tiểu luận môn cơ khí đại cương tìm hiểu về gia công kim loại bằng áp lực

I. Mở đầu.
Như chúng ta đã biết gia công kim loại bằng áp lực là một ngành
cơ bản trong cơ khí. Công nghệ gia công kim loại cho phép chúng
ta tạo ra các sản phẩm có hình dáng, kích thước, chủng loại khác
nhau và rất đa dạng nhằm phục vụ nhu cầu của con người trong
cuộc sống hàng ngày. Vì vậy, để hiểu rõ hơn về gia công kim loại
bằng áp lực và các phương pháp gia công của nó em tiến hành tìm
hiểu đề tài: “ Tìm hiểu về gia công kim loại bằng áp lực”
II. Nội dung
2.1. Khái niệm, đặc điểm và phương pháp về gia công kim loại
bằng áp lực
2.1.1. Khái niệm: Gia công kim loại bằng áp lực là phương pháp
làm biến dạng phôi để tạo nên những sản phẩm có hình dạng và
kích thước theo yêu cầu.
Sản phẩm của gia công kim loại bằng áp lực được dung nhiều
trong nghành chế tạo máy, trong các ngành điện, điện tử, tin học,
xây dựng, kiến trúc cầu đường, và trong công nghiệp chế tạo hàng
tiêu dung…
2.1.2. Đặc điểm
- Kim loại gia công ở thể rắn,sau khi gia công không những tay
đổi hình dáng, kích thước mà cồn thay đổi cả tính cơ tính, lý tính,
hóa tính của kim loại như kim loại mịn chặt hơn, hạt đồng đều, khử
1
các khuyết tật do đúc gây nên như rỗ khí, rỗ co…, nâng cao cơ tính
và tuổi bền của chi tiết…
Ví dụ: Kim loại tạo thành thớ sau khi cán, kéo, kim loại mịn chặt
hơn do lực ép khi dập
-Gia công áp lực có thể thực hiện ở trong trạng thái nguội đối với
kim loại có tính dẹo cao như đồng, nhôm…Để tăng tính dẹo người
ta phải tiến hành nung nóng trước khi gia công đối với kim loại
khó biến dạng, kim loại có độ bền cao. Khi nung nóng có thể xảy

ra hiện tượng ôxy hóa tạo nên lớp vảy sắt làm hao phí kim loại,
tăng ma sát trong thành khuôn,có thể xảy hiện tượng mất cacbon,
hiện tượng cháy, nức nẻ, hiện tượng quá nhiệt, làm thay đổi tính
chất của vật liệu. Nên cần chọn chế độ nung: Thời gian nung và
khoảng thời gian nung hợp lý.
- Khi gia công tinh thường người ta gia công nguội vì đội chính
xác cao.
- Gia công áp lực là một quá trình sản xuất cho phép ta nhận các
chi tiết có kích thước chính xá ,chất lượng bề mặt chi tiết tốt, lượng
phế liệu thấp và chúng có tính cơ học cao so với các vật đúc.
- Gia công kim loại bằng áp lực cho năng suất cao vì có khả năng
cơ khí hóa và tử động hóa cao. Như các máy chế tạo ren ốc vít,nút
chai…
2
2.1.3. Phng phỏp gia cụng kim loi bng ỏp lc
Gia cụng kim loi bng ỏp lc gm nhng phng phỏp sau: cỏn
kim loi, kộo kim loi, ộp kim loi, rốn t do, rốn khuụn( hay cũn
gi l dp th tớch, dp khi) v dp tm.
a, Phng phỏp cỏn kim loi
Cán kim loại l quá trình biến dạng kim loại giữa hai trục cán có
khe hở nhỏ hơn chiều cao của phôi, kết quả l m cho phôi giảm
chiều cao , chiều d i v chiều rộng tăng. Hình dạng của sản phẩm
do hình dạng của khe hở giữa hai trục cán quyết định.
Cán kim loại đ ợc sử dụng rộng rãi vì nó không chỉ l m thay đổi
hình dạng của phôi m còn nâng cao chất l ợng phôi kim loại :
Phá huỷ tổ chức kim loại đúc có nhiều khuyết tật, tổ chức dạng
nhánh cây có nhiều rổ khí, tạo nên tổ chức mới có độ chắc, hạt
nhỏ mịn chặt hơn, độ bền cao, khắc phục đ ợc các khuyết tật
trong kim loại.
b. Phng phỏp kộo kim loi

Kéo kim loi l quá trình kéo phôi kim loại qua lổ khuôn l m
cho tiết diện ngang của phôi giảm v chiều d i tăng. Hình dáng v
kích th ớc của chi tiết do lổ khuôn kéo quyết định .
Đặc điểm
- Kéo sợi có thể tiến h nh ở trạng thái nóng hoặc trạng thái nguội.
- Có thể kéo hầu hết vật liệu kim loại m u, kim loại đen, chất
dẻo,
- Có thể kéo các sản phẩm đặc hay rỗng
3
- Độ bóng, độ chính xác cao; cơ tính đ ợc nâng cao.
- Nh ợc điểm : Khuôn mau mòn v mòn không đều gây h hỏng
sản phẩm; sản phảm dễ bị biến cứng nên khi kéo nhiều lần cần phải
nhiệt luyện.
Công dụng:
- Kéo sợi dùng để chế tạo các thỏi, ống, sợi bằng thép v kim loại
m u.
- Kéo sợi còn dùng gia công tinh bề mặt ngo i các ống cán có mối
h n v một số công việc khác.
c. Phng phỏp ộp kim loi: ẫp kim loại l ph ơng pháp l m
biến dạng kim loại khi đi qua khuôn ép có hình dạng v kích
th ớc theo yêu cầu.
Đặc điểm: Trạng thái ứng suất khi ép l nén khối nên có thể ép
các vật liệu kém dẻo, Chất l ợng sản phẩm ép cao. Nh ợc điểm
l lực ép lớn, ma sát lớn, nhiệt độ cao nên khuôn mau mòn. khó
điền đầy khi ép khuôn phức tạp; hao phí nhiều kim loại.
Yêu cầu vật liệu chế tạo khuôn kép phải bền, chịu m i mòn.
Th ờng sử dụng thép hợp kim có chứa W, V, Mo, Cr v.v hoặc
hợp kim cứng
d. Phng phỏp rốn t do. Rèn tự do l một ph ơng pháp gia
công áp lực m kim loại biến dạng tự do ra các phía v chỉ bị

khống chế bề mặt trên v d ới bởi búa v đe .
4
Đặc điểm:
u điểm: Có khả năng gia công rộng rãi; Vật gia công từ v i gam
cho đến h ng tấn, Quy mô sản xuất đa dạng từ thủ công đến phân
x ởng v nh máy rèn dập. Chuẩn bị phôi cho gia công cơ khí :
má ê tô, các chốt, Tiết kiệm kim loại, gảm l ợng d gia công cơ
khí ; nâng cao độ chính xác v năng suất cắt gọt (ví dụ khi chế tạo
bu long, trục khuỷu, Có thể gia công nhiệu loại vật liệu khác
nhau. L m thay đổi tổ chức kim loại từ đó cải thiện đ ợc cơ tính
cho kim loại sau khi rèn. Thiết bị v dụng cụ rèn tự do đơn giản,
vốn đầu t ít. Rèn tự do đ ợc dùng rộng rãi trong sản xuất đơn
chiếc hay h ng loạt nhỏ. Chủ yếu dùng cho sửa chữa, thay thế.
Nhợc điểm : Độ chính xác, độ bóng bề mặt chi tiết không cao.
Năng suất thấp thời gian phục vụ lớn, dung sai lớn. Chất l ợng v
tính chất kim loại không đồng đều nhau nên chỉ gia công các chi
tiết đơn giản hay các bề mặt không định hình. Chất l ợng sản
phẩm phụ thuộc v o tay nghề của công nhân.

e. Phng phỏp rốn khuụn.Dập rèn khuôn (còn gọi l thể tích) l
một ph ơng pháp rèn m kim loại biến dạng bị không chế bởi các
bề mặt lòng khuôn.

c im: Độ bóng v độ chính xác bề mặt cao: 0,1 0,05 v
độ bóng cao. Cơ tính đồng đều v cao, sự biến dạng thấu triệt v
5
đều khắp. Có thể rèn đ ợc các chi tiết phức tạp, tiết kiệm kim loại,
thao tác đơn giản. Năng suất lao động rất cao, dể cơ khí hoá nên
đ ợc dùng trong sản xuất h ng loạt hay h ng khối.
f. Phng phỏp dp tn: Dập tấm l một trong những ph ơng

pháp gia công kim loại bằng áp lực để chế tạo các sản phẩm hoặc
chi tiết từ vật liệu tấm, hoặc dãi, cuộn, băng m chiều d y của phôi
ít thay đổi hay thay đổi không đáng kể trong quá trình gia công.
c im chung ca dp tm: Chuyển động của thiết bị đơn giản.
Có thể ho n th nh công việc phức tạp bằng một động tác đơn giản
của máy dập. Chế tạo đ ợc những chi tiết phức tạp, nhất l những
chi tiết có th nh mỏng. Sản phẩm có độ chính xác cao về kích
th ớc, hình dạng v đa số không yêu cầu gia công cơ tiếp theo.
Độ lấp lẫn tốt; Sản phẩm dập có cấu trúc đảm bảo bền , cứng, nhẹ
l ợng tiêu hao ít kim loại .Tiết kiệm đ ợc kim loại, ít phế liệu;
Năng suất lao động cao nhờ có trang bị các cơ cấu tự động hoá v
cơ khí hoá cao nên không cần công nhân có trình độ chuyên môn
cao. ( 30.000 - 40.000 sp/1 ca/ 1 khuôn). Điều kiện l m việc của
ng ời công nhân đ ợc cải thiện;
Do có những u điểm trên m ng y nay dập tấm đang đ ợc sử
dụng rất rộng rãi ở n ớc ta cũng nh trên thế giới.
2.2- Ngoi lc, ni lc v biến dạng của kim loại trong gia
cụng kim loi bng ỏp lc
2.2.1 Ngoại lực v nội lực trong gia công áp lực
6
a. Ngoại lực: Lực tác dụng chính , phản lực, lực quán tính , lực ma
sát
Lực tác dụng chính: l lực tác dụng lên kim loại l m biến dạng nó
thông qua dụng cụ gia công: đầu búa, khuôn rèn, . . .
Nhiều lực tác dụng chính có thể quy về 1 lực tổng hợp.
Biến dạng của vật phụ thuộc v o: c ờng độ lực, ph ơng chiều
v điểm đặt của lực tác dụng.
Phản lực v lực ma sát
Phản lực (R): l lực luôn thẳng góc với mặt tựa v ng ợc chiều
với lực tác dụng chính. Phản lực th ờng sinh ra trên bộ phận cố

định của thiết bị v thẳng góc với mặt tựa của thiết bị. Khi tính
phản lực ta cần tính đến lực ma sát vì nó ảnh h ởng lớn đến quá
trình biến dạng.
Lực ma sát (F
ms
): ng ợc chiều với sự dịch chuyển trong kim loại
v có trị số:
F
ms
= fR . f - Hệ số ma sát R - lực pháp tuyến;
Lực quán tính :
L lực sinh ra do sự di động không đều của các chất điểm trong vật
thể khi biến dạng. (Hay nói cách khác l do biến dạng không đều
v tốc độ biến dạng không đều).
Trị số của lực quán tính: F = m.a
m - khối l ợng của vật chuyển động;
a - Gia tốc của chất điểm chuyển động
7
Vì nghiên cứu về gia tốc chuyển động của các chất điểm rất phức
tạp nên khi tính toán ng ời ta đ a ra những hệ số bằng thực
nghiệm để tính giá trị gần đúng của nó.
Trọng lực : l lực hút của trái đất đối với mọi vật. L ợng biến
dạng của kim loại phụ thuộc v o trọng lực.
b. Nội lực: Nội lực l lực sinh ra bên trong vật thể trong khi gia
công v tồn tại trong vật thể sau khi gia công. Nội lực n y cân
bằng với nhau, nên nó chỉ gây ra 1 ứng suất bên trong vật thể. Nếu
ứng suất bên trong lớn hơn giới hạn bền thì vật có thể bị phá huỷ,
nứt nẻ,
- Nguyên nhân sinh ra nội lực: Do lực tác dụng không đều; do sự
nung nóng không đều; Sự biến dạng giữa các bộ phận không đều;

tổ chức kim loại bị thay đổi; do tác dụng của các hiện t ợng lý
hoá;
Nội lực có khả năng l m giảm độ bền, l m ảnh h ởng đến khả
năng l m việc của kết cấu cho nên sau khi gia công cần khử bỏ các
nội lực. Nội lực có thể khử bỏ hoặc giảm băng các ph ơng pháp
nhiệt luyện hoặc gia công cơ học.
2.2.2 Khái niệm về các loại biến dạng
Trong quá trình gia công ng ời ta lợi dụng biến dạng dẻo của kim
loại để tạo ra những sản phẩm có hình dạng v kích th ớc theo
yêu cầu. Để xác định quy trình công nghệ gia công hợp lý v khoa
học chúng ta cần biết cơ sở lý thuyết của quá trình biến dạng kim
loại khi gia công.
8
Sự tạo nên hình dáng của vật thể hay sản phẩm phụ thuộc v o mức
độ biến dạng của kim loại . Trong gia công áp lực có ba loại biến
dạng: biến dạng đ n hồi, biến dạng dẻo v biến dạng phá huỷ.
a- Biến dạng đn hồi : l biến dạng m sau khi thôi tác dụng nó sẽ
trở về trạng thái ban đầu của vật thể.
b- Biến dạng dẻo : l biến dạng m sau khi khử bỏ lực tác dụng
kim loại không trở về hình dạng v trạng thái ban đầu của nó. Khi
ta tác dụng v o vật thể một lực, vật thể bị biến dạng. L ợng biến
dạng còn tồn tại sau khi ta khử bỏ tải trọng gọi l biến dạng d .
Biến dạng d xuất hiện khi ứng suất bên trong vật thể v ợt quá
giới hạn đ n hồi. Quá trình biến dạng d m trong đó trên các
phần của vật thể không có sự phá huỷ thô đại (nứt nẻ) gọi l quá
trình biến dạng dẽo. Trong biến dạng dẻo luôn tồn tại biến dạng
đ n hồi, nên ta cần tính đến l ợng biến dạng n y khi thiết lập quy
trình gia công cho hợp lý .
c- Biến dạng phá huỷ : l biến dạng m sau khi khử bỏ lực tác
dụng trên bề mặt kim loại tồn tại các vết nứt thô đại hay kim loại bị

nứt, gẫy, phá huỷ.
Gia công áp lực l ph ơng pháp l m biến dạng dẻo vật liệu nhằm
chế tạo sản phẩm hay tạo phôi cho gia công cơ khí, nâng cao cơ
tính cho vật liệu, loại trừ khuyết tật do đúc sinh ra, giảm l ợng d
gia công cơ, nâng cao độ chính xác cho quá trình gia công cơ ( các
loại thép tấm, thép đ ờng ray, thép góc (V) thép tròn, ; đồng thời
9
bằng ph ơng pháp n y ta cũng có thể chế tạo các loại chi tiết nh
: nút chai, nắp hộp, loong đựng dầu mở, đựng n ớc hoa quả ,
Gia công kim loại bằng áp lực l quá trình lợi dụng giai đoạn biến
dạng dẻo của kim loại nên ta chủ yếu tìm hiểu một số vấn đề liên
quan đến quá trình biến dạng dẽo m thôi.
Kim loại l một đa tinh thể vì vậy để xét biến dạng dẽo của kim
loại ta lần l ợt xét biến dạng dẽo trong đơn tinh thể v sau đó l
biến dạng trong đa tinh thể.
d- Biến dạng dẻo trong đơn tinh thể
Qua nhiều công trình nghiên cứu v thực nghiệm cho thấy thực
chất của biến dạng trong đơn tinh thể l sự tr ợt v song tinh.
Sự trợt: Trong đơn tinh thể kim loại, các nguyên tử sắp xếp theo
một trật tự xác định, mỗi nguyên tử luôn dao động xung quanh một
vị trí cân bằng của nó
- Khi tác dụng lên đơn tinh thể thì đơn tinh thể chịu 2 ứng suất:
ứng suất pháp v ứng suất tiếp.
- Khi tác dụng lên tinh thể một tải trọng kéo nén thuần tuý tức l
véc tơ của ứng suất pháp thẳng góc với mặt tinh thể thì khi tải trọng
tăng, khoảng cách giữa các phân tử tăng. Nếu ứng suất pháp nhỏ
hơn giới hạn đ n hồi thì sau khi khử bỏ tải trọng , các nguyên tử sẽ
trở về vị trí cân bằng. Nếu ứng suất pháp lớn hơn giới hạn đ n hồi
thì lúc đó mối liên kết giữa các nguyên tử bị phá vở. Nh vậy với
tải trọng kéo nén thuần tuý, tinh thể chỉ tồn tại biến dạng đ n hồi

hay biến dạng phá huỷ.
10
- D ới tác dụng của lực P không thẳng góc với mặt phẳng tr ợt
(mặt phảng tinh thể) lực P đ ợc phân ra hai th nh phần:
+ Theo ph ơng pháp tuyến
+ Theo ph ơng tiếp tuyến;
- P
1
thẳng góc với mặt tr ợt gây ra ứng suất pháp ( tải trọng kéo
nén thuần tuý) v do đó nó chỉ gây ra biến dạng đ n hồi .
- Lực P
2
nằm trên mặt tr ợt (ứng suất tiếp) l lực xê dịch gây nên
sự tr ợt & l lực duy nhất gây nên biến dạng d . D ới tác dụng
của phân lực P
2
các lớp nguyên tử sẽ tr ợt lên nhau . Theo hình
thức tr ợt, một phần đơn tinh thể dịch chuyển song song với phần
còn lại theo một mặt phẳng nhất định, mặt phẳng n y gọi l mặt
tr ợt (c). Trên mặt tr ợt, các nguyên tử kim loại dịch chuyển
t ơng đối với nhau một khoảng đúng bằng số nguyên lần thông số
mạng, sau dịch chuyển các nguyên tử kim loại ở vị trí cân bằng
mới, bởi vậy sau khi thôi tác dụng lực kim loại không trở về trạng
thái ban đầu.
Nh vậy:
- Tr ợt l nguyên nhân cơ bản gây nên biến dạng dẽo. ứng suất
tiếp lớn nhất m đạt đ ợc sự tr ợt gọi l ứng suất tiếp tới hạn .
- Những mặt phẳng của mạng tinh thể xảy ra sự tr ợt gọi l mặt
tr ợt .
- Sự tr ợt xảy ra một cách tuần tự từ mặt tr ợt n y đến mặt tr ợt

khác . ( Mặt tr ợt sinh ra ở mặt n o có mật độ nguyên tử nhiều
nhất vì ở đó khoảng cách giữa các nguyên tử nhỏ nhất.
11
Song tinh: Theo hình thức song tinh, một phần tinh thể vừa tr ợt
vừa quay đến một vị trí mới đối xứng với phần còn lại qua một mặt
phẳng gọi l mặt song tinh (d). Các nguyên tử kim loại trên mỗi
mặt di chuyển một khoảng tỉ lệ với khoảng cách đến mặt song tinh.
Các nghiên cứu lý thuyết v thực nghiệm cho thấy tr ợt l hình
thức chủ yếu gây ra biến dạng dẻo trong kim loại, các mặt tr ợt l
các mặt phẳng có mật độ nguyên tử cao nhất. Biến dạng dẻo do
song tinh gây ra rất bé, nh ng khi có song tinh, tr ợt sẽ xẩy ra
thuận lợi hơn.
e- Biến dạng trong đơn tinh thể
Biến dạng dẻo của đa tinh thể: kim loại v hợp kim l tập hợp của
nhiều đơn tinh thể (hạt tinh thể), cấu trúc của chúng đ ợc gọi l
cấu trúc đa tinh thể. Trong đa tinh thể, biến dạng dẻo có hai dạng:
biến dạng trong nội bộ hạt v biến dạng ở vùng tinh giới hạt. Sự
biến dạng trong nội bộ hạt do tr ợt v song tinh. Đầu tiên sự tr ợt
xẩy ra ở các hạt có mặt tr ợt tạo với h ớng của ứng suất chính
một góc bằng hoặc xấp xỉ 45
o
, sau đó mới đến các mặt khác. Nh
vậy, biến dạng dẻo trong kim loại đa tinh thể xẩy ra không đồng
thời v không đồng đều. D ới tác dụng của ngoại lực, biên giới
hạt của các tinh thể cũng bị biến dạng, khi đó các hạt tr ợt v
quay t ơng đối với nhau. Do sự tr ợt v quay của các hạt, trong
các hạt lại xuất hiện các mặt tr ợt thuận lợi mới, giúp cho biến
dạng trong kim loại tiếp tục phất triển.
12
2.3 Các hiện tợng xảy ra khi biến dạng dẻo.

2.3.1 Hiện tợng biến cứng
Trong quá trình biến dạng dẻo phát sinh ra các hiện t ợng sau:
Thay đổi hình dạng của đơn tinh thể của đơn tinh thể. H ớng của
đa tinh thể thay đổi từ vô h ớng quay về trục tác dụng của lực tác
dụng do đó tinh thể bị kéo d i theo h ớng đó từ vô h ớng
th nhcó h ớng nhất định. Gây nên ứng suất d - do biến dạng
không đều cùng lúc & biến dạng trong nội bộ hạt tinh thể không
đều. Các ứng suất n y có thể tồn tại v l m cho vật thể bị cong
vênh, nứt sau khi biến dạng.
2.3.2 Hiện tng biến mềm. L quá trình biến kim loại từ trạng
thái mất cân bằng có thế năng tự do cao (do biến cứng) về trạng
thái cân bằng (có thế năng bé) nhờ sự nung nóng , tạo điều kiện
phục hồi liên kết do sự nát vụn trong kim loại. Tuỳ theo nhiệt độ
nung nóng quá trình biến mềm có thể chia th nh 2 giai đoạn:
2.3.3 Giai đoạn phục hồi. Nhờ sự nung nóng đến nhiệt độ nhất
định , các nguyên tử bắt đầu dao động v trở về vị trí cân bằng bền,
phục hồi lại lý tính cơ tính v hoá tính nh cũ. Giai đoạn n y
không l m thay đổi h ớng v hình dạng của đơn tinh thể cũng
nh không thể phục hồi sự phá hoại do sự biến dạng gây nên giữa
các đơn tinh thể m chỉ khử đ ợc ứng suất d . còn cấu trúc mạng
tinh thể không có sự thay đổi.
13
2.3.4 Giai đoạn kết tinh lại. l quá trình m trong đó nhờ tác
dụng của nhiệt độ, cấu trúc cảu mạng tinh thể bị thay đổi , nảy nở
v phát triển nhiều mầm mới .
Đối với kim loại nguyên chất: T
k.t.l.
>= 0,4 T
nc
Kết quả của quá trình kết tinh lại

- Khử ứng suất d ;
- Thay đổi hình dạng kích th ớc của hạt;
- Phá vở tính dị h ớng của kim loại
- L m đồng đều th nh phần hoá học ( do khuyếch tán ) l m mất
khe hở giữa các hạt, nâng cao tính chặt chẻ giữa các phần của kim
loại.
- Giảm khả năng chống biến dạng, tăng tính dẽo, thay đổi cơ, lý,
hoá tính của kim loại.
2.4. Các yếu tố ảnh hởng đến tính dẻo v biến dạng của kim
loại
Tính dẻo của kim loại l khả năng biến dạng dẻo của kim loại
d ớc tác dụng của ngoại lực m không bị phá huỷ. Tính dẻo của
kim loại phụ thuộc v o h ng loạt nhân tố khác nhau: th nh phần
v tổ chức của kim loại, nhiệt độ, trạng thái ứng suất chính, ứng
suất d , ma sát ngo i, lực quán tính, tốc độ biến dạng
2.4.1 ảnh hởng của thnh phần v tổ chức kim loại
Các kim loại khác nhau có kiểu mạng tinh thể, lực liên kết giữa các
nguyên tử khác nhau do đó tính dẻo của chúng cũng khác nhau,
14
chẳng hạn đồng, nhôm dẻo hơn sắt. Đối với các hợp kim, kiểu
mạng th ờng phức tạp, xô lệch mạng lớn, một số nguyên tố tạo
các hạt cứng trong tổ chức cản trở sự biến dạng do đó tính dẻo
giảm. Thông th ờng kim loại sạch v hợp kim có cấu trúc một pha
dẻo hơn hợp kim có cấu trúc nhiều pha. Các tạp chất th ờng tập
trung ở biên giới hạt, l m tăng xô lệch mạng cũng l m giảm tính
dẻo của kim loại.
2.4.2 ảnh hởng của nhiệt độ
Tính dẻo của kim loại phụ thuộc rất lớn v o nhiệt độ, hầu hết
kim loại khi tăng nhiệt độ, tính dẻo tăng. Khi tăng nhiệt độ, dao
động nhiệt của các nguyên tử tăng, đồng thời xô lệch mạng giảm,

khả năng khuếch tán của các nguyên tử tăng l m cho tổ chức đồng
đều hơn. Một số kim loại v hợp kim ở nhiệt độ th ờng tồn tại ở
pha kém dẻo, khi ở nhiệt độ cao chuyển biến thù hình th nh pha có
độ dẻo cao. Khi ta nung thép từ 20 100
0
C thì độ dẻo tăng chậm
nh ng từ 100 400
0
C độ dẻo giảm nhanh, độ giòn tăng (đối với
thép hợp kim độ dẻo giảm đến 600
0
C), quá nhiệt độ n y thì độ dẻo
tăng nhanh. ở nhiệt độ rèn nếu h m l ợng cácbon trong thép c ng
cao thì sức chống biến dạng c ng lớn.
2.4.3 ảnh hởng của ứng suất d
Khi kim loại bị biến dạng nhiều, các hạt tinh thể bị vỡ vụn, xô lệch
mạng tăng, ứng suất d lớn l m cho tính dẻo kim loại giảm mạnh
(hiện t ợng biến cứng). Khi nhiệt độ kim loại đạt từ 0,25 -
0,30T
nc
(nhiệt độ nóng chảy), ứng suất d v xô lệch mạng giảm
15
l m cho tính dẻo kim loại phục hồi trở lại (hiện t ợng phục hồi).
Nếu nhiệt độ nung đạt tới 0,4T
nc
trong kim loại bắt đầu xuất hiện
quá trình kết tinh lại, tổ chức kim loại sau kết tinh lại có hạt đồng
đều v lớn hơn, mạng tinh thể ho n thiện hơn nên độ dẻo tăng.
2.4.4 ảnh hởng của trạng thái ứng suất chính
Trạng thái ứng suất chính cũng ảnh h ởng đáng kể đến tính

dẻo của kim loại. Qua thực nghiệm ng ời ta thấy rằng kim loại
chịu ứng suất nén khối có tính dẻo cao hơn khi chịu ứng suất nén
mặt, nén đ ờng hoặc chịu ứng suất kéo. ứng suất d , ma sát
ngo i l m thay đổi trạng thái ứng suất chính trong kim loại nên
tính dẻo của kim loại cũng giảm.
2.4.5 ảnh hởng của tốc độ biến dạng
Sau khi rèn dập, các hạt kim loại bị biến dạng do chịu tác dụng mọi
phía nên chai cứng hơn, sức chống lại sự biến dạng của kim loại sẽ
lớn hơn, đồng thời khi nhiệt độ nguội dần sẽ kết tinh lại nh cũ.
Nếu tốc độ biến dạng nhanh hơn tốc độ kết tinh lại thì các hạt kim
loại bị chai ch a kịp trỡ lại trạng thái ban đầu m lại tiếp tục biến
dạng, do đó ứng suất trong khối kim loại sẽ lớn, hạt kim loại bị dòn
v có thể bị nứt.
Nếu lấy 2 khối kim loại nh nhau cùng nung đến nhiệt độ nhất
định rồi rèn trên máy búa v máy ép, ta thấy tốc độ biến dạng trên
máy búa lớn hơn nh ng độ biến dạng tổng cộng trên máy ép lớn
hơn.
16
III. Kết luận
Như vậy, thông qua những nội dung trên đã giúp chúng ta hiểu
thêm phần nào về gia công kim loại bằng áp lực. Gia công kim loại
bằng áp lực có thể khử được một số khuyết tập như rỗ khí, rỗ co
làm cho tổ chức kim loại mịn, cơ tính sản phẩm cao, có khả năng
biến tổ chức hạt của kim loại thành tổ chức thớ, có khả năng tạo
các chức thớ uốn, xoắn khác nhau làm tăng cơ tính của sản phẩm,
độ bóng, độ chính xác cao hơn các chi tiết đúc,dễ cơ khí hóa và tự
động hóa nên năng suất cao, giá thành hạ. Tuy nhiên, gia công
bằng áp lực vẫn còn rất nhiều hạn chế như: không gia công được
các chi tiết phức tạp, không rèn dập được các chi tiết quá lớn,
không gia công được các kim loại dòn.

17
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Giáo trình cơ khí đại cương. Chủ biên: Đào Quang Kế
2.
3. côngkimloạibằng áp lực.html
18