Nhựa nhiệt rắn (Thermosets)

Composite nền kim loại

Nhựa nhiệt dẻo (Thermoplastics)

Elastomers

Trung tâm kết nối ba nhóm

Bên ngoài ba nhóm

Chỉ nối với kim loại

Chỉ nối với gốm sứ

Bugì gốm (ceramic spark plug)

Khung thép (steel frame)

Vành nhôm (aluminum wheels)

Cửa kính (glass windows)

Nanomaterials

Carbides

Oxides

Epoxies

Giảm khối lượng và tạo hình dễ

Tăng dẫn điện vượt trội

Chịu nhiệt như gốm sứ

Chống mòn như carbide

Epoxies, Phenolics, Polyimides

Acrylics, ABS, Nylons

Graphite, Diamond, Glasses

Rubbers, Silicones, Polyurethanes

Đặc trưng cơ học thể hiện khả năng chịu tải

Tính chất hóa học quyết định phản ứng ăn mòn

Hình dạng hình học quyết định phân bố ứng suất

Quy trình gia công quyết định cấu trúc bề mặt

Khả năng chống oxi hóa trong môi trường ẩm

Khả năng biến dạng dẻo lớn trước nứt

Khả năng dẫn điện ở nhiệt độ phòng

Khả năng chịu ngoại lực mà không phá hủy

σk = P/F0 với đơn vị N/mm²

σk = E·ε với đơn vị Pa·s

σk = τ·r/J với đơn vị N·m

σk = k·√a với đơn vị MPa·m¹ᐟ²

Độ giãn dài tổng khi đứt mẫu

Lực kéo cực đại đặt lên mẫu

Tiết diện ban đầu của phần đo

Chiều dài đo ban đầu của mẫu

N·m hoặc kN·m hoặc MN·m

mm/s hoặc m/s hoặc km/h

J/kg·K hoặc kJ/kg·K

N/mm² hoặc kN/m² hoặc MN/m²

Độ rỗng, độ nhám, độ bóng

Ăn mòn, oxy hóa, thấm nitơ

Nhiệt, điện, từ, quang

Kéo, nén, uốn, xoắn

Vùng đàn hồi trước giới hạn chảy

Vùng biến dạng dẻo sau giới hạn chảy

Vùng sau đứt của mẫu thử

Vùng co thắt cổ trước đứt

Độ giãn dài đều trước cổ thắt

Chiều dài đo ban đầu của mẫu

Độ giãn dài tại đứt của mẫu

Biến dạng đàn hồi tức thời

Độ dốc ban đầu bằng tan⁻¹E như chú thích

Độ dốc ban đầu phụ thuộc vào F0

Độ dốc ban đầu tỷ lệ nghịch với E

Độ dốc ban đầu không liên quan đến E

Đường kính D chia cho lực tác dụng P

Diện tích F chia cho lực tác dụng P

Lực P chia cho đường kính viên bi D

Lực P chia cho diện tích vết lõm F

Đường kính viên bi thử nghiệm

Đường kính vết lõm trên bề mặt

Bề dày mẫu vật thí nghiệm

Chiều sâu vết lõm trung bình

k bằng 2,25 cho đồng và hợp kim đồng

k bằng 30 cho đồng và hợp kim đồng

k bằng 10 cho đồng và hợp kim đồng

k bằng 60 cho đồng và hợp kim đồng

Chọn D bất kỳ vì không ảnh hưởng

Chọn D nhỏ hơn để tránh xuyên thủng

Chọn D lớn hơn để tăng độ chính xác

Chọn D trung bình để dễ đo đạc

Bi thép, 100 kG

Mũi kim cương, 150 kG

Bi thép, 150 kG

Mũi kim cương, 60 kG

Mũi kim cương 90° và tải chính 150 kG

Bi thép 1,000 mm và tải chính 60 kG

Mũi kim cương 120° và tải chính 60 kG

Bi thép 1,587 mm và tải chính 100 kG

Do giảm yêu cầu tải trọng sơ bộ

Do cho vết lõm lớn dễ quan sát

Do độ mòn thấp và biến dạng nhỏ

Do dễ chế tạo và giá thành thấp

60 kG để bù ma sát đầu ấn

5 kG để hiệu chuẩn hệ thống

10 kG để tạo tiếp xúc ổn định

20 kG để tăng tốc độ thử

HB và HR đều dùng đường kính vết lõm trực tiếp

HB và HR đều dùng độ sâu vết lõm trực tiếp

HB dùng độ sâu vết lõm, HR dùng diện tích vết lõm

HB dùng diện tích vết lõm, HR dùng độ sâu vết lõm

k bằng 30 theo khuyến nghị

k bằng 60 theo khuyến nghị

k bằng 10 theo khuyến nghị

k bằng 2,25 theo khuyến nghị

Dùng bi thép thay vì kim cương

Không dùng tải sơ bộ trước khi ấn

Tải chính nhỏ hơn khoảng 60 kG

Góc mũi côn lớn hơn 150 độ

Vật liệu tương đối mềm, biến dạng lớn

Vật liệu có ma sát bề mặt cao

Vật liệu giòn, nứt gãy tức thì

Vật liệu rất cứng, đàn hồi chiếm ưu thế

Bi thép đường kính 10 mm, 90°

Kim cương hình chóp tam giác, 140°

Kim cương hình nón, 120°

Kim cương hình chóp tứ giác, 136°

HV = 2P / (πDL)

HV = $$14.2P / L^2$$

HV = 100 − 500t

$$HV = 1.854P / L^2$$

7.11 so với 4.00

4.00 so với 7.11

2.00 so với 1.00

10.00 so với 1.00

25 g đến 5 kg

1 kg đến 120 kg

60 kg đến 150 kg

5 kg đến 3000 kg

Kim cương hình nón

Bi thép 1.6 mm

Bi thép 3.2 mm

Kim cương hình chóp

HRA/HRC/HRD = 100 − 500t

HRA/HRC/HRD = 130 − 500t

$$HRA/HRC/HRD = 1.854P/L^2$$

HRA/HRC/HRD = 14.2P/L^2

(d) Rough surface

(a) Ideal indentation

(b) Cracks xuất hiện

(c) Distorted indentation

Đo được cả vật liệu rất mềm và rất cứng

Chỉ phù hợp vật liệu mềm và phủ mỏng

Chỉ phù hợp vật liệu rất cứng giòn

Chỉ dùng cho bi thép đường kính lớn

Hiệu số giữa l1 nhân hệ số Poisson

Tỷ lệ phần trăm giữa l1−l0 và l0

Tỷ lệ giữa ứng suất và biến dạng

Tích số giữa l1 và l0 chia thể tích

Diện tích mặt cắt ban đầu của mẫu

Chiều dài ban đầu của mẫu

Chiều dài sau khi kéo của mẫu

Đường kính sau khi kéo của mẫu

Khả năng dẫn điện ở nhiệt độ thấp

Khả năng chịu kéo ở tốc độ chậm

Khả năng chịu tải va đập không phá hủy

Khả năng chống mài mòn trong ma sát

Pa·s hoặc N·m

kg/m3 hoặc g/cm3

J/mm2 hoặc kJ/m2

W/m·K hoặc S/m

Thử Izod với mẫu kẹp đứng

Thử Charpy với mẫu đặt ngang

Thử Brinell với bi thép

Thử Rockwell với mũi kim cương

λ = Q·L/(AΔT) với đơn vị W/m·K

α = ΔL/(L0ΔT) với đơn vị 1/K

σ = F/A với đơn vị MPa

γ = P/V với đơn vị g/cm3

Nhiệt độ bắt đầu giòn nguội cao

Nhiệt độ xuất hiện tự bốc cháy

Nhiệt độ bắt đầu từ hóa bề mặt

Nhiệt độ kim loại chuyển từ rắn sang lỏng

Khả năng tăng kích thước theo nhiệt độ

Khả năng biến dạng dẻo tức thời

Khả năng truyền dòng điện hiệu quả

Khả năng chống ăn mòn hóa học

Tính dẫn nhiệt của vật liệu

Tính thấm tôi của vật liệu

Tính chống nứt nguội vật liệu

Tính thấm carbon bề mặt

Ưu tiên vật liệu có hệ số Poisson lớn nhất

Ưu tiên vật liệu có độ dẫn điện cao nhất

Ưu tiên vật liệu có ak cao để giảm phá hủy

Ưu tiên vật liệu có khối lượng riêng nhỏ nhất

Cả hai dùng con lắc, khác cách gá mẫu

Chỉ Izod dùng con lắc, Charpy dùng búa tay

Charpy đo ứng suất, Izod đo biến dạng

Cả hai dùng mẫu không có rãnh khía

Neutron trong hạt nhân nguyên tử

Electron ở lớp vỏ ngoài cùng

Tổng số hạt trong hạt nhân

Proton trong hạt nhân nguyên tử

Ion dương hút ion âm theo mạng tinh thể

Cặp electron chia sẻ định hướng giữa hai nguyên tử

Mạng ion dương trong đám mây electron tự do

Liên kết do lực Van der Waals giữa nguyên tử trung hòa

Electron hóa trị bị hạt nhân giữ chặt trong quỹ đạo

Electron hóa trị bị định vị giữa các cặp nguyên tử

Electron hóa trị chuyển động tự do quanh cation kim loại

Electron hóa trị chỉ tồn tại ở trạng thái đơn lẻ

Tạo bởi chia sẻ electron không định hướng

Tạo bởi chuyển electron hoàn toàn giữa các nguyên tử

Tạo bởi đám mây electron chung cho toàn mạng

Tạo bởi tương tác từ trường giữa hạt nhân

Do cặp electron định hướng giữa nguyên tử lân cận

Do có nhiều ion âm tự do trong mạng tinh thể

Do electron hóa trị delocalized có thể di chuyển

Do hạt nhân có thể dịch chuyển mang điện

Mềm yếu do không có tương tác giữa ion

Dẻo tốt nhờ sự trượt của mặt tinh thể

Giòn cao do định hướng liên kết mạnh

Cứng tuyệt đối do không có khuyết tật

Tăng điện trở do tán xạ electron hóa trị

Giảm điện trở vì electron tự do nhiều hơn

Không ảnh hưởng vì electron hoàn toàn độc lập

Làm kim loại trở thành chất cách điện tuyệt đối

Tách lớp dễ để giảm ứng suất nhiệt

Không có biên hạt giảm creep ở nhiệt độ cao

Độ rỗng nhiều giúp tản nhiệt nhanh hơn

Nhiều biên hạt tăng cản trở khuếch tán creep

Theo trật tự định kỳ trong không gian

Ngẫu nhiên không lặp lại theo thời gian

Theo chu kỳ thời gian thay đổi liên tục

Theo cụm rời rạc không tuần hoàn

Khoảng cách giữa hai mặt tinh thể liên tiếp

Số nguyên tử trong một hạt tinh thể lớn

Phần tử nhỏ nhất đặc trưng cho kiểu mạng

Hạt nhỏ nhất của mẫu vật kim loại

Hình lục giác có hai chấm

Hình vuông có dấu X bên trong

Hình vuông có chấm ở giữa

Hình tròn có chấm rỗng

Zn ở dạng tinh khiết

Feγ ở nhiệt độ cao

Feα ở nhiệt độ thấp

Na ở trạng thái rắn

Magie nóng chảy

Sắt pha austenit

Kẽm tinh thể

Sắt pha ferrit

Proton và neutron ghép thành cụm trung hòa

Trao đổi electron hình thành ion Na+ và F−

Cặp electron chia sẻ giữa hai nguyên tử

Ion dương và đám mây electron tự do

Hút tĩnh điện giữa hạt nhân trung hòa

Chồng lớp orbital d tạo liên kết

Chuyển electron tạo cation và anion

Chia sẻ cặp electron hóa trị

Proton trong hạt nhân

Ion kim loại tự do

Electron trong lớp ngoài

Neutron trong lớp vỏ

Nhiều ranh giới hạt giao nhau

Không có ranh giới hạt nội tại

Ranh giới hạt rất dày đặc

Ranh giới hạt có hình zích zắc

Ô cơ bản phụ thuộc nhiệt độ theo giờ

Ô cơ bản rất nhỏ cỡ khoảng cách nguyên tử

Ô cơ bản lớn ngang hạt polycrystal

Ô cơ bản có kích thước vĩ mô milimet

Austenit (Feγ) mạng FCC

Cementit (Fe3C) mạng BCT

Ferit delta (Feδ) mạng HCP

Ferrit (Feα) mạng BCC

1392–1539 °C

< 768 °C

> 1539 °C

911–1392 °C

2,8 Å

3,6 Å

2,9 Å

4,2 Å

Tạo mầm dị thể hoặc đồng thể

Hình thành ranh giới hạt rộng

Kết thúc khuếch tán hoàn toàn

Chuyển biến martensit không khuếch tán

Có nhiều hạt định hướng khác nhau

Chỉ hình thành ở kim loại hợp kim

Không có ranh giới hạt bên trong

Luôn có tính đẳng hướng cơ học

Feδ với mạng BCC

Feδ với mạng FCC

Feγ với mạng FCC

Feα với mạng HCP

Tỏa nhiệt kết tinh xảy ra

Nhiệt dung riêng đạt cực đại

Pha rắn hoà tan tăng lên

Độ quá nguội giảm về âm

Mật độ xếp chặt thấp hơn

Phụ thuộc hướng kéo nén

Mật độ xếp chặt cao hơn

Như nhau trong mọi mặt

Biến mất vì không kết tinh

Không đổi vì cân bằng pha

Hạt lớn hơn do tăng khuếch tán

Hạt nhỏ hơn do nhiều mầm

<700 °C → 700–1000 °C → 1000–1539 °C → >1539 °C

<911 °C → 911–1200 °C → 1200–1392 °C → >1392 °C

<768 °C → 768–911 °C → 911–1200 °C → >1200 °C

<911 °C → 911–1392 °C → 1392–1539 °C → >1539 °C

Là mặt phẳng đồng cấu giúp định hướng chung

Là ranh giới giữa các hạt, dễ tập trung tạp chất

Là vùng có độ cứng cao nhất do khuếch tán mạnh

Là nơi mầm kết tinh luôn phát sinh đầu tiên

Hạt nhỏ, độ bền giảm, độ cứng giảm

Hạt lớn, độ bền tăng, độ cứng giảm

Hạt lớn, độ bền giảm, độ cứng tăng

Hạt nhỏ, độ bền tăng, độ cứng tăng

Không tạo hạt mới, chỉ giãn mạng

Hạt lớn, kim loại kém bền

Hạt nhỏ, kim loại rất bền

Hạt trung bình, độ dẻo giảm mạnh

Chỉ tăng kích thước hạt mà không đổi cơ tính

Tăng ứng suất dư thông qua tôi nhanh vật liệu

Hòa tan hoàn toàn khuyết tật vào dung dịch rắn

Xuất hiện hạt mới ổn định mạng, độ dẻo phục hồi

Lớn hơn 0,8 lần nhiệt độ nóng chảy

Khoảng 0,4 lần nhiệt độ nóng chảy

Nhỏ hơn 0,1 lần nhiệt độ nóng chảy

Bằng đúng nhiệt độ nóng chảy tuyệt đối

Độ cứng giảm dần, ứng suất dư giảm

Độ cứng tăng mạnh, độ dẻo giảm

Độ bền và độ dẻo đều giảm

Không thay đổi đáng kể các cơ tính

Số hạt tăng vô hạn, ứng suất dư tăng

Biên hạt biến mất, cấu trúc vô định hình hình thành

Kích thước hạt tăng, độ cứng có thể giảm

Kích thước hạt giảm, độ bền tăng mạnh

Mật độ mầm quá cao tạo hạt siêu mịn

Nhiệt độ gia công thấp hơn nhiệt độ phòng

Biên hạt sạch, không có tạp chất

Kích thước hạt quá lớn sau phát triển hạt

Sự kết hợp của hai hay nhiều nguyên tố

Sự pha trộn cơ học của các hạt rời rạc

Sự liên kết phân tử của phi kim tinh khiết

Sự kết hợp của một nguyên tố duy nhất

Tập hợp các hợp kim với nhiều hệ khác nhau

Tập hợp các kim loại tinh khiết không pha tạp

Tập hợp các dung dịch lỏng của cacbon

Tập hợp các hợp kim có các tỷ lệ Fe và C khác nhau

Một nguyên tố hóa học riêng lẻ trong mẫu

Tập hợp nguyên tử với cấu trúc bất kỳ không ranh giới

Thành phần đồng nhất ở cùng trạng thái, có bề mặt phân chia

Hỗn hợp không đồng nhất giữa các vùng nhỏ

Hơi nước bão hòa trong bình kín

Nước muối đồng nhất đã hòa tan

Nước đá đang tan gồm phần lỏng và rắn

Nước lỏng ở 25°C trong cốc kín

Một khuyết tật mạng tinh thể tạm thời

Một thành phần cấu thành, là nguyên tố hoặc hợp chất hóa học

Một tạp chất không ảnh hưởng đến vi cấu trúc

Một pha có thể chuyển đổi qua lại tùy điều kiện

Một khối không đồng nhất gồm nhiều pha rắn

Một khối đồng nhất, nguyên tố này hòa tan vào nguyên tố khác ở trạng thái đặc

Một hỗn hợp cơ học giữa các hạt rắn không hòa tan

Một hợp chất hóa học có tỉ lệ thành phần cố định

Các nguyên tử không tương tác chỉ ghép cơ học

Nguyên tử hòa tan nằm vào khoảng trống mạng tinh thể dung môi

Nguyên tử hòa tan kết hợp tạo tỉ lệ hóa học cố định

Nguyên tử hòa tan thay thế vị trí nguyên tử dung môi

Nguyên tử C chen vào mạng tinh thể Fe

Nguyên tử Fe thay thế nguyên tử C trong mạng

Nguyên tử C tạo hợp chất Fe₃C với tỉ lệ cố định

Hạt grafit trộn cơ học trong nền Fe

Nguyên tử hòa tan điền vào lỗ trống giữa các nút mạng

Nguyên tử hòa tan thay thế nguyên tử dung môi ở các vị trí mạng

Nguyên tử không hòa tan tạo biên hạt rời rạc

Nguyên tử kết hợp với nhau theo tỉ lệ cố định

Chỉ tồn tại ở trạng thái lỏng đồng nhất

Không có trật tự tinh thể xác định cụ thể

Có tỉ lệ thành phần hóa học cố định rõ ràng

Có biên độ thành phần rộng thay đổi tùy ý

Các nguyên tử phản ứng tạo hợp chất hóa học

Các nguyên tử không hòa tan, liên kết chủ yếu cơ học

Các nguyên tử thay thế nhau ở mọi vị trí mạng

Các nguyên tử hòa tan hoàn toàn tạo một pha

Độ bền tăng liên tục còn độ dẻo giảm dần

Ứng suất dư tăng còn kích thước hạt giảm mãi

Không thay đổi cơ tính dù có tái kết tinh

Độ cứng giảm rồi ổn định, độ dẻo tăng đáng kể