BÀI 15-VẬT LIỆU CƠ KHÍ A/MỤC TIÊU: -Trình bày được một số tính chất cơ học của vật liệu như độ bền, độ dẻo, độ cứngĐịnh nghĩa, công thức tính và ý nghĩa của chúng và một số loại vật liệ
Trang 1GIÁO ÁN:KTCN 11
PHẦN II: CHẾ TẠO CƠ KHÍ.
CHƯƠNG III- VẬT LIỆU CƠ KHÍ VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO PHÔI
$ 19 BÀI 15-VẬT LIỆU CƠ KHÍ
A/MỤC TIÊU:
-Trình bày được một số tính chất cơ học của vật liệu như độ bền, độ dẻo, độ cứng(Định nghĩa, công thức tính và ý nghĩa của chúng) và một số loại vật liệu thường được dùng trong ngành cơ khí
- Từ tính chất của vật liệu suy ra được ứng dụng của chúng trong sản xuất cơ khí
-Có ý thức tìm hiểu các loại vật liệu kỹ thuật trong đời sống
B/ CHUẨN BỊ BÀI GIẢNG
1/ Chuẩn bị nội dung:
-Nghiên cứu nội dung Bài 15- SGK
-Nghiên cứu Bài 18- Công nghệ 8
-Sưu tầm một số thông tin về việc sử dụng vật liệu trong ngành cơ khí
2/ Chuẩn bị phương tiện dạy học.
-Tranh vẽ phóng to Bảng 15.1-SGK
-Một số chi tiết máy của xe đạp, xe máy,vật liệu KT điện(vỏ ổ cắm điện, nắp cầu dao ), bút viết, kẹp giấy, đồng hồ đeo tay : Là vật liệu KL& phi KL
3/Trọng tâm Bài:
-là cả I& II : khẳng định được vật liệu cơ khí có thể là kim loại hoặc phi kim loại
4/ Phương pháp:
Bài này không cần sử dụng tư liệu điện tử Trong điều kiện cho phép, nếu muốn mô tả cho cả lớp thí nghiệm để xác định độ bèn của vật liệu thì dùng hình 15.1- SGK dưới đây:
Nguồn tư liệu:
TU LIEU DIEN TU CONG NGHE => Phan tao co khi => Hinh trong SGK =>
Bai 15
hay : L1= L1’+L2’
- Phương pháp dạy học chủ đạo : Vấn đáp, thuyết trình có minh họa và giải thích C/ TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC DẠY VÀ HỌC
NỘI DUNG : -Một số tính chất đặc trưng của vật liệu
-Một số loại vật liệu thông dụng
Trang 2+Ổn định tổ chức lớp : ( giới thiệu ,sĩ số )
+Kiểm tra( trong suốt quá trình dạy học- gây hứng thú, học sinh phát biểu xây dựng
bài )
-TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC DẠY- HỌC.
Hoạt động dạy- học-Phương
pháp
Nội dung cơ bản
Hoạt động 1
VD ? GV- HS :
GV: Vì sao phải biết tính chất của
vật liệu ?
GV : Em hãy cho biết 4 tính chất
đặc trưng của vật liệu cơ khí?
( Tạo sự nhầm lẫn của học sinh)
HS-1,2,3 : Tính chất cơ học, lí
học,hóa học,sinh học( )
GV: Tính chất cơ học là gì
?-HS :-
GV : Tính chất công nghệ của vật
liệu cơ khí là gì ?
HS :(Nhầm sang các đặc trưng
của tính cơ học )
GV : Vậy, tính chất cơ học có
những tính chất đặc trưng nào ?
HS đọc SGK trả lời :
GV-Đ/n độ bền ?
GV giải thích thêm : Chống lại
biến dạng :Lực liên kết giữa các
phân tử, nguyên tử kim loại của
mạng tinh thể khi còn lớn hơn
ngoại lực tác dụng thì mạng tinh
thể không bị biến dạng hoặc phá
vỡ.-Ý nghĩa : Vậy, độ bền là chỉ
tiêu cơ bản của vật liệu.
GV- Đặc trưng cho độ bền của
vật liệu ?
Chú ý : GV Giải thích khái niệm
thiết diện thẳng, thiết diện thường
mà không có « tiết diện ngang-dọc
hoặc thiết diện ngang,dọc nào
hết ».-Giải thích bằng hình vẽ
bảng để khẳng định SGK dùng từ
không chính xác
GV-Đặc trưng 2 ?
-Ý nghĩa ?
GV- Công thức ?
-Giải thích ?
L1, L0 :HS-Trả lời,GV kết luận
- Ý nghĩa độ dãn dài tương
I/ Một số tính chất đặc trưng của vật liệu(cơ khí)
GV :- Chọn vật liệu đúng yêu cầu chế tạo chi tiết
GV :-4 tính chất đặc trưng của vật liệu cơ khí :
Tính chất cơ học, lí học,hóa học và tính công nghệ
HS :-Tính chất cơ học :là khả năng của vật liệu
chịu tác dụng của lực bên ngoài
GV :-Tính chất công nghệ :Cho biết khả năng gia công của vật liệu : như tính đúc, tính hàn,rèn,khả năng gia công cắt gọt (mỗi vật liệu khác nhau có khả năng (phạm vi) gia công khác nhau)
HS :(trả lời theo SGK) : Gồm độ bền, độ dẻo, độ cứng
1/Độ bền.
a/ Định nghĩa Biểu thị khả năng chống lại biến
dạng dẻo hay phá hủy của vật liệu dưới tác dụng của ngoại lực
b/ Giới hạn bền(σ )- (bền =b =>σ ) -Đặc trưng cho độ bền của vật liệu.Giới hạn bền càng lớn thì độ bền của vật liệu đó càng cao
+ Giới hạn bền kéo(σ bk) -ứng suất bền kéo.
σ
bk = 0
*
F
P
(N/mm 2) : Đặc trưng cho độ bền kéo của vật liệu
-P* : là lực kéo lớn nhất tác dụng lên mẫu đến khi mẫu đứt
-F0 : là thiết diện thẳng lúc ban đầu của mẫu, F0= 4
2 0
d
π (mm2) -Giới hạn bền nén (σ bn): Đặc trưng cho độ bền nén của vật liệu
2/ Độ dẻo :
GV- ?
a/ Định ngĩa.
HS : Biểu thị khả năng biến dạng dẻo của vật liệu dưới tác dụng của ngoại lực
-Ý nghĩa :Đặc trưng cho độ dẻo của vật liệu
b/ Độ giãn dài tương đối(δ) –(dài=d => δ)
Trang 3đối- (Kết luận)
GV :-VD sau :Có 2 thanh nhỏ
gang và đồng dài bằng nhau, sơn
cùng màu
a Làm thế nào để phân biệt được
chúng ?
b Tại sao nói gang cứng hơn
đồng, làm thế nào để biết gang
cứng hơn đồng ?
HS- a.Bẻ thanh gang thì khó, có
thể gãy, uốn thanh đồng thì dễ và
không bị gãy
b Đặt hai thanh lên đe, lấy búa
tay tác dụng lực phù hợp,thanh bị
biến dạng là thanh đồng, còn lại là
thanh gang(có thể gãy khi đập)
Ý nghĩa :-Hard/ha: (r)d :cứng
- Brinen/Brain/.dt :(nước
muối,mắm,nước mắt).Nếu là
đt :Ngâm vào nước muối, nước
mắm Đây là kĩ thuật tôi cứng
sau khi gia công-VD Rèn xong
thì tôi cứng sản phẩm(làm cứng
lớp bề mặt ngoài)
-Hard Rocven(HRC),
(Rocky :nhiều đá, đầy đá
-Hard
Vicker(HV)-Victory/Vikteri/-chiến thắng.
GV-Vì sao phải tìm hiểu một số
tính chất đặc trưng của vật liệu
nói chung và vật liệu cơ khí nói
riêng?
GV- Vậy,xét một số loại vật liệu
thông dụng được dùng trong
ngành cơ khí sau:
δ = 100 %
0
0 1
L
L
L −
L1 :
L0 :
c/Kết luận :
-δ : Đặc trưng cho độ dẻo của vật liệu
- Vật liệu đó độ dãn dài tương đối càng lớn thì
độ dẻo càng lớn
3/Độ cứng.
a/ Định nghĩa.-Độ cứng là khả năng chống lại
biến dạng dẻo của lớp bề mặt dưới tác dụng của ngoại lực
b/ Đơn vị đo độ cứng.(đơn vị thường sử
dụng)
+ Độ cứng Brinen(HB) :Đo các loại vật liệu có
độ cứng thấp
-Vật liệu càng cứng thì có chỉ số đo HB càng lớn
VD Gang xám có đô cứng khoảng 180=> 240 HB
+ Độ cứng Rocven(HRC)-Đo độ cứng của vật
liệu có độ cứng trung bình hoặc độ cứng cao Vật liệu càng cứng thì có chỉ số HRC càng lớn VD- Thép 45 sau nhiệt luyện : 40 đến 45 HRC
- Vật liệu có độ cứng trung bình).
+ Độ cứng Vicker(HV) :dùng để đo độ cứng
của vật liệu có độ cứng cao.Vật liệu càng cứng thì chỉ số HV càng lớn
VD- Hợp kim cứng có độ cứng từ 13500- 16500 HV
-Ứng dụng : dùng để chế tạo phần lưỡi cắt của dao cắt trên máy công cụ, dùng cắt gọt kim loại ( loại dao ghép)
HS-GV:trả lời:+Chọn vật liệu đúng yêu cầu chế tạo chi tiết
+Chọn phương pháp gia công thích hợp
+Chọn dụng cụ gia công thích hợp
II/ MỘT SỐ LOẠI VẬT LIỆU THÔNG DỤNG-BẢNG 15.1-SGK.
Hoạt động dạy- học-Phương pháp Nội dung cơ bản
Hoạt động 2 :Phần nay học theo bảng
ĐVĐ :-Bảng phụ : Vật liệu kim loại học ở
lớp 8 : Gang,thép,kim loại màu
GV Giới thiệu sơ đồ phân loại vật
liệu(Bảng 15.1)
-Yêu cầu học sinh đọc nội dung bảng
Trả lời các câu hỏi :=>
Giới thiệu một số vật liệu thông dụng khác :
Câu hỏi :-Nêu thành phần,tính chất và
ứng dụng của vật liệu vô cơ ? -Nhựa nhiệt cứng và nhựa nhiệt dẻo giống và khác nhau chỗ nào ?
-Trong thực tế em biết những dụng cụ,đồ dùng nào được làm từ vật liệu vô
Trang 4BẢNG 15.1 SGK
cơ/vật liệu nhựa nhiệt cứng/nhựa nhiệt dẻo?
ơ Hợp chất hóa học của
các nguyên tố kim loại
và các nguyên tố không phải kim loại hoặc của các nguyên
tố không phải kim loại kết hợp với nhau
VD.Gốm :Coranhđông
Độ cứng, độ bền nhiệt rất cao(làm việc được ở nhiệt độ 20000C-30000C)
-Chế tạo đá mài,lưỡi dao cắt,các chi tiết máy trong thiết bị sản xuất sợi dùng cho công nghiệp dệt
Hợp chất hữu cơ tổng hợp
VD.Pôliamit(PA)
Ở nhiệt độ nhất định chuyển sang trạng thái chảy dẻo,không dẫn điện.Gia công nhiệt được nhiều lần.Có độ bền và khả năng chống mài mòn cao
Dùng chế tạo bánh răng cho các thiết bị kéo sợi
Hợp chất hữu cơ tổng hợp
VD –Êpoxi -Pôlieste không no
Sau khi gia công nhiệt lần đầu không chảy hoặc mềm ở nhiệt độ
cao,không tan trong dung môi,không dẫn điện, cứng, bền
-Chế tạo tấm nắp cầu dao điện,kết hợp với sợi thủy tinh để chế tạo vật liệu compôzit
Các loại cácbit
VD : Cácbítwonfram(WC) -Cacbit tan
tan(TaC),được liên kết với nhau nhờ Côban
Có độ cứng,độ bền, độ
độ bền nhiệt cao(làm việc ở nhiệt độ 8000
C-10000C
Dùng chế tạo dụng cụ cắt trong gia công cắt gọt
-Nền là Êpoxi,cốt là cát vàng,sỏi
-Nền là Eepoxi,cốt là nhôm ôxít AI2O3 dạng hình cầu có cho thêm sợi các bon
-Độ cứng,độ bền cao
-Độ bền rất cao(tương đương thép), nhẹ
-Dùng chế tạo thân máy công cụ
-Dùng chế tạo cánh tay người máy,nắp máy
Hệ thống câu hỏi dùng cho Bảng 15.1.Một số loại vật liệu thông dụng dùng trong ngành cơ khí :
Trang 5-Phân biệt các khái niệm hợp chất khác hợp kim ?
-Phạm vi chịu nhiệt khi làm việc ?
-Thành phần,tính chất,ứng dụng ?
D/ CỦNG CỐ-TỔNG KẾT ĐÁNH GIÁ GIỜ HỌC
-Kiểm tra Vấn-Đáp theo 3 câu hỏi SGK.
-Nhận xét ý thức học tập, tham gia hoạt động của học sinh và mức độ tiếp thu kiến thức của HS.
-Đọc kĩ phần thông tin bổ xung.
-Nhắc học sinh chuẩn bị cho bài sau :Bài 16 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO PHÔI.
Chú ý :-Có thể chỉ cần tranh vẽ hình 15.1,một số chi tiết máy bằng các loại vật liệu khác nhau mà không cần dùng máy chiếu.
Ngày 11/12/2010
Mai Văn Hiệp
THPT Ngô Quyền-Ba Vì
