Bài giảng : CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU
Trang 1
TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÀNG HẢI II
KHOA CƠ KHÍ
GIÁO TRÌNH
MH10
CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU
NGHỀ: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VỎ TÀU
THỦY
HỆ : TRUNG CẤP NGHỀ
(Lưu hành nội bộ)
Bài giảng : CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU
Trang 2
CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU
Mã số môn học: MH 10
Thời gian môn học: 30 giờ ( Lý thuyết: 24 giờ ; Thực hành: 6 giờ)
I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔN HỌC:
- Vị trí:
+ Là môn học được bố trí học vào năm học thứ nhất sau khi học xong môn vật liệu kỹ thuật
và trước khi học các môn cơ sở nghề.
- Tính chất:
+ Là môn học lý thuyết cơ sở thuộc môn học, mô đun nghề.
II. MỤC TIÊU MÔN HỌC:
- Trình bày được sơ lược về các công nghệ gia công kim loại cơ bản.
- Mô tả khái quát được các thiết bị cần thiết của từng công nghệ.
- Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc, cẩn thận, chính xác.
III. NỘI DUNG MÔN HỌC:
1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian:
STT
Tên chương mục
Thời gian ( giờ )
Tổng
số
Lý
thuyết
Thực hành
Bài tập
Kiểm tra*
(LT hoặc
TH)
I
Đúc kim loại
8
6
2
Đúc trong khuôn cát
4
3
1
Các phương pháp đúc đặc biệt
4
3
1
II
Gia công áp lực
8
5
2
1
Cán, kéo, ép kim loại
3
2
1
Rèn, dập
5
3
1
1
III
Hàn kim loại
3
3
Khái niệm chung
0.5
0.5
Hàn điện
1
1
Hàn hơi
1
1
Hàn tiếp xúc
0.5
0.5
IV
Cắt gọt kim loại
11
8
2
1
Một số vấn đề cơ bản về gia công cắt
gọt
2
2
Tiện, phay, bào
5
4
1
Bài giảng : CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU
Trang 3
Khoan, mài
4
2
1
1
Cộng
30
22
6
2
Bài giảng : CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU
Trang 4
Bài mở đầu : TẦM QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM
* Để xây dựng và phát triển nền kinh tế quốc dân vững mạnh cần phải phát triển
công nghiệp nặng , trong đó ngành chế tạo cơ khí là quan trọng nhất .
- Để chế tao các loại máy móc thiết bị cơ khí phải có vật liệu , trong đó kim loại là
vật liêu chủ yếu . Sở dĩ kim loại là vật liệu được sử dụng chủ yếu của ngành chế tạo cơ
khí bởi nó có nhiều tính chất và ưu điểm quan trọng , ưu việt hơn hẳn so với các loại vật
liệu khác .
- Ngày nay , ngành công nghiệp vật liệu phát triển mạnh mẽ với nhiều loại vật liệu
khác nhau như : Gỗ , thuỷ tinh , chất dẻo , ... Với các tính năng ngày càng tốt và sản
lượng ngày càng cao , nhưng vẫn không thay thế hoàn toàn được cho kim loại và hợp
kim .
- Do đó , bên cạnh việc nghiên cứu thay thế các kim loại và hợp kim bằng các vật
liệu phi kim loại có tính năng thích ứng , người ta vẫn tiếp tục nghiên cứu để tìm ra
những kim loại và hợp kim có những tính năng ưu việt như : Nhẹ , bền , chịu ăn mòn ,
chịu nhiệt , chịu va đập , ...
* Việc nghiên cứu và sản xuất các loại gang , thép vẫn là trọng tâm của công
nghiệp vật liệu nói riêng và của nền kinh tế quốc dân nói chung đối với tất cả các nước có
nền công nghiệp phát triển .
PHẦN I
VẬT LIỆU KIM LOẠI VÀ HỢP KIM
CHƯƠNG I
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ KIM LOẠI
VÀ HỢP KIM
I.1: CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI
I.1.1: Khái niệm về kim loại .
Kim loại là vật liệu sáng dẻo có thẻ rèn được , có tính dẫn điện , nhiệt cao . Phương
diện hóa học kim loại là nguyên tố dễ nhường điện tử trong các phản ứng hóa học .
I.1.2: Đặc điểm cấu tạo nguyên tử kim loại .
Trạng thái (e) trong nguyên tử được xác định bởi 4 số lượng tử :
n - Số lượng tử chính
l - Số lượng tử quỹ đạo
m - Số lượng tử tử
ms - Số lượng tử Spin
Bài giảng : CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU
Trang 5
Các (e) chuyển động trong nguyên tử giới hạn , trong những lớp xác định tương
ứng với số lượng tử chính .
n = 1 , 2 , 3 , ... K , L , M , ...
Trong các lớp này được chia làm nhiều lớp con , tương ứng với số lượng tử quỹ
đạo.
l = 0 , 1 , 2 , 3 , ... , (n-1) được ký hiệu bởi các lớp : s , p , d , f , ...
Mỗi một trạng thái (e) trong nguyên tử tương ứng với một năng lượng xác định .
Theo cơ học lượng tử thì cấu hình (e) trong nguyên tử được cấu tạo như sau :
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 ...
Phân lớp con : s - Tối đa 2(e)
p - Tối đa 6(e)
d - Tối đa 10(e)
f - Tối đa 14(e)
VD : Al13 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
Fe 26 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
C6 : 1s2 2s2 2p2
Từ cấu hình trên ta rút ra là các lớp ngoài cùng có liên kết yếu nên dể gây ra phản
ứng hóa học .
I.1.3: Liên kết kim loại .
Kim loại có cấu tao mạng tinh thể liên kết ở trong kim loại được gọi là liên kết
kim loại .
Liên kết kim loại được mô tả như sau : Ở các nút lưới là cá ion (+) , kim loại trong
khoảng không giữa nút lưới là các (e) tự do tao thành khí điện tử . Liên kết kim loại tạo
thành do lực hút giữa màng các ion (+) với khí (e) . Do vậy mà kim loại có tính dẻo .
I.1.4: Cấu tạo mạng tinh thể kim loại .
a - Mạng tinh thể và ô cơ bản .