Методическая разработка учебного занятия с применением инновационных технологий обучения. Тема: Влияние легирующих элементов на свойства сталей. Конструкционные, инструментальные стали. Стали с особыми свойствами. Твердые сплавы.

Методическая разработка учебного занятия с применением инновационных технологий обучения. Тема: Влияние легирующих элементов на свойства сталей. Конструкционные, инструментальные стали. Стали с особыми свойствами. Твердые сплавы.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Современный рынок труда, характеризующийся высокой инновационной динамикой, предъявляет новые требования к рабочим и специалистам. В современном образовании главными становятся особые образовательные результаты системы профессионального образования- профессиональные компетенции. Компетентностный подход является усилением прикладного, практического характера всего образования. Новые стандарты образования предполагают и компетентностно- ориентированный подход в основе которого лежит самостоятельность и ответственность за результаты обучения самих обучающихся. Современный урок - это, прежде всего, компетентностно - ориентированный.
Одной классно-урочной деятельности недостаточно для компетентностного подхода. В условиях реализации компетентностного подхода образовательная деятельность обучающихся должна быть организована как групповая деятельность, в процессе которой формируется и осмысливается личный опыт, докладов и сообщений. Таким образом, на занятиях мы должны помочь обучающимся в овладении технологиями жизнедеятельности, создать условия для формирования способностей самооценки, самопознания, самопрезентации и самоконтроля, раскрыть потенциал самореализации, самоактуализации и саморегуляции. Компетентностный подход в подготовке специалистов позволяет сформировать такие способности.
Цель данной технологии: реализация субъект- субъектного подхода в организации учебной деятельности, формирование активной познавательной и мыслительной деятельности обучающихся, формирование в различных формах коммуникативных компетенций.
В данной методической разработке занятия представлена организация работы в малых группах, проектная деятельность. Таким образом, обучающиеся готовятся к профессиональной деятельности. У них формируются компетенции, такие как: способность, к "командной" работе в сотрудничестве, к налаживанию социальных связей, к непрерывному самообразованию, умение разрешать разнообразные проблемы, работать с информацией и т.д. Речь идет об особых образовательных результатах системы профессионального образования - о профессиональных компетенциях.
Тема: Влияние легирующих элементов на свойства сталей. Конструкционные, инструментальные стали. Стали с особыми свойствами. Твердые сплавы.
Цели занятия:
Образовательная: Обеспечить усвоение материала о влиянии легирующих элементов на свойства сталей. Подготовить обучающихся к восприятию материала о конструкционных, инструментальных сталях. Показать особенности стали с особыми свойствами. Подвести обучающихся к пониманию работы с твердыми сплавами. Обучать умению осуществлять планомерный поиск ответов на поставленные вопросы.
Развивающая: Развивать самостоятельность, рефлексию, навыки публичного выступления, способности анализировать, выделять главное, обобщать и делать выводы, обосновывать свою точку зрения, вскрывать причины и последствия фактов. Содействовать развитию мировоззрения.
Воспитательная: Воспитывать интерес к предмету, культуру общения. Содействовать воспитанию дружелюбия, взаимопонимания, поддержки и стремления оказывать помощь друг другу. Воспитывать гражданские качества личности обучающихся, необходимых для адекватной социализации обучающихся в обществе.
Методическая цель: внедрение инновационных технологий обучения, через погружение обучающихся в общение.
Технологии: компетентностно- ориентированного обучения, субъектно- деятельностная технология, информационно- коммуникационная технология.
Цель данной технологии: реализация субъект- субъектного подхода в организации учебной деятельности, формирование активной познавательной и мыслительной деятельности обучающихся, формирование в различных формах коммуникативных компетенций.
Методы и приемы обучения: работа в малых группах, проектная деятельность, объяснительно - иллюстративный метод.
Формируемые компетенции:
Учебно- познавательные:
Умение ставить познавательные задачи, цели;
Анализировать, находить причины явлений, обозначать свою позицию по отношению к изучаемой проблеме;
Формулировать выводы;
Умение использовать имеющиеся знания по обществознанию в стандартных и нестандартных ситуациях;
Умение планировать учебную деятельность с целью достижения прогнозируемого результата;
Осуществление анализа собственной деятельности, способность к самооценке, рефлексии;
Компетенции личностного самосовершенствования:
Формирование культуры мышления и поведения
Освоение различных видов деятельности в рамках саморазвития;
Информационные компетенции:
Овладение навыками работы с учебным раздаточным материалом; различными источниками информации;
Умение ориентироваться в информационных потоках, уметь выделять в них главное, необходимое;
Владение навыками работы с персональным компьютером для решения учебных задач;
Самостоятельный поиск, извлечение, систематизация, анализ и представление различной информации согласно поставленной задаче.
Коммуникативные компетенции:
Навыки работы в группе;
Уважение иной точки зрения;
Умение ценить совместную работу;
Умение выступать перед аудиторией;
Умение аргументировано доказывать свою точку зрения;
Умение корректно вести учебный диалог.
Здоровьесберегающие компетенции:
Знать и уметь применять правила техники безопасности в учебной ситуации
Тип занятия: комбинированное.
Место проведения: учебная аудитория
Время: 90 минут
Дидактическая база занятия:
1.Презентация по теме.
2.Компьютер, мультимедийный проектор.
Индивидуальные карточки.
Опорный конспект
Рефлексивная карта.
Видеофильмы: «Влияние на механические свойства стали», « Травление легированной стали в азотной кислоте», «Сталь конструкционная легированная», «Конструкционные марки стали»
Межпредметные связи:
Физика
Информатика
Химия
Хронокарта занятия:
1.Организационная часть – 5 мин.
2.Контроль исходного уровня знаний – 20 мин.
3.Изучение нового материала – 45 мин.
4.Закрепление – 10 мин.
5.Подведение итогов, рефлексия – 5 мин.
6.Задание на дом – 5 мин.
Итого: 90 мин.
Ход занятия:
1.Организационная часть:
Преподаватель:
Приветствует обучающихся
Обращает внимание на внешний вид обучающихся
Обращает внимание на санитарное состояние учебной аудитории.
Проверяет готовность обучающихся к занятию.
Отмечает отсутствующих (через доклад старосты).
2. Контроль исходного уровня. Тема: Общие сведения о сплавах. Классификация чугунов. Основные сведения о получении стали. Общая классификация сталей. Условное обозначение сталей.
1. Словарный диктант:
-компоненты сплава (вещества, образующие систему)
-фаза сплава (однородная часть системы, имеющая одинаковый состав, одно и то же агрегатное состояние и отделенную от остальных частей системы поверхностью раздела, при переходе через которую химический состав или структура вещества изменяются скачкообразно)
-чугун(сплавы железа с углеродом, содержащие более 2,14% углерода)
-белый чугун(сплав железа с углеродом в котором весь углерод находится в связанном состоянии в виде карбида, и чугун, в котором углерод в значительной степени или полностью находится в свободном состоянии в виде графита, что определяет прочностные свойства сплава)
-стали(сплавы железа с углеродом, содержание до 2,14% углерода)
-малоуглеродистые стали, (стали, содержащие углерода менее 0,25%)
среднелегированные стали ( стали, в состав которых входят от 2,5% до 10% легирующих элементов)
высоколегированные стали ( стали, которые содержат свыше 10% легирующих элементов)
Фронтальный опрос.
Назовите примеси сталей. Какие из них являются вредными, а какие полезными?
Что такое красноломкость? Как предупредить этот эффект?
Как разделяются стали по качеству?
Как обозначаются марки углеродистых и легированных сталей?
Какие виды чугуна вы знаете?
Какие чугуны называются белыми?
Какие вы знаете чугуны с графитом? Какую форму имеет графит в чугунах?
Назовите наиболее и наименее прочные чугуны?
Как обозначаются разные чугуны?
Представления группами проектов (домашнее задание)
Преподаватель: вы получили опережающее задание «выполнить проектную работу»
Анализ работы в подгруппах. Подгруппы представляют результаты самостоятельной деятельности, выполненные с учетом выданных рекомендаций. Остальные сравнивают, вносят дополнения, исправления т.к. для остальных обучающихся это новый информационный материал
Обсуждение результатов работы групп
-Результаты работы представляются следующим образом:
-руководитель первой группы зачитывает вопрос и представляет ответ, к которому пришли исследователи в течение отведенного для работы времени;
-следующая минута- обсуждение всеми участниками исследования выполненного задания;
В том же режиме работают 2-я подгруппа.
1 подгруппа: Из истории становления конституционного права в России
2 подгруппа: Зарубежный опыт развития естественного права
111. Изучение нового материала
1. Формирование целей и задач урока.
-В стали и сплавы для улучшения их технологических свойств, кроме обычных примесей, специально вводят в определенных сочетаниях легирующие элементы. Легированием можно повысить предел текучести, ударную вязкость, относительное сужение и прокаливаемость, а также существенно снизить скорость закалки, порог хладноломкости, деформируемость изделий и возможность образования трещин.
-Исходя из того, что вы уже услышали, как вы думаете, о чем пойдет речь на уроке?
2. Сообщение темы: Влияние легирующих элементов на свойства сталей. Конструкционные, инструментальные стали. Стали с особыми свойствами. Твердые сплавы.
На предыдущих занятиях мы изучали подобные темы и логика проектирования учебных задач вам знакома. Попробуйте сформулировать цель и те задачи, которые мы с вами должны решить на данном занятии.
-Как вы думаете, что нам сегодня предстоит освоить, изучить, определить, доказать? Сформулируйте те знания и умения, которые необходимы для постановки учебной задачи.
-Какие учебные задачи нам предстоит решить, какие компетенции сформировать?
«Мозговой штурм» в течении 1 минуты определите для себя и заполните таблицу: что вы уже знаете, а что хотите узнать.
Знаю Хочу узнать
-И что умеете, а чему хотите научиться?
Умею Хочу научиться
- -Давайте познакомимся с компетенциями, которые нам необходимо сформировать. Откройте свои методички и выберите компетенции. Которые мы можем сформировать на данном занятии.
Преподаватель: Наше занятие будет проходить в форме работы «малых групп». Поэтому прошу вас организоваться и представить сейчас нам ваших модераторов. Объяснение обязанностей модераторов группы.
2. Составление плана:
План:
1.Влияние легирующих элементов на свойства сталей.
2.Конструкционные, инструментальные стали.
3.Стали с особыми свойствами.
Преподаватель: Ознакомьтесь с основными этапами занятия и критериями оценивания. Рейтинг команд в баллах, набранных на различных этапах занятия мы будем оценивать по таблице.
1 вопрос: Влияние легирующих элементов на свойства сталей.
Легированной называется сталь, в которой, кроме обычных примесей, содержатся специально вводимые в определенных сочетаниях легирующие элементы (Cr, Ni, Mo, Wo, V, А1, В, Ti и др.), а также Мn и Si в количествах, превышающих их обычное содержание как технологических примесей (1% и выше). Как правило, лучшие свойства обеспечивает комплексное легирование.
Легирование сталей и сплавов используют для улучшения их технологических свойств. Легированием можно повысить предел текучести, ударную вязкость, относительное сужение и прокаливаемость, а также существенно снизить скорость закалки, порог хладноломкости, деформируемость изделий и возможность образования трещин. В изделиях крупных сечений (диаметром свыше 15...20 мм) механические свойства легированных сталей значительно выше, чем механические свойства углеродистых сталей.
Влияние примесей
Постоянные (технологические) примеси являются обязательными компонентами сталей и сплавов, что объясняется трудностью их удаления как при выплавке (Р,S). Так и в процессе раскисления (Si, Mn) или из шихты - легированного металлического лома (Ni, Cr и др.).
К постоянным примесям относят углерод, марганец, кремний, серу, фосфор, а также кислород, водород и азот.
Углерод. При увеличении содержания углерода до 1,2% возрастают прочность, твердость, порог хладноломкости (0,1%С повышает температуру порога хладноломкости на 20С), предел текучести, величина электрического сопротивления и коэрцитивная сила. При этом снижаются плотность, теплопроводность, вязкость, пластичность, величины относительных удлинения и сужения, а также величина остаточной индукции.
Существенную роль играет то, что изменение физических свойств приводит к ухудшению целого ряда технологических характеристик - таких, как деформируемость при штамповке, свариваемость и др. Так, хорошей свариваемостью отличаются низкоуглеродистые стали. Сварка средне и особенно высокоуглеродистых сталей требует применения подогрева, замедляющего охлаждение, и других технологических операций, предупреждающих образование трещин.
Марганец. Марганец вводят в стали как технологическую добавку для повышения степени их раскисления и устранения вредного влияния серы. Марганец считается технологической примесью, если его содержание, не превышает 0,8%. Марганец как технологическая примесь существенного влияния на свойства стали не оказывает.
Кремний. Кремний также вводят в сталь для раскисления. Содержание кремния как технологической примеси обычно не превышает 0,37%. Кремний как технологическая примесь влияния на свойства стали не оказывает. В сталях, предназначенных для сварных конструкций, содержание кремния не должно превышать 0,12-0,25%.
Сера. Пределы содержания серы как технологической примеси составляют 0,035-0,06%. Повышение содержания серы существенно снижает механические и физико-химические свойства сталей, в частности, пластичность, ударную вязкость, сопротивление истиранию и коррозионную стойкость. При горячем деформировании сталей и сплавов большое содержание серы ведет к красноломкости. Кроме того, повышенное содержание серы снижает свариваемость готовых изделий.
Фосфор. Пределы содержания фосфора как технологической примеси составляют 0,025-0,045%. Фосфор, как и сера, относится наиболее вредным примесям в сталях и сплавах. Увеличение его содержания, даже на доли процента, повышая прочность, одновременно повышает текучесть, хрупкость и порог хладноломкости и снижает пластичность и вязкость. Вредное влияние фосфора особенно сильно сказывается при повышенном содержании углерода.
Кислород и азот. Кислород и азот растворяются в ничтожно малом количестве и загрязняют сталь неметаллическими включениями (оксидами, нитридами, газовой фазой). Они оказывают отрицательное воздействие на свойства, вызывая повышение хрупкости и порога хладноломкости, а также снижают вязкость и выносливость. При содержании кислорода более 0,03% происходит старение стали, а более 0,1% - красноломкости. Азот увеличивает прочность и твердость стали, но снижает пластичность Повышенное количество азота вызывает деформационное старение. Старение медленно развивается при комнатной температуре и ускоряется при нагреве до 250oС.
Водород. Увеличение его содержания в сталях и сплавах приводит к увеличению хрупкости. Кроме того, в изделиях проката могут возникнуть флокены, которые развивает водород, выделяющийся в поры. Флокены инициируют процесс разрушения. Металл, имеющий флокены, нельзя использовать в промышленности.
Классификация. По применимости для легирования можно выделить три группы элементов. Применимость для легирования различных элементов определяется не столько физическими, сколько, в основном, экономическими соображениями.
Mn,Si,Cr,B;
Ni,Mo;
V, Ti, Nb, W, Zr и др.
Легирующие элементы по механизму их воздействия на свойства сталей и сплавов можно разделить на три группы:
влияние на полиморфные (альфа-Fe -> гамма-Fe) превращения;
образование с углеродом карбидов (Сг,Fе)7С3; (Сг,Ре)23С6; Мо2С и др.;
образование интерметаллидов (интерметаллических соединений) с железом - Fе7Мо6; Fe3Nb и др.
По характеру влияния на полиморфные превращения легирующие элементы можно разделить на две группы:
элементы (Cr, W, Mo, V, Si, Al и др.), достаточное содержание которых обеспечивает существование в сталях при всех температурах легированного феррита (ферритные ставы);
элементы (Ni, Mn и др.), стабилизирующие при достаточной концентрации легированный аустенит при всех температурах (аустенитные сплавы). Сплавы, только частично претерпевающие превращение гамма->альфа, называются, соответственно, полуаустенитными или полуферритными.
Хром (Сг) вводят в сталь как легирующий элемент (1,5—2,5%). Для специальных целей изготовляют стали с очень высоким (до 30,0%) содержанием хрома. Он повышает твердость и прочность, незначительно уменьшая пластичность, увеличивает коррозионную стойкость; большое количество хрома делает сталь нержавеющей и обеспечивает устойчивость магнитных свойств.
Никель (Ni) сообщает стали коррозионную стойкость, высокую прочность и пластичность, увеличивает прокаливаемость, повышает сопротивление удару, оказывает влияние на изменение коэффициента теплового расширения. Никель увеличивает плотность стали, так как является хорошим раскислителем.
Вольфрам (W) образует в стали очень твердые химические соединения—карбиды(WС), резко увеличивающие твердость и красностойкость стали. Вольфрам препятствует росту зерен при нагреве, способствует устранению хрупкости при отпуске. Это дорогой и дефицитный металл.
Ванадий (V) повышает твердость и прочность, измельчает зерно.
Кремний (Si) в количестве более 1% оказывает особое влияние на свойства стали: содержание 1—1,5% Si увеличивает прочность, причем вязкость сохраняется. При большем содержании кремния увеличиваются электросопротивление и магнитопроницаемость. Кремний увеличивает также упругость, кислотостойкость, окалиностойкость. Но он повышает склонность стали к тепловой хрупкости. Поэтому содержание кремния в сталях ограничивают.
Марганец (Мn) при содержании более 1% увеличивает твердость, износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок, не уменьшая пластичности. С учетом меньшей стоимости, марганец используют для частичной замены никеля с целью получения нужного сочетания механических свойств стали.
Кобальт (Со) повышает жаропрочность, магнитные свойства, увеличивает сопротивление удару.
Молибден (Мо) увеличивает красностойкость, упругость, предел прочности на растяжение, антикоррозионные свойства и сопротивление окислению при высоких температурах.
Титан (Ti) повышает прочность и плотность стали, способствует измельчению зерен, является хорошим раскислителем, улучшает обрабатываемость и сопротивление коррозии.
Ниобий (Nb) улучшает кислотостойкость и способствует уменьшению коррозии в сварных конструкциях.
Алюминий (Al) повышает окалиностойкость.
Медь (Сu) увеличивает антикоррозионные свойства, она вводится главным образом в строительную сталь.
2 вопрос: Конструкционные, инструментальные стали.
В зависимости от назначения стали можно объединить в следующие группы:
конструкционные (общетехнического назначения);
инструментальные;
специального назначения
К конструкционным относятся строительные и машиностроительные стали.
Строительные стали- это стали обыкновенного качества ( СТ0,Ст1,Ст2,Ст3,Ст4,Ст5,Ст6). Содержание углерода в них небольшое, поэтому они обладают хорошей свариваемостью, но имеют невысокие твердость и предел прочности. Их используют для изготовления сварных, клепаных и болтовых конструкций (строительных балок, ферм, конструкций подъемных кранов, каркасов). Эти стали применяют без упрочняющей термической обработки.
Машиностроительные стали применяются для изготовления деталей машин. Это углеродистые и легированные стали, содержащие от 0,08 до 0,70% углерода
Углеродистые стали производят качественными, а легированные- качественными, высококачественными и особовысококачественными.
Основное преимущество легированных сталей общетехнического назначения перед углеродистыми заключается в их большей прокаливаемости. Поэтому легированные стали применяют только для деталей, которые подвергают термической обработке. Область их применения: детали большего сечения, а также нетехнорлогические детали, склонные к деформациям при термической обработке (легированные стали при закалке охлаждают медленно- в масле, а не в воде, что снижает деформацию).
Для конструкционных марок стали первые две цифры показывают содержание углерода в сотых долях процента. Если содержание легирующего элемента больше 1%, то после буквы указывается его среднее значение в целых процентах. Если содержание легирующего элемента около 1% или меньше, то после соответствующей буквы цифра не ставится.
В качестве основных легирующих элементов в конструкционных сталях применяют хром до 2 %, никель 1-4,5%, марганец до 2 %, кремний 0,6-1,2 %. Такие легирующие элементы как Мо, W, V, Тi обычно вводят в сталь в сочетании с Сr, Ni с целью дополнительного улучшения тех или иных физико-механических свойств. В конструкционных сталях эти элементы обычно содержатся в следующих количествах, в%: Мо - 0,2-0,4; W -0,5- 1,2; V - 0,1-0,3; Тi - 0,1-0,2.
Например, сталь 18ХГТ содержит: 0,18% С, 1% Сr, 1% Мn, около 0,1% Тi; сталь 38ХНЗМФА 0.38%С, 1.2-1.5%Сr; З%Ni, 0,3-0,4 %Мо, 0,1-0,2% V, сталь ЗОХГСА - 0,30% С, 0,8-1,1% Сr, 0.9-1.2%Мn, 0,8-1,2%Si; сталь ОЗХ13АГ19 - 0.03% С, 13% Сr, 0,2-0,3% N, 19% Мn.
По назначению инструментальные стали делятся на стали для режущего, штампового и измерительного инструментов. Кроме того, для изготовления режущего инструмента, особенно при скоростной обработке, широко применяют твердые сплавы.
Стали для режущего инструмента
Режущий инструмент работает в условиях длительного контакта и трения с обрабатываемым металлом. В процессе эксплуатации должны сохраняться неизменными конфигурации и свойства режущей кромки. Материал для изготовления режущего инструмента должен обладать высокой твердостью (НRС 60-62) и износостойкостью, т. е. способностью длительное время сохранять режущие свойства кромки в условиях трения.
Поэтому основным требованием, предъявляемым к инструментальным материалам, является высокая теплостойкость, т.е. способность сохранять твердость и режущие свойства при длительном нагреве в процессе работы.
По теплостойкости различают три группы инструментальных сталей для режущего инструмента: нетеплостойкие, полутеплостойкие и теплостойкие.
Углеродистые и низколегированные стали имеют сравнительно низкую теплостойкость и невысокую прокаливаемость, поэтому их используют для более легких условий работы при малых скоростях резания.
Быстрорежущие стали, имеющие более высокую теплостойкость и прокаливаемость, применяют для более тяжелых условий работы.
Еще более высокие скорости резания допускают твердые сплавы и керамические материалы. Из существующих материалов наибольшей теплостойкостью обладает нитрид бора - эльбор. Эльбор позволяет обрабатывать материалы высокой твердости, например закаленную сталь, при высоких скоростях.
Углеродистые инструментальные стали маркируются буквой У, а следующая за ней цифра показывает содержание углерода в десятых долях процента. Для изготовления инструмента применяют углеродистые качественные стали марок У7-У13 и высококачественные стали марок У7А-У13А. Высококачественные стали содержат не более 0,02 % серы и фосфора, качественные - не более 0,03 %.
Задание. Используя информационный банк, заполните секторы внешнего кольца, указав тип инструмента и режим обработки.

Информационный банк:
а)напильники, шаберы, надфили;
б)зенкеры, сверла, развертки, токарные резцы;
в)инструменты всех типов;
г)скорость резания v = 20 м/мин, частота вращения п = 350 мин-1;
д)v = 40 м/мин, п = 700 мин-1;
е)v = 70 м/мин, л = 1 200 мин-1.
3Вопрос: Стали с особыми свойствами.
Стали с особыми свойствами:
легированной электротехнической по ГОСТ 21427.1,2-83,
магнитной стали,
марки стали с особыми свойствами химическими и тепловыми по ГОСТ 5632-72,
нелегированной стали по ГОСТ 11036-75 и по ГОСТ 3836-83.
Маркировка качественных сталей включает цифры, которые указывают, сколько углерода в сотых долях процента содержится в той или иной качественной стали.
По видам продукции:
сортовой прокат;
рулонный прокат;
листовой прокат;
лента резанная.
По методу изготовления:
сталь сортовая электротехническая нелегированная — ГОСТ 11036-75;
сталь электротехническая нелегированная тонколистовая и ленты — ГОСТ 3836-83.
По назначению:
для горячей обработки давлением;
для механической обработки по всей поверхности.
Обозначение марки сортовой стали: первая цифра* — вид обработки давлением (1 — горячекатаная и кованная сталь, 2 — калиброванная сталь); вторая цифра — тип по содержанию кремния (0 — сталь без нормирования коэффициента старения, 1 — сталь с заданным коэффициентом старения); третья цифра — группа по основной нормируемой характеристике (8 — коэрцитивная сила); четвертая и пятая цифры — значение основной нормируемой характеристики (коэрцетивной силы в целых единицах А/м).
Пример: сталь 10895 — горячекатаная магнитомягкая сталь без нормирования коэффициента старения со значением коэрцетивной силы 95.* — для стали по ГОСТ 3836-83 первая цифра — вид проката (1 — горячекатаная изотропная, 2 — холоднокатаная изотропная сталь).
Стали с особыми тепловыми свойствами применяются в точных приборах, в которых необходим точный коэффициент теплового расширения или это расширение должно быть практически нулевым. Самые популярные виды стали с особыми тепловыми свойствами:
инвар Н36 (36% Ni) — для оптических и геодезических приборов, где требуется сохранение размеров при нагреве от 0 до +100°C;
платинит Н42 (42% Ni) — заменитель платины, коэффициент расширения которой очень мал и равен коэффициенту линейного расширения стекла;
элинвар Х8Н36 — для часовых пружин, камертонов и физических приборов, отличается постоянным модулем упругости практически постоянным при температуре −50-100°C.
Сталь с особыми химическими свойствами
Стали высоколегированные и сплавы с особыми химическими свойствами производятся по ГОСТ 5632-72 и подразделяются на несколько видов. В зависимости от химического состава сплавы могут быть на никелевой или железоникелевой основе. В качестве легирующих элементов используются титан (Ti), алюминий (Al), ниобий (Nb), ванадий (V), молибден (Mo), вольфрам (W), кобальт (Co), медь (Cu).
Коррозионностойкие (нержавеющие) стали и сплавы
Обладают стойкостью против электрохимической и химической коррозии (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной, солевой), межкристаллитной коррозии, коррозии под напряжением и т.п. Марки: 1Х13Н3, 1Х17Н2, 1Х11МФ, 0Х18Н11, 0Х18Н12Т, 00Х18Н10, Х17Н13М2Т, 95Х18, 14Х17Н2, 08Х17Т и др.
Жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы
Окалиностойкие стали способны сопротивляться окислению в газовых средах при действии температур выше 500°С и небольших нагрузок. Применяются для изготовления камер сгорания, чехлов к термопарам и т.п. Марки стали: 15Х11МФ, 15Х5М, 13Х14Н3В2ФР, 12Х18Н12Т, 12Х13, 08Х18Н10Т, 15Х25Т, 10Х23Н18 и др.
Жаропрочные стали и сплавы
Жаропрочные стали способы сохранять прочность и не окисляться под действием высоких температур при повышенных нагрузок. Все жаропрочные стали способны сопротивляться окислению и окалинообразованию при температурах в 1150-1250°С. Применяются такие стали для производства лопаток газовых и паровых турбин, деталей реактивных двигателей и т.п. Марки: ХН23Т, Х27Ю5Т, ХН70Ю, ХН55ВМКЮ, ХН45Ю, 12МХ, 25Х1МФ, 15Х1М1Ф, 15Х5М и др.
Хладостойкие стали и сплавы
Сохраняют свои свойства при температуре от −40°С до −80°С. Марки: 0Х2Н4ВА, 12ХН3А, 15ХМ, 38Х2МЮА, 30ХГСН2А, 40ХН2МА и др.
IV . Закрепление нового материала.
1.Определите химический состав сталей по их маркам. Заполните таблицу,указав также наименования и области применения этих сталей.
Маржи некоторых сталей, их химический состав и области применения
Марка Наименование Обозначение марки Области применения
Символы Содержание БСтЗпс Б Ст 3 ПС 05кп 05 кп 45 45 ЗОХГСА 30 X Г с А ОХ23ТЮ О X 23 т ю 2. Определите химический состав сталей и сплавов по их маркам. Заполните таблицу, указав также наименования этих материалов.
Марка Наименование Обозначение марки
Символы Содержание
Сталь А20 А 20 Сталь ШХ15СГ Ш X 15 С Г 3. Фронтальный опрос:
- Чем отличаются магнитомягкие сплавы от магнитотвердых?
-Какими причинами вызван износ деталей в процессе эксплуатации?
- Чем обусловливается износостойкость деталей?
- Какие стали называются высокопрочными?
-Что называется жаропрочностью?
-Что называется жаростойкостью?
4.Задания в тестовой форме:
1.Подчеркните название легирующего элемента, который придает сталиизносостойкость:
а)ниобий;
б)марганец;
в)тантал;
г)свинец.
2.Определите марку стали, детали из которой способны работать в условиях трения, высокого давления и при воздействии ударной нагрузки:
а)ЕХЗ;
б)12Х18Н9Т;
в)А40;
г)110Г13Л.
Подчеркните правильный ответ.
3.Определите и подчеркните марку высокопрочной стали:
а)Н18К10М5ТЮ;
б)30ХМА;
в)Ст1кп;
г)50.
4.Подчеркните интервал температур, °С, в котором могут быть использованы жаропрочные стали и сплавы на основе молибдена и других тугоплавких металлов:
а)700...850;
б)1200... 1500;
в)1500... 2 ООО;
г)2ООО...3 000.
5. Подчеркните интервал температур, °С, в котором могут быть использованы жаропрочные стали и сплавы на основе железа, никеля и кобальта:
а)700...950;
б)900... 1000;
в)200...300;
г)850...900.
6.Подчеркните металлы, на основе которых изготавливают сплавы с эф-фектом памяти:
а)никель—ниобий;
б)хром—никель;
в)ниобий—титан;
г)медь—алюминий;
д)никель—титан.
7.Цифры в маркировке аморфного сплава Fe80B2o означают:
а)процентное содержание В;
б)содержание элементов в атомных процентах;
в)номер сплава;
г)свойства сплава.Подчеркните правильный ответ.
8.Отметьте параметры, ограничивающие применение аморфных сплавов:
а)твердость;
б)плотность;
в)жаростойкость;
г)температура
У. Подведение итогов:
Преподаватель:
Отмечает, все ли обучающиеся в равной степени справились с заданием.
Анализирует работу обучающихся
Определяет степень достижения целей, задач занятия.
Останавливается на вопросах, которые надо доработать.
Самоанализ работы обучающихся:
Обучающимся предлагается рефлексивная карта, на основании которой они анализируют свою работу на уроке и выставляют себе отметку, вписывая в карту свою фамилию в соответствующей колонке.
Рефлексия учебной деятельности6
- Какую цель на занятии ставили? Какие задачи определили? Какие приемы использовали для достижения результата? Была ли решена поставленная задача? Какой из видов деятельности вам понравился больше всего?
Рефлексия саморазвития:
Какие знания вы приобрели сегодня на уроке? Какие компетенции формировали?( самостоятельно приобретали знания, изучая неадаптированные тексты по теме урока, анализировали их, трансформируя в схемы; работая в подгруппах, учились взаимодействовать друг с другом, оказывать помощь, вырабатывать собственную точку зрения). Оцените свои личностные приращения. Повышение компетентности
-Что нового узнали для себя? Что вас озадачило,
удивило, огорчило?
-Как вы оценили свою работу на уроке?
Заполните рефлексивную карту на основании которой вам необходимо проанализировать свою работу на занятии и выставьте себе отметку, вписывая свою фамилию в соответствующей колонке.
Заполнение рефлексивной карты обучающегося(см. урок №1)
Преподаватель оценивает обучающихся с мотивацией.
У1.Домашнее задание.
1.А.М.Адаскин. Материаловедение (металлообработка): учеб. Пособие для нач. проф. Образования\-6-е изд., стер.- М.: издательский центр «Академия» стр.129- 136, 137-142
2.Заполнить глоссарий терминов.
3. Подготовиться к словарному диктанту