лан-конспект уроку з трудового навчання

Клас: 8 клас

Тема: Фізичні, хімічні і технологічні властивості металів.

Мета:

Навчальна: Ознайомити учнів зі знаннями про призначення та особливості використання чавунів, сталей, кольорових металів та йх сплавів, систематизувати знання про галузі застосування металів та їх сплавів; сформувати вміння визначати яка марка сталі або чавуну де застосовується.

Виховна: виховувати творче ставлення до праці, охайність, вимогливість до себе;

Розвиваюча: розвивати координацію рухів рук, окомір.

Тип уроку: комбінований.

Час: 90 хвилин.

Дата проведення: 20.10.05

План.

I.                                 Організаційна частина                                                                         2 хв.

II.                            Повторення раніше вивченого матеріалу                                           5хв.

III.                       Вивчення нового матеріалу                                                                 10 хв.

IV.                           Закріплення нових знань                                                                    5 хв.

V.                                Вступний інструктаж                                                                    10 хв.

VI.                           Самостійна практична робота учнів і інструктаж вчителя.            50 хв.

VII.                      Заключний інструктаж.                                                                      5 хв.

VIII.                 Прибирання робочих місць і приміщення майстерні черговими.   Зхв.

Хід уроку.

Організаційна частина.

(Привітання з класом. Перевірка присутніх. Оголошення теми уроку.)

1.                               Де застосовуються електродвигуни?

2. Назвіть основні частини колекторного електродвигуна і розповісти про їх призначення.

3. У чому перевага електродвигунів у порівнянні з іншими двигунами?

Викладення нового матеріалу та вступний інструктаж.

Методи: бесіда з елементами пояснення, спостереження.

Тема: (Записано на дошці) Фізичні, хімічні і технологічні властивості металів.

У промисловості метали застосовуються в основному у виді сплавів: чорних (чавун, сталь) і кольорових (бронза, латунь, дюралюміній і ін.).

Сталь і чавун — це сплави заліза з вуглецем. Але в сталі зміст вуглецю небагато менше, ніж у чавуні.

У чавуні утримується від 2 до 4% вуглецю. До складу чавуна входять також кремній, марганець, фосфор і сірка.

Чавун — крихкий твердий сплав. Тому його використовують у тих виробах, що не будуть піддаватися ударам. Наприклад, з чавуна відливають радіатори опалення, станини верстатів і інші вироби. Чавун виплавляють таких видів сірий білий, ковкий. Практично весь білий чавун переплавляють у сталь. З сірого чавуну виготовляють різні конструкції найчастіше корпуси до верстатів та інше. З ковкого чавуну можна виготовити різні вироби які, мають високу ковкість.

Чавун виплавляють із залізної руди в доменних печах. Руду разом з коксом (спеціально обробленим вугіллям, що дає при горінні високу температуру) завантажують у доменну піч зверху. Знизу в домну увесь час удмухують чисте гаряче повітря, щоб кокс краще горів. Усередині печі утвориться висока температура, руда плавиться, і отриманий чавун стікає на дно печі. Розплавлений метал випливає з отвору домни в ковші.

Із суміші чавуна зі сталевим брухтом у мартенівських печах, конверторах і електропечах одержують сталь.

Сталь, як і чавун, має домішки кремнію, фосфору, сірки й інших елементів, але в меншій кількості.

Сталь не тільки міцний, але і пластичний метал. Завдяки цьому вона добре піддається механічній обробці. Сталь буває м'якої і твердої. З жерстю — м'якою тонколистовою сталлю — ви вже знайомі. Більш тверда сталь використовується для виготовлення дроту, цвяхів, шурупів, заклепок і інших виробів. З дуже твердої сталі роблять металеві конструкції (конструкційна сталь) і різальні інструменти (інструментальна сталь). Інструментальна сталь має більшу, ніж конструкційна, твердість і міцність.

Сталь — це сплав заліза з вуглецем (до 2%) і іншими хімічними елементами. Вона широко застосовується в машинобудуванні, на транспорті, у будівництві, побуті.

У залежності від складу розрізняють вуглецеву і леговану сталь. В вуглецевій сталі утримуються 0,4...2% вуглецю. Вуглець додає сталі твердість, але збільшує крихкість, знижує пластичність. При додаванні в сталь під час плавки інших елементів: хрому, нікелю, ванадію й ін.— змінюються її властивості. Одні елементи підвищують твердість, міцність, інші — пружність, треті додають антикоррозийність, жароміцність і ін. Сталі, у яких є ці елементи, називаються легованими. У марках легованої сталі добавки позначають буквами: Н — нікель, У — вольфрам, Г — марганець, Д — мідь, До -кобальт, Т — титан.

По призначенню розрізняють конструкційну, інструментальну і спеціальну сталі. Конструкційна вуглецева сталь буває звичайної якості і якісна.

Конструкційна вуглецева звичайної якості — пластична, але має невисоку міцність. Застосовується для виготовлення заклепок, шайб, болтів, гайок, м'якого дроту, цвяхів.

Конструкційна вуглецева якісна відрізняється підвищеною міцністю. З неї виготовляють вали, шківи, ходові гвинти, зубчасті колеса.

Сталь інструментальна має більшу твердість, міцністю, чим конструкційна, і застосовується для виготовлення зубил, молотків, різьбонарізних інструментів, свердл, різців.

Спеціальні сталі — це стали з особливими властивостями: жароміцні, зносостійкі, нержавіючі й ін.

Усі види сталей маркіруються певним чином. Так, конструкційна сталь звичайної якості позначається буквами Ст. і порядковим номером від 0 до 7 (Ст. 0, Ст. 1 і т.д.— чим вище номер стали, тим вище зміст вуглецю і межа міцності), якісна — двома цифрами 05, 08, 10 і т.д., що показують зміст вуглецю в сотих частках відсотка. По довіднику можна визначити хімічний склад стали і її властивості.

Властивості стали можна змінювати за допомогою теплового впливу— термічної обробки (термообробки). Вона полягає в нагріванні до визначеної температури, витримці при цій температурі і наступному швидкому або повільному охолодженні. Діапазон температур може бути широким у залежності від виду термообробки і змісту вуглецю в сталі.

Властивості металу.

Властивості металів прийнято підрозділяти на фізичні, хімічні, технологічні і механічні. Зупинимося детальніше на механічних властивостях.

Вони є основною характеристикою матеріалів. Ці властивості відбивають здатність тіла пручатися впливові зовнішніх механічних (навантажень): міцність, пластичність, пружність, в'язкість, твердість, крихкість

Міцність — здатність тіла пручатися деформації і руйнуванню під дією  зовнішніх навантажень. Чим вище міцність, тим менше можуть бути розміри деталі  (спорудження, конструкції), тим більше економія металу. Але при цьому слід враховувати конкретні умови експлуатації виробу.

Пластичність — здатність тіла, не руйнуючись змінювати свою форму і розміри під дією зовнішніх сил.

В'язкість — здатність тіла, пластично деформуючись, поглинати енергію зовнішніх сил. Знаючи в'язкість, можна оцінити схильність матеріалу до переходу в крихкий  стан. Оскільки багато матеріалів, в умовах повільного навантаження, стають крихкими при швидкому (ударному) навантаження.

Пружність — властивість твердого тіла відновлювати свою форму й об’єм після зняття навантаження, що викликало деформацію. У конструкціях пружність виявляє себе у твердості — здатності пручатися деформації. Це одна з найважливіших практичних характеристик.

Під твердістю розуміють здатність матеріалу пручатися проникненню в нього іншого, більш твердого тіла.

Крихкість — здатність тіла руйнуватися під дією зовнішніх сил практично без пластичної деформації

Найважливіші механічні властивості стали — твердість і міцність. На твердість сталі випробують за допомогою спеціальних пристроїв-твердомірів. Метод виміру заснований на вдавленні в зразок більш твердого матеріалу; кульки з твердої сталі, алмазного конуса або алмазної піраміди. Значення твердості НВ визначають розподілом навантаження на площу поверхні відбитка, що залишається в металі (метод Бринеля) (мал. на дошці), або по глибині занурення в метал алмазного вістря, сталевої кульки  (метод Роквелла)   (мал. на дошці).

Міцність стали визначають на розривних машинах іспитом зразків спеціальної форми, розтягуючи їх у подовжньому напрямку аж до розриву. Визначаючи міцність, поділяють найбільше навантаження, що передувала розривові зразка, на площу його первісного поперечного переріза.

Основні види термообробки — загартування, відпустка, відпал, нормалізація.

Для підвищення твердості стали застосовують загартування — нагрівання металу до визначеної температури (наприклад, до 800 °С) і швидке охолодження у воді, маслі або інших рідинах.

При значному нагріванні і швидкому охолодженні сталь стає твердою і крихкою. Крихкість після загартування можна зменшити за допомогою відпуску — остиглу загартовану сталеву деталь знову нагрівають до визначеної температури (наприклад, 200...300°С), а потім прохолоджують на повітрі.

У деяких інструментів гартують тільки їхню робочу частину. При цьому підвищується довговічність всього інструмента.

При відпалі заготівку нагрівають до визначеної температури, витримують при цій температурі і повільно (у цьому головну відмінність від загартування) охолоджують. Відпалена сталь стає м'якше і тому краще обробляється.

Нормалізація — різновид відпала, тільки охолодження відбувається на повітрі. Цей вид термообробки сприяє підвищенню міцності стали.

Кольорові метали та сплави.

З кольорових сплавів найбільше широко застосовуються бронза, латунь і дюралюміній.

Бронза — жовто-червоний сплав на основі міді з додаванням олова, алюмінію й інших елементів. Відрізняється високою міцністю, стійкістю проти корозії. З бронзи відливають художні вироби, роблять технічну арматуру, трубопроводи, деталі, що працюють в умовах тертя і підвищеної вологості.

Латунь — сплав міді з цинком, жовтого кольору. Має високу твердість, пластичність, корозійну стійкість. Випускається у виді аркушів, дроту, шестигранного прокату і застосовується найчастіше для виготовлення деталей, що працюють в умовах підвищеної вологості.

Дюралюміній — сплав алюмінію з міддю, цинком, магнієм і іншими металами, сріблистого кольору. Володіє високими антикорозійними властивостями, добре обробляється. Дюралюміній широко застосовують в авіабудуванні, машинобудуванні і будівництві, де потрібні легкі і міцні конструкції

Закріплення нових знань.

А тепер дайте відповіді на мої питання.

1.Назвіть основні види стали.

2. Як розшифровується марка конструкційної вуглецевої сталі?

3. Як розшифровується марка інструментальної вуглецевої сталі?

4. Укажіть призначення і види термообробки стали.

5. У чому відмінність загартування від відпалу?

6. Назвіть основні механічні властивості матеріалів?

7. Назвіть основні кольорові сплави?

Самостійна практична робота учнів і поточний інструктаж вчителя.

1)     форма проведення — бригадна;

2)     зміст цільових обходів робочих місць учнів:

Учням  на  кожну  бригаду  роздається  завдання. та обладнання. В нього входять зразки  різних металів.

Завдання для виконання.

1. Визначити за зовнішнім виглядом що це за метал ?

2. Визначити галузі його застосування?

3. Заповнити і здати таблицю.?

1-й обхід: перевірка правильності організації робочого місця і початку

роботи;

2-й обхід: перевірка правильності виконання трудових прийомів, дій,

рухів і якості виробів;

3-й обхід: перевірка правильності проведення самоконтролю;

4-й обхід: перевірка правильності дотримання технічних умов і т. д. Постійна

перевірка   виконання   учнями   правил   безпеки   праці   і виробничої

санітарії;

3) прийняття і оцінка робіт учнів.

Заключний інструктаж.

Сьогодні ми з вами ознайомились з електромагнітом  його будовою  та галузями застосування.   Ви   добре підготувались до заняття, тому отримаєте відповідні оцінки (Повідомлення оцінок за урок).

Повідомлення домашнього завдання.

(Записати на дошці домашнє завдання, при необхідності -    з додатковим поясненням)

Прибирання робочих місць і приміщення майстерні черговими.