Giáo trình Vật liệu học (Nghề Công nghệ ô tô Trung cấp)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: VẬT LIỆU HỌC NGHỀ: CƠNG NGHỆ Ơ TƠ TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Quảng Ngãi (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 LỜI GIỚI THIỆU Để phục vụ cho học viên học nghề thợ sửa chữa ô tô kiến thức lý thuyết thực hành bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống tơ Hoặc học nghề khí Tơi có biên soạn giáo trình: Vật liệu học với mong muốn giáo trình giúp cho học sinh, sinh viên nắm vững kiến thức ô tô Cơ ứng dụng biên soạn, nội dung giáo trình bao gồm ba chương: Chương1 Nhôm hợp kim nhôm Chương Gang thép Chương Vật liệu phi kim loại Kiến thức giáo trình biên soạn theo chương trình đào tạo trường cao đẳng Cơ giới Sau học có tập kèm để sinh viên nâng cao tính thực hành mơn học Do đó, người đọc hiểu cách dễ dàng nội dung chương trình Mỗi Chương biên soạn với nội dung gồm: số nội dung vật liệu dùng để chế tạo ô tô, số nhiên liệu đốt cháy, nhiên liệu bôi trơn sử dụng ô tô Mặc dù cố gắng chắn khơng tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận ý kiến đóng góp người đọc để lần xuất sau giáo trình hồn thiện Tham gia biên soạn Nguyễn Đình Kiên ………… Chủ biên MỤC LỤC TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC CHƯƠNG NHÔM VÀ HỢP KIM CỦA NHÔM 1.1 Giản đồ nhôm- silic 1.2 Đặc điểm nhôm hợp kim nhôm 11 1.3 Phân loại hợp kim nhôm 14 1.3.1 Phân loại .14 1.3.2 Ký hiệu 14 1.4 quan sát tổ chức tế vi hợp kim nhôm 16 CHƯƠNG GANG VÀ THÉP 20 2.1 Giản đồ sắt - bon 20 2.2 Đặc điểm sắt thép 26 2.3 Gang 30 3.1 Phân loại ký hiệu 30 Thép kết cấu 39 4.1 Phân loại ký hiệu 39 Thép hợp kim 43 5.1 Phân loại ký hiệu 43 Quan sát tổ chức tế vi gang thép 47 CHƯƠNG VẬT LIỆU PHI KIM LOẠI 53 3.1 Chất dẻo 53 3.2 Cao su – amiăng 54 3.3 Vật liệu bôi trơn làm mát 55 Vật liệu bôi troen làm mát 60 Nhiên liệu 63 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: VẬT LIỆU HỌC Mã mơn học: MH 09 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: - Vị trí mơn học: Mơn học bố trí giảng dạy song song với mơn học/ mơ đun sau: MH 07, MH 08, MH 11, MH 12, MH13, MH 14, MH 15, MH 16, MĐ 17, MĐ 18, MĐ 19 - Tính chất: Là mơn sở nghề bắt buộc - Có ý nghĩa vai trị quan trọng việc cung cấp kiến thức kỹ cho học sinh, sinh viên học nghề công nghệ ô tô - Vai trò: Cung cấp phần kiến thức sở, nghề công nghệ ô tô Mục tiêu mơn học: - Vẽ giải thích được: giản đồ nhôm – silic; giản đồ sắt – bon - Trình bày đặc điểm, phân loại ký hiệu loại hợp kim nhôm, gang thép - Nhận dạng loại hợp kim nhôm, gang thép - Trình bày cơng dụng, tính chất, phân loại dầu, mỡ bôi trơn, nước làm mát , xăng, dầu diesel dùng ô tô Mục tiêu môn học : - Kiến thức: A1 Phát biểu khái niệm vật liệu gang thép, vật liệu phi kim loại A2 Vẽ giải thích được: giản đồ nhơm – silic; giản đồ sắt – bon A3 Trình bày đặc điểm, phân loại ký hiệu loại hợp kim nhôm, gang thép - Về kỹ năng: B1 Ưng dụng để chế tạo vật liệu phù hợp với đặt tinh làm việc chúng B2 Biết nhận dạng vật liệu qua ký hiệu vật liệu B3 Gia công vật liệu sản xuất ô tô B4 Sắp xếp thiết bị dụng cụ hợp lý, bố trí nơi làm việc khoa học B5 Biết nhiệm vụ dầu bơi trơn đối máy máy móc thiêt bị - Năng lực tự chủ trách nhiệm: C1 Chấp hành nội qui lớp học, phòng học; C2 Tổ chức nơi làm việc hợp lý, khoa học; C3 Tuân thủ thời gian học tập thực hành; C4 Ý thức tiết kiệm, kỷ luật; C5 Tinh thần hợp tác làm việc theo tổ, nhóm; Mã Chương trình khung nghề công nghệ ô tô Tên môn học, mô đun Thời gian đào tạo (giờ) Trong MH, MĐ I MH 01 MH 02 MH 03 MH 04 MH 05 MH 06 II II.1 MH 07 MH 08 MH 09 MH 10 MH 11 MH 12 MĐ 13 II.2 MĐ 14 MĐ 15 MĐ 16 MĐ 17 MĐ 18 MĐ 19 MĐ 20 MĐ 21 MĐ 22 MĐ 23 MĐ 24 Tín Tổng số Thực hành/ thực tập/thí Thi/ Lý nghiệm/ kiểm thuyết tập/ tra thảo luận Các mơn học chung/đại cương 12 255 106 127 Chính trị 30 22 Pháp luật 15 10 Giáo dục thể chất 30 24 Giáo dục quốc phòng - An ninh 45 28 13 Tin học 45 13 25 Ngoại ngữ (Anh văn) 90 30 55 Các môn học, mô đun chuyên môn ngành, nghề Các mô đun, môn học kỹ thuật sở 20 375 224 134 Điện kỹ thuật 45 43 Cơ ứng dụng 45 43 Vật liệu học 45 43 Dung sai lắp ghép đo lường kỹ thuật 45 30 13 Vẽ kỹ thuật 60 30 27 An toàn lao động 30 25 Thực hành Hàn – Nguội 90 15 71 Các môn học, mô đun chuyên môn 53 1305 279 1008 Kỹ thuật chung ô tô công nghệ sửa 60 45 13 chữa Bảo dưỡng sửa chữa cấu trục khuỷu - truyền phận cố định 120 24 90 động Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống phân 60 15 41 phối khí Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống bôi 60 15 41 trơn hệ thống làm mát Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống nhiên 90 16 78 liệu động xăng Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống nhiên 90 16 78 liệu động diesel Bảo dưỡng sửa chữa trang bị điện ô 90 18 76 tô Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống truyền 105 19 80 lực Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống di 60 14 42 chuyển Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống lái 90 18 78 Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống phanh 90 18 78 17 17 2 2 68 4 6 6 4 4 MĐ 25 MĐ 26 MĐ 27 MĐ 28 Bảo dưỡng sửa chữa mô tô - xe máy Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống điều hịa khơng khí tơ Chẩn đốn - Sửa chữa PAN ô tô Thực tập sản xuất Tổng cộng Chương trình chi tiết mơ đun 60 16 40 60 12 44 4 85 90 180 1920 18 15 614 68 161 1249 4 102 Thời gian (giờ) Số Tên chương, mục TT Tổng số Lý thuyết Thực hành Bài tập Kiểm tra (LT TH) I Nhôm hợp kim nhôm 15 1.1 Giản đồ nhôm - nguyên tố hợp kim 1.2 Đặc điểm nhôm hợp kim 2 nhôm 1.3 Phân loại hợp kim nhôm 1.4 Quan sát tổ chức tế vi hợp 5 kim nhôm II Gang thép 21 14 2.1 Giản đồ sắt - bon 2.2 Đặc điểm sắt thép 3 2.3 Gang 3 2.4 Thép kết cấu 3 2.5 Thép hợp kim 2.6 Quan sát tổ chức tế vi 5 gang thép III Vật liệu phi kim loại 3.1 Chất dẻo 2 3.2 Cao su - amiăng - compozit 2 3.3 Vật liệu bôi trơn làm mát 2 3.4 Nhiên liệu Tổng cộng 45 30 12 Điều kiện thực môn học: 3.1 Phòng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn 3.2 Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn, tranh vẽ 3.3 Học liệu, dụng cụ, mơ hình, phương tiện: Giáo trình, vật liệu 3.4 Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu quy ước ký hiệu thép, dầu Nội dung phương pháp đánh giá: 4.1 Nội dung: - Kiến thức: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức 0 1 0 0 1 0 - 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 4.2 Phương pháp: Người học đánh giá tích lũy mơn học sau: 4.2.1 Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Trung cấp hệ quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH, 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 Cơ giới sau: Điểm đánh giá + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học 4.2.2 Phương pháp đánh giá Phương pháp đánh giá Phương pháp tổ chức Thường xuyên Viết/ Thuyết trình Định kỳ Viết thực hành Kết thúc mơn học Vấn đáp thực hành Hình thức kiểm tra Tự luận/ Trắc nghiệm/ Báo cáo Tự luận/ Trắc nghiệm/ thực hành Vấn đáp thực hành mơ hình Trọng số 40% 60% Chuẩn đầu đánh giá Số cột Thời điểm A1, C1, C2 kiểm tra Sau 10 A2, B1, C1, C2 Sau 20 A1, A2, A3, B1, B2, C1, C2, Sau 45 4.2.3 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 5.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Trung cấp Cơng nghệ Ơtơ 5.2 Phương pháp giảng dạy, học tập môn học 5.2.1 Đối với người dạy * Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: Trình chiếu, thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, tập cụ thể, câu hỏi thảo luận nhóm… * Thực hành: - Phân chia nhóm nhỏ thực tập thực hành theo nội dung đề - Khi giải tập, làm Thực hành, thí nghiệm, tập: Giáo viên hướng dẫn, thao tác mẫu sửa sai chỗ cho nguời học - Sử dụng mơ hình, học cụ mơ để minh họa tập ứng dụng * Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề * Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân cơng thành viên nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung học, nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép viết báo cáo nhóm 5.2.2 Đối với người học: Người học phải thực nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu kỹ học nhà trước đến lớp Các tài liệu tham khảo cung cấp nguồn trước người học vào học môn học (trang web, thư viện, tài liệu ) - Sinh viên trao đổi với nhau, thực thực hành báo cáo kết - Tham dự tối thiểu 70% giảng tích hợp Nếu người học vắng >30% số tích hợp phải học lại mơ đun tham dự kì thi lần sau - Tự học thảo luận nhóm: Là phương pháp học tập kết hợp làm việc theo nhóm làm việc cá nhân Một nhóm gồm 2-3 người học cung cấp chủ đề thảo luận trước học lý thuyết, thực hành Mỗi người học chịu trách nhiệm số nội dung chủ đề mà nhóm phân cơng để phát triển hồn thiện tốt toàn chủ đề thảo luận nhóm - Tham dự đủ kiểm tra thường xuyên, định kỳ - Tham dự thi kết thúc môn học - Chủ động tổ chức thực tự học Tài liệu tham khảo: - Giáo trình mơn học Vật liệu học Tổng cục dạy nghề ban hành - Nguyễn Hoành Sơn - Vật liệu học - NXB GD - 2000 - Phạm Thị Minh Phương, Tạ Văn Thất - Công nghệ nhiệt luyện - NXB GD - 2000 CHƯƠNG NHÔM VÀ HỢP KIM CỦA NHÔM Mã số chương 2: MH 09 – 01 1.1 Giản đồ nhôm- silic 1.1.1 Giản đồ nhôm – nguyên tố hợp kim Để có độ bền cao người ta phải hợp kim hóa nhơm tiến hành nhiệt luyện, hợp kim nhơm có vị trí quan trọng chế tạo khí xây dựng Khi đưa nguyên tố hợp kim vào nhôm (ở trạng thái lỏng) thường tạo nên giản đồ pha Al - nguyên tố hợp kim biểu thị hình 1.1, tiên (khi lượng ít) ngun tố hợp kim hòa tan vào Al tạo nên dung dịch rắn thay α Al, vượt giới hạn hòa tan (đường CF) tạo thêm pha thứ hai (thường hợp chất hóa học hai nguyên tố), sau vượt q giới hạn hịa tan cao (điểm C hay C’) tạo tinh dung dịch rắn pha thứ hai kể Do dựa vào giản đồ pha hệ hợp kim nhơm phân thành hai nhóm lớn biến dạng đúc Hình 1.1 Góc nhơm giản đồ pha Al - nguyên tố hợp kim - Hợp kim nhôm biến dạng hợp kim với hàm lượng thấp nguyên tố hợp kim (bên trái điểm C, C’) tùy thuộc nhiệt độ có tổ chức hồn tồn dung dịch rắn nhơm nên có tính dẻo tốt, dễ dàng biến dạng nguội hay nóng Trong loại cịn chia hai phân nhóm khơng có hóa bền nhiệt luyện + Phân nhóm khơng hóa bền nhiệt luyện loại chứa hợp kim (bên trái F), nhiệt độ có tổ chức dung dịch rắn, khơng có chuyển biến pha nên khơng thể hóa bền nhiệt luyện, hóa bền biến dạng nguội mà thơi + Phân nhóm hóa bền nhiệt luyện loại chứa nhiều hợp kim (từ điểm F đến C hay C’), nhiệt độ thường có tổ chức hai pha (dung dịch rắn + pha thứ