Giáo trình vật liệu kỹ thuật xây dựng part 4 doc

Hçnh 3.12-Gin âäư T-T-T ca thẹp cng têch v cạc vẹc tå ngüi khi lm ngüi liãn tủc

3-Gin âäư chỉỵ "C" ca cạc thẹp khạc cng têch :
Våïi cạc thẹp trỉåïc cng têch v sau cng têch cng cọ dảng âỉåìng cong chỉỵ "C"
tỉång tỉû thẹp cngtêch chè khạc l cọ thãm cạc nhạnh phủ.
a-Thẹp trỉåïc cng têch :
Cọ thãm nhạnh phủ tiãút ra phe rit trỉåïc trong khong nhiãût âäü Ar
3
âãún Ar
1
sau âọ

måïi phán họa thnh häùn håüp phe rit - xãmentit.
b-Thẹp sau cng têch :
Cọ thãm nhạnh phủ tiãút ra xãmentit hai trỉåïc trong khong tỉì Ar
cm
âãún Ar
1
, sau âọ
måïi phán họa thnh häùn håüp phe rit - xãmentit.
Tuy nhiãn våïi cạc thẹp ny nãúu lm ngüi âàóng nhiãût våïi âäü quạ ngüi låïn hay täúc
âäü ngüi nhanh thç austenit quạ ngüica chụng s phán họa ngay thnh peclit, xoocbit
träxtit v bainit nhỉng lỉåüng cạc bon khäng âụng l 0,80%C. Cạc sn pháøm âọ gi l cng
têch gi.
3.3.4.Chuøn biãún austenit khi lm ngüi nhanh (chuøn biãún mactenxit) :
Khi lm ngüi nhanh austenit sao cho vẹc tå biãøu diãùn täüc âäü ngüi ca nọ khäng
càõt âỉåìng cong chỉỵ "C" chè cọ chuøn biãún âa hçnh tỉì Fe
γ
sang Fe
α

m khäng cọ sỉû
khúch tạn ca cạc bon. Âọ l chuøn biãún austenit thnh mạctenxit. Chuøn biãún ny xy
ra åí nhiãût âäü tháúp, khong tỉì 250
o
C tråí xúng. Täúc âäü ngüi nh nháút âãø chuøn biãún ny



52

Hçnh 3.13-Dảng täøng quạt ca gin âäư T-T-T ca thẹp khạc cng têch

H
çnh 3.14 -Sỉû tiãút ra pherit hay xãmentit
I
I
khi lm ngüi
âàóng nhiãût våïi âäü quạ ngüi nh(1) v cháûm liãn tủc (2)



xy ra l täúc âäü ỉïng våïi vẹc tå tiãúp xục våïi âỉåìng cong chỉỵ "C" thỉï nháút tải mi ca nọ.
Täúc âäü ngüi ny âỉåüc gi l täúc âäü täi tåïi hản V
th
(cn gi l täúc âäü ngüi tåïi hản). Nhỉ
váûy khi lm ngüi austenit våïi täúc âäü ngüi låïn hån täúc âäü tåïi hản s nhánû âỉåüc mactenxit
chỉï khäng phi häùn håüp phe rit - xãmen tit.

53
1-Baớn chỏỳt vaỡ cỏỳu truùc cuớa mactenxit :
a-ởnh nghộa :
Maùctenxit laỡ dung dởch rừn xen keợ quaù baợo hoỡa cuớa caùc bon trong Fe

coù coù nọửng õọỹ
caùc bon bũng nọửng õọỹ cuớa austenit ban õỏửu.
Khi laỡm nguọỹi rỏỳt nhanh caùc bon trong austenit khọng kởp khuóỳch taùn õóứ taỷo thaỡnh
xómentit. Luùc õaỷt nhióỷt õọỹ tổồng õọỳi thỏỳp chố coù sổỷ chuyóứn maỷng tổỡ Fe sang Fe

. Lổồỹng

caùc bon trong hai tọứ chổùc naỡy bũng nhau.
Fe

(C) Fe

(C)


















Hỗnh 3.15-Giaớn õọử
T
-
T
-T vaỡ tọỳc õọỹ tọi tồùi haỷn(V
th

)

b-Cỏỳu truùc cuớa mactenxit :
-Maùctenxit coù kióứu maỷng chờnh phổồng tỏm khọỳi vồùi hai thọng sọỳ maỷng laỡ a vaỡ c. Tyớ
sọỳ c/a goỹi laỡ õọỹ chờnh phổồng. Thọng thổồỡng tyớ sọỳ c/a = 1,001 - 1,06.
-Maùctenxit coù daỷng hỗnh kim, mọỹt õỏửu nhoỹn, caùc kim naỡy taỷo vồùi nhau goùc 120
o
hay
60
o
.
-Caùc nguyón tổớ caùc bon chui vaỡo caùc lọự họứng trong maỷng cuớa Fe


c-Tờnh chỏỳt maùctenxit :
-Do haỡm lổồỹng caùc bon quaù baợo hoỡa nón gỏy ra xọ lóỷch maỷng lồùn, do vỏỷy coù õọỹ cổùng
cao vaỡ tờnh chọỳng maỡi moỡn lồùn. Haỡm lổồỹng caùc bon caỡng lồùn õọỹ cổùng caỡng cao.
-Mactenxit coù tờnh gioỡn cao phuỷ thuọỹc vaỡo kờch thổồùc haỷt cuớa noù vaỡ ổùng suỏỳt bón
trong. Haỷt caỡng nhoớ, ổùng suỏỳt caỡng thỏỳp tờnh gioỡn caỡng thỏỳp.





54

H
çnh 3.1
6
-Cáúu
t
rục mactenxi
t
a) Mä hçnh khäúi cå såí ( - C)
b) nh täø chỉïc tãú vi



2-Âàûc âiãøm ca chuøn biãún mactenxit :
a-Chè xy ra khi lm ngüi nhanh v liãn tủc austenit våïi täúc âäü låïn hån hay bàòng täúc âäü
ngüi tåïi hản. Chuøn biãún mạctenxit khäng xy ra khi lm ngüi âàóng nhiãût.
b-L chuøn biãún khäng khúch tạn : Ngun tỉí cạc bon váùn giỉỵ ngun vë trê, chè cọ

nguøn tỉí sàõt chuøn dëch âãø tảo ra kiãøu mảng chênh phỉång tám khäúi, khong cạch dëch
chuøn khäng quạ mäüt thäng säú mảng. Giỉỵa hai kiãøu mảng ca austenit v mạctenxit cọ
mäúi quan hãû âënh hỉåïng xạc âënh sao cho cạc màût v phỉång dy âàûc ca chụng song song
våïi nhau.
c-L quạ trçnh tảo ra khäng ngỉìng cạc tinh thãø måïi våïi täúc âäü ráút låïn (1000 - 7000m/s).
d-Chuøn biãún chè xy ra trong mäüt kho
ng nhiãût âäü nháút âënh tỉì nhiãût âäü bàõt âáưu chuøn
biãún (M
â
) âãưn nhiãût âäü kãút thục (M
k
). Vë trê hai nhiãût âäü ny khäng phủ thüc vo täúc âäü
ln ngüi, chè phủ thüc vo thnh pháưn cạc bon v ngun täú håüp kim trong thẹp.
e-Chuøn biãún xy ra khäng hon ton : Khi lm ngüi cng gáưn âãún âiãøm M
k
lỉåüng
mạctenxit sinh ra cng nhiãưu, nhỉng khäng bao giåì âảt âỉåüc 100% m váùn cn mäüt lỉåüng
nháút âënh austenit chỉa chuøn biãún, gi l austenit dỉ. Ngun nhán ca hiãûn tỉåüng ny l
do sỉû khạc nhau vãư thãø têch riãng ca chụng. Thãø têch riãng V
M
> V
γ

vç váûy khi chuøn biãún
austenit thnh mạctenxit thãø têch tàng lãn v pháưn austenit chỉa chuøn biãún bë ạp lỉûc nẹn
ngy cng tàng lãn âãún mỉïc âäü khäng thãø chuøn biãún âỉåüc nỉỵa. Lỉåüng austenit dỉ sau khi
täi phủ thüc vo cạc úu täú sau :


55

H
ỗnh 3.17 -

ổồỡng cong õọỹng hoỹc cuớa chuyóứn bióỳn mactenxit
-Vở trờ cuớa õióứm M
õ
vaỡ M
k
: õióứm M
k
caỡng thỏỳp hồn 20
o
C thỗ lổồỹng austenit dổ
caỡng tng. ỏy laỡ yóỳu tọỳ quan troỹng nhỏỳt.
-Lổồỹng caùc bon trong maùctanxit caỡng nhióửu thóứ tờch rióng cuớa noù caỡng lồùn, do vỏỷy
lổồỹng austenit dổ caỡng tng.

Hỡnh 3.18 -Tọứ chổùc tóỳ vi cuớa mactenxit vaỡ austenit dổ


3.3.5.Chuyóứn bióỳn khi nung noùng theùp õaợ tọi (khi ram) :
1-Tờnh khọng ọứn õởnh cuớa maùctenxit vaỡ austenit :
Sau khi tọi ta nhỏỷn õổồỹc maùctenxit vaỡ mọỹt lổồỹng austenit dổ nhỏỳt õởnh, theùp coù õọỹ
cổùng cao nhổng tờnh doỡn lồùn vaỡ tọửn taỷi ổùng suỏỳt dổ bón trong, nng lổồỹng tổỷ do lồùn. Traỷng

56
thại ny khäng äøn âënh v chi tiãút khäng thãø lm viãûc âỉåüc. Do âọ phi cáưn mäüt ngun
cäng tiãúp theo âãø âiãưu chènh lải cho ph håüp âọ l ram.
Theo gin âäư pha Fe-C tỉì nhiãût âäü 727
o

C âãún nhiãût âäü thỉåìng täø chỉïc äøn âënhca
thẹp l häùn håüp phe rit v xãmentit (peclit). Vç váûy mạctanxit v austenit dỉ l cạc pha
khäng äøn âënh, chụng ln cọ xu hỉåïng phán hoạ thnh häùn håüp trãn.
Mạctenxit khäng äøn âënh do quạ bo ho cạc bon, do váûy s tiãút båït ra dỉåïi dảng
xãmentit v pháưn cn lải s máút hãút ạcc bon tråí thnh pherit :
Fe
α
(C) → Fe
3
C + Fe
α

Austenit khäng täưn tải âỉåüc dỉọi 727
o
C nãn cọ khuynh hỉåïng phán hoạ thnh häù håüp
pherit v xãmentit :
Fe
γ
( C)→ Fe
3
C + Fe
α

åí nhiãût âäü thỉåìng quạ trçnh ny diãùn ra ráút cháûm, háưu nhỉ khäng nháûn tháúy âỉåüc.
Vç váûy ta phi nung nọng âãø thục âáøy nhanh quạ trçnh. Tuy nhiãn hai pha ny khäng
chuøn biãún trỉûc tiãúp ra phe rit v xãmentit m phi qua mäü sn pháøm trung gian l
mactenxit ram nhỉ sau :

M
actexit

A
ustenitdu
→ Mạctenxit ram → [ferit + xãmentit]
2-Cạc chuøn biãúnxy ra khi ram :
Ta xẹt quạ trçnh nung nọng thẹp cng têch (0,80%C) tỉì âọ suy räüng cho cạc loải
thẹp khạc.
a-Giai âoản I (<200
o
C) :
-Khi nung nh hån 80
o
C chỉa cọ gç xy ra, täù chỉïc váùn l mactenxit v austenit
dỉ.
-Tỉì 80-200
o
C : austenit dỉ chỉa chuøn biãún. Lục ny trong mạctenxit cọ sỉû táûp
trung cạc bon lải v tiãút ra dỉåïi dảng cạc bêt
ε
cọ cäng thỉïc Fe
x
C (x tỉì 2,0 ÷ 2,4) åí dảng
táúm mng v ráút phán tạn. Lỉåüng cạc bon trong mactenxit gim tỉì 0,80% xúng cn 0,25%
0,40% v t säú c/a gim âi. Cạc bêt ÷
ε
chỉa cọ kiãøu mảng riãng, nọ phi täưn tải trong kiãøu
mảng ca mactenxit. Häùn håüp gäưm cạc bêt
ε
v mạtanxit ngho cạc bon gi l mactenxit
ram.
Fe

α
(C)
0,80
→ [Fe
α
(C)
0,25-0,40
+ Fe
2
÷
2,4
C]
Cúi giai âoản ny täú chỉïc ca thẹp l mạctenxit ram v austenit dỉ.
b-Giai âoản II : (200 260÷
o
C)
Trong giai âoản ny cạc bon váùn tiãúp tủc tiãút ra khi mạctenxit lm cho dung dëch
ràõn chè cn 0,15 0,20%C. Bãn cảnh âọ cọ quạ trçnh austenit dỉ chuøn biãún thnh
mạctenxit ram
÷
Fe
γ
(C)
0,80
→ [Fe
α
(C)
0,15
÷
0,20

+ Fe
2
÷
2,4
C]
Cúi giai âoản ny thẹp täi cọ täø chỉïc l mạctenxit ram
c-Giai âoản III : (260
400÷
o
C)
Trong giai âoản ny c hai pha ca mạctanxit ram âãưu chuøn biãún :
-Táút c cạc bon quạ bo ho âỉåüc tiãút ra khi mactenxit âäü chênh phỉång
c/a = 1 v mạctanxit ngho cạc bon tråí thnh pherit.


57

H
ỡnh 3.19 -Tọứ chổùc tóỳ vi cuớa mactenxit vaỡ austenit dổ

-Caùc bờt

ồớ daỷng tỏỳm moớng bióỳn thaỡnh xómentit ồớ daỷng haỷt. Sồ õọử cuớa hai quaù
trỗnh naỡy nhổ sau :
Fe

(C)
0,15
ữ
20
Fe

+Fe
3
C haỷt
Fe
2
ữ
2,4
C

Fe
3
C haỷt
Cuọỳi giai õoaỷn naỡy tọứ chổùc cuớa theùp tọi laỡ họựn hồỹp phe rit vaỡ xómentit ồớ daỷng haỷt
rỏỳt nhoớ mởn, khọng nhỗn thỏỳy õổồỹc dổồùi kờnh hióứn vi quang hoỹc goỹi laỡ trọstit ram

Hỡỗnh 3 .20-Tọứ chổùc tóỳ vi cuớa trọxtit ram















d-Giai õoaỷn IV : (>400
o
C)
Tióỳp tuỷc nung lón cao hồn 400
o
C trong theùp tọi khọng coù chuyóứn bióỳn pha gỗ mồùi
maỡ chố coù quaù trỗnh lồùn lón cuớa caùc haỷt xómentit.


58

åí nhiãût âäü 500 600÷
o
C täø chỉïc l häùn håüp pherit v xãmentiot dảng hảt khạ phán tạn, váùn
chỉa nhçn tháúy âỉåüc dỉåïi kinh hiãøn vi quang hc, gi l xoocbit ram
Hìçnh 3- Täø chỉïc tãú vi ca xoocbit ram
Nãúu tiãúp tủc nung lãn gáưn A
1
(727
o
C), lục ny hảt xãmentit â khạ låïn cọ thãø nhçn
tháúy âỉåüc bàòng kênh hiãøn vi quang hc, häùn håüp âọ gi l pẹclit hảt.

59
CHỈÅNG 4 : BIÃÚN DẢNG DO V CÅ TÊNH
CA VÁÛT LIÃÛU

Âäúi våïi cạc váût liãûu, âàûc biãût l váût liãûu kim loải, cạc bạn thnh pháøm âỉåüc cung
cáúp dỉåïi dảng dáy, thanh, táúm, lạ nhåì quạ trçnh biãún dảng do (cạn) ráút thûn tiãûn cho
viãûc sỉí dủng. Trong sn xút cå khê thỉåìng dng rn âãø tảo phäi cho sn pháøm trỉåïc khi
gia cäng càõt gt. Vç váûy kho sạt biãún dảng do giụp cho chụng ta hiãøu r bn cháút v cạc
âàûc trỉng cå tênh, cạc biãûn phạp náng cao cå tênh cng nhỉ cạch khàõc phủc cạc hiãûn tỉåüng
báút låüi.
4.1.BIÃÚN DẢNG ÂN HÄƯI V BIÃÚN DẢNG DO:
4.1.1.Khại niãûm vãư biãún dảng ân häưi:
Biãún dả
ng l sỉû thay âäøi hçnh dạng, kêch thỉåïc ca váût liãûu dỉåïi tạc dủng ca
ngoải lỉûc, hay cạc quạ trçnh àn mn
Biãún dảng ân häưi l biãún dảng bë máút âi khi b ti trng tạc dủng, nọ xy ra khi ti
trng tạc dủng nh hån giåïi hản ân häưi.
Vê dủ : - Khi kẹo mäüt l xo våïi ỉïng sút < σ
c

nọ s dn di ra mäüt âoản
∆
l tỉång
ỉïng, b ỉïng sút tạc dủng nọ s tråí vãư kêch thỉåïc ban âáưu.
- Cng tỉång tỉû nhỉ váûy khi kẹo mäüt dáy cao su våïi lỉûc nh hån giåïi hản bãưn ca
nọ.
Biãún dảng ân häưi xy ra dỉåïi tạc dủng ca c ỉïng sút phạp v ỉïng sút tiãúp. Dỉåïi
tạc dủng ca ỉïng sút phạp
σ
gáy ra biãún dảng
ε
, dỉåïi tạc dủng ca ỉïng sút tiãúp gáy ra
xã
γ
trong màût chëu lỉûc. Dỉåïi tạc dủng ca ỉïng sút phạp ba chiãưu lm biãún âäøi thãø têch
V/V. Biãún dảng ân häưi chia ra lm hai loải : biãún dảng ân häưi tuún tênh v biãún dảng
ân häưi phi tuún.
∆
1.Biãún dảng ân häưi tuún tênh :
Våïi nhiãưu loải váût liãûu (váût liãûu kim loải) thç mäúi quan hãû giỉỵa ỉïng sút v biãún
dảng l tuún tênh, âỉåüc mä t båíi âënh lût Huc. Phỉång trçnh cå såí nhỉ sau :
σ
= E.
ε
trong quạ trçnh kẹo, nẹn

τ
= G.
γ
trong quạ trçnh xã dëch (4.1)

P = -K .
V/V trong quạ trçnh ẹp ba chiãưu. ∆
Trong phỉång trçnh (3.1) cạc mä âun ân häưi E, mä âun xã dëch G, mä âun ẹp K
liãn hãû våïi nhau qua hàòng säú Poạtxäng
µ
(t lãû giỉỵa âäü co chiãưu ngang v âäü dn chiãưu di
ε
⊥

/
ε
⇓
) nhỉ sau :
K = E / [ 3 (1 - 2µ) ]
G = E / [ 2 (1 + 2µ) ] (4.2)
Våïi âa säú cạc váût liãûu µ = 0,30 nãn E = 2,6G. Cạc phỉång trçnh (4.1) v (4.2) chè
dng khi tênh toạn cạc váût liãûu âàóng hỉåïng hay gi âàóng hỉåïng cọ cáúu trục vä âënh hçn
hồûc âa tinh thãø.

60

Hçnh 4.1 -Biãún dảng ân häưi v lỉûc liãn kãút giỉỵa hai ngun tỉí lán cáûn
a)do ỉïng sút kẹo; b)do ỉïng sút nẹn; c)Do ỉïng sút tiãúp; d)Do ẹp ba chiãưu

Biãún dảng ân häưi tuún tênh dỉûa trãn sỉû xã dëch ngun tỉí khi vë trê cán bàòng
2.Biãún dảng ân häưi phi tuún :
Biãún dảng ân häưi phi tuún l biãún dảng ân häưi khäng tn theo quy lût ca
âënh lût Hục hay cn gi l biãún dảng ân häưi kiãøu cao su (do phạt hiãûn ra âáưu tiãn trong
cao su tỉû nhiãn). Loải biãún dảng ny cọ trong cạc váût liãûu phi kim vä âënh hçnh hay tinh thãø
củc bäü (elastome), váût liãûu kim loải (gang xạm, hçnh 4.4 Lã). Trong quạ trçnh ny mä âun

ân häưi E khäng cn l hàòng säú m phủ thüc vo ỉïng sút hay biãún dảng :
σ = E (σ ) .ε (4.3)
Biãún dảng ân häưi trong cạc váût liãûu ny dỉûa vo sỉû thay âäøi hçnh dạng ca cạc
mảch phán tỉí. ÅÍ trảng thại khäng ti, váût liãûu cọ cáúu trục vä âënh hçnh bao gäưm cạc mảch
phán tỉí bë ún cong do âan mọc vo nhau, tảo ra mäüt bụi hồûc lỉåïi phán tỉí (hçnh 4.5 Lã).
Khi chëu lỉûc kẹo, cạc mảch phán tỉí âỉåüc dùi thàóng v song song våïi phỉång ngoải lỉûc m
váùn liãn kãút våïi nhau tải cạc âiãøm nụt ca ä lỉåïi håảc tụi. Biãún dảng ân häưi chênh l âäü
dn di täøng cäüng trong phỉång ti trng. Khi b ti, nhåì cọ chuøn âäüng Braonå âỉa cạc
ma
ûch liãn kãút phán tỉí tråí vãư trảng thại khäng ti ban âáưu nãn khäng cọ biãún dảng dỉ.
4.1.2.Khại niãûm vãư biãún dảng do :
Biãún dảng do l biãún dảng váùn täưn tải khi b ti trng tạc dủng, nọ xy ra khi ti
trng tạc dủng vỉåüt quạ giåïi hản ân häưi (âảt giạ trë σ
c
).
Vê dủ : -B mäüt que thẹp våïi lỉûc låïn nọ s bë cong âi m khäng tråí vãư vë trê ban
âáưu.
-Kẹo mäüt l xo thẹp våïi lỉûc låïn nọ s bë dn di ra so våïi kêch thỉåïc ban
âáưu.
Biãún dảng dỉ cọ âỉåüc l do sỉû dëch chuøn ca ngun tỉí, nhåì phạ våỵ cạc liãn kãút
ban âáưu räưi táûp håüp lải liãn kãút våïi cạc lán cáûn måïi. Do váûy khi b ti trng ngun tỉí
khäng tråí vãư vë trê xút phạt m cáúu trục ca váût liãûu váùn âỉåüc bo ton. (hçnh 4.7 Lã).


Chuøn pha MSong tinhKhäng ti Ân häưi Trỉåü
t
B
M
A

A
A
s
A
A
A

A

61

H
çnh 4.2- Så âäư biãún dảng trong váût liãûu (A, B-cạc cáúu trục khạc nhau)

Biãún dảng do ch úu xy ra trong váût liãûu kim loải, trong cạc loải váût liãûu
polyme, composit xy ra våïi lỉåüng biãún dảng dỉ nh, cn våïi cẹramêc khäng xy ra. Biãún
dảng do xy ra trong váût liãûu kim loải nhåì hai hçnh thỉïc sau :trỉåüt v song tinh.
4.2.BIÃÚN DẢNG DO V KÃÚT TINH LẢI :
4.2.1.Cạc hçnh thỉïc biãún dảng do :
1.Trỉåüt :
Trỉåüt l sỉû xã dëch mäüt pháưn tinh thãø song song våïi pháưn cn lải trong màût phàóng
xã dëch (màût trỉåüt) v theo phỉång ca ỉïng sút tiãúp (phỉång trỉåüt).
Trong quạ trçnh biãún dảng chè cọ ỉïng sút tiãúp måïi gáy ra trỉåüt. Táûp håüp mäüt màût
trỉåüt v mäüt phỉång trỉåüt gi l hãû trỉåüt. Màû
t trỉåüt v phỉång trỉåüt l cạc màût v phỉång
cọ máût âäü ngun tỉí låïn nháút.
Säú lỉåüng hãû trỉåüt phủ thüc vo kiãøu mảng tinh thãø v do tênh âäúi xỉïng quút
âënh . Mảng láûp phỉång tám màût A1 cọ bäún màût ⎨111⎬ v mäùi màût cọ ba phỉång < 110>
nãn tảo ra 12 hãû trỉåüt tỉång âỉång. Mảng láûp phỉång tám khäúi A2 cọ sạu màût ⎨110⎬ v
mäùi màût cọ hai phỉång trỉåüt <111> tỉång ỉïng tảo ra 12 hãû trỉåüt tỉång âỉång. Mảng sạu

phỉång xãúp chàût A3 cọ mäüt màût trỉåüt cå bn l ⎨0001⎬ tải âọ cọ ba phỉång trỉåüt nãn cọ
ba hãû trỉåüt tỉång âỉång. Säú hãû trỉåüt cng låï
n thç tênh do ca vát liãûu cng cao v ngỉåüc
lải.
Quạ trçnh trỉåüt chè xy ra khi ngoải lỉûc tảo ra trong hãû trỉåüt hoảt âäüng mäüt ỉïng
sút tiãúp cho phẹp
τ
âảt âỉåüc giạ trë tåïi hản. Âäü låïn ca ỉïng sút ny phủ thüc vo ngoải
lỉûc v sỉû âënh hỉåïng ca hãû trỉåüt våïi ngoải lỉûc. Theo âënh lût Smit ta cọ :

τ
= σcosθcosλ (4.4)
Trong âọ : -σ = F/S l ỉìng sút do ngoải lỉûc tạc dủng trãn màût phàóng S
-θ l gọc tảo båíi ngoải lỉûc v phạp tuún màût trỉåüt n
-λ l gọc tảo båíi ngoải lỉûc våïi phỉång trỉåüt t
- cosθcosλ gi l thỉìa säú Smit
Tỉì phỉång trçnh (4.4) ta tháúy ràòng nãúu θ = 90
o
hay λ = 90
0
thç ngoải lỉûc song song
våïi màût trỉåüt hay vng gọc våïi phỉång trỉåüt thç
τ
= 0 v tinh thãø s bë phạ hy m khäng
cọ biãún dảng do.
ỈÏng sút tiãúp cho phẹp âảt cỉûc âải
τ
max
= 0,5σ khi θ = λ = 45
o

, vç váûy ỉïng sút
ngoải lỉûc täúi thiãøu cáưn cho trỉåüt l σ
min
= 2
τ
max
. Theo âënh lût Smit thç hãû trỉåüt no cọ cạc
úu täú âinh hỉåïng thûn låüi nháút, tải âọ giạ trë tåïi hản ca ỉïng sút tiãúp âảt âỉåüc såïm nháút
s hoảt âäüng trỉåïc. Sau khi hng loảt cạc hãû trỉåüt khạc âỉåüc âỉa vo hoảt âäüng thç trãn màût
ngoi theo chiãúu di tinh thãø xút hiãûn cạc báûc nh song song nhau nhỉ cạc âỉåìng k, âọ l
âỉåìng trỉåüt. Nhiãưu âỉåìng trỉåüt gáưn nhau tảo thnh mäüt gii trỉåüt. Xã dëch cng låïn thç
chiãưu cao báûc cng tàng .






62
H
çnh 4.3 - Trỉåüt trong âån tinh thãø:
a) Sỉû âënh hỉåïng ca hãû trỉåüt våïi ngoải lỉûc.
b) Xã dëch tảo ra cạc báûc nh.

Ngoi cạc hãû trỉåüt chênh ra, trong thỉûc tãú kim loải cn cọ thãø trỉåüt trãn cạc màût v
phỉång dy âàûc khạc tuy khäng phi l dy âàûc nháút. Âọ chênh l hãû trỉåüt thỉûc tãú.
Kh nàngbiãún dảng do ca kimloải t lãû thûn våïi säú hãû trỉåüt chênh. Kim loải cọ
säú hãû trỉåüt cng cao thç cng dãù biãún dảng do.
2.Song tinh :
Song tinh l quạ trçnh dëch chuøn cạc ngun tỉí åí mäüt pháưn tinh thãø vo vë trê âäúi
xỉïng gỉång våïi cạc ngun tỉí åí pháưn kia qua màût phàóng song tinh do tạc âäüng ca ỉïng
sút tiãúp .
Cạc âàûc âiãøm ca song tinh :
-Dëch chuøn ngun tỉí t lãû
våïi khong cạch tåïi màût song tinh, cng xa màût song
tinh dëch chuøn cng låïn nhỉng khäng vỉåüt quạ mäüt khong cạch ngun tỉí. Do váûy mỉïc
âäü biãún dảng do do song tinh tảo ra nh hån nhiãưu so våïi trỉåüt (kãút qu ca quạ trçnh trỉåüt
l chuøn dëch ngun tỉí âi mäüt säú ngun láưn khong cạch âọ)
-Song tinh xy ra våïi täúc âäü ráút låïn trong nhỉỵng màût v phỉång xạc âënh v dc
theo màût song tinh sỉû âënh hỉåïng ca cạc ngun tỉí khạc âi so våïi pháưn tinh thãø cn lải.
4.2.2.Nhỉỵng thay âäøi sau biãún dảng do :
1.Täø chỉïc tãú vi :
Trong quạ trçnh biãún dảng do, sỉû hoảt âäüng ca nhiãưu hãû trỉåüt cng mäüt lục lm
cho cạc màû
t trỉåüt bë ún v quay. Do váûy våïi mỉïc âäü biãún dảng låïn sỉû khạc nhau vãư âënh

hỉåïng ca cạc hảt gim dáưn v hảt bë kẹo di theo phỉång biãún dảng, chỉïa nhiãưu khuút táût
v cọ thãø tảo ra täø chỉïc såüi. Khi bë nẹn hảt bë bẻp âi v våỵ vủn ra, kêch thỉåïc hảt cng nh
khi lỉûc nẹn cng låïn.





63
B
aíng 1- Hãû træåüt trong mäüt säú loaûi váût liãûu

64



Hçnh 4.4 -Så âäư täø chỉïc tãú vi âiãøn hçnh ca váût liãûu bë biãún dảng

Nãúu cạc hảt cọ mäüt âënh hỉåïng ỉu tiãn theo cạc màût v phỉång tinh thãø xạc âënh
s tảo ra täø chỉïc thåï gi l biãún dảng chn hỉåïng hay textua biãún dảng. Biãún dảng chn
hỉåïng lm cho tinh thãø s cọ tênh dë hỉåïng. Cáúu trục ny cọ thãø xạc âënh bàòng phán têch
Rånghen. Biãún dảng chn hỉåïng âỉåüc ỉïng dủng trong thẹp k thût âiãûn lm li biãún thãú.
Âãø chãú tảo loải thẹp ny ta tiãún hnh cạn nọng hay ngüi sao cho cạc hảt cọ sỉû
âënh hỉåïng màût ⎨110⎬ trng våïi màût phàóng táúm thẹp (màût cạn) v phỉång dãù tỉì họa <100>
trng våïi phỉång cạn. Vç váûy thẹp k thût âiãûn dãù tỉì họa, täøn hao tỉì trãù nh, cọ âỉåìng
cong tỉì trãù gáưn nhỉ hçnh chỉỵ nháût v ráút gáưy.
2.Tênh cháút :
Biãún dảng do lm thay âäøi mảnh tênh cháút ca váût liãûu, täúc âäü biãún dảng cng
låïn thç sỉû thay âäøi tênh cháút cng mảnh.
Biãún dảng do lm tàng âäü bãưn, giåïi hản chy v âäü cỉïng, lm gim âäü do v âäü
dai. Âäü bãưn, âäü cỉïng cọ thãø tàng lãn tỉì 1,5 âãún 3 láưn, giåïi hản chy tàng tỉì 3 âãún 7 láưn.
Biãún dảng d
o gáy ra trong váût liãûu ỉïng sút dỉ, tảo ra cạc úu täú táûp trung ỉïng
sút. Tuy nhiãn nãúu tảo ra ỉïng sút nẹn dỉ trãn bãư màût s lm tàng giåïi hản mi.
Biãún dảng do lm gim tênh dáùn âiãûn, dáùn nhiãût, tàng lỉûc khỉí tỉì v tàng tênh àn
mn âiãûn họa.
4.2.3.Kãút tinh lải :
1.Trảng thại kim loải â qua biãún dảng do :
Sau khi biãún dảng do kim loải bë biãún cỉïng, hoạ bãưn chụng såí trảng thại khäng
cán bàòng, cọ nàng lỉåüng dỉû trỉỵ cao ln cọ xu hỉåïng tråí vãư trảng thại cán bàòng trỉåïc khi
biãún dảng v mi tênh cháút väún cọ ca chụng âỉåüc khäi phủc lải. Våïi âa säú kim loải quạ
trçnh n
y xy ra ráút cháûm åí nhiãût âäü thỉåìng (hng nàm cho âãún hng chủc nàm). Nãúu âem
nung nọng kim loải â qua biãún dảng do thç quạ trçnh trãn s diãùn ra nhanh chọng.
2.Cạc giai âoản chuøn biãún khi nung nọng :
Khi nhiãût âäü nung nọng tàng dáưn trong kim loải â qua biãún dảng do xy ra hai
giai âoản sau : häưi phủc v kãút tinh lải.
a- Häưi phủc : Quạ trçnh ny xy ra åí nhiãût âäü khäng cao làõm (0,1

0,2)T÷
C
. Lục ny trong
kim loải â qua biãún dảng do s cọ cạc biãún âäøi nh trong mảng tinh thãø bë xä lãûch : gim
sai lãûc mảng (sai lãûch âiãøm v nụt träúng), gim máût âäü lãûch v ỉïng sút bãn trong. Täø chỉïc
tãú vi chỉa cọ gç thay âäøi. Tênh cháút váût l thay âäøi khäng nhiãưu (âiãûn tråí gim), cå tênh
chỉa cọ gç thay âäøi.

65
b-Kãút tinh lải (cn gi l kãút tinh lải láưn thỉï nháút)
Khi nung nọng cao hån mäüt nhiãût âäü nháút âënh (gi l nhiãût âäü kãút tinh lải) trong
mảng tinh thãø bë xä lãûch cọ quạ trçnh hçnh thnh cạc hảt måïi khäng cọ sai lãûch mảng theo
cå chãú tảo máưm v phạt triãøn máưm nhỉ kãút tinh v gi l kãt tinh lải.
Máưm kãút tinh lải sinh ra ch úu åí nhỉỵng vng bë xä lãûch mảnh nháút, nàng lỉåüng
dỉû trỉỵ cao nháút (màût trỉåüt, biãn giåïi hảt). Nhỉỵng vng ny kẹm äøn âënh nháút do âọ dãù tråí
vãư trảng thại cán bàòng. Vç váûy kim loải bë biãún dảng do cng mảnh thç máưm kãút tinh lải s
sinh ra cng nhiãưu v
hảt nháûn âỉåüc cng nh.
Sau khi sinh ra cạc máưm kãút tinh s phạt triãøn lãn thnh hảt kim loải, âáy l quạ
trçnh tỉû nhiãn.
Kãút thục quạ trçnh kãút tinh lải nháûn âỉåüc cạc hảt hon ton måïi, âa cảnh våïi mảng
tinh thãø it bë xä lãûch v mi tênh cháút väún cọ ban âáưu âỉåüc khäi phủc lải âáưy â.
Nhiãût âäü nh nháút tải âọ xy ra quạ trçnh kãút tinh lải våïi täúc âäü âạng kãø gi l
nhiãût âäü kãút tinh lải. Nhiãût âäü ny phủ thüc vo nhiãût âäü chy ca kim loải theo cäng thỉïc:
T
KTL
= a.T
C
(
O

K). Våïi a l hãû säú phủ thüc vo âäü sảch, mỉïc âäü biãún dảng ca kim loải v
thåìi gian giỉỵ nhiãût. Våïi kim loải ngun cháút k thût a = 0,40. Kim loải tinh khiãút a =
0,2
÷0,3 dung dëch ràõn 0,5 0,8. Mỉïc âäü biãún dảng cng låïn, thåìi gian giỉỵ nhiãût cng di
thç a cng nh.
÷
Sau khi kãút tinh lải täú chỉïc tãú vi thay âäøi hon ton : cạc hảt måïi âàóng trủc v âa
cảnh. Tuy nhiãn kêch thỉåïc hảt phủ thüc vo cạc úu täú sau :
*Mỉïc âäü biãún dảng : mỉïc âäü biãún dảng cng låïn thç hảt nháûn âỉåüc cọ kêch thỉåïc
cng nh (sinh ra nhiãưu máưm kãút tinh). Nãúu âäü biãún dảng nàòm trong khong 2
8% kêch
thỉåïc hảt nháûn âỉåüc l låïn nháút (xä lãûch mảng êt, säú lỉåüng máưm kãút tinh it) v âỉåüc gi l
âäü biãún dảng tåïi hản. Trong cå khê cáưn trạnh âäü biãún dảng ny (trỉì thẹp k thût âiãûn v
váût liãûu lm viãûc åí nhiãût âäü cao))
÷
*Nhiãût âäü : nhiãût âäü cng cao do täúc âäü tảo máưm v phạt triãøn máưm cng låïn,
do âọ hảt nháûn âỉåüc cng låïn.
*Thåìi gin giỉỵ nhiãût : thåìi gian giỉỵ nhiãût tải nhiãût âäü cng di thç hảt cng låïn, do
cọ âiãưu kiãûn phạt triãøn.
c-Kãút tinh lải láưn thỉï hai
Sau khi kãút tinh lải xong, nãú
u tiãúp tủc náng cao nhiãût âäü hay kẹo di thåìi gian giỉỵ
nhiãût s lm cho cạc hảt phạt triãøn lãn nhanh chọng do cọ quạ trçnh sạt nháûp cạc hảt bẹ vo
cạc hảt låïn (hảt låïn nút hảt bẹ) lm cho hảt låïn thãm nhanh chọng. Âáy l quạ trçnh tỉû
nhiãn do lm gim täøng biãn giåïi hảt nãn lm gim täøng nàng lỉåüng dỉû trỉỵ. Quạ trçnh ny
gi l kãút tinh lải láưn thỉï hai. Hiãûn tỉåüng ny l cọ hải cáưn phi trạnh khi nung nọng kim
loải qua biãún dảng dẹo.
4.3.BIÃÚN DẢNG NỌNG :
4.3.1.Khại niãûm :
Biãún dảng nọng l quạ trçnh biãún dảng do kim loải åí nhiãût âäü cao hån nhiãût âäü

kãút tinh lải.
Vê dủ : *Biãún dảng do vonfram åí 1000
O
C l biãún dảng ngüi (T
KTL
= 1200
O
C)

66
*Biãún dảng do chç, km, thiãúc åí nhiãût âäü thỉåìng l biãún dảng nọng
(nhiãût âäü kãút tinh lải ca chụng nh hån 0
O
C)
Biãún dảng nọng thỉåìng tiãún hnh åí nhiãût âäü (0,70
÷
0,75)T
C
4.3.2.Ỉu nhỉåüc âiãøm ca biãún dảng nọng :
Khi biãún dảng nọng cọ hai quạ trçnh âäúi láûp nhau xy ra näúi tiãúp nhau :
*Quạ trçnh biãún dảng do lm xä lãûch mảng, hoạ bãưn v gáy biãún cỉïng.
*Quạ trçnh kãút tinh lải lm máút xä lãûch mảng, gáy ra thi bãưn, gim âäü cỉïng.
Do váûy sau khi biãún dảng nọng cå tênh kim loải s thay âäøi theo chiãưu hỉåïng ca
quạ trçnh mảnh hån. Trong trỉåìng håüp l tỉåíng nháút l : kãút thục biãún dảng cao hån nhiãût
âäü kãút tinh lải våïi thåìi gian â di âãø hon thnh quạ trçnh kãút tinh lải v xy ra quạ trçnh
thi bãưn. Do âọ kim loải sau biãún dảng nọng váùn giỉỵ âỉåüc âäü do, âäü dai cao, âäü bãưn tháúp.
Tuy nhiãn trong thỉûc tãú do quạ trçnh cäng nghãû khọ xạc âënh âỉåüc cạc úu täú trãn nãn kim
loải thỉåìng bë biãún cỉïng v phi âem kãút tinh lải.
1-Ỉu âiãøm : So våïi biãún dảng ngüi, biãún dảng nọng cọ cạc ỉu âiãøm sau :

*Läù häøng (bäüt khê) bë bẻp lải khi biãún dảng, do åí nhiãût âäü cao khúch tạn mảnh
âỉåüc hn kên lải nãn ci thiãûn âỉåüc täø chỉïc kim loải.
*Do tiãún hnh åí nhiãût âäü cao kim loải cọ tênh do cao hån nãn khọ bë nỉït, khäng
cáưn lỉûc ẹp låïn m váùn nháûn âỉåüc lỉåüng biãún dảng låïn. Do âọ cọ nàng sút cao, gia cäng
âỉåüc phäi låïn.
*Nhåì cọ quạ trçnh kãút tinh lải nãn gim biãún cỉïng, sau biãú
n dảng nọng cọ thãø
khäng cáưn (tuy nhiãn phi tn theo quy trçnh biãún dảng mäüt cạh chàût ch)
*Ci thiãûn âỉåüc âäü hảt cho kim loải do lỉåüng ẹp låïn, nhiãût âäü håüp l, bo âm
cå tênh täøng håüp täút. Cáưn chụ l phi biãún dảng liãn tủc åí nhiãût âäü cao v khäng nãn kãút
thục biãún dảng åí nhiãût âäü cao hån nhiãưu so våïi nhiãût âäü kãút tinh lải (trạnh kãút tinh lải láưn
thỉï hai)
2-Nhỉåüc âiãøm :


Hçnh 4.5 - Sỉû tảo thnh täø chỉïc thåï khi biãún dảng nọng.
a)Thåï âụng b)Thåï sai




67

*Khoù khọỳng chóỳ nhióỷt õọỹ õọửng õóửu trón phọi, õỷc bióỷt laỡ caùc phọi moớng vaỡ lồùn do õoù khoù
õaỷt õổồỹc sổỷ õọửng nhỏỳt vóử cồ tờnh.
*Khoù khọỳng chóỳ chờnh xaùc hỗnh daùng, kờch thổồùc cuớa saớn phỏứm vồùi õọỹ chờnh xaùc
cao do coù sổỷ co giaợn khi nung noùng vaỡ laỡm nguọỹi.
*Chỏỳt lổồỹng bóử mỷt khọng cao : õọỹ boùng thỏỳp vỗ caùc vỏứy ọ xyt, dóự bở ọ xy hoaù,
thoaùt caùc bon.
*Khi bióỳn daỷng noùng caùc taỷp chỏỳt (ọxyt nitrit, sunphit ) bở beỷp, nhoớ mởn vaỡ

keùodaỡi theo phổồng bióỳn daỷng taỷo thaỡnh tọứ chổùc thồù. Yóu cỏửu cuớa thồù laỡ phaới phỏn bọỳ õóửu
theo chu vi chi tióỳt bióỳn daỷng.


























68