Конспект урока " Классификация стали"

Классификация сталей. Термическая обработка сталей

Тема урока: «Классификация сталей. Термическая обработка сталей»

Цель урока: Формирование знаний учащихся о металлургическом производстве, классификации и термической обработке сталей.

Задачи:

1. Учебно-познавательные

- создать условия для формирования представления о термической обработке стали;

- закрепить первоначальные знания о металлах и сплавах;

- обеспечить усвоение учащимися классификации стали;;

2. Развивающие

- создать условия для развития у школьников умение контролировать свои действия; развивать у учащихся интерес к исследованию, развивать устойчивое внимание, умение обобщать, развивать творческое мышление;

3. Воспитательные

- способствовать формированию навыков коммуникативного общения, воспитывать самостоятельность, аккуратность, усидчивость, целеустремленность;

Тип урока: урок изучения нового материала

Технология: Проблемное обучение. Технология на основе активизации деятельности учащихся.

Урок сопровождается компьютерной презентацией.

Ориентация на личностные структуры: ЗУН + СУД

Подход к ребенку: сотрудничество + свободное воспитание

Преобладающий метод: проблемный, наглядно-иллюстративный, иллюстративно-объяснительный

Целевые ориентации: 

- приобретение ЗУН,- усвоение способов самостоятельной деятельности,

- развитие познавательных и творческих способностей,

Оборудование:

Для учителя

компьютер, мультимедийный проектор.

Для учащихся:

заготовки стали: закалённые и незакалённые, учебники, напильники, тиски, тетради, ручки.

Электронные ресурсы:  презентация.

Ход урока

1. Организационный момент

- Приветствие.

- психологический настрой на урок.

-Мотивация учебной деятельности через осознание учащимися значимости изучаемого материала.

-сообщение темы, цели и задачи урока.

Учитель знакомит с темой урока (слайд1).

- обсуждается что можно изготовить из древесины

Учащимся предлагается обсудить, что надо сделать, что бы предметы быта стали красивыми и нарядными.

Учащимся предлагается вспомнить какие виды декоративного оформления изделий из дерева они уже изучили в прошлом году и посредством слайда (слайд 3)самостоятельно формулируют тему урока

1. Изложение нового материала

(слайд 2) сталь — это сплав железа с углеродом и другими химическими элементами. По химическому составу стали подразделяются на углеродистые и легированные.

В углеродистой стали содержится 0,4...2% углерода. Углерод повышает твердость стали, но увеличивает ее хрупкость и снижает пластичность.

По применению стали делятся на конструкционную и инструментальную

(слайд 3) Углеродистая сталь в зависимости от содержания в ней углерода подразделяется:

на обыкновенную, качественную и инструментальную

(слайд 4) Конструкционная сталь обыкновенного качества обозначается буквами Ст и цифрой от 0 до 7: Ст 0, Ст 1 и т.д. Цифры показывают порядковый номер марки стали. Чем больше цифра, тем выше содержание углерода и прочность стали. Из стали обыкновенного качества изготавливают строительные конструкции, гайки, болты, заклепки, трубы, листовой прокат и др.

(слайд 5) Углеродистая качественная сталь обладает повышенной прочностью. Она обозначается двумя цифрами: 05, 08, 10, 20, 30 и т.д. Цифры показывают содержание углерода в сотых долях процента. Из этой стали изготавливают зубчатые колеса, валы, оси, шкивы и др.

(слайд 6) Инструментальная углеродистая сталь обладает большей прочностью и твердостью, чем конструкционная, и применяется для изготовления молотков, зубил, ножниц по металлу, ножовочных полотен, напильников и др. Обозначается она: У10, У11, У12 и т.д. Цифры показывают содержание углерода в десятых долях процента.

(слайд 7) При добавлении в сталь во время плавки других элементов ( хрома, никеля, вольфрама и др.) изменяются ее свойства. Одни элементы повышают прочность и твердость, другие — упругость, третьи делают сталь антикоррозионной и т.д. Стали, в которых есть эти элементы, называются легированными. Легирующие добавки в сталях обозначают буквами: X — хром, В — вольфрам, Н — никель, Г — марганец, Ф — ванадий, М — молибден и т.д. Например, в стали 40ХН 0,4% углерода и по одному проценту хрома и никеля.

(слайд 8) Легированные конструкционные стали применяют для изготовления рессор, пружин, шестерен и др., а легированные инструментальные для изготовления режущего инструмента: фрез, зенкеров, плашек, метчиков и др.

(слайд 9) Свойства сталей можно изменять с помощью теплового воздействия — термической обработки (термообработки). Она заключается в нагреве заготовки до определенной температуры, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении. Температура нагрева зависит от вида термообработки и содержания углерода в стали.

Различают следующие виды термообработки: закалку, отпуск, отжиг.

(слайд 10) Закалка - это нагрев металла до определенной температуры, выдержка при этой температуре и быстрое охлаждение в воде, масле или специальных растворах.

Закалка повышает твердость, прочность металла, но в то же время повышает его хрупкость.

(слайд 11) Посмотрите на таблицу. В ней мы видим как изменяется цвет каления стали при изменении температуры закалки.

(слайд 12) Отпуск - это нагрев металла до 400-500 ⁰С и охлаждение в воде или на воздухе.

Отпуск позволяет снизить хрупкость и увеличить пластичность.

(слайд 13)  Отжиг - это нагрев металла до 400-500 ⁰С и охлаждение в воде или на воздухе.

Отпуск позволяет снизить хрупкость и увеличить пластичность.

(слайд 14) На металлургических заводах отливкам металла придают определенную форму, то есть выпускают материал различного профиля: в виде листов, рельсов, балок. Готовая продукция различного профиля называется прокатом

(слайд 15) На предприятиях термическую обработку материалов выполняют рабочие-термисты. Термист должен разбираться в свойствах металлов, хорошо знать режимы термообработки различных сплавов, умело пользоваться термическими печами, строго соблюдать правила безопасности.

В Туле существует два крупных металлургических завода - Тульский Косогорский металлургический завод и Тулачермет

Тульский металлургический завод является производителем и поставщиком продукции доменного и литейного производства, неосновных и вторичных материалов, тепло- и электроэнергии.

Доменное производство имеет в своем составе три доменные печи, одна из которых специализируется на выплавке ферромарганца, а две другие производят чугун различных марок, отличающийся особой чистотой при минимальном содержании вредных примесей.

Сравнительно небольшой объем печей в сочетании с отлаженной технологией позволяют быстро перенастраивать их на выплавку нужных марок чугуна: от традиционного литейного и передельного до особо чистого полунодулярного и нодулярного.

Внедрение передовых технологий, четкий график плановых ремонтов в совокупности с непрерывной модернизацией и автоматизацией основного оборудования делают доменный цех источником стабильного благополучия завода на годы вперед.

Литейное производство ОАО «КМЗ» славится своим промышленным и художественным литьем из серого и высокопрочного чугуна. В ближайших планах предприятия — модернизация производства, направленная на достижение нового качественного уровня продукции.

Основная продукция ОАО «Тулачермет» является производителем товарного чугуна. На предприятии действуют три доменные печи (ДП). На данный момент на ДП № 1 выполняется капитальный ремонт 1-го разряда. После запуска в 2019 году ее производственная мощность составит 1,2 млн тонн чугуна в год.

Товарный чугун находит основное применение в производстве стали электродуговым способом (ЭДП), где основным компонентом шихты является лом. Чугун необходим для снижения концентрации вредных примесей, содержащихся в ломе, и повышения качества стали. Товарный чугун является незаменимым компонентом шихты для производства плоского проката и проката из высококачественных и прецизионных марок стали, выпускаемых с использованием технологии ЭДП

Практическая работа

Ознакомление с термической обработкой стали

Инструктаж по охране труда.

1. Закрепите в тисках образец из незакаленной стали и проведите по ней несколько раз

2. Закрепите в тисках образец из закаленной стали и попытайтесь обработать его напильником.

3. Сделайте вывод об обрабатываемости сталей.

4. Результаты поместите в сравнительной таблице в тетради

Закрепление материала.

Вопросы:

1. Сколько углерода содержится в углеродистой стали?

2. Чем отличаются углеродистые стали от легированных?

3. Зачем нужна термическая обработка сталей?

4. Какую продукцию выпускают металлургические предприятия?

5. Как маркируются стали?

Заключительная часть
Подведение итогов урока.
Опрос-беседа

закрепление нового материала:
Какие новые знания, умения вы приобрели на сегодняшнем уроке?

Что больше всего понравилось в практической работе?
Что было на уроке самым трудным?

Какие результаты вы записали в таблицу?

Чем отличаются углеродистые стали от легированных?

Какую продукцию выпускают металлургические предприятия?

Оценка проделанной работы учащихся. Уборка рабочих мест в мастерской.