SỔ GIÁO án lý THUYẾT vật LIỆU cơ KHÍ

BỘ CƠNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH

SỔ GIÁO ÁN

LÝ THUYẾT
Mơn học:
Vật liệu cơ khí
Lớp :
CDCK16KSTH
Khố : ……
Họ và tên giáo viên : Phạm Thanh Tuấn
Đơn vị :
Khoa công nghệ (CSTH)
Năm học:
HK(I) 2015 - 2016

Quyển số:.......


GIÁO ÁN
SỐ:....................................

Thời gian thực hiện: 4T
Tên chương: Chương 1: CẤU TRÚC TINH THỂ VÀ
CƠ TÍNH
Thực hiện ngày..........tháng...........năm..................

TÊN BÀI: CẤU TRÚC TINH THỂ VÀ CƠ TÍNH
MỤC TIÊU CỦA BÀI:

Sau khi học xong bài này người học có khả năng (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
- Cấu trúc và liên kết nguyên tử
- Mạng tinh thể
- Mạng tinh thể điển hình
- Sai lệch mạng
- Cấu trúc tinh thể của vật liệu
ĐỒ DÙNG VÀ TRANG THIẾT BỊ DẠY HỌC:
Giáo trình môn học
Bảng, bút
Máy chiếu PROJECTOR
TIẾN TRÌNH LÊN LỚP

Thời gian:2p
+ Kiểm tra sỹ số: (Thời gian:3phút). Tổng số:.........Có mặt:..........Vắng
mặt............................
+ Tên học sinh vắng:.......................................................... Lý do.......................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
I. ỔN ĐỊNH LỚP HỌC:

II. THỰC HIỆN BÀI HỌC:
TT
NỘI DUNG

1

HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
HOẠT ĐỘNG
HOẠT ĐỘNG

CỦA GIÁO VIÊN CỦA HỌC SINH

Dẫn nhập

Diễn giảng –
(Gợi mở, trao đổi phương pháp đối thoại
học, tạo tâm thế tích cực của
người học....)

2

Cấu trúc mạng tinh thể của vật
liệu khá đa dạng mỗi loại có
thông số khác nhau nên tính
chất cũng khác nhau...
Giảng bài mới (Đề cương bài
giảng)
I)

Cấu trúc và liên kết
nguyên tử

Vật liệu kỹ thuật là một môn
khoa học sử dụng các thành tựu
khoa học của hoá học, vật lý,
hoá lý và nhiều ngành khoa học
khác để nghiên cứu các đội
tượng vật liệu rắn.
- Môn học nghiên cứu cấu trúc,
tính chất cơ bản của vật liệu

kim loại và mối quan hệ của

Diễn giảng –
đối thoại

PHƯƠNG
PHÁP

THỜI
GIAN

Trực quan hình Thuyết
ảnh ,bảng, giáo trình
trình– trao đổi
– phân tích

2p

Trực quan hình Thuyết
ảnh ,bảng, giáo trình
trình– trao đổi
– phân tích

166p


cấu trúc và tính chất từ đó đề ra
phương pháp chế tạo và sử dụng
thích hợp.
Vật liệu kỹ thuật là một môn

khoa học sử dụng các thành tựu
khoa học của hoá học, vật lý,
hoá lý và nhiều ngành khoa học
khác để nghiên cứu các đội
tượng vật liệu rắn.
- Môn học nghiên cứu cấu trúc,
tính chất cơ bản của vật liệu
kim loại và mối quan hệ của
cấu trúc và tính chất từ đó đề ra
phương pháp chế tạo và sử dụng
thích hợp.
II)
Mạng tinh thể
1) Các khái niệm về mạng

tinh thể
-Mạng tinh thể

- Là mạng không gian được tạo
nên bởi các ion, nguyên tử sắp
xếp theo một quy luật chặt chẽ,
tạo thành một dạng hình học
nhất định

- Ơ cơ bản ( ơ cơ sở)
- Mạng tinh thể gồm vô số các ô
nhỏ xếp liên tiếp nhau theo ba
chiều trong không gian. Các ô
nhỏ đó gọi là ô cơ sở (ô cơ bản).

+ Ô cơ sở là phần nhỏ nhất đặc
trưng đầy đủ cho các tính chất
cơ bản của mạng tinh thể.
- Mặt tinh thể
Mạng tinh thể gồm các mặt
song song và cách đều nhau mặt tinh thể.


Dùng kí hiệu (hkl) để biểu diễn
một mặt tinh thể, hkl là các số
nguyên.
- Phương tinh thể
+ Mật độ theo phương:
- Là mức độ xít chặt của các
nguyên tử theo một phương
nhất định. Phương nào có
khoảng cách giữa các nguyên tử
nhỏ hơn thì phương đó có mật
độ lớn hơn.
- Thơng số mạng tinh thể
+ Là đại lượng đánh giá mức
độ sắp xếp xít chặt của các chất
điểm đối với mỗi kiểu mạng.
Bao gồm: mật độ theo phương,
mật độ mặt và mật độ khối.

+ Từ thơng số mạng có thể
tính ra được các khoảng cách
bất kỳ trong mạng;
+ Thông số mạng được xác

định theo kích thước các cạnh
của ơ cơ sở;
+ Đơn vị đo là Ăng-strôn (Å).
1Å = 10-8 cm
Là mức độ xít chặt của các
nguyên tử theo một mặt nào đó
và được tính theo cơng thức
sau:


Trong đó:
Ms – là mật độ mặt;
ns – là số nguyên tử
thuộc diện
tích S của mặt;
r – là bán kính ngun
tử;
S – là diện tích của mặt
tinh thể
- Mật đợ nguyên tử trong
mạng tinh thể
là mức độ xít chặt của các
ngun tử trong một ơ cơ sở và
được tính theo công thức sau:

III)

Mạng tinh thể điển
hình
Các kiểu mạng tinh thể thường

gặp của kim loại.
- Có tất cả 14 kiểu mạng
tinh thể khác nhau thuộc 7 hệ.
- Kim loại nguyên chất
thường tồn tại 3 kiểu mạng
chính:
+ Lập phương thể tâm;
+ Lập phương diện tâm;
+ Lục giác xếp chặt.
1) Lập phương thể tâm
- Các kim loại có kiểu mạng
này là: Feα, Cr, W, Mo,…;


- Số nguyên tử trong một ô
cơ sở n = 8.1/8 +1 = 2;
- Số sắp xếp của mạng K =
8;
- Mật độ khối Mv = 68%;
- a ≈ 2,87.10-7mm.

2) Lập phương diện tâm
- Các kim loại có kiểu
mạng này là: Feγ, Cu, Ni… ;
- Số nguyên tử trong một
ô cơ sở n = 8.1/8 + 6.1/2 = 4;
- Số sắp xếp của mạng K
= 12 (số các nguyên tử cách đều
gần nhất 1 nguyên tử bất kỳ);
- Mật độ mặt (111) Ms =

91%, mật độ khối Mv = 74%;
- a ≈ 3,64.10-7mm.

3) Lục giác xếp chặt
- Các kim loại có kiểu mạng
này là: Zn, Mg, Cd, Cr, Mo,…;
- Số nguyên tử trong một ô
cơ sở n = 12.1/6 +2.1/2 + 3 = 6;
- Số sắp xếp của mạng K =
12;
- Mật độ khối Mv = 74%;
- a ≈ 3,2.10-7mm; c ≈ 5,2.107
mm.

IV) Sai lệch mạng
1) Sai lệch điểm
- Là loại khuyết tật mà kích
thước của chúng rất nhỏ theo
cả 3 chiều trong không gian,
các dạng khuyết tật điểm bao


gồm:
+ Nút trống;
+ Nguyên tử xen kẽ;
+ Nguyên tử lạ thay thế;
+ Nguyên tử lạ xen kẽ.

+ Nút trống: là những vị trí
thiếu nguyên tử, do dao động

nhiệt gây ra;
+ Nguyên tử xen kẽ: khi chất
điểm nhảy khỏi vị trí cân bằng,
và nằm ở vị trí nào đó trong
mạng tạo nên xen kẽ hay còn
gọi là sai chỗ;
+ Nguyên tử lạ thay thế: Trong
mạng tinh thể ln có lẫn
ngun tử khác thường gọi là
tạp chất. Do kích thước của
nguyên tử kim loại nền và
nguyên tử tạp chất khác nhau
nên có sự sơ lệch cục bộ quanh
vị trí của nó, tạo nên khuyết tật
điểm;
+ Nguyên tử lạ xen kẽ: những
nguyên tử lạ nằm ở vị trí nào đó
trong mạng tạo nên xen kẽ.
2) Sai lệch đường
Là dạng khuyết tật có khích
thước phát triển dài theo một
hướng nhất định, bao gồm:
+ Lệch biên;
+ Lệch xoắn;
+ Lệch hỗn hợp.


- Ảnh hưởng đến khả năng
biến dạng và chống biến dạng
của kim loại;

- Chúng được tạo thành khi
kết tinh hoặc trong quá trình
biến dạng dẻo;
- Mật độ lệch được xác định
như sau:

l
∑
ρ=
V

Trong đó: Σl – tổng chiều dài
các đường lệch (cm);
V – thể tích kim loại
3
(cm ).
- Mật độ lệch phụ thuộc vào
trạng thái kim loại, phương
pháp gia công và chế tạo. ở
trạng thái ủ mật độ lệch là thấp
nhất ρ = 104 – 106 cm-2, ở trạng
thái biến dạng cao thì mật độ
lệch đạt ρ = 1012 – 1013 cm3) Sai lệch mặt
- Là loại khuyết tật có kích
thước phát triển theo hai chiều,
bao gồm:
+ Biên giới hạt;
+ Biên giới pha;
+ Khuyết tật xếp và song
tinh.

V)Cấu trúc tinh thể của vật liệu

1) Tính thù hình của kim loại
- Có rất nhiều kim loại có đặc
tính là: ở những khoảng nhiệt
độ và áp suất khác nhau có các
kiểu mạng tinh thể khác nhau –
tính thù hình.
VD: Fe
+ Ở nhiệt độ dưới 9100C gọi là
Feα - mạng A2;
+ Từ 1392 – 15390C gọi là Feδ dung dịch rắn khơng hồ tan;
+ Từ 910 – 13920C gọi là Feγ mạng A1.
- Khi chuyển biến thù hình các
tính chất cơ, lý, của vật liệu có
thể thay đổi đột ngột.
Thay đổi về thể tích:
- Khi nung nóng đến
0
910 C thì có chuyển biến từ Feα
- mạng A2 (Mv = 64%) sang
Feγ - mạng A1 (Mv = 74%) thể
tích của kim loại bị giảm đi và
khi làm nguội thì ngược lại.
Thay đổi về tính chất:
Cacbon có 2 dạng thù hình là
Graphit và Kim cương có tính
chất khác nhau

Graphit – A3 là vật liệu rất
mềm, Kim cương là vật liệu rất
cứng.
Chế tạo Kim cương từ
Graphit: nén Graphit ở áp suất
100.000 at và ở nhiệt độ 20000C
2) Đơn tinh thể
+ Khái niệm:
Một vật tinh thể có mạng
thống nhất và phương tinh thể


khơng đổi trong tồn bộ thể tích
của nó thì được gọi là đơn tinh
thể.(có thể coi đơn tinh thể là
mạng tinh thể đồng nhất về
hình học)

- Đặc điểm:
+ Kim loại đơn tinh thể có độ
nguyên chất rất cao, sai lệch
mạng ít nhất;
+ Có thể tồn tại các đơn tinh
thể tự nhiên, hầu như để có
được đơn tinh thể kim loại
người ta phải nuôi;
+ Chủ yếu được sử dụng trong
công nghiệp bán dẫn và vật liệu
điện;
+ Có tính dị hướng (là sự khác

nhau về tính chất cơ, lý, hố
theo các phương khác nhau), vì
theo các hướng khác nhau độ
xếp chặt nguyên tử khác nhau.
3) Đa tinh thể
+ Khái niệm:
Tập hợp của vô số các
hạt tinh thể liên kết với nhau
gọi là đa tinh thể. Mỗi hạt tinh
thể gồm nhiều tinh thể nhỏ có
cùng cấu trúc mạng với định
hướng khác nhau mang tính
ngẫu nhiên.

- Đặc điểm:
+ Sự định hướng của mỗi
hạt tinh thể là ngẫu nhiên nên
phương mạng giữa các hạt sẽ
lệch nhau một góc từ vài độ đến


3

vài chục độ;
+ Có tính đẳng hướng;
+ Mật độ khối thấp.
Củng cố kiến thức và kết thúc
bài
- Cấu trúc và liên kết nguyên tử
- Mạng tinh thể

- Mạng tinh thể điển hình
- Sai lệch mạng
- Cấu trúc tinh thể của vật liệu

4

Hướng dẫn tự học và giao
nhiệm vụ về nhà
Giải thích tại sao mạng lục giác
sếp chặt lại bền hơn lập phương
thể tâm lập phương diện tâm

Nguồn tài liệu tham khảo
Rút kinh nghiệm

Diễn giảng –
đối thoại

Trực quan hình Thuyết
ảnh ,bảng, giáo trình
trình– trao đởi
– phân tích

....................................................
....................................................
....................................................
....................................................

5p

2p

...............................................................................................
...............................................................................................
...............................................................................................
...............................................................................................
...............................................................................................

TRƯỞNG KHOA /TRƯỞNG TỔ MƠN

Ngày.....tháng ........năm........
GIÁO VIÊN

Thời gian thực hiện:4T


GIÁO ÁN
SỐ:....................................

Tên chương: Chương 2: CẤU TẠO PHA VÀ GIẢN
ĐỒ TRẠNG THÁI
Thực hiện ngày..........tháng...........năm..................

TÊN BÀI: CẤU TẠO PHA VÀ GIẢN ĐỒ TRẠNG THÁI
MỤC TIÊU CỦA BÀI:

Sau khi học xong bài này người học có khả năng (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
- Các khái niệm cơ bản
- Cấu chúc và tính chất các pha trong hợp kim
- Giản đồ trạng thái hai cấu tử

- Quan hệ giữa giản đồ pha và tính chất vật liệu
- Giản đồ pha Fe -C
ĐỒ DÙNG VÀ TRANG THIẾT BỊ DẠY HỌC:
Giáo trình môn học
Bảng, bút
Máy chiếu PROJECTOR
TIẾN TRÌNH LÊN LỚP

Thời gian:2p
+ Kiểm tra sỹ số: (Thời gian:3phút). Tổng số:.........Có mặt:..........Vắng mặt.................
+ Tên học sinh vắng:..................................... Lý do.............................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
I. ỔN ĐỊNH LỚP HỌC:

II. THỰC HIỆN BÀI HỌC:
TT
NỘI DUNG

1

Dẫn nhập
(Gợi mở, trao đổi phương pháp
học, tạo tâm thế tích cực của
người học....)

2

HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

HOẠT ĐỘNG
HOẠT ĐỘNG
CỦA GIÁO VIÊN CỦA HỌC SINH

Diễn giảng –
đối thoại

Trong lĩnh vực cơ khí thường
xuyên phải sử dụng các vật liệu
là hợp kim vì các vật liệu này
có độ bền cao hơn kim loại
nguyên chất việc nghiên cứu bài
học này giúp người học hiểu rõ
hơn về điều này.
Giảng bài mới (Đề cương bài
Diễn giảng –
giảng)
đối thoại
I.
Các khái niệm cơ
bản
1. Định nghĩa
Là biểu đồ biểu thị trạng thái
tổ chức của hệ hợp kim đã cho
trên hệ trục nhiệt độ và thành
phần hóa học
2. Công dụng
-Cho biết cấu tạo bên trong

PHƯƠNG

PHÁP

THỜI
GIAN

Trực quan hình Thuyết
ảnh ,bảng, giáo trình
trình– trao đổi
– phân tích

2p

Trực quan hình Thuyết
ảnh ,bảng, giáo trình
trình– trao đổi
– phân tích

166p


của hợp kim với thành phần
xác định khác nhau thong qua
giản đồ trạng thái này để biết
cơ tính của chúng qua đó biết
cách sử dụng hợp lý vật liệu
làm bằng hợp kim đó.
-Xác định được chế độ nhiệt
cho các công nghệ luyện kim
và đúc ( t°nc) , rèn t° bắt đầu
và kết thúc khi gia công, xác

định t° của từng phương pháp
nhiệt luyện, hàn t° hàn của
từng hợp kim có thành phần
xác định
II. Cấu trúc và tính chất
các pha trong hợp kim
1) Các tổ chức một pha
-Trạng thái lỏng (1pha lỏng)
ký hiệu trên giản đồ là chữ L là
dung dịch lỏng của cacbon (C)
hòa tan trong sắt Fe
- Trạng thái rắn : do tác dụng
giữa nguyên tố Fe và C các
pha được phân biệt bằng một
kiểu mạng tinh thể
- Các loại dung dịch rắn của
nguyên tố C hòa tan vào Feα,
Feγ, Feδ được gọi tên quốc tế:
+ Pha Ferit là dung dịch rắn
của C hòa tan trong Feα.FeαC
ký hiệu trên giản đồ là α hoạc
F có lượng C hòa tan tối đa là
0.006% ở nhiệt độ thường là
điểm Q và 0,02% ở t°= 727°C
điểm P có thể coi α là Feα vì
lượng hòa tan quá nhỏ
+ Pha Austenit là dung dịch
rắn của C hòa tan trong Feγ.
Feγ(C) ký hiệu trên giản đồ
trạng thái là γ hoặc As có

lượng C hòa tan tối đa là
0,8%C ở nhiệt độ 727°C là


điểm S và 2,14%C ở t°=
1147°C là điểm E nên đường
SE là giới hạn hòa tan của C
trong Feγ
+ Pha δ là dung dịch rắn của C
hòa tan trong Feδ. Feδ(C ) ký
hiệu trên giản đồ là δ
+ Pha Xementit cứng như xi
măng thành phần C= 6,67 %C
kiểu mạng tinh thể trực thoi ký
hiệu trên giản đồ là Xe hoạc
Fe₃C là đường thẳng nối các
điểm LKF độ cứng ≥700HB và
rất giòn.
2) Các tổ chức hai pha.
- Gồm pha lỏng và pha rắn
nằm trên đường rắn AHJECF
và dưới đường lỏng ABCD tồn
tại khi thành phần C= O,8%C
và C= 4,3%C
+ Khi C= O,8% là hỗn hợp cơ
học cùng tích Peclit gồm hai
pha (α+ Xe) được hình thành
từ dung dịch rắn γ tại 727°C
ký hiệu trên giản đồ là chữ P là
88% α+ 12% Xe độ cứng từ

200- 220HB độ dẻo và độ dai
khá cao. Là thành phần C cùng
tích
+ khi C= 4,3%C gồm hai pha
được hình thành từ dung dịch
lỏng L tại 1147°C ký hiệu trên
giản đồ là Lê
Khi t°> 727°C -> 1127°C Lê
gồm (γ+Xe)
Khi t°< 727°C, Lê gồm
(P+Xe) Tức là tổ chức hai pha
(α +Xe)
Khi t°< 727°C đến nhiệt độ
thường tai C= 4,3%C có
36%α+ 64%Xe vì thế có độ
cứng rất cao khoảng 600HB


II.

Giản đồ trạng thái
hai cấu tử
1) Phân loại
Dựa theo %C ta có hai loại
- Thép khi %C< 2,14%
- Gang khi %C> 2,14%
Nếu căn cứ vào tổ chức của nó
ở giản đồ trạng thái thì ngoài
thành phần %C (2,14%C) làm
mốc còn dựa vào tổ chức

tương ứng ta có hai loại thép
và gang trắng
III. Quan hệ giữa giản
đồ pha và tính chất
vật liệu
1)Thép: có %C < 2,14%C
phân loại theo giản đồ trạng
thái có 3 loại.
- Thép trước cùng tích có tổ
chức P+ α khi %C < 0,8%C
- Thép cùng tích có tổ chức
P(α+ Xe) khi %C = 0,8%C
- Thép sau cùng tích có tổ chức
P+Xe khi %C > 0,8%C
2)Gang trắng: có %C >
2,14%C
- Gang trắng trước cùng tinh
có tổ chức Le+P+Xe khi %C <
4,3%C
- Gang trắng cùng tinh có tổ
chức Le(P+Xe) khi %C =
4,3%C
- Gang trắng sau cùng tinh có
tổ chức Le+Xe khi %C >
4,3%C
V. Giản đồ pha Fe – C
Xem giáo trình
-A1 nhiệt độ tới hạn tại đó hợp
kim Fe-C cấu tạo bên trong có
tổ chức thuận nghich P γ cụ

thể
+Khi nung tới nhiệt độ tới hạn
A1 tại đó có chuyển biến pha


3

P-> γ
+Khi làm nguội ở nhiệt độ tới
hạn A1 tại đó có chuyển biến
pha γ -> P
-A3: 727°C -> 911°C tại đó
thép trước cùng tích có chuyển
biến cấu tạo α  γ
+Khi nung tới nhiệt độ tới hạn
A3 α hòa tan hết vào γ
+Khi làm nguội tới nhiệt độ tới
hạn A3 α tách ra từ γ
Củng cố kiến thức và kết thúc
bài
- Các khái niệm cơ bản
- Cấu chúc và tính chất các pha
trong hợp kim
- Giản đồ trạng thái hai cấu tử
- Quan hệ giữa giản đồ pha và tính
chất vật liệu
- Giản đồ pha Fe -C

4

Hướng dẫn tự học và giao
nhiệm vụ về nhà
Nghiên cứu Giản đồ pha Fe – C
và tương tác Fe- C

Nguồn tài liệu tham khảo
Rút kinh nghiệm

Diễn giảng –
đối thoại

Trực quan hình Thuyết
ảnh ,bảng, giáo trình
trình– trao đởi
– phân tích

....................................................
....................................................
....................................................
....................................................
....................................................

5p

2p

...............................................................................................
...............................................................................................
...............................................................................................
...............................................................................................

...............................................................................................

TRƯỞNG KHOA /TRƯỞNG TỔ MƠN

Ngày.....tháng ........năm........
GIÁO VIÊN


GIÁO ÁN
SỐ:....................................

Thời gian thực hiện:6T
Tên chương: Chương 3: GANG VÀ THÉP
Thực hiện ngày..........tháng...........năm..................

TÊN BÀI: GANG VÀ THÉP
MỤC TIÊU CỦA BÀI:

Sau khi học xong bài này người học có khả năng (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
- Đặc tính cơ bản của gang
- Các loại gang
- Thép các bon thép hợp kim
- Thép cán nóng thông dụng
- Thép kết cấu
- Thép dụng cụ
- Thép hợp kim đặc biệt
ĐỒ DÙNG VÀ TRANG THIẾT BỊ DẠY HỌC:
Giáo trình môn học
Bảng, bút
Máy chiếu PROJECTOR

TIẾN TRÌNH LÊN LỚP

Thời gian:2x2p
+ Kiểm tra sỹ số: (Thời gian:2x3phút). Tổng số:.........Có mặt:..........Vắng mặt..............
+ Tên học sinh vắng:...............................................................Lý do.............................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
I. ỔN ĐỊNH LỚP HỌC:

II. THỰC HIỆN BÀI HỌC:
TT
NỘI DUNG

1

HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
HOẠT ĐỘNG
HOẠT ĐỘNG
CỦA GIÁO VIÊN CỦA HỌC SINH

Dẫn nhập

Diễn giảng –
(Gợi mở, trao đổi phương pháp đối thoại
học, tạo tâm thế tích cực của
người học....)

2

Gang và thép là 2 loại vật liệu
phổ biến dùng trong cơ khí từ
vật liệu của các chi tiết máy đến
vật liệu dùng làm khuôn, làm
dụng cụ cắt, dụng cụ đo. Ta sẽ
đi sâu tìm hiểu về những vật
liệu này
Giảng bài mới (Đề cương bài
giảng)
I.
Đặc tính cơ bản của
gang
1.Gang trắng : Căn cứ vào tổ
chức của gang nhiều pha Fe₃C
nên rất cứng và giòn không
tham gia cắt gọt được vì vậy
nó ít được dùng trong ngành

Diễn giảng –
đối thoại

PHƯƠNG
PHÁP

THỜI
GIAN

Trực quan hình Thuyết
ảnh ,bảng, giáo trình
trình– trao đổi

– phân tích

2p

Trực quan hình Thuyết
ảnh ,bảng, giáo trình
trình– trao đổi
– phân tích

251p


cơ khí. Dùng khi đúc ra sản
phẩm và sử dụng ngay
1.Gang grapit : Mềm và giòn
độ bền thấp dễ gia công cơ khí
nên được dùng rộng dãi trong
ngành cơ khí
II. Các loại gang
1.Gang xám : ký hiệu chữ GX
kèm theo hai chữ số chỉ độ bền
kéo và uốn tối thiểu KG/mm²
VD :GX18-36
�bk≤18KG/mm²,
�bu≤36 KG/mm²
a.định ngĩa : dạng tự nhiên có
dạng tấm được hình thành khi
đúc
b.cách chế tạo :khi có đủ các
điều kiện như thành phần hóa

học nhiệt độ và tốc độ la nguụi
c. Tinh chõt : ụ bờn thõp t
ẳ-> ẵ so với thép
d. công dụng
- làm việc trong điều kiện ít
kéo
- làm việc trong điều kiện ít va
đập
- làm việc trong điều kiện ít
nén
2.Gang cầu : ký hiệu là chữ
GC kèm theo hai số chỉ độ bền
kéo tối thiểu và độ giãn dài
tương đối
VD :GC45-5
�bk≤45KG/mm², δ= 5%
a.định nghĩa : là loại gang
grapit trong đó grapit là hình
cầu dạng thu gọn nhất
b.cách chế tạo : khi đúc gang
grapit có điều kiện đặc biệt là
phải cho thêm chất biến tings
là Mg hàm lượng rất nhổ là
0,04-> 0,08%


c.tính chất: gang cầu có độ
bền kéo cao nhất trong gang
δ= 5%->15%
d.công dụng:

- làm việc trong điều kiện chịu
kéo
- làm việc trong điều kiện chịu
va đập
-có hình dáng sản phẩm phức
tạp
3.Gang dẻo:
a.ký hiệu: ký hiệu GZ kèm
theo hai chữ số chỉ độ bền kéo
và khả năng dãn dài tương đối
VD :GZ45-5
�bk≤45KG/mm², δ= 5%
b.định ngĩa : là loại gang grapit
trong đó grapit hình thành là
cụm bông và hoa tuyết
b.cách chế tạo : khi đúc sản
phẩm là gang trắng hoàn toàn
sau đó đem đi ủ grapit hóa để
tách C ra khỏi Fe₃C
c.tính chất: gang dẻo có độ
bền kéo tương đối cao thấp
hơn gang cầu nhưng cao hơn
các loại gang khác
d.công dụng:
- làm việc trong điều kiện chịu
kéo
-có hình dáng sản phẩm phức
tạp
- tiết diện vật đúc mỏng
III. Thép Cacbon , thép hợp

kim
1.thép cácbon : là hợp kim
FeC trong đó thành phần C
trong đó %C < 2,14% thường
dùng %C < 1,4% ngoài ra do
điều kiện luyện kim còn có các
chât như Mn,Si, P,S. Trong
mọi loại thép Mn< 0.8%,Si<


3

0.4%,Si< 0.05%,S< 0.05%
2.thép hợp kim : là loại thép
mà ngoài các nguyên tố thông
thường ra còn cho thêm vào
các nguyên tố hợp kim làm
tăng tính chất của thép theo ý
muốn
IV. Thép cán nóng thông
dụng : là loại thép thường
dùng trong ngành xây dựng
như : cầu, nhà, khung, tháp
có chất lượng luyện kim
thường có hàm lượng P,S>
0,04%
V Thép kết cấu
Là loại thép thường dùng cho
các chi tiết máy hay những
công trình xây đựng đặc biệt

có chất lượng luyện kim cao
có hàm lượng P,S < 0,04%
VI. Thép dụng cụ
Là loại thép thường dùng cho
các loại dụng cụ trong ngành
cơ khí P,S < 0,04%
VII. Thép hợp kim đặc
biệt
-Thép có công dụng riêng là
những thép hay dùng cho một
công việc nào đó hoặc một sản
phẩm nhất định như : thép ổ
lăn, thép đường ray, dây thép
các loại …
-Thép có tính chất đặc biệt là
các loại thép có tính chất cơ,
lý, hóa đặc biệt như : thép
không rỉ, thép chịu nhiệt độ
cao, thép có hệ số giẵn nở
nhiệt đặc biệt, thép chịu mài
mòn cao thường lượng hợp
kim cao (>13%) với lượng C
rất thấp hoặc rất cao.
Củng cố kiến thức và kết thúc

Diễn giảng –

Trực quan hình Thuyết

5p

bài

đối thoại

- Đặc tính cơ bản của gang
- Các loại gang
- Thép các bon thép hợp kim
- Thép cán nóng thông dụng
- Thép kết cấu
- Thép dụng cụ
- Thép hợp kim đặc biệt

4

Hướng dẫn tự học và giao
nhiệm vụ về nhà
Nêu ra ưu nhược điểm của thép
hợp kim đặc biệt cho ví dụ và
ứng dụng cụ thể

Nguồn tài liệu tham khảo
Rút kinh nghiệm

ảnh ,bảng, giáo trình
trình– trao đổi
– phân tích

....................................................

....................................................
....................................................
....................................................
....................................................

...............................................................................................
...............................................................................................
...............................................................................................
...............................................................................................
...............................................................................................

TRƯỞNG KHOA /TRƯỞNG TỔ MÔN

Ngày.....tháng ........năm........
GIÁO VIÊN

GIÁO ÁN
SỐ:....................................

2p

Thời gian thực hiện:6T
Tên chương: Chương 4: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM
MÀU


Thực hiện ngày..........tháng...........năm..................
TÊN BÀI: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM MÀU
MỤC TIÊU CỦA BÀI:

Sau khi học xong bài này người học có khả năng (kiến thức, kỹ năng, thái độ):
- Đờng và hợp kim
- Nhôm và hợp kim
- Một số hợp kim điển hình
ĐỒ DÙNG VÀ TRANG THIẾT BỊ DẠY HỌC:
Giáo trình mơn học
Bảng, bút
Máy chiếu PROJECTOR
TIẾN TRÌNH LÊN LỚP

Thời gian:2x2p
+ Kiểm tra sỹ số: (Thời gian:2x3phút). Tổng số:.........Có mặt:..........Vắng mặt...............
+ Tên học sinh vắng:...............................................................Lý do..............................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
I. ỔN ĐỊNH LỚP HỌC:

II. THỰC HIỆN BÀI HỌC:
TT
NỘI DUNG

1

HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
HOẠT ĐỘNG
HOẠT ĐỘNG
CỦA GIÁO VIÊN CỦA HỌC SINH

Dẫn nhập

Diễn giảng –
(Gợi mở, trao đổi phương pháp đới thoại
học, tạo tâm thế tích cực của
người học....)

2

Bài học này sẽ giúp người học
nhận biết sự khác nhau về hợp
kim đồng, nhôm với kim loại
nguyên chất, sự vượt trội của
một số hợp kim điển hình.
Giảng bài mới (Đề cương bài
giảng)
I)
Đồng và hợp kim
1) Định nghĩa
Đồng là kim loại cố một dạng
thù hình có mạng lập phương
tâm mặt có thông số mạng
a=3,6A°. Tính chất của nó như
sau:
-có khối lượng riêng
γ =8,94g/cm²
-tính dẫn nhiệt dẫn điện khá cao
-tính chống ăn mòn tốt
-nhiệt độ chảy tương đối cao
1083°C
-có độ bền thấp 16KG/mm² độ

cứng HB= 40 nhưng tăng mạnh
khi biến dạng nguội 45KG/mm²

Diễn giảng –
đối thoại

PHƯƠNG
PHÁP

THỜI
GIAN

Trực quan hình Thuyết
ảnh ,bảng, giáo trình
trình– trao đổi
– phân tích

2p

Trực quan hình Thuyết
ảnh ,bảng, giáo trình
trình– trao đổi
– phân tích

251p


HB=125 có độ cứng không cao
nhưng đồng có khả năng chống
mài mòn tốt

-dễ rát mỏng, kéo sợi tính gia
công cắt gọt kém
2) Phân loại
a.la tông: là hợp kim của đồng
mà thành phần là Cu và Zn còn
gọi là đồng thau (đồng vàng).
Ngoài ra thành phần còn có Pb,
Sn, Ni
-la tông được ký hiệu là chữ L
sau đó là chữ ký hiệu các
nguyên tố hóa học
- la tông đơn giản: thành phần
chỉ có Cu và Zn độ bền phụ
thuộc hàm lượng Cu và Zn
Vd: LCu90Zn10 chỉ hàm lượng
Cu là 90% và Zn là 10%
- la tông phức tạp: ngoài Cu và
Zn còn có các nguyên tố Pb, Zn,
Al, Ni...
Vd: LcuZn29Sn1
- Babit thiếc:
là hợp kim của Cu với nguyên
tố chính là Sn. Có độ bền cao,
tính dẻo tốt, chống ăn mòn tốt
thường dùng BcuSn10Pb1...
- Babit chì
là hợp kim của Cu với nguyên
tố chính là Pb. Có độ bền cao,
tính dẻo tốt, chống ăn mòn tốt
thường dùng BcuPb10...

- Hợp kim nhôm
là hợp kim của Cu với nguyên
tố chính là Sn. Có độ bền cao,
tính dẻo tốt, chống ăn mòn tốt
thường dùng BcuAl10Pb1...
II)
Nhôm và hợp kim
1) Nhôm nguyên chất
-Nhôm là kim loại chỉ có một
dạng thù hình cấu tạo là kiểu
mạng lập phương tâm mặt
a=4,04A°.
-có khối lượng riêng
γ =2,7g/cm²
-nhiệt độ chảy thấp 657°C
-có độ bền thấp 60KG/mm² độ
cứng HB= 25,δ =40%
-tính chống ăn mòn cao vì có


lớp Al₂O₃ xít chặt bảo vệ
-tính dẫn điện và dẫn nhiệt tốt
đặc biệt hệ số dãn nở
2) Định nghĩa hợp kim
nhôm
-Đura: là loại hợp kim biến
dạng điển hình được đung rộng
dãi trong kỹ thuật hành không
+ Thành phần: là hợp kim chủ
yếu của Al,Cu<5%,Mg<2%.

Ngoài ra trong thành phần còn
có Fe,Si,Mn. Mg có vai trò
quan trọng trong quá trình nhiệt
luyện
+� = 42->4760KG/mm²
+tính chống ăn mòn kém nên
hợp kim đura thường phủ nhôm
nguyên chất
-ký hiệu: AlCu4Mg có 4%Cu,
1%Mg, 95%Al
-Silumim: là hợp kim nhôm
đúc được sử dụng rộng dãi là
hợp kim chủ yếu Al và Si ngoài
ra còn có Mg, Mn, Cu, Zn...
+ Silumim đơn giản: trong
thành phần chỉ có 87%Al và
13%Si dùng để đúc nhưng cơ
tính thấp nên được dùng đẻ đúc
những chi tiết phức tạp nhưng
tải trọng nhẹ
+Silumim phức tạp: có
4->10%Si còn thêm các nguyên
tố Mg, Mn, Cu, Zn...
Vd: AlSi6MgMnCu7... dùng
chế tạo mặt bích, xilanh,
pittong, li hợp...
3) Giản đồ trạng thái và
tính chất
III) Một số hợp kim điển
hình

1) Dura
là loại hợp kim biến dạng điển
hình được đung rộng dãi trong
kỹ thuật hành không
+ Thành phần: là hợp kim chủ
yếu của Al,Cu<5%,Mg<2%.
Ngoài ra trong thành phần còn
có Fe,Si,Mn. Mg có vai trò
quan trọng trong quá trình nhiệt
luyện


+� = 42->4760KG/mm²
+tính chống ăn mòn kém nên
hợp kim đura thường phủ nhôm
nguyên chất
-ký hiệu: AlCu4Mg có 4%Cu,
1%Mg, 95%Al
2) Silumin
là hợp kim nhôm đúc được sử
dụng rộng dãi là hợp kim chủ
yếu Al và Si ngoài ra còn có
Mg, Mn, Cu, Zn...
3) Latong
là hợp kim của đồng mà thành
phần là Cu và Zn còn gọi là
đồng thau (đồng vàng). Ngoài
ra thành phần còn có Pb, Sn, Ni
-la tông được ký hiệu là chữ L
sau đó là chữ ký hiệu các

nguyên tố hóa học
- la tông đơn giản: thành phần
chỉ có Cu và Zn độ bền phụ
thuộc hàm lượng Cu và Zn
Vd: LCu90Zn10 chỉ hàm lượng
Cu là 90% và Zn là 10%
- la tông phức tạp: ngoài Cu và
Zn còn có các nguyên tố Pb, Zn,
Al, Ni...
Vd: LcuZn29Sn1
4) Brong
5) Chì – Thiếc và một số
hợp kim của chúng
- Babit thiếc:
là hợp kim của Cu với nguyên
tố chính là Sn. Có độ bền cao,
tính dẻo tốt, chống ăn mòn tốt
thường dùng BcuSn10Pb1...
- Babit chì
là hợp kim của Cu với nguyên
tố chính là Pb. Có độ bền cao,
tính dẻo tốt, chống ăn mòn tốt
thường dùng BcuPb10...
3

Củng cố kiến thức và kết thúc
bài
- Đồng và hợp kim
- Nhôm và hợp kim
- Một số hợp kim điển hình

4

Hướng dẫn tự học và giao
nhiệm vụ về nhà
Ứng dụng của hợp kim đồng

Diễn giảng –
đối thoại

Trực quan hình Thuyết
ảnh ,bảng, giáo trình
trình– trao đổi
– phân tích

....................................................
....................................................
....................................................

5p

2p