Методическая разработка учебного занятия с применением инновационных технологий обучения. Тема: Влияние легирующих элементов на свойства сталей. Конструкционные, инструментальные стали. Стали с особыми свойствами. Твердые сплавы

Методическая разработка учебного занятия с применением инновационных технологий обучения. Тема: Влияние легирующих элементов на свойства сталей. Конструкционные, инструментальные стали. Стали с особыми свойствами. Твердые сплавы.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Современный рынок труда, характеризующийся высокой инновационной динамикой, предъявляет новые требования к рабочим и специалистам. В современном образовании главными становятся особые образовательные результаты системы профессионального образования- профессиональные компетенции. Компетентностный подход является усилением прикладного, практического характера всего образования. Новые стандарты образования предполагают и компетентностно- ориентированный подход в основе которого лежит самостоятельность и ответственность за результаты обучения самих обучающихся. Современный урок - это, прежде всего, компетентностно - ориентированный.

Одной классно-урочной деятельности недостаточно для компетентностного подхода. В условиях реализации компетентностного подхода образовательная деятельность обучающихся должна быть организована как групповая деятельность, в процессе которой формируется и осмысливается личный опыт, докладов и сообщений. Таким образом, на занятиях мы должны помочь обучающимся в овладении технологиями жизнедеятельности, создать условия для формирования способностей самооценки, самопознания, самопрезентации и самоконтроля, раскрыть потенциал самореализации, самоактуализации и саморегуляции. Компетентностный подход в подготовке специалистов позволяет сформировать такие способности.

Цель данной технологии: реализация субъект- субъектного подхода в организации учебной деятельности, формирование активной познавательной и мыслительной деятельности обучающихся, формирование в различных формах коммуникативных компетенций.

В данной методической разработке занятия представлена организация работы в малых группах, проектная деятельность. Таким образом, обучающиеся готовятся к профессиональной деятельности. У них формируются компетенции, такие как: способность, к "командной" работе в сотрудничестве, к налаживанию социальных связей, к непрерывному самообразованию, умение разрешать разнообразные проблемы, работать с информацией и т.д. Речь идет об особых образовательных результатах системы профессионального образования - о профессиональных компетенциях.

Тема: Влияние легирующих элементов на свойства сталей. Конструкционные, инструментальные стали. Стали с особыми свойствами. Твердые сплавы.

Цели занятия:

Образовательная: Обеспечить усвоение материала о влиянии легирующих элементов на свойства сталей. Подготовить обучающихся к восприятию материала о конструкционных, инструментальных сталях. Показать особенности стали с особыми свойствами. Подвести обучающихся к пониманию работы с твердыми сплавами. Обучать умению осуществлять планомерный поиск ответов на поставленные вопросы.

Развивающая: Развивать самостоятельность, рефлексию, навыки публичного выступления, способности анализировать, выделять главное, обобщать и делать выводы, обосновывать свою точку зрения, вскрывать причины и последствия фактов. Содействовать развитию мировоззрения.

Воспитательная: Воспитывать интерес к предмету, культуру общения. Содействовать воспитанию дружелюбия, взаимопонимания, поддержки и стремления оказывать помощь друг другу. Воспитывать гражданские качества личности обучающихся, необходимых для адекватной социализации обучающихся в обществе.

Методическая цель: внедрение инновационных технологий обучения, через погружение обучающихся в общение.

Технологии: компетентностно- ориентированного обучения, субъектно- деятельностная технология, информационно- коммуникационная технология.

Цель данной технологии: реализация субъект- субъектного подхода в организации учебной деятельности, формирование активной познавательной и мыслительной деятельности обучающихся, формирование в различных формах коммуникативных компетенций.

Методы и приемы обучения: работа в малых группах, проектная деятельность, объяснительно - иллюстративный метод.

Формируемые компетенции:

Учебно- познавательные:

• Умение ставить познавательные задачи, цели;

• Анализировать, находить причины явлений, обозначать свою позицию по отношению к изучаемой проблеме;

• Формулировать выводы;

• Умение использовать имеющиеся знания по обществознанию в стандартных и нестандартных ситуациях;

• Умение планировать учебную деятельность с целью достижения прогнозируемого результата;

• Осуществление анализа собственной деятельности, способность к самооценке, рефлексии;

Компетенции личностного самосовершенствования:

• Формирование культуры мышления и поведения

• Освоение различных видов деятельности в рамках саморазвития;

Информационные компетенции:

• Овладение навыками работы с учебным раздаточным материалом; различными источниками информации;

• Умение ориентироваться в информационных потоках, уметь выделять в них главное, необходимое;

• Владение навыками работы с персональным компьютером для решения учебных задач;

• Самостоятельный поиск, извлечение, систематизация, анализ и представление различной информации согласно поставленной задаче.

Коммуникативные компетенции:

• Навыки работы в группе;

• Уважение иной точки зрения;

• Умение ценить совместную работу;

• Умение выступать перед аудиторией;

• Умение аргументировано доказывать свою точку зрения;

• Умение корректно вести учебный диалог.

Здоровьесберегающие компетенции:

• Знать и уметь применять правила техники безопасности в учебной ситуации

Тип занятия: комбинированное.

Место проведения: учебная аудитория

Время: 90 минут

Дидактическая база занятия:

1.Презентация по теме.

2.Компьютер, мультимедийный проектор.

1. Индивидуальные карточки.

2. Опорный конспект

3. Рефлексивная карта.

4. Видеофильмы: «Влияние на механические свойства стали», « Травление легированной стали в азотной кислоте», «Сталь конструкционная легированная», «Конструкционные марки стали»

Межпредметные связи:

1. Физика

2. Информатика

3. Химия

Хронокарта занятия:

1.Организационная часть - 5 мин.

2.Контроль исходного уровня знаний - 20 мин.

3.Изучение нового материала - 45 мин.

4.Закрепление - 10 мин.

5.Подведение итогов, рефлексия - 5 мин.

6.Задание на дом - 5 мин.

Итого: 90 мин.

Ход занятия:

1.Организационная часть:

Преподаватель:

1. Приветствует обучающихся

2. Обращает внимание на внешний вид обучающихся

3. Обращает внимание на санитарное состояние учебной аудитории.

4. Проверяет готовность обучающихся к занятию.

5. Отмечает отсутствующих (через доклад старосты).

2. Контроль исходного уровня. Тема: Общие сведения о сплавах. Классификация чугунов. Основные сведения о получении стали. Общая классификация сталей. Условное обозначение сталей.

1. Словарный диктант:

• -компоненты сплава (вещества, образующие систему)

• -фаза сплава (однородная часть системы, имеющая одинаковый состав, одно и то же агрегатное состояние и отделенную от остальных частей системы поверхностью раздела, при переходе через которую химический состав или структура вещества изменяются скачкообразно)

• -чугун(сплавы железа с углеродом, содержащие более 2,14% углерода)

• -белый чугун(сплав железа с углеродом в котором весь углерод находится в связанном состоянии в виде карбида, и чугун, в котором углерод в значительной степени или полностью находится в свободном состоянии в виде графита, что определяет прочностные свойства сплава)

• -стали(сплавы железа с углеродом, содержание до 2,14% углерода)

• -малоуглеродистые стали, (стали, содержащие углерода менее 0,25%)

• среднелегированные стали ( стали, в состав которых входят от 2,5% до 10% легирующих элементов)

• высоколегированные стали ( стали, которые содержат свыше 10% легирующих элементов)

1. Фронтальный опрос.

• Назовите примеси сталей. Какие из них являются вредными, а какие полезными?

• Что такое красноломкость? Как предупредить этот эффект?

• Как разделяются стали по качеству?

• Как обозначаются марки углеродистых и легированных сталей?

• Какие виды чугуна вы знаете?

• Какие чугуны называются белыми?

• Какие вы знаете чугуны с графитом? Какую форму имеет графит в чугунах?

• Назовите наиболее и наименее прочные чугуны?

• Как обозначаются разные чугуны?

1. Представления группами проектов (домашнее задание)

Преподаватель: вы получили опережающее задание «выполнить проектную работу»

Анализ работы в подгруппах. Подгруппы представляют результаты самостоятельной деятельности, выполненные с учетом выданных рекомендаций. Остальные сравнивают, вносят дополнения, исправления т.к. для остальных обучающихся это новый информационный материал

Обсуждение результатов работы групп

-Результаты работы представляются следующим образом:

-руководитель первой группы зачитывает вопрос и представляет ответ, к которому пришли исследователи в течение отведенного для работы времени;

-следующая минута- обсуждение всеми участниками исследования выполненного задания;

В том же режиме работают 2-я подгруппа.

• 1 подгруппа: Из истории становления конституционного права в России

• 2 подгруппа: Зарубежный опыт развития естественного права

111. Изучение нового материала

1. Формирование целей и задач урока.

-В стали и сплавы для улучшения их технологических свойств, кроме обычных примесей, специально вводят в определенных сочетаниях легирующие элементы. Легированием можно повысить предел текучести, ударную вязкость, относительное сужение и прокаливаемость, а также существенно снизить скорость закалки, порог хладноломкости, деформируемость изделий и возможность образования трещин.

-Исходя из того, что вы уже услышали, как вы думаете, о чем пойдет речь на уроке?

2. Сообщение темы: Влияние легирующих элементов на свойства сталей. Конструкционные, инструментальные стали. Стали с особыми свойствами. Твердые сплавы.

На предыдущих занятиях мы изучали подобные темы и логика проектирования учебных задач вам знакома. Попробуйте сформулировать цель и те задачи, которые мы с вами должны решить на данном занятии.

-Как вы думаете, что нам сегодня предстоит освоить, изучить, определить, доказать? Сформулируйте те знания и умения, которые необходимы для постановки учебной задачи.

-Какие учебные задачи нам предстоит решить, какие компетенции сформировать?

«Мозговой штурм» в течении 1 минуты определите для себя и заполните таблицу: что вы уже знаете, а что хотите узнать.

Знаю

Хочу узнать

-И что умеете, а чему хотите научиться?

Умею

Хочу научиться

- -Давайте познакомимся с компетенциями, которые нам необходимо сформировать. Откройте свои методички и выберите компетенции. Которые мы можем сформировать на данном занятии.

Преподаватель: Наше занятие будет проходить в форме работы «малых групп». Поэтому прошу вас организоваться и представить сейчас нам ваших модераторов. Объяснение обязанностей модераторов группы.

2. Составление плана:

План:

1.Влияние легирующих элементов на свойства сталей.

2.Конструкционные, инструментальные стали.

3.Стали с особыми свойствами.

Преподаватель: Ознакомьтесь с основными этапами занятия и критериями оценивания. Рейтинг команд в баллах, набранных на различных этапах занятия мы будем оценивать по таблице.

1 вопрос: Влияние легирующих элементов на свойства сталей.

Легированной называется сталь, в которой, кроме обычных примесей, содержатся специально вводимые в определенных сочетаниях легирующие элементы (Cr, Ni, Mo, Wo, V, А1, В, Ti и др.), а также Мn и Si в количествах, превышающих их обычное содержание как технологических примесей (1% и выше). Как правило, лучшие свойства обеспечивает комплексное легирование.

Легирование сталей и сплавов используют для улучшения их технологических свойств. Легированием можно повысить предел текучести, ударную вязкость, относительное сужение и прокаливаемость, а также существенно снизить скорость закалки, порог хладноломкости, деформируемость изделий и возможность образования трещин. В изделиях крупных сечений (диаметром свыше 15...20 мм) механические свойства легированных сталей значительно выше, чем механические свойства углеродистых сталей.

Влияние примесей

Постоянные (технологические) примеси являются обязательными компонентами сталей и сплавов, что объясняется трудностью их удаления как при выплавке (Р,S). Так и в процессе раскисления (Si, Mn) или из шихты - легированного металлического лома (Ni, Cr и др.).

К постоянным примесям относят углерод, марганец, кремний, серу, фосфор, а также кислород, водород и азот.

Углерод. При увеличении содержания углерода до 1,2% возрастают прочность, твердость, порог хладноломкости (0,1%С повышает температуру порога хладноломкости на 20С), предел текучести, величина электрического сопротивления и коэрцитивная сила. При этом снижаются плотность, теплопроводность, вязкость, пластичность, величины относительных удлинения и сужения, а также величина остаточной индукции.

Существенную роль играет то, что изменение физических свойств приводит к ухудшению целого ряда технологических характеристик - таких, как деформируемость при штамповке, свариваемость и др. Так, хорошей свариваемостью отличаются низкоуглеродистые стали. Сварка средне и особенно высокоуглеродистых сталей требует применения подогрева, замедляющего охлаждение, и других технологических операций, предупреждающих образование трещин.

Марганец. Марганец вводят в стали как технологическую добавку для повышения степени их раскисления и устранения вредного влияния серы. Марганец считается технологической примесью, если его содержание, не превышает 0,8%. Марганец как технологическая примесь существенного влияния на свойства стали не оказывает.

Кремний. Кремний также вводят в сталь для раскисления. Содержание кремния как технологической примеси обычно не превышает 0,37%. Кремний как технологическая примесь влияния на свойства стали не оказывает. В сталях, предназначенных для сварных конструкций, содержание кремния не должно превышать 0,12-0,25%.

Сера. Пределы содержания серы как технологической примеси составляют 0,035-0,06%. Повышение содержания серы существенно снижает механические и физико-химические свойства сталей, в частности, пластичность, ударную вязкость, сопротивление истиранию и коррозионную стойкость. При горячем деформировании сталей и сплавов большое содержание серы ведет к красноломкости. Кроме того, повышенное содержание серы снижает свариваемость готовых изделий.

Фосфор. Пределы содержания фосфора как технологической примеси составляют 0,025-0,045%. Фосфор, как и сера, относится наиболее вредным примесям в сталях и сплавах. Увеличение его содержания, даже на доли процента, повышая прочность, одновременно повышает текучесть, хрупкость и порог хладноломкости и снижает пластичность и вязкость. Вредное влияние фосфора особенно сильно сказывается при повышенном содержании углерода.

Кислород и азот. Кислород и азот растворяются в ничтожно малом количестве и загрязняют сталь неметаллическими включениями (оксидами, нитридами, газовой фазой). Они оказывают отрицательное воздействие на свойства, вызывая повышение хрупкости и порога хладноломкости, а также снижают вязкость и выносливость. При содержании кислорода более 0,03% происходит старение стали, а более 0,1% - красноломкости. Азот увеличивает прочность и твердость стали, но снижает пластичность Повышенное количество азота вызывает деформационное старение. Старение медленно развивается при комнатной температуре и ускоряется при нагреве до 250oС.

Водород. Увеличение его содержания в сталях и сплавах приводит к увеличению хрупкости. Кроме того, в изделиях проката могут возникнуть флокены, которые развивает водород, выделяющийся в поры. Флокены инициируют процесс разрушения. Металл, имеющий флокены, нельзя использовать в промышленности.

Классификация. По применимости для легирования можно выделить три группы элементов. Применимость для легирования различных элементов определяется не столько физическими, сколько, в основном, экономическими соображениями.

• Mn,Si,Cr,B;

• Ni,Mo;

• V, Ti, Nb, W, Zr и др.

Легирующие элементы по механизму их воздействия на свойства сталей и сплавов можно разделить на три группы:

• влияние на полиморфные (альфа-Fe -> гамма-Fe) превращения;

• образование с углеродом карбидов (Сг,Fе)₇С₃; (Сг,Ре)₂₃С₆; Мо₂С и др.;

• образование интерметаллидов (интерметаллических соединений) с железом - Fе₇Мо₆; Fe₃Nb и др.

По характеру влияния на полиморфные превращения легирующие элементы можно разделить на две группы:

• элементы (Cr, W, Mo, V, Si, Al и др.), достаточное содержание которых обеспечивает существование в сталях при всех температурах легированного феррита (ферритные ставы);

• элементы (Ni, Mn и др.), стабилизирующие при достаточной концентрации легированный аустенит при всех температурах (аустенитные сплавы). Сплавы, только частично претерпевающие превращение гамма->альфа, называются, соответственно, полуаустенитными или полуферритными.

Хром (Сг) вводят в сталь как легирующий элемент (1,5-2,5%). Для специальных целей изготовляют стали с очень высоким (до 30,0%) содержанием хрома. Он повышает твердость и прочность, незначительно уменьшая пластичность, увеличивает коррозионную стойкость; большое количество хрома делает сталь нержавеющей и обеспечивает устойчивость магнитных свойств.

Никель (Ni) сообщает стали коррозионную стойкость, высокую прочность и пластичность, увеличивает прокаливаемость, повышает сопротивление удару, оказывает влияние на изменение коэффициента теплового расширения. Никель увеличивает плотность стали, так как является хорошим раскислителем.

Вольфрам (W) образует в стали очень твердые химические соединения-карбиды(WС), резко увеличивающие твердость и красностойкость стали. Вольфрам препятствует росту зерен при нагреве, способствует устранению хрупкости при отпуске. Это дорогой и дефицитный металл.

Ванадий (V) повышает твердость и прочность, измельчает зерно.

Кремний (Si) в количестве более 1% оказывает особое влияние на свойства стали: содержание 1-1,5% Si увеличивает прочность, причем вязкость сохраняется. При большем содержании кремния увеличиваются электросопротивление и магнитопроницаемость. Кремний увеличивает также упругость, кислотостойкость, окалиностойкость. Но он повышает склонность стали к тепловой хрупкости. Поэтому содержание кремния в сталях ограничивают.

Марганец (Мn) при содержании более 1% увеличивает твердость, износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок, не уменьшая пластичности. С учетом меньшей стоимости, марганец используют для частичной замены никеля с целью получения нужного сочетания механических свойств стали.

Кобальт (Со) повышает жаропрочность, магнитные свойства, увеличивает сопротивление удару.

Молибден (Мо) увеличивает красностойкость, упругость, предел прочности на растяжение, антикоррозионные свойства и сопротивление окислению при высоких температурах.

Титан (Ti) повышает прочность и плотность стали, способствует измельчению зерен, является хорошим раскислителем, улучшает обрабатываемость и сопротивление коррозии.

Ниобий (Nb) улучшает кислотостойкость и способствует уменьшению коррозии в сварных конструкциях.

Алюминий (Al) повышает окалиностойкость.

Медь (Сu) увеличивает антикоррозионные свойства, она вводится главным образом в строительную сталь.

2 вопрос: Конструкционные, инструментальные стали.

В зависимости от назначения стали можно объединить в следующие группы:

• конструкционные (общетехнического назначения);

• инструментальные;

• специального назначения

К конструкционным относятся строительные и машиностроительные стали.

Строительные стали- это стали обыкновенного качества ( СТ0,Ст1,Ст2,Ст3,Ст4,Ст5,Ст6). Содержание углерода в них небольшое, поэтому они обладают хорошей свариваемостью, но имеют невысокие твердость и предел прочности. Их используют для изготовления сварных, клепаных и болтовых конструкций (строительных балок, ферм, конструкций подъемных кранов, каркасов). Эти стали применяют без упрочняющей термической обработки.

Машиностроительные стали применяются для изготовления деталей машин. Это углеродистые и легированные стали, содержащие от 0,08 до 0,70% углерода

Углеродистые стали производят качественными, а легированные- качественными, высококачественными и особовысококачественными.

Основное преимущество легированных сталей общетехнического назначения перед углеродистыми заключается в их большей прокаливаемости. Поэтому легированные стали применяют только для деталей, которые подвергают термической обработке. Область их применения: детали большего сечения, а также нетехнорлогические детали, склонные к деформациям при термической обработке (легированные стали при закалке охлаждают медленно- в масле, а не в воде, что снижает деформацию).

Для конструкционных марок стали первые две цифры показывают содержание углерода в сотых долях процента. Если содержание легирующего элемента больше 1%, то после буквы указывается его среднее значение в целых процентах. Если содержание легирующего элемента около 1% или меньше, то после соответствующей буквы цифра не ставится.

В качестве основных легирующих элементов в конструкционных сталях применяют хром до 2 %, никель 1-4,5%, марганец до 2 %, кремний 0,6-1,2 %. Такие легирующие элементы как Мо, W, V, Тi обычно вводят в сталь в сочетании с Сr, Ni с целью дополнительного улучшения тех или иных физико-механических свойств. В конструкционных сталях эти элементы обычно содержатся в следующих количествах, в%: Мо - 0,2-0,4; W -0,5- 1,2; V - 0,1-0,3; Тi - 0,1-0,2.

Например, сталь 18ХГТ содержит: 0,18% С, 1% Сr, 1% Мn, около 0,1% Тi; сталь 38ХНЗМФА 0.38%С, 1.2-1.5%Сr; З%Ni, 0,3-0,4 %Мо, 0,1-0,2% V, сталь ЗОХГСА - 0,30% С, 0,8-1,1% Сr, 0.9-1.2%Мn, 0,8-1,2%Si; сталь ОЗХ13АГ19 - 0.03% С, 13% Сr, 0,2-0,3% N, 19% Мn.

По назначению инструментальные стали делятся на стали для режущего, штампового и измерительного инструментов. Кроме того, для изготовления режущего инструмента, особенно при скоростной обработке, широко применяют твердые сплавы.

Стали для режущего инструмента

Режущий инструмент работает в условиях длительного контакта и трения с обрабатываемым металлом. В процессе эксплуатации должны сохраняться неизменными конфигурации и свойства режущей кромки. Материал для изготовления режущего инструмента должен обладать высокой твердостью (НRС 60-62) и износостойкостью, т. е. способностью длительное время сохранять режущие свойства кромки в условиях трения.

Поэтому основным требованием, предъявляемым к инструментальным материалам, является высокая теплостойкость, т.е. способность сохранять твердость и режущие свойства при длительном нагреве в процессе работы.

По теплостойкости различают три группы инструментальных сталей для режущего инструмента: нетеплостойкие, полутеплостойкие и теплостойкие.

Углеродистые и низколегированные стали имеют сравнительно низкую теплостойкость и невысокую прокаливаемость, поэтому их используют для более легких условий работы при малых скоростях резания.

Быстрорежущие стали, имеющие более высокую теплостойкость и прокаливаемость, применяют для более тяжелых условий работы.

Еще более высокие скорости резания допускают твердые сплавы и керамические материалы. Из существующих материалов наибольшей теплостойкостью обладает нитрид бора - эльбор. Эльбор позволяет обрабатывать материалы высокой твердости, например закаленную сталь, при высоких скоростях.

Углеродистые инструментальные стали маркируются буквой У, а следующая за ней цифра показывает содержание углерода в десятых долях процента. Для изготовления инструмента применяют углеродистые качественные стали марок У7-У13 и высококачественные стали марок У7А-У13А. Высококачественные стали содержат не более 0,02 % серы и фосфора, качественные - не более 0,03 %.

Задание. Используя информационный банк, заполните секторы внешнего кольца, указав тип инструмента и режим обработки.

Информационный банк:

а) напильники, шаберы, надфили;

б) зенкеры, сверла, развертки, токарные резцы;

в) инструменты всех типов;

г) скорость резания v = 20 м/мин, частота вращения п = 350 мин^-1;

д) v = 40 м/мин, п = 700 мин^-1;

е) v = 70 м/мин, л = 1 200 мин^-1.

3Вопрос: Стали с особыми свойствами.

Стали с особыми свойствами:

• легированной электротехнической по ГОСТ 21427.1,2-83,

• магнитной стали,

• марки стали с особыми свойствами химическими и тепловыми по ГОСТ 5632-72,

• нелегированной стали по ГОСТ 11036-75 и по ГОСТ 3836-83.

Маркировка качественных сталей включает цифры, которые указывают, сколько углерода в сотых долях процента содержится в той или иной качественной стали.

По видам продукции:

• сортовой прокат;

• рулонный прокат;

• листовой прокат;

• лента резанная.

По методу изготовления:

• сталь сортовая электротехническая нелегированная - ГОСТ 11036-75;

• сталь электротехническая нелегированная тонколистовая и ленты - ГОСТ 3836-83.

По назначению:

• для горячей обработки давлением;

• для механической обработки по всей поверхности.

Обозначение марки сортовой стали: первая цифра* - вид обработки давлением (1 - горячекатаная и кованная сталь, 2 - калиброванная сталь); вторая цифра - тип по содержанию кремния (0 - сталь без нормирования коэффициента старения, 1 - сталь с заданным коэффициентом старения); третья цифра - группа по основной нормируемой характеристике (8 - коэрцитивная сила); четвертая и пятая цифры - значение основной нормируемой характеристики (коэрцетивной силы в целых единицах А/м).

Пример: сталь 10895 - горячекатаная магнитомягкая сталь без нормирования коэффициента старения со значением коэрцетивной силы 95.* - для стали по ГОСТ 3836-83 первая цифра - вид проката (1 - горячекатаная изотропная, 2 - холоднокатаная изотропная сталь).

• Стали с особыми тепловыми свойствами применяются в точных приборах, в которых необходим точный коэффициент теплового расширения или это расширение должно быть практически нулевым. Самые популярные виды стали с особыми тепловыми свойствами:

• инвар Н36 (36% Ni) - для оптических и геодезических приборов, где требуется сохранение размеров при нагреве от 0 до +100°C;

• платинит Н42 (42% Ni) - заменитель платины, коэффициент расширения которой очень мал и равен коэффициенту линейного расширения стекла;

• элинвар Х8Н36 - для часовых пружин, камертонов и физических приборов, отличается постоянным модулем упругости практически постоянным при температуре −50-100°C.

Сталь с особыми химическими свойствами

Стали высоколегированные и сплавы с особыми химическими свойствами производятся по ГОСТ 5632-72 и подразделяются на несколько видов. В зависимости от химического состава сплавы могут быть на никелевой или железоникелевой основе. В качестве легирующих элементов используются титан (Ti), алюминий (Al), ниобий (Nb), ванадий (V), молибден (Mo), вольфрам (W), кобальт (Co), медь (Cu).

Коррозионностойкие (нержавеющие) стали и сплавы

Обладают стойкостью против электрохимической и химической коррозии (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной, солевой), межкристаллитной коррозии, коррозии под напряжением и т.п. Марки: 1Х13Н3, 1Х17Н2, 1Х11МФ, 0Х18Н11, 0Х18Н12Т, 00Х18Н10, Х17Н13М2Т, 95Х18, 14Х17Н2, 08Х17Т и др.

Жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы

Окалиностойкие стали способны сопротивляться окислению в газовых средах при действии температур выше 500°С и небольших нагрузок. Применяются для изготовления камер сгорания, чехлов к термопарам и т.п. Марки стали: 15Х11МФ, 15Х5М, 13Х14Н3В2ФР, 12Х18Н12Т, 12Х13, 08Х18Н10Т, 15Х25Т, 10Х23Н18 и др.

Жаропрочные стали и сплавы

Жаропрочные стали способы сохранять прочность и не окисляться под действием высоких температур при повышенных нагрузок. Все жаропрочные стали способны сопротивляться окислению и окалинообразованию при температурах в 1150-1250°С. Применяются такие стали для производства лопаток газовых и паровых турбин, деталей реактивных двигателей и т.п. Марки: ХН23Т, Х27Ю5Т, ХН70Ю, ХН55ВМКЮ, ХН45Ю, 12МХ, 25Х1МФ, 15Х1М1Ф, 15Х5М и др.

Хладостойкие стали и сплавы

Сохраняют свои свойства при температуре от −40°С до −80°С. Марки: 0Х2Н4ВА, 12ХН3А, 15ХМ, 38Х2МЮА, 30ХГСН2А, 40ХН2МА и др.

IV . Закрепление нового материала.

1.Определите химический состав сталей по их маркам. Заполните таблицу,
указав также наименования и области применения этих сталей.

Маржи некоторых сталей, их химический состав и области применения

Марка

Наименование

Обозначение марки

Области применения

Символы

Содержание

БСтЗпс

Б

Ст

3

ПС

05кп

05

кп

45

45

ЗОХГСА

30

X

Г

с

А

ОХ23ТЮ

О

X

23

т

ю

2. Определите химический состав сталей и сплавов по их маркам. Заполните таблицу, указав также наименования этих материалов.

Марка

Наименование

Обозначение марки

Символы

Содержание

Сталь А20

А

20

Сталь ШХ15СГ

Ш

X

15

С

Г

3. Фронтальный опрос:

- Чем отличаются магнитомягкие сплавы от магнитотвердых?

-Какими причинами вызван износ деталей в процессе эксплуатации?

- Чем обусловливается износостойкость деталей?

- Какие стали называются высокопрочными?

-Что называется жаропрочностью?

-Что называется жаростойкостью?

4.Задания в тестовой форме:

1.Подчеркните название легирующего элемента, который придает стали
износостойкость:

а) ниобий;

б) марганец;

в) тантал;

г) свинец.

2. Определите марку стали, детали из которой способны работать в условиях трения, высокого давления и при воздействии ударной нагрузки:

а) ЕХЗ;

б) 12Х18Н9Т;

в) А40;

г) 110Г13Л.

Подчеркните правильный ответ.

3. Определите и подчеркните марку высокопрочной стали:

а) Н18К10М5ТЮ;

б) 30ХМА;

в) Ст1кп;

г) 50.

4.Подчеркните интервал температур, °С, в котором могут быть использованы жаропрочные стали и сплавы на основе молибдена и других тугоплавких металлов:

а) 700...850;

б) 1200... 1500;

в) 1500... 2 ООО;

г) 2ООО...3 000.

5. Подчеркните интервал температур, °С, в котором могут быть использованы жаропрочные стали и сплавы на основе железа, никеля и кобальта:

а) 700...950;

б) 900... 1000;

в) 200...300;

г) 850...900.

6.Подчеркните металлы, на основе которых изготавливают сплавы с эф-
фектом памяти:

а) никель-ниобий;

б) хром-никель;

в) ниобий-титан;

г) медь-алюминий;

д) никель-титан.

7.Цифры в маркировке аморфного сплава Fe₈₀B₂o означают:

а) процентное содержание В;

б) содержание элементов в атомных процентах;

в) номер сплава;

г) свойства сплава.
Подчеркните правильный ответ.

8. Отметьте параметры, ограничивающие применение аморфных сплавов:

а) твердость;

б) плотность;

в) жаростойкость;

г) температура

У. Подведение итогов:

Преподаватель:

1. Отмечает, все ли обучающиеся в равной степени справились с заданием.

2. Анализирует работу обучающихся

3. Определяет степень достижения целей, задач занятия.

4. Останавливается на вопросах, которые надо доработать.

Самоанализ работы обучающихся:

Обучающимся предлагается рефлексивная карта, на основании которой они анализируют свою работу на уроке и выставляют себе отметку, вписывая в карту свою фамилию в соответствующей колонке.

Рефлексия учебной деятельности6

- Какую цель на занятии ставили? Какие задачи определили? Какие приемы использовали для достижения результата? Была ли решена поставленная задача? Какой из видов деятельности вам понравился больше всего?

Рефлексия саморазвития:

Какие знания вы приобрели сегодня на уроке? Какие компетенции формировали?( самостоятельно приобретали знания, изучая неадаптированные тексты по теме урока, анализировали их, трансформируя в схемы; работая в подгруппах, учились взаимодействовать друг с другом, оказывать помощь, вырабатывать собственную точку зрения). Оцените свои личностные приращения. Повышение компетентности

-Что нового узнали для себя? Что вас озадачило,

удивило, огорчило?

-Как вы оценили свою работу на уроке?

Заполните рефлексивную карту на основании которой вам необходимо проанализировать свою работу на занятии и выставьте себе отметку, вписывая свою фамилию в соответствующей колонке.

Заполнение рефлексивной карты обучающегося(см. урок №1)

Преподаватель оценивает обучающихся с мотивацией.

У1.Домашнее задание.

1.А.М.Адаскин. Материаловедение (металлообработка): учеб. Пособие для нач. проф. Образования\-6-е изд., стер.- М.: издательский центр «Академия» стр.129- 136, 137-142

2.Заполнить глоссарий терминов.

3. Подготовиться к словарному диктанту