TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY
TIỂU LUẬN MÔN HỌC
VẬT LIỆU KỸ THUẬT
TÊN SẢN PHẨM:
NHÍP Ô TÔ
THÉP ĐÀN HỒI

GVHD: Th.S Lê Văn Bình
SVTH:Trương Việt Tuấn
MSSV:51132181
Lớp: 51ckot
Nha Trang, tháng 1năm 2011
1
LỜI NÓI ĐẦU
Trước nay công nghiệp hiện đại luôn là điểm tựa để thúc đẩy nền kinh tế của đất
nước phát triển, nói cách khác một nước phát triển là nước có nền công nghiệp hiện đại.
Trong đó phương tiện giao thông là một ngành góp công rất lớn cho nền kinh tế của đất
nước và nhu cầu đi lại, trao đổi hàng hóa và dịch vụ của nhân dân. Nhưng bên cạnh đó
vẫn còn để lại những vấn đề bức xúc về môi trường và cảnh quan… mà nhu cầu tiện lợi
hóa các phương tiện giao thông là một trong những vấn đề ưu tiên hàng đầu của bất kỳ
một quốc gia nào trên thế giới. Vì vậy, với hoàn cảnh nước ta hiện nay thì việc đẩy mạnh
công nghiệp chế tạo ô tô là một trong những giải pháp hiệu quả được chính phủ lựa
chọn. Với các tiến bộ vượt bậc của nền khoa học kỹ thuật, ô tô ra đời ngày càng hiện đại,
kết cấu gọn nhẹ và đặc biệt có tính năng ưu việt hơn so với trước kia. Để đạt được những
yêu cầu kỹ thuật cao trong quá trình chế tạo nhằm tạo được độ bền và khả năng lưu
thông tốt thì những nhà chế tạo cũng đã phải tính đến vận tốc và tải trọng có thể đạt
đươc của ô tô vi vậy ta phải tính đến khả năng chịu đựng của hệ thống treo ô tô.Và một
trong những bộ phận đóng vai trò quan trọng trong hệ thống treo tô đố là nhíp. Từ đó
cho thấy được vai trò quan trọng của nhíp trong ô tô.
Do kiến thưc về vật liệu kĩ thuật còn hạn hẹp nên bài tiểu luận không tránh khỏi sai sót

-Ứng dụng trong thực tế.
4
-, Nhíp ôtô là bộ phận giảm xóc cho ôtô
gồm các tấm thép được ghép lại. Toàn
bộ tải trọng phần trên của xe được đặt
lên khung nhờ các nhíp này. Bộ phận
nhíp ,nhờ có tính đàn hồi tốt nên giảm
được chấn động lên phần trên của xe
(nhất là khi đi trên đoạn đường gồ ghề).
Đồng thời, nhíp cũng phải chịu ứng
suất chu kì (ứng suất nén và kéo thay
đổi theo chu kì c). Chốt nhíp có tác dụng
trượt qua lại. Hai đầu
chốt được gắn trên giá và xoay được.
Nhíp được làm bằng một số băng thép lò xo
uốn cong, được gọi là “lá nhíp”, các xếp
chồng lên nhau theo thứ tự từ ngắn nhất đến
dài nhất. Tập lá nhíp này được ép với nhau
bằng một bulông hoặc tán đinh ở giữa, và để
Nói chung, nhíp càng dài thì càng mềm. Số
lá nhíp càng nhiều thì nhíp càng cứng, chịu
được tải trọng lớn hơn. Tuy nhiên, nhíp
cứng sẽ ảnh hưởng đến độ êm,để cho các lá
không bị xô lệch, chúng được kẹp giữ ở một
số vị trí. Hai đầu lá dài nhất (lá nhíp chính)
được uốn cong vòng để lắp ghép với khung
xe
Điều kiện làm việc và yêu cầu cơ tính :
Nhíp ô tô làm việc trong điều kiện: chịu tải trọng tĩnh của xe và chịu va đập mạnh
nhưng không cho phép biến dạng dẻo.Khi xe chuyển động còn xuất hiện lực đổi dấu.Vi


6
-Khả năng thích nghi, khả năng thay thế
Mác thép cacbon lò xo, nhíp thường được gọi là thép lò xo thông dụng có môđun đàn hồi
cao để hạn chế biến dạng đàn hồi. Nên chúng được sử dụng để chế tao các chi tiết đàn
hồi, chịu lực cao. Đây là các vật liệu có giá thành không cao nên được sử dụng rộng rãi
trong ngành chế tạo ô tô, máy kéo, trong vận tải đường sẳt và chế tạo máy công cụ.
Để đảm bảo khả năng làm việc của các phân tử đàn hồi chịu lực các thép lò xo cần phải
7
có giới hạn đàn hồi, giới hạn mỏi và độ bền tích thoát cao. Các thép lò xo thường có hàm
lượng cacbon cao ( 0,5-0,7% ) được tôi và ram ở nhiệt độ 420-4500C thỏa mãn các yêu
cầu đó.
Thép được tôi ra tổ chức mactenxit có giới hạn đàn hồi không cao. Giới hạn đàn hồi được
nâng cao rõ rệt khi hình thành tổ chức trootxtit. Trong tổ chức này Ferit có mật độ cao các
lệch kém chuyển động do bị biến cứng pha mạnh. Ngoài ra chúng còn bị phong tỏa có
hiệu quả bởi các hạt cacbít phân tán.
Ngoài các tính chất đàn hồi cao, ram ra tổ chức trootxtit bảo đảm nâng cao một chừng
mực nào đó độ dẻo và độ dai (đặc biệt trong các thép không có xu hướng ròn ram), nó
quan trọng để giảm độ nhạy cảm với sự tập trung ứng suất và tăng giới hạn mỏi.
Tôi đẳng nhiệt ra tổ chức bainit dưới cũng cho kết quả tốt. Nó cho phép có được cơ tính
cao khi chi tiết ít bị biến dạng.
Các lò xo không lớn và hình dạng ít phức tạp được chế tạo từ thép đã qua nhiệt luyện. Đối
với lò xo to đòi hỏi lực quấn lớn thì dùng thép ở trạng thái ủ. Các chi tiết sau khi được chế
tạo bằng cách quấn nóng hay rập nóng sẽ được nhiệt luyện.
Thép để làm nhíp được cung cấp ở dạng băng, sau đó rập tạo hình và tôi, ram ( hiện nay
thường dùng lò chương trình tôi ram liên tục) sau đó bó.
Các mác thép cacbon bao gồm : C65, 70, 75, 80, 85, 65Mn, 70Mn (TCVN) được đặc
trưng bởi độ bền tích thoát không cao, đặc biệt khi nung nóng. Chúng không có lợi để làm
việc ở nhiệt độ trên 1000C. Do độ thấm tôi thấp nên các thép này được dùng các lò xo tiết
diện không lớn lắm.

σ
b
Mpa
σ
s
Mpa
δ
s
(%)
ψ
(%)
ak
τ
b
/Mpa
Việt Nam
(TCVN)
60Si2Ni2A 42
÷
48
HRC
≥
1660
≥
1500
Nga
(
Γ
OCT)
60C2H2A 1471 1324 8 30 24,5 1225

65Mn 8500 12
55Si2Mn 9500 12
60Si2Mn 9500 12
60Si2MnA 9500 13
60Si2CrA 11000 12
50CrVA 9500 12 (OCT 14959-69)ΓTHÉP NHÍP LÒ XO (THEO
Vật liệu b] (KG/cm2)σ[ %δ ]
50C2 1200 6
55C2 1300 6
55C2A 1300 6
60C2 1300 6
60C2A 1600 6
70C3A 1800 6
Γ50x 1300 7
AΓ50x 1300 7
PΓ55x 1400 5
AΦΓ50X 1300 6
AΦ50X 1300 8
50XCA 1350 6
60C2XA 1800 5
AΦ60C2X 1900 5, 60C2H2A 1750 6
65C2BA 1900 5, AΓ60C 1600 6
Sự khác nhau giữa thành phần của các mác thép là do nguyên tố hợp kim được sử dụng ở
các nước là khác nhau . Như ở Mỹ thì không sử dụng nguyên tố hợp kim Ni mà sử dụng
thay vào đó là nguyên tố Mo , ở một số nước cũng như vậy.
10
2.Cấu trúc, tổ chức của vật liệu dùng để chế tạo sản phẩm.
Đây là loại thép có thành phần cácbon nằm trong khoảng 0,5 – 0,7%, sau tôi và ram trung
bình có giới hạn đàn hồi cao. Thép này chuyên dùng để chế tạo các chi tiết đàn hồi: lò xo,
nhíp,…nên được gọi là thép đàn hồi.

°
C)
Nhiệt độ
Ram(
°
C)
Việt Nam
(TCVN)
60Si2Ni2A 880 dầu 420
Nga
(
Γ
OCT)
60C2H2A 870 dầu 470
Mỹ
(ASTM)
A877
Nhật
(JIS)
SUP6 830
÷
860 dầu 480
÷
530
Trung Quốc
(GB)
60Si2CrVA 850 dầu 410
Đức(DIN) 60SiCr7 830
÷
860 dầu 350

hoàn thành được bộ phận KCS (bộ phận kiểm tra chất lượng sản phẩm) Xác nhận phù hợp
với tiêu chuẩn kỹ thuật quy định và ghi rõ số lượng thực tế của từng loại sản phẩm, đồng
thời ký vào biên bản kiểm tra chất lượng lúc đó mới tiến hành nhập kho thành phẩm của
công ty.
Sản phẩm của công ty tuy sản xuất nhiều loại sản phẩm (nhíp ô tô, phụ kiện đường sắt và
các sản phẩm cơ khí khác) các loại sản phẩm này kiểu dáng có khác nhau nhưng cùng
gần như sản xuất trên một dây chuyền, sản phẩm đều được sản xuất theo một quy trình
khép kín từ đầu đến cuối phần lớn máy móc thiết bị đều được nhập ngoại chủ yếu là của:
Liên Xô (cũ), Trung Quốc, Đức, các thiết bị chính gồm :
+ Băng chuyền
+ Máy cán, cắt ,uốn, tiện, phay, đột dập. . .
+ lò nhiệt luyện, máy thử độ cứng và các thiết bị máy móc khác.
Quá trình sản xuất công ty cũng chỉ sử dụng ít chủng loại vật liệu. Vật liệu chính được
nhập từ nước ngoài là chủ yếu .
15

Máy cán nhíp
16
5:Hóa bền và nhiệt luyện:
-Cho vật liệu chính.
TÔI BỀ MẶT THÉP
Nguyên lý chung
- Là phương pháp nung nóng thật nhanh bề mặt với chiều sâu nhất định lên nhiệt độ tôi,
khi đó phần lớn tiết diện (lõi) không được nung nóng. Khi làm nguội nhanh chỉ có bề mặt
được tôi cứng còn lõi vẫn mềm.
0,55%C÷- Áp dụng đối với thép Cacbon trung bình 0,35
Gồm các phương pháp sau:
- Nung nóng bằng dòng điện cảm ứng có tần số cao;
- Nung nóng bằng bằng ngọn lửa hỗn hợp khí Axetylen – Oxy;
- Nung nóng trong chất điện phân;

nhỏ mịn nên sau khi tôi được M rất nhỏ mịn;γ- Độ quá nhiệt cao nên tốc độ chuyển biến
pha khi nung rất nhanh, thời gian chuyển ngắn hạt
- Để đảm bảo hạt nhỏ sau khi tôi cảm ứng trước đó thép phải được nhiệt luyện tôi + ram
cao thành X ram tổ chức sau khi tôi cảm ứng là bề mặt M hình kim nhỏ mịn lõi X ram.
Tôi bằng dòng điện cảm ứng có tần số cao
* Cơ tính
- Sau khi tôi cảm ứng thép có cơ tính là:
62HRC;÷+ Bề mặt độ cứng đạt 55
30HRC;÷+ Lõi dẻo dai khoảng 20
+ Lớp bề mặt chịu ứng suất nén dư có thể tới 800N/mm2.
Do đó chi tiết sau tôi có những đặc điểm dau:⇒
+ Vừa chịu được ma sát, mài mòn vừa chịu tải trọng tĩnh và va dập cao, rất thích hợp với
bánh răng trục truyền, chốt trục khuỷu,…
+ Chịu mỏi cao;
+ Chịu uốn, xoắn tốt.
Tôi bằng dòng điện cảm ứng có tần số cao
Ưu, nhược điểm
* Ưu điểm
- Năng suất cao do thời gian nóng ngắn;
- Chất lượng tốt: tránh được các khuyết tật như Ôxy hoá, thoát cacbon, độ biến dạng thấp;
- Dễ cơ khí hoá, tự động hoá.
Tôi cảm ứng được đáp ứng rộng rãi trong sản xuất hàng loạt lớn cho các chi tiết mà bề
mặt không quá phức tạp.⇒
* Nhược điểm
- Khó áp dụng cho các chi tiết có hình dáng phức tạp, tiết diện thay đổi đột ngột;
- Khi sản xuất đơn chiếc hàng loạt nhỏ, tính kinh tế thấp.
CÁC PHƯƠNG PHÁP HOÁ BỀN BỀ MẶT
HOÁ NHIỆT LUỆN
. Nguyên lý chung
- Hoá nhiệt luyện là phương pháp nhiệt luyện như thấm, bão hoà nguyên tố hoá học vào

- Chiều sâu lớp thấm phụ thuộc vào thời gian theo quan hệ:
HOÁ NHIỆT LUỆN
Thấm Cacbon
+ Định nghĩa
0,25%C) làm bề mặt có thành phần Cacbon cao tới 1,2%C.÷- Là phương pháp hoá nhiệt
luyện làm bão hoà (thấm, khuyếch tán) Cacbon vào bề mặt của thép Cacbon thấp (0,1
a, Định nghĩa và mục đích – Yêu cầu đối với lớp thấm
+ Mục đích
40.÷ 64 với tính chống mài mòn cao, chịu mỏi tốt, còn lõi vẫn dẻo và dai với độ cứng
HRC 30 ÷- Làm cho bề mặt đạt độ cứng tới HRC 60
+ Yêu cầu đối với lớp thấm
1,0%;÷- Đối với bề mặt: Lượng Cacbon đạt được từ 0,8
40.÷- Đối với lõi có tổ chức hạt nhỏ, không có F tự do, HRC 30
Thấm Cacbon
Nhiệt độ và thời gian thấm Cacbon
* Nhiệt độ thấm
9500C:÷Thông thường lấy nhiệt độ thấm Cacbon là 900
9500C;÷+ Đối với thép bản chất hạt nhỏ T0t = 930
9200C.÷+ Đối với thép bản chất hạt to T0t = 900
* Thời gian thấm
Thời gian thấm phụ thuộc vào hai yếu tố sau:
+ Chiều sâu thấm;
1,8;÷ 1,4; 1,5 ÷ 0,8; 0,9 ÷- Các mức thấm: 0,5
- Đối với bánh răng chiều sâu lớp thấm được tính như sau:
Thấm Cacbon
+ Tốc độ thấm;
- Phụ thuộc vào môi trường thấm và nhiệt độ thấm
- Theo kinh nghiệm, nếu thấm ở 9000C thì thời gian thấm (gồm cả thời gian nâng và giữ
19
nhiệt) được tính theo mức 1 giờ cho 0,1 mm chiều sâu lớp thấm.

Thấm Cacbon
Công dụng
- Chi tiết thấm qua Cacbon có sự khác nhau lớn về cơ tính giữa bề mặt và lõi nên chỉ áp
dụng cho các chi tiết quan trọng;
- Thấm Cacbon làm thay đổi về thành phần ở lớp bề mặt;
- Áp dụng cho các chi tiết có hinh dáng bất kỳ và lớp thấm nói chung đều;
- Tạo ra ứng suất nén dư ở bề mặt nên nâng cao giới hạn mỏi.
Các phương pháp thấm khác
- Thấm Nitơ
- Thấm Nitơ - Cacbon
- Tham khác: Thấm Bo, Cr, Al, Si
20
Bảng nhiệt độ theo tiêu chuẩn Din (ĐỨC)
Mác thép Nhiệt
độ
tạo
hình
(
°
C)
ủ(C ) Thường
hoá
(
°
C )
Tôi
(
°
C )
Ram

÷
1050
255HB
LÒ TÔI ,RAM (ĐHNT)
21
6.Các phương pháp kiểm tra đánh giá sản phẩm (vật liệu).
Nhíp chính Nhíp phụ
Trọng lượng tác dụng lên nhíp (P) KG
Khoảng cách tâm hai mõ nhíp mm
Số lá nhíp lá
Hệ số dạng nhíp (1-1.5) 1.2 1.2 1.2
Chiều rộng các lá nhíp mm
Chiều dày các lá nhíp mm
Lực tác dụng lên một bộ nhíp trước được xác định theo công thức:
PT = (Z1-m1)/2 (kG)
Lực tác dụng lên một bộ nhíp sau được xác định theo công thức:
PS = (Z2-m2)/2 (kG)
Trong đó :
- Zn – Trọng lượng phân bố lên cầu thứ n
- mn – Trọng lượng phần không được treo ở cầu thứ n
[Tính toán bền nhíp trước]
Ứng suất trung bình phát sinh ở nhíp trước được xác định theo công thức:
m = (PT*L)/(4*Wn)σ
Trong đó:
- L – Chiều dài lá nhíp chính
- PT – Lực tác dụng lên nhíp trước
- Wn – Mô men chống uốn
(bi*ti2)/6ΣWn =
Theo phương pháp giả định phân bố ứng suất thì:
- Ứng suất lớn nhất phát sinh trong lá nhíp thứ nhất:

- PcΣPp = Cp*f = P
*Sau khi xác định được lực tác dụng lên nhíp chính và nhíp phụ ta tiến hành tính toán bền
nhíp chính và nhíp phụ. Xác định các ứng suất tương tự như phần xác định ứng suất cho
nhíp trước.
Ngoài ra ta con kiểm tra đánh giá nhíp bằng dụng cụ đo chuyên dung như các máy đo độ
cứng
23
Hệ thống máy đo độ cứng
7.Chống ăn mòn và bảo vệ vật liệu; bảo hành sản phẩm.
Để chống ăn mòn và bảo vệ vật liêụ nhà sản xuất đã sử dụng các biện pháp hóa bền nhiệt
luện như:
-Tôi
-Ram
-phun bi biến cứng bề mặt
-Thấm cacbon
-Thấm ni tơ
-sơn điện li…
Mục đích nâng cao độ cứng,tính chống mài mòn và độ bền mỏi của chi tiết
Máy phun bi công nghiệp
24
Hệ thống bể thấm nito
Lò thấm cacbon
25