TAILIEUCHUNG - BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP VÀ XÂY DỰNG..BÀI GIẢNG HỌC PHẦN..VẬT LIỆU CƠ KHÍ.(Lưu hành nội bộ )..Người biên soạn:..Hoàng Việt Nam Hoàng Minh Thuận..Uông Bí, năm 2010 1...CHƯƠNG I. CẤU TẠO TINH THỂ CỦA VẬT LIỆU KIM LOẠI 1.1. Khái niệm và đặc

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP VÀ XÂY DỰNGBÀI GIẢNG HỌC PHẦNVẬT LIỆU CƠ KHÍ.(Lưu hành nội bộ )Người biên soạn:Hoàng Việt Nam Hoàng Minh ThuậnUông Bí, năm 2010 I. CẤU TẠO TINH THỂ CỦA VẬT LIỆU KIM LOẠI . Khái niệm và đặc điểm của kim loại . Định nghĩa kim loại Kim loại là do một nguyên tố hoá học tạo nên với tính chất đặc trưng là dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt và có ánh kim. Hiện nay có trên 85 nguyên tố kim loại (VD: Sắt Fe; Đồng Cu; Nhôm AL; Kẽm Zn; .) . Đặc điểm cấu tạo nguyên tử của kim loại * Chất kết tinh và chất vô định hình: + Chất kết tinh (chất tinh thể): là những chất kết cấu rắn có dạng hình học xác định và có những đặc điểm: - Các nguyên tử sắp xếp có hệ thống; - Khi nung lên nhiệt đ ộ cao thì chuyển từ thể rắn sang thể lỏng. + Chất vô định hình: là những chất có hình dạng không xá định như thuỷ tinh, keo, sáp, nhựa thông, hắctín, thuỷ ngân,. và có những đặc điểm sau: - Các nguyên tử sắp xếp không có hệ thống; - Khi nung lên nhiệt độ cao thì chuyển từ thể rắn sang thể nhão rồi sang thể lỏng; - Bề mặt gẫy nhẵn không có dạng hạt. * Cấu tạo tinh thể của kim loại:.Zc Y b X aa)b)Hình . Ô cơ sở và thông số mạng của mạng vật rắn tinh thể Tất cả các kim loại ở trạng thái rắn đ ều là những chất có cấu tạo tinh thể. Trong các chất có cấu tạo tinh thể, các nguyên tử, ion chiếm những vị trí nhất định trong không gian hay nói cách khác, chúng sắp xếp theo một trật tự, quy luật nhất định tạo nên mạng tinh mạng tinh thể, các nguyên tử dao động xung quanh các nút mạng tinh thể như dao động quanh vị trí cân bằng. Hình biểu diễn một phần của mạng tinh thể (mạng tinh thể lập phương đơn giản) trong đó các iôn kim loại được biểu diễn bằng những vòng tròn nhỏ nằm ở các nút của hình lập phương gọi là nút mạng. Phần nhỏ nhất và đặc trưng cho một loại mạng tinh thể nào đó được ô cơ bản (hình ). nếu xếp liên tiếp các ô cơ bản ta được mạng tinh thể. Khi nghiên cứu một mạng tinh thể nào đó, ta chỉ cần nghiên cứu một ô cơ bản là đủ. Mạng tinh thể thường gặp của kim loại có các kiểu sau: - Mạng lập phương thể tâm: Trong ô cơ bản của kiểu mạng này, các ion nằm ở các nút (đỉnh) và ở tâm của hình lập phương; số nguyên tử có trong ô cơ bản là . Mạng lập phương t hể tâm - Mạng lập phương diện tâm: Trong ô cơ bản, các ion nằm ở các nút (đỉnh) của hình lập phương và nằm ở trung tâm các mặt của hình lập phương; số nguyên tử trong ô cơ bản là . Mạng lập phương diện tâm - Mạng lục giác xếp chặt: Cấu trúc như một lăng trụ lục giác. Hai đáy là hai tiết diện lục giác đều, trên mỗi đáy có 6 nguyên tử ở 6 đỉnh và một nguyên tử nằm ở tâm đáy; ngoài ra còn có 3 nguyên tử nằm cách đều nhau và cách đều 2 đáy; số nguyên tử trong ô cơ bản là . Mạng lục giác xếp . Liên kết kim loại Trong kim loại phần lớn các nguyên tử nhường bớt điện tử để trở thành ion dương còn các điện tử trở thành điện tử tự do. Các điện tử này không bị chi phối bởi một nguyên tử nào cả. Giữa các ion dương vớ i nhau và các điện tử với nhau sẽ tồn tại lực đẩy, giữa ion và điện tử sinh ra lưc hút. Sự cân bằng giữa các lực này là cơ sở của liên kết kim loại. Đây là dạng liên kết quan trọng của kim loại, nhờ mối liên kết này mà kim loại có tính dẻo rất Hình . Liên kết kim . Cấu tạo mạng tinh thể của kim loại nguyên chất . Các khái niệm về mạng tinh thể Trong kim loại thực tế các nguyên tử không hoàn toàn nằm ở các vị trí một cách trật tự như đã nói ở trên mà luôn luôn có một số ít nguyên tử nằm sai vị trí gây nên sai lệch mạng. Trong thực tế không có kim loại nguyên chất tuyệt đối. Do vậy trong kim loại bao giờ cũng có các tạp chất. Kích thước các nguyên tử lạ này luôn khác nguyên tử kim loại nên gây ra sai lệch trong mạng tinh thể. Sai lệch mạng tinh thể chiếm số lượng rất thấp (1-2% thể tích mạng) nhưng ảnh hưởng rất lớn đến cơ tính của kim loại .. Các kiểu mạng tinh thể thường gặp của kim loại Trong các kim loại thông d

• Ngân hàng - Tín dụng