Bài 15. Vật liệu cơ khí

CHÀO MỪNG CÁC BẠN VÀ CÔ GIÁO ĐẾN VỚI BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA TỔ 1
Chương 3: Vật liệu cơ khí và công nghệ chế tạo phôi
Vậy vì sao phải tìm hiểu một số tính chất đặc trưng của vật liệu?
Tìm hiểu một số tính chất đặc trưng của vật liệu để:
Chọn vật liệu đúng yêu cầu sử dụng
Chọn đúng phương pháp chế tạo
Vật liệu cơ khí
Bất cứ vật liệu cơ khí nào cũng mang tính chất đặc trưng của nó
Một số tính chất đặc trưng của vật liệu
Độ bền
Độ cứng
Độ dẻo
Khái niệm: Độ bền biểu thị khả năng chống lại biến dạng dẻo hay phá hủy của vật liệu dưới tác dụng của ngoại lực.
- Độ bền là chỉ tiêu cơ bản của vật liệu.
- Giới hạn bền σb đặc trưng cho độ bền của vật liệu.
Độ bền
- Giới hạn bền kéo σbk (N/mm2), đặc trưng cho độ bền kéo của vật liệu.
- Giới hạn bền nén σbn đặc trưng cho độ bền nén của vật liệu
Một số loại vật liệu có độ bền kéo cao
Đồng
Nhôm
Một số loại vật liệu có độ bền nén cao
Thép
Gang
Độ dẻo
Khái niệm: Biểu thị khả năng biến dạng của vật liệu dưới tác dụng của ngoại lực.
Độ dãn dài tương đối δ (%) đặc trưng cho dộ dẻo của vật liệu
Vật liệu có độ dãn dài tương đối δ lớn thì có độ dẻo càng cao
VD: Đồng có độ dãn dài cao thích hợp làm nguyên liệu cho công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc
Độ cứng
Khái niệm: Là khả năng chống lại biến dạng dẻo của lớp bề mặt vật liệu dưới tác dụng của ngoại lực thông qua các đầu thử có độ cứng cao được coi là không biến dạng.
Độ cứng Brinen ( kí hiệu HB dùng khi đo độ cứng các loại vật liệu có độ cứng thấp, vật liệu càng cứng có chỉ số đo HB càng lớn.
Độ cứng Rocven (HRC) dùng khi đo độ cứng của các loại vật có độ cứng trung bình hoặc độ cứng cao như thép đã qua luyện nhiệt . Vật liêu càng cứng chỉ số HRC càng lớn.
Độ cứng Vicker (HV) dùng khi đo độ cứng của các vật liệu có cứng cao. Vật liệu càng cứng chỉ số HV càng lớn.
VD: Gang xám có độ cứng nằm trong khoảng 180 ÷ 240HB
Thích hợp làm vật liệu cho công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp gia công áp lực
VD: Thép 45 sau khi nhiệt luyện có độ cứng nàm trong khoảng 40 ÷ 45HRC thích hợp làm vật liệu cho công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp hàn
Chúng ta đã tìm hiểu về tính chất đặc trưng của vật liệu cơ khí và một số loại vật liệu thích hợp với các phương pháp chế tạo phôi khác nhau
Vậy có những phương pháp chế tạo phôi nào? Các bước thực hiện ra sao?
Hãy cùng nhau tìm hiểu về công nghệ chế tao phôi nhé !
Công nghệ chế tạo phôi
Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc
Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp gia công áp lực
Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp hàn
Bản chất
- Là rót kim loại lỏng vào khuôn , sau khi kim loại lỏng kết tinh và nguội được vật đúc có hình dạng và kích thước như lòng khuôn
Ưu, nhược điểm
Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc trong khuôn cát
Chuẩn bị mẫu và vật liệu làm khuôn
Bước 1
Tiến hành làm khuôn
Bước 2
Bước 3
Chuẩn bị vật liệu nấu
Nấu chảy gang
Bước 4
Khuôn đúc
Rót gang lỏng
vào khuôn
Sản phẩm
Bước 5
Bước 6
Mẫu: Làm bằng gỗ hoặc nhôm.
Vật liệu làm khuôn: Cát (70-80%) , chất kết dính, nước.
- Dùng mẫu làm khuôn trên nền cát được lòng khuôn có hình dạng kích thước giống vật đúc
- Vật liệu gồm gang, than đá và chất trợ dung ( đá vôi) được xác định theo tỉ lệ
- Tiến hành nấu chảy rồi rót vào khuôn.
Quá trình chế tạo phôi bằng phương pháp đúc trong khuôn cát
Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp gia công áp lực
Bản chất
- Dùng ngoại lực thông qua các dụng cụ , thiết bị (búa) làm kim loại biến dạng dẻo nhằm tạo
ra các vật thể có hình dạng kích thước theo yêu cầu.
- Đặc điểm : thành phần và khối lượng vật thể không đổi
Một số dụng cụ dùng để rèn
Rèn tự do
Ngoại lực : dùng búa tay, búa máy.
Trạng thái kim loại : nóng dẻo.
Kết quả: làm biến dạng kim loại theo hình dạng kích thước theo yêu cầu
Dập thể tích
Khuôn dập thể tích: bằng thép, độ bền cao.
Ngoại lực: dùng búa, máy ép
Trạng thái kim loại : dẻo.
Kết quả : làm biến dạng kim loại theo hình dạng kích thước theo yêu cầu.
Ưu, nhược điểm.
Ưu điểm.
Có cơ tính cao
Dập thể tích dễ cơ khí hóa và tự động hóa
Tạo được phôi có độ chính xác cao về hình
dạng và kích thước.
Tiết kiệm được kim loại và giảm chi phí cho
gia công cắt gọt.
Nhược điểm
Không chê tạo được sản phẩm có hình
dạng, kết cấu phức tạp hoặc quá lớn.
Không chế tạo được sản phẩm có tính dẻo
kém
Rèn tự do có độ chính xác thấp , điều kiện
làm việc nặng nhọc
Phương pháp gia công áp lực
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO PHÔI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN.
- Bản chất.
Là phương pháp nối các chi tiết kim loại với nhau bằng cách nung nóng chỗ nối đến trạng thái chảy, sau khi kim loại kết tinh sẽ tạo thành mối hàn.
- Ưu, nhược điểm.
Ưu điểm.
Nối được các kim loại có tính chất khác nhau
Tạo được các chi tiết có hình dạng, kết cấu
phức tạp
Có độ bền cao, kín
Nhược điểm
Chi tiết dễ bị cong, vênh.
- Một số phương pháp hàn thông dụng.
a. Hàn hồ quang tay.
Bản chất: Dùng nhiệt của ngọn lửa hồ quang làm nóng chảy kim loại chỗ hàn và kim loại que để tạo thành mối hàn.
Dụng cụ: kim hàn, que hàn, vật hàn.
Ứng dụng: chế tạo máy, ô tô, xây dựng, cầu…
- Hàn hơi
Bản chất: Dùng nhiệt phản ứng cháy của khí axetilen với oxi làm nóng chảy kim loại chỗ hàn và
que hàn tạo thành ,mối hàn.
Dụng cụ , vật liệu: que hàn, mỏ hàn, ống dẫn khí oxi, ống dẫn khí axetilen.
Ứng dụng: Hàn các chi tiết có chiều dày nhỏ.
Hàn hơi