Chọn vật liệu làm thân máy?

Câu hỏi yêu cầu chọn vật liệu phù hợp để chế tạo bánh răng kích thước lớn. Các lựa chọn đều là các loại thép hợp kim khác nhau, và sự khác biệt nằm ở thành phần hợp kim và do đó, tính chất cơ học. Bánh răng kích thước lớn cần có độ bền cao, khả năng chịu tải tốt, và độ dẻo dai nhất định để tránh giòn, nứt vỡ khi chịu tải trọng lớn và va đập. Trong các lựa chọn: - 40Cr9Si2: Thường được dùng cho các chi tiết chịu mài mòn, chịu nhiệt. - 30CrNi3A: Thép hợp kim có độ bền và độ dẻo dai tốt, thường dùng cho các chi tiết chịu tải trọng va đập. - 40CrNiMo: Thép hợp kim có độ bền rất cao, độ thấm tôi tốt, khả năng chống mỏi tốt, thường dùng cho các chi tiết chịu tải trọng lớn và tải trọng thay đổi. - 38Cr2Ni2Mo: Thép hợp kim có độ bền cao, độ dẻo dai tốt. Vì bánh răng kích thước lớn chịu tải trọng lớn và có thể có tải trọng thay đổi, 40CrNiMo là lựa chọn phù hợp nhất do có độ bền cao, độ thấm tôi tốt và khả năng chống mỏi tốt.

Khuôn dập nguội kích thước lớn yêu cầu vật liệu có độ cứng cao, khả năng chống mài mòn tốt, độ bền nén cao và độ ổn định kích thước tốt trong quá trình nhiệt luyện. Trong các lựa chọn trên, 160Cr12Mo là loại thép công cụ hợp kim cao crom với các đặc tính phù hợp nhất cho ứng dụng này. Các loại thép khác có thể phù hợp cho các ứng dụng khuôn nhỏ hơn hoặc ít khắt khe hơn. * **160Cr12Mo (D)**: Thép công cụ hợp kim cao crom, có độ cứng cao, chống mài mòn tốt, độ bền nén cao và ổn định kích thước tốt. Thích hợp cho khuôn dập nguội kích thước lớn. * **100CrWMn (A)**: Thép dụng cụ hợp kim, độ thấm tôi tốt, độ cứng cao và khả năng chống mài mòn tương đối tốt, nhưng không bằng 160Cr12Mo. * **CD80 (B)**: Thép carbon dụng cụ, độ cứng thấp hơn và khả năng chống mài mòn kém hơn so với thép hợp kim. * **90CrSi (C)**: Thép lò xo, không phù hợp cho khuôn dập nguội vì độ cứng không đủ cao và khả năng chống mài mòn kém.

Tính dẻo là khả năng một vật liệu bị kéo thành dây mà không bị đứt. Trong các kim loại được liệt kê, vàng (Au) là kim loại dẻo nhất. Tuy nhiên, vàng không có trong các lựa chọn. Xét đến các kim loại còn lại: - Al (Nhôm): Có tính dẻo khá tốt, dễ dát mỏng và kéo sợi. - Zn (Kẽm): Kém dẻo hơn nhôm, giòn hơn. - Fe (Sắt): Có tính dẻo nhưng không bằng nhôm. - Cr (Crom): Là kim loại cứng và giòn, ít dẻo. Do đó, nhôm (Al) là kim loại dẻo nhất trong các lựa chọn được đưa ra.

Thép 12Cr13 là thép không gỉ martensitic chứa khoảng 12% Crom và 0.13% Carbon. Khả năng chống ăn mòn của thép này chủ yếu đến từ hàm lượng Crom cao. Crom tạo thành một lớp oxit Crom (Cr2O3) thụ động, rất mỏng và bền vững trên bề mặt thép, ngăn chặn sự tiếp xúc của thép với môi trường ăn mòn. Hàm lượng Crom tối thiểu khoảng 10.5% là cần thiết để tạo ra lớp oxit bảo vệ này. * **A. Tỉ số %Cr/%C nhỏ:** Sai. Tỉ số này không liên quan trực tiếp đến khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ. * **B. Hàm lượng Cr cao:** Đúng. Hàm lượng Crom cao là yếu tố chính tạo nên khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ. * **C. Trong tổ chức chỉ có một pha:** Sai. Tổ chức một pha không đảm bảo khả năng chống ăn mòn. * **D. Trong tổ chức có hai pha với thế điện cực xấp xỉ nhau:** Sai. Số lượng pha và thế điện cực không phải là yếu tố quyết định khả năng chống ăn mòn của thép 12Cr13.