1. Câu 2. Kể tên 3 loại vật liệu dùng phổ biến
trong chế tạo máy móc thiết bị, phân tích
cấu tạo và những tính chất cơ lý của chúng
Phần lớn vật liệu dùng cho chế tạo máy móc
thiết bị được chia làm 3 loại, gồm:
● Kim loại (Metal)
● Gốm sứ (Ceramic)
● Nhựa (Polymer)
3. Kim loại được cấu tạo từ mạng tinh thể kim loại
Mạng tinh thể là mô hình hình học mô tả sự sắp
xếp có quy luật các nguyên tử (phân tử) trong
không gian
1. Cấu tạo
5. 2. Tính chất
Là những đặc trưng cơ
học biểu thị khả năng
của kim loại hay hợp
kim chịu tác động của
các loại tải trọng
Là những tính chất của
kim loại thể hiện qua
các hiện tượng vật lý
khi thành phần hóa học
không đổi
a. Cơ tính (mechanical
properties)
b. Lý tính (Physical
properties)
6. a, Cơ tính
• Độ bền (Strength)
• Độ cứng (Hardness)
• Độ dẻo (Plasticity)
• Độ dai va đập (Impact Resitance)
7. Độ bền
Là khả năng chống lại biến dạng dẻo cục bộ
khi có ngoại lực tác dụng lên kim loại thông
qua vật nén
Các loại độ bền:
Độ bền kéo (𝜎𝑘)
Độ bền nén (𝜎𝑛)
Độ bền uốn (𝜎𝑢)
8. Độ cứng
Là khả năng chống lại biến dạng dẻo cục
bộ khi có ngoại lực tác dụng lên kim loại
thông qua vật nén
Các thang đo độ cứng
Brinell (HB)
Rockwell (HRA, HRB, HRC)
Vickers (HV)
9. Độ dẻo
Là khả năng vật liệu thay đổi hình dáng
kích thước mà không bị phá hủy khi chịu
tác dụng của lực bên ngoài
2 tiêu chí độ dẻo
Độ dãn dài tương đối (𝜀)
Độ thắt tiết diện tương đối (𝜓)
10. Độ dai va đập
Là khả năng vật liệu chịu tải trọng va đập
mà không bị phá hủy, kí hiệu 𝛼𝑘 (J/mm2
hoặc kJ/m2)
11. b, Lý tính
• Khối lượng riêng (Density)
• Tính nóng chảy (Melting)
• Tính giãn nở (Thermal expansion)
• Tính dẫn nhiệt (Thermal Conductivity)
• Tính dẫn điện (Electric conductivity)
• Từ tính (Magnetic)
13. Tính nóng chảy
Kim loại có tính chảy loãng khi bị đốt
nóng và đông đặc lại khi làm nguội.
Nhiệt độ ứng với lúc kim loại chuyển từ
thể đặc sang thể lỏng hoàn toàn gọi là điểm
nóng chảy
14. Tính giãn nở
Là tính chất thay đổi thể tích khi nhiệt độ
của kim loại thay đổi. Được đặc trưng bằng
hệ số giãn nở.
15. Tính dẫn nhiệt
Là tính truyền nhiệt của kim loại khi bị
đốt nóng hoặc bị làm lạnh.
Tính truyền nhiệt của kim loại giảm
xuống khi nhiệt độ tăng và ngược lại khi
nhiệt độ giảm xuống.
16. Tính dẫn điện
Là khả năng cho dòng điện đi qua của kim
loại.
So sánh tính dẫn nhiệt và dẫn điện ta thấy
kim loại nào có tính dẫn nhiệt tốt thì tính
dẫn điện cũng tốt và ngược lại.
17. Từ tính
Là khả năng bị từ hóa khi được đặt trong
từ trường. Sắt, coban, niken và hầu hết các
hợp kim của chúng đều có tính nhiễm từ.
Tính nhiễm từ của thép và gang phụ thuộc
vào thành phần và tổ chức bên trong của
kim loại.
18. 3. Hợp kim (Alloy)
Kim loại dùng trong
chế tạo chủ yếu dưới
dạng hợp kim mà
cấu tạo gồm 2 hoặc
nhiều hơn các
nguyên tố.
19. Ưu điểm của hợp kim so với kim loại
Cơ tính hợp kim phù hợp với vật liệu chế
tạo cơ khí
Tính công nghệ thích hợp:
Giá thành rẻ hơn
20. Cấu tạo
Hợp kim có cấu tạo một pha là dung dịch
rắn
Hợp kim có cấu tạo một pha là hợp chất
hóa học (hay pha trung gian)
Hợp kim có cấu tạo bởi hai hay nhiều pha
gọi là hỗn hợp cơ học
21. GỐM SỨ
(CERAMIC)
02
Là một hợp chất có thành phần là
kim loại (hoặc bán kim loại) và phi
kim (thường là oxy, nitơ, carbon).
22. 1. Cấu tạo
Ceramic được tạo thành từ các hợp chất hóa
học giữa:
• Kim loại với các á kim bao gồm B, C, N,
O và Si (bán kim loại hay bán dẫn) bao
gồm các borit, cacbit, nitrit, oxit, silixit
kim loại
• Các á kim kết hợp với nhau
23. Khả năng kết hợp các nguyên tố hóa học
để tạo ceramic
24. Phân loại
a, Theo dạng hợp chất hình thành
b, Theo đặc điểm kết hợp
c, Theo sản xuất
25. a, Theo hợp chất hình thành
• Đơn ôxyt kim loại (Al2O3 trong gốm corindon),
• Đơn ôxyt bán kim loại (SiO2 trong thủy tinh thạch
anh),
• Hỗn hợp nhiều ôxyt kim loại (sứ, thủy tinh silicat),
• Các đơn nguyên tố (bo, cacbon),
• Cacbit, nitrit của kim loại và á kim (TiC, SiC, BN,
ZrN...).
26. b, Theo đặc điểm kết hợp
• Gốm và vật liệu chịu lửa.
• Thủy tinh và gốm thủy tinh.
• Ximăng và bêtông.
27. c, Theo sản xuất
• Gốm sứ dạng tính thể
• Gốm sứ dạng thủy tinh
29. a, Cơ tính
• Tính đàn hồi và tính dòn
• Độ bền cơ học
30. Tính đàn hồi và tính dòn
Ở nhiệt độ thường, mối quan hệ giữa ứng
suất và biến dạng tuân theo định luật Hooke
31. Tính đàn hồi và tính dòn
Nhược điểm quan trọng nhất làm hạn chế
sử dụng rộng rãi của ceramic là cơ tính
của nó kém vật liệu kim loại mà chủ yếu
là do dễ dẫn đến phá hủy giòn một cách
nguy hiểm với năng lượng hấp thụ rất
thấp.
32. Tính đàn hồi và tính dòn
Ở nhiệt độ thường, dưới tác dụng của tải
trọng kéo cả ceramic tinh thể lẫn vô định
hình thường bị phá hủy giòn mà không xảy
ra bất kỳ biến dạng dẻo nào trước đó mà
nguyên nhân chủ yếu do nứt (đặc biệt là nứt
trên bề mặt), rỗng với số lượng lớn là đặc thù
của ceramic không những từ cấu trúc tinh thể
mà còn từ công nghệ chế tạo
33. Mô đun phá hủy và mô đun đàn hồi của 1
số ceramic
34. Độ bền cơ học
Không phải do năng lượng liên kết nguyên
tử quyết định mà do tình trạng khuyết tật
trên bề mặt và bên trong vật liệu quyết định
Khi số lượng và kích thước vết nứt tang
cơ tính giảm
35. b, Lý tính
• Tính giãn nở nhiệt
• Tính dẫn nhiệt
• Tính truyền nhiệt bức xạ
• Độ bền xung nhiệt
37. 1.Cấu tạo
Polyemer là một hợp chất cao phân tử được
cấu tạo bởi các đơn vị cấu trúc như mắt xích
lặp đi lặp lại nhiều lần và nối với nhau được
gọi là me
39. Phân loại
Các polymer được chia làm 3 nhóm chính
• Nhiệt dẻo: polyethylene, polystyrene,
polyvinylchloride, nylon,
• Nhiệt rắn: phenolics, nhựa amino,
epoxies,…
• Chất đàn hồi: cao su, neoprene, silicone,
polyurethane,…
40. 2. Tính chất
• Quan hệ ứng suất – biến dạng
• Tính nóng chảy và thủy tinh hóa
• Trạng thái đàn hồi nhớt
• Phá hủy
• Hóa già
41. Quan hệ ứng suất- biến dạng
Nhiệt rắn đường A
Nhiệt dẻo: đường B
Chất đàn hồi: đường C
42. Tính nóng chảy và thủy tinh hóa
Với 𝑇𝑠
0
: nhiệt độ nóng chảy
𝑇𝑔
0
: nhiệt độ thủy tinh hóa
43. Tính nóng chảy và thủy tinh hóa
Ở nhiệt độ thấp (𝑇0
< 𝑇𝑔
0
) trạng thái đàn hồi
Ở nhiệt độ cao (𝑇0
> 𝑇𝑠
0
) trạng thái nhớt
Ở nhiệt độ trung gian (𝑇𝑠
0
< 𝑇0
< 𝑇𝑔
0
): trạng
thái đàn hồi – nhớt
44. Phá hủy
Các dạng phá hủy của polyme rất khác
nhau tùy thuộc vào loại giòn hay dẻo,
Nói chung độ bền và độ dai phá hủy của
polyme rất thấp so với kim loại và
ceramic.
45. Hóa già
Nhược điểm rất quan trọng của vật liệu polyme
là các tính chất sử dụng của chúng nhanh
chóng bị xấu đi mà điển hình là ngày một giòn
lên, tiến tới gãy vụn, đó là hiện tượng lão hóa
hay hóa già.
Chính do hóa già nên các vật liệu polyme có
tuổi thọ hạn chế: tùy loại thường chỉ kéo dài từ
vài tháng cho tới 10 năm.
46. Bảng cơ – lý tính của một số polymer thông dụng
