BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯƠNG CÔNG CƯỜNG NGHIÊN CỨU VÀ XÁC ĐỊNH ĐO ĐỘ CỨNG CỦA THÉP CACBONNHIỆT LUYỆN BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỄU XẠ TIA X NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯƠNG CÔNG CƯỜNG NGHIÊN CỨU VÀ XÁC ĐỊNH ĐỘ CỨNG CỦA THÉP CACBON NHIỆT LUYỆN BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỄU XẠ TIA X NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204 TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯƠNG CÔNG CƯỜNG NGHIÊN CỨU VÀ XÁC ĐỊNH ĐỘ CỨNG CỦA THÉP CACBON NHIỆT LUYỆN BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỄU XẠ TIA X NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY- 605204 Hướng dẫn khoa học: TS LÊ CHÍ CƯƠNG TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2013 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: Dương Công Cường Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 25 - 12 - 1984 Nơi sinh: Nghệ An Quê quán: Hưng Thịnh-Hưng Nguyên-Nghệ An Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: trường cao đẳng nghề lilama – long Phước – Long Thành – ĐN Điện thoại: 0976808384 E-mail: congcuong2512@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09 / 2003 đến 02/ 2008 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM Ngành học: Công Nghệ Chế Tạo Máy III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian 3/2008 đến Nơi công tác Trường cao đẳng nghề lilama2 Trang i Công việc đảm nhiệm Giáo viên LỜI CAM ĐOAN  Tôi cam đoan công trình nghiên cứu  Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày… tháng 04 năm 2013 (Ký tên ghi rõ họ tên) Dương Công Cường Trang ii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập nghiên cứu chương trình đào tạo sau đại học trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM, em tiếp thu đúc kết nhiều kiến thức bổ ích cho chuyên môn Với đề tài nghiên cứu hình thức luận văn thạc sỹ, em vận dụng kiến thức học để giải vấn đề thực tế Đề tài em nghiên cứu giải vấn đề lĩnh vực đo độ cứng kiểm tra không phá hủy nghiên cứu lý thuyết làm thực nghiệm, lần tiếp xúc nên em gặp nhiều khó khăn Với hướng dẫn tận tình thầy hướng dẫn TS Lê Chí Cương với hỗ trợ gia đình, bạn bè, trung tâm Hạt Nhân TP.HCM Cho đến thời điểm luận văn em củng đạt kết mong muốn Đến đây, cho phép em gửi lời cảm ơn chân thành đến: - Ban Giám Hiệu trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM - Thầy TS Lê Chí Cương – Khoa Cơ Khí Chế tạo Máy - trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM - Quý thầy cô khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy - Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM - Trung tâm Hạt Nhân TP HCM - Gia đình, bạn bè đồng nghiệp Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ, hỗ trợ động viên quý báu tất người Xin trân trọng cảm ơn Tp Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2013 Học viên thực luận văn Dương Công Cường Trang iii TÓM TẮT Độ cứng tiêu tính quan trọng vật liệu khí, thường xác định phương pháp phá hủy truyền thống dùng mũi đâm Bài báo nghiên cứu mối liên hệ độ cứng thép C50 tôi-ram nhiều nhiệt độ bề rộng đường nhiễu xạ, thể thông qua độ rộng đường cong Gauss Kết cho thấy mối liên hệ tuyến bề rộng trung bình đường nhiễu xạ, từ mở khả xác định độ cứng vật liệu tinh thể phương pháp nhiễu xạ X quang Từ khóa: Nhiễu xạ X quang, Độ cứng, Thép tôi, Bề rộng trung bình, Đường cong Gauss ABSTRACT The hardness is a significant issue of mechanical materials, and usually determined by conventional destructive methods using pointers This paper studied on the relation between the hardness of quenched and temperred steel C50 and the broadness of the diffraction line, represented by the width of the Gaussian curve method The experimental result has determined a proportional relation to the line half-width, thus showing a posibility of evaluating the hardness of crystalline materials using X-ray diffraction Keywords: X-ray diffraction, Hardness, Quenched Steel, Half-width, Gaussian curve Trang iv MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan ii Cảm tạ iii Tóm tắt iv Mục lục v Danh sách chữ viết tắt ix Danh sách hình xi Danh sách bảng xiii Phần A: DẪN NHẬP I Đặt vấn đề II Các phƣơng pháp đo độ cứng 1 Độ cứng Brinell 2 Độ cứng Vickers (HV): Độ cứng Rockwell (HR) III Hƣớng nghiên cứu 10 IV Điểm luận văn giá trị thực tiển 12 V Nhiệm vụ đề tài giới hạn đề tài 12 Nhiệm vụ 12 Giới hạn đề tài 12 VI Phƣơng pháp nghiên cứu 12 Phần B: NỘI DUNG 13 Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 13 1.1 Lý thuyết nhiễu xạ tia X-ray 13 1.1.1 Định luật Bragg điều kiện nhiễu xạ 13 1.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ nhiễu xạ LPA 15 Trang v 1.1.2.1 Hệ số hấp thụ A mẩu phẳng 16 1.1.2.2 Hệ số Lorentz L(2θ) 17 1.1.2.3 Hệ số phân cực mẫu phẳng P(2θ 19 1.2 Sự mở rộng đƣờng nhiễu xạ 19 1.2.1 Khái niệm đường nhiễu xạ 19 1.2.2 Chuẩn hóa thừa số Lorentz-polarization(LP) 20 1.2.3 Chuẩn hóa đường phông (Background) 20 1.2.4 Xác định số cho giản đồ nhiễu xạ 21 1.2.5 Sự mở rộng đường nhiễu xạ 24 1.2.5.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến Sự mở rộng đường nhiễu xạ 24 1.2.5.2 Khái niệm độ rộng vật lý đường nhiễu xạ 26 1.3 Lý thuyết hàm Gaussian bề rộng trung bình đường nhiễu xạ (B) 27 1.4 Lý thuyết nhiệt luyên 30 1.4.1 Khái niệm 30 1.4.2 Tôi 31 1.4.2.1 Định nghiã 31 1.4.2.2 Đặc điểm 31 1.4.2.3 Mục đích 31 1.4.2.4 Chọn nhiệt độ 31 1.4.2.5 Thời gian Tôi 32 1.4.3 Ram 32 1.4.3.1 Phân loại ram 33 1.4.3.1.1 Ram thấ p 33 1.4.3.1.2 Ram trung biǹ h: 33 1.4.3.1.3 Ram cao 33 1.4.1.3.2 Chuyển biến pha ram 33 Chƣơng 2: CHẾ TẠO MẪU ĐO 34 2.1 Mẩu thực nghiệm 34 Trang vi 2.1.2 Vật liệu 34 2.1.3 Mạng tinh thể 34 2.1.4 Số mẫu chế tạo 34 2.2 Nhiệt luyện mẫu đo 35 2.2.1 Tôi mẫu 35 2.2.2 Ram 36 2.2.3 Làm bề mặt 36 2.3 Đo mẫu phƣơng pháp nhiễu xạ tia X 36 2.3.1 Lựa chọn phương pháp đo nhiễu xạ tia X 36 2.3.2 Lựa chọn ống phóng, lọc theo bảng sau 37 2.3.2 Lựa chọn ống phóng, lọc theo bảng sau 38 Chƣơng 3: SỐ LIỆU ĐO VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM 40 3.1 Số liệu đo 40 3.1.1 Số liệu Đo mẫu phương pháp nhiễu xạ tia X 40 3.1.2 Số liệu đo độ cứng mẫu phương pháp đo Rockwell (HRC) 41 3.2 Xử lý số liệu thí nghiệm 43 3.2.1 Ứng dụng phần mềm Origin Pro 8.0 vào xữ lý số liệu 43 3.2.2 Xử lý số liệu 43 3.2.2.1 Mẫu chưa qua nhiệt luyện 44 3.2.2.2 Mẫu nhiệt luyện: Tôi (Chưa ram) 45 3.2.2.3 Mẫu nhiệt luyện :Tôi+ Ram nhiệt độ 2500C 45 3.2.2.4 Mẫu nhiệt luyện :Tôi+ Ram nhiệt độ 3000C 46 3.2.2.4 Mẫu nhiệt luyện :Tôi+ Ram nhiệt độ 3000C 47 3.2.2.6 Mẫu nhiệt luyện :Tôi+ Ram nhiệt độ 4000C 48 3.2.2.7 Mẫu nhiệt luyện :Tôi+ Ram nhiệt độ 4500C 49 3.2.2.8 Mẫu nhiệt luyện :Tôi+ Ram nhiệt độ 5000C 50 3.2.2.9 Mẫu nhiệt luyện: Tôi+ Ram nhiệt độ 5500C 51 3.2.2.10 Mẫu nhiệt luyện: Tôi+ Ram nhiệt độ 6000C 52 3.2.2.11 Mẫu nhiệt luyện: Tôi+ Ram nhiệt độ 6500C 54 Trang vii Chƣơng 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 4.1 Biểu đồ mối quan hệ đo độ cứng phƣơng pháp Rocwell nhiệt độ ram 4.2 Biểu đồ mối quan hệ Bề rộng trung bình B nhiệt độ ram 56 56 57 4.3 Mối quan hệ đô cứng Rockwell bề rộng trung bình B 58 4.3.1 Mối quan hệ đô cứng Rockwell bề rộng trung bình B 58 4.3.2 Mối quan hệ đô cứng Rockwell bề rộng tích phân BI 60 Chƣơng 5: KẾT LUẬN 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 PHỤ LỤC 65 Phụ lục 1: Số liệu đo mẫu không nhiệt luyện 65 Phụ lục 2: Số liệu đo mẫu 68 Phụ lục 3: Số liệu đo mẫu + ram 2500 C 71 Phụ lục 4: Số liệu đo mẫu + ram 3000 C 74 Phụ lục 5: Số liệu đo mẫu + ram 3500 C 77 Phụ lục 6: Số liệu đo mẫu + ram 4000 C 80 Phụ lục 7: Số liệu đo mẫu + ram 4500 C 83 Phụ lục 8: Số liệu đo mẫu + ram 5000 C 86 Phụ lục 9: Số liệu đo mẫu + ram 5500 C 89 Phụ lục 10: Số liệu đo mẫu + ram 6000 C 92 Phụ lục 11: Số liệu đo mẫu + ram 6500 C 95 Trang viii DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU  : bước sóng SWL : giới ̣n bước sóng ngắ n 2 : góc nhiễu xạ d : khoảng cách mặt phẳng phân tử ( hkl ) n : phản xạ bậc cao h : hằ ng số Plank V : hiê ̣u điê ̣n thế của điã ( P ) : mă ̣t phẳ ng chứa ố ng phát và ố ng thu tia X ( mă ̣t phẳ ng nghiêng ) ( Q ) : mă ̣t phẳ ng vuông góc với tru ̣c hình tru ̣ chứa hướng đo ứng suấ t Ψ : góc tạo phương pháp tuyến mẫu đo với phương pháp tuyến họ mặt phẳ ng nguyên tử nhiễu xa ̣ Ψo : góc tạo phương pháp tuyến mẫu đo tia tới X  : góc phân giác tia tới tia nhiễu xạ X o : góc tạo phương pháp tuyến họ mặt phẳng nhiễu xạ tia tới X  : góc tạo tia tới X phương ngang  : góc tạo tia nhiễu xạ phương ngang  : góc tạo phương pháp tuyến mẫu đo với mặt phẳng nghiêng  : góc tạo trục đứng mẫu đo hình trụ với ( P ) a : ̣ số tiń h chấ t của vâ ̣t liê ̣u ( phụ thuộc loại vật liệu ) b : thể tích phầ n lươ ̣ng tia tới mô ̣t đơn vi ̣ thể tích ( phụ thuộc vào đặc tính tia X Cr-K, Cr-K, Cu-K, Co-K )  : hằ ng số hấ p thụ ( phụ thuộc vào đặc tính tia X và loa ̣i vâ ̣t liê ̣u mẫu đo) AB : chiề u dài tia tới thẩ m thấ u đế n phân tố bi ̣nhiễu xa ̣ BC : chiề u dài nhiễu xa ̣ từ phân tố bi ̣nhiễu xa ̣ đế n ngoài mẫu đo  : chiề u sâu thẩ m thẩ m thấ u ta ̣i  = 0o R : bán kính mẫu đo hình trụ Trang ix r : bán kính phân tố bị nhiễu xạ dr : chiề u dày phân tố bi ̣nhiễu xa ̣  : góc giới ̣n vùng nhiễu xa ̣ d : bề rô ̣ng phân tố bi ̣nhiễu xa ̣ L : chiề u dài phân tố bi ̣nhiễu xa ̣ Lc : chiề u dài thẩ m thấ u của tia tới và nhiễu xa ̣ ngoài mẫu đo dV = Ldrd : thể tić h phân tố bi ̣nhiễu xa ̣ B: bề rộng trung bình đường nhiễu xạ BI, : bề rộng tích phân hàm Gaussian W, sai lệch chuẩn, đặc trưng cho độ mở rộng đường nhiễu xạ Trang x DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình A.1: (Máy kiểm tra độ cứng Brinel) Hình A.2: (Máy kiểm tra độ cứng Brinel) Hình A.3: (Kích thước bi tròn làm mũi thử) Hình A.4: (Đo hình dạng, kích thước vết lõm) Hình A.5: (Đo độ cứng phương pháp thủ công) Hình A.6: (Biểu đồ lõm) Hình A.7: ( Biểu đồ xác định độ cứng theo chiều sâu vết lõm) Hình A.8: (Máy kiểm tra độ cứng Vicker: Brinel) Hình A.9: (Hình dạng vết lõm) Hình A.10: (Kích thước vết lõm giá trị độ cứng) Hình A.11: (Góc độ không gian mũi thử) Hình A.12: (Độ cứng Vickers số vật liệu) Hình A.13: ( thiết bị đo độ cứng Rockwell) Hình A.14.a: (Kích thước vết lỏm đo độ cứng Rockwell) Hình A.14.b: (Kích thước vết lỏm đo độ cứng Rockwell) Hình B1.1: (Định luật Bragg) 13 Hình B1.2: (mối quan hệ góc 2theta cường độ nhiễu xạ I) 14 Hình B1.3: (mối quan hệ góc 2theta đĩnh nhiễu xạ) 15 Hình B1.4: (Mối quan hệ góc 2theta đỉnh nhiễu xạ) 16 Hình B1.5: (Nhiễu xạ phân tử) 17 Hình B1.6: (Hệ số lorent) 18 Hình B.1.7: (Đường nhiễu xạ vật liệu Al 2024-T3) 19 Hình B.1.8: (Sự phát tán từ electron đến điểm M) 20 Hình B1.9: (Chuẩn hóa đường phông đường nhiễu) 21 Hình B1.10: (Ảnh hưởng kích thước tinh thể đến nhiễu) 25 Hình B1.11: (Đường nhiễu xạ chung đường nhiễu xạ) 25 Hình B1.12: (Độ rộng scherrer đường nhiễu xạ) 26 Trang xi Hình B1.13: (Độ rộng Laue đường nhiễu xạ) 27 Hình B1.14: (Đường nhiễu xạ X quang nội suy đường cong 28 Gauss) Hình B1.15: (Biể u đồ biế n đổ i nhiê ̣t đô ̣ nung nhiê ̣t luyê ̣n) 30 Hình B2.1: (Kiểu mạng tinh thể thép C50) 34 Hình B2.2: (Thực nhiệt luyện DH SPKT TP) 35 Hình B2.3: (Phương pháp đo kiểu  cố định ) 36 Hình B2.4: (Máy đo nhiễu xạ trung tâm hạt nhân) 38 Hình B3.3: Hệ giác kế máy nhiễu xạ tia X X’Pert Pro 39 Hình B3.4: Phương pháp đo 41 Hình B3 5: Máy đo độ cứng Rockwell model HRC-150 41 Hình B3.6: (Hàm Gaussian amp) 41 Hình B3.7: (Đường nhiễu xạ mẫu không nhiệt luyện) 42 Hình B3.8: (Đường nhiễu xạ mẫu Tôi ) 43 Hình B3.9: (Đường nhiễu xạ mẫu nhiệt luyện (tôi + ram 2500 C) 44 Hình B3.10: (Đường nhiễu xạ mẫu nhiệt luyện (tôi +ram 3000 C) 45 Hình B3.11: (Đường nhiễu xạ mẫu nhiệt luyện (tôi +ram 3500 C)) 46 Hình B3.12: (Đường nhiễu xạ mẫu nhiệt luyện +ram 4000 C) 47 Hình B3.13: (Đường nhiễu xạ mẫu nhiệt luyện (tôi +ram 4500 C) 48 Hình B3.14: (Đường nhiễu xạ mẫu nhiệt luyện +ram 5000 C) 50 Hình B3.15: (Đường nhiễu xạ mẫu nhiệt luyện (tôi +ram 5500 C) 51 Hình B3.16: (Đường nhiễu xạ mẫu nhiệt luyện +ram 6000 C) 52 Hình B3.17: (Đường nhiễu xạ mẫu nhiệt luyện (tôi +ram 6500 C) 53 Hình B4.1: (Biểu đồ mối quan hệ đo độ cứng phương pháp Rockwell 56 (HRC) nhiệt độ ram) Hình B4.2: (Biểu đồ bề rộng trung bình B nhiệt độ ram) 57 Hình B4.3: (Đồ thị mối quan hệ đo đô cứng Rockwell Bề rộng 59 trung bình B mẫu thực nghiệm) Trang xii Hình B4.4: (Đồ thị biểu diễn mối quan hệ đô cứng Rockwell bề rộng trung bình (B) bề rộng tích phân đường nhiễu xạ BI.) Trang xiii 60 DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng B1.1: (Hằng số hấp thu  phụ thuộc vào kim loại đặc tính tia X) 17 Bảng B1.2: (Dạng tổng bình phương số số Miller cho hệ mạng 24 lập phương tâm mặt) Bảng B1.3: (Định mức thời gian nung nóng mẫu thép lò thí nghiệm) 32 Bảng B2.1: (Thành phần hóa học thép C50) 34 Bảng B2.2: (Nhiệt độ thép C50) 35 Bảng B3.1: (khoảng cách nguyên tử số vật liệu kiểu mạng) 37 Bảng B3.2: (Các loại ống phong tia X đặc tính.) 38 Bảng B3.3: (Các đỉnh nhiễu xạ cường độ phổ nhiễu xạ thép C50) 40 Bảng B3.4: (Điều kiện thí nghiệm nhiễu xạ X quang) 40 Bảng B3.5 : (Giới hạn đo thang Rockwell) 42 Bảng B3.6: (Số liệu mẫu đo độ cưng Rockwell) 42 Bảng B3.7: (Giá trị tham số hàm nội suy mẫu không nhiệt luyện) 44 Bảng B3.8: (Giá trị tham số hàm nội suy mẫu Tôi) 46 Bảng B3.9: (Tham số giá trị tham số hàm nội suy mẫu tôi+ram 2500) 47 Bảng B3.10: (Giá trị tham số hàm nội suy mẫu tôi+ram 3000) 48 Bảng B3.11: (Giá trị tham số hàm nội suy mẫu tôi+ram 3500) 49 Bảng B3.12: (Giá trị tham số hàm nội suy mẫu tôi+ram 4000) 50 Bảng B3.13: Giá trị tham số hàm nội suy mẫu tôi+ram 4500) 51 Bảng B3.14: Giá trị tham số hàm nội suy mẫu tôi+ram 5000) 52 Bảng B3.15: Giá trị tham số hàm nội suy mẫu tôi+ram 5500) 53 Bảng B3.16: Giá trị tham số hàm nội suy mẫu tôi+ram 6000) 54 Bảng B3.17: Giá trị tham số hàm nội suy mẫu tôi+ram 6500) 55 Bảng B4.1: (Số liệu đo độ cứng Rockwell mẫu đo) 56 Bảng B4.2: (Số liệu đo bề rộng trung bình B nhiễu xạ mẫu đo) 57 Bảng B4.3: (Số liệu đo đô cứng Rockwell bề rộng trung bình B ) 58 Bảng B4.4: (Kết tính toán bề rộng trung bình, bề rông tích phân độ 60 Trang xiv cứng Rockwell mẫu thép) Trang xv Phần A: DẪN NHẬP I Đặt vấn đề Độ cứng thuộc tính vật liệu, thuật ngữ độ cứng phản ánh tính chịu uốn, độ bền, mài mòn, trầy xước vật liệu Cùng với phát triển khoa học vật liệu có nhiều phương pháp đo độ cứng đời Một số phương pháp đo độ cứng thường biết đến, đặc biệt ứng dụng cho lĩnh vực vật liệu kim loại Hình A.1: Máy kiểm tra độ cứng Brinel Độ cứng khả chống lại biến dạng dẻo cục có liên quan chặt chẽ đến độ bền kéo Độ cứng xác định cách đo mức độ chống lại lực ấn mũi đâm có dạng chuẩn lên bề mặt vật liệu Vật liệu mũi đâm thép nhiệt luyện kim cương, có hình cầu hình tháp Độ cứng xác định theo kích thước vết lõm mũi đâm để lại bề mặt vật kiểm Đó mức chống lại lực ấn mũi đâm có dạng chuẩn lên bề mặt vật liệu II Các phƣơng pháp đo độ cứng Hiện độ cứng đo theo ba phương pháp thông dụng: - Theo thang Brinell – Dùng mũi đâm bi thép wolfram - Theo thang Vickers – dùng mũi đâm kim cương dạng hình tháp vuông Trang - Theo thang Rockwell – dùng mũi đâm hình côn kim cương bi thép.Kích thước vết lõm dùng để xác định giá trị độ cứng - vết lõm nhỏ vật liệu cứng Độ cứng Brinell: (Brinell Hardness Test có ký hiệu HB) nhà nghiên cứu người Sweden có tên Dr Johan August Brinell đề xuất Hình A.2: Máy kiểm tra độ cứng Brinel Hình A.3: Kích thước bi tròn làm mũi thử Độ cứng Brinell cho kết khôngBrinel xác khảo xát vùng ảnh hưởng nhiệt Vì dùng chủ yếu cho kim loại Đơn vị đo Độ cứng Brinell: HB [kG/mm2] Trang Để đo độ cứng Brinell máy thuỷ lực dùng để ép viên bi thép bề mặt mẫuthử tác dụng lực xác định 15 giây Đường kính vết lõm bề mặt kim loại đo với kính hiển vi Brinell chia vạch theo milimet Áp dụng công thức sau để xác định độ cứng Brinell: ; Mặt khác: F= Vậy : HB= Trong đó: P: lực tác dụng vào bi thép F: Diện tích vết lõm D: Đường kính bi thép d: Đường kính vết lõm Hình A.4: Đo hình dạng, kích thước vết lõm mũi thử Phương pháp đo độ cứng Brinell thường dùng để đo vật liệu có độ cứng thấp, thang Brinel đo 450HB Quá giới hạn không thực xác viên bi đo bị biến dạng Trang [...]... họ mặt phẳ ng nguyên tử nhiễu xa ̣ Ψo : góc tạo bởi phương pháp tuyến của mẫu đo và tia tới X  : là góc phân giác của tia tới và tia nhiễu x X o : là góc tạo bởi phương pháp tuyến của họ mặt phẳng nhiễu x và tia tới X  : góc tạo bởi tia tới X và phương ngang  : góc tạo bởi tia nhiễu x và phương ngang  : góc tạo bởi phương pháp tuyến của mẫu đo với mặt phẳng nghiêng  : góc tạo bởi trục đứng... B3.8: (Đường nhiễu x mẫu Tôi ) 43 Hình B3.9: (Đường nhiễu x mẫu nhiệt luyện (tôi + ram 2500 C) 44 Hình B3.10: (Đường nhiễu x mẫu nhiệt luyện (tôi +ram 3000 C) 45 Hình B3.11: (Đường nhiễu x mẫu nhiệt luyện (tôi +ram 3500 C)) 46 Hình B3.12: (Đường nhiễu x mẫu nhiệt luyện tôi +ram 4000 C) 47 Hình B3.13: (Đường nhiễu x mẫu nhiệt luyện (tôi +ram 4500 C) 48 Hình B3.14: (Đường nhiễu x mẫu nhiệt luyện tôi... (Đường nhiễu x mẫu nhiệt luyện (tôi +ram 5500 C) 51 Hình B3.16: (Đường nhiễu x mẫu nhiệt luyện tôi +ram 6000 C) 52 Hình B3.17: (Đường nhiễu x mẫu nhiệt luyện (tôi +ram 6500 C) 53 Hình B4.1: (Biểu đồ mối quan hệ đo độ cứng bằng phương pháp Rockwell 56 (HRC) và nhiệt độ ram) Hình B4.2: (Biểu đồ giữa bề rộng trung bình B và nhiệt độ ram) 57 Hình B4.3: (Đồ thị mối quan hệ giữa đo đô cứng Rockwell và Bề... học thép C50) 34 Bảng B2.2: (Nhiệt độ tôi thép C50) 35 Bảng B3.1: (khoảng cách nguyên tử của một số vật liệu và kiểu mạng) 37 Bảng B3.2: (Các loại ống phong tia X và đặc tính.) 38 Bảng B3.3: (Các đỉnh nhiễu x và cường độ của phổ nhiễu x thép C50) 40 Bảng B3.4: (Điều kiện thí nghiệm bằng nhiễu x X quang) 40 Bảng B3.5 : (Giới hạn đo của các thang Rockwell) 42 Bảng B3.6: (Số liệu các mẫu đo độ cưng bằng. .. tinh thể thép C50) 34 Hình B2.2: (Thực hiện nhiệt luyện tại DH SPKT TP) 35 Hình B2.3: (Phương pháp đo kiểu  cố định ) 36 Hình B2.4: (Máy đo nhiễu x tại trung tâm hạt nhân) 38 Hình B3.3: Hệ giác kế của máy nhiễu x tia X X’Pert Pro 39 Hình B3.4: Phương pháp đo 41 Hình B3 5: Máy đo độ cứng Rockwell model HRC-150 41 Hình B3.6: (Hàm Gaussian amp) 41 Hình B3.7: (Đường nhiễu x mẫu không nhiệt luyện) 42... electron đến điểm M) 20 Hình B1.9: (Chuẩn hóa đường phông của đường nhiễu) 21 Hình B1.10: (Ảnh hưởng của kích thước tinh thể đến nhiễu) 25 Hình B1.11: (Đường nhiễu x chung và các đường nhiễu x ) 25 Hình B1.12: (Độ rộng scherrer đường nhiễu x ) 26 Trang xi Hình B1.13: (Độ rộng Laue đường nhiễu x ) 27 Hình B1.14: (Đường nhiễu x X quang được nội suy bằng đường cong 28 Gauss) Hình B1.15: (Biể u đồ biế... A.14.b: (Kích thước vết lỏm đo độ cứng Rockwell) 9 Hình B1.1: (Định luật Bragg) 13 Hình B1.2: (mối quan hệ giữa góc 2theta và cường độ nhiễu x I) 14 Hình B1.3: (mối quan hệ giữa góc 2theta và đĩnh nhiễu x ) 15 Hình B1.4: (Mối quan hệ giữa góc 2theta và đỉnh nhiễu x ) 16 Hình B1.5: (Nhiễu x trên một phân tử) 17 Hình B1.6: (Hệ số lorent) 18 Hình B.1.7: (Đường nhiễu x của vật liệu Al 2024-T3) 19 Hình... Rockwell và bề rộng trung bình B ) 58 Bảng B4.4: (Kết quả tính toán bề rộng trung bình, bề rông tích phân và độ 60 Trang xiv cứng Rockwell của các mẫu thép) Trang xv Phần A: DẪN NHẬP I Đặt vấn đề Độ cứng là một thuộc tính cơ bản của vật liệu, thuật ngữ độ cứng phản ánh tính chịu uốn, độ bền, mài mòn, trầy x ớc của vật liệu Cùng với sự phát triển của khoa học vật liệu đã có rất nhiều phương pháp đo độ cứng. .. cứng ra đời Một số phương pháp đo độ cứng thường được biết đến, đặc biệt ứng dụng cho lĩnh vực vật liệu kim loại Hình A.1: Máy kiểm tra độ cứng Brinel Độ cứng là khả năng chống lại biến dạng dẻo cục bộ và có liên quan chặt chẽ đến độ bền kéo Độ cứng được x c định bằng cách đo mức độ chống lại lực ấn của mũi đâm có dạng chuẩn lên bề mặt vật liệu Vật liệu mũi đâm có thể là thép đã nhiệt luyện hoặc kim cương,... côn bằng kim cương hoặc bi thép. Kích thước vết lõm được dùng để x c định giá trị độ cứng - vết lõm càng nhỏ thì vật liệu càng cứng 1 Độ cứng Brinell: (Brinell Hardness Test có ký hiệu là HB) do nhà nghiên cứu người Sweden có tên Dr Johan August Brinell đề xuất Hình A.2: Máy kiểm tra độ cứng Brinel Hình A.3: Kích thước bi tròn làm mũi thử Độ cứng Brinell cho kết quả khôngBrinel chính x c khi khảo x t