1.1. Khái niệm về vật liệu cơ khí
| Vật liệu cơ khí là vật liệu được sử dụng trong sản xuất cơ khí để tạo nên các sản phẩm như: thiết bị máy móc trong công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, y tế, văn hoá, giáo dục,… |
Vật liệu cơ khí đa dạng và có tính tương đối. Có những loại vật liệu như kim loại, chất dẻo, composite,… không chỉ dùng trong sản xuất cơ khí, mà còn được sử dụng trong xây dựng, kĩ thuật điện, công nghiệp hoá học,…
1.2. Các yêu cầu chung đối với vật liệu cơ khí
a. Yêu cầu về tính sử dụng
Vật liệu cơ khí phải có tính chất cơ học, tinh chất vật lí và tính chất hoá học để một sản phẩm cơ khí đáp ứng yêu cầu làm việc.
b. Yêu cầu về tính công nghệ
Đề giảm khó khăn cho việc chế tạo chi tiết máy, đảm bảo năng suất và chất lượng sản phẩm, vật liệu cơ khí cần có khả năng có thể gia công bằng các phương pháp đúc, hàn, gia công bằng áp lực, tính thẩm tôi, tĩnh cắt gọt…..
c. Yêu cầu về tính kinh tế
Để đảm bảo yêu cầu về tinh kinh tế, vật liệu được sử dụng để chế tạo các sản phẩm phải đảm bảo giá thành thấp mà vẫn đáp ứng các yêu cầu về tính công nghệ và tính sử dụng.
1.3. Phân loại vật liệu cơ khí
Căn cứ vào cấu tạo và tính chất, vật liệu cơ khí được chia làm 3 nhóm như Hình 1.
Hình 1. Phân loại vật liệu cơ khí
a. Vật liệu kim loại và hợp kim
Vật liệu kim loại thông dụng là sắt, đồng, nhôm,… và các hợp kim của chúng, đây cũng là nhóm vật liệu được dùng chủ yếu trong sản xuất cơ khí.
b. Vật liệu phi kim loại
– Các vật liệu phi kim loại được dùng phổ biến trong ngành cơ khí là chất dẻo, cao su, gỗ,…
– Vật liệu phi kim loại có các tính chất như cách điện, cách nhiệt, chịu ăn mòn hoá học,… nên tỉ lệ các chi tiết bằng phi kim loại trong các máy hiện nay ngày càng tăng.
c. Vật liệu mới
– Vật liệu mới là các loại vật liệu không nằm trong danh mục vật liệu truyền thống như kim loại và hợp kim, vật liệu phi kim loại đang được sử dụng trong sản xuất cơ khí.
– Vật liệu mới như vật liệu nano, composite, polymer tiên tiến là những vật liệu có tính chất vượt trội như có độ bền cao hơn, độ cứng lớn hơn và/hoặc một hoặc nhiều đặc tính nhiệt, điện hoặc hoá học vượt trội so với các vật liệu truyền thống.
– Vật liệu mới khác như hợp kim nhớ hình, polymer nhớ hình,…là những vật liệu có thể thay đổi một số đặc tính của chúng theo cách có thể kiểm soát do kết quả của các kích thích bên ngoài như ứng suất, nhiệt độ, điện trường, từ trường….
Hình 2. Một số sản phẩm từ vật liệu cơ khí