Giáo trình Vật liệu cơ khí (Nghề Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí - Cao đẳng)

TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ  GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: VẬT LIỆU CƠ KHÍ NGHỀ: SỬA CHỮA THIẾT BỊ CHẾ BIẾN DẦU KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành theo Quyết định số 212/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022 Trường Cao đẳng Dầu khí) Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2022 (Lưu hành nội bộ) TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm Trang 2/82 LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình biên soạn sở thực tiễn sản xuất khí nước ta nay, có tham khảo kinh nghiệm giảng dạy môn số trường đại nước năm gần Trong thực tế sử dụng vật liệu, đặc biệt vật liệu kim loại, khơng thể lựa chọn cách chung chung (ví dụ: thép) mà phải cụ thể (ví dụ: thép loại gì, với mác, ký hiệu nào) theo quy định nghiêm ngặt điều kiện kỹ thuật tiêu chuẩn tương ứng quy định Khi giới thiệu cụ thể thép, gang, giáo trình ưu tiên trình bày mác theo tiêu chuẩn Việt Nam (nếu có) có kèm với mác tương đương hay loại tiêu chuẩn Nga tiêu chuẩn quen dùng chí phổ biến rộng rãi nước ta chục năm qua Nhằm tạo điều kiện cho người học có tài liệu tham khảo mang tính tổng hợp, thống mang tính thực tiễn sâu Nhóm người dạy chúng tơi đề xuất biên soạn Giáo trình vật liệu khí dành cho người học trình độ Cao đẳng Nội dung giáo trình bao gồm chương sau: Chương 1: Tinh chất kim loại hợp kim Chương 2: Hợp kim sắt bon Chương 3: Kim loại màu hợp kim màu Chương 4: Nhiệt luyện hoá nhiệt luyện Chương 5: Vật liệu phi kim loại Cũng tên gọi nó, nên coi điều trình bày sách phần kiến thức sở vật liệu thuờng dùng sản xuất khí Điều có nghĩa để làm tốt công việc kỹ thuật, cần tham khảo thêm sách, tài liệu chuyên sâu lĩnh vực đề cập Tác giả chân thành cảm ơn quý độc giả đóng góp quý báu cho sách Bà rịa Vũng Tàu, ngày 01 tháng 03 năm 2022 Tham gia biên soạn Chủ biên ThS: Lê Anh Dũng ThS Trần Kim Khánh ThS Đỗ Văn Thọ Trang 3/82 MỤC LỤC Trang LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH GIÁO TRÌNH MƠN HỌC CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 12 1.1 TÍNH CHẤT CHUNG CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 13 1.2 CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 18 1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 24 CHƯƠNG 2: HỢP KIM SẮT - CÁC BON 31 2.1 GIẢN ĐỒ TRẠNG THÁI SẮT- CACBON (Fe + C) 32 2.2 THÉP 35 2.3 GANG 38 2.4 THÉP HỢP KIM 44 2.5 HỢP KIM CỨNG 50 CHƯƠNG 3: NHIỆT LUYỆN VÀ HÓA NHIỆT LUYỆN 53 3.1 NHIỆT LUYỆN 54 3.2 HOÁ NHIỆT LUYỆN KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 61 CHƯƠNG 4: KIM LOẠI MÀU VÀ HỢP KIM MÀU 65 4.1 ĐẶC ĐIỂM VÀ TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI MÀU 66 4.2 NHÔM VÀ HỢP KIM NHÔM 67 4.3 ĐỒNG VÀ HỢP KIM ĐỒNG 69 4.4 CÁC LOẠI KIM LOẠI VÀ HỢP KIM MÀU KHÁC 72 CHƯƠNG 5: VẬT LIỆU PHI KIM LOẠI 75 5.1 CÁC CHẤT DẺO THƯỜNG DÙNG TRONG CÔNG NGHIỆP 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 Trang 4/82 DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang Sơ đồ mẫu đo độ bền kéo 14 Sơ đồ phương pháp đo độ cứng Brinen 15 Sơ đồ xếp nguyên tử kim loại 19 Các ô tinh thể 19 Sơ đồ biểu thị biến đổi mạng tinh thể Fe 21 Quá trình kết tinh kim loại 21 Cấu trúc dung dịch đặc 23 Mẫu thử kéo sơ đồ nguyên lý máy kéo 25 Biểu đồ quan hệ lực kéo biến dạng mẫu 25 Sơ đồ đo độ cứng Brinen 26 Sơ đồ đo độ cứng Rocoen 27 Sơ đồ đo độ cứng Vicke 29 Sơ đồ nguyên lý máy mẫu thử độ dai va đập 30 Giản đồ trạng thái Fe - C 33 Giản đồ trình nhiệt luyện kim loại hợp kim 54 Nhiệt độ ủ 56 Các phương pháp 58 Thùng thấm cacbon 62 Giản đồ trạng thái hệ hợp kim nhôm 69 Trang 5/82 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: Vật Liệu Cơ Khí Mã mơ đun: MECM53002 Vị trí, tính chất, ý nghĩa mơn học: 3.1 Vị trí: Mơn học “ Vật Liệu Cơ Khí” bố trí học sau môn học chung học trước học mơ đun đào tạo nghề 3.2 Tính chất: Giáo trình Vật liệu khí mơn học kỹ thuật sở chương trình đào tạo cao đẳng nghề liên quan đến khí sửa chữa, Vận hành thiết bị khoan khai thác, khí chế tạo Hàn 3.3 Ý nghĩa vai trị mơn học: Mơn học trang bị kiến thức tổ chức cấu tạo, thành phần tính chất số vật liệu thường dùng chế tạo khí gang, thép, hợp kim màu, chất dẻo cao su, qua có sở để chọn lựa sử dụng vật liệu cho phù hợp với mục đích Mơn học cịn cung cấp tiêu chuẩn ký hiệu loại vật theo TCVN số nước khác Mục tiêu môn học/mô đun: 4.1 Về kiến thức: - A1 Trình bày tính chất chung kim loại hợp kim - A2 Trình bày phương pháp đánh giá tính chất kim loại hợp kim để xác định tính vật liệu - A3 Trình bày thành phần, cấu tạo, tổ chức tính chất số mác thép gang - A4 Trình bày phương pháp nhiệt luyện hóa nhiệt luyện kim loại hợp kim từ áp dụng cho trường hợp cụ thể - A5 Trình bày khái niệm vật liệu phi kim loại chất dẻo, cao su, composite 4.2 Về kỹ năng: - B1 Nhận biết ký hiệu, mác thép, gang hợp kim kim loại màu - B2 Vận dụng kiến thức để lựa chọn vật liệu phù hợp với điều kiện làm việc cụ thể chi tiết máy phương pháp gia công để tạo hình chi tiết 4.3 Về lực tự chủ trách nhiệm: C1 Rèn luyện tính cần cù, chăm cơng việc C2 Có tính kỷ luật lao động cao, ý thức chấp hành nội qui an toàn lao động Trang 6/82 Nội dung mơ đun: 5.1 Chương trình khung Thời gian học tập (giờ) Trong Thực hành/ Kiểm thực tập/ tra Lý thí nghiệm/ thuyết tập/ LT TH thảo luận Số tín Tổng số Các mơn học chung/đại cương 23 465 180 260 17 COMP64002 Giáo dục trị 75 41 29 COMP62004 COMP62008 Pháp luật Giáo dục thể chất Giáo dục quốc phòng An ninh Tin học Tiếng anh An toàn vệ sinh lao động Các môn học, mô đun chuyên môn ngành, nghề Môn học, mô đun sở Dung sai Vật liệu khí Vẽ kỹ thuật Cơ kỹ thuật Vẽ kỹ thuật Điện kỹ thuật Autocad Môn học, mô đun chuyên môn ngành, nghề Gia cơng nguội Lị tua bin Nguyên lý - Chi tiết máy Kỹ thuật sửa chữa khí Gia cơng cắt gọt kim loại Sửa chữa - Bảo dưỡng van công nghiệp Sửa chữa - Bảo dưỡng bơm Kỹ thuật hàn Lò gia nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt 2 30 60 18 10 51 0 4 75 36 35 2 75 120 30 15 42 23 58 72 2 0 77 1845 566 1202 39 38 18 3 2 3 330 45 45 45 45 45 45 60 190 42 42 14 14 14 36 28 122 0 29 29 29 29 14 3 1 0 1 1 59 1515 376 1080 25 34 4 75 75 45 60 120 14 70 14 56 58 29 110 4 120 28 87 3 90 75 14 82 58 75 70 Mã MH/MĐ /HP I COMP64010 COMP63006 FORL66001 SAEN52001 II II.1 MECM53001 MECM53002 MECM52003 MECM64011 MECM62012 ELEI53055 MECM63013 II.2 MECM53104 MECM65014 MECM62015 MECM64016 MECM54105 MECM55106 MECM53107 MECW53161 MECM65017 Tên môn học, mô đun Trang 7/82 Mã MH/MĐ /HP MECM63118 MECM63119 MECM63120 MECM53108 MECM62021 MECM54109 MECM54210 MECM63222 Tên môn học, mô đun Số tín Tổng số Gia cơng cắt gọt kim loại Sửa chữa - Bảo dưỡng van công nghiệp Sửa chữa - Bảo dưỡng bơm Sửa chữa - Bảo dưỡng máy nén khí Thiết bị tách Sửa chữa - Bảo dưỡng động đốt Thực tập sản xuất Khóa luận tốt nghiệp Tổng cộng 100 75 Thời gian học tập (giờ) Trong Thực hành/ Kiểm thực tập/ tra Lý thí nghiệm/ thuyết tập/ LT TH thảo luận 14 58 75 14 58 75 14 58 90 82 30 28 120 110 180 135 2310 14 746 162 128 1462 56 3 46 5.2 Chương Trình chi tiết mơn học Thời gian (giờ) Số TT Nội dung tổng quát Tổng số Lý thuyết Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập Kiểm tra LT Chương 1: Khái niệm kim loại hợp kim Chương 2: Hợp kim sắt – bon 18 Chương 3: Nhiệt luyện hóa nhiệt luyện Chương 4: Kim loại màu – hợp kim màu Chương 5: Vật liệu phi kim loại TỔNG CỘNG TH 45 42 Điều kiện thực mơn học: Trang 8/82 6.1 Phịng học Lý thuyết: Đáp ứng phòng học chuẩn 6.2 Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn 6.3 Học liệu, dụng cụ, mơ hình, phương tiện: Giáo trình, mơ hình học tập, 6.4 Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế cơng tác xây dựng phương án gia cơng, sản xuất xí nghiệp Nội dung phương pháp đánh giá: 7.1 Nội dung: - Kiến thức: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức - Kỹ năng: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kỹ - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Trong trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu trước đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập + Tham gia đầy đủ thời lượng mơn học + Nghiêm túc q trình học tập 7.2 Phương pháp: Người học đánh giá tích lũy mơn học sau: 7.2.1 Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Cao đẳng hệ quy ban hành kèm theo Thơng tư số 09/2017/TT-LĐTBXH, ngày 13/3/2017 Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh Xã hội - Hướng dẫn thực quy chế đào tạo áp dụng Trường Cao đẳng dầu khí sau: Điểm đánh giá + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) Trọng số 40% + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học 60% 7.2.2 Phương pháp đánh giá Trang 9/82 Phương pháp Phương pháp đánh giá tổ chức Hình thức Chuẩn đầu Số Thời kiểm tra đánh giá cột điểm kiểm tra Viết/ Thường xuyên Thuyết trình/Câu hỏi Định kỳ Tự luận/ Trắc nghiệm/ Báo cáo/trả lời câu hỏi Viết/ Tự luận/ Thuyết Trắc nghiệm/ trình/Trắc Báo cáo/Thực nghiệm hành A1, A2, A3, B1, B2, B3, Sau 15 C1, C2 A4, B4, C3 Sau 15 A1, A2, A3, A4, Kết thúc môn học Viết/thuyết trình/Trắc nghiệm Tự luận trắc nghiệm/Thực hành A5, B1, B2, B3, B4, B5, Sau 45 C1, C2, C3, 7.2.3 Cách tính điểm - Điểm đánh giá thành phần điểm thi kết thúc môn học chấm theo thang điểm 10 (từ đến 10), làm trịn đến chữ số thập phân - Điểm mơn học tổng điểm tất điểm đánh giá thành phần môn học nhân với trọng số tương ứng Điểm mơn học theo thang điểm 10 làm trịn đến chữ số thập phân, sau quy đổi sang điểm chữ điểm số theo thang điểm theo quy định Bộ Lao động Thương binh Xã hội đào tạo theo tín Hướng dẫn thực môn học 8.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Cao đẳng, trung cấp nghề sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí 8.2 Phương pháp giảng dạy, học tập môn học 8.2.1 Đối với người dạy Trang 10/82 ... Đình Sùng -Vật liệu khí -NXBGD 1998 [2] Hồng Trọng Bá -Vật liệu phi kim loại -NXBGD2007 [3].Nguyễn Hoa Thịnh, Nguyễn Đình Đức -Vật liệu Composite - NXBKH&KT-2002 [4] Hồng Tùng – Vật liệu & cơng nghệ... Khơng - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, ngun vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, tài liệu liên quan - Các... tín Tổng số Gia công cắt gọt kim loại Sửa chữa - Bảo dưỡng van công nghiệp Sửa chữa - Bảo dưỡng bơm Sửa chữa - Bảo dưỡng máy nén khí Thiết bị tách Sửa chữa - Bảo dưỡng động đốt Thực tập sản xuất