Vật liệu cơ khí là gì? Tìm hiểu tính chất và phân loại

Trong quá trình sản xuất và vận hành thiết bị máy móc thì vật liệu cơ khí có vai trò đặc biệt quan trọng. Tuy nhiên cần nắm rõ loại vật liệu này cũng như các nhóm và tính chất để có sự lựa chọn phù hợp nhất.  Dưới đây là những thông tin về vật dụng cơ khí mà Tuấn Hưng Phát chia sẻ đến bạn đọc.

Vật liệu cơ khí là gì?

Vật liệu cơ khí có thể hiểu đơn giản chính là chất hoặc hợp chất được con người sử dụng trong quy trình sản xuất vật liệu. Từ đó, tạo ra các sản phẩm, máy móc dùng trong cuộc sống như thiết bị điện lạnh, máy móc, dụng cụ kỹ thuật, công trình, nhà cửa.

Việc nghiên cứu, tìm kiếm và sử dụng loại vật liệu này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng. Nó giúp ngành cơ khí phát triển nhanh chóng, đồng thời đáp ứng các nhu cầu sử dụng của con người.

Vật liệu cơ khí gồm những nhóm nào?

Nhắc đến vật liệu cơ khí là hàng loạt các công cụ, thiết bị mà con người sử dụng trong sản xuất cơ khí, từ đó tạo nên các sản phẩm được ứng dụng trong cuộc sống. Vật dụng cơ khí được chia thành các nhóm phổ biến sau:

  • Vật liệu kim loại: Đặc tính của loại vật liệu này là dẫn điện tốt, có ánh kim, có độ dẻo tốt, có thể biến dạng chúng theo ý muốn ngay cả trong điều kiện nhiệt độ thường. Tuy nhiên, vật liệu kim loại rất kém bền vững hóa học, điển hình như thép, gang, đồng, nhôm.
  • Vật liệu vô cơ – ceramic: Loại vật liệu này có tính dẫn điện kém, không biến dạng và rất giòn, nóng chảy ở nhiệt độ cao. Bạn hoàn toàn có thể tìm thấy một số loại vật liệu vô cơ – ceramic trong đời sống như gốm, sứ, thủy tinh, gạch thường, gạch chịu lửa.
  • Vật liệu hữu cơ – polyme: Tương tự như vật liệu ceramic, vật liệu polyme có tính dẫn điện kém. Tuy nhiên chúng có khả năng biến dạng dẻo ở nhiệt độ cao. Hai nguyên tố thành phần chính có trong vật liệu hữu cơ là cacbon và hydro. Vật liệu hữu cơ – polyme được tìm thấy chủ yếu ở các loại gỗ, cao su, vật liệu hữu cơ nhân tạo như polyetylen (PE), polyvinyl clorua (PVC).
  • Vật liệu kết hợp – compozit: Loại vật liệu này là sự kết hợp giữa hai hoặc nhiều loại vật liệu khác nhau. Cụ thể như: Vật liệu kim loại và polymer, bê tông cốt thép, vật liệu polymer và ceramic.
Vật liệu cơ khí
Vật liệu cơ khí

Nêu các tính chất trong vật liệu cơ khí

Để tạo ra các sản phẩm cơ khí có chất lượng tốt với độ chính xác cao thì vật liệu gia công cần được lựa chọn cẩn thận, kỹ càng. Chính vì vậy, việc nắm rõ các tính chất cơ bản của vật liệu cơ khí là rất quan trọng. Dưới đây là tính chất tiêu biểu của vật dụng cơ khí:

  • Tính chất cơ học: Bao gồm độ cứng – tính dẻo – tính bền. Các tính chất về mặt cơ học này biểu thị khả năng chịu tác động của môi trường bên ngoài. Ví dụ, thép có các tính chất cơ học như độ cứng cao, khả năng chịu lực tác động tốt, chịu uốn cong tốt (tính dẻo), độ dẻo cao.
  • Tính chất vật lý: Bao gồm tính vật liệu dẫn điện – tính dẫn nhiệt – nhiệt độ nóng chảy – khối lượng riêng của inox. Tính chất này biểu thị cho các đặc tính về mặt vật lý trong điều kiện bình thường. Ví dụ: Vật liệu sắt có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, nóng chảy ở nhiệt độ 1538 độ C, khối lượng riêng là 7,874 g/cm³.
  • Tính chất hóa học biểu thị khả năng chịu ăn mòn hóa học từ môi trường như: Chịu axit, muối. Ví dụ: Van bướm chế tạo từ inox có khả năng chịu ăn mòn axit tốt, chịu oxy hóa từ môi trường tốt, chịu ăn mòn từ muối kém. Do đó có thể ứng dụng van bướm inox cho môi trường hóa chất, axit nồng độ thấp hoặc lắp đặt ngoài trời.
  • Tính chất công nghệ: Đây là tính chất biểu thị khả năng gia công, chế tác vật liệu như tính đúc, tính rèn, tính hàn và khả năng gia công cắt gọt. Ví dụ, vàng là vật liệu kim loại quý hiếm và giá trị cao. Ngoài ra, vàng còn có tính chất công nghệ cao khi ứng dụng trong các bo mạch điện tử với khả năng cán mỏng, kéo dài.

Top 5 vật liệu cơ khí được sử dụng thông dụng hiện nay

Vật liệu gang

Là một hợp kim của tập hợp các nguyên tố như sắt, cacbon, Si, Mn, P, S, Cr, Ni, Mo, Mg, Cu…. Trong đó, hàm lượng cacbon thường lớn hơn 2,14%. Ưu điểm nổi bật của gang là có độ chảy loãng cao, tính đúc tốt và độ co ngót ít, có lực nén mạnh, khả năng chịu tải trọng tĩnh và chịu mài mòn rất ổn định. Tuy nhiên một hạn chế của gang là rất giòn nên dễ gãy, khả năng chịu va đập kém.

Gang được phân thành 2 loại chính là gang trắng và gang graphit. Mỗi loại có những thành phần và tính chất khác nhau. Thông thường, gang được sử dụng để gia công cơ khí cho thân máy, vỏ máy, bánh răng, bánh đai, ổ trượt, trục cán.

Vật liệu inox

Còn được gọi là thép không gỉ. Đây là dạng hợp kim của sắt, có chứa một hàm lượng lớn Crom, ít nhất là 10,5%. Đặc tính của inox ít biến màu, chống ăn mòn, độ bền bỉ lớn, không gỉ sét và có thể chịu nhiệt độ khoảng 12000 độ C. Qua đó hỗ trợ công đoạn gia công dễ dàng và thuận lợi hơn.

Với tính tiện dụng, độ bền cao nên có thể bắt gặp inox ở rất nhiều công trình kiến trúc nội thất từ đơn giản đến phức tạp.

Inox
Inox

Vật liệu thép

Hợp kim của sắt, cacbon cùng một số nguyên tố khác. Hiện nay có 2 loại thép phổ biến nhất là thép cacbon với các nguyên tố sắt, cacbon, Mn, Si, P và thép hợp kim bao gồm sắt, cacbon, W, Mo, Cu, Ta, B, N. Mỗi loại có những ưu nhược điểm riêng và được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như cơ khí, xây dựng, tàu thuyền.

Vật liệu nhôm

Các sản phẩm được gia công từ vật liệu nhôm rất được ưa chuộng. Với độ bền lớn, chống ăn mòn cao, trọng lượng nhẹ hơn sắt, tính dẫn nhiệt và dẫn điện tốt, nhiệt độ nóng chảy thấp. Do đó, nhôm được ứng dụng rộng rãi trong các ngành cơ khí chế tạo như vỏ vệ tinh nhân tạo, khí cầu, gia công các chi tiết máy. Trong lĩnh vực xây dựng, nhôm được sử dụng để chế tác các sản phẩm trang trí mỹ thuật do có độ sáng bóng và sạch sẽ.

Vật liệu sắt

Kim loại được khai thác từ các mỏ quặng sắt. Sau khi trải qua quá trình nung nấu, khử bỏ các tạp chất sẽ thu được loại sắt ở dạng tự do. Thông thường, sắt được sử dụng trong sản xuất gang và thép.

Theo số liệu thống kê, sắt là kim loại chiếm khoảng 95% tổng khối lượng kim loại sản xuất trên thế giới. Ưu điểm nổi bật của sắt là khả năng chịu lực lớn, độ dẻo và độ cứng cao, giá thành khá thấp. Sắt được ứng dụng khá nhiều trong sản xuất dụng cụ, ô tô, làm khung cho công trình xây dựng.

Sắt
Sắt

Tầm quan trọng của vật liệu cơ khí ngành công nghiệp

Không thể phủ nhận vật liệu cơ khí có vai trò đặc biệt quan trọng trong ngành công nghiệp. Vật liệu này là nguyên liệu để sản xuất ra máy móc, các trang thiết bị cho ngành công nghiệp, phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Cụ thể:

  • Các máy móc, thiết bị phục vụ các ngành công nghiệp quan trọng như khai thác dầu khí và lọc dầu, giấy, phân bón, khai thác mỏ, năng lượng (thủy điện, nhiệt điện, sản xuất và truyền tải điện, máy và trạm biến áp), dệt may, giày dép, nhựa và cao su.
  • Các máy móc, thiết bị, dụng cụ, phụ tùng phục vụ khai thác và chế biến sản phẩm nông nghiệp như nông sản, thực phẩm, đồ gỗ.
  • Các hệ thống sản xuất tích hợp nhờ máy tính, internet và thiết bị di động.
  • Các máy móc, thiết bị, hệ thống kỹ thuật phục vụ khoa học đời sống như y tế, chăm sóc sức khỏe, thiết bị y sinh (chẩn đoán, điều trị và hỗ trợ con người), sản phẩm nhân tạo thay thế một số bộ phận của con người, thiết bị dược và Pharma.
Vai trò của vật liệu cơ khí
Vai trò của vật liệu cơ khí

Trên đây là tất tần tật các thông tin chi tiết về vật liệu cơ khí. Hy vọng rằng bài viết trên sẽ mang đến cho bạn cái nhìn tổng quát về loại vật liệu này. Nếu có thắc mắc cần giải đáp, hãy để lại bình luận phía dưới, Tuấn Hưng Phát sẽ hỗ trợ trong thời gian sớm nhất.

Tuấn Hưng Phát nhập khẩu chính hãng các dòng sản phẩm van công nghiệp, bao gồm: bẫy hơi, van giảm áp, van một chiều, van bi điều khiển khí nén. Ngoài ra, có nhiều thiết bị đo cao cấp như: đồng hồ đo áp suất, đo lưu lượng.

5/5 - (1 bình chọn)

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.