Đang tải... (xem toàn văn)
BÀI THAM KHẢM DÀNH CHO SINH VIÊN CƠ KHÍ
CƠ TÍNH VẬT LIỆU & Ý NGHĨA Nội dung trình bày : Cơ tính: • • • • Độ bền 1.Định nghĩa Độ dẻo 2.Phương pháp xác định Độ cứng 3.Ý nghĩa Độ dai va đập Cơ tính ?? • • • Cơ tính những thuộc tính quan trọng của vật liệu Cơ tính dùng để đánh giá khả sử dụng chất lượng của vật liệu Cơ tính thể hiện qua nhiều chỉ tiêu: độ bền, độ dẻo, độ cứng, độ dai va đập,… • Độ dẻo, độ bền, độ cứng độ dai va đập đặc tính quan trọng nhất I Độ bền Độ bền gì? • Độ bền khả vật liệu chịu được tác động ngoại lực mà không bị phá hủy Phương pháp đánh giá độ bền, đơn vị kí hiệu • Để đánh giá độ bền ta dùng đến ứng suất Có loại ứng suất: + Giới hạn đàn hồi σp ứng suất lớn với tải trọng Pp mà biến dạng dư không vượt 0,05% σp = Pp / F0, KG/cm2 + Giới hạn chảy σc ứng suất kim loại chảy (tải trọng không đổi chiều dài tiếp tục tăng) ứng với biến dạng dư không vượt 0,2% σc=Pc/F0, kG/cm + Giới hạn bền σb ứng suất lớn mẫu bị phá hoại, được xác định theo công thức sau σb =Pmax/F0, kG/cm - Độ bền ký hiệu : σ - Ngoài tùy thuộc vào dạng khác ngoại lực mà ta dạng độ bền khác nhau: + Độ bền kéo: σk + Độ bền uốn: σu + Độ bền nén: σn Ý nghĩa : • Nhờ tiêu phản ánh độ bền vật liệu đánh giá tính sử dụng bao gồm: + Tuổi thọ sử dụng: chi tiết máy làm việc điều kiện sử dụng được làm vật liệu có độ bền khác nhau, loại có độ bền cao sử dụng lâu +Làm nhỏ gọn kích thước kết cấu: chi tiết máy có kết cấu được làm vật liệu có độ bền khác nhau, loại có độ bền cao cho phép chế tạo kích thước nhỏ gọn mà đạt yêu cầu sử dụng II Độ dẻo: Định nghĩa - Độ dẻo khả biến dạng tác dụng của lực bên mà không bị phá hỏng đồng thời giữ biến dạng bỏ lực tác dụng Phương pháp xác định độ dẻo, đơn vị ký hiệu: • Để đánh giá độ dẻo người ta thường đánh giá hai tiêu: - Độ dãn dài tương đối bị đứt: khả vật liệu thay đổi chiều dài sau bị kéo đứt Kí hiệu là: δ s :giá trị độ chia tính theo mm (thông thường 0,002 Rockwell bề mặt 0,001) Phương pháp đo độ cứng theo HR, đầu đo có thể viên bi, có thể mũi kim cương hình ung trị số của độ cứng được thể hiện qua chiều sâu của vết nén 1: di chuyển mũi thử sat bề mặt mẫu cần thử 2: tải trước hoặc 10kg vị trí được thiết lập 3: tải : 15, 30, 45, 60, 100, 150 tùy thuộc vào ứng dụng 4: Kết quả hiển thị được tính dựa vào độ sâu vết lõm giá trị lực tải • Vicker phương pháp đo: - Đầu đo độ cứng theo HV mũi kim cương hình ung (Diamond pyramid) HV = constant x lực kiểm tra / đường kính chéo vết lõm - Độ cứng Vicker được thuyết minh Anh năm 1925 được biết đến cách thức với kiểu kiểm tra DPH (Diamond Pyramid Hardness), Vicker có hai dải lực, micro (10g- 1000g) macro (1kg- 100kg) Trừ trường hợp lực kiểm tra 200g, giá trị Vicker nói chung độc lập tức vật liệu kiểm tra đồng đều giá trị Vicker (khi ung 500 g 50kgf) • Brinell phương pháp đo: - Công thức tính độ cứng brinen: Trong đó: P: lực ép viên bi vào vật liệu thí nghiệm (Kg) F: diện tích hình chỏm cầu vết lõm (mm2) D: đường kính viên bi thép (mm) d: đường kính vết lõm (mm) Công dụng loại độ cứng: • - HB thường đo vật mềm ( gang grafit, hợp kim màu) kích thước lớn thường bán thành phẩm, được ung nhiều • - HRB thường đo vật mềm (gang grafit, hợp kim màu) kích thước nhỏ trung bình, thường thành phẩm - HRA đo vật cứng mỏng (hợp kim cứng, thép qua hóa nhiệt luyện) - HRC đo vật liệu cứng, thường thành phẩm làm thép qua ram (được ung nhiều) Ý nghĩa - Thông qua độ cứng đặc trưng được cho tính chất làm việc sản phẩm khí: - Khả chống mài mòn bề mặt - Khả cắt gọt dao khuôn dập nguội - Thông qua độ cứng đặc trưng cho tính công nghệ vật liệu dạng phôi: - Khả gia công cắt phôi - Khả chịu áp lực cục bộ IV Độ dai va đập 1.Định nghĩa - Là khả vật liệu chịu được tải trọng va đập mà không bị phá hủy Phương pháp xác định, đơn vị ký hiệu: - Để xác định độ dai va đập thường người ta thực hiên máy thử va đập lực đập búa máy với độ cao h để phá hủy mẫu kim loại - Ký hiệu ak Công thức: ak =Ak / S Trong đó: Ak công phá hủy mẫu (KGm) mặt cắt ngang S hình chữ nhật qua rãnh khía 10x8mm 2 Đơn vị đo KGm/cm (J/cm2) hoặc KJ/cm Ý nghĩa • Nhờ xác định độ dai va đập đánh giá khả làm việc chi tiết máy chịu tải trọng va đập mà không bị phá hủy (vỡ, nứt, mẻ, ) • Các chi tiết chịu va đập phải có ak tối thiểu 200KJ/m tối đa 1000KJ/m • Trong thực tế độ dai va đập chịu ảnh hưởng yếu tố: + Trạng thái bề mặt: vết khía, rãnh lỗ, độ bóng thấp làm giảm a H + Kích thước hạt nhỏ aH cao + Hạt dạng tinh thể: tròn, đa cạnh có aH cao dạng tấm, hình kim + Số lượng, hình dạng, kích thước phân bố + Các pha giòn có số lượng nhiều, kích thước lớn, dạng tấm phân bố không đồng làm giảm aH [...]... cứng hơn tác dụng lên bề mặt của nó 2.Phương pháp xác định độ cứng, đơn vị và ký hiệu: • • • • • Có ba kiểu đo khác nhau: • Rockwell và phương pháp đo: - Độ cứng Rockwell được tính theo công thức : HR = N – h/s N: hằng số phụ thuộc vào các phương pháp đo khác nhau h : độ sâu vết lõm được tính theo mm s :giá trị độ chia tính theo mm (thông thường là 0,002 Rockwell bề mặt là 0,001) Phương pháp... cũng có thể là mũi kim cương hình ung và trị số của độ cứng được thể hiện qua chiều sâu của vết nén 1: di chuyển mũi thử sat bề mặt mẫu cần thử 2: ra tải trước 3 hoặc 10kg và vị trí 0 đã được thiết lập 3: ra tải : 15, 30, 45, 60, 100, 150 tùy thuộc vào từng ứng dụng 4: Kết quả hiển thị được tính dựa vào độ sâu vết lõm và giá trị lực tải • Vicker và phương pháp đo: - Đầu đo độ cứng... tôi và ram (được ung nhiều) 3 Ý nghĩa - Thông qua độ cứng có thể đặc trưng được cho tính chất làm việc của các sản phẩm cơ khí: - Khả năng chống mài mòn bề mặt - Khả năng cắt gọt của dao hoặc khuôn dập nguội - Thông qua độ cứng có thể đặc trưng cho tính công nghệ của vật liệu ở dạng phôi: - Khả năng gia công cắt của phôi - Khả năng chịu áp lực cục bộ IV Độ dai va đập 1.Định nghĩa. .. Anh năm 1925 và đã được biết đến một cách chính thức với kiểu kiểm tra DPH (Diamond Pyramid Hardness), Vicker có hai dải lực, micro (10g- 1000g) và macro (1kg- 100kg) Trừ trường hợp lực kiểm tra dưới 200g, giá trị Vicker nói chung là độc lập tức là vật liệu kiểm tra là đồng đều thì giá trị của Vicker là như nhau (khi ung 500 g và 50kgf) • Brinell và phương pháp đo: - Công thức tính độ cứng... Phương pháp xác định, đơn vị và ký hiệu: - Để xác định độ dai va đập thường người ta thực hiên trên máy thử va đập bằng lực đập của búa trên máy với độ cao h để phá hủy mẫu kim loại - Ký hiệu ak Công thức: ak =Ak / S Trong đó: Ak là công phá hủy mẫu (KGm) mặt cắt ngang S hình chữ nhật qua rãnh khía 10x8mm 2 2 Đơn vị đo bằng KGm/cm (J/cm2) hoặc KJ/cm 3 Ý nghĩa • Nhờ xác định độ dai... mẫu 3 Ý nghĩa: - Đánh giá khả năng biến dạng dẻo của vật liệu khi chịu gia công áp lực - Độ dẻo vật liệu càng cao thì khả năng tạo hình bằng các phương pháp gia công áp lực như: cán, kéo, ép, rèn, càng tốt - Qua trị số độ dẻo có thể xác định được vật liệu bị phá hủy dẻo( trước đó có biến dạng dẻo) hoặc phá hủy giòn( trước đó không có hiện tượng biến dạng) III Độ cứng 1 Định nghĩa. .. P: lực ép viên bi vào vật liệu thí nghiệm (Kg) F: diện tích hình chỏm cầu của vết lõm (mm2) D: đường kính viên bi thép (mm) d: đường kính vết lõm (mm) 2 Công dụng của các loại độ cứng: • - HB thường đo các vật mềm ( gang grafit, hợp kim màu) kích thước lớn thường là bán thành phẩm, được ung nhiều • - HRB thường đo các vật mềm (gang grafit, hợp kim màu) kích thước nhỏ và trung bình, thường... chịu va đập phải có ak tối thiểu là 200KJ/m và tối đa là 1000KJ/m • 2 Trong thực tế độ dai va đập chịu ảnh hưởng của các yếu tố: + Trạng thái bề mặt: vết khía, rãnh lỗ, độ bóng thấp đều làm giảm a H + Kích thước hạt càng nhỏ thì aH càng cao + Hạt dạng tinh thể: tròn, đa cạnh có aH cao hơn dạng tấm, hình kim + Số lượng, hình dạng, kích thước và sự phân bố + Các pha giòn có số lượng nhiều, ... trình bày : Cơ tính: • • • • Độ bền 1.Định nghĩa Độ dẻo 2.Phương pháp xác định Độ cứng 3 .Ý nghĩa Độ dai va đập Cơ tính ?? • • • Cơ tính những thuộc tính quan trọng của vật liệu Cơ tính dùng... sử dụng chất lượng của vật liệu Cơ tính thể hiện qua nhiều chỉ tiêu: độ bền, độ dẻo, độ cứng, độ dai va đập,… • Độ dẻo, độ bền, độ cứng độ dai va đập đặc tính quan trọng nhất I Độ... =Pmax/F0, kG/cm - Độ bền ký hiệu : σ - Ngoài tùy thuộc vào dạng khác ngoại lực mà ta dạng độ bền khác nhau: + Độ bền kéo: σk + Độ bền uốn: σu + Độ bền nén: σn Ý nghĩa : • Nhờ tiêu phản