Bài giảng môn học Công nghệ lớp 11 - Tiết 19 - Bài 15 - Vật liệu cơ khí (Tiết 6)

GIÁO 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 +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 đối- (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: 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()- (bền =b => ) -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(bk) -ứng suất bền kéo. bk = (N/mm2) : 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= (mm2) -Giới hạn bền nén (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() –(dài=d => ) = L1 :... L0 :.... c/Kết luận : - : 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 :=> BẢNG 15.1 SGK 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 cơ/vật liệu nhựa nhiệt cứng/nhựa nhiệt dẻo? Tên vật liệu Thành phần Tính chất Ứng dụng Vật liệu vô cơ 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. Vật liệu hữu cơ(pô ime) Nhựa nhiệt dẻo 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. Nhựa nhiệt cứng 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. Vật liệu compôzit Compôzit nền là kim loại 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 8000C-10000C Dùng chế tạo dụng cụ cắt trong gia công cắt gọt. Compôzit nền là vật liệu hữu cơ -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. : -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