Đáp án đề cương môn học: Vật liệu học kỹ thuật
Câu 1 : Thế nào là mạng tinh thể? Trình bày cấu trúc tinh thể điển hình của chất rắn có liên kết
kim loại (kim loại nguyên chất)? ( 4đ)
Trả lời:
a/ Mạng tinh thể: được hiểu là 1 mô hình không gian mô tả quy luật hình học sắp xếp các chất
điểm ở thể rắn trong vật tinh thể. Hiểu theo cách khác, trong 1 đơn vị tinh thể xét ở trạng thái
rắn, các nguyên tử (chất điểm) phân bố theo một quy luật hình học nhất định.
Tùy thuộc vào các loại vật liệu và điều kiện bên ngoài như nhiệt độ, áp suất, mỗi đơn vị
tinh thể đặc trưng cho loại vật liệu đó có các nguyên tử sắp xếp theo một trật tự riêng dưới dạng
hình học xác định.
b/cấu trúc điển hình của kim loại nguyên chất:
Lập phương tâm khối A2: ô cơ sở là hình lập phương cạnh bằng a,các nguyên tử(ion) nằm ở các
đỉnh và các trung tâm khối. nv= 8 đỉnh.1/8+ 1 giữa= 2 nguyên tử dng tử =

số sắp xếp là 8 .

mật độ thể tích 68% có 2 loại lỗ hổng: + loại 4 mặt: có kích thước 0.291 dng tử nằm ở ¼ trên cạnh
nối điểm giữa các cạnh đối diện của các mặt bên.
+ loại 8 mặt: có kích thước 0.154 dng tử nằm ở tâm các mặt bên và giữa các cạnh
a.
Mạng A2 có nhiều lỗ hổng nhưng kích thước các lỗ hổng nhỏ
Các kim loại điển hình Feα ; crom ; molipden ; vonfram
Lập phương tâm mặt A1: khác với mạng A2, thay vì nguyên tử nằm ở tâm khối thì nằm ở tâm
các mặt bên. nv= 8 đỉnh.1/8+ 6 mặt. 1/2= 4 nguyên tử dng tử =

số sắp xếp là 12. Mật độ thể

tích 74%
có 2 loại lỗ hổng: + loại 4 mặt: có kích thước 0.225 dng tử nằm ở ¼ đường chéo khối tính từ đỉnh
+ loại 8 mặt: có kích thước 0.414 dng tử nằm ở trung tâm khối và giữa các cạnh
Mạng A1 có ít lỗ hổng hơn nhưng kích thước lớn hơn. Chính điều này là yếu tố quyết

Nguyên tử lạ thay thế: Trong mạng tinh thể luôn có lẫn nguyên tử khác thường gọi là tạp chất.
Do kích thước của kim loại nền và nguyên tử tạp chất khác nhau nên có sự sô lệch cục bộ quanh
vị trí của nó, tạo nên khuyết tật điểm.
Nguyên tử lạ xen kẽ: Những nguyên tử lạ nằm ở vị trí nào đó trong mạng tạo nên xen kẽ.
Sai lệch đường – lệch: Là dạng khuyết tật có kích thước phát triển dài theo một hướng nhất định,
bao gồm:
Lệch biên
Lệch xoắn
Lệch hỗn hợp
Có ảnh hưởng đến biến dạng của kim loại.
Sai lệch mặt – lệch: Là loại khuyết tật có kích thước phát triển theo 2 chiều, bao gồm:
Biên giới hạt
Biên giới pha
Khuyết tật xếp và xong tinh
Ví dụ: Khuyết tật khi đúc, nứt….
Tim thêm ví dụ
Câu 3:
Điều
kiện xảy
ra kết
tinh,lấy
ví dụ?


Ví dụ giữ austenit quá nguội ở sát A1
T≈700oC,∆T nhỏ≈25oC tạo thành Peclit(tấm)
T≈650 oC,∆T≈75 oC tạo thành Xoocbit tôi
Câu 4: Trình bày hiểu biết về sự hình thành hạt? Các phương pháp tạo hạt nhỏ khi đúc và ứng
dụng trong thực tế? Cho ví dụ?
Trả lời:

nhiệt nhanh, ΔT lớn. Mặt khác có điều kiện tạo mầm kí sinh. Kết quả là tạo thành các hạt nhỏ
đẳng trục.
2) Lớp 2 :


Gồm những hạt tinh thể dài, xếp song song nhau gọi là lớp tinh thể hình trụ. Vỏ khuôn đã
nóng lại có áo kim loại nóng nên tốc độ nguội chậm hơn, …Nhỏ hơn. Phương toả nhiệt vuông
góc với thành khuôn. Tinh thể phát triển theo phương vuông góc với thành khuôn tạo thành dạng
trụ dài vuông góc thành khuôn.
3)Lớplõi :
Gồm những hạt đẳng trục, độ hạt lớn. Lúc này toàn bộ khuôn đã nóng. Phần kim loại còn lại
toả nhiệt hầu như theo các phương là như nhau.Kim loại lỏng nguội đều và chậm. ΔT rất
nhỏ,hạt lớn.
Tuy nhiên, cấu tạo hạt của 3 lớp có sự khác nhau nhất định giữa kim loại nguyên chất và hợp
kim
Các khuyết tật khi đúc: xãy ra rỗ, nứt, nhót…
Nguyên nhân:
Nứt do xâm thực hydrô theo hướng ứng suất
việc quản lý nhiệt độ kim loại hoặc không đủ thiết bị đo để quản lý nhiệt độ trước khi rót.
Cách khắc phục :
Nếu vết nứt, rỗ nhỏ có thể hàn , đắp keo.
Khắc phục khuyết tật cho khuôn đúc
Khuôn trước khi đúc phải đốt cho thật kỹ để giảm tối đa lượng khí Hydro còn sót lại trong thành
khuôn
Triệt để áp dụng nguyên tắc bình thông nhau để đẩy sạch không khí trong lòng khuôn
Tim thêm ví dụ từ thực tế

Câu 6:các giai đoạn chuyển biến khi nung nóng kim loại đã qua biến dạng dẻo?cho ví dụ?(trang
43 tài liệu VLKT)
Trả lời:có 2 giai đoạn chính:

- Kết tinh lại làm mất xô lệch mạng gây ra thải bền,giảm độ cứng.
Nếu hiệu ứng thải bền > hóa bền hoặc kết thúc biến dạng ở nhiệt độ dẫn tới mềm
Ngược lại :đủ kết tinh lại tiếp theo bằng cách vùi vào cát hay vôi bột.
Các đặc điểm
Ưu điểm:
Kim lại xếp chặt, dẻo cao hơn, ít khi bị nứt, năng suất cao, gia công được các phôi lớn, tiết kiệm
năng lượng.
Nhược điểm:
Khó đồng đều,tổ chức và cơ tính, kém chính xác hình dạng, kính thước, oxy hóa,...
Chất lượng bề mặt không cao: vẩy oxyt, thoát cacbon.
Ví dụ minh họa:
Tạo phôi chế tạo trục khủy u bằng dập nóng thì tốt hơn cắt từ thỏi thép nguyên.
Tim thêm ví dụ từ thực tế
Câu 8: Trình bày các đặc tính của dung dich rắn. So sánh dd rắn xen kẽ và đ rắn thay thế.
Các đặc tính của dung dịch rắn: Về mặt cấu trúc dung dịch rắn của hợp kim có kiểu mạng tinh
thể vẫn là kiểu mạng của kim loại dung môi. Đặc tính cơ bản này quyết định các đặc trưng cơ lý
hóa tính của dung dịch rắn, về cơ bản vẫn giữ được các tính chất cơ bản của kim loại chủ hay
nền. Như vậy dung dịch rắn trong hợp kim có các đặc tính cụ thể như sau:
Liên kết vẫn là liên kết kim loại, do vậy dung dịch rắn vẫn giữ được tính dẻo giống như kim loại
nguyên chất
Thành phần hoá học thay đổi theo phạm vi nhất định mà không làm thay đổi kiểu mạng.
Tính chất biến đổi nhiều: Độ dẻo, độ dai, hệ số nhiệt độ điện trở giảm, điện trở độ bền, độ cứng
tăng lên.
Do các đặc tính trên nên dung dịch rắn là cơ sở của hợp kim kết cấu dùng trong cơ khí. Trong
hợp kim này pha cơ bản là dung dịch rắn, nó chiếm xấp xỉ đến 90% có trường hợp đến 100%.
Dung dịch rắn thay thế
Ở các dung dịch rắn thay thế, các nguyên tử của chất tan thông thường được phân bố thống kê
trong mạng dung môi. Mạng không gian xung quanh nguyên tử chất tan xuất hiện những sai lệch
cục bộ. Những sai lệch này dẫn tới sự thay đổi tính chất và sự thay đổi thông số mạng trung bình.
Sự hình thành các dung dịch rắn luôn luôn kèm theo việc tăng điện trở và giảm hệ số nhiệt điện

Ferit: ký hiệu(Fe α ):là pha tồn tại ở nhiệt độ thường,do chứa cacbon không đáng kể nên cơ tính
của Ferit chính là của sắt nguyên chất: dẻo, dai mềm và kém bền. Tổ chức tế vi của Ferit trình
bày ở hình sau có dạng hạt sáng, đa cạnh.
Austenit: Ký hiệu là γ ,nó chỉ tồn tại ở nhiệt độ cao hơn 727oC, austenit có vai trò quyết định
trong biến dạng nóng và nhiệt luyện.Với tính dẻo cao và rất mềm ở nhiệt độ cao nên biến dạng
nóng thép bao giờ cũng được thực hiện ở trạng thái austenit đồng nhất ( thường trên dưới
1000oC). Vì thế có thể tiến hành biến dạng nóng mọi hợp kim Fe-C với C 4,3%. Do tạo thành ở nhiệt độ cao nên xementit thứ nhất có dạng thẳng, thô to đôi
khi có thể thấy được bằng mắt thường.
+ Xementit thứ hai: được tạo thành do giảm nồng độ cacbon trong austenit, thường thấy rất
rõ ở hợp kim có >0,8%C đến 2,14%C. Do tạo thành ở nhiệt độ tương đối cao >727oC, nên
xementit thứ hai làm giảm mạnh tính dẻo và dai của hợp kim.
+ Xementit thứ ba: Được tạo thành do giảm nồng độ cacbon trong ferit, với số lượng tỷ lệ rất
nhỏ nên thường được bỏ qua.
+ Xementit cùng tính: được tạo thành do chuyển biến cùng tính peclit.
Hình vẽ giản đồ
Câu 11:
Vẽ giản đồ trạng thái Fe – C (giáo trình VLKT trang 58).
Các tổ chức hai pha :
+ Peclit
Là hỗn hợp cùng tích của F và Xê tạo thành từ phản ứng cùng tích.
Trong P có 88% F và 12% Xê phân bố đều

Câu 14: Chuyển biến của Austenit khi làm nguội nhanh - chuyển biến Mactenxit (khi tôi)?
Trả lời:
Khi làm nguội nhanh chuyển biến từ Feγ sang Feα, mà không có sự khuyếch tán cacbon. Là
chuyển biến từ Austenit thành Mactenxit.
Xảy ra ở nhiệt độ 250oCtrở xuống.
Tốc độ nguội nhỏ nhất để chuyển biến này xảy ra gọi là tốc độ tới hạn Vth (tốc độ nguội tới hạn).
Bổ sung nội dung
Câu 15:Trình bày bản chất và cấu trúc của mactenxit?
Trả lời:
Bản chất và cấu trúc của mactenxit:
A - Định nghĩa :
Mactenxit là dung dịch rắn xen kẽ quá bão hòa của cacbon trong Fe có nồng độ cacbon bằng
nồng độ của austenit ban đầu.
Khi làm nguội rất nhanh cacbon trong austenit không kịp khuếch tán để tạo thành xêmentit. Lúc
đạt nhiệt độ tương đối thấp chỉ có sự chuyển mạng từ Fe sang Fe. Lượng cacbon trong hai tổ
chức này bằng nhau.
B – Cấu trúc của mactenxit :
- Mactenxit có kiểu mạng chính phương tâm khối với hai thong số mạng là a và c. Tỷ số c/a gọi
là độ chính phương. Thông thường tỷ số
c/a = 1,001 – 1,06.
Mactenxit có dạng hình kim, một đầu nhọn, các kim này tạo với nhau góc 1200 hay 600 .
Các nguyên tử cacbon chui vào các lỗ hổng trong mạng của Fe .
C – Các tính chất của mactenxit :
Do hàm lượng cacbon quá bão hòa nên gây ra xô lệch mạng lớn, do vậy độ cứng cao và tính
chống mài mòn lớn. Hàm lượng cacbon càng lớn độ cứng càng cao
Mactenxit có tính dòn cao phụ thuộc vào kích thước hạt của nó và ứng suất bên trong. Hạt càng
nhỏ, ứng suất càng thấp tính dòn càng thấp.
Câu 16:Ram là gì? trình bày chuyển biến khi nung nóng thép đã tôi (khi ram)?
Trả lời:
- Ram là phương pháp nhiệt luyện nung nóng thép đã tôi có tổ chúc Mactenxit quá bão hòa và

dẻo, độ dai tăng lên.Ứng dụng: áp dụng cho các chi tiết như lò xo,nhíp khuân rèn,khuân dập
nóng,…cần độ cứng tương đối cao và độ đàn hồi tốt
Ram cao là phương pháp nung nóng thép đã tôi trong khoảng 500-650 độ C, tổ chức đạt được là
xoocbit ram. Khi ram cao độ cứng của thép tôi giảm mạnh, đạt khoảng 15-25 HRC, ứng suất
trong bị khử bỏ, độ bền giảm đi còn độ dẻo, độ dai tăng lên mạnh
Ứng dung: áp dụng cho các chi tiết chịu tải trọng động và tính lớn như thanh truyền,bánh răng
trục…
Ram màu và tự ram
-khi nung nóng ở nhiệt độ thấp 200-300 độ C , trên bề mặt thép xuất hiện lớp oxit mỏng có màu
đặc trưng:
+Màu vàng: 220-240 độ C
+Màu nâu: 255-265 độ C
+Màu tím: 285-295 độ C
+Màu xanh:310-330 độ C
Ảnh hưởng của thời gian ram: thời gian giư nhiệt cũng ảnh hưởng tới chuyển biến khi ram và có
tác dụng như tăng nhiệt độ
Ví dụ cụ thể: ram búa ở chế độ ram thấp………
Câu 18: Trình bày định nghĩa,mục đích, phương pháp tôi thép? ứng dụng trong thực tế, cho ví
dụ?


Trả lời: Tôi thép là nguyên công nhiệt luyện rất thông dụng gồm nung nóng thép lên nhiệt độ
xác định, giữ ở nhiệt độ đó một thời gian cần thiết và làm nguội nhanh trong môi trương thích
hợp.
- Mục đích: Nhằm nhận được độ cứng và độ mài mòn cao của thép.
%C < 0.35%-
Tận dụng được ưu điểm của cả nước lẫn dầu: nước, nước pha muối, xút qua dầu( hay không
khí) cho đến khi nguội hẳn. Như vậy vừa đảm bảo độ cứng cho thép vừa ít gây biến dạng, nứt.
Nhược điểm: khó, đòi hỏi kinh nghiệm, khó cơ khí hóa chỉ áp dụng cho tôi đơn chiếc thép C
cao.


3. Tôi phân cấp:
Ưu điểm: khắc phục được khó khăn về xác định thời điểm chuyển môi trường. Đạt độ cứng cao
song có ứng suất bên trong nhỏ, độ biến dạng thấp nhất thậm chí có thể sửa, nắn sau khi giữ đẳng
nhiệt khi thép ở trạng thái gamma quá nguội vẫn còn dẻo.
Nhược điểm: năng suất thấp chỉ áp dụng cho thép có Vth nhỏ và với tiết diện nhỏ như mũi
khoan, dao phay…
4. Tôi đẳng nhiệt:
Khác với tôi phân cấp ở chỗ giữ đẳng nhiệt lâu hơn cũng trong môi trường lỏng.
F – Xê nhỏ mịn có độ cứng tương đối cao độ dẻo dai tốt, tùy theo nhiệt độ giữ đẳng nhiệt sẽ
được các tổ chức khác nhau. Không phải ram.Có mọi ưu nhược điểm của tôi phân cấp nhưng độ
cứng thấp hơn độ dai cao hơn năng suất thấp.
5. Gia công lạnh:
Ap dụng cho thép dụng cụ hợp kim %C cao và được hợp kim hóa.
6. Tôi tự ram:
Là cách tôi với làm nguội không triệt để nhằm lợi dụng nhiệt của lõi hay các phần khác truyền
đến nung nóng tức ram ngay phần vừa được tôi: đục, chạm, tôi cảm ứng bằng máy, trục dài…
Hơi dài….
Câu 19: Trình bày định nghĩa, mục đích và các phương pháp tôi thép? Ứng dụng trong thực tế,
cho ví dụ?
Trả lời:
* Định nghĩa: là phương pháp nung thép lên cao quá nhiệt tới hạn A1 để đạt được pha γ ,giữ nhiệt
rồi làm nguội nhanh để tạo thành Mactenxit hay các tổ chức không ổn định khác với độ cứng cao.
*Mục đích:
-Tôi làm tăng độ bền, tăng khả năng chịu tải của chi tiết. Áp dụng cho mọi

+Tôi đẳng nhiệt:
-Môi trường tôi là muối nỏng chảy
-Thời giản giử nhiệt lâu
-Sau tôi không phải ram ,năng suất thấp
+Gia công lạnh:
-Là phương pháp làm nguội chi tiết sau khi tôi xuống dưới oC (-70 oC)
-Làm tăng độ cứng của thép cacbon cao tăng tính chống mài mòi
-Được áp dụng cho thép dụng cụ hợp kim ,%C cao và được hợp kim hóa.
+Tôi tự ram: Là phương pháp tôi không triệt để,sử dụng nhiệt của phần lõi để ram
+Tôi bộ phận: : là phương pháp tôi phần làm việc của chi tiết,gồm 2 cách:nung nóng bộ
phận cần tôi ,rồi làm nguội toàn bộ hay bộ phận và nung nóng toàn bộ rồi làm nguội bộ phận áp
dụng cho các dụng cụ :đục ,búa
*Ứng dụng trong thực tế:Trong thực tế người ta thường dụng phương pháp tôi để tôi các chi tiết
máy móc cơ khí,dụng cụ ,chi tiết làm việc đồi hỏi cơ tính cao nhằm lằm tăng tính chịu tải ,chịu
mài mòi và đạt được độ cứng cao góp phần tăng tuổi thọ của chi tiết.Ví dụ như để tọa ra một loại
dao sắc bắn mà ít bị mòn và biến dạng thì bắt buộc người chế tạo ra nó phải sử dụng phương
pháp tôi để đam bảo chất lượng sản phẩm,tôi dao người ta thương sử dụng phương pháp tôi trong
một môi trường(dầu hoặc nước..).
Câu 20:Trình bày hiểu biết về phương pháp tôi thể tích ? Các môi trường tôi và ứng dụng trong
thực tế cho ví dụ minh họa ?
TL:
1.Phương pháp tôi thể tích.
- là phương pháp làm nguội các sản phẩm nhiệt luyện trong môi trường chất
Chất lỏng .Với các loại môi trường thích hợp khác nhau.
* Tôi trong một môi trường và các môi trường tôi thường dùng:
- Yêu cầu chọn môi trường tôi:
Về khả năng làm nguội thép, môi trường tôi phải thỏa yêu cầu sau:
1-/ Làm nguội nhanh thép ở trong khoảng Austenit . Muốn vậy môi trường tôi làm nguội
thép với tốc độ lớn hơn tốc độ môi trường tới hạn . Khi này thì được tổ chức Mactenxit, thép trở
nên cứng. Đây là điều kiện đối với mọi trường tôi.

nguội hẳn.
+ Như vậy vừa bảo đảm cho thép cứng, vừa ít gây biến dạng và nứt.
- Nhược điểm về mặt công nghệ của cách tôi này là khó xác định thời điểm chuyển môi trường:
+ nếu quá sớm(khi nhiệt độ của thép còn cao) không thể đạt độ cứng cao do có chuyển biến
thành hỗn hợp Ferit + Xêmentit vì làm nguội chậm tiếp theo.
+ nếu quá muộn chuyển biến Mactenxit xảy ra ngay trong môi trường tôi mạnh dễ gây nứt, biến
dạng.
+Thường xác định theo kinh nghiệm .
* Tôi phân cấp :
- Cách tôi này khắc phục được khó khăn về xác định thời gian chuyển môi trường
ở cách tôi trên.
+ Đầu tiên thép tôi được nhúng vào môi trường lỏng nóng chảy có nhiệt độ cao hơn khoảng 50 100oC, thép bị nguội đến nhiệt độ này và giữ nhiệt để đồng đều nhiệt độ trên tiết diện (thường
kéo dài 3 -5 ph).
+ sau đó nhấc ra làm nguội ngoài không khí để chuyển biến Mactenxit.


- Ưu điểm của cách tôi này là vẫn đạt độ cứng cao song gây ra ứng suất bên trong rất nhỏ,
độ biến dạng là thấp nhất .
- Hạn chế của tôi phân cấp là chỉ áp dụng được cho các thép có vận tốc tới hạn nhỏ (thép
hợp kim cao như thép gió) và với tiết diện mỏng như mũi khoan, lưỡi phay.
Ba cách tôi kể trên đều đạt được tổ chức Mactenxit .
* Tôi đẳng nhiệt
- Nó chỉ khác tôi phân cấp ở chỗ giữ nhiệt thật lâu (hàng giờ) .
+ Sau khi tôi đẳng nhiệt không phải ram.
Tôi đẳng nhiệt có mọi ưu nhược điểm của tôi phân cấp, chỉ khác là có độ cứng thấp hơn và độ
dai cao hơn.
Do năng suất thấp, trong thực tế ít áp dụng cách tôi này.
Ví dụ: Một số dụng cụ có yêu cầu về độ biến dạng cho phép thấp và không yêu cầu độ cứng cao,
và gang cần có áp dụng cách tôi này.
* Gia công lạnh:

_ Thúc đẩy chuyển biến thành hỗn hợp F-Xê ,làm tăng Vth.
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ THẤM TÔI
Vth: càng nhỏ, độ thấm tôi càng cao
Tốc độ làm nguội: cang nhanh làm tăng δ nhưng dễ gây nứt va biến dạng.
Tim thêm ví dụ từ thực tế
Câu 22: Trình bày hiểu biết về hóa bền bề mặt bằng phương pháp tôi bề mặt nhờ nung nóng bằng
cảm ứng điện? Ứng dụng trong thực tế, cho ví dụ?
Trả Lời
1)Định nghĩa: là quá trình nung nóng hợp kim hoặc kim loại dựa trên nguyên lí cảm ứng điện từ.
Nung cảm ứng thường được thực hiện bởi các lò nung tần số.
2) Nguyên lí :
Khi đặt chi tiết trong một từ trường của dòng xoay chiều với tần số f thì trên bề mặt chi tiết sẽ
xuất hiện dòng điện cảm ứng (dòng fuco ). Dòng điện cảm ứng này nung nóng nhanh chi tiết đến
nhiệt độ tôi theo hiệu ứng Jun-Lenxo.
Chiều sâu phân bố dòng điện ( chiều dày lớp nung nóng):
δ=5030*ρ/(μf).
Trong đó : ρ là điện trở suất, Ώ.cm.
μ là độ từ thấm, gaus/ơcstec.
f là tần số dòng điện.
3) Chọn tần số và thiết bị
Tần số quyết định chiều chiều dày lớp nung nóng do vậy quyết định chiều sâu lớp tôi cứng. Đối
với các chi tiết có lớp tôi day (4-5 mm) người ta dùng máy phát điện tần số cao với tần số từ
2500 đến 8000 Hz, công suất lớn hơn100kW. Với chi tiết nhỏ cần lớp tôi mỏng (1-2 mm) người
ta dùng điện có tần số cao 66.000 đến 250.000 Hz có công suất khoản 50-60kW.
Thực tế Việt Nam thường dùng thiết bị phát dòng cao tần . Với các chi tiết lớn cần chiều sâu tôi
dày thì tăng thời gian dữ nhiệt tương ứng.
4) Cấu tạo vòng cảm ứng: Vòng cảm ứng làm bằng ống đồng có cấu tạo phù hợp với bề mặt chi
tiết cần tôi, bên trong có nước làm nguội, khoản cách giữa vòng cảm với bề mặt chi tiết 1.5-5
mm khe hở càng nhỏ càng đỡ tốn công suất nung nóng.
5) Các phương pháp tôi cảm ứng

kính vật liệu nhỏ, tôi luyện những dây có đường kính nhỏ, tôi luyện mặt trong của những lỗ
khoan, lỗ doa.
Những thành phần kim loại trong vật liệu như: Sắt/đồng, nhôm, thép hàn, thành phần than
cacbua,..
Tôi luyện những răng cưa của lưỡi của hợp kim cứng,Những phụ kiện trong lĩnh vực chế tạo
kínhNhững dụng cụ chế tác kim hoàn, đồng hồ,... Công nghiệp điện từ (dây có độ dày rất nhỏ,
những tiếp điểm nhỏ và những phụ kiện Hàn dao.
Câu 23:Hóa nhiệt luyện là gì? So sánh ưu nhược điểm của hai phương pháp thấm cacbon ở thể
rắn và ở thể khí?
Trả lời:
Hóa nhiệt luyện là phương pháp hóa bền bề mặt có hiệu quả hơn tôi cảm ứng song có năng suất
thấp hơn, được dùng rộng rãi trong sản xuất
Định nghĩa: Khác với nhiệt luyện làm biến đổi tổ chức và tính chất, không làm thay đổi thành
phần hóa học, hóa nhiệt luyện là phương pháp nhiệt làm bão hòa (khuếch tán) vào bề mặt của
thép một hay nhiều nguyên tố để làm thay đổi thành phần hóa học do đó làm biến đổi tổ chức và
tính chất của lớp bề mặt theo mục đích đã định.
So sánh ưu nhược điểm của hai phương pháp thấm cacbon ở thể rắn và ở thể khí:
Giống nhau:Điều tôi thép thông qua pha khí
Khác nhau:
thấm cacbon ở thể rắn
thấm cacbon ở thể khí
Chất thấm này chủ yếu là than gỗ (hay mùn
cưa) -80 - 95% và lượng nhỏ các muối
cacbônat (Na2CO3, BaCO3...)
Khí CO phải hơn 95%
Trải qua nhiều quá trình

dùng trực tiếp các khí thấm như CO hoặc CH4
để thấm
CO hoặc CH4 trong hỗn hợp chỉ cần 3-5%

trong lớp thấm.
Dễ cơ khí hóa, điều kiện lao động tốt.

Câu 24: Trình bày hiểu biết về cơ – nhiệt luyện thép? Các phương pháp cơ – nhiệt luyện và ứng
dụng trong thực tế, cho ví dụ?
Trả lời:
a/ Bản chất:
Cơ nhiệt luyện là quá trình tiến hành hai cơ chế hóa bền cùng một lúc: biến dạng
dẻo Austenit rồi tôi ngay tiếp theo trong một quá trình công nghệ duy nhất. Kết quả là được
Mactenxit nhỏ mịn với độ xô lệch mạng cao, nhờ đó đạt được sự kết hợp rất cao giữa độ bền, độ
dẻo và độ dai mà chưa có phương pháp hóa bền nào sánh kịp. Sau cơ nhiệt luyện, thép được ram
thấp ở 100-200oC.
So với nhiệt luyện tôi + ram thấp, cơ nhiệt luyện cho độ bền cao hơn 200-500 N/mm2
(khoảng 10-20%) còn độ dẻo,dai -50-100%(tức gấp rưỡi - đôi).
Theo nhiệt độ tiến hành biến dạng dẻo và tôi chia ra loại nhiệt độ cao và thấp.
b/ Cơ nhiệt luyện nhiệt độ cao:
Biến dạng dẻo thép ở nhiệt độ cao hơn AC3 rồi tôi ngay tiếp theo để cho sự kết
tinh lại Austenit không kịp xảy ra tuy không tránh được hoàn toàn.
* Đặc điểm:
Có thể áp dụng cho mọi thép kể cả thép Cacbon.


- Dễ tiến hành vì ở nhiệt độ cao Austenit dẻo và ổn định, không cân lực ép lớn vì chỉ cần
độ biến dạng  » 20-30%.
Hình 36: Quá trình cơ nhiệt luyện.
- Độ bền khá cao(tuy không tránh khỏi kết tinh lại bộ phận), độ dẻo, độ dai cao b=22002400N/mm2, =6-8%, ak=300KJ/m2.
c/ Cơ nhiệt luyện nhiệt độ thấp:
Sau khi Austenit hóa ở trên AC3, làm nguội thép xuống 400-600oC là vùng
Austenit quá nguội có tính ổn định tương đối cao và thấp hơn nhiệt độ kết tinh lại, rồi biến dạng
dẻo và tôi ngay.

b, Độ cứng thấp
- Nguyên nhân:


+ Nhiệt độ tôi chưa đủ cao
+ Thời gian giữ nhiệt ngắn
+ Làm nguội không đủ nhanh.
- Khắc phục: thoát cacbon bề mặt.
4. Tính giòn cao
- Nguyên nhân: Do nhiệt độ tôi quá cao, hạt thép quá lớn.
- Khắc phục: đem thường hoá rồi đem tôi lại, tăng biến dạng.
Tim thêm ví dụ từ thực tế
Câu 26 : Có mấy phương pháp đo độ cứng ? Trình bày các phương pháp đo độ cứng đó?
trả lời:
 Các phương pháp đo độ cứng:
Phương pháp đâm.
Phương pháp nảy lên.
Phương pháp đo độ xước.
Phương pháp đo độ cứng thông dụng theo phương pháp đâm. Gồm những phương pháp sau:
 Phương pháp đo độ cứng Brinell
Nguyên lý của phương pháp là một ấn một viên bi bằng thép đã tôi cứng, lên bề mặt mẫu, dưới
tác dụng của tải trọng, trên bề mặt mẫu có vết lõm hình chỏm cầu. Nếu gọi tải trọng tác động là
P(N), diện tích vết lõm là S(mm2), thì số đo Brinell được tính bằng biểu thức:
HB = 0.1P/S (N / mm2)
Điều kiện đo độ cứng Brinell:
- Chiều dày mẫu thí nghiệm không nhỏ hơn 10 lần chiều sâu của vết lõm, xác định theo công
thức:
t ≥ (10.P) / (π.D.HB)
(mm)
t - chiều dài mẫu thử (mm)

mỏng, nhỏ hơn 1,2mm. Nó cho phép thay đổi tải trọng trong một phạm vi rộng mà vẫn không
làm thay đổi giá trị đo được của độ cứng, vì nó bảo đảm qui luật đồng dạng của mũi đâm. Ngoài
ra, thời gian đo lại rất nhanh (từ 6 – 10 giây).
Trong p2 đo Rockwell cần chú ý các yếu tố gây kết quả đo sai như:
Giá trị của các vạch chia không tương ứng với sự dịch chuyển của mũi kim đâm.
Hình dạng mũi đâm không đúng, mũi bị tù ra > 1200 .
Do người sử dụng chưa thành thạo.
 P2 đo độ cứng Vicker
P2 Vicker về nguyên lí đo giống như Brinell nhưng thay mũi bi bằng mũi kim cương, hình tháp,
có góc giữa 2 mặt bên là 1360.
Tải trọng sử dụng P= 50÷1500N, phụ thuộc chiều dày mẫu đo. Đo theo p2 Vicker có thể áp dụng
cho chi tiết rất cứng hoặc rất mềm, và số đo độ cứng không phụ thuộc tải trọng.
Gọi tải trọng là P, diện tích bề mặt trên vết lõm là S, ta có:
HV= P/S
P: có thể đo bằng N (hay kG)
S: mm2.
Để thuận tiện, ngưòi ta có thể tính S thông qua đường chéo d và α = 1360.
HV= P/S = 2Psin(α/2) / d2 = 1,854P/d2.
Đường chéo d được đo bằng kính hiển vi máy, người ta cũng lập sẵn các bảng gía trị Vicker vơi
P và d tương ứng.
Phương pháp đo Vicker thường dùng đo độ cứng các vật mỏng, các lớp thấm…
Không dài như vậy đâu, cần có hình vẽ
Câu 27: Thép xây dựng là gì? Đặc điểm chung và phân loại? Trình bày một vài nhóm thép xây
dựng và cho ví dụ về ứng dụng của nó trong thực tế ?
Trả lơi câu hỏi số 27 môn vật liệu:
_ Thép xây dựng là loại thép cacbon cán nóng chất lượng thường. là loại thép mềm, dẻo, dễ hàn.
_Đặc điểm chung :
+Về cơ tính : Đủ độ bền, độ dẻo,độ dai.
+về tính công nghệ : tính hàn tốt, dê uốn, dể cắt.


Ví dụ như: Đây thép, đương ray xe lửa …
Dài quá....
Câu 28: Trên bản vẽ chế tạo của một chi tiết tôn lợp ghi ký hiệu vật liệu: CT38. Trình bày hiểu
biết của mình về loại vật liệu này và cho biết ký hiệu tương đương cho vật liệu này của các quốc
gia: Nga; Trung Quốc; Mỹ; Nhật và Đức.
Trả lời:
Tiêu chuẩn VN (1765-1975) thép cabon thường loại A là loại thép chỉ qui dịnh cơ tính kí hiệu
CT con số đi kèm chỉ độ bền giới hạn: CT38 có độ bền tối thiểu 380N/mm2.
Độ bền lớn nhất : 490N/mm2 ; C%=0.14-0.22 ; Mn%=0.3=0.65 ; S%
S45C
X45
C45
06A45


Chưa đủ nội dung...
Tim thêm ví dụ từ thực tế
Câu 32: Trên bản vẽ chế tạo của một chi tiết trục hộp số ghi ký hiệu vật liệu: 12CrNi3A. Trình
bày hiểu biết của mình về loại vật liệu này và cho biết ký hiệu tương đương cho vật liệu này của
các quốc gia: Nga; Trung Quốc; Mỹ; Nhật và Đức.
Trả lời:
Thép thấm Cacbon
Thành phần hóa học: Cacbon: 0,09 ~ 0,16; Crom: 0,6 ~ 0,9; Niken: 2,75 ~ 3,15 Mangan : 0,3 ~
0,6
Ký hiệu tương đương
AISI
Pháp
Italia
(AFNOR)
(UNI)
304
Z 6 CN 18- X 5 CrNi 18
09
10

Chưa đủ nội dung...
Tim thêm ví dụ từ thực tế

Câu33: Trên bản vẽ chế tạo của một chi tiết trục hộp số ghi ký hiệu vật liệu: 40Cr. Trình bày hiểu

DIN
UNS(mĩ) AFNOR(pháp) BS
Thép
40Cr
40X
SCr440 40Cr
42C4
G51400
42C4
530A40
40Cr
Chưa đủ nội dung...
Tim thêm ví dụ từ thực tế


Câu33: Trên bản vẽ chế tạo của một chi tiết trục hộp số ghi ký hiệu vật liệu: 40Cr. Trình bày
hiểu biết của mình về loại vật liệu này và cho biết ký hiệu tương đương cho vật liệu này của các
quốc gia: Nga; Trung Quốc; Mỹ; Nhật và Đức.
Trả lời: +.Thép 40cr là thép hợp kim hóa tốt được sử dụng rất phổ biến, dung để chế tạo các chi
tiết chịu tải trọng tĩnh và va đập tương đối cao mà bề mặt có thể bị mài mòn như trục,bánh
răng….để có cơ tính cao nhất,thép phải qua nhiệt luyện hóa tốt(tôi +ram cao).
+nhiệt độ tôi:830-850
+nhiệt độ ram:250-350
+độ cứng :48-53HRC
+.Về thành phần hóa học của thép 40cr là: %C:0.36-0.44; %Cr:0.80-1.10; %Mn:
biến dạng trong quá trình làm việc xong không quá thấp dễ bị phá hủy dòn
-Giới hạn ỏi cao: để thích ứng với điều kiện tải trọng thay đổi theo chu kì.
Ví dụ về các mác thép đàn hồi trong thực tế :
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.
Các thép lò xo, nhíp hợp kim thuộc về lớp peclít. Các nguyên tố hợp kim cơ bản trong chúng là
Si ( 1-3%), Mn (~1%). Trong các chi tiết có công dụng quan trong hơn thì thép được hợp kim
hóa them Cr (~1%) và Ni (