Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Vật liệu cơ khí (Mã môn học: MH12) là tài liệu đào tạo chuyên môn được ban hành kèm theo Quyết định số 120/QĐ-TCDN ngày 25 tháng 02 năm 2013 của Tổng Cục trưởng Tổng cục Dạy nghề (Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội). Tài liệu do Tổ môn Vật liệu thuộc Khoa Kỹ thuật cơ sở, Trường Cao đẳng nghề Giao thông vận tải Trung ương 2 biên soạn, với Chủ biên là Nguyễn Thị Loan.

Về vị trí trong chương trình đào tạo, môn học MH12 thuộc khối kiến thức kỹ thuật cơ sở bắt buộc đối với nghề Cắt gọt kim loại và nghề Hàn ở trình độ Cao đẳng nghề và Trung cấp nghề. Môn học được bố trí giảng dạy trước các môn học và mô-đun đào tạo chuyên nghề, đóng vai trò cung cấp kiến thức nền tảng để người học có thể lựa chọn, sử dụng và gia công vật liệu hợp lý trong sản xuất cơ khí.

Mục tiêu học tập của giáo trình được xác định cụ thể:

  • Trình bày được đặc điểm, tính chất cơ - lý - hóa, ký hiệu quy chuẩn và phạm vi ứng dụng của các nhóm vật liệu cơ khí chính: gang, thép cacbon, thép hợp kim, hợp kim cứng, kim loại màu, hợp kim màu, vật liệu phi kim và dung dịch trơn nguội.
  • Giải thích được các khái niệm và cơ chế chuyển biến tổ chức trong quá trình nhiệt luyện và hóa nhiệt luyện thép.
  • Nhận dạng và lựa chọn đúng chủng loại vật liệu theo yêu cầu kỹ thuật của bản vẽ thiết kế và gia công chế tạo.
  • Thiết lập quy trình và thực hiện được nguyên công nhiệt luyện cho một số dụng cụ cắt gọt điển hình của nghề như dao tiện thép gió và đục cơ khí.

Về cấu trúc và thời lượng, giáo trình được thiết kế với tổng thời lượng 45 giờ (gồm 40 giờ lý thuyết, 1 giờ kiểm tra lý thuyết và 4 giờ bài tập/thực hành). Nội dung tiếp cận logic từ cấu trúc vi mô của vật chất (nguyên tử, mạng tinh thể), các quy luật hóa lý khi hình thành hợp kim (giản đồ pha), đến công nghệ biến đổi tổ chức (nhiệt luyện) và phân loại hệ thống vật liệu kỹ thuật thực tế. Điểm đặc sắc của giáo trình là gắn kết giữa lý thuyết kim loại học cổ điển với các ứng dụng thực tế trong xưởng cơ khí chế tạo máy.

Nội dung kiến thức cốt lõi

                    HỆ THỐNG KIẾN THỨC GIÁO TRÌNH VẬT LIỆU CƠ KHÍ (MH12)

Các chương và chủ đề chính

  • Chương 1: Cấu trúc và cơ tính của vật liệu kim loại (Mã chương: MH12-01 - 9 giờ): Khảo sát bản chất cấu tạo nguyên tử và 5 dạng liên kết trong chất rắn (liên kết đồng hóa trị, liên kết ion, liên kết kim loại, liên kết hỗn hợp, liên kết yếu Van der Waals). Giới thiệu 14 kiểu mạng Bravais thuộc 7 hệ tinh thể; phương pháp xác định thông số mạng ($a, b, c$, góc $\alpha, \beta, \gamma$), tọa độ nút mạng, chỉ số phương $[uvw]$ (họ phương $\langle uvw \rangle$) và chỉ số Miller của mặt tinh thể $(hkl)$ (họ mặt ${hkl}$), chỉ số Miller-Bravais $(hkil)$ trong hệ sáu phương với hệ thức $i = -(h+k)$. Phân tích 3 kiểu mạng tinh thể điển hình của kim loại: lập phương tâm khối ($Fe_\alpha$, $\text{Cr}$, $\text{W}$, $\text{Mo}$), lập phương tâm mặt ($Fe_\gamma$, $\text{Cu}$, $\text{Al}$, $\text{Ni}$, $\text{Pb}$) và sáu phương xếp chặt ($\text{Be}$, $\text{Mg}$, $\text{Ti}$, $\text{Co}$). Phân biệt đơn tinh thể (dị hướng) và đa tinh thể (đẳng hướng); xác định cấp hạt theo tiêu chuẩn ASTM với công thức $N = 3,322 \lg Z + 1$; cơ chế định hướng textua trong biến dạng dẻo (như kéo sợi dây nhôm theo trục $[111]$). Phân tích nhiệt động học của quá trình kết tinh kim loại lỏng qua hai giai đoạn: tạo mầm (mầm tự sinh/đồng thể với bán kính tới hạn $r_{th}$, mầm ký sinh/dị thể dựa trên hạt chất biến tính) và phát triển mầm theo cấu trúc nhánh cây (dẫn chứng mẫu tinh thể nhánh cây của D. K. Chernov phát hiện năm 1878).

  • Chương 2: Hợp kim và biến đổi tổ chức / chuyển biến pha khi kết tinh (Mã chương: MH12-02 - 8 giờ): Phân tích bản chất hợp kim và 3 dạng cấu tạo chính: dung dịch rắn (thay thế với sai lệch đường kính nguyên tử $< 15%$, xen kẽ), pha trung gian/hợp chất hóa học ($\text{Mg}_2\text{Si}$, $\text{Mg}_2\text{Sn}$, $\text{Cu}_5\text{Zn}_8$, pha điện tử, pha Laves) và hỗn hợp cơ học. Khảo sát cấu tạo và quy luật chuyển biến trên 4 loại giản đồ pha hai cấu tử cơ bản: Loại I (hệ $\text{Pb}-\text{Sb}$ - không hòa tan ở trạng thái rắn), Loại II (hệ $\text{Cu}-\text{Ni}$ - hòa tan vô hạn ở trạng thái rắn), Loại III (hệ $\text{Pb}-\text{Sn}$ - hòa tan có hạn ở trạng thái rắn), Loại IV (hệ $\text{Mg}-\text{Ca}$ - tạo pha trung gian $\text{Mg}_4\text{Ca}_3$). Phân tích chi tiết giản đồ trạng thái $\text{Fe}-\text{C}$ ($\text{Fe}-\text{Fe}_3\text{C}$) với các điểm tọa độ tới hạn chuẩn hóa: $A (1539^\circ\text{C})$, $C (1147^\circ\text{C}, 4{,}3%\text{C})$, $E (1147^\circ\text{C}, 2{,}14%\text{C})$, $G (911^\circ\text{C})$, $S (727^\circ\text{C}, 0{,}80%\text{C})$, $P (727^\circ\text{C}, 0{,}02%\text{C})$, $Q (0^\circ\text{C}, 0{,}006%\text{C})$. Phân loại các pha đơn: Ferit ($80\text{ HB}$), Austenit ($200\text{ HB}$), Xêmentit ($\text{Fe}_3\text{C}, 6{,}67%\text{C}, 800\text{ HB}$); các tổ chức hai pha: Peclit ($180 \div 200\text{ HB}$, gồm $88%$ Ferit + $12%$ Xêmentit), Lêđêburit ($600\text{ HB}$). Xác lập phân giới giữa thép ($\le 2{,}14%\text{C}$) và gang ($> 2{,}14%\text{C}$); định nghĩa các điểm tới hạn $A_1 (727^\circ\text{C})$, $A_3$, $A_m$, $A_0 (210^\circ\text{C})$, $A_2 (768^\circ\text{C})$, $A_4$ cùng quy ước ký hiệu $c$ (nung nóng) và $r$ (làm nguội).

  • Chương 3: Nhiệt luyện và hóa nhiệt luyện (Mã chương: MH12-03 - 9 giờ): Trình bày các yếu tố công nghệ nhiệt luyện: nhiệt độ nung, thời gian giữ nhiệt (quy tắc kinh nghiệm bằng $1/4$ thời gian nung), tốc độ làm nguội ($v_{nguội}$). Khảo sát giản đồ phân hóa đẳng nhiệt của Austenit quá nguội (giản đồ chữ C/TTT cho thép cùng tích $0{,}8%\text{C}$): chuyển biến Peclit ($727 \div 500^\circ\text{C}$) tạo Peclit tấm ($s = (5 \div 7) \cdot 10^{-4}\text{ mm}, 180 \div 220\text{ HB}$), Xoocbit ($s = (3 \div 4) \cdot 10^{-4}\text{ mm}, 250 \div 300\text{ HB}$), Trôxtit ($s = (1 \div 2) \cdot 10^{-4}\text{ mm}, 400\text{ HB}$); chuyển biến trung gian ($500^\circ\text{C} \div M_đ$) tạo Bainit trên ($450\text{ HB}$) và Bainit dưới ($550\text{ HB}$); chuyển biến làm nguội nhanh tạo Mactenxit (dung dịch rắn xen kẽ quá bão hòa của C trong $Fe_\alpha$, mạng chính phương thể tâm, độ cứng $580 \div 650\text{ HB}$). Phân tích 4 giai đoạn chuyển biến khi ram thép (giai đoạn 1 dưới $200^\circ\text{C}$ tiết ra cacbit $\varepsilon$; giai đoạn 3 ở $260 \div 400^\circ\text{C}$ tạo Trôxtit ram; giai đoạn 4 trên $400^\circ\text{C}$ tạo Xoocbit ram). Phân loại các phương pháp ủ: ủ không có chuyển biến pha (ủ thấp $200 \div 300^\circ\text{C}$ hoặc $450 \div 600^\circ\text{C}$, ủ kết tinh lại $600 \div 700^\circ\text{C}$); ủ có chuyển biến pha (ủ hoàn toàn ở nhiệt độ $Ac_3 + 20 \div 30^\circ\text{C}$ cho thép trước cùng tích có $\text{C} > 0{,}3%$; ủ không hoàn toàn và ủ cầu hóa ở $Ac_1 + 20 \div 30^\circ\text{C}$; ủ khuếch tán ở $1100 \div 1150^\circ\text{C}$ trong $10 \div 15$ giờ; ủ đẳng nhiệt); phương pháp thường hóa (nung trên $A_3$ hoặc $A_m$ rồi làm nguội trong không khí tĩnh); phương pháp tôi thép, ram thép; phân tích các dạng khuyết tật (biến dạng, nứt, oxy hóa, thoát cacbon, không đạt độ cứng) và các phương pháp hóa nhiệt luyện (thấm cacbon, thấm nitơ, thấm xianua).

  • Chương 4: Vật liệu kim loại (Mã chương: MH12-04 - 12 giờ): Phân loại thành phần, tổ chức, ký hiệu quy chuẩn và tính chất cơ học của thép cacbon (thép chất lượng thường, thép kết cấu chất lượng tốt, thép dụng cụ); thép hợp kim (ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim $\text{Cr}, \text{Ni}, \text{Mn}, \text{Si}, \text{W}, \text{Mo}, \text{V}$, phân loại thép hợp kim kết cấu, thép dụng cụ, thép gió, thép có tính chất hóa - lý đặc biệt); các loại gang công nghiệp (gang trắng, gang xám, gang cầu, gang dẻo).

  • Chương 5: Hợp kim màu và phi kim (Mã chương: MH12-05 - 7 giờ): Cấu tạo và cơ tính của đồng và hợp kim đồng (đồng thanh, đồng thau/latông); nhôm và hợp kim nhôm (hợp kim nhôm biến dạng, hợp kim nhôm đúc); hợp kim cứng (hệ một cacbit $\text{WC}-\text{Co}$, hai cacbit $\text{WC}-\text{TiC}-\text{Co}$); vật liệu phi kim dùng trong cơ khí (chất dẻo nhiệt dẻo, chất dẻo nhiệt rắn, vật liệu compozit nền polyme/kim loại, gỗ kỹ thuật); phân loại và tính năng của các loại dung dịch trơn nguội dùng trong cắt gọt kim loại.

Progression logic của giáo trình đi từ việc xây dựng bản chất liên kết vật lý vi mô $\rightarrow$ các quy luật nhiệt động cân bằng pha trong hợp kim $\rightarrow$ các giải pháp công nghệ điều khiển tổ chức tế vi bằng nhiệt luyện $\rightarrow$ hệ thống hóa tính chất và chỉ dẫn ứng dụng của các nhóm vật liệu chế tạo cơ khí cụ thể.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

  • Các lý thuyết nền tảng (Fundamental theories): Lý thuyết nhiệt động học về quá trình kết tinh tự phát theo chiều hướng giảm thế đẳng áp - đẳng nhiệt; lý thuyết tạo mầm tinh thể đồng thể và dị thể; lý thuyết chuyển biến pha khi nung nóng và làm nguội thép (đẳng nhiệt và liên tục).
  • Các nguyên lý cốt lõi (Core principles): Nguyên lý hòa tan và các điều kiện hình thành dung dịch rắn (yếu tố hình học bán kính nguyên tử, kiểu mạng, hóa trị và độ âm điện); quy tắc đòn bẩy xác định thành phần và tỷ lệ khối lượng các pha trên giản đồ trạng thái hai cấu tử; nguyên tắc chọn nhiệt độ nung tôi, ủ, thường hóa dựa trên các đường điểm tới hạn $Ac_1, Ac_3, Ac_m$.
  • Các khung mô hình thiết yếu (Essential frameworks): Hệ thống 14 kiểu mạng tinh thể Bravais; mô hình mạng tinh thể lập phương thể tâm (BCC) và diện tâm (FCC); giản đồ pha trạng thái cân bằng $\text{Fe}-\text{Fe}_3\text{C}$; giản đồ phân hóa đẳng nhiệt của Austenit quá nguội (TTT).

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Kỹ năng tra cứu, giải mã ký hiệu mác thép, gang, hợp kim màu theo các hệ thống tiêu chuẩn; tính toán xác định chế độ công nghệ nhiệt luyện (nhiệt độ nung, thời gian giữ nhiệt, môi trường làm nguội).
  • Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Kỹ năng đọc hiểu và khai thác dữ liệu từ các giản đồ pha hệ hai cấu tử; phân tích tổ chức tế vi kim tương học để đánh giá cơ tính và dự đoán nguyên nhân khuyết tật vật liệu.
  • Năng lực thực tiễn (Practical competencies): Năng lực lựa chọn vật liệu kim loại và phi kim tương thích với điều kiện làm việc của chi tiết máy; thực hiện quy trình công nghệ nhiệt luyện các dụng cụ cắt gọt (dao tiện, đục) và lựa chọn đúng dung dịch trơn nguội cho từng phương pháp gia công cắt gọt.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình MH12 được biên soạn theo định hướng sư phạm tích hợp của hệ thống giáo dục nghề nghiệp, phân định rạch ròi giữa 40 giờ truyền thụ lý thuyết chuyên môn và 4 giờ thực hành/bài tập cùng 1 giờ kiểm tra đánh giá định kỳ. Phương pháp tiếp cận kết hợp diễn giải quy luật lý thuyết thông qua hệ thống hình vẽ mô hình tinh thể, ảnh chụp tổ chức tế vi kim tương học và các đồ thị nhiệt động học cân bằng pha.

Hệ thống câu hỏi và bài tập ứng dụng được bố trí ở cuối mỗi chương, tập trung vào việc củng cố các kỹ năng phân tích kỹ thuật:

  • Biểu diễn ô cơ sở và xác định tọa độ nút, phương và mặt tinh thể.
  • Phân tích chuyển biến pha trên giản đồ $\text{Fe}-\text{C}$ cho các mác thép có hàm lượng cacbon cụ thể ($0{,}2%\text{C}$, $0{,}8%\text{C}$, $1{,}2%\text{C}$).
  • Xác định tổ chức tế vi và độ cứng đạt được theo các tốc độ làm nguội khác nhau của Austenit ($2^\circ\text{C/s}, 10^\circ\text{C/s}, 70^\circ\text{C/s}, 150^\circ\text{C/s}, 1500^\circ\text{C/s}$).

Về phương pháp thực hành, người học được trực tiếp tham gia các bài tập nhận dạng tổ chức tế vi, thao tác thiết lập chế độ lò nung và thực hiện các bước tôi, ram cho dao tiện thép gió và đục cắt kim loại; đồng thời thực hiện các bước kiểm tra, xác định nguyên nhân và biện pháp khắc phục các khuyết tật sau nhiệt luyện như nứt, biến dạng, thoát cacbon và sai lệch độ cứng.

Đánh giá kết quả học tập được thực hiện thông qua bài kiểm tra lý thuyết (đánh giá mức độ ghi nhớ khái niệm, khả năng giải thích giản đồ pha và tính toán thông số nhiệt luyện) và đánh giá kỹ năng thực hành (kết quả thao tác quy trình nhiệt luyện và mức độ đạt được về độ cứng, tổ chức tế vi của sản phẩm).

Đối với việc tự học, giáo trình yêu cầu sinh viên:

  1. Bám sát chuẩn đầu ra của từng chương mục đã được nêu rõ trong giáo trình.
  2. Tự vẽ lại các dạng giản đồ pha hai cấu tử và giản đồ chữ C để nắm vững quy luật chuyển biến tổ chức.
  3. Liên hệ đối chiếu kiến thức lý thuyết vật liệu với thực tế gia công các chi tiết máy tại xưởng thực hành cắt gọt kim loại.

Điểm nổi bật và cập nhật

  • Cơ sở biên soạn và đối sánh học thuật: Giáo trình được xây dựng trên cơ sở chương trình khung Quốc gia nghề Hàn và nghề Cắt gọt kim loại trình độ Cao đẳng nghề. Ban biên soạn thuộc Trường Cao đẳng nghề Giao thông vận tải Trung ương 2 đã tham khảo, kế thừa có chọn lọc kiến thức từ hệ thống giáo trình Vật liệu học của Trường Đại học Bách khoa Hà Nội cùng các tài liệu giảng dạy vật liệu cơ khí của các trường dạy nghề kỹ thuật trên toàn quốc.
  • Tích hợp các xu hướng vật liệu hiện đại: Bên cạnh việc trình bày hệ thống kim loại truyền thống, giáo trình đã đưa vào nội dung giảng dạy các nhóm vật liệu tiên tiến có vai trò quan trọng trong ngành cơ khí hiện đại như:
    • Cấu trúc vật rắn vô định hình và vi tinh thể điều chế bằng phương pháp làm nguội siêu nhanh với tốc độ $10^4 \div 10^9,^\circ\text{C/s}$.
    • Vật liệu compozit gia cường, các loại chất dẻo kỹ thuật (nhiệt dẻo, nhiệt rắn) và ứng dụng thay thế kim loại.
    • Cơ chế biến tính làm nhỏ mịn hạt tinh thể bằng mầm ký sinh nhân tạo ($\text{Al}$, $\text{Zn}$, rung cơ học, sóng siêu âm).
  • Gắn kết thực tiễn sản xuất công nghiệp: Tài liệu cung cấp các số liệu thực tế về tỷ lệ ứng dụng nhiệt luyện trong các ngành công nghiệp chế tạo (chi tiết qua nhiệt luyện chiếm $60 \div 70%$ trong máy công cụ, $70 \div 80%$ trong ô tô - máy kéo; $100%$ các dụng cụ cắt gọt phải qua nhiệt luyện). Đồng thời, giáo trình tích hợp các tiêu chuẩn công nghiệp quốc tế như tiêu chuẩn phân cấp hạt ASTM, chuẩn hóa các điểm tới hạn chuyển biến pha theo ký hiệu quốc tế.

Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Học sinh, sinh viên đào tạo nghề: Giáo trình phục vụ trực tiếp cho sinh viên theo học trình độ Cao đẳng nghề và học sinh trình độ Trung cấp nghề thuộc các ngành: Cắt gọt kim loại, Công nghệ hàn, Chế tạo máy, Cơ khí sửa chữa và Bảo trì thiết bị cơ khí.
  • Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Để tiếp thu tốt nội dung giáo trình, người học cần hoàn thành các môn học chung bắt buộc trong chương trình đào tạo nghề; đồng thời cần có kiến thức nền tảng về:
    • Vật lý đại cương: Cấu tạo nguyên tử, tính chất cơ - nhiệt của chất rắn, từ tính.
    • Hóa học cơ sở: Bảng tuần hoàn Menđeleev, các loại liên kết hóa học, phản ứng hóa học cơ bản.
  • Giảng viên chuyên ngành: Giáo trình là căn cứ chuẩn để giảng viên các trường cao đẳng, trung cấp nghề xây dựng đề cương bài giảng, thiết kế bài tập lý thuyết, bài tập tình huống và biên soạn hướng dẫn thực hành xưởng cho môn học MH12 theo phân phối 45 giờ chuẩn.
  • Kỹ thuật viên và công nhân nhà máy: Tài liệu là tài liệu tham khảo cho kỹ thuật viên cơ khí, công nhân kỹ thuật tại các nhà máy, xí nghiệp chế tạo máy phục vụ công tác tự học, bồi dưỡng nâng cao tay nghề, bổ túc nâng bậc thợ và tra cứu các thông số nhiệt luyện, mác vật liệu trong sản xuất.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này được thiết kế chuẩn hóa cho đối tượng đào tạo nào?

Giáo trình được ban hành theo Quyết định số 120/QĐ-TCDN của Tổng cục Dạy nghề, phục vụ trực tiếp cho sinh viên hệ Cao đẳng nghề và học sinh hệ Trung cấp nghề ngành Cắt gọt kim loại, nghề Hàn; đồng thời dùng làm tài liệu đào tạo bổ túc nâng bậc cho công nhân cơ khí tại các nhà máy, xí nghiệp.

2. Người học cần chuẩn bị kiến thức nền tảng nào trước khi học môn MH12?

Người học cần hoàn thành các môn học chung bắt buộc, nắm vững kiến thức vật lý đại cương (cấu tạo nguyên tử, điện tích, tính chất nhiệt, cơ học chất rắn) và hóa học cơ bản (bảng tuần hoàn Menđeleev, liên kết hóa trị, liên kết ion, độ âm điện).

3. Giáo trình này có điểm gì khác biệt so với các giáo trình Vật liệu học thuần túy lý thuyết?

Giáo trình tinh giản các mô hình toán học và cơ lượng tử phức tạp, tập trung trực tiếp vào các quy luật thực nghiệm (giản đồ pha $\text{Fe}-\text{C}$, giản đồ chuyển biến đẳng nhiệt chữ C), công nghệ nhiệt luyện thực hành và hướng dẫn chọn mác vật liệu, dung dịch trơn nguội phục vụ trực tiếp công việc gia công cắt gọt kim loại.

4. Phương pháp nào giúp tự học và ghi nhớ các chuyển biến pha phức tạp trong giáo trình?

Người học nên kết hợp đọc lý thuyết với việc tự vẽ lại các giản đồ pha hai cấu tử ($\text{Pb}-\text{Sb}, \text{Cu}-\text{Ni}, \text{Pb}-\text{Sn}, \text{Mg}-\text{Ca}$), phân vùng các tổ chức trên giản đồ $\text{Fe}-\text{C}$ và giản đồ chữ C; đồng thời đối chiếu các mác thép lý thuyết với vật liệu phôi gia công thực tế tại xưởng thực hành.

5. Giáo trình cung cấp những công cụ tra cứu kỹ thuật nào đi kèm?

Tài liệu cung cấp hệ thống bảng phân loại 14 mạng Bravais, bảng tiêu chuẩn cấp hạt ASTM, các bảng thành phần hóa học và cơ tính của các mác thép cacbon, thép hợp kim, gang, hợp kim màu; bảng tra chế độ nhiệt luyện và danh mục tài liệu tham khảo chuẩn từ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.

Kết luận

Giáo trình Vật liệu cơ khí (MH12) của Tổng cục Dạy nghề cung cấp hệ thống kiến thức toàn diện và có cấu trúc về cấu tạo vi mô của chất rắn, quy luật tương tác pha trong hợp kim, kỹ thuật nhiệt luyện điều khiển tổ chức và hệ thống vật liệu kỹ thuật công nghiệp. Tài liệu xác lập mối liên hệ giữa bản chất vật lý kim loại với các quy trình công nghệ gia công cơ khí thực tế.

Lộ trình học tập đề xuất cho người học bao gồm:

  1. Nghiên cứu cấu trúc tinh thể, dạng liên kết và cơ chế kết tinh kim loại (Chương 1).
  2. Phân tích các dạng tương tác hợp kim và giản đồ pha trạng thái $\text{Fe}-\text{C}$ (Chương 2).
  3. Nắm vững bản chất chuyển biến tổ chức và quy trình thực hiện nhiệt luyện, hóa nhiệt luyện thép (Chương 3).
  4. Khai thác, tra cứu tính chất và ứng dụng của các nhóm thép, gang, hợp kim màu và vật liệu phi kim (Chương 4, Chương 5).

Để nâng cao hiệu quả đào tạo, người học và giảng viên có thể kết hợp sử dụng giáo trình cùng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật ASTM, giáo trình Vật liệu học của Trường Đại học Bách khoa Hà Nội và các bài tập thực hành gia công, nhiệt luyện trực tiếp tại xưởng cơ khí.