Bài giảng cơ khí đại cương
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.23 MB, 83 trang )
✁
✂
✄
☎
✆
✝
✞
✟
✠
✣
✩
✻
✢
✩
❖
✻
✢
✬
❖
✢
✼
❖
✽
✾
✡
✝
✤
✿
❀
◗
✡
✥
✾
✆
✠
✝
✦
❁
✍
✆
✧
❂
❘
☛
☞
☎
★
❃
✌
✩
❄
❅
✪
✿
✍
✧
❆
✎
✏
✤
✼
❇
✑
✫
✠
✂
✧
❁
❈
✄
☎
★
❉
✆
✬
✼
✾
❊
✝
✤
✾
❋
✭
❊
✮
❁
✧
✽
✮
●
❈
✯
✰
❍
✣
■
❆
✦
✼
❏
✱
✿
✲
❁
✧
✽
●
✳
❈
❉
✴
❑
✵
❉
✲
▲
✧
▼
❁
✶
✽
✷
●
❈
✸
❆
✹
✼
✣
◆
✦
✬
✤
✺
✾
✗
Sản phNm là một danh từ quy ước chỉ vật phNm tạo ra ở giai đoạn cuối cùng của một cơ sở
sản xuất.
✢
❖
✢
❖
❙
❖
☞
✍
✠
❚
✠
❯
❚
✗
❱
❲
Chi tiết máy là đơn vị nhỏ nhất và hoàn chỉnh của máy, đặc trưng của nó là không thể tách
ra được và đạt mọi yêu cầu kỹ thuật.
Có hai nhóm chi tiết máy:
-
❳
✢
❖
✢
❖
❴
❖
✒
❵
❨
❳
❩
❨
◗
❬
❩
✍
❭
❬
❛
❨
❭
✆
❨
✗
❱
❪
❫
❪
❪
❫
❪
ết máy có công dụng chung: ổ bi, bu lông...
ết máy có công dụng riêng: trục khuỷu...
❲
Đây là một phần của máy gồm hai hay nhiều chi tiết máy được liên kết với nhau theo
những nguyên lý nhất định.
✢
❖
✢
❖
❜
❖
✢
❖
✢
❖
❡
❖
☞
☎
✂
❝
❞
✗
❱
❲
Là một phần của máy hoặc bộ phận máy có nhiệm vụ nhất định trong máy.
✖
✍
❢
✠
Là một danh từ quy ước chỉ vật phNm được tạo ra của một quá trình sản xuất này chuyển
sang một quá trình sản xuất khác.
✩
✻
✢
❖
❣
✻
❙
❤
❖
✢
▼
❖
✽
❊
♦
❞
✐
❥
❱
✿
❚
✼
✛
♣
❊
✆
✼
✾
✍
❚
❋
❊
✍
✠
❦
❯
❋
❚
❈
✌
❧
▼
✽
❊
✐
❥
✿
✼
❄
❅
✿
♠
▼
▲
❊
❈
❧
▼
●
❊
✐
❥
✿
✼
❉
◆
✿
♥
✿
♥
✼
❀
❯
Là quá trình con người sử dụng thành tựu khoa học (thông qua sự tích lũy và bằng sự sáng
tạo của mình) tạo ra sản phNm thể hiện trên các bản vẽ kỹ thuật và bản thuyết minh tính toán.
✢
❖
❙
❖
❙
❖
♦
❞
❱
❚
✛
♣
✆
✍
✔
✡
✆
q
❞
❝
❚
Là quá trình con người (thông qua các công cụ sản xuất) tác động lên tài nguyên thiên
nhiên hoặc bán thành phNm để biến đổi chúng thành những vật phNm có ích cho xã hội.
✢
❖
❙
❖
❴
❖
♦
❞
❱
❚
✛
♣
✆
✍
✂
❢
✆
✝
✆
✝
✍
r
Là một phần của quy trình sản xuất, làm thay đổi trạng thái của đối tượng sản xuất theo
một thứ tự nhất định và bằng một công nghệ nhất định.
✩
✻
✢
s
❖
✻
❴
✣
❖
✢
✽
❖
❉
❊
①
✝
✼
❞
t
✿
❲
✓
✼
❆
✆
✂
❢
✼
✆
✉
✿
❉
✈
a
❧
▼
●
❊
✐
❥
✿
✼
❉
◆
✿
♥
✿
♥
✼
❀
✝
Là một thành phần của quy trình công nghệ do một nhóm công nhân thực hiện liên tục trên
một chỗ làm việc để gia công một hay nhiều nhóm chi tiết cùng được gia công một lần.
✢
❖
❴
❖
❙
❖
✒
✄
②
✂
Là một phần của nguyên công để làm thay đổi trạng thái, hình dạng của chi tiết máy bằng
một hay một tập hợp dụng cụ với các chế độ làm việc không đổi của dụng cụ.
✢
❖
❴
❖
❴
❖
❵
✆
✝
❚
❱
✂
Là tập hợp các hoạt động thao tác của người công nhân để hoàn thành nhiệm vụ hay chuNn
bị hoàn thành nhiệm vụ.
✒
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
✜
✆
✝
✢
✁
✂
✄
☎
✆
✝
✞
✟
✠
✝
✠
✡
✆
✝
☛
☞
☎
✌
✍
✎
✏
✑
✠
✂
✄
☎
✆
✝
Động tác là đơn vị nhỏ nhất trong quy trình công nghệ, được sử dụng để định mức thời
gian, nghiên cứu năng suất lao động, tăng năng suất.
✩
✻
✢
✻
❖
❜
✣
❖
✢
✽
❖
❉
✁
✡
✿
✂
✆
q
♥
❄
❞
❝
❅
✿
❚
✏
♠
☎
▼
✆
▲
✂
❊
✍
✠
❯
✂
- Định nghĩa: là dạng sản xuất trong đó vật phNm được tạo ra với số lượng nhỏ, chu kì lặp
lại ít và không theo một khoảng thời gian nhất định nào.
- Đặc điểm:
+ Cơ sở sản xuất theo dạng này có nhiều mặt hàng nhưng số lượng mặt hàng ít.
+ Thiết bị, dụng cụ, máy móc là vạn năng.
+ Máy móc bố trí theo nhóm: nhóm máy phay, nhóm máy tiện, ...
+ Trình độ công nhân cao.
✢
❖
❜
❖
❙
❖
✡
✆
q
❞
❝
❚
✍
✟
✆
✝
✕
✄
✑
❚
- Định nghĩa: là dạng sản xuất mà sản phNm được lặp đi lặp lại thường xuyên sau một
khoảng thời gian nhất định.
Tùy theo số lượng sản phNm trong loạt, người ta chia ra:
+ Sản xuất hàng loạt nhỏ.
+ Sản xuất hàng loại vừa.
+ Sản xuất hàng loại lớn.
- Đặc điểm:
+ Sử dụng máy công cụ vạn năng cùng thiết bị chuyên dùng.
+ Bậc thợ ở mức trung bình.
+ Máy công cụ được bố trí theo tiến trình công nghệ.
✢
❖
❜
❖
❴
❖
✡
✆
q
❞
❝
❚
✍
✟
✆
✝
✌
✍
✠
☎
- Định nghĩa: là dạng sản xuất mà vật phNm được chế tạo với số lượng lớn, liên tục và
trong thời gian dài.
- Đặc điểm:
+ Chủng loại sản phNm ít nhưng số lượng từng loại nhiều.
+ Thiết bị dụng cụ là chuyên dùng.
+ Áp dụng cơ khí hóa và tự dộng hóa.
✩
✻
✢
✻
✆
❖
❡
✬
❖
✢
✼
❖
✽
✾
✿
❵
✾
✆
✍
❀
❁
❂
✆
✡
❃
✞
❉
✁
✼
✗
▲
❊
✝
✞
✿
✟
♥
❍
❃
❁
✠
❊
❉
✈
a
❄
❅
✿
❆
✼
❇
❁
❚
☛
Bề mặt chi tiết sau khi gia công không bằng phẳng một cách lý tưởng như trên bản vẽ mà
để lại, do rung động trong quá trình cắt.v.v...
có đ
☞
❨
✌
✍
✎
❨
✌
✏
❳
✑
❨
✒
✌
✓
❨
✌
✍
✎
❨
✌
✏
✌
✔
✕
✖
✔
✗
o
✙
✚
❫
✗
a
o
1.5.1.1. Các khái niệm và định nghĩa
- Bề mặt hình học là bề mặt được xác định bởi các kích thước trên bản vẽ.
- Bề mặt thực là bề mặt giới hạn của vật thể, ngăn cách nó với môi trường xung quanh.
- Bề mặt đo được là bề mặt nhận được khi đo bề mặt thực bằng các dụng cụ đo.
- Chiều dài chuNn L là chiều dài phần bề mặt được chọn để đánh giá độ nhấp nhô bề mặt.
✒
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
✜
✆
✝
❙
✁
✂
✄
☎
✆
✝
✞
✟
✠
✝
✠
✡
✆
✝
☛
☞
☎
✌
✍
♣
✎
✆
✏
✑
✍
✠
✢
❖
✂
✢
✄
☎
✆
✝
Các thông số prôfin thực tế của bề mặt
❖
- Độ nhẵn bề mặt là tập hợp những mấp mô có bước tương đối nhỏ trên bề mặt thực, được
xét trong phạm vi chiều dài chuNn L.
- Sai lệch trung bình số học Ra là trị số trung bình các khoảng cách từ những điểm của
prôfin đo được đến đường trung bình của nó, trong giới hạn chiều dài chuNn:
1 n
∑ yi (µm)
L i =1
Ra =
- Chiều cao nhấp nhô trung bình Rz là trị số trung bình của những khoảng cách từ đỉnh cao
nhất đến 5 đáy thấp nhất của prôfin đo trong chiều dài chuNn:
( h1 + h3 + h5 + h7 + h9 ) − ( h2 + h4 + h6 + h8 + h10 )
Rz =
5
(µm)
Trong đó h1, h3… h9 và h2, h4… h10 là khoảng cách từ các đỉnh cao nhất và thấp nhất của
prôfin đến một đường bất kỳ song song với đường trung bình.
1.5.1.2. Phân cấp và ký hiệu độ nhẵn bề mặt
Để đánh giá độ nhấp nhô bề mặt sau khi gia công người ta dùng hai chỉ tiêu đó là Ra và Rz.
ư
- 78 quy định 14 cấp độ nhẵn bề mặt từ 1 đến 14.
Tiêu chu
✆
✁
✂
✁
✄
☎
✝
✞
✟
✂
✁
✁
✠
✡
☛
☛
Đối với cấp 6 ÷ 12, chủ yếu dùng thông số Ra, còn đối với cấp chính xác 13, 14 và 1 ÷ 5
chủ yếu dùng thông số Rz.
Để ký hiệu độ nhấp nhô bề mặt, quy định dùng dấu hiệu ghi trên bề mặt chi tiết kèm theo
trị số Ra hoặc Rz tính theo µm.
✢
❖
❡
❖
❙
❖
✚
✎
✆
✍
✂
✍
❝
❚
✂
☎
☞
✄
✄
②
◗
✌
✠
✗
✄
✕
✑
✠
✞
✁
✗
☛
❚
ộ nhẵn bề mặt, để đánh giá chất lượng bề mặt chi tiết người ta còn quan tâm đến
tính chất cơ lý của bề mặt. Tính chất cơ lý biểu hiện dưới dạng các thông số cơ lý như độ cứng
của lớp bề mặt và cấu trúc tế vi bề mặt.
✁
✌
o
☎
✎
✏
Cấu trúc của lớp bề mặt kim loại sau khi gia công cơ bao gồm các lớp sau (
♣
✆
✍
✢
❖
❙
):
o
- Lớp thứ nhất là một màng khí hấp thụ trên bề mặt, chiều dày lớp này vào khoảng 2 − 3 A .
o
- Lớp thứ hai là lớp bị ôxy hóa, chiều dày lớp này khoảng 40 − 80 A .
o
- Lớp thứ ba là lớp kim loại bị biến dạng có chiều dày khá lớn, cỡ 50000 A . Lớp này có độ
cứng khá cao và được gọi là lớp cứng nguội.
biểu thị sự thay đổi độ cứng của lớp bề mặt kim loại sau khi gia công cơ khí, độ
cứng thay đổi theo chiều sâu của lớp kim loại. Bề mặt cứng nhất là ở lớp trên cùng của bề mặt.
✒
✠
✓
✆
✔
♣
✕
✑
✆
✍
✆
✢
☛
✖
❖
❙
✍
✞
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
✜
✆
✝
❴
✁
✂
✄
☎
✆
✝
✞
✟
✠
✝
✠
✡
✆
✝
☛
☞
☎
✌
✍
✎
✏
✑
✠
✂
✄
☎
✆
✝
✩
✻
✢
✻
❖
✬
❖
✄
✢
✼
❖
✽
✾
✿
✍
☎
✾
❱
✠
❀
✆
❁
✠
❂
r
✗
❃
■
✁
✁
✆
❉
❞
✝
✼
✆
✿
✂
✼
✝
✔
♠
✠
a
✽
❉
✟
✆
♥
❚
✾
✎
✆
a
♣
❉
✍
✆
✍
◆
✄
✿
✟
◗
✢
❖
♥
❙
❉
✄
✠
Cấu tạo bề mặt
❖
❑
❦
✼
✂
✆
Tính lắp lẫn của một chi tiết máy hay bộ phận máy là khả năng thay thế cho nhau không
cần lựa chọn và sửa chữa mà vẫn bảo đảm được các điều kiện kỹ thuật và kinh tế hợp lý.
Sai phạm trong phạm vi cho phép để đảm bảo tính lắp lẫn gọi là dung sai δ (IT) (
✍
♣
✆
✍
✢
❖
❴
❖
)
- Đối với lỗ:
δ(IT) = Dmax - Dmin
hay: δ(IT) = ES + EI
- Đối với trục:
δ(IT) = dmax - dmin
hay: δ(IT) = es + ei
Trong đó: ES (es) là sai lệch trên.
EI (ei) là sai lệch dưới.
♣
✆
✍
✢
❖
❴
❖
Sơ đồ biểu diễn kích thước và dung sai
Để thuận lợi cho quá trình sử dụng, trên các tài liệu thường ghi kích thước danh nghĩa của
chi tiết có kèm dung sai. Kích thước danh nghĩa là căn cứ để tính độ sai lệch.
Để thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật thì mỗi kích thước danh nghĩa cần có một dãy các trị số
dung sai và sai lệch cơ bản đặc trưng cho vị trí của các dung sai này so với kích thước danh
nghĩa (đường không).
Sai lệch cơ bản là sai lệch trên hoặc dưới gần với đường không. Các sai lệch cơ bản được
kí hiệu bởi một chữ cái: chữ hoa dùng cho lỗ, chữ thường dùng cho trục.
Dung sai phụ thuộc vào kích thước danh nghĩa và cấp chính xác. Tiêu chu
định 19 cấp chính xác theo thứ tự độ chính xác giảm dần: 01, 0, 1, 2,… 17.
✡
☛
☞
✌
✍
✎
✡
a
✑
✒
Đối với các cấp chính xác từ 5 đến 17 thì trị số dung sai được tính theo công thức:
δ(IT) = a.i
✒
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
✜
✆
✝
❜
✓
✔
✁
✂
✄
☎
✆
✝
✞
✟
✠
✝
✠
✡
✆
✝
☛
☞
☎
✌
✍
✎
✏
✑
✠
✂
✄
☎
✆
✝
Trong đó: i được tính theo công thức:
i = 0, 45 3 D + 0, 001D đối với kích thước từ 1 ÷ 500 mm;
i = 0,004D + 2,1 đối với kích thước từ 500 ÷ 3150 mm.
i tính theo µm và D tính theo mm.
a: hệ số phụ thuộc cấp chính xác (tra theo bảng)
✒
✡
✆
✝
✢
Hệ số a đối với khoảng kích thước từ 1 ÷ 500 mm
❖
CCX
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
a
7
10
16
25
40
64
100
160
250
400
640
16
17
1000 1600
Trị số dung sai và sai lệch cơ bản xác định miền dung sai. Miền dung sai theo tiêu chuNn
ISO và Vi
được ký hiệu bởi một chữ (ký hiệu sai lệch cơ bản) và một số (ký hiệu dung
sai). Ví dụ H7, H11,…(đối với lỗ); g6, f5, e6,… (đối với trục).
✁
✂
a
☎
✆
✝
♣
✆
✍
✢
❖
❜
❖
Miền dung sai của Trục và Lỗ
Trên các tài liệu kỹ thuật, mỗi kích thước cần quy định dung sai theo tiêu chuNn ISO và
ợc ký hiệu như sau: 18H7, 40g6,…
✞
✂
✟
ư
Lắp ghép được tạo thành do sự nối ghép hai chi tiết. Tính chất của lắp ghép được đặc trưng
bởi hiệu các kích thước của hai chi tiết trước khi lắp, nghĩa là bởi trị số độ hở hoặc độ dôi có
trong mối ghép.
Trục là tên gọi được dùng để ký hiệu các bề mặt trụ ngoài bao của chi tiết.
✒
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
✜
✆
✝
❡
✁
✂
✄
☎
✆
✝
✞
✟
✠
✝
✠
✡
✆
✝
☛
☞
☎
✌
✍
✎
✏
✑
✠
✂
✄
☎
✆
✝
Lỗ là tên gọi được dùng để ký hiệu các bề mặt trụ trong của các chi tiết.
Trục cơ bản là trục mà sai lệch trên của nó bằng không.
Lỗ cơ bản là lỗ mà sai lệch dưới của nó bằng không.
Kích thước danh nghĩa của mối ghép là kích thước danh nghĩa chung cho cả trục và lỗ.
Dung sai lắp ghép là tổng dung sai của trục và lỗ.
Độ hở là hiệu giữa các kích thước của lỗ và trục nếu kích thước của lỗ lớn hơn kích thước
của trục. Lắp ghép này được gọi là lắp ghép lỏng.
Độ dôi là hiệu giữa các kích thước của lỗ và trục nếu kích thước của trục lớn hơn kích
thước của lỗ. Lắp ghép này được gọi là lắp ghép chặt.
✩
✒
✢
❖
✄
❖
✢
❖
✄
❖
❴
❖
☞
✢
❖
✄
❖
❜
❖
✚
✻
✻
✂
✠
❙
✓
❖
✧
✆
✍
☎
❱
✠
✼
✔
❱
✂
✓
✆
✠
✆
☎
✆
❞
❦
✖
✗
✄
✍
♥
☛
r
✍
✂
✿
✑
✆
◗
❞
✄
✕
✠
❘
✼
✍
✑
✾
✗
✏
✝
❵
◗
✆
✽
✁
✍
✍
✿
✁
✾
✘
❱
✛
❂
✆
✎
✆
✏
❁
✙
✍
◗
❚
a
❀
✂
✚
✍
✕
✕
✆
❃
✄
❱
✟
✆
✝
✼
✜
❊
✝
✝
✟
✾
✆
✠
✆
✝
☎
✆
✂
✝
✆
❉
✛
q
✆
▼
✂
a
✝
✂
✍
✼
✆
☎
✾
✌
✿
✝
✏
✂
❦
❢
✕
✍
✼
✎
❊
❋
❦
✝
❊
✼
▼
❏
❊
✄
✁
✂
✄
☎
✆
✝
✞
✟
✠
✝
✣
❣
❙
✻
✩
❖
✻
✢
✹
❖
✢
✿
✂
❖
✼
☞
❉
☎
✼
❚
✎
✡
✤
▲
✆
✠
✆
✝
✥
❊
❉
☛
✦
✼
☞
✧
▼
✿
☎
✌
★
♥
✍
❣
❉
✈
✎
✪
a
✏
✬
✑
✤
❦
✾
✠
✂
✭
❁
✄
✮
✝
o
☎
✆
✧
✂
✮
✾
❂
✝
✯
✰
t
✣
✼
✟
✦
❆
✱
❦
✾
✲
✧
✳
✴
✬
✮
✰
✁
✂
✄
✮
✳
☎
✤
✆
✝
✬
✮
✰
❁
✍
Cơ tính là những đặc trưng cơ học biểu thị khả năng của kim loại hay hợp kim chịu tác
dụng của các tải trọng.
- Độ bền là khả năng của vật liệu chịu tác dụng của ngoại lực mà không bị phá hủy. Độ bền
được ký hiệu là σ. Tùy theo dạng khác nhau của ngoại lực ta có các loại độ bền: độ bền kéo (σk),
độ bền uốn (σu), độ bền nén (σn),…
- Độ cứng là khả năng của vật liệu chịu được biến dạng dẻo cục bộ khi có ngoại lực tác
dụng.
+ Độ cứng Brinen (HB), đơn vị là kG/mm2.
+ Độ cứng Rôcoen (HRA, HRB, HRC), đơn vị là kG/mm2.
❙
❖
✢
❖
❙
❖
☞
✟
❚
✎
✆
✍
Lý tính của kim loại là những tính chất của kim loại thể hiện qua các hiện tượng vật lý.
Lý tính cơ bản của kim loại gồm có: khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy, tính dãn nở,
tính dẫn nhiệt, tính dẫn điện và từ tính.
- Khối lượng riêng: là khối lượng của 1cm3 vật chất. Ký hiệu γ, đơn vị (g/cm3).
-
✠
✂
ệt độ nóng chảy: là nhiệt là nhiệt độ làm cho kim loại từ thể rắn chuyển thành thể
✡
lỏng.
- Tính giãn nở là khả năng dãn nở của kim loại khi nung nóng.
- Tính dẫn nhiệt là khả năng dẫn nhiệt của kim loại, độ dẫn nhiệt của mỗi kim loại không
giống nhau.
- Tính dẫn điện là khả năng truyền dòng điện của kim loại.
- Từ tính là khả năng dẫn từ của kim loại.
❙
❖
✢
❖
❴
❖
✁
❚
a
✎
✆
✍
Hóa tính là độ bền đối với những tác dụng hóa học của các chất khác như ôxy, nước,
axit… mà không bị phá hủy.
- Tính chịu ăn mòn là độ bền của kim loại đối với sự ăn mòn của các môi trường xung
quanh.
- Tính chịu nhiệt là độ bền của kim loại đối với sự ăn mòn của ôxy trong không khí ở nhiệt
độ cao hoặc đối với tác dụng ăn mòn của một vài thể lỏng hoặc thể khí đặc biệt ở nhiệt độ cao.
- Tính chịu axit là độ bền của kim loại đối với sự ăn mòn của axit.
❙
❖
✢
❖
❜
❖
✚
✎
✆
✍
✂
❢
✆
✝
✆
✝
✍
r
Tính công nghệ là khả năng của hợp kim cho phép gia công nóng hay nguội. Tính công
nghệ bao gồm các tính chất sau:
- Tính đúc
- Tính rèn
- Tính hàn
✒
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
✜
✆
✝
✁
❣
❙
✻
❖
✂
❣
✄
✻
❙
☎
✣
❖
✢
✆
▲
❖
✝
✞
▼
❊
☞
❝
✟
✂
✠
✝
❂
o
❞
❚
✑
✠
✡
t
❄
✕
✂
✂
✆
✝
☛
☞
❦
✁
❋
✌
a
✠
☎
❊
✌
❊
✗
✾
✄
✍
✿
✕
✎
✏
✼
✑
❉
✠
✑
✈
✆
✠
✂
a
✝
✄
❦
❞
☎
✾
❲
✓
✆
✝
❁
✝
✆
✂
o
✍
✾
✂
❝
❚
Khác với vật liệu phi kim có cấu tạo định hình, kim loại có cấu tạo mạnh tinh thể (mạng
tinh thể là sự sắp xếp của các nguyên tử theo một trật tự dưới một hình dạng nhất định).
✠
✂
ều mạng tinh thể sắp xếp thành mạng không gian, mỗi nút là tâm nguyên tử.
✡
♣
✆
✍
❙
❖
✢
Sơ đồ mạng tinh thể
❖
Để nghiên cứu mạng tinh thể người ta xét ô cơ bản:
Các kiểu mạng thường gặp:
- Lập phương thể tâm (lập phương tâm khối) nguyên tử nằm ở đỉnh ô mạng và tâm của
ô.
- Lập phương diện tâm (lập phương tâm mặt): nguyên tử ở đỉnh và tâm 6 mặt.
♣
✆
✍
❙
❖
❙
❖
Các loại mạng tinh thể
a- lập phương thể tâm; b- lập phương diện tâm; c- lục phương dày đặc
✒
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
✜
✆
✝
✁
✂
✄
☎
✆
✝
✞
✟
✠
✝
✠
✡
✆
✝
☛
☞
☎
✌
✍
✎
✏
✑
✠
✂
✄
☎
✆
✝
- Lục phương dày đặc (lục giác xếp chặt): nguyên tử nằm ở đỉnh, tâm hai mặt đáy và
tâm ba khối lăng trụ đứng tam giác đều.
❙
❖
❙
❖
❙
❖
✌
✁
❯
❚
❚
✠
✆
✍
✂
✂
✌
a
✠
✗
✕
✄
✑
✠
Sự kết tinh của kim loại là sự chuyển biến từ kim loại lỏng thành kim loại rắn.
Bằng thực nghiệm người ta đã xác định được đường nguội của các kim loại nguyên chất:
t°C
L
t°kt
R
T (s)
❣
❙
✻
s
❖
✻
❴
✬
❖
✢
✼
❖
✽
✾
✖
✿
✍
✾
❀
❁
❉
❑
❍
❅
✿
♣
❂
✆
❃
✍
❙
✼
❖
❆
✟
❴
Đường nguội của kim loại nguyên chất
❖
❦
✾
❁
a
Là những phần tử của hợp kim có thành phần đồng nhất và ngăn cách với pha khác bằng
các bề mặt phân chia.
Đơn chất, dung dịch lỏng, dung dịch, chất khí là các pha khác nhau.
Ví dụ: nước ở 0oC gồm hai pha: pha rắn- nước đá, pha lỏng- nước.
❙
❖
❴
❖
❙
❖
①
✝
❞
❲
✓
✆
Là một vật chất độc lập, có thành phần không đổi tạo nên các pha của hệ, nguyên thường là
các nguyên tố hóa học hoặc hợp chất hóa học.
VD: đồng, kẽm…
❙
❖
❴
❖
❴
❖
☞
❱
✂
❚
✂
✂
✍
✄
✂
✂
✂
✍
a
◗
☎
✌
✠
✗
2.3.3.1. Dung dịch đặc
Hai hay nhiều nguyên tố có khả năng hòa tan vô hạn vào nhau ở trạng thái đặc gọi là dung
dịch đặc.
Có hai loại dung dịch đặc (
✍
♣
✆
✍
❙
❖
❜
):
- Dung dịch đặc thay thế: nguyên tử của nguyên tố hòa tan B thay thế vị trí của nguyên
tử của nguyên tố dung môi A.
- Dung dịch đặc xen kẽ: nếu nguyên tử của nguyên tố hòa tan B xen kẽ khe hở của các
nguyên tố dung môi A.
✒
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
✜
✆
✝
✁
✂
✄
☎
✆
✝
✞
✟
✠
✝
✠
✡
✆
✝
☛
☞
☎
✌
✍
✎
✏
✑
✠
✂
✄
☎
♣
✆
✆
✍
✝
❙
❖
❜
. Các loại dung dịch đặc
2.3.3.2. Hợp chất hóa học
Pha được tạo nên do sự liên kết các nguyên tố khác nhau theo một tỷ lệ nhất định gọi là
hợp chất hóa học. VD: Fe3C
2.3.3.3. Hỗn hợp cơ học
ững nguyên tố không hòa tan vào nhau, cũng không liên kết tạo thành hỗn hợp cơ học
mà chỉ liên kết với nhau bằng lực cơ học thuần túy gọi là hỗn hợp cơ học.
✠
✂
❙
❖
❴
❖
❜
❖
✠
✁
✡
✆
✏
❚
✂
✛
✑
✆
✝
❚
✍
❱
✠
✂
✂
✍
a
☎
◗
✌
✠
✗
- Định nghĩa: giản đồ trạng thái của hợp kim là sự biểu diễn quá trình kết tinh của kim loại.
Giản đồ chỉ rõ tổ chức của hợp kim trong điều kiện cân bằng.
- Cấu tạo: trục tung biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ, trục hoành biểu diễn sự thay đổi thành
phần phần trăm
T°C
A(100%)
♣
✆
✍
❙
❖
❡
B(100%)
Sơ đồ cấu tạo của giản đồ trạng thái
❖
Cách xây dựng: dùng phương pháp phân tích nhiệt (sử dụng các đường nguội)
✄
T°C
T°C
B
T°C
1
2
1
L+A C
A+B 2'
A
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
♣
✜
✆
✆
✍
✝
❙
❖
✄
❖
L+B
A+B
2
A+B
A+
(A+B)
A+(A+B)
✒
L+B
A
L+A
2'
B+(A+B)
B+(A+B)
B(100%)
Cách xây dựng giản đồ trạng thái
✢
✁
✂
✄
☎
✆
✝
✞
✟
✠
✝
✠
✡
✆
✝
☛
☞
☎
✌
✍
✎
✏
✑
✠
✂
✄
☎
✆
✝
- Phân loại giản đồ trạng thái hệ hai nguyên:
Loại I
Loại II
Loại III
Loại IV
♣
✆
✍
❙
❖
❖
Các loại giản đồ trạng thái
Loại I: hòa tan vô hạn ở trạng thái lỏng, không hòa tan ở trạng thái rắn.
Loại II: hòa tan vô hạn ở trạng thái lỏng và rắn.
Loại III: hòa tan vổ hạn ở trạng thái lỏng, có hạn ở trạng thái rắn.
Loại IV: hòa tan vô hạn ở trạng thái lỏng, không hòa tan ở trạng thái rắn, tạo hợp chất.
✒
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
✜
✆
✝
✢
✢
✁
❣
✻
✂
✄
✻
☎
✆
✤
✝
✞
❆
✟
❦
✟
✾
✠
✝
✠
❁
❄
✡
✆
❊
✝
☛
❉
✁
☞
☎
a
❉
✌
❍
✍
✎
✿
o
✏
✂
✑
✄
✠
✂
✄
☎
✣
e
✆
✝
✆
✄
❙
❖
❜
❖
✢
❖
✠
✁
✡
✆
✏
❚
✂
✛
✑
✆
✝
❚
✍
❱
✠
✍
◗
☎
✌
✠
✒
✡
✆
✝
❙
✗
✝
♣
✆
e
✍
☞
✟
❙
❖
❖
Giản đồ trạng thái Fe-C
Tọa độ các điểm trên đồ thị:
❖
✾
❁
✡
✹
o
✣
☞
✣
✠
A
1539
0
H, J, B
1449
0,1; 0,16; 0.5
1392
0
D
1600
6,67
E, C, F
1147
2,14; 4,3; 6,67
G
911
0
P, S, K
727
0,02; 0,8; 6,67
Q
0
0,006
✂
* Các đường có ý nghĩa thực tế quan trọng:
- ABCD là đường lỏng để xác định nhiệt độ chảy lỏng hoàn toàn hay nhiệt độ bắt đầu
kết tinh.
- AHJECF là đường rắn để xác định nhiệt độ bắt đNu chảy hay kết thúc kết tinh.
- ECF (1147oC) là đường cùng tinh, xảy ra phản ứng cùng tinh.
✒
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
✜
✆
✝
✢
❙
✁
✂
✄
☎
✆
✝
✞
✟
✠
✝
✠
✡
✆
✝
☛
☞
☎
✌
✍
✎
✏
✑
✠
✂
✄
☎
✆
✝
- PSK (727oC) là đường cùng tích, xảy ra phản ứng cùng tích.
- ES giới hạn hòa tan cacbon trong Feγ.
- PQ là giới hạn hòa tan cacbon trong Feα.
* Các tổ chức một pha:
- Ferit (có thể kí hiệu là α, F hay Feα(C)) là dung dịch rắn xen kẽ của cacbon trong Feα,
hàm lượng cacbon lớn nhất là 0,02%.
Cơ tính: vì Ferit chứa hàm lượng cacbon rất nhỏ nên cơ tính của Ferit chính là của sắt Fe
nguyên chất đó là dẻo, dai, mềm và kém bền.
- Austenit (γ, A, Feγ(C)) là dung dịch rắn xen kẽ của cacbon trong Feγ với hàm lượng
cacbon lón nhất là 2,14%.
Cơ tính: austenit dẻo. dai, rất dễ biến dạng, cần thiết cho nhiệt luyện và gia công áp lực
nóng.
- Xêmentit (Xe, Fe3C) là hợp chất hóa học của Fe và C với hàm lượng %C =6,67%.
Cơ tính: cứng, dòn, chịu mài mòn.
✂
ởi ta phân biệt ba loại xementit :
ư
+ XeI được hình thành từ pha lỏng khi làm nguội hợp kim có %C > 4,3%.
+ XeII được hình thành khi làm nguội γ theo đường ES, hợp kim có
0,8% < %C < 2,14%
+ XeIII được hình thành khi làm nguội α dưới đường PQ nhưng do tỉ lệ quá nhỏ nên
người ta thường bỏ qua.
* Các tổ chức hai pha:
- Peclit (P = [α + XeIII]) là hỗn hợp cùng tích của Feα và Xe được tạo thành từ phản ứng
cùng tích.
Cơ tính: cứng, bền nhưng cũng đủ độ dẻo, dai.
- Lêđêburit (Le = (γ + XeI) = (P + XeI)) là hỗn hợp cùng tích của autenit và xêmentit tạo
thành từ pha lỏng ở nhiệt độ 1147oC, tuy nhiên khi tiếp tục làm nguội thì có phản ứng cùng tích
để austenit chuyển biến thành peclit nên lúc này lêđêburit là hỗn hợp của peclit và xementit.
Cơ tính: vì lượng xementit trong lêđêburit cao nên lêđêburit cứng và giòn.
❙
❖
❜
❖
❙
❖
✚
✍
✁
◗
✂
✂
a
✞
✕
✆
2.4.2.1. Khái niệm về thép cacbon
- Khái niệm: thép cacbon là hỗn hợp của Fe và C với hàm lư
trong thép còn chứa một số tạp chất khác như Si, Mn, P, S,…
✂
✝
✆
✝
✞
✟
✠
✄
☎
☎
✡
✂
o
☞
✡
✌
a
- Các nguyên tố ảnh hưởng:
+ Cacbon là nguyên tố ảnh hưởng lớn nhất đến thép cacbon. Khi hàm lượng cacbon
tăng lên thì độ cứng, độ bền tăng nhưng độ dẻo và độ dai giảm.
+ Si, Mn là những tạp chất có lợi.
+ P, S là những tạp chất có hại nên cần hạn chế S, P dưới mức 0,03%.
- Phạm vi sử dụng: thép cacbon có cơ tính tổng hợp không cao, chỉ dùng làm các chi tiết
chịu tải trọng nhỏ và vừa, trong điều kiện áp suất và nhiệt độ thấp.
✒
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
✜
✆
✝
✢
❴
✁
✂
✄
☎
✆
✝
✞
✟
✠
✝
✠
✡
✆
✝
☛
☞
☎
✌
✍
✎
✏
✑
✠
✂
✄
☎
✆
✝
2.4.2.2. Phân loại thép cacbon
a. Theo tổ chức tế vi:
- Thép trước cùng tích (%C < 0,8%).
- Thép cùng tích (%C = 0,8%).
- Thép sau cùng tích (%C > 0,8%).
b. Theo hàm lượng cacbon:
- Thép cacbon thấp: %C < 0,25%.
- Thép cacbon trung bình: %C = 0,25 ÷ 0,50%.
- Thép cacbon cao: %C > 0,50%.
c. Theo phương pháp luyện kim:
- Thép luyện trong lò chuyển.
- Thép luyện trong lò Mactanh.
- Thép luyện trong lò điện.
d. Theo công dụng:
- Thép cacbon thông dụng (thép cacbon thường) được chia làm 3 nhóm: nhóm A chỉ
quy ước về cơ tính, không quy ước về thành phần hóa học; nhóm B chỉ quy ước về thành phần
hóa học; nhóm C quy ước cả về thành phần hóa học và cơ tính.
Kí hiệu:
✝
✂
a
Vi
✞
✁
✝
✟
✆
✞
✞
✂
✝
✆
✁
✄
✡
✝
Ví dụ:
kG/mm2.
✆
✂
a
☎
σbk (σbk có đơn vị là kG/mm2 hoặc MPa).
✆
CT3: đây là thép cacbon thư
✄
✠
✁
o
e
✡
✁
✝
✞
✠
✟
✂
✞
CT38: đây là thép cacbon thường theo tiêu chu
✟
a
✠
✂
a
σbk = 38 ÷ 49
✞
✄
✡
✂
kG/mm2.
có σbk = 38 ÷ 49
✄
☎
✁
✂
a
☎
✟
✡
✟
✡
Phạm vi sử dụng: loại thép này có cơ tính không cao, chỉ dùng cho kết cấu xây dựng, chi
tiết máy nhỏ.
- Thép cacbon kết cấu: có hàm lượng S, P nhỏ
Kí hiệu:
✁
✂
a
Vi
✞
☛
✟
✞
✁
✟
✝
✞
☞
✝
✞
✁
, 85
✂
✁
✂
a
☎
✁
✞
☛
✟
✝
0, C15, …., C85
✌
Ví dụ:
C45: đây là thép cacbon k
✞
✝
✎
✞
✁
✠
☞
✄
✁
✟
✍
✁
✞
✠
o
e
✁
✡
✝
✞
✠
✟
✡
✂
✞
✁
✂
a
☎
✟
☎
✡
☎
Phạm vi sử dụng: dùng cho kết cấu chế tạo máy.
- Thép cacbon dụng cụ: hàm lượng cacbon cao (%C > 0,7%)
Kí hiệu:
✞
✂
a
Vi
Ví dụ:
✁
✏
✑
✂
✞
☛
✏
a
✂
✞
✟
✒
✏
☎
CD70, CD80, …, CD130
CD70: đây là thép cacbon d
✓
✞
✄
✝
✎
✁
.
✞
✄
✟
✓
✁
✠
e
o
✁
✡
✝
✞
✟
✠
✞
✂
✡
✁
✂
a
☎
✟
✡
☎
☎
✑
Phạm vi sử dụng: làm các dụng cắt, dập, các chi tiết cần độ cứng.
✒
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
✜
✆
✝
✢
❜
✁
❙
✂
❖
❜
❖
✄
❴
☎
❖
✆
✝
✁
✞
✆
a
✟
✠
✝
✠
✡
✆
✝
☛
☞
☎
✌
✍
✎
✏
✑
✠
✂
✄
☎
✆
✝
✝
2.4.3.1. Khái niệm
Gang là hợp kim của Fe và C với 2,14% < %C < 6,67%. Cơ tính: cứng, dòn, nhiệt độ nóng
chảy thấp phù hợp với công nghệ đúc.
2.4.3.2. Phân loại gang
a. Theo giản đồ trạng thái chia làm 3 loại:
- Gang trước cùng tinh (%C < 4,43%)
- Gang cùng tinh (%C = 4,43%)
- Gang sau cùng tinh (%C > 4,43%).
b. Theo tổ chức và cấu tạo
- Gang trắng là loại gang mà hầu hết cacbon ở dạng Fe3C.
Kí hiệu: chưa có
Phạm vi sử dụng: dùng làm chi tiết có tính chống mài mòn cao, làm đầu vào của quá trình
nhiệt luyện.
- Gang xám: là loại gang mà trong đó hầu hết cacbon ở dạng grafit.
Kí hiệu:
Чσbk – σbu
✝
✂
a
Việ
✁
✂
a
: GXσbk – σbu
☎
Ví dụ:
GX21 - 40: đây là gang xám theo tiêu chuNn Việ
σbu = 40 kG/mm2
✁
✂
a
☎
ới σbk = 21 kG/mm2,
Phạm vi sử dụng: chế tạo chi tiết máy chịu tải thấp hoặc không chịu tải như nắp máy, bánh
đà…
- Gang cầu: có tổ chức giống như gang xám nhưng grafit thu gọn dưới dạng hình cầu.
Kí hiệu:
Чσbk – δ
✁
✂
a
Việ
σbk – δ
✝
✁
✂
a
☎
✂
Ví dụ:
GC42 - 12: đây là gang xám theo tiêu chuNn Việ
độ dãn dài tương đối δ = 12%
✁
✂
a
☎
ới σbk = 42 kG/mm2,
Phạm vi sử dụng: dùng để chế tạo các chi tiết trung bình và lớn, hình dạng phức tạp, cần tải
trọng cao, chịu va đập như các loại trục khuỷu, trục cán…
- Gang dẻo: là loại gang chế tạo từ gang trắng bằng phương pháp nhiệt luyện (ủ)
Kí hiệu:
✂
a
Чσbk – δ
✄
Việ
✁
✂
a
: GZσbk – δ
☎
Ví dụ:
GZ37 - 12: đây là gang xám theo tiêu chuNn Việ
độ dãn dài tương đối δ = 12%
✁
✂
a
☎
ới σbk = 37 kG/mm2,
Phạm vi sử dụng: dùng để chế tạo các chi tiết phức tạp, thành mỏng.
❣
❙
✻
✻
✆
❖
❡
✹
❖
✢
✼
❖
❆
☎
✼
✍
☎
❱
❆
✟
✠
✆
❦
✠
r
✾
✗
❁
✆
✁
❚
✍
✁
◗
✍
◗
☎
✌
✠
✗
- Khái niệm: thép hợp kim là loại thép có chứa trong nó một lượng thành phần các nguyên
ững nguyên tố hợp kim đưa vào cố ý, tùy theo hàm lượng, loại nguyên
tố hợp kim thích hợ
✆
✡
✒
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✠
✂
✚
✛
✄
✜
✆
✝
✢
❡
✁
✂
✄
☎
✆
✝
✞
✟
✠
✝
✠
✡
✆
✝
☛
☞
☎
✌
✍
✎
✏
✑
✠
✂
✄
☎
✆
✝
tố sẽ tạo ra tính chất mới. Hàm lượng của chúng phải đủ đến mức có thể làm thay đổi cơ tính,
nếu dưới mức đó thì chỉ là tạp chất.
- Đặc tính:
+ Cải thiện cơ tính, tính nhiệt luyện tốt.
+ Giữ được độ bền cao hơn thép C ở nhiệt độ cao.
+ Tạo ra những tính chất lý, hóa đặc biệt như: chống ăn mòn cao, từ tính cao hay không
có từ tính, độ giãn nở vì nhiệt rất nhỏ…
- Phạm vi sử dụng: dùng để chế tạo các chi tiết chịu lực, chịu nhiệt, chịu ăn mòn.
❙
❖
❡
❖
❙
❖
✖
✍
✆
✄
✕
✑
✠
❚
✍
✁
◗
✍
◗
☎
✌
✠
✗
a. Theo thành phần hợp kim:
- Thép hợp kim thấp: tổng tỉ lệ các nguyên tố hợp kim < 2,5%.
- Thép hợp kim trung bình: tổng tỉ lệ các nguyên tố hợp kim 2,5 ÷ 10%.
- Thép hợp kim cao: tổng tỉ lệ các nguyên tố hợp kim >10%.
b. Theo tên gọi các nguyên tố hợp kim chủ yếu. Ví dụ như thép Si, thép Cr –
✞
✂
✡
✂
✡
c. Theo công dụng
- Thép hợp kim kết cấu: là loại thép trên cơ sở thép cacbon kết cấu cho thêm các nguyên
tố hợp kim. Hàm lượng cacbon trong thép hợp kim kết cấu khoảng từ 0,1 ÷ 0,8%
Kí hiệu theo hệ thống chữ và số:
+ Chữ kí hiệu các nguyên tố hợp kim bằng kí hiệu hóa học.
+ Số đầu tiên chỉ hàm lượng cacbon tính theo phần vạn.
+ Số phía sau nguyên tố nào chỉ lượng trung bình vủa nguyên tố đó theo phần trăm, nếu
hàm lượng nguyên tố nào nhỏ hơn 1% thì không ghi.
✒
✡
✆
✝
❴
Tên các nguyên tố:
❖
✘
✠
r
❚
①
①
✗
a
✝
a
Cr
Mn
Ti
X
Г
T
✂
✡
H
Si
W
Co
V
C
B
K
Φ
Ví dụ:
10Г2C: đây là thép hợp kim kết cấu theo tiêu chuNn củ
%Mn = 2%, %Si < 1%
a
✞
✂
a
ới %C = 0,1%,
Phạm vi sử dụng: dùng chế tạo các chi tiết chịu tải trọng cao, cần độ cứng, độ chịu mài
mòn hoặc cần tính đàn hồi cao.
- Thép hợp kim dụng cụ: là loại thép cần có độ cứng cao sau khi nhiệt luyện, độ chịu nhiệt
và độ chịu mài mòn cao. Hàm lượng cacbon từ 0,7 ÷ 1,4%; các nguyên tố hợp kim cho vào là Cr,
W, Si và Mn.
Kí hiệu như thép hợp kim kết cấu.
- Thép gió là một dạng thép hợp kim đặc biệt để làm dụng cụ cắt gọt và các chi tiết máy có
yêu cầu cao. Trong tổ chức của thép gió gồm các nguyên tố C, Cr, W, Co, V và Fe
Trong thép gió có hàm lượng các nguyên tố hợp kim như sau: 8,5 ÷ 19% W; 0,7 ÷ 1,4% C;
3,8 ÷ 4,4% Cr; 1 ÷ 2,6% V và một lượng nhỏ Mo hay Co.
✒
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
✜
✆
✝
✢
✄
✁
❙
✂
❖
❣
❡
✻
✄
❖
❴
✻
☎
❖
✆
✝
☞
✞
❱
✤
✂
✠
✍
❆
✟
✟
✝
✌
❦
✾
✠
✎
✡
✍
❁
✆
✠
❉
✝
r
❞
✿
☛
☞
☎
❛
✆
✌
❚
✠
✄
✍
r
✎
✏
❞
✂
✑
✂
✠
✂
✄
✗
a
☎
❵
✆
❚
✝
✔
✆
☎
✄
②
(SGK)
✂
♥
- Khái niệm: hợp kim cứng được tạo ra từ các cacbit (WC, TiC, …) cùng với một lượng Co
làm chất kết dính bằng cách thiêu kết.
- Đặc điểm: hợp kim cứng có độ cứng nóng rất cao nên chủ yếu làm dụng cụ cắt gọt.
- Phân loại:
✁
✠
✂
Kí hi
☎
✡
ột cacbit: WC + Co.
☎
✁
✞
✠
✁
o
e
Ví dụ :
và 92% WC.
✂
✂
a
☞
✄
✡
BK8: đây là h
✝
☛
✂
✄
✄
✆
✡
☎
✄
☎
✟
✄
✠
✡
☎
✆
☎
✁
a
✟
✝
✟
✡
✁
✠
✁
o
e
✡
✁
✝
✞
✠
✟
✂
✞
✟
a
✠
✂
a
✞
✡
☎
o
Phạm vi sử dụng: nhóm này có độ dẻo, thích hợp với gia công vật liệu dòn, làm các khuôn
kéo, ép.
✁
✠
✂
Kí hi
✠
☎
✡
✡
a
a
✟
✝
✟
✡
: WC + TiC + Co
✁
✆
✞
✠
✁
o
e
✂
✂
a
☞
✄
Ví dụ:
T30K4: đây là h
4%Co, 30%TiC và 66%WC.
✂
❣
❙
✻
✻
✂
❖
✬
❖
✢
✾
❖
❁
✝
①
✍
o
✾
✂
❢
✗
❁
t
✟
✆
▼
❂
✍
t
◗
☎
✌
✄
✡
a
✠
✠
✂
✼
✠
❆
✟
✗
✂
✡
✞
✝
✠
✟
✾
✂
❁
❉
✆
a
✍
✈
❢
a
✡
❉
✼
✟
☎
✿
✟
☎
✄
✄
✠
✡
☎
✠
✡
a
a
✟
✝
✟
✡
✁
✁
✠
o
e
✁
✡
✝
✞
✟
✠
✞
✂
✟
✠
a
✂
a
✞
✡
♥
✗
ất
✄
☎
❦
✄
✄
✆
- Đặc điểm:
ại nhẹ, khối lượng riêng 2,7g/cm3.
✄
✁
✠
✠
✂
✂
☎
☞
✡
✂
☎
o
+ Có tính dẫn điện, dẫn nhiệt cao, chống ăn mòn tốt.
✁
✠
✂
ệt độ nóng chảy 660oC
✡
+ Độ bền thấp, mềm nhưng dẻo.
- Phân loại: gồm 3 loại
+ Loại tinh khiết: A999 (%Al = 99,999%)
+ Loại có độ sạch cao: A995, A99, A97 và A95 (99,995 ÷ 99,95%Al)
+ Loại kỹ thuật: A85, A8, A7, …A0 (99,85; 99,8; 99,7; …99,00%Al)
b. Hợp kim nhôm
Tùy theo công dụng người ta chia ra:
- Hợp kim nhôm đúc (kí hiệu là AЛ theo tiêu chu
✂
✄
✟
✠
a
✂
a
☛
✡
- Hợp kim nhôm gia công áp lực
❙
❖
❖
❙
❖
✆
✂
✝
✟
✆
✍
☎
◗
✌
✠
✗
✂
✂
✏
a
✂
✆
✝
a. Đồng nguyên chất
- Đặc điểm: có tính dẫn nhiệt, dấn điện tốt, tính chống ăn mòn cao, dễ gia công bằng áp
lực, có thể dát mỏng.
- Tính chất vật lý:
+ Khối lượng riêng ở 20oC (g/cm3):
✒
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
✜
✆
✝
8,94
✢
✁
✂
✄
☎
✆
✝
✞
✁
✟
✠
✝
✠
✂
✠
✡
✆
✝
☛
☞
☎
✌
✍
✎
✏
✑
✠
✂
✄
☎
✆
✝
ệt độ nóng chảy (oC):
✡
1083
+ Hệ số dẫn nhiệt ở 20oC (calo/cm.s.oC)
0,923
+ Hệ số giãn dài (0 – 100oC)
16,5.10-6
+ Điện trở suất ở 20oC (Ω.mm2/m)
0,01784
+ Độ dẫn điện ở 20oC (m/ Ω.mm2)
57
✁
✠
✂
ệt độ nóng chảy 1083oC, dẻo, dễ biến dạng nhưng độ bền thấp σb
✡
✟
✎
✄
2
✁
✂
☎
☎
- Các loại đồng thường gặp cho trong bảng 4:
✒
✡
✆
✝
❜
Đồng và phạm vi sử dụng
❖
Mác đồng
Thành phần đồng
không ít hơn (%)
MO
99,95
Dùng làm dây dẫn điện và các hợp kim tinh khiết.
M1
99,9
Dùng làm dây dẫn điện và các hợp kim cao cấp.
M2
99.7
Dùng làm bán thành phNm cao cấp và hợp kim cơ bản
là đồng
M3
99.5
Dùng làm đồng đúc và đồng có thể gia công bằng áp
lực với chất lượng thường
M4
99,0
Dùng làm các hợp kim phụ
Phạm vi sử dụng
b. Hợp kim đồng
Có hai loại hợp kim đồng là đồng thau (Latông) và đồng thanh (Brông)
- Đồng thau: là hợp kim của đồng và kẽm với %Zn ≤ 45%. Đồng thau chia làm hai loại:
đồng thau đúc và đồng thau gia công áp lực.
Kí hiệu: đầu tiên là chữ L rồi lần lượt là các kí hiệu Cu, Zn, sau đó là các nguyên tố hợp
kim. ếu có các con số đứng sau mỗi kí hiệu nguyên tố chr hàm lượng phần trăm.
✂
Ví dụ:
LCuZn40Pb2: đây là hợp kim đồng thau theo tiêu chuNn Việt nam với 40%Zn,
2%Pb và 58%Cu.
- Đồng thanh là hợp kim của đồng với Sn, Al, Cr. Pb.
Kí hiệu: bắt đầu bằng chữ B, tiếp sau là Cu rồi đến kí hiệu nguyên tố hợp kim chính; phần
ượng TB theo % của các nguyên tố có
cu
trong brông hoàn toàn giống như trong kí hiệu Latông.
✁
✁
✄
✡
✂
☞
✟
✂
✄
✟
✡
✞
✂
✄
✆
✄
✆
✠
✁
✝
✡
✠
☎
✓
✡
✂
✞
✡
✝
✁
✄
✟
✟
✠
☎
✠
☞
✂
☎
✆
Ví dụ:
BCuSn4Zn4Pb2,5: đây là hợp kim đ
4%Sn, 4%Zn, 2,5%Pb và 89,5%Cu.
✒
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
✜
✆
✝
✞
✄
✄
✁
✠
a
✄
✠
✁
✠
e
o
✁
✡
✝
✞
✟
✠
✞
✂
✡
✁
✂
a
☎
✢
✞
✡
✁
✂
✄
☎
✆
✝
✞
✟
✠
✝
✠
✡
✆
✝
☛
☞
☎
✌
✍
✎
✏
✣
s
✻
❴
✩
❖
✻
✢
✧
❖
✢
✼
❖
✾
❀
❊
✍
☎
▼
✝
❱
●
✠
❀
✆
✠
✿
r
❊
✗
✼
✤
✠
✥
✂
✄
✦
☎
✧
✆
✝
★
s
✪
✶
✁
✁
✧
✤
✮
✯
✹
✬
✮
✰
✁
✂
✄
✮
❆
☎
✁
✆
✑
✆
✍
✠
r
❚
✄
❞
❲
r
✆
✌
✠
✗
✄
✕
✑
✠
ệt luyện là quá trình làm thay đổi tính chất của kim loại bằng cách nung nóng nó tới
một nhiệt độ nhất định, giữ nhiệt ở một thời gian và làm nguội theo một chế độ nhất định.
✠
✂
✡
Sau khi nhiệt luyện cấu tạo mạng tinh thể thay đổi dẫn đến độ cứng, độ bền, tính dẻo cũng
thay đổi.
❴
❖
✢
❖
❙
☞
❱
✂
◗
✍
✄
☎
✆
✝
◗
✍
❱
◗
✆
✍
✠
r
❚
✄
❞
❲
r
✆
Có 4 phương pháp nhiệt luyện thường dùng: ủ, thường hóa, tôi và ram. Trong đó ủ và
thường hóa là nhiệt luyện sơ bộ; tôi và ram là nhiệt luyện kết thúc.
3.1.2.1. Ủ
- Khái niệm: ủ là quá trình nung nóng đến một nhiệt độ xác định sau đó giữ nhiệt trong
thời gian cần thiết rồi làm nguội rất chậm (làm nguội cùng lò).
- Mục đích:
+ Giảm độ cứng (làm mềm) thép để dễ tiến hành gia công cắt.
+ Làm tăng độ dẻo để dễ tiến hành biến dạng (dập, cán, kéo,) nguội.
+ Làm giảm hoặc khử bỏ trạng thái ứng suất dư tồn tại trước đó.
+ Làm đồng đều thành phần hóa học trên vật đúc bị thiên tích.
+ Làm nhỏ hạt thép.
3.1.2.2. Thường hóa
- Khái niệm: thường hóa là quá trình nung nóng đến một nhiệt độ xác định sau đó giữ nhiệt
trong thời gian cần thiết rồi làm nguội ở trạng thái tự nhiên (trong môi trường không khí tĩnh).
- Mục đích:
+ Áp dụng với thép có %C < 0,3%.
+ Làm nhỏ tổ chức hạt
+ Làm giảm tính dòn của vật liệu vì nó phá vỡ tổ chức Xêmentit dưới dạng lưới.
3.1.2.3. Tôi
- Khái niệm: là quá trình nung nóng đến một nhiệt độ xác định sau đó giữ nhiệt một thời
gian rồi làm nguội nhanh (làm nguội đột ngột).
- Mục đích:
+ Tăng độ cứng, tăng sức chịu tải và chịu mài mòn của vật liệu.
ộ bền, tăng tuổi thọ, sức chịu tải và điều kiện làm việc.
✄
✁
✂
✂
✟
o
a
✟
+ Quá trình tôi hoàn thiện khi áp dụng quá trình ram tiếp theo.
3.1.2.4. Ram
- Khái niệm: là quá trình nung với nhiệt độ thấp, sau đó giữ nhiệt một thời gian rồi làm
nguội.
- Mục đích:
+ Hoàn thiện mục đích tôi: biến tổ chức từ trạng thái tôi và trạng thái tổ chức phù hợp.
✒
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
✜
✆
✝
✢
✁
✂
✄
☎
✆
✝
✞
✟
✠
✝
✠
✡
✆
✝
☛
☞
☎
✌
✍
✎
✏
✑
✠
✂
✄
☎
✆
✝
- Phân loại:
+ Ram thấp: To = 150 ÷ 250oC
+ Ram trung bình: To = 300 ÷ 450oC
+ Ram cao: To = 500 ÷ 650oC
s
✻
❴
❖
❣
✻
❙
✤
❖
✢
a
❖
✿
✍
☎
✼
❱
✾
✠
❀
✆
❊
✠
▼
✝
r
●
❀
✗
✿
✁
✆
✍
✁
✆
a
✍
✠
r
❚
❞
✄
❲
r
✆
✌
✠
✗
✄
✕
✑
✠
- Khái niệm: hóa nhiệt luyện là phương pháp gia công làm thay đổi không những cấu tạo
(tổ chức) mà còn cả thành phần hóa học lớp kim loại bề mặt
- Mục đích:
+ Tăng độ cứng, tính chống mài mòn, tăng độ bền mỏi của chi tiết.
Đáp ứng cho mục đích này là phương pháp thấm C, thấm nitơ, thấm cacbon + nitơ,…
ống ăn mòn điện hóa và hóa học (chống ôxy hóa ở nhiệt ở nhiệt độ
cao) trong các môi trường làm việc khác nhau của thép.
✄
✁
✄
✂
✂
o
a
✟
✁
✁
✠
✠
✟
Đáp ứng cho mục đích này là các phương pháp thấm kim loại như Cr, Al, Si, …
- Quá trình hóa nhiệt luyện được thực hiện bằng cách đặt trong môi trường chứa chất thấm
(rắn. lỏng, khí) và ở một nhiệt độ nhất định, trong điều kiện đó môi trường sẽ thực hiện quá trình
thấm.
❴
❖
❙
❖
❙
❖
☞
❱
✂
◗
✍
✄
☎
✆
✝
◗
✍
❱
◗
✍
✁
✆
a
✍
✠
r
❚
✄
❞
❲
r
✆
3.2.2.1. Thấm cacbon
- Khái niệm: thấm cacbon là quá trình tăng thêm cacbon vào lớp bề mặt chi tiết cần thấm.
- Thép dùng để thấm cabon thường là thép có hàm lượng cacbon thấp %C < 0,3% (thường
%C = 0,12 ÷0,25%).
- Sau khi thấm hàm lượng cacbon %C = 0,9 ÷ 1%, chiều dày lớp thấm từ 0,5 ÷ 2mm, đồng
thời bề mặt có độ cứng rất cao, chịu mài mòn, va đập.
- Chất thấm: than gỗ (chủ yếu), ngoài ra còn một ít chất xúc tác BaCO3, CaO.
3.2.2.2. Thấm nitơ
- Khái niệm: là quá trình tăng thêm nitơ vào lớp bề mặt chi tiết cần thấm.
- Thấm nitơ nhằm nâng cao độ cứng, tính chống mài mòn, tăng giới hạn mỏi, lớp thấm nitơ
có khả năng chống ăn mòn cao trong khí quyển (bề mặt nitơ bóng mờ dùng làm đồ trang sức).
- Sau khi thấm chiều sâu đạt được 0,1 ÷ 0,5 mm (nhỏ hơn chiều sâu thấm cacbon).
3.2.2.3. Thấm cacbon và nitơ(thấm Xianua)
- Khái niệm: là quá trình làm tăng cường cả cacbon và nitơ vào lớp bề mặt chi tiết.
- Mục đích: nâng cao độ cứng, tính chống mài mòn và giới hạn mỏi lớp bề mặt.
- Chiều sâu 0,1 ÷ 0,2mm, nhiệt độ tùy thuộc thấm ở trạng thái rắn, lỏng, khí.
3.2.2.4. Thấm kim loại
s
✒
✻
s
✠
✻
✓
✣
✆
✽
✔
❉
✕
❆
✑
✆
✼
☛
❑
✞
✖
✍
✿
✑
♥
✗
❆
✼
✘
✽
✙
❆
✆
♠
✚
✂
✛
✝
✄
✜
❦
✄
✆
✝
✼
✽
❉
❙
✁
✂
✄
☎
✆
✝
✞
✟
✠
✝
✠
✡
✆
✝
☛
☞
☎
❜
❖
✢
❖
❜
❖
✢
❖
✖
✢
✍
❖
✄
☎
✚
✆
✍
✝
◗
✂
✁
✍
✂
❱
✍
❝
◗
❚
✑
✏
✏
✏
✁
✍
✂
✎
✏
✄
✑
☎
✠
✂
✆
✄
✝
☎
✞
✆
✝
✟
✠
✁
✂
✄
☎
✆
✠
✁
✟
✠
✁
✡
☛
☞
✌
✠
✁
✍
✎
✂
✂
☛
✌
✏
✠
✒
✗
✂
✂
a
✂
❢
✆
✝
✆
✝
✍
r
✏
✏
✂
4.1.1.1. Thực chất
Đúc là phương pháp chế tạo chi tiết bằng cách
nấu chảy và rót kim loại lỏng vào khuôn có hình dạng
nhất định, sau khi kim loại hoá rắn trong khuôn ta thu
được vật đúc có hình dáng giống như khuôn đúc.
ếu vật phNm đúc đem ra dùng ngay gọi là chi
tiết đúc, còn nếu vật phNm đúc phải qua gia công cắt
gọt để nâng cao độ chính xác kích thước và độ bóng bề
mặt gọi là phôi đúc.
✂
Đúc có những phương pháp sau: đúc trong khuôn
cát, đúc trong khuôn kim loại, đúc áp lực, đúc li tâm,
đúc trong khuôn mẫu chảy, đúc trong khuôn vỏ mỏng,
đúc liên tục v.v... nhưng phổ biến nhất là đúc trong
khuôn cát.
4.1.1.2. Đặc điểm
- Ưu điểm
♣
✆
✍
❜
❖
✢
+ Đúc có thể gia công nhiều loại vật liệu khác
nhau: Thép, gang, hợp kim màu v.v... có khối lượng từ một vài gam đến hàng trăm tấn.
+ Chế tạo được vật đúc có hình dạng, kết cấu phức tạp như thân máy công cụ, vỏ động
cơ v.v...mà các công nghệ khác chế tạo khó khăn hoặc không chế tạo được.
+ Độ chính xác về hình dáng, kích thước và độ bóng không cao (có thể đạt cao nếu đúc
đặc biệt như đúc áp lực).
+ Có thể đúc được nhiều lớp kim loại khác nhau trong một vật đúc.
+ Giá thành chế tạo vật đúc rẻ vì vốn đầu tư ít, tính chất sản xuất linh hoạt, năng suất
tương đối cao.
+ Có khả năng cơ khí hoá và tự động hoá.
hược điểm
-
+ Hao tốn kim loại cho hệ thống rót, đậu ngót, đậu hơi.
+ Dễ gây ra những khuyết tật như: thiếu hụt, rỗ khí, cháy cát v.v...
+ Kiểm tra khuyết tật bên trong vật đúc khó khăn, đòi hỏi thiết bị hiện đại.
Sản xuất đúc được phát triển rất mạnh và được sử dụng rất rộng rãi trong các ngành công
nghiệp. Khối lượng vật đúc trung bình chiếm khoảng 40% ÷ 80% tổng khối lượng của máy móc.
Trong ngành cơ khí khối lượng vật đúc chiếm đến 90% mà giá thành chỉ chiếm 20% ÷
25%.
✒
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
✜
✆
✝
❙
✢
✁
❜
❖
✂
✢
❖
✄
❙
☎
❖
✆
✝
✞
✍
☎
❱
✟
✠
✆
✠
✝
✠
✠
r
✡
✗
✆
✆
✝
☛
✁
☞
❞
☎
❱
✌
❚
✍
✛
♣
✎
✆
✏
✑
✍
✠
✔
✂
✡
✄
✆
☎
q
✆
✝
❞
❝
❚
✏
✏
✂
✟
✆
✂
❱
✂
✞
❵
◗
✍
❛
✆
✂
☎
✞
✡
✆
✂
✂
a
✗
❵
❚
✌
✍
❞
❢
✆
✏
✏
✂
4.1.2.1. Quá trình sản xuất đúc
♣
✆
✍
❜
❖
❙
4.1.2.2. Các bộ phận cơ bản của một khuôn đúc
- Hòm khuôn
+ Thông thường gồm 2 phần: hòm khuôn trên và hòm khuôn dưới, đôi khi có một hòm
khuôn hoặc có ba hay nhiều hòm khuôn.
+ Chỗ tiếp giáp khuôn trên và khuôn dưới gọi là mặt phân khuôn.
- Lòng khuôn: là phần rỗng trong khuôn có hình dạng phù hợp với hình dáng vật đúc do
mẫu và lõi tạo ra.
✒
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
✜
✆
♣
✝
✆
✍
❜
❖
❴
❖
Các bộ phận chính của khuôn đúc
❙
❙
✁
✂
✄
☎
✆
✝
✞
✟
✠
✝
✠
✡
✆
✝
☛
☞
☎
✌
✍
✎
✏
✑
✠
✂
✄
☎
✆
✝
Lõi (thao): nhằm tạo ra phần rỗng trong vật
đúc hoặc phần lõm.
- Hệ thống rót (
✍
♣
✆
✍
❜
❖
)
❜
Hệ thống rót là hệ thống rót kim loại lỏng từ
thùng rót vào khuôn. Sự bố trí hệ thống rót quyết
định chất lượng vật đúc và giảm được sự hao phí
kim loại vào hệ thống rót.
- Đậu hơi: có tác dụng thoát khí từ lòng khuôn
ra ngoài và báo mức kim loại lỏng trong khuôn.
♣
✆
✍
❜
❖
❜
- Đậu ngót: có tác dụng bổ sung kim loại cho vật đúc bị co ngót trong quá trình đông đặc
và làm nguội.
❜
❖
✢
❖
❴
❖
✆
✍
◗
☎
✄
✟
✗
✌
✍
❞
❢
✆
✟
✆
✄
✟
✗
❚
✍
a
✕
4.1.3.1. Yêu cầu
Hỗn hợp làm khuôn và thao phải thỏa mãn những yêu cầu sau đây:
- Tính dẻo là khả năng biến dạng vĩnh cửu của hỗn hợp khi thôi lực tác dụng (sau khi
rút mẫu hay tháo hộp thao).
Tính dẻo của hỗn hợp đảm bảo dễ làm khuôn, thao và cho ta nhận được lòng khuôn thao rõ
nét.
Tính dẻo tăng khi lượng nước trong hỗn hợp tăng lên đến 8%, đất sét, chất dính kết tăng,
cát hạt nhỏ.
- Độ bền là khả năng của hỗn hợp chịu được lực tác dụng của ngoại lực mà không bị
phá hủy. Khuôn, thao cần đảm bảo bền để không vỡ khi vận chuyển; lắp ráp khuôn, thao và khi
rót kim loại lỏng vào khuôn.
Độ bền tăng khi lượng nước tăng đến 8%; cát nhỏ, không đồng đều, sắc cạnh và khi lượng
đất sét tăng. Khuôn khô có độ bền cao hơn khuôn tươi.
- Tính lún là khả năng giảm thể tích của hỗn hợp khi chịu tác dụng của ngoại lực. Tính
lún làm giảm sự cản trở của khuôn thao khi vật đúc co ngót trong quá trình kết tinh và nguội để
tránh nứt rỗ, cong vênh của vật đúc.
Tính lún tăng khi cát hạt to, chất kết dính ít, chất phụ (ví dụ: mùn cưa, rơm, rạ, bột than …)
tăng.
- Tính thông khí là khả năng thoát khí từ lòng khuôn và trong hỗn hợp ra ngoài để tránh
rỗ khí vật đúc. Tính thông khí tăng khi cát hạt to và đều, lượng đất sét và chất kết dính ít, chất
phụ nhiều và lượng nước ít.
- Tính bền nhiệt là khả năng giữ được độ bền ở nhiệt độ cao của hỗn hợp làm khuôn.
Tính bền nhiệt đảm bảo cho thành khuôn và thao khi tiếp xúc với kim loại nóng ở nhiệt độ cao
không bị cháy.
Tính bền nhiệt tăng khi lượng SiO2 trong hỗn hợp tăng, cát to và tròn, chất phụ ít.
✒
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
✜
✆
✝
❙
❴
✁
✂
✄
☎
✆
✝
✞
✟
✠
✝
✠
✡
✆
✝
☛
☞
☎
✌
✍
✎
✏
✑
✠
✂
✄
☎
✆
✝
- Độ Nm: độ Nm của hỗn hợp là lượng nước chứa trong hỗn hợp đó tính bằng %. Độ Nm
tăng lên đến 8% làm cho độ bền, độ dẻo của hỗn hợp tăng. Quá giới hạn đó sẽ có ảnh hưởng xấu.
4.1.3.2. Các vật liệu làm khuôn và thao
Hỗn hợp làm khuôn, thao bao gồm cát, đất sét, chất dính kết và chất phụ.
- Cát là thành phần chủ yếu của hỗn hợp làm khuôn, thao. Thành phần hóa học chủ yếu
của cát là SiO2 (thạch anh), ngoài ra còn có đất sét và tạp chất khác.
- Đất sét thành phần chủ yếu là cao lanh có công thức là mAl2O3. n SiO2. qH2
ra còn có một số tạp chất khác như CaCO3, Fe2O3
2CO3. Khi lượng nước thích hợp đất sét
dẻo và dính, khi sấy khô độ bền tăng nhưng dòn, dễ vỡ.
✡
✂
o
☞
✡
✞
✂
a
Đất sét cho vào hỗn hợp làm khuôn, thao làm tăng độ dẻo, độ bền của hỗn hợp.
- Chất kết dính là những chất được đưa vào hỗn hợp để tăng độ bền, độ dẻo của nó.
ững chất kết dính thường dùng như dầu thực vật (dầu lanh, dầu bông, dầu trNu…), các
chất hòa tan trong nước (đường, mật, mía, bột hồ…), các chất dính kết hóa cứng (nhựa thông, xi
măng, bã hắc ín) và nước thủy tinh (là dung dị
2O. nSiO2. mH2O hoặc K2O. nSiO2.
mH2O ).
✠
✂
✟
✠
✁
✡
✂
✡
✟
a
✁
✂
a
- Chất phụ là những chất đưa vào để tăng tính lún, tính thông khí, tăng độ bóng bề mặt
khuôn, thao và tăng khả năng chịu nhiệt của hỗn hợp. Chất phụ gồm hai dạng chính sau đây:
ững chất phụ trộn vào hỗn hợp như mùn cưa, rơm rạ, bột than nhờ nhiệt độ của
kim loại lỏng khi rót vào khuôn chúng bị cháy tạo nên các khoảng trống trong hỗn hợp làm tăng
độ xốp, độ lún và khả năng thoát khí của hỗn hợp.
✁
✠
✂
+ Chất sơn khuôn: có thể dùng bột graphit, bột than, nước thủy tinh, bột thạch anh
hoặc dung dịch của chúng với đất sét sơn lên bề mặt khuôn, thao để tăng độ bóng, tính chịu nhiệt
của chúng.
4.1.3.3. Chế tạo hỗn hợp làm khuôn và thao
Đem trộn các vật liệu trên theo tỉ lệ nhất định phụ thuộc vào vật liệu, khối lượng vật đúc ta
được hỗn hợp làm khuôn và thao.
Hỗn hợp làm khuôn chia làm hai loại:
- Cát áo dùng để phủ sát mẫu khi làm khuôn nên phải có độ bền, độ dẻo cao và bền
nhiệt vì lớp cát này tiếp xúc trực tiếp với kim loại lỏng. Cát áo thường được làm bằng vật liệu
mới và chiếm khoảng 10 ÷ 15% lượng cát làm khuôn.
- Cát đệm dùng để đệm cho phần khuôn còn lại nhằm tăng độ bền của khuôn. Cát đệm
không yêu cầu cao như cát áo nhưng phải có tính thông khí cao.
Thường dùng cát áo cũ để làm cát đệm và chiếm khoảng 55 ÷ 90% tổng lượng cát khuôn.
Tỉ lệ các vật liệu trong hỗn hợp làm khuôn tùy thuộc vật liệu, trọng lượng vật đúc nhưng
nói chung cát chiếm khoảng 70 ÷ 80%, đất sét khoảng 8 ÷ 20%.
So với hỗn hợp làm khuôn, hỗn hợp làm thao yêu cầu cao hơn vì thao làm việc ở điều
khiện khắc nghiệt hơn, do đó thường tăng lượng thạch anh, có khi tới 100%, giảm tỉ lệ đất sét,
chất kết dính, chất phụ và phải sấy thao.
✒
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
✜
✆
✝
❙
❜
✁
❜
❖
✂
✢
❖
✄
❜
☎
❖
✆
✝
☞
✞
✍
❯
✟
❚
✑
✠
✝
✠
✕
✡
✞
❵
✆
✝
✗
☛
☞
❞
✠
☎
✌
✍
✟
✆
✎
✍
❵
✏
✑
◗
❚
✠
✍
✂
a
✄
☎
✆
✝
✕
4.1.4.1. Vật liệu làm mẫu và hộp thao
Vật liệu làm mẫu và hộp thao phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Đảm bảo độ bóng, độ chính xác khi gia công tạo điều kiện dễ dàng rút mẫu và làm cho
bề mặt khuôn, thao nhẵn bóng chính xác.
- Cần phải bền, cứng, sử dụng được lâu.
- Không bị co, trương, nứt… để giữ được hình dạng kích thước chính xác.
- Chịu được tác dụng cơ, hóa của hỗn hợp làm khuôn; không bị gỉ và ăn mòn.
- Rẻ tiền và dễ gia công.
Trên cơ sở các yêu cầu trên, vật liệu làm mẫu và hộp thao thường dùng là: gỗ, kim loại,
thạch cao, xi măng, chất dẻo … nhưng thông dụng là gỗ và kim loại.
4.1.4.2. Công nghệ chế tạo mẫu và thao
Để chế tạo được bộ mẫu và hộp thao trước hết người cán bộ kỹ thuật phải căn cứ vào bản
vẽ chi tiết cần chế tạo để vẽ ra bản vẽ vật đúc, sau đó từ bản vẽ vật đúc vẽ ra bản vẽ mẫu và hộp
thao. Trên cơ sở bản vẽ mẫu và hộp thao, người công nhân mộc sẽ chế tạo ra mẫu và hộp thao.
- Bản vẽ vật đúc là bản vẽ đã thỏa mãn được các yêu cầu, đặc điểm của bản vẽ chi tiết,
ngoài ra còn thể hiện được tính công nghệ của đúc (tức là thể hiện được mặt phân khuôn, độ dốc
đúc, bán kính góc lượn, lượng dư, độ co ngót, lượng dư gia công cơ khí).
- Bản vẽ mẫu, hộp thao là bản vẽ được xây dựng từ bản vẽ đúc nên thể hiện được các yêu
cầu đặc điểm của bản vẽ mẫu, đồng thời nó còn thể hiện được công nghệ, nguyên vật liệu chế tạo
mẫu, hộp thao.
Trong trường hợp chế tạo bộ mẫu và hộp thao từ vật liệu gỗ, để tránh mẫu cong vênh khi
gỗ co, tránh nứt nẻ và tăng độ bền khi ghép cần chú ý:
- Theo tiết diện ngang, các vòng thớ gỗ không được trùng hướng nhau (
✍
- Theo chiều dọc thớ gỗ, các thớ cần tránh phân bố song song với nhau (
❜
❖
❡
❖
✂
♣
✍
✆
♣
✍
✆
❜
✍
❖
❜
❡
❖
❖
❡
).
a
❖
✞
).
- Khi chế tạo những bề mặt lớn, cần phải phân ra thành nhiều mảnh rồi ghép lại (
).
✍
♣
✆
✍
- Để tăng sức bền mối ghép, bề mặt ghép nên làm dưới dạng các mặt bậc. Các tấm ghép
cần làm rãnh và vấu ngàm với nhau (
).
✍
♣
✆
✍
❜
❖
❡
❖
✝
- Sau khi ghép mẫu, hộp thao người ta thường dùng giấy nhám để mài nhẵn và đánh bóng
mẫu. Để bảo vệ mẫu khỏi thấm nước và để tăng độ bóng bề mặt người ta thường sơn màu. Màu
sơn qui định như sau:
Xanh: đúc thép.
Đỏ: đúc gang
Vàng: đúc kim loại màu
✒
✠
✓
✆
✔
✕
✑
✆
☛
✖
✍
✑
✗
✘
✙
✆
✚
✛
✄
✜
✆
✝
❙
❡
