Báo cáo Thí nghiệm vật liệu học và xử lý - Nguyễn Tấn Bình

Nội dung text: Báo cáo Thí nghiệm vật liệu học và xử lý - Nguyễn Tấn Bình

1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN THIẾT BỊ & CNVL CƠ KHÍ BÀI BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ SỬ LÍ • GVHD:Bùi Duy Khanh • SVTH:Nguyễn Tấn Bình • MSSV:1510232 TP. HCM, THÁNG 04 NĂM 2017
2. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ SV: 3
3. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ • Độ cứngRockwell có thể đo được trên các máy chuyên dụng, hoặc máy đo vạn năng. d) Phương pháp đo độ cứng Vicker. • Phương pháp Vicker về nguyên lý đo giống như phương pháp Brinell. • thay mũi bi bằng mũi kim cương hình tháp, có góc giữa hai mặt bên là 1360 • Phương pháp đo Vicker thường dùng đo độ cứng các vật mỏng, các lớp thấm 3. NỘI DUNG THÍ NGHIỆM - Tiến hành đo HRA trên máy đo (số 1) 3 lần và lấy giá trị trung bình. - Lấy giá trị trung bình so sánh với 60. Nếu: • > 60 thì tạm gọi là vật cứng, sau đó tiến hành đo HRC 3 lần và chuyển qua đo HV 3 lần. • < 60 thì tạm gọi là vật mềm, sau đó tiến hành đo HRB 3 lần và chuyển qua đo HB 3 lần - Tiến hành đo lại HRA trên máy đo (số 1) - Tiến hành đo đường kính d1 và d2 của lổ bằng phương pháp đo kính hiển vi ➢ Thao tác thực hành : ❖ Đo HRA,HRB,HRC: - Đặt phôi lên Đế đặt phôi - Kiểm tra Núm đặt lực, Mũi đo phù hợp với chế độ đo (HRA, HRB, HRC) - Quay tay quay củng chiều kim đồng hồ nâng lên sao cho phôi chạm vào mũi đo. Tiếp tục quay lên thì Kim nhỏ bắt đầu quay sao cho kim nhỏ quay sang điểm màu đỏ thì ngừng lại. Xoay mặt đồng hồ xoa sao cho kim lớn chỉ ngay C-B - Ấn nút Start vào chờ máy đo trong 10s (thời gian giữ lực). Sau khi đồng hồ thời gian đếm về 0 và trở lại 10 sẽ phát ra tiếng “Bíp”. Khi đó kim dài chỉ đâu đó là giá trị đo của chế độ đang đo. Lưu ý, Vòng đen bên ngoài là giá trị của HRA, HRC còn màu đỏ bên trong là HRB. - Quay ngược Tay quay lại để lấy phôi và tiếp tục đo ở vị trí khác cho đủ 3 lần đo. (các vị trí đo phải nằm gần nhau để tránh sai số do phôi có độ cứng không đồng đều). - Thay đổi chế độ đo chỉ cần thay lực trên Núm điều chỉnh lực và thực hiện đo tương tự. (Nếu đo HRB thì thay luôn mũi đo). ❖ Đo HB ,HV: - Đặt phôi lên đế để phôi. - Quay Tay quay cùng chiều kim đồng hồ để phôi đi lên chạm vào mũi đo, tiếp tục quay sau cho cây thước trên mặt hiển thị di chuyển đến cuối cây thước SV: 5
4. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ Tra bảng: (79 ― 78.9).(620 ― 610) HRA = 79→HVlý thuyết = 79.2 ― 78.9 +610 = 613.33 Tính toán HV (79 ― 78.9).(56.4 ― 55.8) HRA = 79→HRC = + 55.8 = 56 lý thuyết 79.2 ― 78.9 Tính phần trăm sai số giữa thực tế và lý thuyết: HRCthực tế 55.17 100% = 100 = 98.52% HRClý thuyết 56 SV: 7
5. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN THIẾT BỊ & CNVL CƠ KHÍ BÀI BÁO CÁO XEM CẤU TRÚC TẾ VI SVTH : Nguyễn Tấn Bình MSSV : 1510232 GV LÝ THUYẾT : Lương Hồng Đức NHÓM HỌC LÝ THUYẾT : L03 NGÀY THỰC HÀNH : (sáng, ngày 17, tháng 4) TP. HCM, THÁNG 04 NĂM 2017 SV: 9
6. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ cứng hoặc quá mềm. Sau khi đánh bóng, đem rửa sạch và sấy khô. Nếu quan sát trên kính hiển vi thấy vẫn còn nhiều vết xước, thì phải đánh bóng lại. c) Đánh bóng điện phân • Nguyên tắc của đánh bóng điện phân là dùng phương pháp hòa tan anod trong dung dịch điện phân dưới tác dụng của dòng điện một chiều • Tùy theo chế độ điện, mà ta có thể đánh bóng và tẩm thực mẫu ngay trên máy. • Đánh bóng điện phân có ưu điểm là rất bóng và không tạo ra lớp biến dạng trên bề mặt mẫu, thời gian tương đối nhanh. 3. Tẩm thực • Mẫu sau khi đánh bóng, đem rửa sạch, thấm và sấy khô rồi quan sát trên kính hiển vi. Ta có thể thấy trên mẫu có cá vết xước nhỏ do đánh bóng chưa tốt, các vết nứt tế vi, rỗ khí, tạp chất, một số pha và tổ chức như cacbit, graphit, chì • Muốn nghiên cứu nền kim loại, phải tẩm mực mẫu. Tẩm thực là quá trình ăn mòn bề mặt mẫu bằng các dung dịch háo học thích hợp, gọi là dung dịch tẩm thực. Khi tẩm thực, biên giới các pha, các vùng tổ chức sẽ bị ăn mòn, nhưng với những tốc độ khác nhau. Sau khi tẩm thực bề mặt mẫu sẽ lồi, lõm tương ứng với các pha và tổ chức. Do đó, có thể nhận biết được hình dáng, kích thước và sự phân bố của các pha. • Thời gian tẩm thực tùy thuộc vào tổ chức và trạng thái của vật liệu, có thể từ vài giây cho đến vài giờ. • Sau khi bôi dung dịch tẩm thực, bề mặt mẫu sẽ ngả từ màu sáng sang màu xám thì ta có thể kết thúc tẩm thực. Để lâu quá, mẫu sẽ có màu đen và không quan sát được. • Tẩm thực xong, phải dùng bông nõn rửa sạch bề mặt ở vòi nước chảy, sau đó rửa lại bằng cồn và đem sấy khô. 4) HÌNH ẢNH TRƯỚC VÀ SAU TẨM THỰC SV: 11
7. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ cacbon tức là sáng hoàn toàn ta xét trong mẫu thép này là mẫu thép chứa hàm lượng cacbon cao nên màu của mẫu tối .Nếu quá ít cacbon hay không có cacbon (0.02-0.05)% tức là màu sáng hoàn toàn . Với tỉ lệ phần tối là 1/8 thì chứa 0.1% cacbon với tỉ lệ 0.4 thì tỉ lệ phần tối là 1/2 với tỉ lệ 0.6%C thì tỉ lệ là3/4 phần tối với tỉ lệ 0.8%C thì là tối hoàn toàn quan sát mẫu ta kết luận được thép chiếm 0.6% C. SV: 13
8. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ TP. HCM, THÁNG 04 NĂM 2017 SV: 15
9. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ c) Chọn môi trường tôi • Phải bảo đảm nhận được mactenxit sau khi tôi, nghĩa là khả năng làm nguội của môi trường phải bằng hoặc lớn hơn tốc độ nguội tới hạn. • Nếu tốc độ nguội nhỏ hơn tốc độ nguội tới hạn, một phần ôstenit sẽ bị phân hủy thành các tổ chức khác, độ cứng sau khi tôi bị giảm. I. Xác định ảnh hưởng của nhiệt độ tôi đến độ cứng • Mỗi nhóm sinh viên nhận dược một số mẫu thép trước cùng tích (thép 40, 45) và thép sau cùng tích (Y10,Y12). Sau khi nung nóng ở các nhiệt độ khác nhau (theo bảng 2) sẽ làm nguội trong môi trường 10% NaOH, sau đó màisạch bề mặt đi 1-1.5mm rồi đo độ cứng. Mỗi mẫu đo 3 lần, lấy giá trị trung bình. II. Xác định ảnh hưởng của môi trường tôi đến độ cứng • Cũng với hai hoại thép trên, tôi ở nhiệt độ thích hợp (tra trong sổ tay) rồi làm nguội trong các môi trường khác nhau: • Môi trường nước. • Môi trường dung dịch 10% xút (NaOH). • Môi trường dầu khoáng. • Môi trường không khí. d) CÁC SỐ LIỆU ĐO ĐƯỢC SV: 17
10. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC VÀ XỬ LÝ 90 80 70 60 50 lần 1 lần 2 40 lần 3 30 20 10 0 0 30 150 600 1100 • Cùng một nhiệt độ tôi và thời gian giữ nhiệt như nhau nhưng ở các môi trường làm nguội khác nhau ta thấy độ cứng của mẫu thép C45 đo được cũng khác nhau rất rõ ràng thể hiện qua biểu đồ mối quan hệ giữa độ cứng và tốc độ nung của chi tiết • Độ cứng của mẫu làm nguội trong môi trường muối và hóa chất là cao nhất rồi lần lượt đến cácmôi trường nước, sau đó mới đến môi trường dầu và môi trường không khí. • Qua quan sát thí nghiệm thì môi trường làm nguội là muối và hóa chất thì chi tiết lại dễ bị oxy hóa, môi trường làm nguội trong dầu và không khí thì chi tiết lại không đảm bảo độ cứng yêu cầu của chi tiết khi làm việc hay nói cách khác là độ cứng của chi tiết sau khi tôi còn nhỏ hơn độ cứng của chi tiết lúc ban đầu. • Từ biểu đồ trên có thể khẳng định được môi trường tôi của thép C45 trong ngành công nghiệp đối với các chi tiết cồng kềnh, đơn giản ta nên chọn môi trường tôi là môi trường nước. Vì đây là môi trường rất dễ sử dụng, không đòi hỏi nhân công cần có tay nghề cao, hơn nữa lại không gây ra độc hại đối với sức khỏe của người lao động, giá thành sản phẩm sau gia công rẻ. Đây là yếu tố đặc biệt khi chọn môi trường làm nguội đối với mỗi một chi tiết. c. Mối quan hệ độ cứng sau khi ram SV: 19