Bài giảng Nhôm và hợp kim nhôm

VI.1 NHÔM VÀ HỢP KIM NHÔMTP.HCM 11/2008Nhôm (tiếng Latinh: alumen, alum) là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tốcó ký hiệu Al và số nguyên tử bằng 13.Từ "nhôm" trong tiếng Việt có nguồn gốc từ aluminium trong tiếng Pháp.6.1.1 : NHÔM NGUYÊN CHẤT .6.1.2 : HỢP KIM NHÔM BIẾN DẠNG.6.1.1.1 CẤU TẠO6.1.1.2 TÍNH CHẤT 6.1.1.3 KÍ HIỆU6.1.1.4 ỨNG DỤNG6.1.1 : NHÔM NGUYÊN CHẤT .6.1.1.5 PHÂN LOẠI6.1.1.1 CẤU TẠOCấu hình điện tử : 	Hóa trị: 3+TÍNH CHẤT6.1.1.1 CẤU TẠO Mạng tinh thể:Lập phương diện tâmKhỏang cách nguyên tử a = 0.40413 nmMật độ nguyên tử: lớnTÍNH CHẤT (TT)6.1.1.2 TÍNH CHẤT Lý tính	  Khối lượng riêng :  = 2.7 g/cm3	  Dẫn điện, dẫn nhiệt : tốt	  Nhiệt độ nóng chảy : T = 660oC : thấpHóa tính	Al + O2	 Al2O3 : Sít chặt (không xốp), liên kết chặt với nền kim lọai => Bảo vệ lớp bên trong  Không bị ăn mòn6.1.1.2 TÍNH CHẤT (TT)Cơ tính	 Độ dẻo: - cao	 Độ bền :  = 6 Kg/mm2 : thấp	 Độ cứng : HB = 25 : thấp	 	 Al 	 Biến dạng nguội  HB, Tính công nghệ :	Gia công áp lực : 	 Cán, kéo  Sợi, dây, thanh, tấm	Gia công đúc : Dễ nấu chảyPT-thường6.1.1.3 KÍ HIỆU6.1.1.3 KÍ HIỆUTCVN 1659-75	Chữ : Al	Số : % AlVí dụ :	Al99 : Al = 99 %	Al99.5 : Al = 99.5 %Các mác nhôm : 	Al 99	Al 99.5	Al 99.7	Al 99.95	Al 99.97	Al 99.996.1.1.4 ỨNG DỤNG6.1.1.4 ỨNG DỤNG Sản xuất dây và cáp điện Xây dựng: lá nhôm, tấm lợp Công nghệ thực phẩm : Thùng đựng, bao gói Đồ dùng gia đình: xoong, nồi Sản xuất hợp kim Sản xuất hóa chất6.1.1.5 PHÂN LOẠI6.1.1.4 ỨNG DỤNG6.1.1.5 PHÂN LOẠI VÀ KÍ HIỆU HỢP KIM NHÔM Hợp kim nhôm biến dạng :	 	Tạo hình sản phẩm bằng phương pháp biến dạng :cán, 	kéo, đùn. Hợp kim nhôm đúc :	Tnc	 Tạo hình sản phẩm bằng 	phương phápđúc. Hình KÍ HIỆU HỢP KIM NHÔM TCVN 1659-75	Chữ :	 - Al	 - Ký hiệu nguyên tố hợp kim	Số :	 - % ngt HKVí dụ :	AlCu4Mg : Cu = 4%	Mg = 1%	Al = %còn lại	Ghi chú : 	Hợp kim nhôm đúc : cuối mác có chữ Đ6.1.2 : HỢP KIM NHÔM BIẾN DẠNG.6.1.2.1 KHÔNG HÓA BỀN ĐƯỢC BẰNG NHIỆT LUYỆN.6.1.2.2 HÓA BỀN ĐƯỢC BẰNG NHIỆT LUYỆN. HìnhNằm bên trái điểm a Có tổ chức là dung dịch rắn ở mọi nhiệt độKhông có chuyển biến pha nên không thể hóa bền được bằng nhiệt luyệnMuốn hóa bền chúng chỉ duy nhất bằng biến dạng nguội.6.1.2.16.1.2.2Các hợp kim nằm bên phải điểm aỞ nhiệt độ thường có tổ chức hai pha : dung dịch rắn và pha thứ haiKhi nung nóng đến nhiệt độ cao hơn giới hạn bão hòa pha thứ hai hòa tan hết vào dung dịch rắn (có chuyển biến pha) nên có thể hóa bền được bằng nhiệt luyện 6.1.2.1 KHÔNG HÓA BỀN ĐƯỢC BẰNG NHIỆT LUYỆN HK Al-Mn1-1.6	  Tổ chức : Al(Mn) : 	1 pha	  Tính chất:	Biến dạng nguội : 	 = 2-4 lần	Ăn mòn : Không , chống ăn mòn tốt hơn nhôm nguyên chất.HK Al-Mg 4-7 Tổ chức : Al(Mg) : 1 pha Tính chất: Nhẹ Biến dạng nguội :  Ăn mòn : Không, tính dẻo tốt hơn AL nguyên chất , nhưng tính chống ăn mòn kém hơn. 6.1.2.1 KHÔNG HÓA BỀN ĐƯỢC BẰNG NHIỆT LUYỆN6.1.2.1 KHÔNG HÓA BỀN ĐƯỢC BẰNG NHIỆT LUYỆNỨng dụng:	Tạo hình sản phẩm dạng lá, thanh, ống bằng phương pháp biến dạng (Cán, kéo, đùn)			Thay thế Al-nguyên chất khi cần độ bền cao6.1.2.2 HÓA BỀN ĐƯỢC BẰNG NHIỆT LUYỆN HK Al-Cu 4	 Tổ chức : 2 pha Al(Cu0.5) + CuAl2  = 20 K/mm	 6.1.2.2 HÓA BỀN ĐƯỢC BẰNG NHIỆT LUYỆN HK Al-Cu 4	  Nhiệt luyệnAl(Cu0.5)+CuAl2	 Al(Cu4) 	Al(Cu4)-qúa bão hòa 	Al(Cu Không bị ăn mòn6.1.2.2 HÓA BỀN ĐƯỢC BẰNG NHIỆT LUYỆN Ứng dụng	Kết cấu máy bay	Khung xe tải	Sườn tàu biển	Cây vợt thể thao