Bài 15. Vật liệu cơ khí

Chương 3
Vật liệu cơ khí và công nghệ chế tạo phôi

BÀI 15:
VẬT LIỆU CƠ KHÍ
Theo các em, cơ khí là gì?
Vật liệu là gì?
Cơ khí là một ngành khoa học, chuyên nghiên cứu và ứng dụng các khí cụ, các nguyên lý, định nghĩa cơ học mang tính công nghệ vào các quá trình sản xuất nhằm nâng cao năng suất, giảm thiểu đến mức tối ưu về thời gian và hao hụt trong các quá trình sản xuất.

*Cơ khí
- Cơ khí là một ngành khoa học giới thiệu quá trình sản xuất cơ khí và phương pháp công nghệ gia công kim loại và hợp kim để chế tạo các chi tiết máy hoặc kết cấu máy.

Vật liệu: là chất hoặc hợp chất được con người dùng để làm ra những sản phẩm khác. Vật liệu là đầu vào trong một quá trình sản xuất hoặc chế tạo. Trong công nghiệp, vật liệu là những sản phẩm chưa hoàn thiện và thường được dùng để làm ra các sản phẩm cao cấp hơn.
*Vật liệu


Vậy vì sao chúng ta phải biết tính chất của vật liệu ?
+ Chọn vật liệu đúng yêu cầu chế tạo chi tiết.
+ Chọn phương pháp gia công thích hợp.
+Chọn dụng cụ gia công thích hợp.


I/ Một số tính chất đặc trưng của vật liệu
Tính chất cơ học
Tính chất lí học
Tính chất hóa học
Tính công nghệ
4. TÍNH CHẤT ĐẶC TRƯNG CỦA VẬT LIỆU CƠ KHÍ
Tính chất đặc trưng về cơ học
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
VD :Có 2 thanh nhỏ gang và đồng dài bằng nhau, sơn cùng màu.
a. Làm thế nào để phân biệt được chúng ?
b. Tại sao nói gang cứng hơn đồng, làm thế nào để biết gang cứng hơn đồng ?




Giải thích :
a. Bẻ thanh gang thì khó, có thể gãy, uốn thanh đồng thì dễ và không bị gãy.
b. Đặt hai thanh lên đe, lấy búa tay tác dụng lực phù hợp,thanh bị biến dạng là thanh đồng, còn lại là thanh gang(có thể gãy khi đập).
*Định nghĩa.
- Độ cứng là khả năng chống lại biến dạng dẻo của lớp bề mặt dưới tác dụng của ngoại lực thông qua các đầu thử có độ cứng cao được coi là không biến dạng.
c. Độ cứng
*Đơn vị đo độ cứng.(đơn vị thường sử dụng)
+ Độ cứng Brinen(HB):
- Đo các loại vật liệu có độ cứng thấp.Vật liệu càng cứng thì có chỉ số đo HB càng lớn
VD. Gang xám có độ cứng khoảng 180=> 240 HB.




15
II. MỘT SỐ LOẠI VẬT LIỆU THÔNG DỤNG

1. Em hãy kể một số chi tiết máy được chế tạo từ vật liệu kim loại và phi kim?
2. Dựa vào bảng 15.1 nêu thành phần và ứng dụng của một số loại vật liệu
Vật liệu vô cơ
Vật liệu hữu cơ
Vật liệu compezit

16
Một số vật liệu thông dụng trong ngành cơ khí
Vật liệu vô cơ
Thành phần
Hợp chất
nguyên tố kim
loại với các
nguyên tố
không phải
là kim loại
kết hợp
với nhau
Tính chất
Độ cứng,
độ bền,
độ bền nhiệt
rất cao
làm việc ở
nhiệt độ
2000 - 3000 độ
ứng dụng
Dùng chế tạo
đá mài
các mảnh
dao cắt,
các chi tiết
máy trong
thiết bị
sản xuất sợi
dùng cho công
nghiệp dệt
17
Một số vật liệu thông dụng trong ngành cơ khí
Vật liệu hữu cơ
Thành phần
Hợp chất
hữu cơ
tổng hợp
Tính chất
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 hống
mà mòn
ứng dụng
Dùng
chế tạo
các bánh
răng cho
các thiết
bị kéo sợ
Thành phần
Hợp chất
hữu cơ
tổng hợp
Tính chất
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
ứng dụng
Dùng để
chế tạo
các tấm
lắp cầu
dao điện
kết hợp
với sợi
thuỷ tinh
để chế tạo
chất
compozit
Nhựa nhiệt dẻo
Nhựa nhiệt cứng
18
Một số vật liệu thông dụng trong ngành cơ khí
Vật liệu compôzit
Thµnh phÇn
NÒn lµ ªp« xi
cèt lµ c¸t vµng,
sái, ®¸

NÒn lµ ªp« xi
cèt lµ nh«m
çit Al203
d¹ng h×nh cÇu
cã thªm sîi
c¸c bon
TÝnh chÊt
§é cøng,
®é bÒn cao



§é bÒn rÊt cao
( t­¬ng ®­¬ng
thÐp nhÑ)



ứng dụng
Dùng
chế tạo
thân máy



Dùng chế tạo
cánh tay
Người máy

Thành phần
Các loại
các bit
như vônfram
tantan liên
kết vơi nhau
nhờ côban


Tính chất
Sau khi gia
Có độ cứng, đô
bền, độ bền
nhiệt rất cao







ứng dụng
Dùng chế
tạo dụng cụ
cắt gọt





Compôzit nền là
vật liệu hữu cơ
Compôzit nền là
kim loại
19
Củng cố - dặn dò
1. Em h·y nªu c¸c tÝnh chÊt c¬ häc ®Æc tr­ưng cña vËt liÖu dïng trong ngµnh c¬ khÝ?
2. Em h·y nªu c¸c tÝnh chÊt vµ c«ng dông cña vËt liÖu h÷u c¬ p«lime dïng trong
ngµnh c¬ khÝ?
3. Em h·y nªu c¸c tÝnh chÊt vµ c«ng dông cña vËt liÖu cop«zit dïng trong
ngµnh c¬ khÝ?