Giáo trình Vật liệu kỹ thuật
MÅ ÂÁU
Trong lëch sæ phat triãn cua xa häi loai ngæåi chung ta âa sæ dung rát nhiãu loai
vát liãu khac nhau, våi tênh nàng sæ dung cua chung cang ngay cang cao hån. Âáu tiãn
la thåi ky âä âa, sau âo tiãn âãn thåi âai âä âäng, âä sàt.v .v. Cho âãn ngay nay la mät
loat cac loai vát liãu måi nhæ : composit, ceramit, pälyme. v.v. Cac loai vát liãu nay
(âàc biãt la kim loai & håp kim, cung våi cac loai vát liãu måi) âa gop phán thuc âáy sæ
phat triãn cua xa hä loai ngæåi mät cach nhanh chong.
Ngay nay trong cac lénh væc cäng nghiãp, quäc phong, âåi säng...âoi hoi vát liãu sæ
dung cán phai co rát nhiãu tênh chát khac nhau. Vê du : khi thç cán co tênh dán âiãn rát
cao âã dung trong nganh âiãn læc, luc lai yãu cáu co âä cæng lån âã lam cac loai dung
cu càt got kim loai, khi lai cán co âä bãn lån âã lam cac cáu kiãn xáy dæng, hoàc phai co
tênh deo cao âã can, dáp, keo nguäi, hay cán âä bãn cao nhæng khäi læång riãng nho âã
dung trong cäng nghiãp hang khäng...Tát ca cac yãu cáu nay âãu co thã âæåc âap æng
båi vát liãu kim loai cung nhæ cac loai vát liãu måi.
Män vát liãu hoc se trang bë cho sinh viãn nhæng kiãn thæc cå ban cua cac loai vát
liãu chênh : tinh thã, cac håp kim, ban dán va ion, cäng hoa trë ... cung nhæ kiãn thæc vã
xæ ly nhiãt cua chung. Muc âêch cua män hoc nay giup cho sinh viãn hiãu ro cac loai
vát liãu khac nhau dæa trãn mäi quan hã giæa cáu truc (liãn kãt hoa hoc, kiãu mang tinh
thã) va cå ly tênh, thæc hanh âæåc cac thê nghiãm cå ban âã xac âënh cå tênh cua vát liãu
va biãt læa chon vát liãu phu håp nhát âap æng nhu cáu sæ dung sau nay. Khi nghiãn cæu
mät vát liãu bát ky chung ta âãu dæa vao bän cæc cå ban sau âáy : Kãt cáu cua cáu truc,
cac tênh chát, sæ täng håp cac phæång phap gia cäng va hiãu qua sæ dung cua no. Mät
san phám co thã gäm hang chuc loai vát liãu khac nhau tao nãn. Vê du ä tä RENAULT
CLIO 1,2 RN cua Phap gäm mæåi mät loai vát liãu sau âáy tao nãn :
1- Thep tám 40,9%
2-Gang 11,3%
2-Thep hçnh 10,9%
4-Håp kim nhäm 4,2%
5-Cac kim loai mau khac 3,9%
6-Chát deo 10,2%
8-Vát liãu hæu cå khac
9-Thuy tinh 4,2%
7-Chát deo âan häi 3,4%
3,4%
10-Sån
1,7%
11-Chát long
5,9%
Yãu cáu cua ngæåi ky sæ cac nganh cå khê ngoai kha năng hiãu biãt vã chuyãn män
sáu cua nganh hoc, con phai nàm âæåc nhæng tênh chát cå ban cua cac loai vát liãu âã tæ
âo co thã sæ dung mät cach håp ly nhát nhàm náng cao tuäi tho cua may moc, cäng
trçnh, ha gia thanh san phám ...
Män hoc nay kã thæa kiãn thæc cua kha nhiãu cac lénh væc khac nhau : tinh thã hoc,
cå læång tæ, vát ly tia rån ghen, àn mon va bao vã kim loai ...do âo khäi læång kiãn thæc
kha lån va co nhiãu màt. Vç váy âoi hoi ngæåi hoc phai nàm væng cac kiãn thæc cå ban
vã vát liãu va thæc hanh nghiãm tuc cac thê nghiãm. Khi nghiãn cæu män hoc nay phai
nàm chàc mäi quan hã giæa thanh phán hoa hoc, cáu truc va tênh chát cua vát liãu. Bát
ky sæ thay âäi nao cua thanh phán hoa hoc va cáu truc se dán tåi sæ biãn âäi cua tênh
chát vát liãu.
1
CHÆÅNG 1 : CÁU TAO CUA KIM LOAI VA HÅP KIM
Trong bang tuán hoan cac nguyãn tä hoa hoc cua Menâãlãep , hiãn tai co hån
100 nguyãn tä thç cac nguyãn tä kim loai chiãm hån 3/4 . Trong chæång nay chung ta se
nghiãn cæu cáu truc cua mang tinh thã , sæ sàp xãp cua cac nguyãn tæ va mát âä cua
chung cung nhæ khoang cach giæa cac màt tinh thã .
1.1.CÁU TAO MANG TINH THÃ LY TÆÅNG CUA KIM LOAI NGUYÃN
CHÁT :
1.1.1. Khai niãm va âàc âiãm cua kim loai :
1- Âënh nghéa : Kim loai la vát thã sang , deo , co thã ren âæåc , co tênh dán âiãn
va dán nhiãt cao .
Bát cæ kim loai nao bã màt chæa bë ä xy hoa âãu co ve láp lanh sang ta thæång goi
la anh kim .Háu hãt cac kim loai âãu deo , co thã keo såi , dat mong dã dang , dán âiãn
va dán nhiãt tät . Tuy váy khäng phai tát ca cac kim loai âãu thoa man nhæng tênh chát
trãn . Vê du : stibi (Sb) rát don khäng thã ren âæåc , pradeodim (Pr) dán âiãn rát kem .
Tiãu chuán âã phán biãt kim loai va phi kim la hã sä nhiãt âä cua âiãn trå . Kim
loai co hã sä nhiãt âä cua âiãn trå dæång (khi nhiãt âä tàng thç âiãn trå tàng) con våi phi
kim loai thç hã sä nay ám (khi nhiãt âä tàng âiãn trå giam).
t0C
t0C
b) Phi kim loai
a) Kim loai
Hçnh 1.1- Hã sä nhiãt âä cua âiãn trå.
Ta co thã giai thêch cac âàc âiãm cua kim loai dæa vao ly thuyãt cä âiãn vã cáu tao
nguyãn tæ . Kim loai co anh kim la do khi co anh sang chiãu vao thç âiãn tæ se háp thu
nàng læång . Do âo no co nàng læång cao hån, bë kêch thêch va nhay lãn phán mæc nàng
læång trãn . Tai mæc nàng læång nay la khäng än âënh do âo âiãn tæ chè tän tai mät thåi
gian rát ngàn va sau âo trå vã mæc nàng læång cu . Khi âo chung thai båt phán nàng
læång dæåi dang bæc xa va lam cho kim loai co ve láp lanh sang . Tênh dán âiãn va dán
nhiãt cung co thã giai thêch tæång tæ . Con tênh deo co thã giai thêch dæa vao liãn kãt kim
loai .
2. Phán loai kim loai :
Trong thæc tã tän tai nhiãu phæång phap phán loai kim loai, âáy la mät trong nhæng
nhæng phæång phap thæång sæ dung nhát .
a- Theo khäi læång riãng: kim loai âæåc chia lam hai nhom : kim loai nhe va kim loai
nàng
2
Kim loai nàng la cac kim loai co khäi læång riãng lån hån 5 g/cm3 . Vê du nhæ sàt
(ϒ = 7,8) , vang (ϒ = 19,5) , thuy ngán (ϒ = 13,1) ...
Kim loai nhe la cac kim loai co khäi læång riãng nho hån 5 g/cm3 . Vê du nhæ nhäm
(ϒ = 2,7) , ti tan (ϒ = 4,5) , man gan (ϒ = 1,73 ) ...
b - Theo nhiãt âä nong chay : kim loai âæåc chia lam hai nhom
Kim loai co nhiãt âä nong chay cao : sàt (1539oC) , vonphram (3410oC) , titan
(1668o C), âäng (1085oC)
Kim loai co nhiãt âä nong chay tháp : chç (327oC) , nhäm ( 657oC) , stibi (631oC) ...
c - Theo tênh chát hoat âäng :
Kim loai kiãm : natri ,kali, liti ...
Kim loai chuyãn tiãp : sàt , cräm ,mangan ,vanadi ...
1.1.2. Liãn kãt kim loai :
Trong kim loai phán lån cac
nguyãn tæ nhæång båt âiãn tæ âã trå thanh
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
ion dæång con cac âiãn tæ trå thanh âiãn
tæ tæ do . Cac âiãn tæ nay khäng bë chi
phäi båi mät nguyãn tæ nao ca . Giæa cac
ion dæång våi nhau va cac âiãn tæ våi
nhau se tän tai læc âáy , giæa ion va âiãn
tæ sinh ra læc hut . Sæ cán bàng giæa cac
læc nay la cå så cua liãn kãt kim loai . Âáy
la dang liãn kãt quan trong cua kim loai,
nhå mäi liãn kãt nay ma kim loai co tênh
deo rát cao .
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Hçnh 1.2- Liãn kãt kim loai.
1.1.3. Cac tênh chát cua kim loai :
Trong phán nay ta chè nghiãn cæu cac tênh chát âæåc sæ dung trong cå khê la
chu yãu . Ngoai ra con xem xet thãm mät vai tênh chát khac.
1-Cå tênh : Nhiãu kim loai co cå tênh täng håp tät thoa man cac yãu cáu chã tao
trong cå khê . Nhæng trong thæc tã háu nhæ khäng sæ dung kim loai nguyãn chát ma chu
yãu la dung håp kim . Cå tênh cua kim loai va håp kim âæåc âanh gia bàng nhæng chè
tiãu sau âáy :
*Âä bãn ténh : xac âënh bàng giåi han bãn σ b ,giåi han chay σc va giåi han âan häi
σâh. Âån vë âo theo hã SI la N/m2, nhæng âån vë nay qua nho nãn thæång dung MN/m2
hay MPa (trong thæc tã hay dung KG/mm2)
*Âä cæng : âæåc xac âënh bàng cac loai âä cæng Brinen (HB), Rockwell
(HRA,HRB,HRC) va Vicker (HV)
*Âä deo : xac âënh bàng âä dan dai tæång âäi δ % va âä thàt ty âäi Ψ %
*Âä dai : xac âënh bàng cäng pha huy mät âån vë tiãt diãn máu , thæång ky hiãu ak, âån
vë âo kj/m2.
3
4
2-Ly tênh : cac tênh chát vát ly cua kim loai cung âæåc æng dung rát phä biãn : lam
dáy dán âiãn ,nam chám , vát liãu dán nhiãt ...
3- Hoa tênh : cac kim loai thæång tac dunh manh våi cac nguyãn tä phi kim loai va
bë pha huy trong khäng khê ám.
4-Tênh cäng nghã : la kha nàng chëu cac dang gia cäng : âuc ,ren dáp ,can,càt
got...Mät kim loai khäng thã âäng thåi co tát ca cac tênh cäng nghã âãu tät.Vê du : nãu
âuc tät thç dáp se kem ... Kim loai du rát quy nhæng nãu tinh cäng nghã xáu thç khäng
thã sæ dung trong lénh væc cå khê .
1.1.4. Cáu tao mang tinh thã cua kim loai nguyãn chát :
1- Cac khai niãm cå ban
a-Màt tinh thã : trong kim loai cac nguyãn tæ sàp xãp co trát tæ , tæc la chung âãu
nàm trãn nhæng màt phàng song song va cach âãu nhau goi la màt tinh thã .Táp håp vä
sä cac màt nhæ váy tao nãn mang tinh thã .
b-Khäi cå så (con goi la ä cå ban) : la phán nho nhát âàc træng cho mät loai mang
tinh thã .Co thã xem nhæ mang tinh thã la do vä sä cac khäi cå så xãp liãn tiãp nhau tao
nãn.
c-Thäng sä mang (con goi la hàng sä mang) : la khoang cach giæa hai nguyãn tæ
trãn mät canh cua khäi cå så .Thäng sä mang la kêch thæåc cå ban cua mang tinh thã, tæ
âo co thã suy ra cac khoang cach bát ky trong mang .Âån vë âo thäng sä mang la kx
(nano met) hay àng sträng , våi 1kx = 1,00202Ao = 1,00202.10-8 cm. Theo thäng sä
mang ta co thã tênh âæåc âæång kênh nguyãn tæ kim loai . Thäng sä mang thæång ky
hiãu la a .
2- Cac loai mang tinh thã thæång gàp cua kim loai :
Trong cac kim loai thäng dung thæång gàp ba kiãu mang tinh thã sau âáy :
a-Láp phæång tám khäi (thã tám A2) : Cac nguyãn tæ nàm å cac âènh va å trung
tám cua khäi láp phæång . Nãu coi cac nguyãn tæ la hçnh cáu va biãu diãn gán nhæ thát
thç cac nguyãn tæ nàm å cac âènh cheo nhau cua khäi láp phæång tiãp xuc våi nhau qua
nguyãn tæ å trung tám . Cac nguyãn tæ con lai khäng tiãp xuc våi nhau . Kiãu mang nay
co trong cac kim loai Feα, Cr, Mo,V. Khoang cach gán nhát giæa hai nguyãn tæ la :
a 3
a 3
d =
va r =
. Kiãu mang nay co mät thäng sä mang la a .
2
4
b - Láp phæång tám màt (diãn tám A1) : Cac nguyãn tæ nàm å cac âènh va tám cua
cac màt bãn khäi láp phæång. Nãu coi cac nguyãn tæ la hçnh cáu va biãu diãn gán nhæ
thát thç nguyãn tæ nàm å âènh va tám cua cac màt bãn thç tiãp xuc våi nhau .Cac nguyãn
tæ con lai khäng tiãp xuc våi nhau . Khoang cach gán nhát giæa hai nguyãn tæ la
a 2
a 2
d =
va r =
. kiãu mang nay chè co mät thäng sä mang la a . Thæång gàp
2
4
trong cac kim loai Feγ, Cu, Ni, Al, Pb...
c-Sau phæång xãp chàt (luc giac xãp chàt A3) : Cac nguyãn tæ nàm å cac âènh va å
tám hai màt âay cua hçnh làng tru luc giac âãu .Ba nguyãn tæ nàm å trung tám ba làng
tru tam giac cach nhau.Mang sau phæång xãp chàt co hai thäng sä mang la a va c, ty sä
c/a goi la hã sä xãp chàt.
5
Hçnh 1.3- Mä hçnh va cach sàp xãp nguyãn tæ trong khäi cå så.
a) Láp phæång tám màt
b) Láp phæång tám khäi
c) Sau phæång xãp chàt
c
8
3
Trong træång håp ly tæång
=
≈ 1,633 .Trong thæc tã tè sä c/a khäng âung la
a
1,633 ma dao âäng trong trong khoang 1,57 ÷ 1,64 va cung âæåc coi la xãp chàt . Cac
kim loai co kiãu mang nay la : Zn, Cd, Coα, Mg, Ti, Ru...
d-Chênh phæång tám khäi (thã tám) : Trong tä chæc cua thep sau khi täi
(mactenxit) con co kiãu mang chênh phæång tám khäi . Co thã coi kiãu mang nay la láp
phæång tám khäi âæåc keo dai theo mät chiãu . No co hai thäng sä mang la a va c , tè sä
c/a goi la âä chênh phæång .
Trong thæc tã sæ sàp xãp cua cac nguyãn tæ trong kim loai theo xu hæång day âàc
nhát . Do âo khäng co kim loai nao co kiãu mang âån gian chênh phæång tám khäi ca .
6
a)
b)
c)
Hçnh 1.4- Hã toa âä va cach xac âënh màt va phæång tinh thã
a) Hã toa âä trong khäi cå så.
b) Ky hiãu phæång trong khäi cå så.
c) Ky hiãu màt trong khäi cå så
1.1.5.Mát âä nguyãn tæ va lä häng cua mang tinh thã :
1.Mát âä nguyãn tæ trong mang tinh thã
Do ta coi cac nguyãn tæ kim loai la hçnh cáu nãn du chung sàp xãp sêt chàt bao
nhiãu âi næa giæa chung våi nhau cung con co cac khoang träng nhát âënh . Vç váy phai
âæa ra ván âã mát âä cua nguyãn tæ trong mang tinh thã .
Mát âä nguyãn tæ trong mang tinh thã la phán thã têch (diãn têch) co nguyãn tæ
chiãm chä tênh ra phán tràm .
nv
Mát âä khäi Mv =
.100%
V
Trong âo : n - sä ngyãn tæ co trong khäi cå så
v - thã têch cua mät nguyãn tæ
V - thã têch khäi cå så
ns
Mát âä màt MS =
.100%
S
Trong âo : ns - sä nguyãn tæ co trong màt âang xet
s - diãn têch cua mät nguyãn tæ
S - diãn têch màt âang xet
2.Lä häng trong mang tinh thã
Do nguyãn tæ co dang hçnh cáu nãn giæa chung luän co cac lä häng .Co hai loai
lä häng : lä häng trong khäi tam màt va lä häng trong khäi bän màt. Cac kiãu mang
khac nhau co sä lä häng khac nhau va kêch thæåc cua chung cung khac nhau . Cac lä
häng nay quyãt âënh sæ hoa tan cua cac nguyãn tæ khac vao mang cua chung.
Mang láp phæång tám khäi :
- Loai thæ nhát : nàm trong khäi tam màt tao båi sau nguyãn tæ va co tám nàm å
giæa cac canh va trung tám cac màt bãn, kêch thæåc cua no la 0,154d . Tát ca co sau lä
häng nhæ váy .
7
Hçnh 1.5- Xac âënh mát âä sàp xãp Ml, Ms, cua khäi cå så mang tinh thã.
- Loai thæ hai : nàm trong khäi bän màt , co tám nàm å 1/4 âoan thàng näi
âiãm giæa cac màt bãn, kêch thæåc la 0,221d va co tát ca 12 lä häng. Mang láp phæång
tám khäi co nhiãu lä häng hån nhæng kêch thæåc cac lä häng nho hån .
Mang láp phæång tám màt :
- Loai thæ nhát : nàm trong khäi tam màt co tám nàm å trung tám khäi cå så va
âènh å âiãm giæa cac màt bãn, kêch thæåc 0,41d. Co tát ca bän lä häng nhæ váy .
- Loai thæ hai : nàm trong khäi bän màt, tám nàm å khoang 1/4 cac âæång
cheo khäi {111}, kêch thæåc 0,225d , co tát ca tam lä häng nhæ váy. Mang láp phæång
tám màt co sä lä häng êt hån nhæng kêch thæåc lån hån .
1.1.6.Tênh âa hçnh cua kim loai (thu hçnh) :
1-Khai niãm va vê du :
Kha nhiãu kim loai co nhiãu kiãu mang tinh thã khac nhau å cac khoang nhiãt
âä va ap suát khac nhau, tênh chát âo goi la tênh âa hçnh .
Nhiãt âä ma tai âo kim loai chuyãn tæ kiãu mang nay sang kiãu mang khac goi la
nhiãt âä tåi han cua chuyãn biãn âa hçnh . Nhiãt âä nay con phu thuäc vao täc âä nung
nong, täc âä lam nguäi va trang thai ban âáu cua kim loai . Cac dang âa hçnh khac nhau
cua mät nguyãn tä âæåc ky hiãu bàng cac chæ Hy lap cä :α, β, γ...Trong âo α la ky hiãu
cho dang âa hçnh å nhiãt âä tháp nhát, cac chæ con lai ky hiãu lán læåt å cac nhiãt âä
cao hån.
8
Hçnh 1.6- Cac loai lä häng trong mang láp
phæång tám màt (a) va láp phæång tám khäi. (b)
Vê du : Sàt la kim loai co tênh âa hçnh , å nhiãt âä < 911oC va tæ 1392oC âãn
1539oC co kiãu mang láp phæång tám khäi goi la Feα .Trong khoang tæ 911oC âãn
1392oC co mang láp phæång tám màt goi la Feγ.
Thiãc å nhiãt âä thæång co mau sang bac, co thã han, dat mong va keo såi âæåc, âo
la Snβ. Nhæng khi lam nguäi xuäng -30oC thç trå thanh Snα co mau xam å dang bät.
2-Sæ thay âäi tênh chát khi co chuyãn biãn âa hçnh :
Khi co chuyãn biãn âa hçnh cac kim loai âãu co sæ thay âäi cac tinh chát cua chung.
-Thã têch riãng thay âäi :
Tæ Feα sang Feβ thã têch cua co giam âi khoang 1% . Tæ Snβ sang Snα thã têch tàng
lãn 25%
-Thay âäi vã cå tênh : tæ Snβ sang Snα âä bãn khäng con næa
-Thay âäi vã ly tênh : do sæ sàp xãp cua nguyãn tæ co thay âäi nãn nhiãt dung ,
âiãn trå ... âãu biãn âäi âi.
Sæ thay âäi tênh chát cua kim loai khi chuyãn biãn âa hçnh âæåc nghiãn cæu ky
læång âã tán dung cac tênh chát co låi va ngàn ngæa cac màt bát låi .Tênh âa hçnh cua sàt
âæåc sæ dung rát nhiãu trong nhiãt luyãn .
1.1.7.Âån tinh thã va âa tinh thã :
1-Tênh co hæång cua tinh thã : Mang tinh thã luän luän thã hiãn tênh co hæång (dë
hæång) cua no nghéa la theo cac hæång khac nhau tênh chát cua mang (cå ,ly , hoa
tênh...) khac nhau .Tênh co hæång la do cáu tao mang tinh thã, cac phæång va màt khac
nhau co mát âä nguyãn tæ khäng giäng nhau.Theo phæång co mát âä nguyãn tæ lån liãn
kãt bãn hån nãn co âä bãn lån hån cac phæång co mát âä nguyãn tæ be .
9
Vê du : Tinh thã âäng theo cac phæång khac nhau co âä bãn keo thay âäi tæ 140
âãn 250MN/m2 Tinh thã ma giã (mang sau phæång xãp chàt) co âiãn trå : theo truc a co
.
ρ = 4,53.10-6Ωcm, theo truc c co ρ = 3,78.10-6Ωcm .
2-Âån tinh thã va âa tinh thã :
Âån tinh thã : Nãu vát tinh thã co mang thäng nhát va phæång khäng thay âäi trong
toan bä thã têch thç goi la âån tinh thã.
Âã hçnh dung vã âån tinh thã ta láy mät khäi cå så va tënh tiãn no theo ba truc toa
âä våi âoan bàng chu ky tuán hoan mang (thäng sä mang) se âæåc âån tinh thã.
Trong thæc tã mät sä khoang vát co thã tän tai cac âån tinh thã tæ nhiãn. Våi kim
loai âã co âæåc tinh thã phai ap dung cäng nghã âàc biãt "nuäi" âån tinh thã. Ngay nay
ngæåi ta måi chã tao âæåc cac âån tinh thã kim loai co kêch thæåc nho, dai khoang 3,5
cm.
Mät sä âån tinh thã, âàc biãt la khoang vát, co bã màt ngoai kha nhàn, hçnh dang
xac âënh, âo la nhæng màt phàng nguyãn tæ giåi han (thæång la cac màt co mát âä
nguyãn tæ lån nhát).
Tênh chát tiãu biãu cua âån tinh thã la tênh co hæång (dë hæång) do theo cac hæång
khac nhau co mát âä nguyãn tæ khac nhau.
Âån tinh thã chu yãu âæåc sæ dung trong cäng nghiãp ban dán va vát liãu ky thuát
âiãn.
Âa tinh thã : la kim loai co cáu tao gäm nhiãu tinh thã. Mäi tinh thã trong âo goi la
hat.
Âa tinh thã co cac âàc âiãm sau :
-Do sæ âënh hæång mang tinh thã cua mäi hat la ngáu nhiãn nãn phæång mang
giæa cac hat luän lãch nhau mät goc nao âo.
-Tai vung biãn giåi hat mang tinh thã bë xä lãch .
-Âa tinh thã co tênh âàng hæång
Do âo trong thæc tã cac kim loai thæång gàp âãu co cå tênh âäng nhát theo moi phæång.
Nãu âem keo, can kim loai våi mæc âä biãn dang lån thç kim loai lai thã hiãn tênh co
hæång cua no. Vê du : dáy thep khi keo nguäi våi âä biãn dang rát lån (lam cac dáy cap
cán cáu, cap treo, dáy phanh xe âap ...) âä bãn theo phæång doc såi lån hån rát nhiãu so
våi phæång ngang såi.
1.1.8.Cáu tao mang tinh thã thæc tã cua kim koai :
Trong kim loai thæc tã cac nguyãn tæ khäng hoan toan nàm å cac vë trê mät
cach trát tæ nhæ âa noi å trãn ma luän luän co mät sä êt nguyãn tæ nàm sai vë trê gáy nãn
sai lãch mang. Trong thæc tã khäng co kim loai nguyãn chát tuyãt âäi . Do váy trong
kim loai bao giå cung co cac tap chát .Kêch thæåc cac nguyãn tæ la nay luän khac
nguyãn tæ kim loai nãn gáy ra sai lãch trong mang tinh thã. Sai lãch mang tinh thã
chiãm sä læång rát tháp (1-2% thã têch mang) nhæng anh hæång rát lån âãn cå tênh cua
kim loai.
10
Hçnh 1.7- Mä hçnh âån tinh thã (a) va âa tinh thã (b)
va anh tã vi máu âa tinh thã sau tám thæc.
1-Phán loai cac sai lãch trong mang tinh thã :
Theo kêch thæåc cua sæ sàp xãp khäng trát tæ ta phán chia sai lãch ra lam ba
loai : sai lãch âiãm, sai lãch âæång va sai lãch màt.
a.Cac sai lãch âiãm :
la cac sai lãch co kêch thæåc be theo ba chiãu âo (vai thäng sä mang), co dang âiãm
hay bao quanh mät âiãm. Gäm cac loai sau âáy;
-Nut träng : la cac nut mang khäng co nguyãn tæ chiãm chä .
-Cac nguyãn tæ nàm xen giæa cac nut mang
- Cac nguyãn tæ la nàm trãn cac nut mang hay xen giæa cac nut mang.
Do co cac sai lãch mang nãn nguyãn tæ nàm xung quanh sai lãch nàm khäng âung
vë trê quy âënh . Vê du : nut träng lam cac nguyãn tæ xung quanh no co xu hæång xêch lai
gán nhau, nguyãn tæ xen giæa nut mang lam cac nguyãn tæ xung quanh co xu hæång bë
dän ep lai.
Sä læång cac nut träng va nguyãn tæ xen giæa nut mang co xu hæång phu thuäc vao
nhiãt âä. Nhiãt âä cang tàng sä læång cua chung cang nhiãu, tuy nhiãn khäng væåt qua
1-2% . Kim loai cang bán thç kha nàng nguyãn tæ la chui vao mang tinh thã cang nhiãu
va do âo sä læång sai lãch âiãm tàng.
b.Cac sai lãch âæång :
la cac sai lãch co kêch thæåc lån theo mät chiãu âo va be theo hai chiãu âo con lai.
No co dang âæång thàng, âæång cong, dæång xoàn äc. Bao gäm cac loai sau:
-Mät day cac nut träng hay cac sai lãch âiãm khac
-Lãch : la dang sai lãch âæång quan trong nhát va co tênh än âënh cao.
c.Cac sai lãch màt :
la cac sai lãch co kêch thæåc lån theo hai chiãu âo va be theo chiãu âo con lai. No co
dang màt cong,màt phàng. Gäm cac loai sau : biãn giåi giæa cac hat, cac màt træåt, cac
màt song tinh, màt ngoai tinh thã.
11
`
HÇnh 1.8- Sai lãch âiãm trong mang tinh thã.
a) Nut träng Frenkel. b) Nut träng Schottky
c, d) Nguyãn tæ xen ke va thay thã
2-Lãch va tac dung cua lãch trong tinh thã :
a.Lãch :
Nhå sæ phat triãn cua ly thuyãt lãch cho phep giai thêch âæåc nhiãu ván âã nhæ cå
cáu træåt, sæ sai khac nhau giæa âä bãn ly thuyãt va âä bãn thæc tã,sæ kãt tinh ...Theo
hçnh dang hçnh hoc lãch âæåc phán ra lam ba loai : lãch âæång, lãch xoàn va lãch hän
håp.
-Lãch âæång (lãch thàng, lãch biãn)
Ta co thã hçnh dung lãch âæång nhæ sau : ta co mät mang tinh thã hoan chènh
gäm nhiãu màt tinh thã song song va cach âãu nhau håp thanh. Gia sæ ràng ta gai vao
âo thãm mät ban màt tinh thã ABCD, phán trãn cua mang tinh thã nhæ bë nen lai con
phán dæåi cua no nhæ bë keo ra tæång âäi. Vung xung quanh AB (mep cua ban màt)
mang tinh thã bë xä lãch nhiãu nhát va do âo sai lãch co dang âæång. AB goi la truc cua
lãch âæång, no co thã dai âãn hang nghçn hang van thäng sä mang. Trong khi tiãt diãn
cua sæ xä lãch chè khoang vai thäng sä mang. Nãu ban màt âæåc gai tæ trãn xuäng goi la
lãch âæång dæång (ky hiãu ⊥), gai tæ dæåi lãn goi la lãch âæång ám (ky hiãu T).
-Lãch xoàn : Ta co thã hçnh dung lãch xoàn nhæ sau : càt mang tinh thã hoan
chènh bàng ban màt ABCD.Sau âo xã dëch hai phán cua mang tæång âäi våi nhau theo
màt càt âi mät thäng sä mang (cac nguyãn tæ nàm trong vung tæ B → A dëch âi mät
khoang nho hån mät thäng sä mang, tai A dëch chuyãn bàng khäng). Luc nay mang tinh
thã khäng phai gäm nhiãu màt song song va cach âãu nhau næa ma nhæ gäm båi mät
màt cong quán quanh truc AD co dang màt vêt va ta co lãch xoàn. AD goi la truc cua
lãch xoàn co thã dai âãn hang nghçn hang van thäng sä mang,con tiãt diãn cua sæ xä
lãch chè vai thäng sä mang.
12
Hçnh 1.9- Mä hçnh tao lãch âæång trong mang tinh thã.
*Lãch hän håp : la loai lãch co dang täng håp cua hai loai lãch trãn, co dang hçnh
hoc rát phæc tap .
A
D
B
C
a)
b)
c)
Hçnh 1.10- Lãch xoàn: mä hçnh tao thanh (a), mä hçnh khäng
gian (b) va sæ sàp xãp nguyãn tæ trong vung lãch (c)
b.Tac dung cua lãch :
Lãch co vai tro rát lån trong tinh thã, no anh hæång rát nhiãu âãn qua trçnh chuyãn
biãn pha, qua trçnh træåt cua kim loai. Sæ co màt cua lãch lam cho kim loai dã træåt, lam
cho âä bãn thæc tã cua no giam âi rát nhiãu so våi tênh toan. Vê du : sàt co σ blt =
13000MN/m2, trong khi âo σ btt = 250MN/m2 .
13
Hçnh 1.11- Cach xac âënh vectå træåt (Burgers)
a) Trong tinh thã hoan chènh
b) trong lãch âæång
c) Trong lãch xoàn
1.1.9.Cac phæång phap nghiãn cæu kim loai va håp kim :
1-Cac phæång phap nghiãn cæu tä chæc :
a.Màt gay :
Âáy la phæång phap âån gian nhát . Ta quan sat bã màt kim loai tai nåi gay vå co
thã phat hiãn âæåc cac vãt næt lån, xac âënh âæåc âä hat cac lán xè lån ... Tæ âo co thã så
bä kãt luán âæåc chát læång cua kim loai .
b.Tä chæc thä âai :
Be gay máu kim loai räi mai phàng trãn giáy mai. Trãn bã màt màt cua no co thã
phat hiãn âæåc : bot khê, rä næt, lán xè . Nãu cho àn mon nhe bàng cac hoa chát thêch
håp co thã tháy âæåc tä chæc thå, nhanh cáy, hat lån, sæ phán bä cua phät pho,læu huynh
trong thep. Thæång dung âã phat hiãn tä chæc thå trong vát can ren, sæ phán bä cua cac
vung tinh thã trong thoi âuc .
c.Tä chæc tã vi :
La phæång phap nghiãn cæu tä chæc kim loai dæåi kênh hiãn vi . Kênh hiãn vi vát
liãu hoc thäng dung co âä phong âai tæ 50 âãn 2000 lán. Máu âã quan sat tä chæc tã vi
chã tao kha cäng phu. Phæång phap nay cho biãt âæåc :
-Cac thanh phán tä chæc, âä lån, hçnh dang va sæ sàp xãp cua chung.
-Sæ phán bä cua tap chát.
-Sæ thoat cac bon å bã màt .
-Cac vãt næt tã vi .
-Cac låp bao hoa cac bon, nhäm, ni tå ...
2-Nghiãn cæu cáu truc bàng tia rån ghen :
La phæång phap nghiãn cæu sæ sàp xãp cua cac nguyãn tæ trong kim loai bàng
tia rån ghen . Càn cæ vao anh nhiãu xa cua tia rån ghen trãn máu kim loai ta co thã biãt
âæåc sæ sàp xãp cua cac nguyãn tæ va khoang cach giæa cac màt tinh thã .
3-Phán têch hoa hoc va quang phä quang phä :
a-Phán têch hoa hoc :
14
Láy phoi cua kim loai cán phán têch mang hoa tan vao cac a xit thêch håp. Sau âo
dung cac dung dëch chuán âã âënh phán dung dëch cán nghiãn cæu. Tæ âo co thã biãt
âæåc sæ co màt va læång chæa cua cac nguyãn tä trong máu phán têch. Âä chênh xac cua
phán têch hoa hoc tæ 0,1 - 0,01% trong læång.
b-Phán têch quang phä :
Âem so sanh vach quang phä cua máu nghiãn cæu våi cac ban máu co sàn se biãt
âæåc thanh phán va læång chæa cua cac nguyãn tä co trong âo. Vë trê va mau sàc cua
vach cho biãt cho biãt kãt qua vã âënh tênh, âä âen cua vach cho biãt kãt qua âënh læång.
Phæång phap quang phä co æu âiãm la : âä nhay cao 0,001-0,0001% trong læång , cho
kãt qua nhanh va re tiãn .
4-Xac âënh thanh phán cac bon bàng tia læa khi mai :
Cac bon la thanh phán quan trong nhát trong thep, sæ biãn âäi cua no lam thay
âäi tênh chát cua thep . Co thã xac âënh mät cach gán âung thanh phán cac bon bàng tia
læa khi mai thep. Våi thep cac bon tháp tia læa khi mai êt, tia læa hep va dai. Khi læång
cac bon cang tàng lãn tia læa cang räng ra va ngàn lai. Phæång phap nay âæåc sæ dung
räng rai trong san xuát. Âä chênh xac tæ 0,1-0,2%C phu thuäc vao kha nàng quan sat
cua ngæåi cäng nhán.
5-Cac phæång phap âo cå ly tênh cua kim loai :
Cå ly tênh cua kim loai la cac chè tiãu quan trong cán phai xac âënh âã sæ dung
vát liãu håp ly . Cac phæång phap nay âæåc xac âënh trãn cac may moc cua phong thê
nghiãm.
6-Cac phæång phap vát ly kiãm tra tát hong trong kim loai :
Cac tát hong nhæ næt, rä, bot khê, lán xè... nàm trong kim loai rát nguy hiãm . Cán
phai phat hiãn chung bàng cac phæång phap khäng pha huy kim loai. Trong ky thuát ta
dung cac tia âám xuyãn nhæ rån ghen, gam ma... Co thã dung siãu ám va nhiãm tæ âã
phat hiãn cac khuyãt tát nay. Tia rån ghen co kha nàng phat hiãn âæåc tát hong trong chi
tiãt thep day 20 cm. Tia gam ma kiãm tra âæåc vát co chiãu day lån hån.
1.2.CÁU TAO CUA KIM LOAI LONG VA ÂIÃU KIÃN KÃT TINH :
Phán lån cac kim loai âæåc luyãn bàng phæång phap náu chay long sau âo âem
âuc thanh hçnh san phám hay ban thanh phám. Chát læång cua vát âuc phu thuäc phán
lån vao qua trçnh chuyãn tæ trang thai long sang trang thai ràn, âo la qua trçnh kãt tinh .
Âënh nghéa : kãt tinh la qua trçnh hçnh thanh mang tinh thã tæ trang thai long va thæång
goi la kãt tinh lán thæ nhát .
1.2.1.Cáu tao cua kim loai long :
Trong kim loai long cac nguyãn tæ khäng sàp xãp hän loan nhæ å trang thai khê.
Song cung khäng sàp xãp trát tæ nhæ å trang thai ràn. Nãu xem xet biãu hiãn bãn ngoai
thç kim loai long gán våi kim loai ràn hån so våi trang thai khê.
Cáu tao cua kim loai long co nhæng âàc âiãm sau :
-Liãn kãt ván la liãn kãt kim loai nhæ å trang thai ràn nhæng co yãu hån .
-Cac nguyãn tæ luän co xu hæång sàp xãp trát tæ, tæc la mäi nguyãn tæ luän giæ
khoang cach nhát âënh våi cac nguyãn tæ bãn canh va luän co mät sä nguyãn tæ nhát
âënh bao quanh no.
15
-Chuyãn âäng nhiãt cua nguyãn tæ å ttrang thai long rát lån, do âo xu hæång
sàp xãp co trát tæ luän bë pha huy va thay bàng sæ sàp xãp co trát tæ måi.
-Trong kim loai long co âiãn tæ tæ do.
Tênh chát cua kim loai long :
-Thã têch cua kim loai long va ràn khac nhau khäng nhiãu làm, phán lån kim
loaë khi nong chay thã têch tàng lãn tæ 2-6%, træ Ga va Bi thã têch giam 30%.
-Nhiãt nong chay be, chè bàng 5-10% nhiãt hoa håi.
-Gán âiãm nong chay nhiãt dung kim loai long chè chè khac kim loai ràn 10%
trong khi âo kim loai ràn va khê khac nhau 25%.
1.2.2.Âiãu kiãn nàng læång cua qua trçnh kãt tinh :
Trong tæ nhiãn moi qua trçnh
2
tæ phat âãu xay ra theo chiãu
giam nàng læång, tæc la theo
chiãu å trang thai måi co nàng
læång dæ træ nho hån.Vê du : mät
hon bi âàt tai vë trê A luän co xu
hæång làn xuäng vi trê B än âënh
hån . Trong træång håp nay nàng
læång dæ træ chênh la thã nàng
cua hon bi.
3
1
Hçnh 1.12- Så âä biãu thë vë trê än âënh
(1), khäng än âënh(2) va gia än âënh (3)
Trong hã thäng vát chát gäm chuyãn âäng cua cac chát âiãm (nguyãn tæ, phán tæ)
thç nàng læång dæ træ âæåc âàc træng bàng nàng læång tæ do F.
F = U - TS
∆F
Trong âo : -U la näi nàng cua hã thäng
-S la enträpi
-T la nhiãt âä tuyãt âäi 0K
Nàng læång tæ do thay âäi theo nhiãt
âä va cac yãu tä khac. Tæ biãu âä vã mäi
quan hã giæa nàng læång tæ do va nhiãt
âä ta tháy :
-Våi T > Ts ta co Fr > Fl do âo kim
loai tän tai å trang thai long
Fr
Fl
Ts
Nhiãt âä
Hçnh 1.13- Så âä biãn âäi nàng
læång tæ do ∆F cua trang thai
long va ràn theo nhiãt âä
-Våi T < Ts ta co Fr < Fl , do âo kim
loai tän tai å trang thai ràn.
Nhæ váy khi lam nguäi kim loai long xuäng dæåi nhiãt âä Ts se co qua trçnh kãt
tinh xay ra . Tai nhiãt âä Ts ta co Fr = Fl, nàng læång tæ do cua hai trang thai bàng nhau,
qua trçnh kãt tinh chæa xay ra, nghéa la giæa kim loai ràn va kim loai long co cán bàng
âäng . Âiãu âo co nghia la : nãu co mät læång kim loai long kãt tinh thç cung co mät
læång nhæ váy kim loai ràn nong chay . Chè å nhiãt âä T < Ts , âã Fr < Fl ro rãt sæ kãt
tinh måi xay ra . Ts âæåc goi la nhiãt âä kãt tinh ly thuyãt.
Nhæ váy nhiãt âä kãt tinh thæc tã luän tháp hån Ts hiãn tæång nay goi la sæ qua
nguäi va hiãu sä giæa hai nhiãt âä âo goi la âä qua nguäi, ky hiãu ∆T. Phán lån cac kim
16
loai kãt tinh våi âä qua nguäi ∆Tnho , khoang tæ 2 ÷5 0C . Tuy nhiãn cung co kim loai
kãt tinh våi âä qua nguäi lån (Stibi co ∆T = 41oC).
Váy âiãu kiãn nàng læång âã xay kãt tinh la phai lam nguäi kim loai long tåi nhiãt
âä tháp hån Ts hay kim loai long chè kãt tinh våi sæ qua nguäi nhát âënh. Ta cung co thã
ly luán tæång tæ nhæ váy våi qua trçnh nong chay va chuyãn biãn thu hçnh . Do âä qua
nguäi va âä qua nung cua phán lån kim loai be nãn co thã dæa vao Ts âã xac âënh nhiãt
âä nong chay hay kãt tinh cua kim loai.
1.2.3.Hai qua trçnh cua sæ kãt tinh :
Khi ha nhiãt âä kim loai long xuäng tháp hån nhiãt âä kãt tinh ly thuyãt Ts, qua
trçnh kãt tinh se xay ra. Sæ kãt tinh thæc hiãn âæåc la nhå co hai qua trçnh sau :
-Trong kim loai long xuát hiãn nhæng trung tám kãt tinh co kêch thæåc rát nho, goi
la mám kãt tinh. Qua trçnh nay goi la tao mám.
-Cac mám nay se phat triãn lãn va tao thanh hat tinh thã .Qua trçnh nay goi la phat
triãn mám.
1-Qua trçnh tao mám (trung tám kãt tinh) :
Tao mám la qua trçnh tao nãn cac phán tæ ràn co cáu tao tinh thã, co kêch thæåc rát
nho trong long khäi kim loai long, chung la nhæng mám mäng âáu tiãn âã phat triãn lãn
thanh hat tinh thã.
Theo âàc tênh phat sinh mám âæåc chia lam hai loai : mám tæ sinh (âäng pha) va
mám khäng tæ sinh (ky sinh)
a-Mám tæ sinh (mám âäng pha) : La mám sinh ra træc tiãp tæ kim loai long khäng cán sæ
giup âå cua bã màt cac hat ràn co sàn trong âo .
Tai nhiãt âä tháp hån Ts cac nhom nguyãn tæ sàp xãp co trát tæ trong kim loai long
co kêch thæåc lån hån mät gia trë xac âënh æng våi mäi nhiãt âä se cä âënh lai, khäng tan
âi næa va co âiãu kiãn phat triãn lãn thanh hat tinh thã.
Ta xet âiãu kiãn nàng læång cua sæ tao mám nay.Gia sæ ràng tai nhiãt âä nao âo
nho hån Ts trong kim loai long xuát hiãn n nhom nguyãn tæ sàp xãp trát tæ co thã têch v.
Tai nhiãt âä nay ta co Fr < Fl .Goi ∆Fv = Fl - Fr, la hiãu sä nàng læång tæ do giæa kim loai
long va kim loai ràn tênh cho mät âån vë thã têch kim loai long thç ∆Fv < 0 khi T < Ts.
Khi tao ra n nhom nguyãn tæ trát tæ noi trãn thç nàng læång cua hã thäng giam âi mät
læång la nv ∆Fv .Nhæng do tao nãn bã màt tiãp xuc giæa ràn va long nãn nàng læång tæ
do se tàng thãm mät læång la nsσ. Trong âo : s la diãn têch tiãp xuc giæa nhom nguyãn
tæ våi kim loai long ,con σ la sæc càng bã màt trãn mät âån vë diãn têch. Khi tao ra n
nhom nguyãn tæ sàp xãp co trát tæ trãn thç nàng læång ca hã thäng biãn âäi mät læång la:
∆F = - nv∆Fv + nsσ
Coi cac nhom nguyãn tæ trát tæ co dang hçnh cáu ban kênh r, ta co:
4
∆F = - πr3n∆Fv + 4πr2nσ (1)
3
Å nhiãt âä nhát âënh nho hån Ts thç ∆Fv va σ la hàng sä nãn ∆F = f(r). Bàng thæc
nghiãm ngæåi ta âa ve âæåc âä thë vã sæ phu thuäc giæa nàng læång tæ do va ban kênh r
cua nhom nguyãn tæ trát tæ. Tæ âä thë âo ta nhán tháy :
17
-Nãu nhom nguyãn tæ trát tæ co r1 < rth thç khi no phat triãn lãn lam cho nàng læång
cua hã thäng tàng lãn, khäng phu håp våi tæ nhiãn nãn se tan âi.
-Nãu nhom nguyãn tæ trát tæ co r2 > rth khi phat triãn lãn lam giam nàng læång cua
hã thäng va no trå thanh mám thát sæ.
Kãt luán : tai mät nhiãt âä nhát âënh nho hån Ts trong kim loai long co vä sä nhom
nguyãn tæ sàp xãp trát tæ co kêch thæåc khac nhau. Chè nhæng nhom nao co kêch thæåc
lån hån mät gia trë tåi han nao âo måi trå thanh mám thát sæ, con nhæng nhom khac tan
âi.
Ta co thã tênh ban kênh tåi han nhæ sau : tçm gia trë cæc âai cua biãu thæc (1) va tênh
2σ
∆Fv
âæåc rth =
(2) , gia trë r = 0 khäng co y nghéa. Khi nhiãt âä kãt tinh cang tháp
(∆Fv lån) thç rth cang nho va cang co nhiãu nhom nguyãn tæ trát tæ co kêch thæåc lån hån
rth âã trå thanh mám. Do âo sæ kãt tinh xay ra dã dang hån. Tai T = Ts ta co rth = ∞ ,qua
trçnh sinh mám khäng xay ra .
∆F
r1
Hçnh1.14 - Quan hã giæa ban kênh mám va ∆F
b-Mám khäng tæ sinh (ky sinh) :
La mám kãt tinh âæåc tao nãn trãn bã màt cua cac hat ràn co sàn trong kim loai
rth
r2
r
long.
Trong kim loai long khäng thã nguyãn chát tuyãt âäi âæåc, nãn bao giå cung co tap
chát. Âo la cac chát lán län khäng tan nhæ : bui than, bui tæång lo,cac äxyt,nitrit...Chung
giup cho qua trçnh sinh mám trãn bã màt cua chung xay ra dã dang hån. Vai tro cua
mám khäng tæ sinh rát quan trong trong thæc tã va do váy qua trçnh kãt tinh xay ra rát
nhanh chong. Mám khäng tæ sinh bao gäm :
-Cac phán tæ vát lán län khäng tan rát nho nhæ äxyt, bui tæång lo, nitrit, hydrit...co
kiãu mang va kêch thæåc khäng sai khac nhiãu våi kim loai kãt tinh.
-Cac hat rát nho co kha nàng háp thu trãn bã màt cua chung nhæng nguyãn tæ kim
loai kãt tinh.
-Thanh khuän âuc, âàc biãt la cac vãt næt va chä läi lom trãn thanh khuän.
2-Qua trçnh phat triãn mám :
Sau khi cac mám âæåc tao ra chung se tiãp tuc phat tiãn lãn thanh hat tinh thã. Qua
trçnh nay lam cho nàng læång tæ do cua hã giam âi phu håp våi tæ nhiãn (la qua trçnh tæ
phat).Ta co thã minh hoa qua trçnh nay bàng cå cáu mám hai chiãu (Cosen) va cå cáu
mám kãt tinh co lãch xoàn.
18
σαβ
σγα
σαβ
α
β
β
β
r
σβγ
σββ
θ
θ
α
γ
σαβ
a)
b)
Hinh 1.15- Mám ky sinh dang chom cáu (a) va dang tháu kênh (b).
1.2.4.Sæ tao thanh hat tinh thã va hçnh dang hat kim loai âuc :
1-Sæ tao thanh hat tinh thã :
Sæ kãt tinh bao gäm qua trçnh tao mám va sau âo cac mám phat triãn lãn. Khi cac
mám sinh ra âáu tiãn phat triãn lãn,trong kim loai long ván tiãp tuc sinh ra cac mám
måi. Qua trçnh cæ tiãp tuc nhæ váy cho âãn khi toan bä kim loai long kãt tinh hãt. Chung
ta co thã hçnh dung sæ tao thanh hat tinh thã nhæ sau .Gia sæ ràng trong mät âån vë thã
têch kim loai long nao âo trong mät giáy sinh ra ba mám. Å giáy thæ hai ba mám sinh ra
å giáy thæ nhát phat triãn lãn va sinh ra ba mám måi. Qua trçnh nhæ váy cæ tiãp tuc xay
ra cho âãn khi toan bä khäi kim loai long kãt tinh å giáy thæ n. Do sæ âënh hæång cua
mám trong khäng gian la ngáu nhiãn nãn phæång mang giæa cac hat lãch nhau. Cac hat
tao thanh co kêch thæåc khäng âäng âãu, nhæng hat do mám sinh ra træåc se lån hån vç
co âiãu kiãn phat triãn. Nhæng hat do cac mám cang sinh ra sau cung cang êt co âiãu
kiãn phat triãn nãn co thã nho hån.
2-Hçnh dang cua hat kim loai âuc:
Hat kim loai nhán âæåc sau khi âuc co thã co nhiãu hçnh dang rát khac nhau.Trong
thæc tã co thã gàp cac hçnh dang sau âáy :
-Hat dang cáu : do mám kãt tinh phat triãn âãu theo moi phæång.
-Hat dang tám : do mám phat triãn manh theo mät màt âa cho.
-Hat dang kim : nhán âæåc khi lam nguäi rát nhanh.
-Hat dang âa canh : do cac hat phat triãn lãn chen ep lán nhau. Âáy la dang hat
thæång gàp nhát.
1.2.5.Sæ kãt tinh hçnh nhanh cáy, kêch thæåc hat kim loai :
a-Sæ kãt tinh hçnh nhanh cáy :
Sæ phat triãn cua tinh thã cung co tênh dë hæång, tæc la theo cac phæång va màt co
mát âä lån mám phat triãn manh hån cac phæång va màt co mát âä be. Màt khac tinh
thã con phat triãn manh theo phæång tan nhiãt, nãn ban âáu cua sæ kãt tinh, tinh thã co
dang hçnh nhanh cáy. Quan sat ky qua trçnh kãt tinh ta nhán tháy : âáu tiãn mám phat
triãn theo phæång co låi nhát tao nãn truc thæ nhát. Sau âo tæ truc thæ nhát tao ra truc thæ
hai lam våi truc thæ nhát mät goc nao âo. Räi tæ truc hai phat triãn ra truc ba...
19
Kãt qua la ban âáu tao ra tinh
thã hçnh nhanh cáy. Sau âo
kim loai long giæa cac nhanh
cáy se kãt tinh va hat tinh thã
khäng con dang nhanh cáy
næa. Nãu vç ly do nao âo sau
khi tao ra nhanh cáy xong,
kim loai long hãt thç hat tinh
thã chè la dang nhanh cáy.
Nhanh cáy thæång tháy å lom
co cua vát âuc. Nhanh cáy lån
nhát do nha vát liãu hoc Nga
la Trernop tçm ra dai 39 cm
trong lom co thoi thep âuc
nàng 100 tán. Nhanh cáy nay
træng bay tai viãn bao tang
phao binh Nga.
Hçnh 1.16- Så âä kãt tinh dang nhanh cáy
(a) va anh chup tinh thã nhanh cáy (b)
b-Kêch thæåc hat kim loai :
Kêch thæåc hat kim loai la mät trong nhæng chè tiãu quan trong âã âanh gia chát
læång kim loai (chu yãu la cå tênh). Do khäng thã tach råi tæng hat kim loai ra âã âo âac
nãn phai quy âæa ra cac quy æåc âã âanh gia âä lån cua chung. Thäng thæång xac âënh
âä lån hat trãn tä chæc tã vi theo cac phæång phap sau :
- Âo diãn têch S cua hat trãn màt càt (cach nay kha phæc tap nãn êt dung).
- Âo âæång kênh d trung bçnh cua hat (chiãu ngang).
- So sanh våi bang chuán co âä phong âai X100 lán (thæång dung nhát).
Sau khi xac âënh kêch thæåc theo mät trong ba cach trãn ta sàp xãp chung vao mät
bang cáp hat. Cáp hat kim loai tæ -3, -2.... 11, 12. Thäng dung nhát la tæ cáp 1-8, cáp
mät la hat lån nhát, cáp tam la hat be nhát.
1.2.6. Cac yãu tä anh hæång âãn âä lån hat, cac phæång phap lam nho hat:
Sau khi âuc hat kim loai kha lån, nhiãu træång håp co thã nhçn tháy bàng màt
thæång. Trong ky thuát âuc luän co xu hæång lam nho hat kim loai vç hat nho co cå tênh
tät hån va êt don hån. Trong mät sä træång håp do yãu cáu cua ky thuát ta måi lam cho
hat lån khi âuc.
n,v
a-Cac yãu tä anh hæång âãn âä lån hat :
Trong thæc tã co nhiãu yãu tä anh
hæång âãn âä lån cua hat kim loai nhæng
anh hæång manh nhát la âä qua nguäi
∆ T. Âã âanh gia anh hæång cua âä qua
nguäi âãn âä lån hat ta sæ dung hai âai
læång sau :
n
v
∆
∆T ∆T
- Täc âä sinh mám : la sä læång tám
mám sinh ra trong mät âån vë thã têch va
Hçnh 1.17- Anh hæång cua
âä qua nguäi ∆T âãn n, v
20
Tải về để xem bản đầy đủ
195 trang
23120
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Vật liệu kỹ thuật", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_vat_lieu_ky_thuat.pdf
