Главные вкладки

    План конспект урока: Классификация сталей. Термическая обработка сталей.
    план-конспект урока по технологии (7 класс) на тему

    Есин Дмитрий Александрович

    План-конспект урока по технологии (Технический труд) на тему: Классификация сталей. Термическая об­работка сталей.

    Скачать:


    Предварительный просмотр:

    Тема: Классификация сталей. Термическая обработка сталей.

    Класс: 7.

    Цели: изучить основные виды, свойства и назначения различных сталей. Научить отличать обрабатываемость сталей. Изучить основные приемы термообработки сталей.

    Оснащение урока: таблицы по термообработке сталей, тиски, напильник, образцы сталей.

    Объект и содержание работы: работа с учебником и образцами стали.

    Ход урока.

     I. Вводная часть.

    1. Повторение ранее пройденного материала.

    1. Учащимся предлагается вспомнить из курса VI класса об основных свойствах металлов.

    —   Какие металлы вы знаете?

    —   Какими свойствами обладают металлы?

    —   Какие изделия изготавливают из металлов?

    1. Сообщение цели урока.

    II. Изложение программного материала.

    Для начала учащимся демонстрируются изделия из различных видов сталей (уголок, пружина, фреза или метчик и т.д.). 

    Общие сведения о металлах и сплавах

    Работая   с   заготовками   из   разных   металлов,   вы   успели заметить, что металлы обладают различными свойствами: одни из них хрупкие, другие упругие, одни мягкие, другие более твердые. Для всех металлов характерен металлический блеск. Различаются металлы по цвету - медь, например, розово-красная, сталь - сероватого цвета. Металлы обладаю свойством  проводить тепло и электрический ток. Знать свойства металлов надо для того, чтобы правильно выбрать материал для изготовления изделия.

    В чистом  виде металлы  используются относительно редко. Больше всего они применяются в виде сплавов.

    Сплавами металлов называются сложные вещества, полученные путем сплавления одною металла с другими или металла с неметаллическими элементами. Все металлы и сплавы принято делить на черные и цветные.

    В группу черных металлов входят железо, чугун и сталь, в группу цветных все остальные металлы и сплавы.

    Железо-   металл серебристо-белого цвета с характерным блеском. Он пластичен, хорошо обрабатывается, широко распространен   в   природе, но   в   чистом   виде   почти   не   встречается. Железо находится в земной  коре в составе соединения с кислородом   и другими   элементами. Эти соединения  называют железными   рудами.   Из   них   получают   железо,   которое   применяю в виде различных сплавов с углеродом -  чугунов и сталей.

    Чугун -  сплав железа с углеродом, содержащий более 2% (обычно 3...4.5%) углерода, а также примеси других элементов

    Чугун является одним из самых дешевых и распространенных конструкционных материалов и широко применяется в машиностроении. Кроме того, из чугуна получают сталь.

    Сталь- это сплав железа с углеродом, содержащий до 2,1 % углерода. Как и чугун, сталь содержит в себе примеси некоторых других элементов. Основное отличие стали от чугуна - это то. что сталь содержит  меньшее количество углерода и примесей.

    Сталь и чугун являются самыми распространенными материалами современной техники и производства. На их долю приходится основная масса всей металлической продукции.

    Среди цветных металлов наиболее широкое применение имеют медь, алюминий и сплавы на их основе, а также олово, цинк и др.

    Медь — металл розовато-красного цвета, обладающий электропроводностью и теплопроводностью, хорошей пластичностью, но сравнительно невысокой прочностью, хорошо обрабатывается. Применяется, прежде всего, в электропромышленности и химическом машиностроении. Сплавы меди обычно делят на две группы   -латуни и бронзы.

    Латунь сплав меди с цинком (цинка от 10 до 42%). Латунь отличается от меди большей прочностью.

    Бронзам и называют сплавы меди с оловом или другими элементами, кроме цинка. В основном бронзы характеризуются высокой прочностью, хорошо обрабатываются резанием, обладают высокими литейными качествами и низким коэффициентом трения.

    Алюминий — металл серебристо-белого цвета: гибкий, мягкий и вязкий, хорошо отливается и прокатывается в листы и проволоку. Алюминий широко используется в авиастроении, в электротехнике и при изготовлении посуды и других предметов быта. Большое распространение имеет алюминий в составе сплавов на его основе.

    Олово—металл серебристо-белого цвета, весьма мягкий и пластичный. Олово можно легко раскатать в очень тонкие листы, называемые фольгой. Его применяют для покрытия тонких листов стали и получения белой жести. Олово входит в состав многих сплавов: припоев, применяемых для пайки и лужения, баббитов, бронз, латуни и т. д.

    Цинк — это светло-серый металл с голубым оттенком. Обладает высокой коррозийной стойкостью. Благодаря этому качеству цинк применяется для покрытия стальных изделий в целях защиты их от коррозии, например для получения оцинкованного железа. Цинк входит в состав некоторых сплавов латуни и др.

    Виды стали и ее применение

    Сталь занимает особое место среди металлов и сплавов. Она служит   материальной  основой   практически   всех   отраслей  техники и производства. В зависимости от состава стали подразделяются на углеродистые и легированные.

    Углеродистые стали — это сплавы железа с углеродом, в состав которых входят некоторые обычные примеси. Углерод придает стали твердость, но увеличивает хрупкость и снижает пластичность.

    Легированные стали — сплавы, в которые, кроме железа, углерода и обычных примесей, входят так называемые легирующие элементы (хром, никель, вольфрам и др.). Добавление их в сталь во время плавки изменяет ее свойства. Одни элементы повышают твердость и прочность, другие — упругость, третьи повышают коррозийную стойкость стали, улучшают другие полезные свойства и качества.

    По назначению стали делят на конструкционные, инструментальные и специальные с особыми свойствами.

    Конструкционные  стали — уже  их  название  говорит о том, что они применяются для изготовления различных металлических  конструкций, деталей  механизмов  и  машин  и т. д.  Конструкционная углеродистая сталь бывает обыкновенного качества и качественной.

    Сталь обыкновенного качества обладает невысокой прочностью и применяется для изготовления болтов, шайб, мягкой проволоки, заклепок и т. д.

    Качественная углеродистая сталь более прочная, и из нее изготовляют зубчатые колеса, шкивы и другие детали машин.

    Все стали маркируются, т. е. имеют условные обозначения, которые показывают вид стали, ее состав, свойства и т. д. (см. приложение).

    Конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества маркируется буквами «Ст.» и порядковым номером от о до 7. Например, Ст.О, Ст.1 и т.д. Чем выше номер стали, тем больше в ней содержание углерода и выше прочность. Качественная углеродистая сталь обозначается цифрами, указывающими содержание углерода в сотых долях процента. Например, «Сталь 45» — сталь, содержащая 0,45 % углерода. Более подробно по марке стали можно определить ее состав и свойства, пользуясь специальным справочником.

    Инструментальные углеродистые стали тоже подразделяются на качественные и высококачественные.

    Инструментальные стали отличаются от конструкционных большей твердостью и прочностью. Они применяются для изготовления различного режущего и контрольно-измерительного инструмента.

    Инструментальные качественные и высококачественные стали маркируются буквами и цифрами, указывающими содержание углерода в десятых долях процента. Например, У8 и У8А — углеродистая сталь, 8—0,8 % углерода, А — высококачественная сталь.

    Специальные стали — это стали с особыми свойствами: нержавеющие, износостойкие и  др.

    Широко и разнообразно применение легированных сталей. Конструкционные и инструментальные легированные стали маркируются сочетанием цифр и букв. Цифры, стоящие в начале марки, указывают среднее содержание углерода в десятых долях процента для инструментальных сталей и в сотых долях процента для конструкционных. Если цифры отсутствуют, то содержание углерода около 1 %. Легирующие элементы, входящие в сталь, обозначаются в марке легированной стали буквами русского алфавита: хром — X, никель — Н, вольфрам — В, марганец —Г, ванадий — Ф, алюминий — Ю и т.д. Цифры после букв указывают среднее содержание этих элементов в процентах. Если цифры отсутствуют, то содержание элемента около 1%. Буква А в конце марки означает, что сталь высококачественная. Пример марки легированной стали: 12Х2Н4А — это высококачественная хромоникелевая сталь, содержащая 0,12 % углерода, 2 % хрома, 4 % никеля. Другой пример марки: ХВГ — хромовольфрамомарганцевая сталь, в которой углерода и легирующих элементов примерно по 1 %.

    В школьных учебных мастерских используется для режущих инструментов быстрорежущая сталь. Она обозначается буквой Р с цифрой. Цифра указывает процентное содержание в стали вольфрама. Например: Р18 — быстрорежущая сталь, содержащая 18 % вольфрама. Если в марке указаны другие буквы и цифры, то они показывают процентное содержание в стали других легирующих элементов. Например: Р6М5 быстрорежущая сталь  с содержанием   вольфрама  6 %,   молибдена  5 %.

    Термообработка.

    Термообработка - это нагрев стали до определенной температуры, выдержка и охлаждение. Различают три вида термообработки: закалка, отпуск, отжиг.

    Теперь давайте рассмотрим эти три вида термообработки.

    Закалка - это нагрев металла до определенном температура, выдержка при этой температуре и быстрое охлаждение в воде, масле или специальных растворах.

    Закалка повышает твердость и прочность, но повышает хрупкость.

    Отпуск позволяет снизить хрупкость и увеличить пластичность. Отпуск - это нагрев до 400 - 500°С и охлаждение в воде или на воздухе.

    Отжиг снижает твердость стали и делает ее мягче. При отжиге заготовку нагревают, выдерживают при этой температуре и медленно, часто вместе с печью, охлаждают.

    Для выполнения операций по термообработке в условиях мастерской применяю муфельную печь. Температуру закалки можно контролировать по цветам каления (см. таблицу 1), а температуру отпуска - но цветам побежалости (см. таблицу 2)

    Таблица 1 Цвет каления при закалке заготовок

    Цвета каления

    Температура, °С

    Цвета каления

    Температура, °С

    Темно-коричневый

    Коричнево-красный

    Темно-вишневый

    Вишневый

    Светло-вишневый

    530 - 580

    580 - 650

    650 - 720

    720 - 780

    780 - 830

    Красный

    Светло-красный

    Желтый

    Светло-желтый

    Белый

    830 - 900

    900- 1050

    1050- 150

    1150-1250

    1250-1300

    Таблица 2 Цвета побежалости при нагреве заготовок

    Цвета побежалости

    Температура, °С

    Цвета побежалости

    Температура, °С

    Светло- желтый

    220

    Фиолетовый

    285

    Соломенно-желтый

    230

    Темно-синий

    295-310

    Темно-желтый

    240

    Светло-синий

    315-325

    Коричневый

    255

    Серый

    330

    Коричнево-красный

    265

    На производстве термическую обработку выполняют специально подготовленные люди - термисты.

    III.Практическая часть.

    Закрепите в тисках поочередно образцы из незакаленной и закаленной сталей. Проведите по образцам несколько раз напильником.

    Сравните и сделайте вывод об обрабатываемости сталей.

    Вопросы:

    1. Сколько углерода содержится в углеродистой стали?
    2. Чем отличаются углеродистые стали от легированных?
    3. Зачем нужна термическая обработка сталей?
    4. Как маркируются стали?

    IV. Заключительная часть.

    1. Учитель проводит экспресс - опрос о свойствах и назначениях сталей.
    2. Оценка ответов учащихся.
    3. Отметить наиболее характерные ошибки в ответах.
    4. Уборка мастерской.

    V. Домашнее задание. §16, стр. 62 – 65.


    По теме: методические разработки, презентации и конспекты

    План-конспект урока информатики по теме "Обработка графической информации"

    Класс: 6Организационная форма урока: рассказ-беседа с последующим выполнением проекта....

    Тест на тему: классификация сталей. Термическая обработка сталей. Чертежи деталей, изготовленных на токарных и фрезерных станках.

    Тест на тему: классификация сталей. Термическая обработка сталей. Чертежи деталей, изготовленных на токарных и фрезерных станках....

    конспект урока "Классификация и термическая обработка сталей" 7 класс

    План-конспект урока по технологии (мальчики) по теме "Классификация и термическая обработка сталей"Цель урока: Формирование знаний учащихся о металлургическом производстве, классификации и т...

    Урок технологии в 7-м классе Тема "Классификация и термическая обработка сталей"

    Предлагаю конспект урока в 7 классе на тему "Классификация и термическая обработка сталей"...