ø l cå såí âãø tênh toạn âäü bãưn khi sỉí dủng
v khi so sạnh cạcvá
phạp thỉí nghiãûm trãn cạcm
2.2.1-Âäü bãưn :
Cạc giạ trë c
a âäü bãưn v âäü do âỉåüc xạc âënh bàòng phỉång phạp thỉí kẹo, nãúu
bàòng cạc phỉång phạp khạc thç phi ghi chụ km theo. Âån vë âo âäü bãưn theo tiãu chøn
Viãût nam quy âënh l MN/m
2
nhỉng hiãûn nay váùn quen dng âån vë c l kG/mm .
Ngoi ra cn sỉí dủng cạc âån vë MPa, Pa Cá
MPa.
-Cạc chè tiãu vãư ü bãưn :
çnh ạn hiãn viãûc xạc âënh giạ trë ny
âä
a-Giåïi hảnânhäưi (V
âh
) : l ỉïng sút låïn nháút tạc dủng lãn máùu m khi b ti trng,
hdgv kêch thỉåïc ca nọ khäng bë thay âäøi. Tuy n
mäüt cạch chênh xạc ráút khọ khàn. Do váûy thỉåìng quy ỉåïc ỉïng sút ỉïng våïi khi máùu bë
biãún dảng dỉ ráút nh 0,01
y
0,05% so våïi chiãưu di ban âáưu v âỉåüc ghi l V
0,01
v V
0,05
.
Lục ny giåïi hản ân häưi âỉåüc tênh nhỉ sau :
V

âh
=
dh
o
F
S
MN/m
2
hay V
0,01
=
0,01
o
F
S
MN/m
2
Trong âọ : -F
âh
v F
0,01
l ỉïng våïi ti trng ân häưi v máùu biãún dảng 0,01%. Âån vë MN
V
ch
) : ỉïng våïi ỉïng sút bẹ nháút khi máùu bàõt âáưu biãún dảng
nàòm ngang khi kẹo nãn phi dng giåïi hản chy quy ỉåïc.
áút gáy ra biãún dảng dỉ 0,20% chiãưu di
-S
o
l tiãútdiãûn ban âáưu ca máùu, âån vë âo m

2
.
b-Giåïi hản chy váût l (
do, xạc âënh tải âoản nàòm ngang ca biãøu âäư kẹo. Pháưn låïn cạc kim loải v håüp kim
khäng cọ âoản
c-Giåïi hản chy quy ỉåïc (V
0,2
) : l ỉïng su
ban âáưu cho máùu, sau khi b ti trng tạc dủng. V
0,2
=
0,2
o
F
S
MN/m
2
.
60