Сталь как основной конструкционный материал

Тема урока: Сталь как основной конструкционный материал

Цель урока: Познакомить учащихся с понятием конструкционный материал, видами конструкционных материалов и их классификацией.

Задачи урока:

• Способствовать формированию новых понятий по разделу материаловедение.

• Обеспечить условия развития мышления, обогащению словарного запаса, привития интереса к предмету, умений анализировать, устанавливать закономерности, обобщать и делать выводы.

• Способствовать воспитанию дисциплинированности, внимательности и уважительного отношения друг к другу.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Сообщение темы и цели урока.

3. Сообщение нового материала.

Что использовал человек на раннем этапе своего развития для удовлетворения своих потребностей?

(Шкуры животных, каменные орудия, деревянные орудия, красивые камни, ракушки, семена высушенных растений из которых делались украшения, кости убитых животных, из которых тоже делали орудия охоты и труда.)

Иначе говоря человек использовал всё что давала ему природа для того чтобы удовлетворить свои насущные потребности.:

Давайте подумаем и вспомним, какие потребности должен был удовлетворять человек, чтобы выжить в таких тяжёлых условиях дикой природы?

(Потребность в орудиях труда, орудиях охоты, оружие, жилище, одежда и предметах домашнего быта)

Какие материалы использовал человек для своих нужд? Всё, что давала ему природа. (Шкуры животных, деревья и растения, камни, кости убитых животных.)

Но человечество в своём развитии прошло множество ступеней. Они характеризовались уровнем развития цивилизации: – развитием науки, (т.е. суммой знаний, которым овладевало человечество), соответственно развитием техники и технологий и уровнем культуры

Конструкционный материал это материал, из которого изготавливают детали конструкций машин, сооружений и множество других изделий. Это материалы способные воспринимать силовую нагрузку. Определяющим параметром этих материалов является механические свойства, что и отличает их от других материалов.

Давайте теперь рассмотрим, какие конструкционные материалы бывают. Конструкционные материалы подразделяются по природе материалов на металлические, неметаллические и композиционные. 

Металлические конструкционные материалы это различные сплавы, компонующееся из различных металлов, которые выпускает наша металлургическая промышленность. Но в природе металлов в чистом виде существует очень мало (самородки золота, серебра, железа…) Поэтому сырьём для получения металлов служат всевозможные геологические руды (полезные ископаемые, залегающие в недрах земли).

Из добываемой руды по определённым технологиям и плавят различные металлы и получают различные сплавы.

Таким образом, металл, как конструкционный материал это сплавы на основе различных металлов:

Сталь и чугун это сплавы на основе железа из него выпускают основную массу металлических заготовок и конструкций для машиностроительной промышленности, строительных материалов и мн. др.

Алюминиевые сплавы – служат для изготовления корпусов самолётов, вертолётов, ракет, морских судов и различных строительных конструкций, пищевую фольгу и фантики для конфет.

Никелевые сплавы, титановые сплавы и кобальтовые сплавы применяют в авиационных и ракетных двигателях, паровых турбинах.

Магниевые сплавы применяются преимущественно в виде литья в конструкциях летательных аппаратов, в автомобилестроении, в текстильной и полиграфической промышленности.

Неметаллические конструкционные материалы. 

Включают в себя множество материалов. (Пластики, полимеры, керамика, стекло, резины, древесина, ткань, бумага и др.)

Древесина, как конструкционный материал один из самых древних материалов используемых человеком. Следует понимать различие между понятиями дерево и древесина.  Дерево это живое растение, а древесина это уже материал, являющийся сырьём для производства множества изделий. Это натуральный и экологичный материал не утратил своей актуальности и сегодня. Но область его применения значительно сузилась, в основном оно используется в строительстве и производстве мебели.

Ткань, как конструкционный материал, в настоящее время используется очень широко.  Её применяют в быту, в качестве отделочных материалов стен помещений, как текстиль для дизайна комнат. Из неё изготавливают спортивную обувь и одежду, для изготовления парусов и различного туристического снаряжения, специальной защитной одежды и мн. др. А что же является сырьём для производства тканей, из чего её изготавливают?

Посмотрите, на слайде вы видите виды животных и растений, являющихся изначально сырьём для производства тканей человеком. В настоящее время, с развитием химической отрасли к ним добавились и отходы нефтехимической и газовоперерабатывающих отраслей промышленности. Они поставляют сырьё для производства тканей из химических волокон.

Приведите конкретные примеры использования неметаллических конструкционных материалов, которые окружают вас?

Композиционные конструкционные материалы. Это огромное множество материалов, достижение наших современных технологий. Человек научился компоновать различные виды материалов между собой. Таким образом, получались материалы способные сочетать положительные свойства обеих используемых материалов. Стекло научились компоновать с пластиком, тканью и волокнами, получая такие материалы, как стеклоткань, стеклопластик, стекловолокно – эти материалы широко используются в производстве строительных материалов, судостроении, производстве спортивного инвентаря. Углепластик – это очень дорогой в производстве материал поэтому его используют при производстве высокотемпиратурных узлов деталей ракетных двигателей и сверхзвуковых самолётов. Широко известны сегодня и такие материалы, как металлопластики и металлокерамика. Они используются в машиностроении, при производстве деталей сопла ракет и реакторов атомных станций и при производстве множества строительных материалов.

Закрепление пройденного материала.

Мы сегодня с вами ознакомились с множеством материалов, которые используются человеком, новыми понятиями. Давайте ещё раз вспомним их.