CHÀO MỪNG CÁC EM HỌC SINH
ĐẾN VỚI TIẾT HỌC HÔM NAY!

KHỞI ĐỘNG

Quan sát hình 4.1 và cho biết sản phẩm đó được làm từ vật liệu gì?

KHỞI ĐỘNG

Thép

Gang

BÀI 4:
VẬT LIỆU THÔNG DỤNG VÀ
VẬT LIỆU MỚI TRONG CƠ KHÍ

NỘI DUNG BÀI HỌC
01

Một số vật liệu cơ khí thông dụng

02

Một số vật liệu cơ khí mới

I.
MỘT SỐ VẬT LIỆU
CƠ KHÍ THÔNG DỤNG

Chia lớp thành 7 nhóm, thực hiện các nhiệm vụ sau:

Nhóm 1: Tìm hiểu

Nhóm 2: Tìm hiểu

Nhóm 3: Tìm hiểu

về gang

về thép

về hợp kim nhôm

Nhóm 4: Tìm hiểu

Nhóm 5: Tìm

Nhóm 6: Nhựa

Nhóm 7: Tìm

hợp kim đồng

hiểu gốm oxit

nhiệt rắn

hiểu cao su

1. Gang
1. Trình bày tính chất của gang.
2. Hãy kể tên một số sản phẩm hoặc một bộ phận của sản phẩm
trong gia đình em làm từ gang.
GHI NHỚ:
Gang là hợp kim của sắt và carbon với hàm
lượng carbon lớn hơn 2,14 %.

 Phân loại:

GANG

Gang

Độ cứng thấp, dễ gia công cơ, dễ đúc,

xám

chịu nhiệt tốt → đúc bệ máy.

Gang
trắng
Gang
dẻo

Cứng và giòn, khó cắt gọt → luyện thép

Độ đàn hồi tốt → chế tạo các chi tiết nhỏ,
thành mỏng, chịu va đập

 Tính chất: Cứng, giòn, nhiệt độ nóng
chảy thấp và dễ đúc.
 Vai trò: Để đúc các chi tiết có hình dạng
phức tạp, chịu tải trọng tĩnh và ít chịu va
đập, chịu mài mòn và ma sát như bệ máy,
vỏ máy, bánh đai, bánh đà, vỏ hộp số, các
loại nồi, chảo,…

Một số sản phẩm làm bằng gang

2. Thép
 Thép là hợp kim của sắt với carbon với hàm lượng carbon
nhỏ hơn 2,14%.
 Phân loại:

Thép
carbon

Chỉ có Fe và C với cơ tính không cao,
dễ bị ăn mòn hóa học → chế tạo chi tiết
chịu tải trọng nhỏ.

THÉP
Thép
hợp kim

Ngoài Fe, C còn có Cr, Ni, Mn,… nên
độ bền, độ cứng, tính chịu nhiệt tốt →
chi tiết chịu tải trọng lớn.

1. Tính chất của thép carbon và thép hợp kim khác nhau như thế
nào?
2. Kể tên một số sản phẩm được làm từ thép carbon và thép hợp
kim mà em biết.
Thép carbon

Thép hợp kim

Có cơ tính không cao

Có độ bền, độ cứng,

bằng thép hợp kim.

tính chịu nhiệt cao hơn
thép carbon.

Mục đích sử dụng khác nhau.

Một số sản phẩm làm từ thép carbon

Một số sản phẩm làm từ thép hợp kim

3. Hợp kim nhôm
1. Nêu tính chất của hợp kim nhôm.
2. Kể tên một số sản phẩm cơ khí được làm bằng hợp kim nhôm.

GHI NHỚ:
Hợp kim nhôm có màu trắng bạc, khối
lượng riêng nhỏ, tính dẫn điện, dẫn nhiệt
cao, chống ăn mòn tốt, dẻo.

Một số sản phẩm làm bằng hợp kim nhôm

4. Hợp kim đồng

Độ dẻo cao, khả năng chống ăn
mòn tốt trong nhiều môi trường,

Nêu tính chất của hợp kim đồng.
 Phân loại:
Đồng
HỢP KIM

thau

ĐỒNG
Đồng
thanh

tính dẫn nhiệt và dẫn điện tốt.

Hợp kim của đồng với kẽm, chịu lực tốt; độ bền,
độ dẻo và chống ăn mòn cao → chế tạo chi tiết
máy dạng ống, tấm, thanh.
Hợp kim của đồng với thiếc, nhôm, chì,… có độ
bền, độ dẻo, độ chống mài mòn ma sát cao →
các chi tiết chịu mài mòn trong công nghiệp.

Vì sao các chi tiết như ống nối, bạc đỡ được làm từ đồng thau,
các chi tiết như bạc lót, ổ trượt được làm từ đồng thanh?

a) Bạc lót
Hình 4.6. Một số sản phẩm làm bằng đồng thau

b) Bánh vít

Hình 4.7. Một số sản phẩm làm bằng đồng thanh

Chi tiết ống nối, bạc đỡ cần chịu

Chi tiết bạc lót, ổ trượt cần chống mài

lực tốt → làm bằng đồng thau.

mòn ma sát cao → làm bằng đồng thanh

a) Bạc lót
Hình 4.6. Một số sản phẩm làm bằng đồng thau

b) Bánh vít

Hình 4.7. Một số sản phẩm làm bằng đồng thanh

5. Gốm oxit
Vì sao đá mài, đĩa cắt thường được làm bằng gốm oxit? Kể tên
một số sản phẩm được làm từ gốm oxit mà em biết.

5. Gốm oxit
Gốm ôxit có độ bền nhiệt và độ bền
cơ học rất cao nên thường được dùng
làm đá mài, đĩa cắt.

Một số sản phẩm được làm bằng gốm
ôxit như: đá mài, đĩa cắt, vòng bi gốm
oxit, gạch,…

6. Nhựa nhiệt rắn

GHI NHỚ:
Nhựa nhiệt rắn là loại nhựa khi gia nhiệt
sẽ rắn cứng, không có khả năng tái chế,
có tính chất cơ học cao.

1. Vì sao nhựa nhiệt rắn được sử dụng để chế tạo các chi tiết
như ổ đỡ, bánh răng?
2. Kể tên một số chi tiết máy được làm bằng nhựa nhiệt rắn mà
em biết.

Nhựa nhiệt rắn được sử dụng để chế tạo các chi tiết như ổ đỡ, bánh
răng vì nó có độ bền, độ cứng cao và chịu được nhiệt độ cao hơn nhựa
nhiệt dẻo.

Một số sản phẩm từ nhựa nhiệt rắn

7. Cao su
Khái niệm

Là loại vật liệu hữu cơ được tạo ra từ
nhựa cây cao su hoặc được tổng hợp từ
than đá, dầu mỏ, khí đốt.

CAO SU

Tính chất

Công dụng

Đàn hồi, độ bền , độ dẻo cao, chịu mài
mòn, chịu ma sát tốt.

Dùng làm săm, lốp xe, băng tải, vòng đệm,…

Một số sản phẩm từ cao su

Vì sao các sản phẩm ở hình 4.11 được làm bằng cao su mà
không phải bằng vật liệu khác?

Vì cao su có tính đàn hồi, độ bền dẻo cao, chịu mài mòn,
chịu ma sát tốt.

II.
MỘT SỐ VẬT LIỆU
CƠ KHÍ MỚI

Chia lớp thành 6 nhóm, thực hiện các nhiệm vụ sau:

Nhóm 1, 2:

Nhóm 3, 4:

Nhóm 5, 6:

Tìm hiểu về vật

Tìm hiểu về vật

Tìm hiểu về vật

liệu composite

liệu composite

liệu nano

nền kim loại

nền hữu cơ

Các dạng của vật liệu Nano

Ứng dụng của công nghệ Nano

CẤU TẠO VÀ ĐẶC TÍNH CỦA COMPOSITE

Cấu tạo của composite

•Vật liệu cốt (vật liệu gia cường): tiếng anh là Fiber. Thành phần
này giúp composite có các đặc điểm cơ lý tính cần thiết như sức
mạnh và độ cứng. Về cơ bản, có hai kiểu vật liệu cốt là dạng cốt
sợi (ngắn hoặc dài) như sợi thủy tinh, sợi cacbon, sợi acramic… và
dạng cốt hạt như hạt kim loại, hạt đất sét, bột đá bột gỗ…
Vật liệu nền (tiếng anh là Matrix): Đây là loại vật
liệu pha có chức năng đảm bảo các thành phần cốt
bên trong composite được liên kết với nhau nhằm
tạo ra tính nguyên khối và thống nhất cho
composite. Vật liệu nền có thể là polymer
(polyester, PE, PP, PVC, Epoxy, cao su…), kim loại
nấu chảy, ceramic (xi măng…).

Vật liệu composite chế tạo vỏ động cơ tên lửa

Vật liệu nano được ứng dụng trong y học, sinh học, may mặc,...

1. Composite nền kim loại
Vì sao vật liệu composite nền kim loại được sử dụng làm mảnh lưỡi
cắt của dao tiện, dao phay (hình 4.12)?

Vật liệu composite nền kim loại được sử
dụng làm mảnh lưỡi cắt của dao tiện, dao
phay vì nó có độ cứng, độ bền cơ học và
độ bền nhiệt cao, có thể làm việc ở nhiệt
độ lên đến 1 000oC.

Một số ứng dụng khác của vật liệu composite nền kim loại

Chế tạo hệ thống ống thoát rác

Chế tạo vỏ tàu thuyền

Chế tạo vỏ tàu vũ trụ

2. Composite nền hữu cơ
Vì sao vật liệu composite nền hữu cơ được sử dụng chế tạo
thân vỏ xuồng, ca nô, nhà vui chơi trẻ em?

Vật liệu composite nền hữu cơ có đặc điểm bền, nhẹ, chống
ăn mòn, chịu va đập tốt và chịu nhiệt độ cao nên thường được
sử dụng để chế tạo vỏ xuồng, ca nô, nhà vui chơi trẻ em,…

3. Vật liệu nano

Vật liệu nano có tính chất
gì? Kể tên một số ứng
dụng của vật liệu nano.

Hình. Vật liệu nano

Vật liệu nano với kích thước nhỏ có tính chất mới so với trạng thái
bình thường:
Vật

liệu

nano

chống ăn mòn và
chịu nhiệt tốt.

Nhôm bổ sung hạt
nano làm độ bền
và độ dẻo tăng lên
nhiều lần.

Gốm sứ kết hợp hạt
nano có cường độ và
tính dẻo cao nhiều lần
gốm sứ truyền thống.

Vật liệu nano với kích thước nhỏ có tính chất mới so với trạng thái
bình thường:
Chất dẻo phức hợp hạt nano có độ
bền và dẻo tương đương thép, dễ
gia công hơn thép, chống tĩnh điện,
cản tia tử ngoại,…

Kính phủ sơn nano chống
bám nước, bám bụi, độ dẻo
được nâng cao,…

Video tìm hiểu vật liệu nano

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

1.

Thép có hàm lượng carbon là bao nhiêu?

A

< 2,14%

B

≤ 2,14%

C

> 2,14%

D

≥ 2,14%

.
2
A

C

Vật liệu gang được chia thành các loại nào?

Gang xám, gang trắng,
gang dẻo
Gang xám, gang cứng,
gang dẻo

B

D

Gang cứng, gang giòn,
gang dẻo
Gang đen, gang trắng,
gang cứng