Là quá trình khởi thảo, tính toán, thiết kế ra một dạng sản phẩm thể hiện trên bản vẽ  kỹ

thuật, thuyết minh, tính toán, công trình v.v...Đó là quá trình tích luỹ kinh nghiệm, sử dụng những 

thành tựu khoa học kỹ thuật để sáng tạo ra những sản phẩm mới ngày càng hoàn thiện. Bản thiết 

kế là cơ  sở để thực hiện quá trình sản xuất, là cơ  sở pháp lý để kiểm tra, đo lường, thực hiện các 

hợp đồng. v.v... 

1.1.3. QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT: Quá trình sản xuất là quá trình tác động trực tiếp của con người 

thông qua công cụ sản xuất nhằm biến đổi tài nguyên thiên nhiên hoặc bán thành phẩm thành sản 

phẩm cụ thể đáp ứng yêu cầu của xã hội. 

Quá trình sản xuất thường bao gồm nhiều giai  đoạn. Mỗi giai  đoạn tương  ứng với một 

công đoạn, một phân xưỡng hay một bộ phận....làm những nhiệm vụ chuyên môn khác nhau. Quá 

trình sản xuất được chia ra các công đoạn nhỏ, theo một quá trình công nghệ. 

1.1.4. QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ

QTCN là một phần của quá trình sản xuất nhằm trực tiếp làm thay đổi trạng thái của đối 

tượng sản xuất theo một thứ tự chặt chẽ, bằng một công nghệ nhất định. Ví dụ: QTCN nhiệt luyện 

nhằm làm thay đổi tính chất vật lý của vật liệu chi tiết như độ  cứng, độ  bền.v.v...Các thành phần 

của quy trình công nghệ bao gồm:

a/ Nguyên công: là một phần của quá trình công nghệ do một hoặc một nhóm công nhân 

thực hiện liên tục tại một chỗ làm việc để gia công chi tiết (hay một nhóm chi tiết cùng gia công 

một lần). 

b/ Bước: là một phần của nguyên công để trực tiếp làm thay đổi trạng thái hình dáng kỹ

thuật của sản phẩm bằng một hay một tập hợp dụng cụ  với chế độ làm việc không đổi. Khi thay 

đổi dụng cụ, thay đổi bề mặt, thay đổi chế độ...ta đã chuyển sang một bước mới. 

c/ Động tác: là tập hợp các hoạt động, thao tác của công nhân để thực hiện nhiệm vụ  của 

bước hoặc nguyên công. 

1.1.5. DẠNG SẢN XUẤT

 Tuỳ theo quy mô sản xuất, đặc trưng về  tổ chức, trang bị kỹ thuật và quy trình công nghệ

mà có các dạng sản xuất sau: 

a/ Sản xuất đơn chiếc: là dạng sản xuất mà sản phẩm được sản xuất ra với số lượng ít và 

thường ít lặp lại và không theo một quy luật nào. Chủng loại mặt hàng rất đa dạng, số  lượng mỗi 

loại rất ít vì thế phân xưởng, nhà máy thường sử dụng các dụng cụ, thiết bị vạn năng. Đây là dạng 

sản xuất thường dùng trong sửa chữa, thay thế... 

b/ Sản xuất hàng loạt: là dạng sản xuất mà sản phẩm được chế tạo theo lô (loạt) được lặp 

đi lặp lại thường xuyên sau một khoảng thời gian nhất  định với số  lượng trong loạt tương  đối 

nhiều (vài trăm  đến hàng nghìn) như  sản phẩm của máy bơm, động cơ điện.v.v...Tuỳ theo khối 

lượng, kích thước, mức độ phức tạp và số  lượng mà phân ra dạng sản xuất hàng loạt nhỏ, vừa và 

lớn.  Trong sản xuất hàng loạt các dụng cụ, thiết bị sử dụng là các loại chuyên môn hoá có kèm cả

loại vạn năng hẹp. 

c/ Sản xuất hàng khối: hay sản xuất đồng loạt là dạng sản xuất trong đó sản phẩm được 

sản xuất liên tục trong một thời gian dài với số lượng rất lớn. Dạng sản xuất này rất dể cơ khí hoá 

và tự động hoá như xí nghiệp sản xuất đồng hồ, xe máy, ô tô, xe đạp.v.v... 

1.1.6. KHÁI NIỆM VỀ SẢN PHẨM VÀ PHÔI

a/ Sản phẩm: là một danh từ quy ước để chỉ  một vật phẩm được tạo ra ở giai đoạn cuối 

cùng của một quá trình sản xuất, tại một cơ sở sản xuất. Sản phẩm có thể là máy móc hoàn chỉnh 

hay một bộ phận, cụm máy, chi tiết...dùng để lắp ráp hay thay thế. 

b/ Chi tiết máy: là đơn vị nhỏ nhất và hoàn chỉnh về mặt kỹ thuật của máy như bánh răng, 

trục cơ, bi v.v...

c/ Phôi: còn gọi là bán thành phẩm là danh từ kỹ thuật được quy ước để chỉ vật phẩm được 

tạo ra từ một quá trình sản xuất này chuyển sang một quá trình sản xuất khác. Ví dụ: sản phẩm đúc 

có thể là chi tiết đúc (nếu đem dùng ngay) có thể là phôi đúc nếu nó cần gia công thêm (cắt gọt, 

nhiệt luyện, rèn dập...) trước khi dùng. Các phân xưởng chế tạo phôi là đúc, rèn, dập, hàn, gò, cắt 

kim loại v.v.. 

a/ Bộ phận máy: đây là một phần của máy, bao gồm 2 hay nhiều chi tiết máy được liên 

kết với nhau theo những nguyên lý máy nhất định (liên kết động hay liên kết cố định) như hộp tốc 

độ, mayơ xe đạp v.v... 

b/ Cơ  cấu máy: đây là một phần của máy hoặc bộ phận máy có nhiện vụ nhất định trong 

máy. Ví dụ: Đĩa, xích, líp của xe đạp tạo thành cơ cấu chuyển động xích trong xe đạp. 

2.1.2. LÝ TÍNH  

Lý tính là những tính chất của kim loại thể hiện qua các hiện tượng vật lý khi thành phần 

hoá học của kim loại  đó không bị thay  đổi. Nó  được  đặc trưng bởi: khối lượng riêng, nhiệt  độ

nóng chảy, tính dãn nở, tính dẫn nhiệt, tính dẫn điện và từ tính... 

2.1.3. HOÁ TÍNH  

Hoá tính là  độ  bền của kim loại  đối với những tác dụng hoá học của các chất khác như

ôxy, nước, axít v.v... mà không bị phá huỷ. 

a/ Tính chịu  ăn mòn: là  độ  bền của kim loại  đối với sự ăn mòn các môi trường xung 

quanh. 

b/ Tính chịu nhiệt: là độ  bền của kim loại đối với sự ăn mòn của ôxy trong không khí ở

nhiệt độ cao. 

c/ Tính chịu axít: là độ bền của kim loại đối với sự ăn mòn của axít.

2.1.4. TÍNH CÔNG NGHỆ

Tính công nghệ là khả năng của kim loại và hợp kim cho phép gia công theo phương pháp 

nào là hợp lý. Chúng được đặc trưng bởi: 

a/ Tính đúc: được đặc trưng bởi độ chảy loãng, độ co, độ hoà tan khí và tính thiên tích. Độ

chảy loãng càng cao thì càng dể đúc; độ co, độ hoà tan khí và tính thiên tích càng lớn thì khó đúc. 

b/ Tính rèn: là khả năng biến dạng vĩnh cửu của kim loại khi chịu tác dụng của ngoại lực 

để  tạo thành hình dạng của chi tiết mà không bị phá huỷ. Thép dễ rèn vì có tính dẻo cao, gang 

không rèn được vì dòn; đồng, chì rất dễ rèn.

c/ Tính hàn: là khả  năng tạo sự liên kết giữa các chi tiết hàn. Thép dễ hàn, gang, nhôm, 

đồng khó hàn. 

2.2. THÉP 

2.2.1. THÉP CÁCBON 

A/ KHÁI NIỆM CHUNG VỀ THÉP CÁCBON

 Thép cácbon là hợp chất của Fe-C với hàm lượng cácbon nhỏ  hơn 2,14%. Ngoài ra trong 

thép cácbon còn chứa một lượng tạp chất như Si, Mn, S, P ...Cùng với sự tăng hàm lượng cácbon, 

độ  cứng và độ bền tăng lên còn độ dẻo và độ dai lại giảm xuống. Si, Mn là những tạp chất có lợi 

còn S và P thì có hại vì gây nên dòn nóng và dòn nguội nên cần hạn chế < 0,03%. 

 Thép cácbon có cơ tính tổng hợp không cao, chỉ dùng trong xây dựng, chế tạo các chi tiết 

chịu tải trọng nhỏ và vừa trong điều kiện áp suất và nhiệt độ thấp. 

B/ PHÂN LOẠI THÉP CÁCBON  

a/ Phân loại theo hàm lượng cácbon

- Thép cácbon thấp C < 0,25%. 

- Thép cácbon trung bình C = 0,25÷0,5%. 

- Thép cácbon cao C > 0,50%. 

b/ Phân loại theo công dụng

- Thép cácbon chất lượng thường: loại này cơ tính không cao, chỉ dùng để chế  tạo các 

chi tiết máy, các kết cấu chịu tải trọng nhỏ. Thường dùng trong ngành xây dựng, giao thông. 

Nhóm thép thông dụng này hiện chiếm tới 80% khối lượng thép dùng trong thực tế, thường được 

cung cấp ở dạng qua cán nóng (tấm, thanh, dây, ống, thép hình: chữ U, I, thép góc, ...). Nhóm thép 

này có các mác thép sau: 

- Thép cácbon kết cấu: là loại thép có hàm lượng tạp chất S, P rất nhỏ, củ thể: S ≤ 0,04%, 

P ≤ 0,035%, tính năng lý hoá tốt thuận tiện, hàm lượng cácbon chính xác và chỉ tiêu cơ tính rõ 

ràng. Theo TCVN 1766-75, nhóm thép này được ký hiệu bằng chữ C với con số chỉ lượng cácbon 

trung bình theo phần vạn. Ví dụ: thép C40 là thép cácbon kết cấu với lượng cácbon trung bình là 

0,40%. Thép cácbon kết cấu dùng để chế tạo các chi tiết máy chịu lực cao như các loại trục, bánh 

răng, lò xo v.v... Loại này thường được cung cấp dưới dạng bán thành phẩm với các mác thép sau: 

C08, C10, C15, C20, C30, C35, C40, C45, C50, C55, C60 C65, C70, C80, C85. 

- Thép cácbon dụng cụ: là loại thép có hàm lượng cácbon cao (0,70÷1,3%), có hàm lượng 

tạp chất P và S thấp (< 0,025%). Thép cácbon dụng cụ tuy có độ  cứng cao sau khi nhiệt luyện 

nhưng chịu nhiệt thấp nên chỉ dùng lamf các dụng cụ như đục, dũa hay các loại khuôn dập, các chi 

tiết cần độ cứng cao. Theo TCVN 1822-76, nhóm thép này được ký hiệu bằng chữ CD với con số

chỉ  lượng cácbon trung bình theo phần vạn. Ví dụ: CD70 là thép cácbon dụng cụ  với 0,70% C. 

Loại thép này gồm các mác thép: CD70, CD80, CD90, ...CD130 tương đương với thép Liên xô là: 

Y7, Y8, Y9, ...Y13. 

- Thép cácbon có công dụng riêng: Thép đường ray cần có độ bền và khả năng chịu mài 

mòn cao  đó là loại thép cácbon chất lượng cao có hàm lượng C và Mn cao (0,50÷0,8% C, 

0,6÷1,0% Mn). Ray hỏng có thể dùng để chế tạo các chi tiết và dụng cụ như đục, dao, nhíp, dụng 

cụ gia công gỗ,...Dây thép các loại: dây thép cácbon cao và được biến dạng lớn khi kéo nguội (d = 

0,1 mm), giới hạn bền kéo có thể đạt đến 400÷450 kG/mm

2

 Dây thép cácbon thấp thường được .

mạ kẽm hoặc thiếc dùng làm dây điện thoại và trong sinh hoạt. Dây thép có thành phần 0,5÷0,7% 

C dùng để cuốn thành các lò xo tròn.  

Trong kỹ thuật còn dùng các loại dây cáp có độ bền cao được bện từ các sợi dây thép nhỏ. 

Thép lá để dập nguội: có hàm lượng cácbon và Si nhỏ (0,05÷0,2% C và 0,07÷0,17% Si). Để tăng 

khả  năng chống ăn mòn trong khí quyển, các tấm thép lá mỏng có thể đượng tráng Sn (gọi là sắt 

tây) hoặc tráng Zn (gọi là tôn tráng kẽm). 

2.2.2.THÉP HỢP KIM

A/ KHÁI NIỆM VỀ THÉP HỢP KIM

 Thép hợp kim là loại thép mà ngoài sắt, cácbon và các tạp chất ra, người ta còn cố ý đưa 

vào các nguyên tố đặc biệt với một lượng nhất định để làm thay đổi tổ chức và tính chất của thép 

để hợp với yêu cầu sử dụng. Các nguyên tố đưa vào gọi là nguyên tố hợp kim thường gặp là: Cr, 

Ni, Mn, Si, W, V, Mo, Ti, Nb, Cu,...vói hàm lượng như sau:  

Mn: 0,8 - 1,0%; Si: 0,5 - 0,8%; Cr: 0,2 -  0,8%; Ni: 0,2 - 0,6%;  

W: 0,1 - 0,6%; Mo: 0,05 - 0,2; Ti, V, Nb, Cu > 0,1%; B > 0,002%. 

Trong thép hợp kim, lượng chứa các tạp chất có hại như S, P và các khí ôxy, hyđrô, nitơ là 

rất thấp so với thép cácbon. Về  cơ tính thép hợp kim có độ  bền cao hơn hẳn so với thép cácbon 

dặc biệt là sau khi nhiệt luyện. Về tính chịu nhiệt: Thép hợp kim giữ được độ  cứng cao và tính 

chống dão tới 600

0

C (trong khi thép cácbon chỉ đến 200

0

C), tính chống ôxy hoá tới 800-1000

0

C. 

Về các tính chất vật lý và hoá học đặc biệt: thép cácbon bị  gỉ trong không khí, bị ăn mòn mạnh 

trong các môi trường axit, bazơ và muối,...Nhờ hợp kim hoá mà có thể tạo ra thép không gỉ, thép 

có tính giãn nở và đàn hồi đặc biệt, thép có từ tính cao và thép không có từ tính, ...

B/ PHÂN LOẠI THÉP HỢP KIM

a/ Thép hợp kim kết cấu: Trên cơ sở là thép cácbon kết cấu cho thêm các nguyên tố hợp 

kim. Thép hợp kim kết cấu có hàm lượng cácbon khoảng 0,1÷0,85% và lượng phần trăm nguyên 

tố hợp kim thấp. Thép này phải qua thấm than rồi nhiệt luyện cơ tính mới cao. Loại thép này được 

dùng để chế  tạo các chi tiết chịu tải trọng cao, cần độ  cứng, độ chịu mài mòn, hoặc cần tính đàn 

hồi cao v.v...Các mác thép hợp kim kết cấu thường gặp: 15Cr, 20Cr, 40Cr, 20CrNi, 12Cr2Ni4, 

35CrMnSi; các loại có hàm lượng cácbon cao dùng làm thép lò xo như 50Si2, 60Si2CrA v.v... 

Ký hiệu mác thép biểu thị chữ số đầu là hàm lượng cácbon tính theo phần vạn, các chữ số

đặt sau nguyên tố  hợp kim là hàm lượng của nguyên tố đó, chữ A là loại tốt. Ví dụ: thép 

12Cr2Ni4A trong đó có 0,12% C, 2% Cr, 4% Ni và là thép tốt. 

b/ Thép hợp kim dụng cụ: Là loại thép dùng để chế  tạo các loại dụng cụ gia công kim 

loại và các loại vật liệu khác như gỗ, chất dẻo v.v...Thép hợp kim dụng cụ cần độ cứng cao sau khi 

nhiệt luyện, độ chịu nhiệt và chịu mài mòn cao. Hàm lượng cácbon trong thép hợp kim dụng cụ

cao từ 0,7÷1,4%; các nguyên tố hợp kim cho vào là Cr, W, Si và Mn. Thép hợp kim dụng cụ sau 

khi nhiệt luyện có độ cứng đạt 60÷62 HRC. Có một số mác thép chuyên dùng như sau: 

- Thép dao cắt: dùng chế tạo các loại dao cắt như dao tiện, dao bào, dao phay, mủi khoan 

v.v...như 90CrSi, 140CrW5, 100CrWMn, hoặc một số thép gió như 80W18Cr4VMo, 90W9V2, 

75W18V các loại thép gió có độ cứng cao, bền, chịu mài mòn và chịu nhiệt đến 650

0

C. 

- Thép làm khuôn dập: đối với khuôn dập nguội thường dùng 100CrWMn, 160Cr12Mo, 

40CrSi. Đối với khuôn dập nóng hay dùng các mác thép: 50CrNiMo, 30Cr2W8V, 40Cr5W2VSi. 

- Thép ổ lăn: là loại thép dùng để chế tạo các loại ổ bi hay ổ đũa là loại thép chuyên dùng 

như OL100Cr2, OL100Cr2SiMn. Các ổ  lăn làm việc trong môi trường nước biển phải dùng thép 

không gỉ như 90Cr18 và làm việc trong  điều kiên nhiệt  độ cao phải dùng thép gió loại 

90W9Cr4V2Mo. Các ký hiệu của thép hợp kim dụng cụ cũng được biểu thị như các loại thép hợp 

kim khác trừ thép ổ lăn là có thêm chữ OL ban đầu. 

c/ Thép hợp kim đặc biệt: Trong công nghiệp cần thiết phải có những loại thép đặc biệt  

để đáp ứng yêu cầu của công việc. Có các loại thép:  

- Thép không gỉ: là loại thép có khả năng chống lại môi trường ăn mòn. Thường dùng các 

mác thép: 12Cr13, 20Cr13, 30Cr13, 12Cr18Ni9, 12Cr18Ni9Ti,... 

- Thép bền nóng: là loại thép làm việc ở nhiệt độ cao mà độ  bền không giảm, không bị

ôxy hoá bề  mặt. Ví dụ 12CrMo, 04Cr9Si2 chịu  được nhiệt  độ 300÷500

0

C; loại bền nóng 

10Cr18Ni12, 04Cr14Ni14W2Mo chịu được nhiệt độ 500÷700

0

C; hoặc là thép NiCrôm chuyên chế

tạo dây điện trở 10Cr150Ni60. 

- Thép từ tính:  là loại thép có độ nhiễm từ cao. Thép hợp kim từ  cứng thường dùng các 

thép Cr, Cr-W, Cr-Co hoặc dùng hợp kim hệ Fe-Ni-Al, Fe-Ni-Al-Co để chế tạo các loại nam châm 

vĩnh cữu bằng phương pháp đúc và qua một quá trình nhiệt luyện đặc biệt trong từ trường. Thép 

và hợp kim từ mềm có lực khử  từ nhỏ độ  từ thẩm lớn dùng làm lõi máy biến áp, stato máy điện, 

nam châm điện các loại,...Thường dùng: sắt tây nguyên chất kỹ thuật (<0,04% C), thép kỹ thuật 

điện (thép Si) có 0,01÷0,1% C và 2÷4,4% Si; có thể dùng hợp kim permaloi có thành phần 79% 

Ni, 4% Mo còn lại là Fe. 

- Thép không từ tính: là loại vật liệu không nhiễm từ như 55Mn9Ni9Cr3.

2.3. GANG

2.3.1. KHÁI NIỆM CHUNG 

Gang là hợp kim Fe-C, hàm lượng cácbon lớn hơn 2,14% C và cao nhất cũng < 6,67% C. 

Cũng như thép trong gang có chứa các tạp chất Si, Mn, S, P và các nguyên tố khác.  Đặc tính 

chung của gang là cứng và dòn, có nhiệt độ nóng chảy thấp, dể đúc. 

2.3.2. PHÂN LOẠI GANG 

a/ Gang trắng:  rất cứng và dòn, khó cắt gọt. Nó chỉ dùng để chế tạo gang dẻo hoặc dùng 

để chế  tạo các chi tiết máy cần tính chống mài mòn cao như bi nghiền, trục cán...Gang trắng 

không có ký hiệu riêng. 

b/ Gang xám: là loại gang mà hầu hết cácbon ở trạng thái graphit. Gang xám có độ bền nén 

cao, chịu mài mòn, đặc biệt là có tính đúc tốt. 

Ký hiệu gang xám gồm 2 phần các chữ cái chỉ loại gang và nhóm số chỉ thứ  tự độ bền kéo 

và bền uốn. Ví dụ: GX 21-40 có σk = 21 kG/mm

2

; σu = 40 kG/mm

2

 Hiện nay thường dùng các .

mác gang xám GX 12-28, GX 15-32 để chế  tạo võ hộp số, nắp che, GX 28-48 để đúc bánh đà, 

thân máy hoặc GX 36-56, GX 40-60 để chế tạo võ xi lanh. 

c/ Gang cầu: có tổ chức như gang xám nhưng graphit có dạng thu nhỏ thành hình cầu. Gang 

cầu có độ bền rất cao và có độ dẻo bảo đảm dùng để chế tạo các loại trục khuỷu, trục cán. 

Gang cầu được ký hiệu theo TCVN như sau: ví dụ GC 42-12 là loại gang cầu có σk = 42 

kG/mm

2

, độ dãn dài tương đối δ = 12%. Thường có các loại: GC 45-15, GC 60-2, GC 50-2. 

d/ Gang dẻo: là loại gang  được chế  tạo từ gang trắng, chúng có  độ  bền cao,  độ  dẻo lớn. 

Chúng có ký hiệu như gang cầu và có các mác sau: GZ 33-8, GZ 45-6, GZ 60-3 dùng để chế  tạo 

các chi tiết phức tạp và thành mỏng. 

2.4. KIM LOẠI VÀ HỢP KIM MÀU 

Sắt và hợp kim của nó (thép và gang) gọi là kim loại đen. Kim loại và hợp kim màu là kim 

loại mà trong thành phần của chúng không chứa Fe, hoặc chứa một liều lượng rất nhỏ. Kim loại 

màu có nhiều ưu điểm như tính công nghệ tốt, tính dẻo cao, cơ tính khá cao, có khả năng chống ăn 

mòn và chống mài mòn tốt, có  độ  dẫn nhiệt, dẫn  điện tốt, ...Các kim loại thường gặp là  đồng, 

nhôm, manhê và titan. 

2.4.1.ĐỒNG VÀ HỢP KIM ĐỒNG 

a/ Đồng  đỏ: Đồng  đỏ là một kim loại có nhiều tính chất quý như:  độ  dẻo cao, khả  năng 

chống ăn mòn tốt trong nhiều môi trường, đặc biệt là độ  dẫn nhiệt và dẫn đện rất cao. Đồng có 

khối lượng riêng: 8,94 G/cm

3

; nhiệt độ nóng chảy: 1083

0

C; độ bền: σb= 16 kG/mm

2

 Theo TCVN .

1659-75 đồng đỏ có 5 loại sau đây: Cu99,99, Cu99,97, Cu99,95 dùng làm dây dẫn điện; Cu99,90, 

Cu99,0 dùng chế tạo brông không Sn. 

b/ Hợp kim đồng Latông: La tông là hợp kim đồng, trong đó kẽm là nguyên tố  hợp kim 

chính. La tông có màu sắc đẹp, dẻo, dễ biến dạng, mạ  tốt, giá thành thấp hơn đồng đỏ, phổ biến 

nhất trong thực tế.  

Để nâng cao một số tính chất đặc biệt của latông người ta đưa vào hợp kim một số nguyên 

tố như thiếc  để  tăng khả  năng chống  ăn mòn trong nước biển. Latông với thành phần 29%Zn-

1%Sn-70%Cu rất thông dụng trong ngành đóng tàu; hoặc thêm nhôm, Mn và sắt tăng cơ tính và 

khả  năng chống ăn mòn của latông. Hợp kim  đồng có 17-27%Zn, 8-18%Ni gọi là mayxo dùng 

làm dây  điện trở. Có các mác Latông thường dùng: LCuZn30, LCuZn40, LCuZn29Sn1, 

LCuZn27Ni18,... 

Latông được ký hiệu bằng chữ L rồi lần lượt các chữ Cu, Zn, sau đó là các nguyên tố hợp 

kim khác nếu có. Các con số đứng phía sau mỗi nguyên tố chỉ hàm lượng trung bình của nguyên 

tố đó theo phần trăm. 

c/ Hợp kim đồng Brông: Brông là hợp kim của đồng với các nguyên tố hợp kim khác như

Sn, Al, Pb,...Đồng thanh có một số loại sau: 

- Brông thiếc: Cu-Sn (8-10%Sn) có cơ tính cao và khả  năng chống ăn mòn trong nước 

biển tốt. Chúng được sử  dụng làm công tắc điện, đĩa ly hợp, lò xo, bánh răng và đôi khi làm bạc 

lót. Có các mác sau: BCuSn5P0,15; BCuSn5Zn5Pb5, ... 

- Brông nhôm: Cu-Al có chứa khoảng <13% Al có tổng hợp cơ tính cao, khả năng chống 

mài mòn và giới hạn mỏi tương đối lớn thường dùng để chế tạo hệ thống trao đổi nhiệt, các chi tiết 

máy bơm. Các mác Brông nhôm như: BCuAl5, BCuAl9Fe4, ... 

- Brông chì: Cu-Pb được sử  dụng nhiều để chế  tạo ổ trượt, thông dụng nhất là hợp kim 

BCuPb30. 

- Brông berili: là một thế hệ hợp kim mới có độ bền, khả năng chống mòn, chống mỏi, độ

bền nóng cao. Đặc biệt là giới hạn đàn hồi rất cao. Brông berili thường chứa khoảng 2% Be. Nó 

được sử dụng làm lò xo, màng đàn hồi và các chi tiết đòi hỏi chịu nhiệt, đàn hồi và dẫn điện cao. 

Ví dụ: BCuBe2. 

2.4.2. NHÔM VÀ HỢP KIM NHÔM

a/ Nhôm nguyên chất:  Nhôm nguyên chất có màu trắng bạc, có khối lượng riêng nhẹ

khoảng 2,7 G/cm

3

, có tính dẫn điện, dẫn nhiệt cao, chống ăn mòn tốt do có lớp ôxít nhôm Al203

bên ngoài. Nhiệt độ nóng chảy 660

0

, độ bền thấp nhưng dẻo. Nhôm nguyên chất được chia thành 3 

nhóm:

- Al99,999 - là loại nhôm tinh khiết. 

- Al99,995; Al99,97; Al99,95 - là loại có độ sạch cao. 

- Al99,85; Al99,80; Al99,70,...Al99,00 - là loại nhôm kỹ thuật. 

Nhôm sạch kỹ thuật được dùng chế  tạo cáp tải điện trong khí quyển, các ống bức xạ nhiệt, 

các đường ống dẫn và bồn chứa xăng, dầu,... 

b/ Hợp kim nhôm biến dạng: Hợp kim nhôm biến dạng được sản xuất ra dưới dạng tấm 

mỏng, băng dài, các thỏi định hình và các loại ống. Hợp kim nhôm này có thể rèn, dập, cán, ép 

hoặc các phương pháp gia công áp lực khác. Hợp kim nhôm biến dạng có các hệ sau: 

- Hệ Al-Mn: chịu gia công biến dạng nóng và nguội tốt, có tính hàn và chống ăn mòn trong 

khí quyển cao. Chúng được sử dụng thay cho nhôm nguyên chất kỹ thuật khi có yêu cầu cao hơn 

về cơ tính.

- Hệ Al-Mg: có tính hàn tốt, khả năng chống ăn mòn trong khí quyển cao, giới hạn bền mỏi 

cao, bề mặt sau khi gia công đẹp nên được dùng nhiều trong công nghiệp chế tạo ôtô và xây dựng 

công trình. 

- Hệ Al-Cu và Al-Cu-Mg: chúng có hiệu  ứng hoá bền cao  được gọi là  đuyra. Ví dụ: 

AlCu4,5Mg0,5MnSi - dùng trong ôtô và hàng không. 

- Hệ Al-Mg-Si: được dùng để chế  tạo các chi tiết chịu hàn, các cấu kiện tàu thuỷ. Ví dụ: 

AlMgSi1,5Mn. 

- Hợp kim hệ Al-Zn-Mg và Al-Zn-Mg-Cu: được sử  dụng trong hàng không, chế  tạo vũ

khí, dụng cụ thể thao, v.v... Ví dụ: AlZn5,5Mg2,5Cu1,5Cr. 

c/ Hợp kim nhôm đúc: Hợp kim nhôm đúc cần tính đúc tốt để dể dàng tạo hình các chi tiết, 

chúng chứa lượng nguyên tố hợp kim lớn hơn. Có các dạng hợp kim nhôm đúc điển hình và thông 

dụng: 

- Hợp kim Al-Si: cho thêm một số nguyên tố khác nữa ta sẽ được một loại hợp kim có tính 

đúc tốt, hệ số dãn nở nhiệt nhỏ, chống mòn tương đối dùng chế tạo pittông động cơ đốt trong như: 

AlSi12CuMg1Mn0,6NiĐ. 

- Hợp kim Al-Cu và một số nguyên tố khác có khả năng bền nóng cao và giới hạn mỏi khá 

lớn rất thích hợp  để chế  tạo các chi tiết nhẹ, hình dáng phức tạp làm việc  ở nhiệt  độ cao như: 

AlCu5Mg1Ni3Mn0,2Đ. 

Một số  hệ  hợp kim nhôm đúc khác như Al-Mg; Al-Zn-Mg được sử  dụng nhiều trong nước 

biển và một số môi trường điện ly khác. 

Chú ý: Các ký hiệu của hợp kim nhôm đúc phía sau cùng có chữ Đ để phân biệt với hợp kim 

nhôm biến dạng

2.5. HỢP KIM CỨNG

Bằng phương pháp đặc biệt: nén thành từng bánh hợp kim cứng dạng bột dưới áp suất hàng 

nghìn at rồi thiêu kết ở 1500

0

C người ta tạo ra hợp kim cứng từ các cácbít (cacbit vonfram, cacbit 

titan, cacbit tantan) cùng với một lượng côban làm chất dính kết. Hợp kim cứng là một loại vật 

liệu điển hình với độ  cứng nóng rất cao (800÷1000

0

C). Vì vậy hợp kim này được dùng phổ biến 

làm các dụng cụ cắt gọt kim loại và phi kim loại có độ cứng cao. Đặc biệt là không cần nhiệt luyện 

vật liệu này vẫn đạt độ cứng 85÷92 HRC. Có các loại hợp kim cứng thường dùng: 

a/ Nhóm một cacbit: WC + Co gồm các ký hiệu: WCCo2; WCCo4; WCCo6; WCCo8; 

WCCo10; WCCo20; WCCo25. Ví dụ: WCCo8 có 8% Co và 92% WC. Nhóm này có độ dẻo thích 

hợp với gia công vật liệu dòn, các loại khuôn kéo, ép. 

b/ Nhóm 2 cacbit: WC + TiC + Co gồm các ký hiệu: WCTiC30Co4; WCTiC14Co8; 

WCTiC5Co10, ... dùng chế tạo dao tiện và các loại dụng cụ cắt gọt khác. 

c/ Nhóm 3 cacbit: WC + TiC + TaC +Co gồm WCTTC7Co12; WCTTC10Co8 dùng chế

tạo dụng cụ cắt gọt các loại vật liệu khó gia công như các hợp kim bền nhiệt

a/ Thực chất 

Gia công kim loại bằng biến dạng là một trong những phương pháp cơ bản để chế tạo các 

chi tiết máy và các sản phẩm kim loại thay thế cho phương pháp đúc hoặc gia công cắt gọt. Gia 

công kim loại bằng biến dạng thực hiện bằng cách dùng ngoại lực tác dụng lên kim loại ở trạng 

thái nóng hoặc nguội làm cho kim loại đạt đến quá giới hạn đàn hồi, kết quả sẽ làm thay đổi hình 

dạng của vật thể kim loại mà không phá huỷ tính liên tục và độ bền của chúng. 

b/ Đặc điểm

- Kim loại gia công ở thể rắn, sau khi gia công không những thay đổi hình dáng, kích thước 

mà còn thay đổi cả cơ, lý, hoá tính của kim loại như kim loại mịn chặt hơn, hạt đồng đều, khử các 

khuyết tật (rỗ khí, rỗ co v.v ...) do đúc gây nên, nâng cao cơ tính và tuổi bền của chi tiết v.v ... 

- Gia công kim loại bằng biến dạng là một quá trình sản xuất cao, nó cho phép ta nhận các 

chi tiết có kích thước chính xác, mặt chi tiết tốt, lượng phế liệu thấp và chúng có tính cơ học cao 

so với các vật đúc. 

c/ Ứng dụng

Sản phẩm của Gia công kim loại bằng biến dạng được dùng nhiều trong các xưởng cơ khí; 

chế tạo hoặc sửa chửa chi tiết máy; trong các ngành xây dựng, kiến trúc, cầu đường, đồ dùng hàng 

ngày ...Ví dụ: Tính khối lượng chi tiết rèn, dập trong ngành chế  tạo máy bay chiếm  đến 90%, 

ngành ôtô chiếm 80%, ngành máy hơi nước chiếm 60%. 

4.1.2. BIẾN DẠNG DẺO CỦA KIM LOẠI 

a/ Biến dạng của kim loại 

 Như chúng ta đã biết, dưới tác dụng của ngoại lực, kim loại biến dạng theo các giai đoạn: 

biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và biến dạng phá huỷ. Tuỳ theo cấu trúc tinh thể  của mỗi loại

các giai đoạn trên có thể xảy ra với các mức độ khác nhau.  

- Biến dạng đàn hồi (oa): dưới tác dụng của ngoại lực, kim

loại bị biến dạng; nếu thôi lực tác dụng thì biến dạng sẽ mất đi và 

kim loại trở về vị trí ban đầu. Đó là biến dạng mà ứng suất sinh ra 

trong kim loại chưa vượt quá giới hạn đàn hồi 

- Biến dạng dẻo (bc): khi ứng suất sinh ra trong kim loại 

vượt quá giới hạn đàn hồi. Biến dạng dẻo là biến dạng vĩnh cữu, 

nó làm thay đổi hình dạng của kim loại sau khi thôi lực tác dụng. 

- Biến dạng phá huỷ (cd): Nếu lực tác dụng vượt quá giới hạn ban đầu của kim loại thì đến 

lúc đó lực không cần tăng nữa, biến dạng vẫn tiếp diễn và dẫn đến phá huỷ kim loại.

b/ Tính dẻo của kim loại 

 Tính dẻo của kim loại là khả năng biến dạng dẻo của kim loại dưới tác dụng của ngoại lực 

mà không bị phá huỷ. Tính dẻo của kim loại phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ, hầu hết kim loại khi 

tăng nhiệt độ, tính dẻo tăng. Trạng thái ứng suất chính cũng ảnh hưởng đáng kể đến tính dẻo của 

kim loại. Qua thực nghiệm người ta thấy rằng kim loại chịu ứng suất nén khối có tính dẻo cao hơn 

khi chịu ứng suất nén mặt, nén đường hoặc chịu ứng suất kéo. Ứng suất dư, ma sát ngoài làm thay 

đổi trạng thái ứng suất chính trong kim loại nên tính dẻo của kim loại cũng giảm.

4.2.2. SẢN PHẨM CÁN 

  Sản phẩm cán rất đa dạng, được phân ra bốn nhóm chính: dạng hình, dạng tấm, dạng ống  

và dạng đặc biệt. 

a/ Loại hình: Các sản phẩm dạng hình được chia ra dạng hình đơn giản (a), gồm có thanh, 

thỏi tiết diện tròn, vuông, chữ nhật, lục giác, bán nguyệt và dạng hình phức tạp (b) có tiết diện chữ

V, U, I, T, Z  

b/ Thép tấm: Được ứng dụng nhiều trong các ngành chế  tạo tàu thuỷ, ô tô, máy kéo, chế

tạo máy bay, trong ngày dân dụng. Chúng được chia thành 3 nhóm: 

- Thép tấm dày: S = 4 ÷ 60 mm; B = 600 ÷ 5.000 mm; L = 4000 ÷ 12.000 mm

- Thép tấm mỏng: S = 0,2 ÷ 4 mm; B = 600 ÷ 2.200 mm.

- Thép tấm rất mỏng (thép lá cuộn): S = 0,001 ÷ 0,2 mm; B = 200 ÷ 1.500 mm; L = 4000 ÷

60.000 mm.

c/ Thép  ống:  Được sử  dụng nhiều trong các ngàng công nghiệp dầu khí, thuỷ  lợi, xây 

dựng... Chúng được chia thành 2 nhóm: - Ống không hàn: là loại ống được cán ra từ phôi thỏi ban 

đầu có đường kính φ = 200 ÷ 350 mm; chiều dài L = 2.000 ÷ 4.000 mm.

- Ống cán có hàn: được chế tạo bằng cách cuốn tấm thành ống sau đó cán để hàn giáp mối 

với nhau. Loại này đường kính đạt đến 4.000 ÷ 8.000 mm; chiều dày đạt đến 14 mm.

d/ Thép có hình dáng đặc biệt: Thép có hình dáng đặc biệt được cán theo phương pháp 

đặc biệt: cán bi, cán bánh xe lửa, cán vỏ ô tô và các loại có tiết diện thay đổi theo chu kỳ.

4.3. KÉO KIM LOẠI 

4.3.1. THỰC CHẤT, ĐẶC ĐIỂM VÀ CÔNG DỤNG

a/ Thực chất: Kéo sợi là quá trình kéo phôi kim loại qua lổ khuôn kéo làm cho tiết diện 

ngang của phôi giảm và chiều dài tăng. Hình dáng và kích thước của chi tiết giống lỗ khuôn kéo.

Khi kéo sợi, phôi (1) được kéo qua khuôn kéo (2) với lỗ hình có tiết diện nhỏ hơn tiết diện 

phôi kim loại và biên dạng theo yêu cầu, tạo thành sản phẩm (3). Đối với kéo ống, khuôn kéo (2) 

tạo hình mặt ngoài ống còn lỗ được sửa đúng đường kính nhờ lõi (4) đặt ở trong.

b/ Đặc điểm: Kéo sợi có thể tiến hành ở trạng thái nóng hoặc trạng thái nguội. Kéo sợi cho 

ta sản phẩm có độ chính xác cấp 12÷14 và độ bóng Ra = 0,63 ÷ 0,32. 

c/ Công dụng: Kéo sợi dùng để chế tạo các thỏi, ống, sợi bằng thép và kim loại màu. Kéo 

sợi còn dùng gia công tinh bề mặt ngoài các ống cán có mối hàn và một số công việc khác. 

4.4. ÉP KIM LOẠI 

Ep là phương pháp chế  tạo các sản phẩm kim loại bằng cách  đẩy kim loại chứa trong 

buồng ép kín hình trụ, dưới tác dụng của chày ép kim loại biến dạng qua lỗ khuôn ép có tiết diện 

giống tiết diện ngang của chi tiết. Trên hình sau trình bày nguyên lý một số phương pháp ép kim

loại:

Ép là phương pháp sản xuất các thanh có tiết diện định hình có năng suất cao, độ chính xác 

và độ nhẵn bề mặt cao, trong quá trình ép, kim loại chủ yếu chịu ứng suất nén nên tính dẻo tăng, 

do đó có thể ép được các sản phẩm có tiết diện ngang phức tạp. Nhược điểm của phương pháp là 

kết cấu ép phức tạp, khuôn ép yêu cầu chống mòn cao. Phương pháp này được ứng dụng rộng rãi 

để để chế  tạo các thanh kim loại màu có đường kính từ 5÷200 mm, các ống có đường kính trong 

đến 800 mm, chiều dày từ 1,5÷8 mm và một số prôfin khác.

4.5. RÈN TỰ DO 

4.5.1. THỰC CHẤT, ĐẶC ĐIỂM VÀ DỤNG CỤ RÈN TỰ DO 

a/ Thực chất: Rèn tự do là một 

phương pháp gia công áp lực mà kim 

loại biến dạng không bị khống chế  bởi 

một mặt nào khác ngoài bề  mặt tiếp xúc 

giữa phôi kim loại với dụng cụ gia công 

(búa và đe). Dưới  tác động của lực P do 

búa (1) gây ra và phản lực N từ đe (3), 

khối kim loại (2) biến dạng, sự biến dạng 

chỉ  bị khống chế  bởi hai mặt trên và 

dưới, còn các mặt xung quanh hoàn toàn 

tự do.  

a/ Đặc điểm

- Độ chính xác, độ bóng bề mặt chi tiết không cao. Năng suất thấp 

- Chất lượng và tính chất kim loại từng phần của chi tiết khó đảm bảo giống nhau nên chỉ

gia công các chi tiết đơn giản hay các bề mặt không định hình. 

- Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào tay nghề  của công nhân. Thiết bị và dụng cụ rèn tự

do đơn giản. 

- Rèn tự do được dùng rộng rãi trong sản xuất đơn chiếc hay hàng loạt nhỏ. Chủ yếu dùng 

cho sửa chữa, thay thế. 

b/ Dụng cụ

- Nhóm 1: Là những dụng cụ công nghệ cơ bản như các loại đe, búa, bàn là, bàn tóp, sấn, 

chặt, mủi đột. 

- Nhóm 2: Là những dụng cụ kẹp chặt như các loại kềm, êtô và các cơ cấu kẹp  chặt khác. 

- Nhóm 3: Là những dụng cụ kiểm tra và đo lường: êke, thước cặp (đo trong đo ngoài, đo 

chiều sâu, các loại compa. 

4.6. DẬP THỂ TÍCH 

4.6.1. KHÁI NIỆM CHUNG 

a/ Định nghĩa: Dập thể tích là phương pháp gia công áp lực trong đó kim loại biến dạng 

trong một không gian hạn chế bởi bề mặt lòng khuôn.  

Quá trình biến dạng của phôi trong lòng khuôn 

phân thành 3 giai  đoạn: giai  đoạn  đầu chiều cao của 

phôi giảm, kim loại biến dạng và chảy ra xung quanh, 

theo phương thẳng đứng phôi chịu ứng suất nén, còn 

phương ngang chịu  ứng suất kéo. Giai  đoạn 2: kim

loại bắt đầu lèn kín cửa ba-via, kim loại chịu ứng suất 

nén khối, mặt tiếp giáp giữa nữa khuôn trên và dưới 

chưa áp sát vào nhau. Giai  đoạn cuối: kim loại chịu 

ứng suất nén khối triệt  để,  điền  đầy những phần sâu 

và mỏng của lòng khuôn, phần kim loại thừa sẽ tràn 

qua cửa bavia vào rãnh chứa bavia cho  đến lúc 2 bề

mặt của khuôn áp sát vào nhau. 

b/ Đặc điểm 

- Độ chính xác và độ bóng bề mặt phôi cao (cấp 6 - 7; RZ = 80 ÷ 20) 

- Chất lượng sản phẩm đồng đều và cao, ít phụ thuộc tay nghề công nhân. 

- Có thể tạo phôi có hình dạng phức tạp hơn rèn tự do.  

- Năng suất cao, dễ cơ khí hoá và tự động hóa. 

- Thiết bị cần có công suất lớn, độ cứng vững và độ chính xác cao. 

- Chi phí chế tạo khuôn cao, khuôn làm việc trong điều kiện nhiệt độ và áp lực cao. Bởi vậy 

dập thể tích chủ yếu dùng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối. 

4.6.2. THIẾT BỊ DẬP THỂ TÍCH 

Thiết bị dùng trong dập thể tích bao gồm nhiều loại khác nhau như thiết bị nung, thiết bị vận 

chuyển, máy cắt phôi, thiết bị làm nguội, thiết bị kiểm tra v.v...Tuy nhiên ở đay ta chỉ nghiên cứu 

một số máy gia công chính. 

Dập thể tích đòi hỏi phải có lực dập lớn, bởi vậy các máy dập phải có công suất lớn, độ cứng 

vững của máy cao. Mặt khác, do yêu cầu khi dập khuôn trên và khuôn dưới phải định vị chính xác 

với nhau, chuyển động của đầu trượt máy dập phải chính xác, ít gây chấn động. Trong dập thể tích 

thông dụng nhất là sử  dụng các loại máy sau: máy búa hơi nước - không khí nén, máy ép trục 

khuỷu, máy ép thuỷ lực, máy ép ma sát trục vít. 

a/ Máy ép thủy lực 

Các máy ép thuỷ  lực là các loại máy rèn truyền dẫn bằng dòng chất lỏng (dầu hoặc nước) 

có áp suất cao.  Máy được chế tạo với lực ép từ 300 - 7.000 tấn. Máy ép thủy lực có ưu điểm là lực 

ép lớn, chuyển  động của  đầu ép êm và chính xác,  điều khiển hành trình ép và lực ép dễ dàng. 

Nhược điểm của máy ép thuỷ lực là chế tạo phức tạp, bảo dưỡng khó khăn

4.7. KỸ THUẬT DẬP TẤM

4.7.1. KHÁI NIỆM CHUNG

a/ Thực chất: Dập tấm là một phương pháp gia công áp lực tiên tiến  để chế  tạo các sản 

phẩm hoặc chi tiết bằng vật liệu tấm, thép bản hoặc thép dải. Dập tấm được tiến hành ở trạng thái 

nguội (trừ thép cácbon có S > 10mm) nên còn gọi là dập nguội. 

Vật liệu dùng trong dập tấm: Thép cácbon, thép hợp kim mềm, đồng và hợp kim đồng, 

nhôm và hợp kim nhôm, niken, thiếc, chì vv...và vật liệu phi kim như: giấy cáctông, êbônít, fíp, 

amiăng, da, vv... 

b/ Đặc điểm: Năng suất lao động cao do dễ  tự động hoá và cơ khí hoá. Chuyển động của 

thiết bị đơn giản, công nhân không cần trình độ cao, đảm bảo độ chính xác cao. Có thể dập được 

những chi tiết phức tạp và đẹp, có độ bền cao..v.v... 

c/ Công dụng: Dập tấm được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp đặc biệt ngành chế

tạo máy bay, nông nghiệp, ôtô, thiết bị điện, dân dụng v.v... 

4.7.2. CÔNG NGHỆ DẬP TẤM 

Công nghệ  dập tấm  được  đặc trưng bởi 2 nhóm nguyên công chính: nguyên công cắt và 

nguyên công tạo hình.

A/ NHÓM NGUYÊN CÔNG CẮT 

Cắt phôi là nguyên công tách một phần của phôi khỏi phần kim loại chung. Nguyên công 

này có 3 loại: cắt đứt, cắt phôi, đột lỗ.

a/ Cắt đứt: Là nguyên công cắt phôi thành từng miếng theo đường cắt hở, dùng để cắt thành 

từng dải có chiều rộng cần thiết, cắt thành miếng nhỏ từ những phôi thép tấm lớn. Có các loại máy 

cắt đứt sau:

Máy cắt lưỡi dao song song: 

- Góc trước β =2÷3

0

- Cắt được các tấm rộng B ≥ 3200 mm,

chiều dày S đến 60 mm.

 - Chỉ  cắt được đường thẳng, chiều rộng 

tấm cắt phải nhỏ hơn chiều dài dao. 

- Đường cắt thẳng, đẹp, hành trình dao nhỏ; Lực cắt tương đối lớn: P = 1,3.B.S.σ c   (N). 

B - chiều rộng cắt của phôi (mm); S - chiều dày phôi cắt (mm). σ  c - Giới hạn bền cắt của 

phôi σ c = (0,6÷0,8)σb  (N/mm