Giáo trình Vật liệu học

Nội dung text: Giáo trình Vật liệu học

1. 7.2.2. Mỹ - Mỹ là nước có rất nhiều hệ thống tiêu chuẩn phức tạp, song có ảnh hưởng lớn đến thế giới (phổ biến trong sách giáo khoa và tài liệu kỹ thuật) đặc biệt ở các nước ngoài hệ thống xã hội chủ nghĩa cũ. ở đây trình bày các mác theo hệ tiêu chuẩn thường được dùng nhất đối với từng loại vật liệu kim loại - Đối với thép cán thông thường dùng ASTM (American Society for Testing and Materials) ký hiệu theo các số tròn (42, 50, 60, 65) chỉ σ0,2min (ksi – 1ksi = 1000psi = 6.8948MPa = 0.703kG/mm2) - Đối với bảng HSLA thường dùng SAE (Society for Autômtive Engineers) ký hiệu bắt đầu bằng số 9 và hai số tiếp theo chỉ σ0,2min (ksi) - Đối với thép C và hợp kim kết cấu cho chế tạo máy thường dùng hệ thống AISI/SAE với bốn số trong đó 2 số đầu chỉ loại thép, 2 số cuối cùng chỉ phần vạn cacbon 10xx thép các bon 4xxx thép M0 11xx thép dễ cắt có S 5xxx thép Cr 12xx thép dễ cắt có S và P 6xxx thép Cr-V 13xx thép Mn (1,00 – 1,765%) 7xxx thép W – Cr 15xx thép Mn (1,75%) 8xxx thép Ni-Cr-M0 2xxx thép Ni 9xxx thép Si-Mn 3xxx thép Ni-Cr xxBxx thép B xxLxx thép chứa P -Muốn biết thành phần cụ thể phảI tra bảng. VD thép 1038 có 0,35 – 0,42%C; 0,60-0,90%Mn;%P = 0,040; %S = 0,050 cho các bán thành phẩm rèn, thanh, dây, cán nóng, cán tinh và ông không rèn; thép 5140 có 0,38-0,43%C; 0,70-0,90%Mn; %P = 0,035; %S = 0,040; 0,15-0,3%Si; 0,70-0,90%Cr - Nếu thép được bảo đảm độ thấm tốt thì đằng sau ký hiệu có thêm chữ H, ví dụ 5140H, 1037H. - Đối với thép dụng cụ thường dùng hệ thống của AISI (American iron and steel institute) được ký hiệu bằng một chữ cáI chỉ đặc điểm của thép và chỉ thứ tự quy ước: 25
2. - Thép dễ cắt được ký hiệu bằng SUM, thép đàn hồi SUP, thép ổ lăn – SUJ và sơ thứ tự. - Thép dụg cụ bắt đầu bằng SK và số thứ tự: SKx – Thép dụng cụ cacbon SKHx – thép gió KSx – thép làm dao cắt và khuôn dập nguội SKD và SKT – thép làm khuôn dập nóng, đúc áp lực. - Thép không gỉ được ký hiệu bằng SUS và số tiếp theo trùng với số của AISI, thép chịu nhiệt được ký hiệu bằng SUH. - Gang xám được ký hiệu bằng FCxxx, gang cầu FCDxxx, gang dẻo lõi đen – FCMBxxx, lõi trắng – FCMWxxx, peclit – FCMPxxx, các số xxx đều chỉ giới hạn bền. - Các hợp kim nhôm và đồng có nhóm lấy số theo AA và CDA với phía trước có A (chỉ nhôm), C (chỉ đồng) b. Pháp và Đức - Pháp và Đức có tiêu chuẩn AFNOR ( Association Franccaise de NORmalisation) và DIN (Deutsche Institut fur Normalisierung), chúng có nhiều nét giống nhau - Pháp, Đức cũng như các nước trong liên minh châu âu EU đang trên quá trình nhất thể hóa kinh tế cũng như tiêu chuẩn. Hiện nay các nước trong EU đã dùng chung tiêu chuẩn EN 10025 – 90 về thép cán thông dụng làm kết cấu xây dựng với các mác Fe310, Fe360, Fe430, Fe510, Fe590 (số chỉ độ bền kéo theo MPa) - Thép cácbon để chế tạo máy được ký hiệu theo số phần vạn các bon trung bình. VD, với thép có khoảng 0,35%C AFNOR ký hiệu là C35 hay XC35 (mác sau có giao động thành phần hẹp hơn), DIN có ký hiệu C35 hay CK35. - Thép hợp kim thấp (loại không có nguyên tố nào vượt quá 5% được ký hiệu theo trật tư sau - Hai chữ số đầu biểu thị lượng các bon trung bình theo phần vạn - Liệt kê các nguyên tố hợp kim: DIN dùng chính ký hiệu hóa học, còn AFNOR dùng các chữ cái: C cho crôm, N cho niken, M cho mangan, S cho silic, D cho môlip đen, W cho volfram, V cho vanadi - Liệt kê lượng các nguyên tố hợp kim theo trật tự, sau khi đã nhân số % với 4 (đối với Mn, Si, Cr, Co, Ni) và với 10 (đối với các nguyên tố còn lại). VD 34CD4 của AFNOR và 34CrMo4 của DIN có khoảng 0,3%C, khoảng 1%Cr, khoảng 10%Mo) Bảng đối chiếu một số mác thép – gang của các nước 27
3. - DIN ký hiệu gang xám bằng GGxx, gang cầu bằng GGGxx và gang dẻo lõi đen GTSxx-xx, gang dẽo lõi trắng GTWxx-xx với các số biểu thị giới hạn bền theo kG/mm2 và độ giãn dài (%) - Anh với tiêu chuẩn BS (British Standard) ký hiệu thép và gang như sau: Thép được ký hiệu bằng hệ thống chữ và số: + Ba con số đầu chỉ loại thép + Một chữ: A, M, H (trong đó H chỉ thép đảm bảo độ thấm tôi) + Hai con số sau cùng chỉ phần vạn các bon. - Gang xám ký hiệu bằng xxx, gang cầu ký hiệu bằng xxx/xx, gang dẻo lõi trắng ký hiệu bằng Wxx-xx, gang dẻo lõi đen ký hiệu bằng Bxx-xx, gang dẻo peclit ký hiệu bằng Pxx-xx, trong đó nhóm số thứ nhất chỉ giới hạn bền kéo theo Mpa hay kG/mm2 (tùy theo có 3 hay hai con số (nhóm thứ 2 chỉ độ gi•n dài theo %) - Thép không gỉ được ký hiệu bằng xxxSxx, trong đó xx lấy theo AISI * Sau đây là một số mác gang và thép : 1.Thành phần hóa học của các mác thép các bon chất lượng thưởng phân nhóm B Si trong thép, % S, % P, % Mác thép C, % Mn, % Sôi Nửa lặng Lặng Không quá BCT31 ≤0,23 - - - - 0,06 0,06 BCT33 0,06-0,12 0,25-0,50 0,05 0,05-0,17 0,12-0,30 0,05 0,04 BCT34 0,09-0,15 0,25-0,50 0,05 0,05-0,17 0,12-0,30 0,05 0,04 BCT38 0,14-0,22 0,30-0,65 0,07 0,05-0,17 0,12-0,30 0,05 0,04 BCT42 0,18-0,27 0,40-0,70 0,07 0,05-0,17 0,12-0,30 0,05 0,04 BCT51 0,28-0,37 0,50-0,80 - 0,05-0,17 0,15-0,35 0,05 0,04 BCT61 0,38-0,49 0,50-0,80 - 0,05-0,17 0,15-0,35 0,05 0,04 29
4. 3. Thành phần hóa học và co tính của thép xây dựng hợp kim thấp Thành phần các nguyên tố, % Cơ tính Mác thép σ σ δ C Si Mn Cr Khác B 0,2 MPa MPa % 19Mn 0.16-0.22 0.2-0.4 0.7-1.1 < 0.3 490 340 22 09Mn2 ≤ 0.12 0.2-0.4 1.5-1.8 < 0.3 470 340 21 14Mn2 0.12-0.18 0.2-0.4 1.2-1.7 < 0.3 470 340 21 17MnSi 0.14-0.20 0.4-0.6 1.2-1.6 < 0.3 520 350 23 0.5- 08 14CrMnSi 0.11-0.16 0.4-0.7 0.9-1.3 500 350 22 0.5- 0.8Ni 15CrSiNiCu 0.12-0.18 0.4-0.7 0.4-0.7 0.6- 0.9 350 21 0.2- 0.4Cu 35CrSi 0.3-0.37 0.6-0.9 0.8-1.2 < 0.3 600 14 18Mn2Si 0.16-0.20 0.6-0.9 1.2-1.6 < 0.3 600 14 4. Thành phần hóa học của các thép thấm cacbon Thành phần các nguyên tố, % Mác thép Cr C Ni Mn Khác C10 0.07- 0.14 <0.25 <0.25 0.35-0.65 C20 0.17- 0.24 <0.25 <0.25 0.35-0.65 15Cr 0.12- 0.18 0.7- 1.0 - 0.4- 0.7 20Cr 0.17- 0.23 0.7- 1.0 - 0.5 -0.8 15CrV 0.12- 0.18 0.8- 1.0 - 0.4 - 0.7 0.06 – 0.12V 31
5. 6. Thành phần hóa học của thép đàn hồi Thành phần các nguyên tố, % Mác thép C Mn Si Cr Khác C70 0.67 – 0.75 0.5 – 0.8 0.17 – 0.37 < 0.25 65Mn 0.62 – 0.70 0.9 – 1.2 0.17 – 0.37 - 60Si2 0.57 – 0.65 0.6 – 0.9 1.5 – 2.0 - 60SiMn 0.55 – 0.65 0.8 – 1.0 1.3 – 1.8 - 50CrV 0.46 – 0.54 0.5 – 0.8 0.17 – 0.37 0.8 - 1.1 0.1 – 0,2V 60Si2CrA 0.56 – 0.64 0.5 – 0.8 1.4 – 1.8 0.7 – 1.0 60Si2Ni2A 0.56 – 0.64 0.5 – 0.8 1.4 – 1.8 - 1.4 – 1.7Ni 7. Thành phần hóa học và cơ tính của thép dễ cắt Thành phần hóa học, % Cơ tính Mác thép σb δ Ψ C Mn S P HB MPa % % 12S 0.08-0.16 0.6-0.9 0.08-0.20 0.08-0.15 420-570 22 36 160 20S 0.15-0.25 0.6-0.9 0.08-0.12 ≤ 0.06 460- 510 20 30 168 30S 0.25-0.35 0.7-1.0 0.08-0.12 ≤ 0.06 520- 670 15 25 185 40MnS 0.35-0.45 1.2-1.55 0.18-0.30 ≤ 0.05 600- 750 14 20 207 33
6. - D3 2.25 - 12.0 - - 1.0 - - H – Thép làm việc ở nhiệt độ cao - H10 0.4 - 3.25 0.4 - 2.5 - - Khuôn ép kim - H21 0.35 - 3.5 - 0.9 - - - lọai, khuôn đúc - H42 0.6 - 4.0 2.0 - 8.0 - - T – Thép gió họ Vonfram - T1 0.75 - 4.0 1.0 18.0 - - - Dao tiện, -T6 0.8 - 4.5 1.5 20.0 - 12 - phay M - Thép gió họ W và Mo - M1 o.8 - 4.1 1.0 1.5 8.0 - - Dụng cụ cắt - M2 0,9 - 4.0 2.0 6.0 5.0 - - nhanh có tính chống mài mòn - M30 0.8 - 2.0 1.25 2.0 0.8 5.0 - rất cao P – Thép làm khuôn ép Polyme - P1 0.17 - 2.0 - - 0.2 - 0.5Ni Dụng cụ ép đùn - P2 0.1 - 2.6 - - - - 1.25Ni nhựa 9. Thành phần hóa học của một số thép dụng cụ hợp kim thấp Thành phần các nguyên tố, % Mác thép C Cr Mn Si W 130Cr05 1.25 – 1.4 0.4 – 0.6 - < 0.35 - 100Cr2 0.95 – 1.1 1.3 – 1.6 - < 0.35 - 90CrSi 0.85 – 0.95 0.95 – 1.25 - 1.2 – 1.6 - 90Mn2 0.85 – 0.95 - 1.5 – 1.7 - - 140CrW5 1.25 – 1.5 0.4 – 0.7 - < 0.30 4.5 – 5.5 35
7. 12. Thành phần hóa học và cơ tinh của một số thép không gỉ Số hiệu thép ( Thành phần các nguyên tố Trạng Cơ tính, MPa δ, SAE/AISI) thái % C Cr Ni Khác σ0.2 σb Loại Mactenxit 410 0.15 13.0 - - ram ở 1375 1760 10 440B 0.75-0.95 17.0 - - 400◦C 1900 1950 3 Loại ferit 405 <0.08 13.0 - 0.2Al 275 450 25 430 <0.12 17.0 - - Ủ 345 650 25 446 < 0.2 25.0 - < 350 560 20 0.25N Loại AuStenit 301 < 0.15 17.0 7.0 275 750 50 304 < 0.08 19.0 9.0 250 580 55 316 < 0.08 17.0 12.0 290 580 50 316 – L < 0.03 17.0 12.0 Ủ 260 550 50 347 < 0.08 18.0 1.0 Nb 275 655 45 hoặc Ta ≤ 10%C Loại hóa cứng tiết pha 361(17 – 7 PH) 0.09 17.0 7.0 1.2Al Hóa 1150 1650 6 già 13. Một số mác gang thông dụng (theo tiêu chuẩn ASTM) Độ Mác tương đương Giới hạn bền Độ dẻo cứng Giới hạn chảy min theo tiêu chuẩn Mác Ký hiệu kéo min min, % max, Liên Xô Cũ gang tiêu chuẩn HB ksi MPa ksi MPa Gang Xám No.20B A48 20 138 No.25B A48 25 172 C8 - 36 No.30B A48 30 207 C1 - 40 No.35B A48 35 241 C4 – 44 No.40B A48 40 276 C8 – 48 37
8. Gang dẻo 18 0-40-18 A536- 84 60 414 40 276 12 5-45-12 A536- 84 65 448 45 310 6.0 A536- 84 80 552 55 379 3.0 A536- 84 100 689 70 483 2.0 A536- 84 120 827 90 621 Ghi chú : Sau các ký hiệu mác gang có thể có các chữ A, B, C, S phụ thuộc vào đường kính mẫu thử, ỏ đấy B tương ứng với mẫu có đường kính là 30,5mm 14. Ký hiệu, công dụng của một số đồng đỏ (TCVN 1659-75) Hàm lượng % Ứng dụng STT Mác Cu Bi Pb O P Tổng Làm dây dẫn điện Cu99,99 99,99 0,002 0,004 - 0,001 0,01 1 Làm dây dẫn hoặc chế tạo hợp kim 2 Cu99,97 99,97 0,001 0,004 - 0,002 0,03 chất lượng cao Làm dây dẫn hoặc chế tạo hợp kim 3 Cu99,95 99,95 0,001 0,004 0,02 0,002 0,05 chất lượng cao Làm dây dẫn điện chế tạo brông 4 Cu99,90 99,90 0,001 0,005 0,05 - 0,1 không Sn Làm dây dẫn hoặc chế tạo hợp kim 5 Cu99,90 99,90 0,001 0,005 0,01 0,04 0,1 chất lượng cao 39
9. 17. Ký hiệu và trạng thái gia công hợp kim nhôm của Nga, Mỹ và Canada Nga Mỹ, Canada Ý nghĩa Ký hiệu Ký hiệu ý nghĩa Hợp kim nhôm biến dạng Hợp kim nhôm biến dạng và đúc Ủ mềm M F Trạng thái phôi thô Tối và hoá già tự nhiên T O Ủ và kết tinh lại Tôi và hoá già nhan tạo T1 H Trạng thái biến dạng Biến cứng Biến dạng với mức biến H Biến cứng không hoàn H11 cứng nhỏ toàn Biến dạng với mức 1/4 H1 Biến cứng mạnh H12 biến cứng Tôi, hóa già tự nhiên, biến Biến dạng với mức 1/2 TH H14 cứng biến cứng Tôi, biến cứng, già nhân Biến dạng với mức 3/4 T1H H16 tạo biến cứng Tôi, biến cứng 20%, hoá Biến dạng với mức 4/4 T1H1 H18 già nhân tạo biến cứng Biến dạng với múc biến Hợp kim nhôm đúc H19 cứng rất lớn Biến dạng tiếp theo ủ hồi T1 H2X H2X phục (X=2 9) Biến dạng tiếp theo ổn T2 H3X H3X định hóa¸ (X=2 9) Tôi sau biến dạng T4 T1 T1 nóng,hóa già tự nhiên Tôi, biến dạng nguội, hoḠT5 T3 T3 già tự nhiên Giống T3 nhưng không có T6 T4 T4 biến dạng nguội Giống T1 nhưng hoḠgià T7 T5 T5 nhân tạo Giống T4 nhưng hoḠgià T8 T6 T6 nhân tạo T7 T7 Giống T6 nhưng hoḠgià Tôi sau biến dạng nóng, T8 T8 hoḠgià nhân tạo Tôi, hoá già nhân tạo, T9 biến dạng nguội 18. Tiêu chuẩn, ký hiệu hợp kim nhôm theo Aluminum Association 41
10. 4.5Zn-1.4Mg-0.12Cr- Al- Zn- Mg AlZn4.5Mg1.4 7005 0.4Mn-0.15Zr 7075 Al- Zn- Mg- Cu AlZn5.6Mg2.5Cu4.6 5.6Zn-2.5Mg-1.6Cu Hợp kim đúc 295.0 Al- Cu AlCu4.5Đ 4.5Cu-1Si 308.0 Al- Si- Cu AlSi5.5Cu4.5Đ 5.5Si-4.5Cu 356.0 Al- Si- Mg AlSi7Mg0.3Đ 7Si-0.3Mg 12Si-1.3Mg-2Cu- Al- Si- Mg- Cu AlSi12Mg1.3Cu4Mn0.6Đ - 0.6Mn-1Ni-0.2Ti 7.3. Đối với hợp kim màu như sau: 7.3.1. Trung quốc GD ký hiệu như sau: - LF hợp kim nhôm chống gỉ, LY đuy ra (cả hai loại, tiếp sau là số thứ tự), ZL: Hợp kim nhôm đúc với 3 số tiếp theo (trong đó số đầu tiên chỉ loại, ví dụ 1 chỉ Al-Si, 2 chỉ Al – Cu) - H chỉ latông tiếp sau là chỉ phần trăm đồng, Q là chỉ brông tiếp sau là nguyên tố kim chính, số chỉ phần trăm của nguyên tố chính và tổng các nguyên tố khác. 7.3.2. Đối với Mỹ - Đối với hợp kim nhôm, tiêu chuẩn AA (Aluminum Association) có uy tín nhất ở Mỹ và trên thế giới cũng được nhiều nước chấp nhận, nó ký hiệu bằng 4 chữ số đối với loại dạng: 1xxx lớn hơn 99%Al 5xxx Al - Mg 2xxx Al – Cu 6xxx Al - Si-Mg 3xxx Al – Mn 7xxx Al - Zn 4xxx Al - Si 8xxx Al - nguyên tố khác 43
11. của những số trong các ký hiệu truyền thông. UNS gồm có 5 con số và chữ đứng đầu chỉ loại vật liệu, ở đây chỉ giới thiệu 1 số: A – nhôm, C - đồng, F – gang, G – thép các bon và thép hợp kim, H – thép bảo đảm độ thấm tôI, S – thép không gỉ và chịu nhiệt, T – thép dụng cụ - Trong số 5 con số đó sẽ có nhóm 3 – 4 con số (đầu hay cuối) lấy từ các ký hiệu truyền thông kể trên (trừ gang, thép dụng cụ) - VD: UNS G 10400 xuất phát từ AISI/SAE 1040 (thép 0,40%C); UNS A 91040 xuất phát từ AA 1040 (hợp kim nhôm biến dạng có 99,40%Al) 45
12. - Tính công nghệ cao ( công nghệ chế tạo các chi tiết bằng chất dẻo đơn giản) * Nhược điểm chất dẻo bị hóa già theo thời gian làm biến đổi các tính chất ban đầu, để khắc phục nhược điểm này người ta cho thêm một số chất phụ vào chất dẻo. 1.2. Các loại chất dẻo cơ bản 1.2.1. Polyme tự nhiên : Cao su - Cao su tự nhiên : Được lấy từ nhựa của cây cao su. Khi mới lấy ra có màu trắng đục, nếu để lâu ngoài ánh sáng sẽ biến thành màu nâu - Tính chất nổi bật của cao su là tính đàn hồi. Cao su lưu hóa giữ được tính đàn hồi ở khoảng nhiệt độ từ 20ºC ÷ 100ºC. Cao su còn có một số tính chất quý khác như : Độ bền khá cao, chiu mài mòn rất tốt, không thấm nước và khí, có khả năng dập tắt nhanh các rung động, cách nhiệt, cách điện tốt, chịu được tác dụng hóa học của axit, kiềm ; khối lượng riêng nhỏ. - Nhược điểm của cao su là : Bị giảm dần cơ tính khi chịu tác dụng của ánh sáng và nhiệt độ, bị hòa tan trong một số dung môi hữu cơ như xăng, dầu Cao su được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp và đời sống. Trong ngành cơ khí, cao su được dùng rộng rãi để chế tạo các loại sản phẩm sau : - Đai truyền chyển động, đai truyền vận chuyển ( băng tải vận chuyển cát, đá, than ). - Vòng đệm làm kín bề mặt tiếp xúc giữa các chi tiết máy nhằm tránh chảy dầu, nước, tránh dò khí, tránh bụi 1.2.2. Polyme nhân tạo : là các polyme a. Polyme chất dẻo Là loại chất dẻo có thể làm nóng chảy và tạo hình lại được, bao gồm - Poly etylen ( PE ) : được sản xuất ra từ khí etylen, là loại chất dẻo không dẫn nhiệt và điện, không thấm nước. Được dùng để bọc dây điện, chai, lọ, màng bao gói, áo đi mưa - Poly vynil clorua ( PVC ) : được sản xuất ra từ clorua vinil, là chất dẻo bền với axit và kiềm. Thường dùng sản xuất vải giả da, dép nhựa, ống nhựa, hoa nhựa - Poly propylen ( PP ) : Được sản xuất ra từ polylen nhờ có chất xúc tác đặc biệt. Có tính chịu ăn mòn hóa học tương tự như poly etylen nhưng độ bền cơ học và tính chịu nhiệt cao hơn. Dùng để chế tạo các loại ống, cánh quạt bơm nước ly tâm, các dụng cụ y tế, điện tử, vô tuyến điện b. Polyme nhiệt rắn - Chất dẻo Fenol ( Bakelit ) : Được sản xuất từ fenol – fomandehit. Có độ bền cơ học khá cao,chịu nhiệt, chịu axit và kiềm rất tốt. Được dùng nhiều trong công nghiệp điện và điện tử - Chất dẻo có thớ Tectolit và Hetynac : Được sản xuất bằng cách tẩm nhựa fenol fomandehit vào sợi bông hoặc sợi vải tổng hợp, để tăng tính dẫn nhiệt và chống mòn có thể cho thêm chất độn graphit vào tectolit. Tectolit được dùng để chế tạo bánh răng, bạc lót. 47
13. 2.3. Compozit 2.3.1. Khái niệm, tính chất a. Khái niệm Compozit là vật liệu tổ hợp từ hai vật liệu có bản chất khác nhau. Vật liệu tạo thành có đặc tính trội hơn đặc tính của từng thành phần khi xét riêng rẽ. b. Tính chất - Một vật liệu Compozit gồm một hay nhiều pha gián đoạn đươc phân bố trong một pha liên tục. - Khi vật liệu gồm nhiều pha gián đoạn còn gọi là Compozit hỗn tạp. Pha gián đoạn thường có cơ tính trội hơn pha liên tục. - Pha liên tục được gọi là nền. - Pha gián đoạn gọi là cốt hay vật liệu tăng cường. - Cơ tính của vật liệu Compozit phụ thuộc vào : + Cơ tính của các vật liệu thành phần + Luật phân bố hình học của vật liệu cốt + Tác dụng tương hỗ giữa các vật liệu thành phần Hình 2.3. Vật liệu Compozit 2.3.2. Một số vật liệu Compozit thông dụng - Vật liệu Compozit cốt sợi : + Dạng này có độ bền và mô đun đàn hồi riêng cao. Loại này thường dùng vật liệu nền phải tương đối dẻo, cốt sợi phải có độ bền, độ cứng vững cao, ngoài ra còn phụ thuộc vào hình dạng, kích thước và sự phân bố sợi. + Các dạng Compozit sợi thường dùng hiện nay là : Compozit polyme sợi thủy tinh dùng để chế tạo vỏ xe ô tô, tàu biển, ống dẫn, tấm lát sàn công nghiệp. + Compozit polyme cốt sợi cacbon thường dùng chế tạo chi tiết của máy bay. + Compozit kim loại sợi, ví dụ : nền là nhôm, đồng, magiê và sợi là cacbon, bo, cacbit silic loại này chịu nhiệt cao, dùng chế tạo chi tiết trong tua bin. 49
14. T Tỷ số gọi là độ nhớt của dầu. t 3.1.2. Tính chất Dầu nhờn có các tính chất : - Dùng để bôi trơn các chi tiết máy - Bảo vệ chống ăn mòn các chi tiết máy - Làm giảm ma sát giữa các bề mặt tiếp xúc của các chi tiết máy - Làm mát các chi tiết máy khi chịu ma sát - Làm kín các bề mặt cần làm kín - Làm chất chống gỉ cho các bề mặt kim loại 3.1.3. Phân loại, kí hiệu a. Phân loại - Dầu nhờn được chế biến từ dầu mỏ, có mầu đen, màu lục, màu nâu - Có nhiều loại dầu nhờn. Dầu nhờn được phân chia thành các nhóm chủ yếu sau: + Dầu nhờn cho động cơ ( bôi trơn cho động cơ máy bay, các cầu của ô tô, máy kéo ) + Dầu truyền động ( dung để bôi trơn các loại hộp số, các cầu của ô tô, các hộp truyền lực, hộp giảm tốc ) + Dầu công nghiệp + Dầu đặc biệt ( đầu tuabin, đầu biến thế ) b. Ký hiệu - Các chỉ số như SAE 20W-40 rồi API SF, SG . được in trên chai nhớt, trên lốc máy, trên cây thăm nhớt có ý nghĩa là : + API (chữ viết tắt của American Petroleum Institute) đây là hiệp dầu khí Hoa Kỳ. Cấp chất lượng của API cho động cơ chạy xăng là SA, SB, SC, SE, SF, SG, cho đến cấp chất lượng SM (đụng nóc). API cho động cơ diesel ký hiệu là CA, CB, CC, CD, + JASO (chữ viết tắt của Japanese Automotive Standards Organization) đây là tổ chức chứng nhận tiêu chuẩn ôtô của Nhật Bản. Có nhiều tiêu chuẩn của JASO, tuy nhiên đối với loại xe 4 thì là JASO MA, còn xe 2 thì là JASO FC. + SAE (chữ viết tắt của Society of Automotive Engineers) dịch là hiệp hội kỹ sư tự động hóa, để dễ hiểu thì các công ty dầu nhớt gắn liền với tiếng Việt cho dễ nhớ là “Độ nhớt”. Độ nhớt phân ra làm 2 loại: đơn cấp và đa cấp. Nếu ký kiệu chỉ có 1 chỉ số thì đó là loại đơn cấp (ví dụ: SAE10W, SAE15W, SAE40). Loại dầu nhớt đơn cấp thì dải nhiệt độ môi trường phù hợp hẹp hơn. Nếu ký kiệu chỉ có 2 chỉ số thì đó là loại 51
15. Nhà sản xuất thường phân loại mỡ bằng độ lún kim NLGI (National Lubricating Grease Institute), theo tiêu chuẩn này mỡ có 9 loại: 000; 00; 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6. Trong đó, số ký hiệu càng lớn thì độ lún kim càng nhỏ. Loại 6 là mỡ rắn nhất với NLGI là 85-115 (gần như đất sét), loại 000 là loãng nhất (gần như dầu) với chỉ số lún kim lớn nhất 445-475. Ký hiệu mỡ hoặc độ lún kim thường được ghi ngay trên bao gói, nhãn hàng hóa, ví dụ: Energrease LS2, LC2; mỡ PLC grease L2, L3 hoặc G310, G354 3.3. Nước làm mát động cơ 3.3.1. Khái niệm: Chất làm nguội đông cơ là những chất làm động cơ luôn có được nhiệt độ ổn định khộng bi nóng khi làm việc. Các chất làm nguội như là : Dầu bôi trơn, mỡ bôi trơn, Êmuxi, 3.3.2. Thành phần - Dung dịch làm nguội có tác dụng : + Làm nguội dao cắt và vật gia công, nhờ đó làm tăng tuổi thọ của dao và góp phần làm tăng độ chính xác của chi tiết + Làm cho sự biến dạng dẻo của kim loại khi cắt gọt được dễ dàng hơn, nhờ đó làm giảm công tiêu hao của máy để cắt gọt + Bôi trơn : Làm giảm ma sát giữa dao và phôi, nhờ đó làm giảm được sự mòn dao trong qua trình gia công - Thành phần của chất làm nguội : Oxy, hidro, cacbon, nitơ, lưu huỳnh, photpho, 4. Nhiên liệu ô tô ( 03 giờ ) 4.1. Xăng *. Thành phần: - Xăng có trọng lượng riêng từ 0,7 ÷ 0,775g/cm³. - Trong xăng chứa khoảng 86% cacbon, gần 14% hiđrô , ngoài ra còn một số tạp chất khác không đáng kể như oxi, nitơ, lưu huỳnh. 4.1.1. Tính chất: - Xăng là nhiên liệu lỏng dễ bốc hơi, cháy có mùi dễ nhận không hòa tan trong nước. - Xăng dùng cho động cơ phải đảm bảo các yêu cầu sau: + Tính bốc hơi tốt để máy dễ khởi động. + Tính chống kích nổ: Sự kích nổ là hiện tượng cháy không bình thường của xăng gây nên tiếng gõ kim loại trong động cơ làm cho động cơ nóng, các chi tiết máy nhanh mòn. Để chống kích nổ người ta pha vào xăng một lượng Teetraêtyn chì rất nhỏ ( gọi là xăng pha chì). + Sự ổn định cao về hóa học không tạo ra lớp nhựa trong thùng chứa, hoặc tạo nên lớp muội than trong buồng cháy của động cơ. + Không có tạp chất ăn mòn hoặc cặn bẩn. + Không làm han gỉ chi tiết của động cơ. 53
16. Tài liệu tham khảo 1. Ks. Lương Văn Quân – năm 2010– Giáo trình Vật liệu cơ khí – Nhà xuất bản Lao Động – Xã Hội. 2. PGS. TS. Hoàng Tùng – Năm 2003 – Giáo Trình vật liệu và công nghệ cơ khí – Nhà xuất bản Giáo Dục 55