Bài giảng Kỹ thuật cơ khí

Đại học đμ nẵng - Tr−ờng Đại học kỹ thuật TS. Đinh Minh Diệm Kim loại thiết bị nhiệt Đμ nẵng, 2003 Giáo trình Đại học đμ nẵng - Tr−ờng Đại học kỹ thuật TS. Đinh Minh Diệm Tóm tắt bμi giảng Phần 2 Đúc kim loại Đμ nẵng, 2003 Đại học đμ nẵng - Tr−ờng Đại học kỹ thuật TS. Đinh Minh Diệm Tóm tắt bμi giảng Ch−ơng 4 Gia công cắt gọt kim loại Đμ nẵng, 2003 Đại học đμ nẵng - Tr−ờng Đại học kỹ thuật TS. Đinh Minh Diệm Tóm tắt bμi giảng Kỹ thuật cơ khí Đμ nẵng, 2003 1 Ch−ơng 1: vật liệu kim loại 1.1. Tính chất của kim loại 1.1.1 Tính chất hoá học • Kim loại là các nguyên tố hoá học ở phía trái bảng tuần hoàn Menđeleép. • Kim loại tham gia các phản ứng với á kim; • Cấu tạo nguyên tử: lớp điện tử ngoài cùng dễ tách khỏi hạt nhân trở thành điện tử tự do và nguyên tử trở thành ion d−ơng. • Ngoài ra trong thực tế chế tạo các chi tiết máy ta cần kể đến tính chịu ăn mòn, tính chịu nhiệt , tính chịu a xít, . . . của kim loại và hợp kim của chúng. 1.1. 2 Tính chất vật lý • Kim loại là vật liệu có ánh kim; • Hệ số giãn nở nhiệt khác nhau; • Có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt; • Khối l−ợng riêng (γ) và nhiệt độ nóng chảy ( Tonc ) khác nhau; • Kim loại có cấu trúc mạng tinh thể ; 1.1. 3 Tính công nghệ Kim loại có độ bền, độ dẻo cao, có khả năng gia công nóng hoặc gia công nguội,... Đặc tr−ng cho tính công nghệ của vật liệu là : tính đúc, tính rèn, tính hàn và tính gia công cắt gọt và nhiệt luyện (gia công xử lý nhiệt). a. Tính đúc • Tính chảy loãng cao (nên khả năng điền đầy lòng khuôn tốt); • Có tính co ngót khi kết tinh (đông đặc). • Tính thiên tích: Sự không đồng nhất về thành phần hoá học của kim loại trong vật đúc. • Tính hoà tan khí b. Tính rèn Khả năng biến dạng vĩnh cửu của kim loại khi chịu tác dụng của ngoại lực để tạo nên hình dáng nhất định mà không bị phá huỷ. c. Tính hàn Khả năng tạo nên mối liên kết không thể tháo rời đ−ợc gọi là mối hàn. d. Tính cắt gọt Khả năng cho phép gia công trên các máy cắt gọt nh−: tiện, phay, bào, khoan, mài ... Tính cắt gọt phụ thuộc vào nhiều yếu tố . Ví dụ : Thép ít các bon dễ cắt gọt hơn thép các bon cao; Gang xám dễ gia công cắt gọt hơn gang trắng). e. Tính Nhiệt luyện : Khả năng cho phép thay đổi cơ tính và một số tính chất của vật liệu nhờ quá trình xử lý nhiệt. 1. 2 Phân loại vật liệu kim loại (đơn chất) Theo màu sắc Kim loại đen : Fe; theo [12] còn có Co, Ni, Mn,... ( màu đen xám) Kim loại màu : Al, Cu, Pt, Au, .... 2 Theo nhiệt độ nóng chảy Nhiệt độ Khối l−ợng riêng nóng chảy oC g/cm3 Cu : 1083 8,93 Ni : 1450 8,90 Kim loại khó chảy T nc Fe : 1539 7,87 Ti : 1668 4,51 Pt : 1769 21,45 Zr : 1855 6,51 Cr : 1875 7,19 V : 1950 6,02 Nb : 2468 8,57 Mo : 2620 10,2 Ta : 2996 16,65 W : 3395 19,35 Kim loại dễ chảy Zn : 419 7,11 Sn : 232 7,29 Bi : 271,3 9,80 Pb : 327 11,34 Kim loại nhẹ Be : 1284 1,85 Mg : 650 1,74 Al : 660 2,72 Kim loại quý Au : 1063 19,32 Ag : 960 10,5 Pt : 1769 21,45 Kim loại phóng xạ U : 1133 19,0 Ra (radi), Th (thôry) Pu (plutoni), Co,... Kim loại hiếm La, Cs (Xêzi), Nd (Nêôdim), Pr (Prascôđim) ... 1.3 kim loại mμu : Kim loại màu và hợp kim màu là kim loại mà hầu nh− không có chứa sắt. Kim loại màu th−ờng có các tính chất đặc biệt và −u việt hơn kim loại đen : tính dẻo cao, cơ tính khá cao, có khả năng chống ăn mòn, chống mài mòn, có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt. Các kim loại màu thông dụng là nhôm, đồng, titan, manhê, thiếc, vàng bạc và các hợp kim của chúng. Kim loại màu có thể phân loại theo một số đặc điểm sau : 1.3.1 Kim loại nặng (có khối l−ợng riêng γ >= 5 g/ cm3) Ví dụ : γ W = 19,35 g/ cm3 γ cu = 8,94 g/ cm3 γ Ni = 8,92 g/ cm3 γ Sn = 7,30 g/ cm3 γ Zn = 7,14 g/ cm3 1.3.2 Nhóm kim loại nhẹ γ <= 5 g/ cm3) Ví dụ : γ Ti = 4,51 g/ cm3 3 γ Al = 2,70 g/ cm3 γ Be = 1,85 g/ cm3 γ Mg = 1,74 g/ cm3 1.3.3 Nhóm kim loại quý : Au, Ag, Pt và kim loại thuộc nhóm platin 1.3.4 Kim loại hiếm : Titan (Ti), Ga, W, Li, Mo, 1.3.5 Kim loại bán dẫn : Se len (Se), As, Si, Ge , ... 1.3.6 Nhôm vμ hợp kim nhôm Nhôm thuộc nhóm kim loại nhẹ (kim loại bay) có khối l−ợng riêng nhỏ (2,7 g/cm3), có tính dẫn điện dẫn nhiệt tốt, có khả năng chống ăn mòn cao và có tỷ bền cao và tính dẻo cao. Nhôm nguyên chất : TCVN 1859-75 ký hiệu : TCVN TC Liên xô Al 99,60 (99,60%Al) A999 (99,999%Al) . . . Al 99,00 (99%Al) A0 (99,00%Al) Hợp kim của nhôm : Al - Mg Al - Cu, Al - Cu - Mg (Đua - ra dùng làm vành xe đạp,...) Al - Cu - Li; Al - Mg - Li (Rất nhẹ dùng trong ngành hàng không) Hợp kim nhôm có 2 loại : nhôm biến dạng và nhôm đúc. 1.3.7 Đồng vμ hợp kim của đồng Đồng nguyên chất : TCVN 1659-75 ký hiệu : VN Liên xô Cu99,99 ( 99,99%Cu) M00 (99,99%Cu) Cu99,90 (99,90%Cu) M1 (99,90%Cu) Hợp kim của đồng có : Brông (đồng thanh là hợp kim của Cu với Sn hoặc các nguyên tố khác trừ kẽm (Zn) : TCVN TCLX BCuSn5P0,5 БpA5 5%Al Latông (đồng thau là hợp kim của Cu + Zn) LCuZn30 (Zn=30%) л70 70%Cu còn lại là Zn Trên đây là bảng phân loại có tính t−ơng đối. Ví dụ Li có thể là kim loại nhẹ nh−ng cũng có thể là kim loại bán dẫn. Nói chung các kim loại bán dẫn là kim loại hiếm. Giá cả so sánh t−ơng đối : Fe = 1 W = 75 lần Au = 11.000 lần Ni = 17 lần Pt = 27.000 lần Ag = 290 lần Rh = 45.000 lần ( Rô đi) 1 . 4 Cơ tính của kim loại 1. 4.1 Độ bền 4 Là khả năng của vật liệu chịu tác dụng của ngoại lực mà không bị phá huỷ. Đó là tập hợp các đặc tr−ng cơ học phản ánh sức chịu đựng tải trọng cơ học tĩnh của vật liệu. Chúng đ−ợc xác định bằng ứng suất của tải trọng gây ra. ứng suất đ−ợc ký hiệu là σ; Giới hạn bền là ứng suất cao nhất mà mẫu chịu đựng đ−ợc tr−ớc khi phá huỷ và đ−ợc ký hiệu σB . Tuỳ theo dạng lực tác dụng mà ta có Có các khái niệm : độ bền kéo (σk) ; độ bền uốn (σu) ; độ bền nén (σn) ... Giới hạn bền kéo đ−ợc tính theo công thức : σB = Pmax/ Fo; T−ơng tự ta có thể tính giới hạn bền uốn, giới hạn bền nén. Đơn vị tính là : N/mm2; KN/m2; MN/m2. 1 KG/mm2 = 9,8 . 106 Pa Biến dạng đàn hồi là biến dạng mà khi khử bỏ lực tác dụng nó vẫn trở về trạng thái ban đầu với hình dạng, kích th−ớc không bị thay đổi (tức là ch−a xảy ra biến dạng dẻo hay l−ợng biến dạng không đáng kể khoảng 0,001 - 0,005 % ). Giới hạn chảy quy −ớc là σ0,2 - là ứng suất tại thời điểm mà mẫu bị biến dạng d− là 0,2 % so với chiều dài ban đầu. 1. 4. 2 Đặc tr−ng cho tính dẻo của vật liệu : • Độ giản dài t−ơng đối δ = [(l1 - lo) / lo] . 100 % • Độ co thắt mẩu ψk = [(Fo - F1) / Fo] . 100 % Trong đó : lo, l1 - độ dài của mẫu thử tr−ớc và sau khi kéo (mm) Fo, F1 - Diện tích tiết diện của mẫu tr−ớc và sau khi kéo (mm2) 1. 4. 3 Độ dai va đập Là công tiêu phí để phá huỷ một đơn vị diện tích tiết diện ngang khi có lực tác dụng đột ngột với gia tốc lớn. ak = A / F ; KG.m/cm 2 hay KJ/m2. F - Diện tích tiết diện ngang tại vị trí cắt rãnh; A - Công sinh ra để phá huỷ mẩu thử; ( KG.m) Sơ đồ thử mẩu va đập nh− hình 1-1 Hình 1-1 Sơ đồ xác định độ dai va đập A1 = m ho A2 = m h1 Ak = A1 - A2 = m (ho - h1) ho = lo - l1 l1 = lo.Cosβ m - Khối l−ợng con lắc kg 1. 4. 4 Độ cứng : L1 ho Lo h1 5 Là khả năng chống lại biến dạng dẻo cục bộ của kim loại và hợp kim d−ới tác dụng của tải trọng ngoài. Độ cứng đặc tr−ng cho tính chịu mài mòn, khả năng gia công cắt, khả năng mài bóng của vật liệu. a. Độ cứng Brinen ( HB) Đầu đo là một viên bi thép đã nhiệt luyện. Diện tích vết lõm của bề mặt viên bi tác dụng lên bề mặt vật liệu đặc tr−ng cho độ cứng của vật liệu. Diện tích này càng nhỏ thì vật liệu càng cứng và ng−ợc lại. HB ∼ P/S;(KG/mm2) S - Diện tích bề mặt chỏm cầu (mm2) có đ−ờng kính d (mm); Hình 1-2 Hình dáng mũi đâm khi đo độ cứng Brinel P - Lực tác dụng lên viên bi KG; D - Đ−ờng kính viên bi (mm) ; d đ−ờng kính vết lõm (mm) Đ−ờng kính viên bi có thể là: D = 10mm; 5mm; 2,5 mm; 2 mm và 1 mm Độ cứng Brinel đ−ợc tính theo công thức : HB = P/F F - diện tích mặt chỏm cầu của vết lõm viên bi khi đo (mm2) 22 2 22 dDDDF −−= ππ Độ bền của vật liệu có thể tính gần đúng theo công thức [12] σB = a . HB Đối với thép : a = 0,33 - 0,36;( HB ≈ 3σB ) đồng : a = 0,48 - 0,53; đua ra : a = 0,37; ).( 2 22 dDDD P S PHB −− == π Đối với thép và gang thì th−ờng dùng : P = 3000 KG, D = 10mm Đơn vị tính : KG/mm2. b . Độ cứng Rokwell (Rốc ven) ( HRA, HRB, HRC) Hình 1-3 Hình dáng mũi đâm khi đo độ cứng Roocwell Mũi đâm đ−ợc làm bằng kim c−ơng có dạng hình nón, góc ở đỉnh là 120o, Khi đo HRA, HRC bán kính r = 0,2 mm, Khi đo HRB bán kính r ≈ 1,588 mm. Độ cứng tỷ lệ với chiều sâu lún của mũi đâm ( 1/h ); Tuỳ thuộc vào lực tác dụng P ta có 3 thang đo độ cứng ứng với các tải trọng P nh− sau : P d D Hình nón 6 HRA: khi P = 60 KG HRB: khi P = 100 KG HRC: khi P = 150 KG c . Độ cứng Víc - Ker (HV) Mũi đo bằng kim c−ơng dạng hình tháp có góc ở giữa 2 mặt đối xứng là 136o, đáy vuông, độ cứng đ−ợc ký hiệu là HV = P/F = (2 P.Sin α/2)/d2 ≈ 1,8544 (P/d2) Trong đó P - Lực tác dụng lên mũi đo (KG) ; d - Chiều dài đ−ờng chéo vết lõm (mm) Hình 1-4 Hình dáng mũi đâm khi đo độ cứng Viker Ghi chú: Độ cứng HRC - Th−ờng dùng để đo vật cứng HB và HRB - Th−ờng dùng để đo vật mềm HV - Th−ờng dùng để đo vật mỏng d. Độ cứng KNOOP (đo vật liệu dòn nh− gốm sứ) [2] T606) HK P F P L = = 14 2 2, . Hình 1-4 Hình dáng mũi đâm khi đo độ cứng Knoop 1 . 5 gang vμ các ứng dụng của nó Hình tháp L B 7 Sản phẩm chủ yếu của luyện kim đen là gang và thép . Thép chiếm khoảng 90% và gang khoảng 10%. Trong các loại thép có khoảng 90 % thép các bon và 10 % thép hợp kim . Gang Là hợp kim của sắt với các bon và 1 số nguyên tố khác trong đó thành phần các bon : 2,14% < C < 6,67 %. Thực tế trong gang th−ờng có các nguyên tố khác nh− : Si, Mn, ... P, S là các tạp chất . 1.5.1 Đặc điểm chung của gang • Gang có tính đúc tốt ( tính chảy loãng cao, khả năng điền đầy khuôn tốt); • Gang có khả năng giảm chấn tốt, chịu xung nhiệt tốt, chịu mài mòn trong điều kiện không bôi trơn đầy đủ. • Giá thành rẻ hơn thép; vì thế gang đ−ợc sử dụng nhiều trong việc chế tạo máy và trong công nghiệp nói chung. • Gang có tính dòn nên hầu nh− không có khả năng biến dạng, tính bền thấp . 1.5.2 Phân loại gang Dựa vào trạng thái các bon ở trong gang ng−ời ta chia ra: a- Gang trắng Các bon ở trạng thái liên kết ở dạng Fe3C, mặt gãy có màu sáng trắng là mầu của Fe3C. Gang trắng th−ờng chứa ít Si. Gang trắng có độ cứng lớn (450 - 650 HB). Để tăng tính chịu mài mòn có va đập, tính chịu nhiệt, gang trắng đ−ợc cho thêm các nguyên tố hợp kim : Cr, Mo, Ni Vì gang trắng khó gia công cắt gọt nên nó ít đ−ợc sử dụng để chế tạo các chi tiết máy, mà phần lớn dùng để luyện thép, hoặc dùng nó để ủ ra gang dẽo dùng trong đúc các chi tiết chịu mài mòn nh− bi nghiền xi măng, ... b- Gang xám Phần lớn hoặc toàn bộ cácbon ở trạng thái tự do (grafit dạng tấm); mặt gẫy có màu xám (màu của grafit). Gang xám có độ bền thấp, tính dẻo kém, nh−ng có độ bền nén tốt, có khả năng tự bôi trơn khi làm việc trong điều kiện chịu mài mòn khô, có tính chịu xung nhiệt và tính giảm chấn tốt, giá thành rẻ nên đ−ợc sử dụng rất rộng rãi trong việc chế tạo thân máy, bệ máy, các chi tiết chịu lực không lớn, các chi tiết có tính nghệ thuật,... Gang xám đ−ợc ký hiệu là GX xx - yy với 2 chỉ số gồm : xx Giá trị tối thiểu của độ bền kéo yy độ bền uốn tối thiểu của gang ( KG / mm2 ). Ví dụ : GX 12-28, GX15-32, GX 18-36, GX 21-40, GX 24-44, GX 28-48, GX 32-52, GX 36-56,... ) Trong thực tế ta hay dùng các ký hiệu theo tiêu chuẩn của Liên xô (ΓOCT : Cч) và theo TCVN đ−ợc ký hiệu là : GX Trong thực tế do các điều kiện nấu luyện khác nhau có thể có dạng gang xám biến trắng. Loại gang này có tổ chức thay đổi từ ngoài vào trong: lớp ngoài cùng là gang trắng, lớp trung gian là gang hoa râm ( chứa ledeburít và grafít tự do) và lớp trong cùng là gang xám. Gang xám biến trắng th−ờng đ−ợc dùng để đúc trục cán, bánh xe gòng, các chi tiết cam, má nghiền, đầu phun cát, đầu phun bi, ... 8 σ kéo σ uốn δ HB [12] trang 217 Theo TCVN KG/mm2 KG/mm2 % GX 12 - 28 12 (120 Mpa)28 143 - 229 GX 15 - 32 15 32 163 - 229 GX 18 - 36 18 36 170 - 229 GX 21 - 40 21 40 170 - 241 GX 24 - 44 24 44 170 - 241 GX 28 - 48 28 48 170 - 241 GX 32 - 52 32 52 187 - 255 GX 35 - 56 35 56 197 - 269 GX 38 - 60 38 60 207 - 269 c . Gang bền cao (hay còn gọi là gang cầu) Phần lớn hoặc toàn bộ các - bon ở trạng thái tự do grafit có dạng hình cầu; hợp kim làm biến tính gang là Mg hoặc Ce (xezy) và các nguyên tố đất hiếm. Ký hiệu theo Liên xô : Bч Ký hiệu theo Việt nam :GC và 2 chỉ số giới hạn bền kéo và độ dãn dài t−ơng đối của gang δ5 (%) . Ví dụ GC 40-10 : có σK ≥ 400 MPa , δ5 ≥ 10 % σ K σ Ch δ HB KG/mm2 KG/mm2 % GC 45 - 0 45 36 187 - 225 GC 50 - 1,5 50 38 1,5 187 - 255 GC 60 - 2 60 42 2,0 197 - 269 GC 45 - 5 45 33 5,0 170 - 207 GC 40 -10 40 30 10,0 156 - 197 d. Gang dẻo (còn gọi là gang rèn) Đ−ợc chế tạo từ gang trắng ( bằng cách đem ủ gang trắng, lúc đó cácbon trong gang trắng sẽ chuyễn sang dạng bông ) có độ bền cao và có tính chịu mài mòn tốt, có tính dẻo t−ơng đối tốt nên có thể gia công bằng áp lực. Ký hiệu theo Liên xô : Kч Ký hiệu Việt nam: GZ + chỉ số giới hạn bền tối thiểu + độ dãn dài t−ơng đối ( %) Do giá thành đắt nên gang dẽo th−ờng đ−ợc dùng để chế tạo các chi tiết nhỏ, thành mỏng, chịu va đập trong công nghiệp ( guốc hãm xe lửa, ôtô, máy kéo, máy dệt, máy nông nghiệp, ... Thành phần gang rèn : C 2,4 - 2,8 Mn ≤ 1 % S ≤ 0,2 % Si 0,8 - 1,4 P ≤ 0,2% Cơ tính của gang rèn : σ kéo KG/mm2 δ % HB GZ 30 - 6 30 6.0 163 GZ 38 - 8 38 8.0 149 GZ 35 - 10 35 10.0 GZ 37 - 12 37 12.0 GZ 45 - 6 45 6 241 9 GZ 50 - 4 50 4 241 GZ 60 - 3 60 3 269 GZ 60 - 2 60 2 e. Gang biến tính Đ−ợc chế tạo từ gang xám bằng cách cho các chất biến tính vào nh−: Si, Al, Ca, Fe-Si, Ca-Si,... ứng dụng gang biến tính: đúc các chi tiết có thành mỏng và phức tạp. f. Gang giun Là gang có grafít dạng giun,. Đây là dạng trung gian giữa grafít dạng tấm và dạng cầu. Loại gang này đ−ợc chế tạo bằng cách biến tính gang lỏng bằng phối hợp các nguyên tố cầu hoá grafít nh− Mg, Ce và các nguyên tố đất hiếm với các nguyên tố khử cầu nh− Ti, Al. Để chống khuynh h−ớng tạo xêmentít tự do khi kết tinh, gang lỏng đ−ợc biến tính lần 2 bằng các chất grafít hoá nh− FeSi, CaSi, ... Tính chất của gang giun nằm giữa gang xám và gang cầu, nh−ng cơ tính gần giống gang cầu, còn lý tính và tính đúc thì gần giống gang xám. g . Các loại gang đặc biệt khác Gang chịu ăn mòn Là một loại gang hợp kim cao. Các nguyên tố hợp kim có thể là : Si, Cr, Ni . Chúng có các loại gang sau : Gang silic cao ( Si = 12 - 17 % có thể chịu đ−ợc môi tr−ờng HNO3, H2SO4, H3PO4 . Khi cho thêm Si ≈ 17 %, Mo ≈ 3,5 - 4 % thì gang có thể làm việc đ−ợc trong HCl với mọi nồng độ. Gang Crôm cao (1,0 - 2,2 % C; 0,5 - 2,5 % Si, 0,3 - 1,0 % Mn, 20 - 26 % Cr ) Có cơ tính khá cao, độ cứng cao nên khó gia công cơ; làm việc tốt trong HNO3, H3PO4, trong dung dịch muối và trong chất hữu cơ không hoàn nguyên. Gang ni ken cao (1,8 - 3,0)%C; (1,0 - 2,75)%Si; (0,4 - 1,5)% Mn; 14 - 30% Ni) Có cơ tính khá, dễ gia công cắt gọt. Chúng làm việc tốt trong H2SO4, HCl, trong a xít có tính ô xy hoá yếu, và kiềm ở điều kiện chịu ăn mòn, mài mòn và chịu nóng. Gang chịu nhiệt Trong thành phần gang có các nguyên tố hợp kim : Si, Cr, Al với một hàm l−ợng xác định , đủ để tạo ra trên bề mặt gang một lớp ôxíd bền sít chặt , làm cho gang không bị ô xy hoá. Các loại gang chịu nhiệt sau : * Gang hợp kim silic Thành phần :1,6 - 2,5%C, 4-6% Si, 0,4 - 0,8% Mn ) Có thể làm việc ở nhiệt độ 600 oC nếu là gang xám; Có thể làm việc ở nhiệt độ 950 - 1000 oC nếu là gang cầu; * Gang Crôm cao ( 2,4-3,6% C, 12-18% Cr). Làm việc ở điều kiện chịu mài mòn và chịu nhiệt. Gang chứa: (2,5-2,9)%C, (25-29)% Cr làm việc đ−ợc ở nhiệt độ 900 oC. * Gang các bon thấp (1-2%C, 25-29%Cr) Làm việc trong điều kiện ăn mòn và mài mòn đến nhiệt độ 1100 oC. 10 * Gang nhôm cao chứa l−ợng nhôm khoảng > 7 %Al ( 1,3 -1,7 %C, 1,3-1,6 %Si, 0,4-1,0 %Mn, 18-25 %Al) . Làm việc đến nhiệt độ 900 oC. 1.6 Thép vμ các ứng dụng của nó Thép là hợp kim của sắt với các bon và 1 số nguyên tố khác trong đó thành phần các bon : C < 2,14%. Ngoài ra còn có một số nguyên tố khác : Mn, Si,... các tạp chất: S, P, O2, N2, H2 1.6.1 Thép các bon thông dụng (hay còn có tên gọi là thép các bon chất l−ợng th−ờng). Chúng đ−ợc chia thành 3 nhóm ( theo TCVN và tiêu chuẩn của Liên xô ) Nhóm A - Đảm bảo về cơ tính của thép; Nhóm B - Đảm bảo về thành phần hoá học (cho phép hàn) Nhóm C - Đảm bảo cơ tính & thành phần hoá học, dùng cho các kết cấu yêu cầu về chất l−ợng cao nh− kết cấu hàn;... Ký hiệu theo TCVN 1765 - 75 Thép các bon : ( ý nghĩa của ký hiệu : CT - C các bon, T- thép ) 3 nhóm A, B, C Ký hiệu theo %C %Mn Tạp chất TCVN 1675-75 S P TCLX Nhóm A CT31 <0,23 <0,07 <0,06 CT0 CT33 0,06-0,12 <0,045 <0,55 CT1 CT34 0,09-0,15 22 <0,45 <0,55 CT2 CT38 0,14-0,22 24 -/- -/- CT3 CT42 0,18-0,27 26 -/- -/- CT4 CT51 0,28-0,37 28 -/- -/- CT5 CT61 0,38-49 31 -/- -/- CT6 Cơ tính của thép nhóm A: Ký hiệu theo σb σ ch δ5 Ký hiệu theo TCLX TCVN 1675-75 KG/mm2 KG/mm2 % CT31 32 22 CT0 CT33 32 - 40 33 CT1 CT34 34 - 42 22 31 CT2 CT38 38 - 47 24 21 - 27 CT3 CT42 42 - 52 26 25 CT4 CT51 50 - 62 28 15 - 21 CT5 CT61 60 - 72 31 11 - 16 CT6 11 Nhóm B Có thêm các chữ cái B để chỉ nhóm thép và các chữ cái sau để chỉ ph−ơng pháp sản xuất ra loại thép đó : M: Sản xuất thép bằng lò Mác-Tanh Ví dụ : MCT0, MCT1, K: Lò chuyển , Б: Lò Besme Ví dụ : MCT33, MCT38, KCT34, KCT38 KΠ - Thép sôi ( thép không đ−ợc khử ô xy triệt để) ký hiệu Việt nam ( s) ΠC - Thép nửa lắng, ký hiệu Việt nam (n) ôxy ch−a đ−ợc khử một cách triệt để. C - Thép lắng ( l ) ôxy đ−ợc khử một cách triệt để. Thép nhóm C thì có chữ C tr−ớc : CCT31, CCT38,... Thép các bon còn đ−ợc phân loại theo thành phần các bon : • Các bon thấp %C < 0,25; • Các bon trung bình %C = 0,26-0,45 % • Các bon cao %C > (0,46-0,75%). 1.6.2 Thép các bon kết cấu Dùng để chế tạo các chi tiết máy. Các loại thép này có độ bền cao hơn. Ký hiệu t−ơng tự Liên xô, chỉ thêm phía tr−ớc chữ “ C ” để phân biệt là thép các bon : C10, C20... C80, C85 Mác thép C Mn Si VN Ký hiệu theo Liên xô C10 10 0,07 - 0,13 0,35-0,65 0,17-0,37 C20 20 0,17 - 0,24 0,35-0,65 0,17-0,37 C40 40 0,37 - 0,44 0,50-0,80 0,17-0,37 C45 45 0,20 - 0,49 0,50-0,80 0,17-0,37 Cơ tính của một số thép trên nh− sau : Mác thép σ KG/mm2 δ (% ) αo (Góc uốn) 10 40 35 70 15 43 32 65 20 47 30 60 40 58 19 45 61 16 1.6.3 Thép xây dựng ( ΓOCT 380-71 ) Dùng để chế tạo các kết cấu xây dựng, cầu, ống dẫn dầu, dầm , nồi hơi, các kết cấu này th−ờng chế tạo bằng ph−ơng pháp hàn. Thành phần : C < 0,22 - 0,25 nguyên tố hợp kim gồm có: Mn, Si ... Ví dụ: Các loại thép th−ờng sử dụng [12] (trang 401) C Si Mn σb σch δ% CT38 0,2 0,2 0,5 45 25 30 12 CT38 c 0,2 0,1 0,5 45 25 30 CT38 s 0,2 0,05 0,5 45 25 30 17MnSi 0,2 0,5 1,2 55 35 25 Thép xây dựng dùng trong bê tông cốt thép: thép trơn, thép có khía ( hay thép rằn). TCVN 5709 - 93 Thép kết cấu trong xây dựng : XCT34, XCT38, XCT52, ... Các chữ số kèm theo là giới hạn bền kéo tối thiểu ( KG/mm2 ). CT38, CT42 Dùng cho kết cấu không yêu cầu cao về lực; CT51,CT61, Dùng cho kết cấu có yêu cầu cao về lực; cùng với các thép: 25Γ2C (25Mn2Si), 35ΓC (35MnSi), 45 C(45Si), ... [12](trang 403) 1.6.4 Thép các bon dụng cụ Yêu cầu sắc, chịu mài mòn có độ cứng > 60 HRC. ứng dụng để chế tạo dụng cụ cắt gọt, dụng c