Geum.ru

Розділ використання засобів мультимедіа для формування знань та вмінь учнів

Вид материалаДокументы
Хід уроку
Сталь. Класифікація та маркування сталей.
Вуглецеві сталі.
Список використаних джерел
Подобный материал:
1   2
Тема: Машинобудівні матеріали. Чорні метали та сплави.

Мета: Ознайомити учнів з видами чавуну та сталі, навчити маркуванню сталей; виховання працелюбності; розвивати логічне мислення.

Обладнання: Вироби з різних марок сталей.

Хід уроку

І. Організаційний момент. (5 хв.)

ІІ. Актуалізація опорних знань учнів. (10 хв.)
  1. Які матеріали найчастіше використовують в шкільній майстерні для виготовлення виробів?
  2. З якої сировини отримують сталь?
  3. Чи з однакового матеріалу виготовлений автомобіль?
  4. Яка різниця між сталлю та чавуном?
  5. Навіщо вивчають матеріали перед тим, як їх обробляти?
  6. Які механічні властивості ви знаєте?

ІІІ. Вивчення нового матеріалу
  1. Поняття про сплав. Чавуни.

Метали – це група хімічних елементів (чистих речовин), які мають спільні властивості: електропровідність, теплопровідність, металічний блиск тощо.

До металів відносять залізо, мідь, алюміній, хром, титан, кобальт, вольфрам, ванадій, цинк, нікель та ін.

Металічний сплав – це сплав двох або більше металів або металів та неметалів, в результаті утворюється речовина з металічними властивостями.

Чавун – це сплав заліза з вуглецем (карбоном), причому карбон присутній в межах 2,14% - 6,67%. В незначній кількості знаходяться також сірка, фосфор, кремній, марганець та інші речовини.

Чавуни виготовлять в доменній печі. Для отримання чавуну необхідні залізна руда, флюси, паливо. Флюси – це різні мінеральні речовини, які сприяють пониженню температури плавлення пустих порід, видалення сірки та залишків палива. Найчастіше використовують вапнякові флюси.

Як паливо використовують кокс. Кокс отримують за допомогою нагрівання спеціальних сортів вугілля.

В залежності від призначення чавуни поділяють на переробні (переплавляють на сталь), спеціальні чавуни (феросплави – як спеціальні добавки при виплавлянні сталей), ливарний чавун (для отримання литва – корпусів, картерів, литих заготовок тощо).

В залежності від стану та форми вуглеці розрізняють також білі, сірі, ковкі та високоміцні.
  1. Сталь. Класифікація та маркування сталей.

Сталь – це сплав заліза з карбоном, карбону міститься до 2,14 %. Додаткових домішок в сталях в декілька разів менше ніж у чавунах. Сірка та фосфор вважають шкідливими домішками. Вони надають сталям крихкості, погіршують зварюваність та ковкість.

Кремній та марганець, навпаки, є корисними елементами в великій кількості, а в малій кількості на властивості суттєво не впливають.

Сталі виготовляють з чавуну або з суміші чавуну та металобрухту. Є декілька способів виготовлення сталі: конвертерний, киснево-конверторний, мартенівський, та електросталі. Конвертерні сталі мають підвищений вміст кисню, який погіршує механічні властивості. Мартенівський спосіб виплавки сталей забезпечує сталі кращої якості, а також дозволяє отримувати сталі з металобрухту та відходів металообробного виробництва. Найпрогресивнішим способом отримання сталі вважають в електропечах. Висока температура плавлення забезпечує розплавлення тугоплавких домішок та кращому видаленню сірки та фосфору. Легкий спосіб регулювати температуру та ряд інших показників дає змогу отримати сталі з необхідним хімічним складом.

Сталі класифікують за декількома властивостями.

За способом виробництва: конвертерна, мартенівська, електросталі.

За хімічним складом: вуглецеві та леговані.

За призначенням: конструкційні (машинобудівні та будівельні), інструментальні, сталі з особливими властивостями.

За якістю: звичайної якості, якісні та високоякісні сталі.
  1. Вуглецеві сталі.

З конструкційних вуглецевих сталей виготовляють невідповідальні та дешеві деталі машин та металеві конструкції. Ця сталь має добротну міцність, добре обробляється, зварюється.

Конструкційні сталі бувають звичайної якості та якісні.

Сталь звичайної якості йде на виготовлення будівельних конструкцій, кріпильних виробів, прокату, дроту, арматури тощо.

За призначенням вуглецеві сталі звичайної якості поділяють на три групи:
  • Група А – сталь, яка поставляється на підприємства за механічними властивостями у вигляді металопрокату. Виготовляють невідповідальні деталі машин, конструкції. Маркується: Ст0, Ст1, Ст2…Ст7
  • Група Б – сталь, яка пропонується підприємствам за хімічним складом. Зі сталі виготовляють осі вагонів, ресори, залізничні рейки та інші деталі. Маркується: МСт0…МСт7 (мартенівські), КСт0…КСт7 (конвертерні), ВМСт2…ВМСт6 (мартенівська), ВКСт2…ВКСТ5 (конверторна).
  • Група В – з гарантованими механічними властивостями та хімічним складом. Виготовляють зварні якісні конструкції, деталі машин, вали та осі.

Цифра після букви – умовний порядковий номер. Чим більша цифра, тим більший вміст вуглецю. Визначається за таблицею.


Вуглецева якісна сталь

Якісна сталь використовується для виготовлення деталей, які працюють при ударних навантаженнях, при високих тисках – зубчасті колеса, гвинти ходові, деталей якісних зварних конструкцій тощо.

Поділяють на дві групи. Перша – з нормальним вмістом марганцю (0,25-0,30%). Маркування: 0,5, 0,8, 10, 15, 20, 25…85. Друга – з підвищеним вмістом марганцю (0,7-1,2%). Маркування: 15Г, 20Г, 25Г…70Г.

Цифри показують середній вміст вуглецю в сотих долях відсотку. Наприклад в сталі 20 вуглецю 0,20%, в сталі 85, відповідно, 0,85 %.

Інструментальні сталі

Інструментальні сталі використовуються для виготовлення ріжучого, вимірювального інструменту, штампів. Сталь буває якісна та високоякісна. Маркування: У7, У8…У13.

У - вуглецева (углеродистая).

Цифра – середній вміст вуглецю в десятих долях: У7 містить приблизно 0,7 % карбону.

Якщо наприкінці маркування ставиться буква А, то сталь високоякісна, а якщо буква Г , то сталь з підвищеним вмістом марганцю.

У7, У7А – зубила, молотки, штампи та інші інструменти, що працюють при ударних навантаженнях.

У8, У8А, У8Г, У8ГА – ножі, ножиці по металу, викрутки.

У10, У10А – різці, фрези, мітчики, плашки, полотна ножівкові.

У11, У11А, У12, У12А – напилки, надфілі, шабери.

Леговані сталі

Леговані сталі отримують шляхом введення різноманітних елементів для покращення механічних та фізичних властивостей. Домішки називають легуючими елементами. Найчастіше це метали.

Хром (Cr) підвищує твердість, міцність та пластичність, покращує антикорозійні властивості.

Нікель (Ni) підвищує міцність, в’язкість, покращує прогартовуваність, зменшує теплове розширення та здатність до корозії.

Вольфрам (W) підвищує твердість, міцність, покращує загартовуваність.

Кремній (Si) при кількості 0,4-0,6% підвищує пружність, збільшує електроопір (використовується в електротехнічних сталях).

Ванадій (Va) сприяє збереженню міцності при високих температурах, зменшує здатність сталі до перегрівання.

Марганець (Mn) в кількості більше1% підвищує твердість, зносостійкість, стійкість до ударних навантажень.

Молібден (Mo) підвищує пружність, антикорозійні властивості.

Титан (Ti) збільшує міцність та густину сталі, покращує оброблюваність.

За призначенням леговані сталі поділяють на конструкційні, інструментальні, з особливими властивостями. За кількістю легуючих елементів поділяють на низьколеговані (до 2,5%), середньо леговані (2,5-10%), високолеговані (більше 10 %).

Легуючі елементи позначають буквами.

Перша цифра перед буквами позначає вміст вуглецю в десятих долях відсотка. Якщо вуглецю більше 1% , то цифра не ставиться. Після букви легуючого елемента ставлять цифру – приблизний вміст в відсотках легуючого елемента. Якщо до 1,5%, то цифра не ставиться.

Приклад маркування сталі: 15ХА – 0,15% С, 1% Cr, А- високоякісна сталь.

30Х3МФ – приблизно 0,3 %С, 3% Cr, до 1%Mo, 1%V.

Швидкорізальні сталі є окремою групою інструментальних легованих сталей. Позначають першою літерою Р. Маркування. Р18Ф2 - ~1%С, 18% W, 2% V; Р6М5 - ~1%С, 6%W, 5%Мо.

ІV. Закріплення знань.
  1. Яка різниця між чавуном та сталлю?
  2. Які групи сталей ви знаєте?
  3. Для чого використовують конструкційні сталі?
  4. Яке маркування конструкційних сталей?
  5. Яке маркування інструментальних сталей?
  6. Як маркують леговані сталі?
  7. Який приблизний хімічний склад легованої сталі Х14М4Ф? (>1% С, 14% Cr, 4% Мо, 1% V).

V. Домашнє завдання.

Опрацювати конспект. Визначити приблизний хімічний склад в таких сталях: Х18МФ, 9ХВГ, Р9Ф5.


СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

  1. Англо-український тлумачний словник з обчислювальної техніки, Інтернету і програмування. – Вид. 2. – К.: Видавничий дім «СофтПрес», 2006. – 824 с.
  2. Бершадский М.Е., Гузеев В.В. Дидактические и психологические основания образовательной технологии. – М.: Центр «Педагогический поиск», 2003. – 95 с.
  3. Вовковінська Н.В. Інформатизація середньої освіти: програмні засоби, технології, досвід, перспективи. – К.: Педагогічна думка, 2003. – 272 с.
  4. Гершунский Б.С. Компьютеризация в сфере образования: Проблемы и перспективы .– М.: Педагогика, 1987. – 264 с.
  5. Гуревич Р.С., Кадемія М.Ю. Інформаційно-комунікаційні технології в навчальному процесі: посібник для педагогічних працівників і студентів педагогічних вищих навчальних закладів. – Вінниця: ДОВ “Вінниця”, 2002. - 116с.
  6. Державна національна програма «Освіта: Україна ХХІ століття». Київ, 1994 // Законодавчі акти та нормативні документи (на допомогу керівникам закладів та установ освіти). Збірник. – К., 1999. – 401 с.
  7. Дорошенко Ю.О., Левшин М.М., Мельник Ю.С., Савченко В.Ю. Дидактичні функції мультимедійних технологій навчання у початковій школі // Тр. другої Всеукраїнської конференції молодих науковців «Інформаційні технології в науці та освіті». – Черкаси: ЧДУ ім. Б. Хмельницького, 2000. – С. 90–91.
  8. Жалдак М. І. Система подготовки учителя к использованию информационных технологий в учебном процессе.— М., 1989.
  9. Захарова И.Г. Информационные технологии в образовании: Учебное пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 192 с.
  10. Кадемія М.Ю. Термінологічний словник з інноваційних методик навчання на основі інформаційно-телекомунікаційних технологій навчання.
  11. Кулагин В.П., Найханов В.В., Овезов Б.Б., Роберт И.В., Кольцова Г.В., Юрасов В.Г. Информационные технологии в сфере образования. – М.: Янус-К, 2004. – 248 с.
  12. Машбиця Ю.І. Основи нових інформаційних технологій навчання: посібник для вчителів - К.: ІЗМН, 1997.
  13. Модернізація вищої освіти України і Болонський процес / Укладачі: М.Ф.Степко, Я.Я.Болюбаш, К.М.Левківський, Ю.В.Сухарніков // Освіта України. – 2004. – 10 серпня. – № 60-61.
  14. Нові технології навчання: Наук.-метод. збірник. Вип. 18 / Ред. кол.: В.О. Зайчук, О.І. Ляшенко, А.М. Федяєва та ін. – К.: ІЗМН, 1996. – 152 с.
  15. Освітні технології. – Навч.-метод. посіб / За заг. ред. О.М. Пєхоти. – К.: Вид. «А.С.К.», 2002. – 255 с.
  16. Педагогика и психология высшей школы. Серия «Учебники и учебные пособия высшей школы» / Буланова-Топоркова М.В., Духавнева А.В., Столяренко Л.Д. и др. – Ростов-на-Дону: Феникс, 1998. – 544 с.
  17. Полат Е.С., Бухаркина М.Ю., Моисеева М.В., Петров А.Ю. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: Учеб. пособие для студ. пед. вузов и системы повышения квалификации пед. кадров / Евгения Семеновна Полат (ред.). – М.: Academia, 2001. – 271 с.
  18. Постанова Кабінету Міністрів України «Про затвердження Державної програми "Інформаційні та комунікаційні технології в освіті і науці" на 2006-2010 роки»//Офіційний вісник України. – 2005. – № 49. – С. 40.
  19. «Про Концепцію Національної програми інформатизації» № 75/98-ВР від 2.02.98 р. // Офіційний вісн. України. – 1998. – № 10. – С. 376.
  20. Скляр В. Электронные библиотеки: вход свободный // Компьютеры + Программы. – 1998. – № 11. – С. 76–77.
  21. Реформування вищої освіти і Болонський процес // Освіта України. –– 9 грудня 2003р. - № 92 (490). – С.3
  22. Семенюк Э.П. Информационный подход к познанию действительности. – К.: Наукова думка, 1988.
  23. Стрельніков В., Губачов В. Дидактичні можливості інформаційних технологій навчання // Імідж сучасного педагога. – 2003. – № 7-8. – С. 53-57.