giáo án ly thuyết vật liệu cơ khí

TT Nội dung HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Thời gian phút HĐ CỦA GIÁO VIÊN HĐ CỦA HỌC SINH 1 Dẫn nhập Gợi mở, trao đổi phương pháp học, tạo tâm thế tích cực của người học … - Tên bài học: CẤU

Trang 1

GIÁO ÁN SỐ : 01 Thời gian thực hiện: ………5t………

Tên chương: CẤU TRÚC VÀ CƠ TÍNH VẬT LIỆU Thực hiện từ ngày… /…./20… đến ngày…./…./20

MỤC TIÊU CỦA BÀI

Sau khi học xong bài này người học có khả năng:

+ Trình bày được các đặc điểm, cấu tạo của kim loại và hợp kim

+ Phân biệt được các kim loại và hợp kim thường dùng trong ngành cơ khí chế tạo

+ Trình bày được các tính chất cơ lý hoá, tính công nghệ của kim loại và hợp kim

+ Mô tả được các phương pháp đo độ cứng đơn giản, có khả năng đo trực tiếp sản phẩm mà không phá hỏng chúng

+ Đo được độ cứng HB, HRC của vật liệu

+ Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập

ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC

- Vật liệu:

+ Các loại vật liệu tiêu chuẩn để thực hành thí nghiệm

+ Bảng sưu tầm các loại vật liệu kim loại

+ Bảng sưu tầm các loại vật liệu phi kim loại

+ Giấy viết, sổ ghi chép, bút

- Dụng cụ và trang thiết bị:

- Đề cương bài giảng

- Giáo trình nội bộ

- Tài liệu tham khảo, bảng tiêu chuẩn ký hiệu vật liệu tương đương của các nước, bảng tra chế độ nhiệt luyện

- Máy projector

- Phim

- Nguồn lực khác:

+ Phòng học vật liệu cơ khí

+ Phòng thí nghiệm vật liệu cơ khí

………

Trang 2

TT Nội dung

HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Thời

gian (phút)

HĐ CỦA GIÁO VIÊN

HĐ CỦA HỌC SINH

1 Dẫn nhập

(Gợi mở, trao đổi phương pháp học, tạo tâm thế tích

cực của người học …)

- Tên bài học: CẤU TRÚC VÀ CƠ TÍNH VẬT LIỆU

- giảng giải Quan sát,

lắng nghe

5

2 Giảng bài mới

(đề cương bài giảng)

1 Cấu tạo và liên kết nguyên tử

1.1 Khái niệm cơ bản về cấu tạo nguyên tử

- Ví dụ : Cu có Z = 29 có cấu hình electron là

1s22s22p63s23p63d104s1 qua đó biết được số electron

ngoài cùng (ở đ ây là 1, hóa trị 1)

Trực quan, nêu vấn đề, giải quyết vấn đề

Quan sát, lắng nghe

Chép bài

12

1.2 Các dạng liên kết nguyên tử trong chất rắn

a Liên kết đồng hóa trị

Là liên kế t của hai (hoặc nhiều) nguyên tử gó p chung

nhau mộ t số electron hó a trị đ ể có đủ tám electron ở

lớp ngoài cùng

Thảo luận, trực quan lắng nghe Quan sát,

Chép bài

9

b Liên kế t ion

Kim loại nhóm IB (Cu, Ag, Au), IIB (Zn, Cd, Hg), các

nguyên tố: VIB (O, S ), VIIB (H, F, Cl, Br, I) Các

ôxit kim loạ i như Al2O3, MgO, CaO, có xu thế

mạnh vớ i tạo liên kết ion

Đàm thoại Quan sát,

lắng nghe

Chép bài

6

c Liên kết kim loại:

Định nghĩa: là liên kết trong đó các cation kim loại

nhấn chìm trong đám mây electron tự do

Thảo luận, trực quan

Chép bài

9

d Liên kết hỗn hợp:

Ví dụ : Na và Cl có tính âm điện lần lượt là 0,9 và

3,0 Vì thế liên kết giữa Na và Cl trong NaCl gồm

khoảng 52% liên kết ion và 48% liên kết đồng hó a trị

Đàm thoại Quan sát,

lắng nghe

Chép bài

Trang 3

e Liên kết yếu (Vander Waals):

Do sự khác nhau về tính âm đ iện tạo thành và phân

tử phân cự c Các cự c trái dấu hút nhau tạo ra liên

kết Vander Waals Liên kết này yếu, rất dễ bị phá

vỡ khi tăng nhiệt độ

Đàm thoại, trực quan

Chép bài

6

2 Sắp xếp nguyên tử trong vật chất

2.1 Chất khí

Trong chất khí có sự sắp xếp nguyên tử một cách

hỗn loạn khô ng có hình dạng, kích thước xác định

Chép bài

15

2.2 Chất rắn tinh thể

2.3 Chất lỏng, chất rắn vô định hình và vi tinh thể

a Chất lỏng

c Chất rắn vi tinh thể

3 Khái niệm về mạng tinh thể

Định nghĩa: Mạng tinh thể là mô hình không gian

biểu diễn quy luật hình học của sự sắp xếp nguyên tử

Chép bài

8

trực quan lắng nghe Quan sát,

Chép bài

3.2 Ô cơ sở- ký hiệu phương, mặt

Định nghĩa: Là hình khối nhỏ nhất có cách sắp xếp

nguyên tử đại diện cho toàn bộ mạng tinh thể

Giảng giải lắng nghe

Chép bài 8

a Ô cơ sở Giảng giải lắng nghe

Chép bài

nêu vấn đề, giải quyết vấn đề

Chép bài

Trang 4

d Chỉ số Miller của mặt tinh thể

3.3 Mật độ nguyên tử

Mật độ khối Mv = 100%

V nv

4 Cấu trúc tinh thể điển hình của chất rắn

4.1 Chất rắn có liên kết kim loại

a Lập phương tâm khối A2

Chép bài

8

b Lập phương tâm mặt A1

c Lục giác xếp chặt A3

4.2 Chất rắn có liên kết đồng hoá trị

a Kim cương A4

Giảng giải lắng nghe

Chép bài 8

b Mạng grafit:

d Cấu trúc của SiO2

4.3 Chất rắn có liên kết ion

 Tỷ số của ion dương và ion âm trung hòa về điẹn

 Tương quan kích thước giữa ion âm và ion dương

Chép bài

Chép bài 8

4.5 Dạng thù hình

Ký hiệu các dạng thù hình khác nhau của các nguyên

tố bằng các chữ Hy Lạp:

Đàm thoại, trực quan lắng nghe Quan sát,

Chép bài

Trang 5

5 Đơn tinh thể và đa tinh thể

5.1 Đơn tinh thể

Đơn tinh thể: nếu vật tinh thể có mạng thống nhất và

phương không đổi toàn bộ thể tích thì gọi là đơn tinh

thể

Chép bài

12

5.2 Đa tinh thể

 Đa tinh thể có đặc điểm sau:

- Do sự định hướng mạng tinh thể của mỗi hạt là

ngẫu nhiên nên phương mạng giữa các hạt luôn lệch

nhau một góc nào đó

Chép bài

12

6 Sự kết tinh và hình thành tổ chức của kim loại

6.1 Điều kiện xảy ra kết tinh

a Cấu trúc ở trạng thái lỏng

Chép bài

8

b Biến đổi năng lượng khi kết tinh

Điều kiện xảy ra kết tinh là: TKT < Ts

c Độ quá nguội

Độ quá nguộ i : = Ts - TKT

7

6.2 Hai quá trình của sự kết tinh

 Trong kim loại lỏng xuất hiện những trung tâm

kết tinh có kích thước rất nhỏ, gọi là mầm kết tinh

Quá trình này gọi là tạo mầm

Thảo luận Quan sát,

lắng nghe

Chép bài

15

6.3 Sự hình thành hạt

a Tiến trình của sự hình thành:

Phát vấn lắng nghe

Chép bài

quyết vấn đề

lắng nghe

Chép bài

10

3 Cũng cố kiến thức và kết thúc bài

- Cấu tạo và liên kết nguyên tử

Nhắc lại trọng tâm

Lắng nghe, quan sát

10

Trang 6

Ngày … tháng … năm 20…

- Cấu trúc tinh thể điển hình của chất rắn

- Đơn tinh thể và đa tinh thể

- Sự kết tinh và hình thành tổ chức của kim loại

vững trọng tâm của bài học

2

liệu cơ khí, NXB Giáo dục -

2000

- Phạm Thị Minh Phương, Tạ Văn Thất- Công nghệ nhiệt luyện, NXB Giáo dục

- 2000

5

Trang 7

GIÁO ÁN SỐ : 02 Thời gian thực hiện: ………5t………

Tên chương: HỢP KIM VÀ BIẾN ĐỔI TỔ CHỨC

Thực hiện từ ngày… /…./20…… đến ngày…./…./20…

+ Trình bày được khái niệm của giản đồ pha, các điểm và đường giới hạn xảy ra chuyển biến giữa các pha

+ Mô tả được những chuyển biến trên giản đồ pha Fe -C

+ Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập

- Vật liệu:

- Máy projector

- Phim

………

II THỰC HIỆN BÀI HỌC

HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Thời

Trang 8

GIÁO VIÊN HỌC SINH (phút)

1 Dẫn nhập

-Tên bài học: HỢP KIM VÀ BIẾN ĐỔI TỔ CHỨC

- đàm thoại gợi mở lắng nghe Quan sát,

10

1 Cấu trúc tinh thể của hợp kim

1.1 Khái niệm về hợp kim

 Định nghĩa: Hợp kim là sản phẩm nấu chảy

của hai hay nhiều nguyên tố mà nguyên tố chủ yếu

là kim loại kết hợp với một hay nhiều nguyên tố khác

có thể là kim loại hay á kim

Chép bài

9

1.2 Dung dịch rắn

a Dung dị ch rắn thay thế

Định nghĩa: Nguyên tử chất tan thay thế vị trí

nguyên tử dung môi

Điều kiện: Sai khác dnguyên tử không quá

15% Tí nh chất hoá lý tưở ng tự nhau

Chép bài

13

b Dung dịch rắn xen kẽ

Định nghĩa: các nguyên tử hòa tan nằm xen kẽ

vào các lỗ hổng trong mạng tinh thể dung môi

Chép bài

13

c Các đặc tính của dung dịch rắn

Có kiểu mạng của kim loại dung môi  có đặc trưng

cơ, lý, hoá tính của kim loại nền:

1 Mạng tinh thể đơn giản và xít chặt (A1 A2, )

của kim loại với liên kết kim loại

2 Cơ tính giống kim loại cơ sở

3 Dẫn điện, dẫn nhiệt tốt nhưng kém hơn kim

loại nguyên chất

Chép bài

13

1.3 Pha trung gian

a Bản chất và phân loại:

b Pha xen kẽ

c Pha điện tử (Hum - Rothery)

d Pha Laves

Chép bài

13

Trang 9

2 Giản đồ pha của hệ hai cấu tử Phát vấn lắng nghe

Chép bài

11

2.1 Quy tắc pha và ứng dụng

* Quy tắc pha của Gibbs: T = N – F + 2 1 at

thì T = N – F + 1

T = 0 → hệ bất biến, cả % và n0, lúc đó F = N + 1 (số

pha = số cấu tử)

Nêu và giải quyết vấn đề

lắng nghe

Chép bài

15

2.2 Giản đồ pha và công dụng

Định nghĩa: Giản đồ pha là biểu thị sự biến đổi thành

phần và trạng thái pha ở cân bằng theo nhiệt độ và

thành phần của hệ dưới áp suất không đổi (1 at)

Chép bài

trực quan

Chép bài

2.3 Giản đồ pha loại I:

Hai cấu tử không hòa tan lẫn nhau, không tạo

thành pha trung gian

- Đường AEB – được gọi là đường lỏng

- Đường CED – được gọi là đường đặc

- Vùng L + A : vùng tổ chức 2 pha lỏng + rắn là

kim loại nguyên chất A

Giảng giải Quan sát,

lắng nghe

Chép bài

10

2.4 Giản đồ pha loại II

Hai cấu tử hòa tan vô hạn vào nhau, không tạo

nên pha trung gian

Chép bài

15

2.5 Giản đồ pha loại III

Hai cấu tử hòa tan có hạn vào nhau, không tạo

nên pha trung gian

lắng nghe

Chép bài

10

2.6 Giản đồ pha loại IV

Hai cấu tử không hòa tan lẫn nhau nhưng tạo thành

pha trung gian ổn định (hình 17) không tạo nên pha

trung gian Giản đồ này như được ghép từ 2 giản đồ

Trang 10

2.7 Quan hệ giữa dạng giản đồ pha và tính chất

của hợp kim

a Tính chất các pha thành phần:

Hợp kim có tổ chức một pha thành phần → tính

chất của hợp kim là tính chất của pha đó

lắng nghe

Chép bài

15

b Tính chất của hỗn hợp các pha:

Tính chất của hỗn hợp: , trong đó Ti và Xi

là tính chất và tỷ lệ của pha i, đối với hợp kim 2 pha:

PHK = T1X1 + T1X1 hay PHK = T1 + X2.(T2 – T1) Với Xi

€ giản đồ pha

Chép bài

trực quan

Chép bài

10

3 Giản đồ pha Fe - C (Fe - Fe 3 C)

3.1 Tương tác giữa Fe - C

a Đặc điểm của các cấu tử:

* Sắt (Fe) là kim loại chuyển tiếp thuộc chu kỳ IV

nhóm 8 trong bảng hệ thống tuần hoàn của Menđelep

Số thứ tự là 26, có công thức electron

1s22s22p63s23p63d64s2, hóa trị dương cao nhất có thể

là + 6, thường Fe có hóa trị +2 hoặc +3

lắng nghe

Chép bài

10

b Tương tác giữa Fe – C:

Giữa Fe và C có thể tương tác tạo nên các dung dịch

rắn và pha trung gian khác nhau:

Chép bài

15

3.2 Giản đồ pha Fe- C (Fe- Fe 3 C) và các tổ chức

Hợp kim Fe – C có hàm lượng Cacbon (%) trong kỹ

thuật chỉ gặp với giá trị đến 6,67

Thuyết trình Đàm thoại

lắng nghe

Chép bài

Lắng nghe Thảo luận

a Các tổ chức một pha:

b Tổ chức hai pha:

3.3 Phân loại

a Khái niệm chung về thép và gang:

Chép bài

4

Trang 11

b Các loại thép, gang theo giản đồ pha Fe – C: Trực quan,

Chép bài

8

3 Cũng cố kiến thức và kết thúc bài

1 Cấu trúc tinh thể của hợp kim

1.1 Khái niệm về hợp kim

1.2 Dung dịch rắn

1.3 Pha trung gian

2 Giản đồ pha của hệ hai cấu tử

2.1 Quy tắc pha và ứng dụng

2.2 Giản đồ pha và công dụng

2.3 Giản đồ pha loại I

2.4 Giản đồ pha loại II

2.5 Giản đồ pha loại III

2.6 Giản đồ pha loại IV

2.7 Quan hệ giữa dạng giản đồ pha và tính chất của

hợp kim

3 Giản đồ pha Fe - C (Fe- Fe3C)

3.1 Tương tác giữa Fe- C

3.2 Giản đồ pha Fe- C (Fe- Fe3C) và các tổ chức

3.3 Phân loại

Nhắc lại trọng tâm bài học Lắng nghe, quan sát 14

vững trọng tâm của bài học

2

liệu cơ khí, NXB Giáo dục -

2000

2

Ngày … tháng … năm 20…

Nguyễn Công Quận

Trang 12

GIÁO ÁN SỐ: 03 Thời gian thực hiện: …………9t………

Tên chương: NHIỆT LUYỆN

Thực hiện từ ngày…./…/20… đến ngày…/…./20…

+ Giải thích được bản chất của quá trình nhiệt luyện, hoá nhiệt luyện và các phương pháp:

ủ, thường hoá, tôi, ram, thấm cac bon, nitơ, xia nua

+ Nhiệt luyện được một số dụng cụ của nghề như dao tiện thép gió, đục

+ Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập

- Vật liệu:

- Máy projector

- Phim

………

II THỰC HIỆN BÀI HỌC

Trang 13

GIÁO VIÊN HỌC SINH (phút)

1 Dẫn nhập

- Tên bài học: NHIỆT LUYỆN

- đàm thoại gợi mở lắng nghe Quan sát,

12

1 Khái niệm về nhiệt luyện thép

1.1 Sơ lược về nhiệt luyện

phát vấn

Chép bài

Thảo luận nhóm

Thảo luận nhóm Lắng nghe

12

b Các yếu tố đặc trưng cho nhiệt luyện:

d Phân loại nhiệt luyện thép:

1.2 Ý nghĩa của nhiệt luyện

a Tăng độ cứng, tính chống mài mòn và độ bền

của thép:

b Cải thiện tính công nghệ:

- Giảm độ cứng, cải thiện tính gia công cắt gọt, làm

đồng đều thành phần và tổ chức của hợp kim

2 Các tổ chức đạt được khi nung nóng và làm

nguội thép

2.1 Các chuyển biến xảy ra khi nhiệt luyện

Chép bài

13

2.2 Các chuyển biến xảy ra khi nung

Cở sở xác định chuyển biến khi nung nóng thép là

giản đồ trạng thái Fe – C

Ơû nhiệt độ thường trong tổ chức của 3 loại thép

đều có peclit

Đàm thoại,

trực quan

Chép bài

Trang 14

- Chuyển biến Peclit thành Austenit làm cơ sở 13

2.3 Các chuyển biến xảy ra khi làm nguội

a Giản đồ chuyển biến đẳng nhiệt của austenit

quá nguội của thép cùng tích: nguội chậm

Trực quan,

Giảng giải Phát vấn Đàm thoại

Chép bài

lắng nghe

Chép bài Thảo luận

c Các chuyển biến xãy ra khi làm nguội nhanh

d Giản đồ của thép khác cùng tích:

3 Ủ và thường hoá thép

3.1 Ủ thép

a Định nghĩa và mục đích:

Thuyết trình Thuyết trình

Chép bài Lắng nghe Lắng nghe

15

c Các phương pháp ủ thép:

* Ủ không có chuyển biến pha:

12

* Ủ có chuyển biến pha:

3.2 Thường hoá thép

a Định nghĩa:

Thuyết trình Thuyết trình

Chép bài Lắng nghe Lắng nghe

12

Tổ chức tạo thành cứng và không ổn định

b Mục đích:

Nâng cao độ cứng và chống mài mòn

Nâng cao độ bền và sức chịu tải của chi tiết

Trang 15

4.2 Chọn nhiệt độ tôi thép Thảo luận,

trực quan

Chép bài

c Đối với thép hợp kim: có 2 trường hợp :

4.3 Các phương pháp tôi thể tích và công dụng

Theo tiết diện nung nóng để tôi chia ra tôi thể tích và

tôi bề mặt

a Tốc độ tôi tới hạn:

Đàm thoại, trực quan Thuyết trình

Chép bài

Chép bài Lắng nghe

15

b Độ thấm tôi:

c Ý nghĩa của độ thấm tôi:

d Tính thấm tôi và tính tôi cứng: Đàm thoại,

Thuyết trình Trực quan,

Chép bài

lắng nghe

Chép bài

a Tôi trong một môi trường:

b Tôi trong hai môi trường: (nước và dầu)

Trang 16

* Tôi đẳng nhiệt: Đàm thoại,

trực quan

Thuyết trình

Chép bài Quan sát, lắng nghe

Chép bài

8

5.1 Mục đích – ý nghĩa

- Làm giảm hoặc khử bỏ ứng suất bên trong

- Biến tổ chức khi tôi cứng, giòn thành các tổ

chức có độ cứng thích hợp dẻo, dai hơn phù hợp với

điều kiện làm việc

Chép bài

15

5.2 Các phương pháp ram

* Định nghĩa: Ram thép bao gồm quá trình nung nóng

thép đã tôi đến t0 < AC1, giữ nhiệt sau đó làm nguội

chậm

Đàm thoại, trực quan Thuyết trình

Chép bài

Chép bài Quan sát, lắng nghe

Chép bài Quan sát,

Định dạng
Số trang	32
Dung lượng	772,49 KB
File đính kèm	giáo án ly thuyết vật liệu cơ khí.rar (71 KB)