Giáo trình vật liệu kỹ thuật xây dựng part 9 ppt

cạc hảt cạt, si, âạ dàm s xục tiãún tảo máưm k sinh cho quạ trçnh kãút tinh ca cạc håüp cháút
hydrat ca ximàng.
Cäút liãûu ca bã täng thỉåìng sỉí dủng l : cạt, si, âạ väi, âạ granit (khäúi lỉåüng
riãng cåỵ 2-3 g/cm
3
). Âãø chãú tảo bã täng nhẻ cäút liãûu phi l loải xäúp, khäúi lỉåüng riãng nh
(khong 1g/cm
3
) nhỉ : xè l cao, âạ xäúp thiãn nhiãn hay dng phủ gia tảo ra bt khê trong
quạ trçnh âọng ràõn. Cå tênh ca bã täng tỉång tỉû nhỉ cẹramic l cọ âäü bãưn nẹn cao, âäü bãưn
kẹo tháúp. Giåïi hản bãưn nẹn ca bã täng thüc vo t lãû häùn håüp, bo dỉåỵng dao âäüng tỉì 5
- 60MPa, cn giåïi hản bãưn kẹo chè bàòng tỉì 1/8 - 1/10 bãưn nẹn.
8.6.3.Bã täng cäút thẹp :
Ta bäú trê thãm cäút thẹp theo quy lût nháút âënh (thanh, dáy, lỉåïi ) trong bã täng
tỉåi s tảo ra bã täng cäút thẹp. Cäút thẹp trong khäúi bã täng lm cho kãút cáúu chëu kẹo , nẹn
v ún täút hån. Nãúu cọ hiãûn tỉåüng nỉït trong bã täng thç sỉû phạt triãøn ca vãút nỉït cng bë cäút
ngàn cn. Såí dé thẹp âỉåüc dng lm cäút trong bã täng vç ngoi âäü bãư
n kẹo cao, âäü do låïn,
thẹp cọ hãû säú nåí nhiãût gáưn giäúng be täng, àn mn cháûm trong mäi trỉåìng bã täng v dênh
kãút tỉång âäúi chàõc våïi bã täng. Nãúu bãư màût thẹp cọ gán (thẹp ràòn) s l tàng diãûn têch tiãúp
xục v cọ kh nàng khoạ hm.
Âãø tàng kh nàng chëu nẹn cho bã täng ta tảo ỉïng sút nẹn dỉ dc theo chiãưu cäút
thẹp chëu lỉûc chênh v gi l bã täng ỉïng sút trỉåïc (bã täng ỉïng lỉûc trỉåïc). Phỉång phạp
ny dỉûa vo âàûc âiãøm ca váût liãûu gin l chëu nẹn täút hån chëu kẹo v do váûy khi lm viãûc
ỉïng sút kẹo tạc dủng vỉåüt quạ ỉïng sút nẹn dỉ thç khäúi bã täng måïi bë phạ hu. Cọ hai
cạ
ch tảo bã täng ỉïng sút trỉåïc :
1-Dáy thẹp cọ âäü bãưn cao âỉåüc âàût vo khn räùng, âỉåüc kẹo våïi lỉûc kẹo låïn v giỉỵ
càng. Sau khi âäø bã täng vo khn v âäng cỉïng måïi b lỉûc kẹo ra. Lục ny do biãún dảng
ân häưi bë máút âi dáy thẹp bë co lải gáy cho cáúu kiãûn bã täng ỉïng sút nẹn do ỉïng sút âỉåüc
truưn ti tåïi bã täng thäng liãn kãút bã täng dáy thẹp.

2-Dáy thẹp âỉåüc lưn qua cạc äúng bàòng kim loải hay cao su â cọ sàơn trong bã täng
â âäng cỉïng v âỉåüc kẹo càng âàût vo hai màût âäúi diãûn ca cáúu kiãûn, lm cho cáúu kiãûn åí
trảng thại nẹn. Sau âọ âäø vỉỵa bã täng vo cạc läù bao kên dáy thẹp. Khi bã täng â âäng
cỉïng v b
o dỉåỵng täút måïi thạo kêch ra.
Bãt täng ỉïng sút trỉåïc âỉåüc dng trong cạc cáúu kiãûn cáưu v âỉåìng cao täúc.




137






CHặNG 9 : VT LIU KYẻ THUT IN

9.1.TấNH CHT IN CUA VT LIU :
Tờnh chỏỳt vỏỷt lyù cuớa vỏỷt lióỷu gọửm coù : tờnh chỏỳt õióỷn, tờnh chỏỳt nhióỷt vaỡ tờnh chỏỳt tổỡ.
Trong phaỷm vi chổồng trỗnh ta nghión cổùu tờnh chỏỳt õióỷn vaỡ tờnh chỏỳt tổỡ laỡ caùc tờnh chỏỳt
quan troỹng nhỏỳt cuớa vỏỷt lióỷu cuớa vỏỷt lióỷu õióỷn.
9.1.1.ọỹ dỏựn õióỷn :
Tờnh chỏỳt õióỷn quan troỹng nhỏỳt cuớa vỏỷt lióỷu rừn laỡ khaớ nng dỏựn õióỷn cuớa noù. Dổỷa
vaỡo sồ õọử õo õọỹ dỏựn õióỷn cuớa vỏỷt lióỷu, theo õởnh luỏỷt m ta coù :
U = I.R (9.1)
Trong cọng thổùc (9.1) thỗ R laỡ õióỷn trồớ cuớa mỏựu vỏỷt lióỷu õo õọỹ dỏựn õióỷn. Giaù trở cuớa
R phuỷ thuọỹc vaỡo hỗnh daỷng mỏựu õo maỡ hỏửu nhổ khọng phuỷ
thuọỹc vaỡo cổồỡng õọỹ doỡng õióỷn.

ióỷn trồớ suỏỳt khọng phuỷ thuọỹc vaỡo hỗnh hoỹc cuớa mỏựu õo nhổng phuỷ thuọỹc vaỡo baớn chỏỳt
vỏỷt lióỷu, noù lión hóỷ vồùi õióỷn trồớ R theo cọng thổùc :
=
l
RS
=
l
I
US
(9.2)
Trong õoù :l - khoaớng caùch giổợa hai õióứm õo õióỷn aùp
S - tióỳt dióỷn vuọng goùc vồùi hổồùng doỡng õióỷn
ọỹ dỏựn õióỷn laỡ nghởch õaớo cuớa õióỷn trồớ suỏỳt =

1
bióứu thở khaớ nng dỏựn õióỷn
cuớa vỏỷt lióỷu, õồn vở õo (.m)
-1
. Tổỡ phổồng trỗnh (9.1) õởnh luỏỷt m coù thóứ bióứu dióựn dổồùi
daỷng vi phỏn :
ỷt õọỹ doỡng õióỷn, laỡ doỡng õióỷn õi qua mọỹt õồn vở dióỷn tờch mỏựu vaỡ
ổồỡng õọ ỷn trổ ng :
J = .E (9.3)
Trong õoù J = I/S goỹi laỡ mỏ
c ỹ õió ồỡ
E =
U
l
(9.4)
Caùc vỏỷt lióỷu rừn coù õọỹ dỏựn õióỷn traới rọỹng trón hai baớy cồợ sọỳ. Cn cổù vaỡo khaớ nng

dỏựn õióỷn vỏỷt rừn õổồỹc chia ra ba loaỷi : dỏựn õióỷn, baùn dỏựn õióỷn vaỡ õióỷn mọi (caùch õióỷn). Kim
loaỷi laỡ vỏỷt lióỷu dỏựn õióỷn tọỳt, õọỹ dỏựn õióỷn khoaớng 10
7
(.m)
-1
. Chỏỳt õióỷn mọi coù õọỹ dỏựn õióỷn
õióỷn trổồỡng vaỡ caùc haỷt mang õióỷn ỏm thỗ theo chióửu ngổồỹc laỷi. Trong õa sọỳ caùc vỏỷt rừn doỡng
tổỡ 10
-10
õóỳn 10
-20
(.m)
-1
. Chỏỳt baùn dỏựn coù õọỹ dỏựn õióỷn tổỡ 10
-6
õóỳn 10
4
(.m)
-1
Doỡng õióỷn õổồỹc taỷo thaỡnh do chuyóứn õọỹng cuớa caùc haỷt mang õióỷn tờch dổồùi taùc
duỷng cuớa õióỷn trổồỡng ngoaỡi. Caùc haỷt mang õióỷn tờch dổồng chuyóứn õọỹng theo hổồùng cuớa

138
âiãûn âỉåüc tảo båíi cạc âiãûn tỉí tỉû do. Trong váût liãûu ion sỉû chuøn dåìi thưn tụy ca cạc ion
cng cọ thãø tảo ra dng âiãûn.
9.1.2.Cáúu trục vng nàng lỉåüng trong váût ràõn :
Trong cạc cháút dáùn âiãûn, bạn dáùn v mäüt säú loải âiãûn mäi chè täưn tải sỉû dáùn âiãûn
bàòng âiãûn tỉí v âäü dáùn âiãûn ny phủ thüc ráút låïn vo säú lỉåüng âiãûn tỉí cọ kh nàng tham
gia dáùn âiãûn. Trong mäüt loải váût liãûu củ thãø, säú âiãûn tỉí cọ kh nàng dáùn âiãûn liãn quan âãún
sỉû sàõp xãúp cạc trảng thại âiãûn tỉí (cạc mỉïc nàng lỉåü

ng âiãûn tỉí) v cạch thỉïc chiãúm chäù ca
âiãûn tỉí trong trảng thại âọ.
Trong riãng mäùi ngun tỉí täưn tải cạc mỉïc nàng lỉåüng giạn âoản. Cạc âiãûn tỉí sàõp
xãúp thnh cạc táưng (våïi säú lỉåüng tỉí chênh n = 1, 2, 3 ) v cạc låïp âỉåüc chè båïi cạc chỉỵ s, p,
d v f (ỉïng våïi cạc säú lỉåüng tỉí qu âảo l = 0, 1, 2, 3 ). Trong mäùi låïp lải cọ tỉång ỉïng 2l
+ 1 = 1, 3, 5 v 7 qu âảo khạc nhau. Trong cạc ngun tỉí, âiãûn tỉí chiãúm lénh cạc trảng
thại cọ nàng lỉåüng tháúp nháút theo ngun l loải trỉì Pauli. Cáúu hçnh âiãûn tỉí ca mäüt
ngun tỉí biãøu thë sỉû sàõp xãúp âiãûn tỉí vo cạc trảng thại cho phẹp.
Trong váû
t ràõn cạc ngun tỉí sàõp xãúp mäüt cạch tráût tỉû trong mảng tinh thãø. ÅÍ
khong tỉång âäúi xa mäùi ngun tỉí l âäüc láûp våïi cạc ngun tỉí khạc v cọ cạc mỉïc nàng
lỉåüng trong ngun tỉí v cáúu hçnh âiãûn tỉí giäúng nhỉ ngun tỉí âỉïng cä láûp. Khi cạc
ngun tỉí cng xêch lải gáưn nhau thç cạc âiãûn tỉí cng bë kêch thêch båïi cạc âiãûn tỉí v cạc
hảt nhán ca cạc ngun tỉí lán cáûn. nh hỉåíng ny lm cho mäùi mäüt trảng thại âiãûn tỉí
trong ngun tỉí riãng biãût bë phán tạch thnh mäüt loảt cạc trảng thại âiãûn tỉí nàòm sạt nhau,
hçnh thnh nãn mäüt
vng nàng lỉåüng âiãûn tỉí. Trong mäùi vng, cạc mỉïc nàng lỉåüng váùn l
giạn âoản, tuy nhiãn khong cạch cạc mỉïc kãư nhau l hãút sỉïc nh. ÅÍ khong cạch ngun
tỉí cán bàòng, sỉû tảo thnh vng nàng lỉåüng cọ thãø xy ra våïi cạc låïp âiãûn tỉí åí gáưn hảt nhán
nháút. Giỉỵa cạc vng kãư nhau cọ thãø täưn tải cạc
khe nàng lỉåüng, thäng thỉåìng cạc âiãûn tỉí
khäng âỉåüc phẹp chiãúm lénh nhỉỵng mỉïc nàng lỉåüng nàòm trong nhỉỵng khe ny.
Cạc tênh cháút âiãûn ca váût ràõn phủ thüc vo cáúu trục vng nàng lỉåüng âiãûn tỉí ca
nọ. Vng chỉïa cạc âiãûn tỉí cọ nàng lỉåüng cao nháút (âiãûn tỉí họa trë) gi l vng họa trë.
Vng cọ nàng lỉåüng cao hån kãư trãn âọ, m trong âa säú cạc trỉåìng håüp vãư cå bn l bë b
träúng gi
l vng dáùn. ÅÍ trảng thại vng họa trë chè måïi bë láúp âáưy mäüt pháưn (cáúu trục vng
âiãøn hçnh ca kim loải) nàng lỉåüng ỉïng våïi mỉïc cao nháút bë chiãúm chäù åí 0

K gi l nàng

lỉåüng Fẹcmi E
f
.
9.1.3.Tênh dáùn âiãûn ca kim loải :
Chè nhỉỵng âiãûn tỉí no cọ nàng lỉåüng låïn hån mỉïc Fecmi thç måïi chëu tạc dủng v
âỉåüc gia täúc khi cọ màût âiãûn trỉåìng. Cạc âiãûn tỉí ny tham gia vo quạ trçnh dáùn âiãûn v gi
l
cạc âiãûn tỉí tỉû do Âáy l úu täú quút âënh tênh dáùn âiãûn cao cho kim loải.
Âãø cho âiãûn tỉí tråí thnh âiãûn tỉí tỉû do, cáưn phi kêch thêch nọ lãn mäüt trảng thại
nàng lỉåüng cho phẹp v cn träúng åí trãn mỉïc E
f
. Våïi âa säú kim loải â cọ sàơn cạc mỉïc
nàng lỉåüng träúng nàòm sạt kãư ngay mỉïc bë chiãúm cao nháút tải E
f
. Vç váûy chè cáưn mäüt nàng
lỉåüng ráút nh âãø âỉa âiãûn tỉí lãn cạc trảng thại träúng nàòm kãư E
f
. Nhçn chung nàng lỉåüng do
mäüt âiãûn trỉåìng cung cáúp â âãø kêch thêch âỉåüc mäüt säú låïn cạc âiãûn tỉí lãn trảng thại dáùn
âiãûn ny.

139
Trong liãn kãút kim loải, táút c cạc âiãûn tỉí họa trë âãưu cọ thãø chuøn âäüng tỉû do, tảo
thnh khê âiãûn tỉí bao quanh cạc ion dỉång. Màût d cạc âiãûn tỉí ny khäng bë chi phäúi båíi
mäüt ngun tỉí riãng r no, nhỉng chụng váùn phi nhåì mäüt kêch thêch nháút âënh måïi tråí
thnh âiãûn tỉí dáùn thỉûc sỉû tỉû do. Lục ny chè cáưn mäüt bäü pháûn bë kêch thêch s tảo ra mäüt säú
låïn âiãûn tỉí tỉû do v kãút qu l tảo ra tênh dáùn âiãûn cao.
Âäü dáùn âiãûn ca kim loải âỉåüc biãøu thë båíi cäng thỉïc sau :
σ = n ⏐e⏐µ
e

(9.5)
Trong âọ : -σ l âäü dáùn âiãûn
-µ
e
l âäü linh âäüng âiãûn tỉí (m
2
/V.s)
-⏐e⏐l giạ tri tuût âäúi ca âiãûn têch mäüt âiãû tỉí (1,6.10
-19
C)
- n l säú âiãûn tỉí tỉû do (e dáùn) trong mäüt âån vë thãø têch.
Váûy âäü dáùn âiãûn t lãû thûn våïi säú âiãûn tỉí tỉû do v âäü linh âäüng âiãûn tỉí.
9.1.4.Âiãûn tråí ca kim loải :
1.Khại niãûm :
Âa säú cạc kim loải âãưu âáùn âiãûn ráút täút. Såí dé cạc kim loải cọ âäü dáùn âiãûn cao l vç
chụng cọ mäüt säú låïn âiãûn tỉí tỉû do â âỉåüc kêch thêch lãn cạc trảng thại träúng nàòm trãn mỉïc
Fecmi, do váûy n trong biãøu thỉïc (9.5) cọ giạ trë låïn.
Âãø xem xẹt màût âiãûn tråí ca kim loải ta âỉa ra khại niãûm âiãûn tråí sút l nghëch
âo ca âäü dáùn âiãûn. Cạc khuút táû
t mảng tinh thãø l nhỉỵng tám tạn xả âäúi våïi âiãûn tỉí dáùn
trong kim loải. Do váûy säú khuút táût tàng lãn s náng cao âiãûn tråí sút do âọ lm gim âäü
dáùn âiãûn. Säú lỉåüng khuút táût ny phủ thüc vo nhiãût âäü, thnh pháưn họa hc v täú âäü kãút
tinh ca kim loải. Âiãûn tråí sút ton pháưn ca kim loải nhỉ sau :
ρ
ton phán
= ρ
t
+ ρ
i
+ ρ

d
(9.6)
Trong âọ : -ρ
t
l âiãûn tråí sút riãng ca nhiãût
-ρ
i
l âiãûn tråí sút riãng ca tảp cháút
-
ρ
d
l âiãûn tråí sút riãng ca biãún dảng ân häưi.
Phỉång trçnh (9.6) cn âỉåüc gi l quy tàõc Mathiessen.
2.Cạc úu täú nh hỉåíng :
a-nh håíng ca nhiãût âäü :
Tỉì khong 200
o
C tråí lãn âiãûn tråí sút ca cạc kim loải ngun cháút âãưu tàng tuún
tênh theo nhiãût âäü. Mäúi quan hãû âọ âỉåüc biãøu diãùn nhỉ sau :
ρ
t
= ρ
0
+ aT (9.7)
Trong âọ ρ
0
v a l cạc hàòng säú phủ thüc vo tỉìng kim loải.
Khi nhiãût âäü tàng thç âiãûn tråí sút tàng theo l do cạc dao âäüng nhiãût v cạc khuút táût khạc
trong mảng tàng lãn, chụng l cạc tám tạn xả âiãûn tỉí, do váûy lm gim âäü dáùn âiãûn.
b-nh hỉåíng ca tảp cháút :

Khi pha thãm mäüt tảp cháút âån tảo thnh dung dëch ràõn ta cọ mäúi quan hãû giỉỵa
âiãûn tråí sút tảp cháút liãn quan âãún näưng âäü (theo %) tảp cháút nhỉ sau :
ρ
i
= AC
i
(1-C
i
) (9.8)
Våïi A l hàòng säú khäng phủ thüc vo thnh pháưn nhỉng phủ thüc vo c tảp
cháút v kim loải nãưn.

140
Nọi chung khi cọ thãm tảp cháút thç âiãûn tråí sút ca kim loải tàng lãn. Lỉåüng tảp
cháút cng nhiãưu thç sỉû tàng lãn ca âiãûn tråí sút cng låïn. Våïi håüp kim cọ hai pha thç âiãûn
tråí sút âỉåüc tênh gáưn âụng nhỉ sau :
ρ
i
= ρ
α
V
α
+ ρ
β
V
β
(9.9)
Trong âọ V
α

, V
β
v ρ
α
,, ρ
β
l pháưn tràm thãø têch v âiãûn tråí sút riãn pháưn ca cạc
pha tỉång ỉïng.
c-nh hỉåíng ca biãún dảng ân häưi :
Khi biãún dảng ân häưi lm tàng âiãûn tråí sút l do lm tàng säú lỉåüng cạc tạn xả
âiãûn tỉí trong kim loải. Lỉåüng biãún dảng cng låïn, âiãûn tråí sút cng tàng cao.
9.2.TÊNH CHÁÚT TỈÌ CA VÁÛT LIÃÛU :
9.2.1.Cạc khại niãûm cå bn :
1-Lỉåỵng cỉûc tỉì :
Lỉûc tỉì l do cạc hảt mang âiãûn têch chuøn âäüng gáy ra. Âãø chè hỉåïng ca lỉûc tỉì
tải cạc vë trê xung quanh ngưn ca tỉì trỉåìng ta v cạc âỉåìng sỉïc tỉì. Âỉåìng sỉïc tỉì cho ta
hçnh nh củ thãø vãư sỉû
phán bäú ca tỉì trỉåìng (5.37Lã). Lỉåỵng cỉûc tỉì täưn tải trong cạc váût
liãûu tỉì. Lỉåỵng cỉûc tỉì cọ thãø xem l mäüt thanh nam chám nh gäưm hai âáưu cỉûc Bàõc (N) v
cỉûc Nam (S). Âãø âån gin ta biãøu diãùn lỉåỵng cỉûc tỉì bàòng mäüt mi tãn ↑. Lỉåỵng cỉûc tỉì chëu
tạc âäüng ca tỉì trỉåìng, lỉûc ca tỉì trỉåìng lm xoay cạc lỉåỵng cỉûc tỉì hỉåïng theo trỉåìng.
2-Cạc vẹc tå tỉì trỉåìng :
Tỉì trỉåìng ngoi thỉåìng âỉåüc biãøu diãùn bàòng H (Henri) v gi l cỉåìng âäü tỉì
trỉåìng. Trong mäüt äúng dáy hçnh trủ cọ N vng dáy våïi chiãưu di l khi cọ dng âiãûn cỉåìng
âäü I âỉåüc tênh nhỉ sau :
H =
NI
A-vng/mẹt hay A/m (9.10)
l
Cm ỉïng tỉì hay máût âäü tỉì thäng B ( âån vë âo l Tesla - Weber trãn mẹt vng

Wb/m

ạc âënh theo så
ỉì trỉåìn ût âäü tỉì thäng nhỉ sau :
2
) biãøu thë tỉì trỉåìng bãn trong cháút chëu tạc dủng ca trỉåìng H. B v H âãưu l nhỉỵng
vec tå âàûc trỉng cho âäü låïn v chiãưu trong khäng gian tỉì trỉåìng. B âỉåüc x
âäư (5.38Lã). Quan hãû giỉỵa cỉåìng âäü t g v má

B
uv
=
H
µ
uuv
(9.11)

µ
- l âäü tỉì tháøm, âån vë âo Wb/A.m hay H/m
Trong chán khäng ta cọ :
o
B
uuv
=
o
µ
H
uur
(9.12)
Trong ï : -

o
âo
µ
l âäü tỉì tháøm trong chán khäng - 4
π
.10
-7
(1,257.10
-7
)H/m
áút tỉì ca váût ràõn cọ thãø sỉí dủng nhiãưu thäng säú nhỉ : âäü tỉì tháøm tỉång âäúi,
vẹc tå tỉ
åìng H biãøu
ü tỉì th tr váût liã ì tháøm trong chán khäng
(k hiãûu
- B
o
l máût âäü tỉì thäng trong chán khäng.
Âãø mä t tênh ch
ì hoạ
Âäü tỉì tháøm tỉång âäúi : l säú âo mỉïc âäü tỉì hoạ ca váût liãûu khi cọ tỉì trỉ
diãùn bàòng t säú giỉỵa âä áøm ong ûu v âäü tỉ
τ
µ
)
τ
µ
=
o
µ

(9.13)
µ
Vẹc tå tỉì hoạ (tỉì âäü)
M
uur
: c ạc âënha váût ràõn âỉåüc x theo cäng thỉïc :

B
ur
=
o
µ
H
uur
M
uur
(9.14) +
o
µ

141
Âäü låïn ca
M
uur
t lãû theo trỉ ìo l : åìng âàût va

M
uur
=
m

χ
H
uur
(9.15)
Trong ọ â
m
χ
g l âä ì h säú tỉì hi ü tỉ ọa (hãû oạ) v cọ mäúi quan hãû våïi âäü tỉì tháøm
tỉång âäúi :
m
χ
= - 1 (9.16)
τ
µ
9.2.2.Nghëch tỉì v thûn tỉì :
1-Nghëch tỉì : L mäüt dảng ráút úu ca tỉì tênh, khäng vénh cỉíu v chè täưn tải khi cọ mäüt
trỉåìng ngoi tạc dủng. Trỉåìng cm ỉïng sinh ra do cọ sỉû thay âäøi chuøn âäüng qu âảỏ ca
âiãûn tỉí båíi trỉåìng ngoi.
Mä men tỉì cm ỉïng cọ trë säú ráút nh v hỉåïng ngỉåüc chiãưu våïi tỉì trỉåìng ngoi.
Do âọ âäü tỉì tháøm tỉång âäúi
τ
µ
nh hån mäüt (khäng nhiãưu làõm) v âäü tỉì hoạ l ám, nghéa l
cỉåìng âäü ca trỉåìng B åí trong váût ràõn nghëc tỉì s nh hån åí trong chán khäng. Âäü tỉì hoạ
thãø têch
m
χ
ca váût ràõn nghëch tỉì vo khong -10
-5
. Khi âàût vo giỉỵa hai cỉûc ca mäüt nam

chám âiãûn mảnh, cạc váût liãûu nghëch tỉì s bë hụt vãư phêa nhỉỵng khu vỉûc tỉì trỉåìng úu
(5.40a Lã).
Tênh nghëch tỉì cọ åí táút c cạc váût liãûu, nhỉng do nọ ráút úu nãn chè cọ thãø quan sạt
âỉåüc khi khäng cọ cạc dảng tỉì tênh khạc nãn êt cọ nghéa trong thỉûc tãú.
2-Thûn tỉì : Trong nhiãưu váût liãûu, mäùi ngun tỉí cọ mäüt mä men lỉåỵng cỉûc vénh cỉíu do
kãút qu triãût tiãu láùn nhau khäng hon ton ca cạc mä men tỉì spin v cạc mä men tỉì qu
âảo. Khi khäng cọ tỉì trỉåìng ngoi cạc mä men tỉì ngun tỉí ny âënh hỉåïng häùn loản, do
váûy váût liãûu s khäng cọ vẹc tå tỉì hoạ v mä riãng. Khi cọ tỉì
trỉåìng ngoi cạc lỉåỵng cỉûc
ngun tỉí ny quay tỉû do v tênh thûn tỉì âỉåüc thãø hiãûn khi sỉû quay ny tảo ra mäüt âënh
hỉåïng ỉu tiãn no âọ (5.40b Lã). Kãút qu l lm tàng tỉì trỉåìng ngoi, gáy ra âäü tỉì tháøm
tỉång âäúi
τ
µ
låïn hån mäüt v do váûy âäü tỉì hoạ tỉång âäúi nh nhỉng dỉång.
háút nghëch tỉì v thûn tỉì âã Cạc c ưu âỉåüc coi l váût liãûu khäng tỉì tênh, båíi vç chụng
ì trỉåìng v vẹc tå tỉì
chè bë tỉì hoạ khi cọ mäüt tỉì trỉåìng ngoi.
9.2.3.Sàõt tỉì :
Mäüt säú kim loải cọ mä men tỉì vénh cỉíu ngay c khi khäng cọ tỉì trỉåìng ngoi v
cọ mäüt tỉì âäü ráút låïn, hiãûn tỉåüng ny gi l sàõt tỉì . Hiãûn tỉåüng sàõt tỉì gàûp trong cạc kim loải
chuøn tiãúp : sàõt, cä ban, ni ken v mäüt säú thüc nhọm âáút hiãúm nhỉ gadoli (Gd). Hãû säú tỉì
a
6
hoạ ca váût liãûu sàt tỉì cọ thãø â ût 10
, lm cho H << M (cỉåìng âäü tỉ
oạ) v bh iãøu thỉïc (9.14) cọ thãø viãút :
B =
o
µ

M (9.17)
Mo men tỉì vénh cỉíu trong cạc váût liãûu sàõt tỉì do spin âiãûn tỉí sinh ra, âọ l cạc spin
âiãûn tỉí khäng triãût tiãu láùn nhau. Sỉû âọng gọp ca mä men tỉì qu âảo nh hån so våïi mä
men spin. Màût khạc trong váût liãûu sàõt tỉì , tỉång tạc ghẹp lm cho cạc mä men tỉì spin ca
cạc ngun tỉí lán cáûn âënh hỉåïng song song våïi nhau ngay c khi khäng cọ tỉì trỉåìng
liãûu sàõt tỉì biãøu thë tỉì âäü âỉåüc tảo ra
àõn â âỉåüc âënh hỉåïng theo tỉì trỉåìng ngoi. Khi âọ máût
âäü tỉì thäng âảt bo ho B
o
(âån vë âo magneton Bohr)
ngoi. Sỉû âinh hỉåïng spin song song våïi nhau giåïi hản trong cạc miãưn thãø têch tỉång âäúi
låïn âỉåüc gi l miãưn tỉì hoạ tỉû nhiãn.
Tỉì âäü cỉûc âải (tỉì âäü bo ho) M
s
ca mäüt váût
khi táút cạc lỉåỵng cỉûc tỉì trong váût r

142
9.3.THẸP K THÛT ÂIÃÛN :
ng v cọ nhiãưu tãn gi khạc nhau nhỉ Fe, tän silic. Nhỉng phäø
9.3.1.Khại niãûm :
Thẹp k thût âiãûn (l loải váût liãûu tỉì mãưm, cọ âỉåìng cong tỉì trãù gáưy) âỉåüc sỉí
dủng ráút räüng ri trong cạc âäüng cå âiãûn, mạy phạt âiãûn, biãún thãú thäng dủng. Chụng âỉåüc
cung cáúp dỉåïi dảng lạ m
biãún hån c l tän silic.
Váût liãûu tỉì mãưm l loải cọ âäü tỉì tháøm
µ
cao, lỉûc khỉí tỉì H
c
nh v täøn tháút nh khi

tỉì hoạ lải. Váût liãûu thäng dủng nháút l sàõt våïi âäü sảch cao. Nhỉng sàõt sảch chè lm viãûc
trong âiãưu kiãûn dng tỉì khäng âäøi (dng mäüt chiãưu). Do âọ trong thỉûc tãú sỉí dủng thẹp k
xoay chiãưu våïi táưn säú 50 - 60Hz.
mảnh täøn tháút do dng âiãûn xoạy, náng cao âäü tỉì tháøm v
u lỉûc khỉí tỉì
.
.3.3.Tä
ût âiãûn cọ texture
ỉåïng âãø gim täúi âa täøn tháút náng cao hiãûu qu kinh tãú.
- 1200
o
C. Sau khi càõt , dáûp v ún tảo hçnh phi
hỉång dãù tỉì họa nháút ca sàõt cng nhỉ dung dëch ràõn sàõt
tháút âiãûn tỉì nh.
ënh k hiãûu cho thẹp k
ghiãn cỉïu tiãu chøn ca Nga, M v Nháût.
ẹp k thût âiãûn ca Nga âỉåüc quy âënh theo tiãu chøn ГOCT 21427-75 gäưm
pháøm våïi nghéa :
hai chè thnh pháưn ca silic, chn trong sạu säú : 0, 1, 2, 3, 4 v 5 våïi
thût âiãûn sỉí dủng trong dng
9.3.2.Thnh pháưn hoạ hc :
Thẹp k thût âiãûn chỉïa ráút êt cạc bon (0,005 - 0,5%) v chỉïa nhiãưu silic (0,8 -
4,8%) do âọ cọ thãø xem l håüp kim sàõt - silic. Silic chè tảo våïi sàõt dung dëch ràõn lm tàng
mảnh âiãûn tråí nãn lm gim
gim khäng nhiãư
9 ø chỉïc :
Gäưm cọ cạc hảt silic to âãø ci thiãûn täúi âa âäü tỉì tháøm. Tuy nhiãn do quạ nhiãưu silic
lải lm tàng mảnh tênh dn. Ngy nay sỉí dủng phäø biãún loải thẹp k th
hay hảt cọ âënh h
9.3.4.Chãú tảo :

Thẹp k thût âiãûn âỉåüc cạn thnh lạ mng < 0,5 mm âãø lm gim täøn tháút tỉì. Sau
khi cạn xong âỉåüc kãút tinh lải âãø lm hảt to v chạy båït cạc bon. Thỉåìng âỉåüc trong
mäi trỉnỉìg hydrä hay chán khäng åí 1100
åí 750 - 900
o
C âãø tàng cạc tênh cháút tỉì.
Âãø tàng hån nỉỵa cạc âàûc tênh tỉì mãưm thẹp k thût âiãûn âỉåüc cạn ngüi våïi lỉåüng
ẹp låïn (≈ 90%) âãø cạc màût v phỉång trong mảng tinh thãø ca hảt pherit âënh hỉåïng lải
song song våïi nhau v váût liãûu tråí nãn dë hỉåïng. Khi âọ cạc màût (110) ca cạc hảt tråí nãn
song song våïi phỉång cạn, cn phỉång [100] (cảnh ca khäúi cå såí) song song våïi phỉång
cạn tảo nãn texture cảnh. Âáy l p
- silic nãn cọ täøn
9.3.5.K hiãûu :
Tiãu chøn váût liãûu kim loải ca Viãût Nam chỉa quy â
thût âiãûn. Do âọ ta n
1-Tiãu chøn Nga :
a-Th
bäún chỉỵ säú :
-Säú thỉï
nháút âỉåüc chn trong ba säú 1, 3, 3 âãø chè loải sn
*1-Thẹp lạ mng cạn nọng cọ tênh âàóng hỉåïng
*2-Thẹp lạ mng cạn ngüi cọ tênh âàóng hỉåïng
*3-Thẹp lạ mng cạn ngüi cọ tênh dë hỉåïng (texture)
-Säú thỉï
nghéa nhỉ sau :

143
*0-Chè lỉåüng silic < 0,40%
*1-Chè lỉåüng silic tỉì 0,40-0,80^
*2-Chè lỉåüng silic tỉì 0,80-1,80%

*3-Chè lỉåüng silic tỉì 1,80-2,80%
*4-Chè lỉång silic tỉì 2,80-3,80%
*5-Chè lỉåüng silic tỉì 3,80-4,80%
-Säú thỉï ba chè cạc âàûc tênh âënh mỉïc ch úu, củ thãø nhỉ sau :
*0-Chè täøn tháút riãng khi cm ỉïng tỉì 1,7T (tesla) v táưn säú 50Hz
*1-Chè täøn tháút riãng khê cm ỉïng tỉì 1,5T v táưn säú 50Hz
*2-Chè täøn tháút riãng khi cm ỉïng tỉì 1,0T v táưn säú 400Hz
trong tỉì trỉåìng trung bçnh.
.
, 2412
3411, 3412, 3413, 3415, 3416
iãu chøn
heo âån vë 0,01 mm â nhán 100
hỉåìng)
ì (W/kg)
v 1,7T cho loải G,P.
*CS-2 ì loải cọ mng ph cạch âiãûn l cháút hỉỵu cå
ISC25
*6-Chè täøn tháút riãng khi cm ỉïng tỉì trong tỉì trỉåìng úu
*7-Chè täøn tháút riãng khi cm ỉïng tỉì
-Säú thỉï tỉ l säú chè thỉï tỉû ca tỉìng loải thẹp
b-Cạc mạc thẹp âỉåüc quy chøn gäưm cọ :
-Nhọm thẹp lạ mng cạn nọng âàóng hỉåï
ng : 1211, 1212, 1213
1311, 1312, 1313
1411, 1412, 1413
1511, 1512, 1513
-Nhọm thẹp lạ mng cạn ngüi âàóng hỉåïng : 2011, 2012, 2013
2111, 2112
2211, 2212

2311, 2312
2411
-Nhọm thẹp lạ mng cạn ngüi cọ tênh dë hỉåïng :
3404, 3405, 3406

2-Tiãu chøn Nháût :
a-K hiãûu thẹp k thût âiãûn ca Nháût âỉåüc quy âënh trong hai t
JISCC2552 - 86 v JISC2553 - 86, sỉí dủng táûp håüp chỉỵ v säú theo quy lût sau :
-Hai säú âáưu chè chiãưu dy ca lạ mng t
-Chỉỵ l biãøu thë loải thẹp våïi nghéa :
*A-Loải âàóng hỉåïng (khäng cọ texture)
*G-Loải dë hỉåïng thỉåìng (hảt âënh hỉåïng, textur åí mỉïc bçnh t
*P-Loải dë hỉåïng cáo (hảt âënh hỉåïng, cọ texture åí mỉïc cao)
-Ba (hay bäún) säú cúi cng chè giạ trë â nhán våïi 100 ca täøn tháút âiãûn tỉ
åí táưn säú
50Hz v máût âäü tỉì thäng cỉûc âải l 1,5T cho loẵi A
-Nãúu sau k hiãûu cọ thãm âi, nghi nhỉ sau :
*CS-1 : l loải cọ mng ph cạch âiãûn l cháút vä cå
: la
b-Cạc mạc thẹp :
-
J 52 -86 : Quy âënh cho loải âàóng hỉåïng gäưm cọ :
*35A230, 35A250, 35A270, 35A300, 35A360, 35A440

144
*50A270, 50A290, 50A310, 50A350,50A400, 50A470, 50A600,
50A700, 50A800, 50A900, 50A1000, 50A1300.
*65A800, 65A1000, 65A1300, 65A1600.
Nóỳu sau kyù hióỷu coù thóm õuọi, yù nghiaợ nhổ sau :
*CS-1 : laỡ loaỷi coù maỡng phuớ caùch õióỷn laỡ chỏỳt vọ cồ

*CS-2 : laỡ loaỷi coù maỡng phuớ caùch õióỷn laỡ chỏỳt hổợu cồ
-
JISC2553 - 86 : Quy õởnh cho loaỷi dở hổồùng gọửm coù :
*27P100, 27P110, 27G120, 27G130, 27G140.
*30P110, 30P120, 30G130, 30G140, 30G150
*35P125, 35P135, 35G145, 35G155, 35G165.
Nóỳu sau kyù hióỷu coù thóm õuọi CS-1 laỡ loaỷi coù maỡng phuớ caùch õióỷn laỡ chỏỳt vọ cồ
3-Tióu chuỏứn Myợ :
Theùp kyợ thuỏỷt õióỷn cuớa Myợ coù nhióửu tióu chuỏứn kyù hióỷu, ồớ õỏy ta nghión cổùu tióu
chuỏứn phọứ bióỳn nhỏỳt ASTM (Americaan Society for Testing and Materiels). Tióu chuỏứn
ASTM A664-87 kyù hióỷu theùp laù moớng kyợ thuỏỷt õióỷn bũng tỏỷp hồỹp sọỳ vaỡ chổợ xx*xxx trong
õoù * laỡ caùc chổợ C, D, F, S, G, H, P chố õỷc tờnh cuớa loaỷi vỏỷt lióỷu naỡy vồùi yù nghộa nhổ sau :
-C : theùp õổồỹc gia cọng hoaỡn thióỷn vồùi giaù trở tọứn thỏỳt õióỷn tổỡ cuớa loợi õổồỹc xaùc õởnh
ồớ 1,5T vaỡ 60Hz ồớ mỏựu gheùp gọửm mọỹt nổớa sọỳ maớnh õổồỹc cừt doỹc theo phổồng caù
n, mọỹt nổớa
sọỳ maớnh õổồỹc cừt ngang phổồng caùn (mỏựu Epstein 50/50) ồớ daỷng cừt.
-D : tổồng tổỷ nhổ C, chố khaùc laỡ theùp õổồỹc gia cọng baùn hoaỡn thióỷn vaỡ ồớ daỷng uớ õóứ
caới thióỷn chỏỳt lổồỹng taỷi 790
o
C vồùi thồỡi gian giổợ nhióỷt 1 giồỡ.
-F : theùp õúng hổồùng, gia cọng hoaỡn thióỷn vồùi giaù trở tọứn thỏỳt õióỷn tổỡ cuớa loợi õổồỹc
xaùc õởnh ồớ 1,5T vaỡ 60Hz ồớ mỏựu Epstein 50/50 ồớ daỷng cừt.
-S : nhổ F, chố khaùc laỡ theùp õổồỹc gia cọng baùn hoaỡn thióỷn vaỡ ồớ daỷng uớ õóứ caới thióỷn
chỏỳt lổồỹng taỷi 845
o
C thồỡi gian giổợ nhióỷt 1giồỡ [vồùi hồỹp kim chổùa ờt hồn 1,3% (Si+Al) nhióỷt
õọỹ uớ laỡ 790
o
C]
-G : theùp haỷt õởnh hổồùng (textua), gia cọng hoaỡn thióỷn vồùi giaù trở tọứn thỏỳt õióỷn tổỡ

cuớa loợi xaùc õởnh ồớ 1,5T vaỡ 60Hz ồớ mỏựu gheùp bũng caùc maớnh õổồỹc cừt song song vồùi
phổồng caùn, uớ khổớ ổùng suỏỳt thọng thổồỡng ồớ tổỡ 790 õóỳn 845
o
C, giổợ nhióỷt 1 giồỡ.
-H : nhổ G, nhổng ồớ 1,7T.
-P : nhổ G nhổng ồớ 1,7T vaỡ õọỹ tổỡ thỏứm cổỷc õaỷi tổồng õọỳi ồớ 10 ồcstet
+Hai sọỳ õỏửu chố chióửu daỡy tờnh theo 0,01mm.
+Ba hay bọỳn sọỳ sau cuỡng cuớa kyù hióỷu chố tọứn thỏỳt õióỷn tổỡ cổỷc õaỷi cho pheùp cuớa loợi
(theo caùc õióửu kióỷn quy õởnh nhổ caùc chổợ õaợ nóu) tờnh theo õồỹn vở oat (W) cho mọỹt pound
(W/lb) nóỳu bióỳu thở theo õồn vở W/kg thỗ cuọỳi kyù hióỷu coù chổợ M vaỡ õaợ nhỏn vồùi 100.
Vờ duỷ : -36F130 : theùp daỡy 0,36mm, tọứn thỏỳt õióỷn tổỡ 1,30W/lb ồớ õióửu kióỷn 1,5T
60Hz ồớ mỏựu Epstein 50/50 daỷng cừt.
-36F397M : theùp daỡy 0,36mm, tọứn thỏỳt õióỷn tổỡ 3,97W/kg ồớ õióửu kióỷn
1,5T 60Hz, ồớ mỏựu Epstein 50/50, ồớ daỷng cừt.


145


PHÁƯN 3 : XỈÍ L NHIÃÛT

CHỈÅNG 10 : NHIÃÛT LUÛN THẸP

Trong chỉång ny chụng ta s nghiãn cỉïu sỉû thay âäøi täø chỉïc v cå tênh ca thẹp
khi nung nọng v lm ngüi tiãúp theo, âọ chinh l quạ trçnh nhiãût luûn. Thẹp l váût liãûu
thäng dủng nháút v cng âỉåüc nhiãût luûn nhiãưu nháút. Cäng nghãû nhiãût luûn ráút phäø biãún
trong ngnh cå âiãûn tỉí. Trong chỉång ny chụng ta chè nghiãn cỉïu cạc phỉång phạp nhiãût
luûn thãø têch.
10.1.KHẠI NIÃÛM VÃƯ NHIÃÛT LUÛN THẸP :
10.1.1.Khại niãûm vãư nhiãût luûn :

1-Âënh nghéa :
Nhiãût luûn l táûp håüp cạc thao tạc gäưm cọ nung nọng kim loải hay håüpü kim âãún âãún
nhiãût âäü xạc âënh, giỉỵ tải âọ mäüt thåìi gian thêch håüp (giỉỵ nhiãût) r
i lm ngüi våïi täúc âäü
nháút âënh âãø lm thay âäøi täø chỉïc do âọ nháûn âỉåüc cå tênh v cạc tênh cháút khạc theo
mún.
Âàûc âiãøm ca nhiãût luûn :
-Khäng nung nọng âãún chy lng hay chy lng bäü pháûn, trong quạ trçnh nhiãût
luûn kim loải váùn åí trảng thại ràõn.
-Trong quạ trçnh nhiãût luûn hçnh dạng v kêch thỉåïc chi tiãút khäng thay âäøi
(chênh xạc l cọ thay âäøi nhỉng khäng âạng kãø).
-Nhiãût luûn chè lm thay âäøi täø chỉïc tãú vi bãn trong, do âọ dáùn âãún thay âäøi cå
tênh cho chi tiãút.
2-Cạc thäng säú âàûc trỉng cho nhiãût luûn :
Báút k mäüt qụa trçnh nhiãût luûn no cng âỉåüc âàûc trỉng båíi cạc thäng säú sau
âáy
a-Nhiãût âäü nung nọng (t
o
) : l nhiãût âäü cao nháút m quạ trçnh nhiãût luûn phi âảt
tåïi, tênh bàòng
n
o
C.
b-Thåìi gian giỉỵ nhiãût (
g
n
τ
) : l thåìi gian duy trç chi tiãút tải nhiãût âäü nung nọng.
c-Täúc âäü ngüi (V ) : l täúc âäü gim nhiãût âäü theo thåìi gian sau khi giỉỵ nhiãût.
ngüi

Ngoi ba thäng säú trãn täúc âäü nung nọng cng cọ nh hỉåíng âãún kãút qu nhiãût
luûn nhỉng khäng âạng kãø nãn ta b qua nọ. Kãút qu ca mäüt quạ trçnh nhiãût luûn âỉåüc
âạnh giạ bàòng cạc chè tiãu sau :
-Âäü cỉïng : l u cáưu quan trng nháút v dãù dng xạc âënh âỉåüc, nọ liãn quan âãún
cạc chè tiãu khạc nhỉ âäü bãưn, âäü do, âäü dai Chi tiãút khi nhiãût luûn âãưu cọ u cáưu âảt
giạ trë nháút âënh vãư âäü cỉïng v phi âỉåüc kiãøm tra theo t lãû quy âënh.
-Täø chỉïc tãú vi : cáúu tảo pha, kêch thỉåïc hảt, chiãưu sáu låïp họa bãưn Chè tiãu ny
thỉåìng âỉåüc kiãø
m tra theo tỉìng m nhiãût luûn.

146
-Âäü biãún dảng, cong vãnh : nọi chung âäü biãún dảng, cong vãnh khi nhiãût luûn
thỉåìng ráút nh v nàòm trong giåïi hản cho phẹp. Tuy nhiãn trong mäüt säú trỉåìng håüp u cáưu
ráút khàõt khe, cáưn phi kiãøm tra chụng.
3-Så lỉåüc vãư nhiãût luûn thẹp :
Trong thỉûc tãú cọ nhỉïng phỉång phạp nhiãût luûn ch úu sau âáy :
a- : l phỉång phạp nung nọng âãún nhiãût âäü xạc âënh, giỉỵ nhiãût v lm ngüi
cháûm âãø nháûn âỉåüc täø chỉïc gáưn våïi trảng thại cán bàòng cọ âäü cỉïng, âäü bãưn tháúp nháút, âäü
do cao nháút.
b-Thỉåìng họa : l phỉång phạp nung nọng âãún täø chỉïc hon ton austenit, giỉỵ
nhiãût v
lm ngüi ngoi khäng khê ténh âãø nháûn âỉåüc täø chỉïc gáưn våïi trảng thại cán bàòng.
c-Täi : l phỉång phạp nung nọng âãún cao hån nhiãût âäü tåïi hản, lm xút hiãûn t
chỉïc austenit giỉỵ nhiãût v lm ngüi nhanh âãø nháûn âỉåüc täø chỉïc khäng cán bàòng cọ âäü
cỉïng cao nháút.
d-Ram : l phỉång phạp nung nọng thẹp â täi âãún tháúp hån nhiãût âäü tåïi hản, giỉỵ
nhiãût v lm ngüi âãø âiãưu chènh cạc chè tiãu cå tênh (âäü bãưn, âäü cỉïng ) âảt u cáưu lm
viãûc.
e-Họa nhiãût luûn : l phỉång phạp bo ha vo bãư màût chi tiãút cạc ngun täú â
cho åí nhiãût âäü xạc âënh âãø lm biãún âäøi thnh pháư

n họa hoc, täøc chỉïc v cå tênh.
f-Cå nhiãût luûn : l phỉång phạp kãút håüp quạ trçnh họa bãưn bàòng nhiãût luûn v
biãún dảng do âäưng thåìi trong mäüt ngun cäng. Do âọ nháûn âỉåüc họa bãư mảnh hån ráút
nhiãưu khi nhiãût luûn âån thưn.
4-Phán loải nhiãût luûn thẹp :
Ngỉåìi ta phán cạc phỉång phạp nhiãût luûn ch úu ca thẹp ra lm hai nhọm låïn
: nhiãût luûn så bäü v nhiãût luûn kãút thục.
a-Nhiãût luûn så bäü : l cạc phỉång phạp nhiãût luûn tiãún hnh trỉåïc khi gia cäng
cå khê, khi chi tiãút l bạn thnh pháøm. Thüc nhọm ny cọ v thỉåìng họa.
b-Nhiãût luûn kãút thục : l cạc phỉång phạp nhiãût luû
n âỉåüc thỉûc hiãûn sau khi gia
cäng cå khê, khi chi tiãút â l thnh pháøm. Sau khi nhiãût luûn xong khäng cn gia cäng cå
khê tiãúp theo nỉỵa. (nãúu cọ chè l mi tinh). Thüc nhọm ny cọ : täi v ram. Âäúi våïi thẹp
cạc bon tháúp thç v thỉåìng họa l nhiãût luûn kãút thục.
10.1.2.Tạc dủng ca nhiãût luûn âäúi våïi nghnh cå âiãûn tỉí :
Nhiãût luûn l ngun cäng quan trng v khäng thãø thiãúu âỉåüc trong sn xút cå
khê do nọ cọ nhỉỵng tạc dủng ch úu sau âáy :
1-Tàng âäü cỉïng, tênh chäúng mi mn v âäü bãưn ca thẹp :
Mủc tiãu ca ngnh cå khê l sn xút ra cạc cå cáúu v mạy mọc bãưn hån cäng
sút låïn hån v cọ nhiãưu tênh nàng täú
t hån. Do âọ khi nhiãût luûn thêch håüp náng cao âäü
cỉïng, âäü bãưn v tênh chäúng mi mn s kẹo di tøi th, tàng sỉïc chëu ti, gim kêch thỉåïc
cho chi tiãút v kãút cáúu mạy. Âáy l tạc dủng ch úu nháút v quan trng nháút ca nhiãût
luûn, âãún mỉïc cọ lục phi âỉa vo chè tiãu âạnh giạ trçnh âäü ca ngnh cå khê. Cháút lỉåüng
ca mạy mọc, thiãút bë phủ thüc ráút nhiãưu vo phỉång phạp sỉí dủng váût liãûu v nhiãût luûn
chụng.
2-Ci thiãûn tênh cäng nghãû :

147
Âãø tảo thnh chi tiãút mạy, phäi thẹp phi qua cạc dảng gia cäng nhỉ : rn, dáûp

cạn Sau cạc dảng gia cäng ny thẹp thỉåìng bë biãún cỉïng khọ gia cäng cå khê hay biãún
dảng do tiãúp theo lm gim nàng sút. Vç váûy phi tiãún hnh nhiãût luûn thêch håüp âãø lm
gim âäü cỉïng, tàng âäü do dai giụp cho cạc quạ trçnh gia cäng tiãúp theo dãù dng hån nàng
sút cao hån.
Vê dủ : sau khi rn, dáûp phäi thẹp bë cỉïng khäng thãø càõt gt âỉåüc. Ta phi tiãún
hnh hay thỉåìng họa âãø gim âäü cỉïng, tàng âäü do. Do âọ cạc quạ trçnh gia cäng tiãúp sau
dãù dng hån.
10.2. V THỈÅÌNG HỌA THẸP :
10.2.1. thẹp :
1-Âënh nghéa :
thẹp l phỉång phạ
p nung nọng thẹp âãún nhiãût âäü nháút âënh, giỉỵ nhiãût v lm
ngüi cháûm cng l âãø nháûn âỉåüc täø chỉïc äøn âënh (gáưn våïi täø chỉïc cán bàòng) cọ âäü bãưn âäü
cỉïng tháúp nháút v âäü do cao.
2-Mủc âêch :
nhàòm cạc mủc âêch sau âáy :
a-Gim âäü cỉïng ca thẹp âãø dãù gia cäng càõt gt.
b-Lm tàng âäü do âãø dãù tiãún hnh biãún dảng ngüi.
c-Lm gim hay khỉí b hon ton ỉïng sút bãn trong do gia cäng càõt v biãún dảng.
d-Lm âäưng âãưu thnh pháưn họa hc trãn váût âục bë thiãn têch.
e-Lm nh hảt thẹp.
3-Cạc phỉång phạp :
a- tháú
p ( non) :
L phỉång phạp tiãún hnh åí nhiãût âäü tỉì 200 - 600
0
C våïi mủc âêch l gim hay
khỉí b ỉïng sút bãn trong åí váût âục hay sn pháøm qua gia cäng cå khê (càõt gt, dáûp ngüi).
Nãúu nhiãût âäü chè tỉì 200 - 300
o

C s khỉí b mäüt pháưn ỉïng sút bãn trong (lm gim båït),
nãúu tỉì 450 - 600
o
C thç s khỉí b hon ton ỉïng sút bãn trong.
Cäng dủng : dng cho cạc váût âục låïn nhỉ thán mạy càõt gt, xẹc màng sau khi
mi, l xo sau khi ún ngüi Phỉång phạp ny khäng lm thay âäøi âäü cỉïng ca thẹp. Âäúi
våïi gang âäü cỉìng cọ thãø gim mäüt êt do quạ trçnh graphêt họa.
b- kãút tinh lải :
L phỉång phạp tiãún hnh åí nhiãût âäü kãút tinh lải (våïi thẹp cạc bon nhiãût âäü l
600 -700
0
C). Phỉång phạp ny lm gim âäü cỉïng v lm thay âäøi kêch thỉåïc hảt.
Cäng dủng : dng cho cạc thẹp qua biãún dảng ngüi, bë biãún cỉïng âãø khäi phủc lải
cå tênh nhỉ trỉọc khi biãún dảng.
Ngy nay phỉång phạp ny háưu nhỉ khäng sỉí dủng nỉỵa vç dãù lm hảt låïn do kãút
tinh lải láưn thỉï hai. Âãø âảt âỉåüc mủc âêch ny ta dng cạc phỉång phạp cọ chuøn biãún
pha.
c- hon ton :
L phỉång phạp nung nọng thẹp âãún trảng thại hon ton l austenit, åí nhiãût âäü
cao hån Ac
3
. Nhiãût âäü tênh theo cäng thỉïc :
T

= Ac
3
+ (30 - 50
o
C)

148
Mủc âêch ca hon ton l :
-Lm nh hảt thẹp : do nung cao hån Ac
3
tỉì 30-50
o
C nãn hảt austenit váùn cn nh,
nãn khi lm ngüi s nháû âỉåüc täø chỉïc pherit - pẹclit cọ hảt nh.
-Lm gim âäü cỉïng v tàng âäü do âãø dáûp ngüi va càõt gt.
Cäng dủng : dng cho thẹp trỉåïc cng têch våïi lỉåüng cạc bon tỉì : 0,30-0,65%. Sau
khi hon ton ta nháûn âỉåüc täø chỉïc pherit - pẹc lit, trong âọ pẹc lêt åí dảng táúm.
d- khäng hon ton :
L phỉång phạp nung nọng thẹp âãún nhiãût âäü cao hån Ac
1
v nh hån Ac
cm
tỉïc
l trảng khäng hon ton l austenit.
T

= Ac
1
+ (30 - 50
o
C)
Täø chỉïc tảo thnh sau khi khäng hon ton l peclit hảt chỉï khäng phi l peclit
táúm. Do nhiãût âäü tháúp hån Ac
cm
nãn austenit chỉa âäưng âãưu họa thnh pháưn hay cn mäüt
êt xãmentit ca peclit chỉa chuøn biãún hãút hay cạc pháưn tỉí xãmentit hai nãn dãù dng tảo ra

peclit hảt.
Cäng dủng : dng cho thẹp cọ hm lỉåüng cạc bon 0,70% m ch úu l thẹp
sau cng têch.
≥
e- cáưu họa :
Âáy l mäüt dảng âàûc biãût ca khäng hon ton, nhiãût âäü dao âäüng mäüt cạch tưn
hon quanh Ac
1
, nung nọng lãn âãún nhiãût âäü 750 - 760
0
C giỉỵ nhiãût khong nàm phụt, sau
âọ lm ngüi xúng 650 - 660
0
C giỉỵ nhiãût khong nàm phụt Cỉï láûp âi láûp lải nhỉ váûy
nhiãưu láưn tảo ra quạ trçnh cáưu họa xãmentit nãn nháû âỉåüc hon ton l peclit hảt. Säú lỉåüng
chu trçnh phủ thüc vo kêch thỉåïc chi tiãút v mỉïc âäü cáưu họa.
f- âàóng nhiãût :
Âäúi våïi thẹp håüp kim cao do austenit qua sngüi cọ tênh äøn âënh quạ låïn nãn lm
ngüi cháûm cng l khäng nháûn âỉåüc täø chỉïc peclit âäưng nháút m cọ thãø l peclit-xoocbit,
xoocbit, xoocbit-trästit vç váûy âäü cỉïng cn khạ cao, khäng càõt gt âỉåüc. Lục ny ta dng
phỉång phạp âàóng nhiãût. Sau khi giỉỵ nhiãût xong lm ngüi xúng tháúp hån Ac
1
khong
50
0
C v tiãún hnh lm ngüi âàóng nhiãût tải âọ trong mäüt thåìi gian nháút âënh ( xạc âënh theo
gin âäư T-T-T ca thẹp). Phỉång phạp ny nháûn âỉåüc täø chỉïc peclit âäưng nháút.
Cäng dủng : dng cho thẹp håüp kim âãø rụt ngàõn thåìi gian .
g- khúch tạn :
L phỉång phạp nung nọng thẹp âãún nhiãût âäü ráút cao tỉì 1100 - 1150

0
C våïi thåìi
gian giỉỵ ngiãût ráút di tỉì 10- 15h âãø tàng khạ nàng khúch tạn lm âäưng âãưu thnh pháưn họa
hc trong cạc vng ca hảt.
Cäng dủng : dng cho váût âục thẹp håüp kim cao bë thiãn têch. Sau khúch tạn
hảt ráút to nãn phi tiãún hnh thỉåìng hay cạn nọng âãø lm nh hảt thẹp.
10.2.2.Thỉåìng họa :
Thỉåìng họa l phỉång phạp nhiãût luûn gäưm cọ nung nọng thẹp âãún trảng thại
hon ton l austenit giỉỵ nhiãût v lm ngüi ngoi khäng khê ténh.
Thäng thỉåìng sau khi giỉỵ nhiãût xong láúy chi tiãút ra v lm ngüi trãn sn xỉåíng.
Täø chỉïc nháûn âỉåüc khi thỉåìng họa tỉång tỉû nhỉ khi nhỉng âäü cỉïng cao hån mäü
t êt v hảt
nh mën hån do täúc âäü ngüi låïn hån.

149
T
thỉåìng họa
= Ac
3
hay Ac
cm
+ (30 - 50
0
C)
Cäng dủng : Do täø chỉïc nháû âỉåüc gáưn våïi trảng thại cán bàòng nãn thỉåìng họa cọ
cäng dủng tỉång tỉû nhỉ , tuy nhiãn nọ cng cọ mäüt säú âiãøm khạc :
-Âảt âỉåüc âäü cỉïng thêch håüp âãø gia cäng càõt cho thẹp cạc bon tháúp 0,25%C.
Våïi thẹp ny nãúu âäü cỉïng quạ tháúp phoi s ráút do khọ gy, khọ càõt gt.
≤
-Lm nh xãmentit chøn bë cho nhiãût luûn kãút thục. Khi thỉåìng họa s tảo ra täø

chỉïc peclit phán tạn hay xoocbit trong âọ kêch thỉåïc ca xãmentit nh mën nãn khi nung
nọng nhánû âỉåüc austenit nh mën. Mủc âêch ny thỉåìng ạp dủng khi täi.
-Phạ lỉåïi xãmentit hai ca thẹp sau cng têch. Trong thẹp sau cng têch xãmentit
hai thỉåìng åí dảng lỉåïi ráú
t cỉïng v gin. Vç váûy khi gia cäng càõt gt khọ nháûn âỉåüc bãư màût
nhàơn bọng cao. Khi thỉåìng họa do lm ngüi nhanh hån nãn xãmentit khäng këp tiãút ra åí
dảng lỉọi nỉỵa.


H
çnh 10.1 -
K
hong nhiãût âä , thỉåìng hoạ v täi cho thẹp cac bon

10.3.TÄI THẸP :
Trong táút c cạc ngun cäng nhiãût luûn täi thẹp l phỉång phạp quan trng nháút
vç nọ tảo ra cho chi tiãút âäü bãưn, âäü cỉïng v tênh chäúng mi mn cao nháút.
10.3.1.Âënh nghéa v mủc âêch
1-Âënh nghéa :
Täi thẹp l phỉång phạp nhiãût luûn gäưm cọ : nung nọng thẹp âãún nhiãût âäü cao
hån nhiãût âäü tåïi hản (>Ac
1
) lm xút hiãûn täø chỉïc austenit, giỉỵ nhiãût räưi lm ngüi nhanh
låïn hån täúc âäü ngüi tåïi hản âãø nháû âỉåüc täø chỉïc khäng cán bàòng cọ âäü cỉïng cao.
2-Mủc âêch :
a-Náng cao âäü cỉïng v tênh chäúng mi mn cho chi tiãút (sau khi â tiãún hnh ram)
b-Náng cao âäü bãưn v kh nàng chëu ti cho chi tiãút mạy.

150
10.3.2.Phổồng phaùp choỹn nhióỷt õọỹ tọi theùp :
1-ọỳi vồùi theùp trổoùc cuỡng tờch :
T
tọi
= Ac
3
+ (30 - 50
0
C)
Vồùi nhióỷt õọỹ tọi nhổ trón ta nhỏỷn õổồỹc tọứ chổùc ồớ nhióỷt õọỹ nung laỡ austenit õọửng
nhỏỳt, sau khi tọi laỡ maùctenxit vaỡ austenit dổ. Do vỏỷy õọỹ cổùng cuớa theùp õaỷt õổồỹc giaù trở cao
nhỏỳt.
Nóỳu choỹn nhióỷt õọỹ tọi thỏỳp hồn Ac
3
thỗ taỷi nhióỷt õọỹ nung ta nhỏỷn õổồỹc tọứ chổùc laỡ

austenit vaỡ pherờt vỏựn coỡn, chổa hoỡa tan hóỳt. Do vỏỷy sau khi tọi ta nhỏỷn õổồỹc maùctenxit +
austenit dổ + pherit. Pherit laỡ mọỹt pha móửm laỡm cho õọỹ cổùng cuớa theùp bở giaớm õi vaỡ taỷo ra
caùc õióứm móửm laỡm xỏỳu cồ tờnh cuớa noù.
2-ọỳi vồùi theùp sau cuỡng tờch :
T
tọi
= Ac
1
+ (30 - 50
0
C)
Vồùi nhióỷt õọỹ nhổ trón taỷi nhióỷt õọỹ nung tọứ chổùc cuớa theùp laỡ austenit vaỡ mọỹt lổồỹng
xómentit hai. Sau khi tọi ta õổồỹc maùctenxit + mọỹt it austenit dổ + xómentit hai, trong õoù
xómentit hai laỡ pha coù õọỹ cổùng cao laỡm tng maỷnh tờnh chọỳng maỡi moỡn cho theùp.
Nóỳu nung cao hồn Ac
cm
taỷi nhióỷt õọỹ nung ta coù austenit õọửng nhỏỳt, vỗ vỏỷy sau khi
tọi nhỏỷn õổồỹc maùctenxit + austenit dổ khaù nhióửu. Nhổ vỏỷy laỡm mỏỳt tờnh chọỳng maỡi moỡn cao
cuớa xómentit hai. Mỷt khaùc khi nung coa nhổ vỏỷy dóự bở thoaùt caùc bon trón lồùp bóử mỷt, lổồỹng
caùc bon hoỡa tan vaỡo austenit quaù lồùn laỡm tng thóứ tờch rióng cuớa maùctenxit do vỏỷy seợ taỷo ra
austenit dổ nhióửu hồn laỡm xỏỳu cồ tờnh.
3-ọỳi vồùi theùp cuỡng tờch :
Duỡng cọng thổùc naỡo cuợng õổồỹc vỗ Ac
1
, Ac
3
vaỡ Ac
cm
truỡng nhau taỷi S trón giaớn õọử
pha Fe-C.

4-ọỳi vồùi theùp hồỹp kim :
Vồùi theùp hồỹp kim thỏỳp nhióỷt õọỹ tọi khọng sai khaùc nhióửu so vồùi theùp caùc bon,
thọng thổồỡng cao hồn tổỡ 10 - 20
0
C (trổỡ trổồỡng hồỹp theùp chổùa mangan, niken).
Vồùi theùp hồỹp kim trung bỗnh vaỡ cao nhióỷt õọỹ tọi sai khaùc nhióửu hồn so vồùi theùp caùc
bon, do vỏỷy phaới tra cổùu trong caùc sọứ tay vóử nhióỷt luyóỷn.
10.3.3.Tọỳc õọỹ tọi tồùi haỷn vaỡ õọỹ thỏỳm tọi :
1-Tọỳc õọỹ tọi tồùi haỷn :
a-ởnh nghộa :
Tọỳc õọỹ tọi tồùi haỷn laỡ tọỳc õọỹ nguọỹi nhoớ nhỏỳt cỏửn thióỳt õóứ nhỏỷn õổồỹc chuyóứn bióỳn
maùctenxit khi tọi.
Ta coù thóứ tờnh gỏửn õuùng nhióỷt õọỹ naỡy dổỷa vaỡo giaớn õọử T-T-T theo cọng thổùc sau :
V
th
=
0
1
(
m
m
AT

)

0
C/s
Trong õoù : -A
1
laỡ nhióỷt õọỹ tồùi haỷn dổồùi,

0
C
-T
m
0
,
m

laỡ nhióỷt õọỹ vaỡ thồỡi gian ổùng vồùi austenit quaù
nguọỹi keùm ọứn õởnh nhỏỳt.
Tọỳc õọỹ tọi tồùi haỷn cuớa theùp caỡng nhoớ caỡng dóự tọi vỗ laỡm nguọỹi khọng nhanh lừm
cuợng nhỏỷn õổồỹc maùctenxit do õoù taỷo õổồỹc õọỹ cổùng cao, bióỳn daỷng ờt vaỡ khọng bở nổùt.
b-Caùc yóỳu tọỳ aớnh hổồớng õóỳn tọỳc õọỹ tọi tồùi haỷn :

151
Mi úu täú lm tàng hay gim tênh äøn âënh ca austenit quạ ngüi âãưu nh hỉåíng
âãún täúc âäü täi tåïi hản. Gäưm cọ cạc úu täú sau :
-Thnh pháưn håüp kim ca austenit : Âáy l úu täú quan trng nháút, austenit cng
giu cạc ngun täú håüp kim (trỉì cäban) âãưu lm gim täúc âäü täi tåïi hản.
-Sỉû âäưng nháút ca austenit : Austenêt cng âäưng nháút thç cng dãù biãún thnh
mạctenxit vç cng l dung dëch ràõn, nãn lm gim täúc âäü täi tåïi hản. Nãúu austenit cng
khäng âäưng nháút thç tải vng giu cạc bon dãù tảo ra xãmentit hay cạcbit, nhỉỵng vng ngho
cạc bon dãù biãún thnh pherit. Âãø náng cao tênh âäưng nháút ca austenit ta náng cao nhiãût âäü
nung âãø
giụp cho sỉû ha tan v lm âäưng âãưu họa cạc bon dãù dng hån.
-Cạc pháưn tỉí ràõn chỉa tan hãút vo austenit s thục âáøy quạ trçnh tảo ra pherit - cạc
bit do váûy lm tàng täúc âäü täi tåïi hản.
-Kêch thỉåïc hảt austenit cng låïn biãn giåïi hảt cng êt, do váûy khọ tảo thnh häùn
håüp pherit - cạc bêt lm gim täúc âäü täi tåïi hản.

H
çnh 10.2 -Så âäư gii thêch âäü tháúm täi














2-Âäü tháúm täi :
a-Âënh nghéa : Âäü tháúm täi l chiãưu dy ca låïp âỉåüc täi cỉïng cọ täø chỉïc mactenxit (trong
thỉûc tãú l låïp cọ täø chỉïc nỉía mactenxit nghéa l mactenxit v trästit).
Xẹt mäüt chi tiãút cọ dảng hçnh trủ, âỉåìng kênh D khi lm ngüi trong quạ trçnh täi
täúc âäü ngüi åí
bãư màût bao giåì cng cao hån trong li nãn âỉåìng cong ngüi cọ dảng mäüt
parabän. Vç váûy chè låïp bãư màût våï chiãưu dy
δ
cọ täúc âäü ngüi V≥
th
måïi cọ täø chỉïc
mạctenxit v âäü cỉïng cao. Âọ chênh l âäü tháúm täi.
b-Cạc úu täú nh hỉåíng :
-úu täú quan trng nháút nh hỉåíng âãún âäü tháúm täi l täúc âäü täi tåïi hản, täúc âäü täi

tåïi hản cng nh âäü tháúm täi cng cao. Nãúu thẹp cọ täúc âäü ngüi trong li ≥ V
th
thç ton bäü
tiãút diãûn chi tiãút âỉåüc täi v gi l täi tháúu. Nãúu täúc âäü ngüi åí bãư màût â nh hån V
th
thç
chi tiãút khäng âỉåüc täi. Mi úu täú lm gim täúc âäü täi tåïi hản âãưu lm tàng âäü tháúm täi.
-Täúc âäü ngüi cng tàng thç âäü tháúm täi cng tàng lãn theo. Tuy nhiãn khäng
dng biãûn phạp ny vç dãù gáy nỉït, biãún dảng

152
c- nghéa ca âäü tháúm täi : Thẹp cọ âäü tháúm täi cng cao âỉåüc coi l cng täút, båïi vç låïp
täi dy sỉïc chëu ti ca chi tiãút tàng lãn khạ nhiãưu. Xạc âënh âäü tháúm täi bàòng phỉång phạp
täi âáưu mụt.
10.3.4.Cạc phỉång phạp täi thãø têch v cäng dủng :
1-Mäi trỉåìng täi :
Mäi trỉåìng lm ngüi thẹp khi täi gi l mäi trỉåìng täi.
a-u cáưu ca mäi trỉåìng täi :
-Phi cọ täúc âäü lm ngüi låïn hån V
th
ca thẹp cáưn täi v khäng lm nỉït hay biãún
dảng chi tiãút. Do âọ täúc âäü lm ngüi ca nọ nhỉ sau :
*Lm ngüi nhanh thẹp trong khong austenit kẹmäøn âënh nháút (khong 500 -
600
o
C) âãø khäng këp phán họa thnh häùn håüp pherit - xãmentit.
*Lm ngüi cháûm ngoi khong nhiãût âäü trãn âãø trạnh ỉïng sút nhiãût v ỉïng sút
täø chỉïc gáy ra biãún dảng, nỉït våỵ. Âàûc biãût l åí vng nhiãût âäü chuøn biãún mactenxit vç ỉïng
sút nhiãût v ỉïng sút täø chỉïc cng låïn.
Trong thỉûc tãú khäng mäi trỉåìng täi no tha mn u cáưu nãu trãn.

-Cọ âäü linh âäüng cao, dáùn nhiãût täút, tênh bạm dênh vo bãư màût låïn v r tiãưn.

H
çnh 10.3 -
Â
ỉåìng cong ngüi l tỉåíng
















b-Cạc mäi trỉåìng täi thỉåìng dng :
-Nỉåïc : l mäi trỉåìng täi mảnh, an ton, dãù kiãúm v r tiãưn. Nỉåïc åí nhiãût âäü 20 -
30
0
lm ngüi thẹp khạ nhanh åí c hai khong nhiãût âäü nọi trãn, tảo ra âäü cỉïng cao nhỉng
dãù gáy ra nỉït v biãún dảng. Khi täi nỉåïc nọng lãn v täúc âäü ngüi nhanh chọng bë gim âi.
Do váûy khäng âãø nỉåïc nọng quạ 40 - 50
0

C bàòng cạch cho nỉåïc lảnh vo v thạo nỉåïc nọng
ra. Cäng dủng : âãø täi thẹp cạc bon cọ hçnh dạng âån gin.
-Dung dëch xụt, múi họa hc : näưng âäü khong 5 - 10% l mäi trỉåìng täi mảnh
nháút, täúc âäü ngüi cọ thãø âảt 1200
0
C/s do cọ cạc ion âiãûn ly dáùn nhiãût låïn. Màût khạc nọ

153