Phần 2: Chế tạo cơ khí

Chương 3: VẬT LIỆU CƠ KHÍ VÀ
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO PHÔI

Bài 15:Vật liệu cơ
khí

Một số vật liệu cơ khí
Vật liệu
kim loại

Vật liệu
polyme

Vật liệu
Ceramic

Vật liệu
compozit

Tính chất đặc trưng của vật liệu cơ khí

Tính chất cơ học
Lực

Tính chất vật lý
Hiện tượng vật
lý

Tính chất hóa học
Tác dụng hóa học

Tính công nghệ
Khả năng gia
công

MỘT SỐ TÍNH CHẤT ĐẶC TRƯNG CỦA VẬT LIỆU

Độ bền

Độ dẻo

Độ cứng

Độ bền
Nội dung chính:

- Độ bền là chỉ tiêu cơ bản của vật liệu.
- Giới hạn bền σb đặc trưng cho độ bền của vật liệu.
- Vật liệu có giới hạn bền càng lớn thì độ bền càng cao.
- Giới hạn độ bền được chia thành hai loại:
+ 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.

Không
biến dạng
Ngoại lực

Công thức

Độ bền

Giới hạn bền kéo σbk (còn gọi là ứng xuất
bền kéo) được xác định như sau:
σbk= (N/mm2)
* Trong đó:
- là lực kéo lớn nhất tác dụng lên mẫu.
- là tiết diện ngang lúc ban đầu của mẫu,
=

Độ dẻo

Độ dãn dài tương đối δ
(%) đặc trưng cho độ
dẻo của vật liệu. Vật
liệu có độ dãn dài tương
đối δ càng lớn thì có độ
dẻo càng cao.

Bị biến
dạng
Ngoại lực

Ví dụ: độ dãn dài tương đối
𝒅𝟏
a)

b)

𝒅𝟏
c)

Công thức

Độ dẻo

Độ dãn dài tương đối δ được xác định bằng
biểu thức: 𝑳 − 𝑳

𝜹=

𝟏

𝑳𝟎

𝟎

× 𝟏𝟎𝟎 %

Độ cứng

Trong thực tế thường sử dụng các đơn vị
đo độ cứng sau:
- Độ cứng Brinen (HB) đo các loại vật liệu
có độ cứng thấp. VD: Gang sám (180-240
HB).
- Độ cứng Rocven (HRC) đo các kim loại
vật liệu có độ cứng trung bình hoặc cao
như: thép đã qua nhiệt luyện. VD: Thép
45 (40-50 HRC).
- Độ cứng Vicker (HV) đo các vật liệu có
độ cứng cao. VD: Hợp kim (13500-16500
HV).
* Lưu ý: Vật liệu càng cứng thì có chỉ số

Bị biến
Không
biếndạng
dạng

MỘT SỐ LOẠI VẬT
LIỆU THÔNG DỤNG

Tên
vật
liệu

Vật
liệu
vô
cơ

Thành phần

Hợp chất hóa học của
các nguyên tố kim lọai
với các nguyên tố
không phải kim lọai
kết hợp với nhau.
Ví
dụ:
Gốm
Coranhđông.

Tính chất

Ứng dụng

Dùng chế tạo
đá mài, các
mảnh dao cắt,
Độ cứng, độ bền
các chi tiết
nhiệt rất cao (làm
máy
trong
việc được ở nhiệt độ
thiết bị sản
2000oC ÷ 3000oC)
xuất sợi dùng
trong
công
nghiệp dệt.

Tên vật liệu

Thành phần

Hợp chất HC
Nhựa
tổng hợp.
nhiệt
Ví dụ: Poliamit
dẻo
(PA)
Vật
liệ
u
hữ
u
cơ

Hợp chất HC
Nhựa tổng hợp.
nhiệt Ví dụ: Epoxi,
cứng Polieste không
no
Poliam
it

Tính chất

Ứng dụng

- Ở nhiệt độ nhất định chuyển
sang trạng thái chảy dẻo,
không dẫn điện.
- Gia công nhiệt được nhiều
lần.
- Có độ bền và khả năng
chống mài mòn cao.

Dùng chế tạo
bánh răng cho
các thiết bị kéo
sợi.

Sau khi gia công nhiệt lần đầu
không chảy hoặc mềm ở nhiệt
độ cao, không tan trong dung
môi, không dẫn điện, cứng,
bền.
Keo epoxy
trong suốt

Dùng để chế
tạo các tấm lắp
cầu dao điện,
kết hợp với sợi
thủy tinh để
chế tạo vật liệu
compozit.
Vải
Polyester

Tên vật liệu

Thành phần

Các lọai cacbit, ví dụ
V
ậ Compôzit cacbit vonfram (WC),
nền là
cacbit tantan (TaC),
t
li kim loại được liên kết với nhau
nhờ coban.
ệ
u
C
- Nền là epoxi, cốt là
o Compôzit cát vàng, sỏi.
m nền là vật - Nền là epoxi, cốt là
p liệu hữu nhôm ôxit Al2O3 dạng
ô
cơ
hình cầu có cho thêm
zi
sợi cacbon.
t
Compôzit
nền là
kim loại

Tính chất

Ứng dụng

Có độ cứng, độ
bền, độ bền nhiệt
cao
(làm
việc
được ở nhiệt độ
800oC ÷ 1000oC)

Dùng chế tạo
dụng cụ cắt
trong gia công
cắt gọt.

- Dùng chế tạo
- Độ cứng, độ bền
thân máy công
cao.
cụ.
- Độ bền rất cao
- Dùng chế tạo
(tương đương thép
cánh tay người
), nhẹ.
máy, nắp máy
Lớp sơn

Phần nền
Phần cốt

Compôzit
nền là vật
hữu cơ

END