Классификация и термическая обработка сталей

План-конспект урока по технологии (мальчики)
Тема: Классификация и термическая обработка сталей
Цели Формирование знаний учащихся о металлургическом производстве, классификации и термической обработке сталей.
Задачи урока:
Формирование знания о металлургическом производстве, классификации и термической обработке сталей;
Трудовое воспитание и профориентация школьников, воспитание технологической культуры;
Развитие познавательного интереса школьников в области металлургической промышленности.
Технологии: проблемного обучения, игровая деятельность, информационно - коммуникационных и здоровьесберегающих технологи
Тип урока: комбинированный.
Оборудование: образцы сталей, таблицы по термообработке сталей, тиски, печь муфельная, образец из незакаленной стали, напильники.
Ход урока
Организация учебной деятельности.
Проверка количества учащихся;
Выяснить знания учащихся в области металлургической промышленности:
Где производят металл?
Из чего производят металл?
Назовите примеры металлургических предприятий города, страны?
Какие виды продукции получают из металлов?
Вспомните, какими свойствами обладают металлы?
Объявление темы и цели урока.
Изучение нового материала.
Новокузнецк- город металлургов.
Металлургические предприятия региона (ЗСМК, НКМК, Ферросплавный завод и др.) (см. Рисунок 1)
Новокузнецкий металлургический комбинат - крупнейший металлургический завод страны. 20 июня 1929г. начались земляные работы по устройству заводской площадки. 11 апреля 1930г. начали копать котлован под первую доменную печь и уже 3 апреля 1932 года был выпущен первый чугун, Кузнецкий металлургический завод вошел в строй действующих предприятий, а 19 сентября была выдана первая плавка стали. В годы второй мировой войны комбинат внес огромный вклад в победу над фашистскими захватчиками. Завод поставлял на фронт танки, снаряды, боеприпасы и многое другое. В настоящее время продукция металлургического комбината идет во многие города страны и зарубежные страны. Продукция комбината: листовой прокат, трубы, сортовой прокат, посуда, а так же рельсы, которые поставляются Российским железным дорогам и т.д. Многие улицы города носят имена людей принимавших активное участие в строительстве и развитии комбината: Филиппова, Кузнецова, Бардина, Белана, Казарновского и др.
Производство сталей. (см. Рисунок 2)
Виды сортового проката.
Рассмотрим некоторые виды сталей и продукцию, получаемую из них. (см. Рисунок 3)
Сталь - общая характеристика (сплав железа с углеродом).
Классификация сталей (углеродистая, легированные…).
Маркировка сталей (плакат с условными обозначениями некоторых видов сталей).
Продукция из разных видов сталей:
Углеродистая сталь – 0,4-2% углерода.
Конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества (Ст1,Ст2,Ст5…). Из нее изготавливают гайки, болты, листовой прокат и др.
Качественная конструкционная углеродистая сталь (05,08,10,20…). Из нее изготавливают зубчатые колеса, валы, оси и др.
Инструментальная углеродистая сталь (У10,У11,У12…): зубилы, ножницы по металлу, напильники.
Легированные стали (стали с добавлением других элементов во время плавки металла для изменения физических и механических свойств).
Легирующие добавки в сталях обозначают буквами: Х- хром, В- вольфрам, Н- никель, М- молибден и т.д. Например: 40ХН- 0,4% углерода и по 1% хрома и никеля.
Легированные стали применяют для изготовления рессор, пружин, фрез, плашек, метчиков, сверл и т.д.
Познакомимся с термической обработкой сталей и ее видами:
Термическая обработка сталей (термообработка) - она необходима для изменения свойств металлов с помощью теплового воздействия.
Виды термообработки:
Закалка. Металл нагревают до определенной температуры (например, до 750 градусов), выдерживают, а за тем быстро охлаждают в воде, масле или водных растворах солей. Закалка повышает твердость и прочность стали, но вместе с тем и хрупкость.
Цвета каления при закалке заготовок:
Цвета каления Температура, 0С Цвета каления Температура, 0С
Темно-коричневый 530-580 Красный 830-900
Коричнево-красный 580-560 Светло-красный 900-1050
Темно-вишневый 650-720 Желтый 1050-1150
Вишневый 720-780 Светло-желтый 1150-1250
Светло-вишневый 780-830 Белый 1250-1300
Отпуск. Служит для уменьшения хрупкости стали после закалки. Отпуск представляет собой нагрев остывшей закаленной стали до определенной температуры (например, до 400-500 градусов) с последующим охлаждением в воде или на воздухе. Отпуск повышает пластичность стали.
Отжиг. Служит для снижения твердости стали. Заготовку нагревают до определенной температуры, выдерживают и медленно охлаждают (часто вместе с печью).
На предприятиях термообработку материалов выполняют рабочие- термисты.
Проводить перечисленные виды термообработки можно в школьной мастерской, пользуясь муфельными печами небольшого размера.
Практическая работа.
“Ознакомление с термической обработкой стали”
Закрепите в тисках образец из незакаленной стали и проведите по ней несколько раз напильником. Сделайте вывод об обрабатываемости незакаленной стали.
Поместите образец в муфельную печь, нагретую до 800 градусов, и выдержите15-20 минут
Опустите образец в воду или масло.
Закрепите в тисках образец из закаленной стали и попытайтесь обработать его напильником. Сделайте вывод об обрабатываемости закаленной стали.
Поместите образец в муфельную печь, нагретую до 400-500 градусов, и выдержите 15-20 минут, после чего охладите его в воде или на воздухе.
Опилите образец в тисках и сделайте вывод о его обрабатываемости после отпуска.
Внимание: пункты 2, 3, 5 выполняет учитель!
Закрепление материала.
Вопросы:
Сколько углерода содержится в углеродистой стали?
Чем отличаются углеродистые стали от легированных?
Зачем нужна термическая обработка сталей?
Какую продукцию выпускают металлургические предприятия?
Как маркируются стали?
Подведение итогов урока.
Анализ выполнения практической работы, уборка рабочих мест, выставление оценок.
Домашнее задание.
Подготовить доклады о металлургических предприятиях города, страны: (ЗСМК, Ферросплавный завод, Алюминиевый завод).
По данным определениям отгадайте слова:
Специалист по термообработке.
Снижает твердость стали, улучшает обработку.
Уменьшает хрупкость стали, увеличивает пластичность.
Выдержка при большой температуре и быстрое охлаждение.
Обработка посредством теплового воздействия.
1 т     м     т
2 о       г
3   т     с  
4   а       к  
5 т   р     ч          
 Список литературы:
Учебник “Технология” 7 класс. Под редакцией В. Д. Симоненко.-М.: “Вентана-граф”, 2002г.
И. П. Арефьев. “Занимательные уроки технологии для мальчиков. 7 класс. –М.: “Школьная пресса”, 2004г.
Муравьев Е. М. Технология обработки металлов. – 5-е изд., с измен. и доп. – М. : Просвещение, 2002.- 240 с.: ил.
Фотоальбом о Кемеровской области “Кузбасс”. Под ред. П. Дорофеева. –М.: “Планета”, 1986 г.
Стальное сердце Сибири. Под ред. А. М. Титова. Кемеровское книжное издательство, 1982 г.
А. Сыроваткин. Новокузнецк. Кемеровское книжное издательство, 1973 г.