khoa hoc vat lieu co khi chuong 13 KIM LOAI VA HOP KIM MAU THONG DUNG

CHƯƠNG 13: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM MÀU
I. Đồng và hợp kim đồng.
1. Khái niệm
- Đồng và hợp kim của đồng là loại vật liệu có độ dẻo
cao, có khả năng chống ăn mòn tốt trong nhiều môi
trường và đặc biệt là có độ dẫn điện, dẫn nhiệt rất cao nên
được nghiên cứu, phát triển và ứng dụng rất rộng rãi.
- Đặc tính nổi bật là đồng rất dẻo, dễ cán, kéo thành
những tấm mỏng và sợi nhỏ rất tiện dụng trong kỹ thuật,
ngoài ra nó rất dễ hàn.

1

I. Đồng và hợp kim đồng.
2. Phân loại hợp kim đồng.
Có rất nhiều cách để phân loại hợp kim đồng
* Phân loại theo tính công nghệ
- Hợp kim biến dạng
- Hợp kim đúc.
* Phân loại theo khả năng hoá bền bằng nhiệt luyện
- Hoá bền được bằng nhiệt luyện
- Không hoá bền được bằng nhiệt luyện.
* Phân loại theo thành phần hóa học
- Hợp kim latông: Các hợp kim của Cu-Zn (đồng thau)
- Hợp kim brông: Các hợp kim của Cu-Sn (thiếc) (đồng
thanh).
2

1

I. Đồng và hợp kim đồng.
3. Hợp kim Đồng thau (Cu-Zn) latông
a. Đồng thau đơn giản
- Hàm lượng Zn <45%
- Zn có tác dụng nâng cao độ bền
và độ dẻo của hợp kim đồng

3

I. Đồng và hợp kim đồng.
3. Hợp kim Đồng thau (Cu-Zn) latông
a. Đồng thau đơn giản
- Thường được cán nguội thành các bán thành phẩm
(tấm, ống…)
- Do chứa Zn là nguyên tố rẻ, lại có cơ tính tốt hơn, các
tính chất vật lý không khác đồng bao nhiêu nên nó được
dùng thay thế đồng.
b. Đồng thau phức tạp
- Ngoài Cu và Zn còn có một số nguyên tố khác Pd, Sn,
Al, Ni để cải thiện một số tính chất của hợp kim.
- Để tăng tính cắt gọt cho thêm Pd
- Cho Sn vào latông là để làm tăng tính chống ăn mòn
trong môi trường nước biển.
- Cho Al và Ni vào latông để làm tăng cơ tính.
4

2


I. Đồng và hợp kim đồng.

3. Hợp kim Đồng thau (Cu-Zn) latông
c. Nhược điểm của latông
- Nó có khuynh hướng tự nứt. do còn tồn tại ứng suất dư
bên trong sau biến dạng nguội
d. Ký hiệu Latong: LCuZn…
Trong đó:
+ L: la tong
+ Zn… : hàm lượng % Zn (Còn lại là %Cu)
+ Nếu có các nguyên tố hợp kim khác thì ghi tiếp theo
sau.
Ví dụ: LCuZn10: Latong: 10%Zn; 90%Cu

5

I. Đồng và hợp kim đồng.
4. Hợp kim Đồng thanh (Brông)
a. Đồng thanh thiếc (Cu-Sn) Brong thiếc.
- Brông thiếc là hợp kim của đồng và thiếc.
- Các brông thiếc được dùng trong công nghiệp thường
chứa <15%Sn.
- Về cơ tính: khi lượng Sn<5% độ dẻo của α vẫn cao, khi
tăng lượng Sn thì độ dẻo giảm đi

6

3


I. Đồng và hợp kim đồng.
4. Hợp kim Đồng thanh (Brông)

a. Đồng thanh thiếc (Cu-Sn) Brong thiếc.
- Về tính chống ăn mòn: cao hơn đồng và đồng thau, rất ổn
định trong không khí ẩm, hơi nước, và nhiệt. Nên dùng
nhiều trong công nghiệp lò hơi và đúc tượng mỹ nghệ.
* Ký hiệu Brong: BCuSn…
Trong đó:
B: Brong
Sn… : hàm lượng % Sn (Còn lại là %Cu)
Nếu có các nguyên tố hợp kim khác thì ghi tiếp theo sau.
Ví dụ: BCuSn5: Brong 95%Cu+5%Sn

7

I. Đồng và hợp kim đồng.
4. Hợp kim Đồng thanh (Brông)
b. Các loại đồng thanh khác.
* Đồng thanh nhôm: Cu-Al (5-10)%
- Có độ bền cao, có khả năng chống ăn mòn tốt
- Dùng chế tạo ổ trượt, bạc lót..
* Đồng thanh chì: Cu-Pd (5-10)%
- Có khả năng chịu ma sát
- Dùng chế tạo ổ trượt quan trọng chịu tải trạng lớn.

8

4


II. Hợp kim làm ổ trượt (đọc sách)
1. Yêu cầu đối với hợp kim làm ổ trượt

a. Có hệ số ma sát nhỏ với bề mặt trục
- Ổ trượt làm bằng vật liệu không
đồng nhất gồm các hạt cứng
phân bố trên nền mềm hoặc
ngược lại, để sau thời gian phần
mềm sẽ mòn trước là nơi để chứa
dầu bôi trơn

9

III. Hợp kim làm ổ trượt
1. Yêu cầu đối với hợp kim làm ổ trượt
b. Ít làm mòn cổ trục và chịu được áp lực cao
- Do trục thép là các chi tiết lớn, đắt tiền khi cổ trục bị
mòn trục không còn dùng được nữa. Vì vậy hợp kim ổ trục
cần có độ cứng thấp để không làm mòn ngõng trục
c. Lắp khít vào trục
Để lắp khít vào trục các ổ trượt có thể
được chế tạo bằng hai nửa, rồi gia công
cơ khí chính xác và ghép lại.

10

5


III. Hợp kim làm ổ trượt
1. Yêu cầu đối với hợp kim làm ổ trượt
d. Tính công nghệ tốt.
- Dễ đúc để dễ tạo phôi.

- Dễ gia công để cắt gọt
- Có khả năng bám dính vào máng thép cao
e. Tính kinh tế cao.
- Vật liệu dễ tìm
- Có tính chống ăn mòn cao trong môi trường dầu
- Có tính dẫn nhiệt tốt.
- Rẻ tiền

11

III. Hợp kim làm ổ trượt
2. Hợp kim làm ổ trượt có độ nóng chảy thấp
- Loại này thường được gọi là babit
- “Babit” là tên gọi chung của các hợp kim chịu ma sát, có
nền thiếc-Sn hay nền chì-Pb và có cho thêm antimonSb, Cu hay các nguyên tố khác.
- Do nhà khoa học người Anh tên Babít tìm ra 1832.
a. Babit thiếc
- Là hợp kim chủ yếu của thiếc và antimon (Sn –Sb),
ngoài ra còn có các loại vật liệu khác (Cu) nhưng rất ít.
- Có cơ tính tốt, ma sát nhỏ, Tính chống ăn mòn cao

12

6


III. Hợp kim làm ổ trượt
2. Hợp kim làm ổ trượt có độ nóng chảy thấp
a. Babit thiếc
- Thiếc đắt tiền nên chúng chỉ được dùng để làm các ổ

trượt quan trọng như động cơ diezel, tuốc bin khí…khi
làm việc với tốc độ lớn
- Thường dùng loại: Ƃ88; Ƃ83…
* Ký hiệu:
- Theo nga: Ƃxx
+ xx: chỉ % thiếc Sn
Ví dụ: Ƃ88 (có 88%Sn).
13

III. Hợp kim làm ổ trượt
2. Hợp kim làm ổ trượt có độ nóng chảy thấp
b. Babit chì
- Là hợp kim của Pb-Sb (Antimon) và có thêm một ít
Cu (1-1,5%) để tránh thiên tích
- Hợp kim có hệ số ma sát lớn và độ dẻo không thật tốt,
có tốc độ mài mòn lớn hơn, có độ bền mỏi thấp hơn
babit thiếc.
- Hàm lượng Pb (16-18)%

14

7


III. Hợp kim làm ổ trượt
3. Hợp kim làm ổ trượt có độ nóng chảy cao
a. Gang xám
- Thường dùng gang xám chất lượng cao có tổ chức là P
nhỏ mịn với lượng lớn Graphit
- Chính P là Nền cứng còn hạt mềm là graphit độ bền

rất thấp nó dễ bị tróc ra sẽ tạo thành các lỗ chứa đâu bôi
trơn.
b. Đồng thanh thiếc (Cu-Sn)
- Chịu được áp lực lớn
- Cho phép tốc độ vòng quay cao hơn gang xám
- Thường dùng trong ổ quan trọng
15

III. Hợp kim làm ổ trượt
3. Hợp kim làm ổ trượt có độ nóng chảy cao
c. Đồng thanh chì (Cu-Pb)
- Đặc điểm nổi bật là ít ma sát.
- Hệ số dẫn nhiệt cao.
- Chịu được va đập và chịu mỏi tốt

16

8


III. Hợp kim làm ổ trượt
3. Hợp kim làm ổ trượt có độ nóng chảy cao
c. Đồng thanh chì (Cu-Pb)
- Ký hiệu theo liên xô: ƂpC….
Trong đó:
+….: chỉ % Pb
Ví dụ: ƂpC30: đồng thanh chì có 30%Pb

17

9