Đề cương chi tiết 3+0 vat lieu co khi

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN
NGÀNH ĐÀO TẠO: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ
CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
Hệ đào tạo: Đại học chính quy
1. Tên học phần:
VẬT LIỆU CƠ KHÍ
Mã học phần:
DC2CK32
2. Số tín chỉ:
03
3. Trình độ:
Cho sinh viên năm thứ hai
4. Phân bổ thời gian:
- Lý thuyết:
43 tiết
- Kiểm tra:
2 tiết
5. Điều kiện tiên quyết:
6. Mục tiêu của học phần:
- Kiến thức: Trang bị cho sinh viên kiến thức về cấu trúc, cơ tính của vật liệu;
hợp kim và sự biến đổi tổ chức tế vi; các loại vật liệu thường dùng trong chế tạo cơ
khí.
- Kỹ năng: Lựa chọn và sử dụng được vật liệu đúng yêu cầu.
7. Mô tả vắn tắt nội dung học phần:

Học phần bao gồm: Cấu trúc tinh thể, quan hệ giữa cấu trúc và tính chất của vật
liệu; quá trình hình thành các hợp kim; biến đổi tổ chức của vật liệu khi nung nóng và
làm nguội; ý nghĩa, tác dụng của các phương pháp nhiệt luyện cơ bản; các loại vật liệu
thông dụng trong công nghiệp chế tạo cơ khí.
8. Nhiệm vụ của sinh viên
- Nghiên cứu trước giáo trình, tài liệu học tập.
- Tham gia đầy đủ các giờ lên lớp.
- Tham gia kiểm tra giữa kỳ và thi kết thúc học phần.
9. Tài liệu học tập:
- Sách, giáo trình chính:
[1]. Nguyễn Văn Lịch ( 2009), Bài giảng vật liệu cơ khí, NXB Giao thông vận
tải.
[2]. Lê Công Dưỡng (1997), Vật liệu học, NXB Khoa học và kỹ thuật.
- Sách tham khảo:
[3]. Nghiêm Hùng (2007), Vật liệu học cơ sở, NXB Khoa học và kỹ thuật.
10. Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên:
- Điểm chuyên cần:
10%
- Điểm kiểm tra giữa kỳ:
20%
- Điểm thi kết thúc học phần:
70%
-1-


11. Thang điểm: 10 (lấy một chữ số thập phân)
12. Nội dung chi tiết học phần:
12.1. Nội dung tổng quát:
Phân bổ thời gian
Nội dung

Chương 1. Cấu trúc tinh thể và
các tính chất của vật liệu
Chương 2. Hợp kim và sự biến
đổi tổ chức
Chương 3. Vật liệu thông dụng
trong công nghệ cơ khí
Tổng

Tài liệu học tập, Tổng
Lý
Thảo Bài tập Kiểm
tham khảo
cộng
thuyết,
luận
lớn
tra
Bài tập
14
[1] Chương 1
14
15

1

[2] Chương 2

16

14

1

[3] Chương 3

15

43

0

0

2

45

12.2. Nội dung chi tiết:

Chương 1
CẤU TRÚC TINH THỂ VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA
VẬT LIỆU
a) Mục đích, yêu cầu:
- Mục đích: Trang bị cho sinh viên kiến thức về cấu trúc tinh thể, quan hệ giữa
cấu trúc và tính chất của vật liệu.
- Yêu cầu: Phân tích được quá trình biến dạng, hóa cứng; các phương pháp thử
cơ tính của vật liệu.
b) Nội dung chương:

Nội dung

1.1. Cấu trúc của vật liệu
1.1.1. Khái niệm chung
1.1.2. Cấu trúc tinh thể của vật liệu
1.1.3. Cấu trúc mạng tinh thể thực tế
1.2. Biến dạng và cơ tính của
vật liệu
1.2.1. Biến dạng đàn hồi và biến dạng
dẻo
1.2.1.1. Biến dạng đàn hồi
1.2.1.2. Biến dạng dẻo
1.2.2. Hồi phục và kết tinh lại

Phân bổ thời gian
Tài liệu học
Thực
Tổng
Lý
Thảo hành, Kiểm tập, tham
cộng
thuyết,
luận
Thí
tra
khảo
Bài tập
nghiệm
3
3
[1] Tr.3-17

1
1
1
4

1
1

-2-

[1] Tr.18-28

4


Nội dung
1.2.2.1. Hồi phục
1.2.2.2. Kết tinh lại
1.3. Phá hủy
1.3.1. Phá hủy giòn, dẻo
1.3.2. Phá hủy mỏi
1.3.3. Hiện tượng dão
1.3.4. Phương hướng nâng cao độ bền
kim loại
1.4. Các phương pháp thử cơ tính
của vật liệu
1.4.1. Phương pháp thử kéo, nén và
độ dai va đập
1.4.1.1. Phương pháp thử kéo, nén
1.4.1.2. Phương pháp thử độ dai va

đập
1.4.2. Phương pháp thử độ cứng
Tổng cộng

Phân bổ thời gian
Tài liệu học
Thực
Tổng
Lý
Thảo hành, Kiểm tập, tham
cộng
thuyết,
luận
Thí
tra
khảo
Bài tập
nghiệm

1
1
4
1
1
1
1
3

[1] Tr.29-33

4

[1] Tr.34-37

3

1
1
1
14

0

0

0

14

c) Hướng dẫn thực hiện:
- Trọng tâm của chương: Cấu trúc tinh thể và các liên kết trong tinh thể.
- Kiến thức, kỹ năng cần đạt: Giải thích được mối quan hệ giữa cấu trúc, tính
chất và biến dạng của vật liệu.
- Đánh giá kết quả: Kiểm tra thường xuyên.

Chương 2
HỢP KIM VÀ SỰ BIẾN ĐỔI TỔ CHỨC
a) Mục đích, yêu cầu:
- Mục đích: Trang bị cho sinh viên kiến thức về sự hình thành tổ chức khi kết
tinh; cấu tạo thỏi đúc; giản đồ pha, sắt các bon; các phương pháp nhiệt luyện điển

hình.
- Yêu cầu: Phân tích được tổ chức kim loại khi kết tinh ; cấu trúc tinh thể của vật
liệu; giản đồ pha và các chuyển biến pha của hợp kim sắt các bon.
b) Nội dung chương:
Phân bổ thời gian
Nội dung

2.1. Sự hình thành tổ chức kim loại

Lý
Thảo
thuyết
luận
Bài tập

1
-3-

Tài liệu học
Thực
Tổng
hành, Kiểm tập, tham
cộng
khảo
Thí
tra
nghiệm
[2] Tr.45-50
1

Phân bổ thời gian
Nội dung

khi kết tinh
2.1.1. Sự kết tinh của kim loại lỏng
2.1.2. Cấu tạo tinh thể của thỏi đúc
2.2. Cấu trúc tinh thể của hợp kim
2.2.1. Khái niệm về hợp kim, dung
dịch rắn
2.2.2. Pha trung gian
2.2.3. Chuyển biến pha ở trạng thái rắn
2.3. Giản đồ pha
2.3.1. Khái niệm về giản đồ pha
2.3.2. Giản đồ sắt cácbon và các tổ chức
2.4. Chuyển biến pha ở trạng thái
rắn của hợp kim Fe-C
2.4.1. Chuyển biến khi nung nóng thép
2.4.2. Chuyển biến của Austenit khi
làm nguội châm
2.4.3. Chuyển biến khi làm nguội
Austenit nhanh
2.4.4. Chuyển biến khi nung nóng
thép đã tôi (ram)
2.5. Các phương pháp nhiệt luyện
điển hình
2.5.1. Phương pháp ủ và thường hóa
2.5.2. Phương pháp tôi và ram thép
2.5.3. Phương pháp hóa nhiệt luyện
2.5.4. Phương pháp cơ nhiệt luyện

Kiểm tra
Tổng cộng

Lý
Thảo
thuyết
luận
Bài tập

Tài liệu học
Thực
Tổng
hành, Kiểm tập, tham
cộng
khảo
Thí
tra
nghiệm

1

[2] Tr.51-55

1

2
1
1
6

[2] Tr.56-66

2

[2] Tr.67-77

6

[2] Tr.78-89

5

1
2
2
1
5
1
1
1
2
15

0

0

1
1

1
16

c) Hướng dẫn thực hiện:
- Trọng tâm của chương: Giản đồ Fe- C, các chuyển biến pha cơ bản của thép.
- Kiến thức, kỹ năng cần đạt: Phân tích được giản đồ Fe- C ; các tổ chức, cơ chế
chuyển biến pha cơ bản khi nhiệt luyện.
- Đánh giá kết quả: Kiểm tra thường xuyên, kiểm tra giữa kỳ.

Chương 3
VẬT LIỆU THÔNG DỤNG TRONG
CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ
-4-


a) Mục đích, yêu cầu:
- Mục đích: Trang bị cho sinh viên kiến thức về tổ chức, tính chất, kí hiệu của
các loại vật liệu dùng trong công nghê chế tạo cơ khí.
- Yêu cầu: Phân tích được các tính chất của vật liệu; giải thích được ký hiệu các
loại vật liệu.
b) Nội dung chương:
Phân bổ thời gian
Tài liệu học
Thực
Tổng
Lý
Thảo hành, Kiểm tập, tham
cộng
thuyết,
luận

Thí
tra
khảo
Bài tập
nghiệm

Nội dung
3.1. Thép và gang
3.1.1. Gang
3.1.2. Thép cácbon và thép hợp kim
3.1.3. Thép xây dựng
3.1.4. Thép chế tạo máy
3.1.5. Thép dụng cụ
3.1.6. Thép hợp kim đặc biệt
3.2. Kim loại mầu, hợp kim mầu
3.2.1. Nhôm và hợp kim nhôm
3.2.2. Đồng và hợp kim đồng
3.2.3. Hợp kim ổ trượt
3.2.4. Vật liệu bột
3.3. Gốm và gốm thủy tinh
3.4. Vật liệu polyme
3.5. Vật liệu compozit
Kiểm tra
Tổng cộng

6
1
1
1
1

1
1
3
1
1
1
2
1
2
14

0

0

[3] Tr.90-121

6

[3] Tr.122-133

3

[3] Tr.138-143
[3] Tr.134-137
[3] Tr.142-150

2
1
2

1
15

1
1

c) Hướng dẫn thực hiện
- Trọng tâm của chương: Tổ chức, tính chất, phạm vi sử dụng các loại vật liệu
trong ngành cơ khí.
- Kiến thức, kỹ năng cần đạt: Phân tích được các tổ chức, tính chất vật liệu, giải
thích được ký hiệu các loại vật liệu.
- Đánh giá kết quả: Kiểm tra thường xuyên.
12.3. Lịch trình giảng dạy
Mỗi tuần bố trí 03 giờ học, dạy hết học phần trong 15 tuần (03 tín chỉ).
Tuần
1
2

Số Yêu cầu sinh Ghi
tiết viên chuẩn bị chú
Chương 1. Cấu trúc tinh thể và các tính chất của vật 3
[1] Tr.3-17
liệu
1.1. Cấu trúc của vật liệu
1.2. Biến dạng và cơ tính của vật liệu
3
[1] Tr.18-28
Nội dung chính

-5-

Tuần

3

4

5

6
7
8

9

10

11

12
13

Số Yêu cầu sinh Ghi
tiết viên chuẩn bị chú

Nội dung chính
1.2.1. Biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo
1.2.2. Hồi phục và kết tinh lại
1.2.2.1. Hồi phục

1.2.2.2. Kết tinh lại
1.3. Phá hủy
1.3.1. Phá hủy giòn, dẻo
1.3.2. Phá hủy mỏi
1.3.3. Hiện tượng dão
1.3.4. Phương hướng nâng cao độ bền kim loại
1.4. Các phương pháp thử cơ tính của vật liệu
1.4.1. Phương pháp thử kéo, nén và độ dai va đập
1.4.1.1. Phương pháp thử kéo, nén
1.4.1.2. Phương pháp thử độ dai va đập
1.4.2. Phương pháp thử độ cứng
Chương 2. Hợp kim và sự biến đổi tổ chức
2.1. Sự hình thành tổ chức kim loại khi kết tinh
2.2. Cấu trúc tinh thể của hợp kim
2.3. Giản đồ pha
2.4. Chuyển biến pha ở trạng thái rắn của hợp kim Fe-C
2.4.1. Chuyển biến khi nung nóng thép
2.4.2. Chuyển biến của Austenit khi làm nguội chậm
2.4.3. Chuyển biến khi làm nguội austenit nhanh
2.4.4. Chuyển biến khi nung nóng thép đã tôi (ram)
2.5. Các phương pháp nhiệt luyện điển hình
2.5.1. Phương pháp ủ và thường hóa
2.5.2. Phương pháp tôi và ram thép
2.5.3. Phương pháp hóa nhiệt luyện
2.5.4. Phương pháp cơ nhiệt luyện
Kiểm tra giữa kỳ
Chương 3. Vật liệu thông dụng trong
công nghệ cơ khí
3.1. Thép và gang
3.1.1. Gang

3.1.2. Thép cácbon và thép hợp kim
3.1.3. Thép xây dựng
3.1.4. Thép chế tạo máy
3.1.5. Thép dụng cụ
3.1.6. Thép hợp kim đặc biệt
3.2. Kim loại mầu, hợp kim mầu
3.2.1. Nhôm và nhôm hợp kim
3.2.2. Đồng và đồng hợp kim
-6-

1
2

[1] Tr.29-33

1
1
1

[1] Tr.29-33

1
1
1

[1] Tr.34-37

1
2

[2] Tr.51-55
[2] Tr.56-66
[2] Tr.67-72

1
2
2
1

[1] Tr.34-37

[2] Tr.45-50

[2] Tr.73-76
[2] Tr.78-85

1
1
1
2
1

[2] Tr.85-89
[3] Tr.90-104

1
1
1
1
1

1
3

[3] Tr.105- 121

[3] Tr.122-133


Tuần

14
15

Số Yêu cầu sinh Ghi
tiết viên chuẩn bị chú

Nội dung chính
3.2.3. Hợp kim ổ trượt
3.2.4. Vật liệu bột
3.3. Gốm và gốm thủy tinh
3.4. Vật liệu polyme
3.5. Vật liệu compozit
Kiểm tra

2
1
2
1

[3] Tr.134-135

[3] Tr.138-139
[3] Tr.142-143

13. Yêu cầu đối với giảng viên:
- Gửi đề cương chi tiết cho sinh viên trước khi giảng dạy học phần;
- Chuẩn bị đầy đủ tài liệu phục vụ giảng dạy;
- Giảng dạy nội dung học phần theo đề cương chi tiết được duyệt.
Hà Nội, ngày 05 tháng 8 năm 2012
KT.HIỆU TRƯỞNG
PHÓ HIỆU TRƯỞNG

TS. Vũ Ngọc Khiêm

-7-