План урока по специальной дисциплине Сварка

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «НИЖНЕКАМСКИЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ»

КОНКУРСНАЯ РАБОТА

В рамках Всероссийского конкурса методических разработок

преподавателей дисциплин общепрофессионального цикла, преподавателей

междисциплинарных курсов профессиональных модулей, мастеров производственного обучения ПОУ СПО Российской Федерации и Республики

Татарстан «Инновационные технологии при обучении дисциплинам

общепрофессионального цикла и профессиональным модулям»

ТЕМА КОНКУРСНОЙ РАБОТЫ:

«МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ: УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ»

Номинация :№2 Методическая разработка серии уроков по одному из разделов программы дисциплины общепрофессионального цикла междисциплинарного

курса профессионального модуля

Дисциплина общепрофессионального цикла: «Материаловедение»

Курс обучения :2

Специальность: 1190631 « Техническое обслуживание и ремонт автомобиля»

Ф.И.О. автора:

Низамиева Гузель Хамитовна,

Преподаватель дисциплины

общепрофессионального цикла

«Материаловедение»

2015г.

План урока.

Специальность: 1190631 « Техническое обслуживание и ремонт автомобиля»

Предмет: Материаловедение

Тема урока: Цветные металлы и сплавы. Алюминий и его сплавы.
Цели урока :

Обучающая - получение ,закрепление и углубление знаний обучающихся, привитие навыков для использования на уроках ЛПЗ.

Компетенции: Развивать коммуникативную компетенцию в умении самостоятельно искать, анализировать, передавать информацию. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

Развивающая -: развитие у обучающихся умений самостоятельно использовать полученные знания и умения на производстве.

Компетенции: Развивать коммуникативность при работе в коллективе по решению познавательных и творческих задач.

Воспитывающая - воспитание добросовестного отношения к профессии ,трудовой дисциплине.

Компетенции: Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

Тип урока: комбинированный.

Вид урока: опрос, объяснение новой темы, самостоятельная работа.

Методы:

Обучения: показательный, диалогический, алгоритмический.

Преподавания: объяснительный, стимулирующий, инструктивный.

Учение: репродуктивный, поисковый, практический.

Материально-техническое обеспечение: индивидуальные задания-тесты, эталоны ответов на них, интерактивная доска, алюминий и его сплавы.

Этапы урока:

1. Организационный момент: 1-2 мин.

-проверить готовность обучающихся к уроку.

-проверить наличие обучающихся по списку.

2. Актуализация опорных знаний: 8-10 мин.

-Фронтальный опрос по следующим вопросам:

Цветные металлы и сплавы Магний и его сплавы.

Применение магния и его сплавов.

- Подведение итогов по фронтальному опросу.

3. Формирование новых знаний : 30 мин.

Объявление новой темы, цели и плана урока.

Рассказ преподавателя с использованием демонстративных материалов.

- Алюминий. Основные свойства алюминия.

- Классификация алюминиевых сплавов.

- Маркировка алюминиевых сплавов.

- Особенности применения алюминия и его сплавов.

4. Итог урока :

-Что нового вы узнали на уроке?

-О чем бы вы хотели узнать дополнительно по данной теме?

-Объявление оценок за урок.

5. Задание на дом.

Читать конспект.

Краткий конспект.

Алюминий всех марок содержит более 99% чистого алюминия. В зависимости от химического состава он подразделяется на алюминий особой, высокой и технической частоты, обозначается буквой А и цифрой, показывающей десятые и сотые доли процента после 99%, например, А85 - содержит 99,85% алюминия.

Промышленный алюминий выпускается в виде двух видов сплавов - литейных, детали из которых изготавливаются литьём, и деформационные - сплавы, выпускаемые в виде деформируемых полуфабрикатов - листов, фольги, плит, профилей, проволоки. Отливки из алюминиевых сплавов получают всеми возможными способами литья. Наиболее распространено литьё под давлением, в кокиль и в песчано-глинистые формы. При изготовлении небольших партий применяется литьё в гипсовые комбинированные формы и литьё по выплавляемым моделям. Из литейных сплавов изготавливают литые роторы электромоторов, литые детали летательных аппаратов и др. Деформируемые сплавы используются в автомобильном производстве для внутренней отделки, бамперов, панелей кузовов и деталей интерьера; в строительстве как отделочный материал; в летательных аппаратах, деформированные - в основном, дюралюминий и литейные - главным образом силумин.

Дюралюминий - сплав алюминия с медью (2,2-5,2%), магнием (2-2,7%) и марганцем (0,2-1,0%). Его подвергают закалке в воде после нагрева до температуры около 500°С и упрочняющему старению. По своим механическим свойствам он приближается к среднеуглеродистым сталям. Применяется, главным образом, в виде различного проката - листы, уголок, трубы и т.д. как конструкционный материал он используется для транспортного и авиационного машиностроения.

Силумин - сплав алюминия и кремния, обладает хорошими литейными свойствами, мягкий, применяется для изготовления неответственных деталей методом литья и давления. Кроме алюминия и кремния (10-13%) в этот сплав входят: железо (0,2-0,7%), марганец (0,05-0,5%), кальций (0,07-0,2%), титан (0,05-0,2%), медь (0,03%) и цинк (0,08%). Могут использоваться сплавы алюминия с цинком, магнием.

Большинство металлических элементов сплавляются с алюминием, но только некоторые из них играют роль основных легирующих компонентов в промышленных алюминиевых сплавах. Тем не менее, значительное число элементов используют в качестве добавок для улучшения свойств сплавов. Наиболее широко применяются:

Бериллий добавляется для уменьшения окисления при повышенных температурах. Небольшие добавки бериллия (0,01 - 0,05%) применяют в алюминиевых литейных сплавах для улучшения текучести в производстве деталей двигателей внутреннего сгорания (поршней и головок цилиндров).

Бор вводят для повышения электропроводимости и как рафинирующую добавку. Бор вводится в алюминиевые сплавы, используемые в атомной энергетике (кроме деталей реакторов), т.к. он поглощает нейтроны, препятствуя распространению радиации. Бор вводится в среднем в количестве 0,095 - 0,1%.

Висмут. Металлы с низкой температурой плавления, такие как висмут, свинец, олово, кадмий вводят в алюминиевые сплавы для улучшения обрабатываемости резанием. Эти элементы образуют мягкие легкоплавкие фазы, которые способствуют ломкости стружки и смазыванию резца. Галлий добавляется в количестве 0,01 - 0,1% в сплавы, из которых далее изготавливаются расходуемые аноды.

Железо. В малых количествах (0,04%) вводится при производстве проводов для увеличения прочности и улучшает характеристики ползучести. Так же железо уменьшает прилипание к стенкам форм при литье в кокиль.

Индий. Добавка 0,05 - 0,2% упрочняют сплавы алюминия при старении, особенно при низком содержании меди. Индиевые добавки используются в алюминиево-кадмиевых подшипниковых сплавах.

Примерно 0,3% кадмия вводят для повышения прочности и улучшения коррозионных свойств сплавов. Кальций придаёт пластичность. При содержании кальция 5% сплав обладает эффектом сверхпластичности.

Кремний является наиболее используемой добавкой в литейных сплавах. В количестве 0,5 - 4% уменьшает склонность к трещинообразованию. Сочетание кремния с магнием делают возможным термоуплотнение сплава.

Магний. Добавка магния значительно повышает прочность без снижения пластичности, повышает свариваемость и увеличивает коррозионную стойкость сплава.

Медь упрочняет сплавы, максимальное упрочнение достигается при содержании меди 4 - 6%. Сплавы с медью используются в производстве поршней двигателей внутреннего сгорания, высококачественных литых деталей летательных аппаратов. Олово улучшает обработку резанием.

Титан. Основная задача титана в сплавах - измельчение зерна в отливках и слитках, что очень повышает прочность и равномерность свойств во всём объёме.

Хотя алюминий считается одним из наименее благородных промышленных металлов, он достаточно устойчив во многих окислительных средах. Причиной такого поведения является наличие непрерывной окисной плёнки на поверхности алюминия, которая немедленно образуется вновь на зачищенных участках при воздействии кислорода, воды и других окислителей.

В большинстве случаев плавку ведут на воздухе. Если взаимодействие с воздухом ограничивается образованием на поверхности нерастворимых в расплаве соединений и возникающая пленка этих соединений существенно замедляет дальнейшее взаимодействие, то обычно не принимают каких-либо мер для подавления такого взаимодействия. Плавку в этом случае ведут при прямом контакте расплава с атмосферой. Так поступают при приготовлении большинства алюминиевых, цинковых, оловянно - свинцовых сплавов.

Пространство, в котором протекает процесс плавки сплавов, ограничивается огнеупорной футеровкой, способной выдерживать температуры 1500 - 1800С. Во всех процессах плавки участвует газовая фаза, которая формируется в процессе сгорания топлива, взаимодействуя с окружающей средой и футеровкой плавильного агрегата.

В настоящее время алюминий и его сплавы используют практически во всех областях современной техники. Важнейшие потребители алюминия и его сплавов - авиационная и автомобильная отрасли промышленности, железнодорожный и водный транспорт, машиностроение, электротехническая промышленность и приборостроение, промышленное и гражданское строительство, химическая промышленность, производство предметов народного потребления.

Большинство алюминиевых сплавов имеют высокую коррозионную стойкость в естественной атмосфере, морской воде, растворах многих солей и химикатов и в большинстве пищевых продуктов. Конструкции из алюминиевых сплавов часто используют в морской воде. Морские бакены, спасательные шлюпки, суда, баржи строятся из сплавов алюминия с 1930 г. В настоящее время длина корпусов кораблей из сплавов алюминия достигает 61 м. Существует опыт алюминиевых подземных трубопроводов, сплавы алюминия обладают высокой стойкостью к почвенной коррозии. В 1951 году на Аляске был построен трубопровод длиной 2,9 км. После 30 лет работы не было обнаружено ни одной течи или серьёзного повреждения из-за коррозии.

Алюминий в большом объёме используется в строительстве в виде облицовочных панелей, дверей, оконных рам, электрических кабелей. Алюминиевые сплавы не подвержены сильной коррозии в течение длительного времени при контакте с бетоном, строительным раствором, штукатуркой, особенно если конструкции не подвергаются частому намоканию. При частом намокании, если поверхность алюминиевых изделий не была дополнительно обработана, он может темнеть, вплоть до почернения в промышленных городах с большим содержанием окислителей в воздухе. Для избежания этого выпускаются специальные сплавы для получения блестящих поверхностей путём блестящего анодирования - нанесения на поверхность металла оксидной плёнки. При этом поверхности можно придавать множество цветов и оттенков. Например, сплавы алюминия с кремнием позволяют получить гамму оттенков, от серого до чёрного. Золотой цвет имеют сплавы алюминия с хромом.

В промышленности используются также и алюминиевые порошки. Применяются в металлургической промышленности: в алюминотермии, в качестве легирующих добавок, для изготовления полуфабрикатов путём прессования и спекания. Этим методом получают очень прочные детали (шестерни, втулки и др.). Также порошки используются в химии для получения соединений алюминия и в качестве катализатора (например, при производстве этилена и ацетона). Учитывая высокую реакционную способность алюминия, особенно в виде порошка, его используют во взрывчатых веществах и твёрдом топливе для ракет, используя его свойство быстро воспламеняться.

Учитывая высокую стойкость алюминия к окислению, порошок используются в качестве пигмента в покрытиях для окраски оборудования, крыш, бумаги в полиграфии, блестящих поверхностей панелей автомобилей. Также слоем алюминия покрывают стальные и чугунные изделия во избежание их коррозии.

По масштабам применения алюминий и его сплавы занимают второе место после железа (Fe) и его сплавов. Широкое применение алюминия в различных областях техники и быта связано с совокупностью его физических, механических и химических свойств: малой плотностью, коррозионной стойкостью в атмосферном воздухе, высокой тепло - и электропроводностью, пластичностью и сравнительно высокой прочностью. Алюминий легко обрабатывается различными способами - ковкой, штамповкой, прокаткой и др. Чистый алюминий применяют для изготовления проволоки (электропроводность алюминия составляет 65,5% от электропроводности меди, но алюминий более чем в три раза легче меди, поэтому алюминий часто заменяет медь в электротехнике) и фольги, используемой как упаковочный материал. Основная же часть выплавляемого алюминия расходуется на получение различных сплавов. На поверхности сплавов алюминия легко наносятся защитные и декоративные покрытия.

Разнообразие свойств алюминиевых сплавов обусловлено введением в алюминий различных добавок, образующих с ним твердые растворы или интерметаллические соединения. Основную массу алюминия используют для получения легких сплавов - дуралюмина (94% - алюминий, 4% медь (Cu), по 0,5% магний (Mg), марганец (Mn), железо (Fe) и кремний (Si)), силумина (85-90% - алюминий, 10-14% кремний (Si), 0,1% натрий (Na)) и др. В металлургии алюминий используется не только как основа для сплавов, но и как одна из широко применяемых легирующих добавок в сплавах на основе меди (Cu), магния (Mg), железа (Fe), >никеля (Ni) и др.

Сплавы алюминия находят широкое применение в быту, в строительстве и архитектуре, в автомобилестроении, в судостроении, авиационной и космической технике. В частности, из алюминиевого сплава был изготовлен первый искусственный спутник Земли. Сплав алюминия и циркония (Zr) - широко применяют в ядерном реакторостроении. Алюминий применяют в производстве взрывчатых веществ. При обращении с алюминием в быту нужно иметь в виду, что нагревать и хранить в алюминиевой посуде можно только нейтральные (по кислотности) жидкости (например, кипятить воду). Если, например, в алюминиевой посуде варить кислые щи, то алюминий переходит в пищу, и она приобретает неприятный "металлический" привкус. Поскольку в быту оксидную пленку очень легко повредить, то использование алюминиевой посуды все-таки нежелательно.

Использование алюминия и его сплавов во всех видах транспорта и в первую очередь - воздушного позволило решить задачу уменьшения собственной ("мертвой") массы транспортных средств и резко увеличить эффективность их применения. Из алюминия и его сплавов изготовляют авиаконструкции, моторы, блоки, головки цилиндров, картеры, коробки передач. Алюминием и его сплавами отделывают железнодорожные вагоны, изготовляют корпуса и дымовые трубы судов, спасательные лодки, радарные мачты, трапы. Широко применяют алюминий и его сплавы в электротехнической промышленности для изготовления кабелей, шинопроводов, конденсаторов, выпрямителей переменного тока. В приборостроении алюминий и его сплавы используют в производстве кино - и фотоаппаратуры, радиотелефонной аппаратуры, различных контрольно-измерительных приборов. Благодаря высокой коррозионной стойкости и нетоксичности алюминий широко применяют при изготовлении аппаратуры для производства и хранения крепкой азотной кислоты, пероксида водорода, органических веществ и пищевых продуктов. Алюминиевая фольга, будучи прочнее и дешевле оловянной, полностью вытеснила ее как упаковочный материал для пищевых продуктов. Все более широко используется алюминий при изготовлении тары для консервирования и храпения продуктов сельского хозяйства, для строительства зернохранилищ и других быстровозводимых сооружений. Являясь одним из важнейших стратегических металлов, алюминий, как и его сплавы, широко используется в строительстве самолетов, танков, артиллерийских установок, ракет, зажигательных веществ, а также для других целей в военной технике.

Алюминий высокой чистоты находит широкое применение в новых областях техники - ядерной энергетике, полупроводниковой электронике, радиолокации, а также для защиты металлических поверхностей от действия различных химических веществ и атмосферной коррозии. Высокая отражающая способность такого алюминия используется для изготовления из пего отражающих поверхностей нагревательных и осветительных рефлекторов и зеркал. В металлургической промышленности алюминий используют в качестве восстановителя при получении ряда металлов (например, хрома, кальция, марганца) алюмотермическими способами, для раскисления стали, сварки стальных деталей.

Широко применяют алюминий и его сплавы в промышленном и гражданском строительстве для изготовления каркасов зданий, ферм, оконных рам, лестниц и др. В Канаде, например, расход алюминия для этих целей составляет около 30 % от общего потребления, в США - более 20 %. По масштабам производства и значению в хозяйстве алюминий прочно занял первое место среди других цветных м

«Согласовано» «Утверждаю»

«На методической комиссии Зам.директора по УПР

____________Г.Х.Низамиева _________В.Р. Габдулхаков

____________2015год _________2015год

Тест по дисциплине материаловедение.

Тема раздела: Цветные металлы и сплавы.

Тема урока: Магний и его сплавы.

Расшифровать:

1. МА1 (Р=2)

2. МА14 (Р=3)

3. МЛ8 (Р=3)

Вставить пропущенные слова:

4. Температура плавления магния______.(Р=1)

5. Недостатками магниевых сплавов являются _________ _________ ___________и склонность к ____________ при нагреве. (Р=4)

6. Легирующие элементы магния______ и ________.(Р=2)

(Итого операций :15)

«Согласовано» «Утверждаю»

«На методической комиссии Зам.директора по УПР

____________Г.Х.Низамиева _________В.Р. Габдулхаков

____________2015год _________2015год

Тест по дисциплине материаловедение.

Тема раздела: Цветные металлы и сплавы.

Тема урока: Алюминий и его сплавы.

I вариант

Расшифровать:

1.АЛ1 (Р=3)

2. Д14 (Р=3)

3.АЛ8 (Р=3)

Вставить пропущенные слова:

4. Температура плавления алюминия__от___и______ до____________.(Р=2)

5.Достоинства алюминиевых сплавов являются _________ _________ , ___________и ____________ . (Р=4)

6. Легирующие элементы алюминия ____________ ,________и______________.(Р=3)

(Итого операций :18)

«Согласовано» «Утверждаю»

«На методической комиссии Зам.директора по УПР

____________Г.Х.Низамиева _________В.Р. Габдулхаков

____________2015год _________2015год

Тест по дисциплине материаловедение. .

Тема раздела: Цветные металлы и сплавы.

Тема урока: Алюминий и его сплавы.

II вариант

Расшифровать:

1.АЛ 22 (Р=3)

2. Д34 (Р=3)

3.АЛ18 (Р=3)

Вставить пропущенные слова:

4. Температура плавления алюминия__от___и______ до____________.(Р=2)

5. Недостатки алюминиевых сплавов являются _________ _________ , ___________и ____________ . (Р=4)

6. Легирующие элементы алюминия ____________ ,________и______________.(Р=3)

(Итого операций :18)