1. Kiến thức trọng tâm
Vật liệu cơ khí là các chất được dùng để chế tạo chi tiết máy, máy móc và công trình. Việc chọn đúng vật liệu quyết định độ bền, độ an toàn và giá thành của sản phẩm. Kĩ sư cơ khí phải hiểu rõ tính chất của từng loại vật liệu trước khi thiết kế.
Vật liệu cơ khí được chia thành ba nhóm lớn: vật liệu kim loại (thép, gang, nhôm, đồng), vật liệu phi kim loại (nhựa, cao su, gỗ, gốm) và vật liệu mới (vật liệu composite, vật liệu nano, hợp kim nhớ hình).
Mỗi vật liệu có tính chất riêng: tính cơ học (độ cứng, độ bền, độ dẻo), tính vật lí (khối lượng riêng, tính dẫn điện, dẫn nhiệt) và tính hóa học (khả năng chống ăn mòn). Ngoài ra còn xét tính công nghệ như khả năng đúc, rèn, hàn và gia công cắt gọt.
2. Ví dụ minh họa
Ví dụ: khung xe đạp thường làm bằng thép hoặc hợp kim nhôm vì cần vừa cứng, vừa nhẹ. Lốp xe làm bằng cao su vì cần đàn hồi và ma sát tốt. Tay nắm làm bằng nhựa vì nhẹ, rẻ và cách điện. Mỗi bộ phận dùng vật liệu phù hợp với chức năng của nó.
Hoạt động mẫu: em hãy quan sát một chiếc búa và liệt kê các vật liệu tạo nên đầu búa, cán búa. Giải thích vì sao đầu búa dùng thép còn cán búa dùng gỗ hoặc nhựa. Bài tập này giúp rèn kĩ năng chọn vật liệu theo yêu cầu sử dụng.
3. Ghi nhớ
- Vật liệu cơ khí gồm kim loại, phi kim loại và vật liệu mới.
- Chọn vật liệu phải dựa vào tính cơ học, vật lí, hóa học và tính công nghệ.
- Mỗi bộ phận máy dùng vật liệu phù hợp với chức năng của nó.