Vật liệu cơ khí chia làm mấy loại là câu hỏi đầu tiên mà bất kỳ ai bước vào ngành công nghiệp này đều muốn giải đáp. Trong bài viết này, ATC Machinery sẽ vén màn bí mật về 4 loại vật liệu cơ khí cốt lõi, đồng thời giải thích chi tiết tính chất và ứng dụng của từng loại.

Vật Liệu Cơ Khí Là Gì?

Vật liệu cơ khí là những nguyên liệu được sử dụng trong ngành gia công cơ khí để chế tạo ra các sản phẩm phục vụ cho đời sống con người như: máy móc, thiết bị, công trình,… Vật liệu gia công cơ khí đóng vai trò vô cùng quan trọng trong sự phát triển của ngành công nghiệp và nền kinh tế.

Tính Chất Của Các Loại Vật Liệu Cơ Khí

Để biết được vật liệu cơ khí chia làm mấy loại cần căn cứ vào các tính chất của vật liệu. Các tính chất đặc trưng của vật liệu cơ khí bao gồm:

Tính chất cơ học

Tính chất cơ học của vật liệu cơ khí là khả năng chịu tác động của các yếu tố môi trường như độ cứng, tính dẻo và tính bền

Tính chất vật lý

Tính chất vật lý của vật liệu cơ khí là những tính chất thể hiện về mặt vật lý, có thể quan sát và đo lường được trong điều kiện thường như khối lượng riêng, tính dẫn điện, dẫn nhiệt, nhiệt độ nóng chảy,…

Tính chất hóa học

Tính chất hóa học của vật liệu cơ khí là những tính chất thể hiện qua khả năng biến đổi thành chất khác của các loại vật liệu cơ khí như tính axit, tính muối, tính ăn mòn.

Tính chất công nghiệp

Tính chất công nghiệp của các loại vật liệu cơ khí là những đặc điểm liên quan đến khả năng gia công, chế tạo và sử dụng trong các ngành công nghiệp như tính rèn, tính đúc, tính hàn, khả năng gia công cắt gọt. Tính chất công nghiệp cũng đóng một phần quan trọng trong việc trả lời câu hỏi ” Vật liệu cơ khí chia làm mấy loại?”

Tầm Quan Trọng Của Các Loại Vật Liệu Cơ Khí

Trước khi đi vào tìm hiểu sâu về vật liệu cơ khí chia làm mấy loại, chúng ta hãy cùng khám phá tầm quan trọng của các loại vật liệu cơ khí trong đời sống và kinh tế.

Vật liệu cơ khí đóng vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống xã hội. Chúng ta có thể dễ dàng nhận thấy sự hiện diện của các loại vật liệu cơ khí trong mọi lĩnh vực của đời sống, từ những vật dụng đơn giản nhất như dao, kéo, nĩa cho đến những công trình phức tạp như máy móc, nhà cửa, cầu cống,..

Dưới đây là một số tầm quan trọng của các loại vật liệu cơ khí:

Nền tảng cho ngành công nghiệp

Vật liệu cơ khí là nguyên liệu đầu vào cho hầu hết các ngành công nghiệp, từ sản xuất máy móc, thiết bị, dụng cụ cho đến xây dựng, giao thông vận tải, y tế,…

Được ứng dụng đa dạng trong đời sống

Có rất nhiều loại vật liệu cơ khí khác nhau với những tính chất và ứng dụng riêng biệt. Ví dụ:

Kim loại: Dễ gia công, độ bền cao, được sử dụng để chế tạo máy móc, thiết bị,…
Nhựa: Nhẹ, dẻo, giá thành rẻ, được sử dụng để sản xuất vỏ xe, đồ gia dụng,…
Gốm sứ: Chịu nhiệt tốt, cách điện tốt, được sử dụng để sản xuất nồi sứ, gạch lát nền,…
Compozit: Độ bền cao, nhẹ, chịu được môi trường khắc nghiệt, được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ, ô tô,…

Ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

Việc lựa chọn vật liệu cơ khí phù hợp là rất quan trọng, nó ảnh hưởng đến chất lượng, độ bền, giá thành và hiệu quả sử dụng của sản phẩm.

Góp phần thúc đẩy khoa học kỹ thuật

Ngành công nghiệp vật liệu cơ khí luôn không ngừng phát triển, các loại vật liệu cơ khí không ngừng được nghiên cứu và sáng để tạo ra những loại vật liệu mới với những tính năng ưu việt hơn. Điều này góp phần thúc đẩy sự phát triển của khoa học kỹ thuật và tạo ra những sản phẩm mới, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người.

Bảo vệ môi trường

Việc sử dụng vật liệu cơ khí một cách hiệu quả và hợp lý góp phần bảo vệ môi trường, giảm thiểu rác thải và ô nhiễm.

Vật Liệu Cơ Khí Chia Làm Mấy Loại?

Xem thêm: 12 Bước Trong Quy Trình Gia Công Cơ Khí Chính Xác Kỹ Thuật Viên Cần Lưu Ý

Vật liệu cơ khí chia làm mấy loại? Dựa vào cấu tạo và tính chất của các loại vật liệu, chia vật liệu cơ khí thành 4 loại chính sau đây:

Vật liệu kim loại

Vật liệu kim loại là nhóm vật liệu quan trọng nhất trong gia công cơ khí. Loại vật liệu cơ khí này có các đặc điểm như cứng, bề mặt có ánh kim, nhiệt độ nóng chảy cao, dẫn điện tốt, có thể gia công dát mỏng, kéo sợi. Ví dụ: Sắt, thép, inox, nhôm, đồng và hợp kim của kim loại.

Kim loại phù hợp để gia công kéo dài, dát mỏng, gập uốn,…. Tuy nhiên, kim loại lại là vật liệu kém bền với hóa chất. Trên thực tế, vật liệu kim loại được chia thành kim loại đen và kim loại màu.

Vật liệu vô cơ

Vật liệu vô cơ là loại vật liệu có các đặc điểm như tính dẫn điện kém, khó bị biến dạng, độ giòn lớn và bền bỉ với nhiều loại hóa chất. Vật liệu vô cơ sẽ nóng chảy khi gặp nhiệt độ cao. Ví dụ: Gốm, sứ, thủy tinh, gạch thường và gạch chịu lửa.

Vật liệu hữu cơ (Polime)

Vật liệu hữu cơ là loại vật liệu có các tính chất như dẫn điện kém, bị biến dạng dẻo ở nhiệt độ cao và mức chịu nhiệt nóng chảy thấp. Nguyên tố cấu thành nên vật liệu hữu cơ thường là Hydro và cacbon.

Ví dụ: PE, PVC, gỗ, cao su và một số những vật liệu nhân tạo khác.

Vật liệu tổng hợp (Composite)

Vật liệu tổng hợp là loại vật liệu hay hợp chất được tạo từ hai hay nhiều loại vật liệu kết hợp thành. Loại vật liệu này có các tính chất vượt trội hơn những loại vật liệu ban đầu tạo nên chúng.

Vật liệu tổng hợp có độ cứng và độ bền cao, có thể uốn kéo và kháng hóa chất tốt, dễ dàng gia công. Vì thế vật liệu tổng hợp ngoài sử dụng trong cơ khí, chúng còn được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

Xem thêm: 5 Nguyên Tắc Ký Hiệu Vật liệu Kim Loại Trong Gia Công Cơ Khí

Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Việc Lựa Chọn Vật Liệu Cơ Khí Là Gì?

Việc lựa chọn loại vật liệu cơ khí phù hợp để gia công là một bước quan trọng trong quá trình thiết kế và sản xuất sản phẩm. Quyết định này có thể ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, độ bền, tính thẩm mỹ và chi phí của sản phẩm cuối cùng. Dưới đây là các yếu tố chính cần xem xét khi lựa chọn vật liệu cơ khí, dựa trên thông tin cập nhật mới nhất:

Tính chất cơ học

Độ bền: Khả năng chịu lực kéo, nén, uốn, xoắn mà không bị phá hủy.
Độ cứng: Khả năng chống lại biến dạng dẻo dưới tác dụng của lực.
Độ dẻo: Khả năng biến dạng dẻo mà không bị phá hủy.
Độ dai va đập: Khả năng hấp thụ năng lượng va đập mà không bị phá hủy.
Độ mỏi: Khả năng chịu được tải trọng lặp đi lặp lại trong thời gian dài.

Tính chất vật lý

Tỷ trọng các yếu tố thành phần: Khối lượng trên một đơn vị thể tích, ảnh hưởng đến trọng lượng của sản phẩm.
Độ dẫn nhiệt: Khả năng truyền nhiệt, quan trọng trong các ứng dụng liên quan đến nhiệt độ.
Độ dẫn điện: Khả năng dẫn điện, quan trọng trong các ứng dụng điện và điện tử.
Nhiệt độ nóng chảy: Nhiệt độ mà tại đó vật liệu chuyển từ trạng thái rắn sang lỏng.
Hệ số giãn nở nhiệt: Mức độ thay đổi kích thước của vật liệu khi nhiệt độ thay đổi.

Tính chất hóa học

Khả năng chống ăn mòn: Khả năng chống lại sự ăn mòn từ môi trường xung quanh.
Khả năng chống oxy hóa: Khả năng chống lại sự oxy hóa ở nhiệt độ cao và môi trường xung quanh.
Tính tương hợp hóa học: Khả năng tương tác với các vật liệu khác mà không gây ra phản ứng hóa học không mong muốn.

Điều kiện làm việc

Nhiệt độ: Phạm vi nhiệt độ mà sản phẩm sẽ hoạt động.
Áp suất: Mức độ áp suất mà sản phẩm sẽ chịu đựng.
Môi trường: Môi trường làm việc của sản phẩm (ẩm ướt, ăn mòn, bụi bẩn,…).
Tải trọng: Loại tải trọng mà sản phẩm sẽ chịu (tĩnh, động, va đập,…).

Khả năng gia công

Khả năng cắt gọt: Dễ hay khó gia công bằng các phương pháp cắt gọt như tiện, phay, bào,…
Khả năng đúc: Dễ hay khó tạo hình bằng phương pháp đúc.
Khả năng hàn: Dễ hay khó hàn với các vật liệu khác.

Yếu tố kinh tế

Giá thành: Chi phí của vật liệu.
Khả năng cung ứng: Sự sẵn có của vật liệu trên thị trường.
Chi phí gia công: Chi phí liên quan đến việc gia công vật liệu thành sản phẩm.

Yếu tố môi trường

Tính bền vững: Khả năng tái chế và tác động đến môi trường của vật liệu.
Độc tính: Mức độ độc hại của vật liệu đối với sức khỏe con người và môi trường.

Yêu cầu thẩm mỹ

Màu sắc: Màu sắc của vật liệu có phù hợp với yêu cầu thiết kế hay không.
Bề mặt: Bề mặt của vật liệu có cần được xử lý đặc biệt (đánh bóng, mạ, sơn,…) hay không.

Ví dụ: Để chế tạo một chi tiết máy hoạt động trong môi trường nhiệt độ cao và chịu tải trọng lớn, ta cần lựa chọn vật liệu có độ bền nhiệt và độ bền cơ học cao như hợp kim thép chịu nhiệt. Nếu chi tiết đó cần có trọng lượng nhẹ, ta có thể xem xét các hợp kim titan.

Như vậy, trong bài viết ATC Machinery đã giải đáp được câu hỏi của bạn vật liệu cơ khí chia làm mấy loại, đặc điểm và ứng dụng của chúng. Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích về các loại vật liệu cơ khí.