Giáo trình Vật liệu cơ khí (Nghề Hàn Cao đẳng)

Untitled TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ  GIÁO TRÌNH MÔN HỌC VẬT LIỆU CƠ KHÍ NGHỀ HÀN TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG (Ban hành theo Quyết định số 214/QĐ CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022 của Trư[.]

TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ  GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: VẬT LIỆU CƠ KHÍ NGHỀ: HÀN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành theo Quyết định số 214/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 ngun 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 2/84 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, 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 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 cơng 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 3/84 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 14 1.1 TÍNH CHẤT CHUNG CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 15 1.1.1 Cơ tính 15 1.1.2 Lý tính 17 1.1.3 Tính chất hóa học: 19 1.1.4 Tính cơng nghệ: 20 1.2 CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 20 1.2.1 Cấu tạo kim loại nguyên chất 20 1.2.2 Sự biến đổi mạng tinh thể kim loại 22 1.2.3 Sự kết tinh kim loại 23 1.2.4 Tổ chức hợp kim 24 1.2.5 Giản đồ trạng thái 26 1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 26 1.3.1 Đánh giá độ bền kéo vật liệu kim loại hợp kim 26 1.3.2 Đánh giá độ cứng vật liệu kim loại hợp kim 28 1.3.3 Đánh giá độ dai va đập vật liệu 31 CHƯƠNG 2: HỢP KIM SẮT - CÁC BON 33 2.1 GIẢN ĐỒ TRẠNG THÁI SẮT- CACBON (Fe + C) 34 2.1.1 Các đường giản đồ: 35 2.1.2 Các tổ chức bản: 35 2.1.3 Các điểm tới hạn quan trọng : 36 2.2 THÉP 37 2.2.1 Khái niệm thép cacbon 37 2.2.2 Ảnh hưởng nguyên tố đến tính chất thép 37 2.2.3 Phân loại thép cacbon 38 2.2.4 Các loại thép thường dùng 39 2.3 GANG 40 2.3.1 Khái niệm gang 40 2.3.2 Ảnh hưởng nguyên tố đến tính chất gang 40 2.3.3 Phân loại gang Gang phân loại theo: 41 2.3.4 Các loại gang thường dùng 41 2.4 THÉP HỢP KIM 46 2.4.1 Khái niệm thép hợp kim 46 2.4.2 Ảnh hưởng nguyên tố hợp kim đến tính chất thép: 46 2.4.3 Phân loại ký hiệu 47 2.4.4 Các loại thép hợp kim 50 2.5 HỢP KIM CỨNG 52 Trang 4/84 2.5.1 Khái niệm hợp kim cứng 52 2.5.2 Phân loại ký hiệu 52 CHƯƠNG 3: NHIỆT LUYỆN VÀ HÓA NHIỆT LUYỆN 55 3.1 NHIỆT LUYỆN 56 3.1.1 Đặc điểm, mục đích nhiệt luyện 56 3.1.2 Các phương pháp nhiệt luyện 57 3.1.3 Các hư hỏng trình nhiệt luyện - nguyên nhân biện pháp khắc phục: 62 3.2 HOÁ NHIỆT LUYỆN KIM LOẠI VÀ HỢP KIM 63 3.2.1 Khái niệm hóa nhiệt luyện 63 3.2.2 Các phương pháp hóa nhiệt luyện 63 CHƯƠNG 4: KIM LOẠI MÀU VÀ HỢP KIM MÀU 67 4.1 ĐẶC ĐIỂM VÀ TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI MÀU 68 4.1.1 Đặc điểm 68 4.1.2 Tính chất 68 4.2 NHÔM VÀ HỢP KIM NHÔM 69 4.2.1 Nhôm 69 4.2.2 Hợp kim nhôm 70 4.3 ĐỒNG VÀ HỢP KIM ĐỒNG 71 4.3.1 Đồng 71 4.3.2 Hợp kim đồng 72 4.4 CÁC LOẠI KIM LOẠI VÀ HỢP KIM MÀU KHÁC 74 4.4.1 Niken hợp kim niken 74 4.4.2 Kẽm họp kim kẽm .75 4.4.3 Chì hợp kim chì 75 4.4.4 Magie hợp kim magie 75 CHƯƠNG 5: VẬT LIỆU PHI KIM LOẠI 77 5.1 CÁC CHẤT DẺO THƯỜNG DÙNG TRONG CÔNG NGHIỆP 78 5.1.1 Chất dẻo 78 5.1.2 Cao su 79 5.1.3 Vật liệu compozit 80 5.1.4 Dầu - mỡ 81 ❖ Dầu 81 ❖ Mỡ 81 5.1.5 Gỗ 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 Trang 5/84 DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang Sơ đồ mẫu đo độ bền kéo 16 Sơ đồ phương pháp đo độ cứng Brinen 17 Sơ đồ xếp nguyên tử kim loại 21 Các ô tinh thể 21 Sơ đồ biểu thị biến đổi mạng tinh thể Fe 23 Quá trình kết tinh kim loại 23 Cấu trúc dung dịch đặc 25 Mẫu thử kéo sơ đồ nguyên lý máy kéo 27 Biểu đồ quan hệ lực kéo biến dạng mẫu 27 Sơ đồ đo độ cứng Brinen 28 Sơ đồ đo độ cứng Rocoen 29 Sơ đồ đo độ cứng Vicke 31 Sơ đồ nguyên lý máy mẫu thử độ dai va đập 32 Giản đồ trạng thái Fe - C 35 Giản đồ trình nhiệt luyện kim loại hợp kim 56 Nhiệt độ ủ 58 Các phương pháp 60 Thùng thấm cacbon 64 Giản đồ trạng thái hệ hợp kim nhôm 71 Trang 6/84 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 7/84 Nội dung mơ đun: 5.1 Chương trình khung Thời gian đào tạo (giờ) Trong Mã MH, MĐ Tên mơn học, mơ đun Số tín Tổng số Lý thuyết Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập Kiểm tra LT TH Các môn học chung/đại cương 23 465 180 260 17 Giáo dục trị 75 41 29 COMP62004 Pháp luật 30 18 10 COMP62008 Giáo dục thể chất 60 51 COMP64010 Giáo dục quốc phòng An ninh 75 36 35 2 COMP63006 Tin học 75 15 58 FORL66001 Tiếng anh 120 42 72 SAEN52001 An toàn vệ sinh lao động 30 23 Các môn học, mô đun chuyên môn ngành, nghề 77 2040 518 1444 27 50 Môn học, mô đun sở 11 180 134 35 10 MECM53001 Dung sai 45 42 MECM53002 Vật liệu khí 45 42 MECM52003 Vẽ kỹ thuật 45 14 29 1 Điện kỹ thuật 45 36 Môn học, mô đun chuyên môn ngành, nghề 66 1860 384 1409 17 49 MECW52162 Chế tạo phôi hàn 60 10 48 MECW52163 Gá lắp kết cấu hàn 60 10 48 MECW56164 Hàn hồ quang tay 165 14 145 MECW55165 Hàn hồ quang tay nâng cao 150 145 MECW54166 Hàn MIG/MAG 105 14 87 MECW53167 Hàn FCAW 75 14 58 I COMP64002 II II.1 ELEI53055 II.2 Trang 8/84 Thời gian đào tạo (giờ) Trong Mã MH, MĐ Tên mơn học, mơ đun Số tín Tổng số Lý thuyết Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập Kiểm tra LT TH MECW53168 Hàn TIG 75 14 58 MECW52169 Hàn tự động lớp thuốc 60 10 48 MECW52170 Hàn điện trở 60 10 48 MECW63171 Hàn MIG/MAG nâng cao 90 10 77 MECW63172 Hàn hồ FCAW nâng cao 90 10 77 MECW63173 Hàn TIG nâng cao 90 10 77 MECW66174 Hàn ống 165 14 144 MECW64075 Quy trình hàn 60 56 MECW65076 Kiểm tra đánh giá chất lượng mối hàn theo tiêu chuẩn quốc tế 90 56 29 MECW62177 Hàn khí 60 10 48 MECW64178 Hàn kim loại màu hợp kim màu 90 28 58 2 MECM54210 Thực tập sản xuất 180 14 162 MECM63222 Khóa luận tốt nghiệp 135 80 52 100 2505 698 1704 44 58 Tổng cộng 5.2 Chương Trình chi tiết môn học Thời gian (giờ) Thực Số TT hành, thí Nội dung tổng quát Tổng Lý nghiệm, số thuyết thảo luận, Kiểm tra LT TH tập Trang 9/84 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 45 42 Điều kiện thực môn học: 6.1 Phòng 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 công, 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 môn học + Nghiêm túc 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: Trang 10/84 ... 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. .. 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... 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 mơn học chung học trước học mô đun đào tạo nghề 3.2 Tính chất: Giáo