Тонколистовой металл и проволока. Искусственные материалы.

Муниципальное общеобразовательное учреждение

гимназия № 2 Красноармейского района Волгограда

400112, г. Волгоград, пр-кт Героев Сталинграда, 43

тел. (844-2) 67 -52-49, 67 -53-08, факс 67 -56-17

E-mail : [email protected]

ИНН 3448915006 КПП 344801001 ОГРН 1023404368415

Тема: Тонколистовой металл и проволока. Искусственные материалы.

5 класс

Подготовил: Игнатьев К.В.

учитель технологии

МОУ гимназии №2

Волгоград 2015

Содержание

2. Содержание

3. Металлы и металлургия

6. Железные руды

7. Разработка рудных месторождений

9. Обогащение руды

11. Получение чугуна

15. Производство стали

16. Выплавка в дуговых и индукционных печах

17. Плазменная плавка

18- 19 Тест «Чёрные и цветные металлы»

20. Прокатка

21. Сортамент проката

22. Листовой прокат

23-24. Тонколистовой прокат. Тест

26. Проволока

28-29. Тест

31. Искусственные материалы

37-38. Тест

39. Источники

Металлы – это вещества, которые обладают особым блеском, проводят электрический ток и тепло, плавятся при сильном нагреве, некоторые намагничиваются. Они могут изменять форму под действием внешних сил и при этом не разрушаться. Металлы гораздо прочнее и твёрже, чем древесина

Слово «металл» произошло от греческого «metallon», что в переводе означает «выкапываю, добываю из земли».

Производством металлов в занимается металлургическая промышленность. Она делится на черную и цветную.

Металлургия

Черная

Цветная

Черная металлургия производит сплавы на основе железа: чугун, сталь, ферросплавы.

Цветная металлургия занимается получением всех остальных металлов.

80 % производимых в мире металлов приходится на чёрные металлы – железо и его сплавы: чугун и сталь.

«Железо не только основа всего мира, самый главный металл окружающей нас природы, оно основа культуры и промышленности, оно орудие войны и мирного труда.» Академик А.Е. Ферсман.

Железо было известно людям с древнейших времён, но не земного, а небесного происхождения. Обработанными холодной ковкой украшениями из метеоритного железа щеголяли богатые модницы древнего мира. Железо в то время ценилось дороже золота. Лишь XII-XI в.в. до н. э. человечество научилось получать железо из руды.

Древние цивилизации оставили нам немало загадок, связанных с металлургией. 1700 лет назад была создана эта 6-метровая колонна в Дели. На ней и сейчас нет ни пятнышка ржавчины .

До сих пор полностью не открыт секрет узорного булата, клинком из которого можно было рубить гвозди и после этого - бриться.

Магнетит

Железные руды

Некоторые металлы встречаются в самородном состоянии, но большинство входят в состав разнообразных минералов. Те из них, которые содержат металл в количестве, достаточном для экономически выгодного его извлечения, называются рудами .

Лимонит

Пегматит

Железную руду добывают открытым способом часто с помощью роторного экскаватора. Самый большой из них немецкий Bagger 288. Вес его примерно 13,5 тысяч тонн, длина – 240 метров, высота – 96 метров, ширина – 46 метров. Ротор - размером с 5-этажный дом. Каждый ковш вмещает по 6,6 кубометра. За день он перелопачивает 240 тысяч кубометров породы. Это все равно, что заполнить чашу футбольного стадиона на высоту 10-этажного дома.

Под стать экскаваторам и грузовики, перевозящие до 450 тонн. Это самые большие автомобили. Но двигаются они медленно: проезжая не более 20 км. в час.

Руду доставляют на горно-обогатительные комбинаты, где измельчают в специальных мельницах и обогащают - очищают от пустой породы

Затем, в специальных печах руду спекают в агломераты размером с картофелину

Получение

чугуна

Выплавка чугуна из руды производится в доменных печах. Так выглядит доменная печь снаружи. Это гигантский агрегат высотой с

15-20 -этажный дом.

Зажжённая печь работает без остановок 5-6 лет до капитального ремонта.

Выплавка чугуна производится непрерывно

Вагонетки непрерывно через горловину печи загружают руду, кокс, известняк , снизу подаётся воздух Выплавленный металл сливается в вагонетки, а шлак – в шлаковозы .

Получаемый чугун называют белым или передельным. В производстве он не пригоден, т.к. слишком твёрд и хрупок. Но из него, получают другие марки чугуна или выплавляют сталь

Такой способ получения из руды – чугуна , из чугуна – стали, получил название «двойного передела» и стал преобладать в металлургии с первой половины 19 века.

Чугун – это сплав железа с углеродом, содержащий

от 2 до 6,67 % углерода, а также примеси серы, фосфора, кремния и др.

Чугуны обладают высокой твёрдостью, хорошей жидкотекучестью, но хрупки, т.е. детали из них могут раскалываться при сильном ударе. Большинство изделий из них получают методом литья.

Чугунное литьё

Большая часть предельного чугуна переплавляется в сталь

Сталь – это сплав железа с углеродом, содержащий от

0,01 до 2,0 % углерода, примеси марганца, кремния, серы, фосфора и легирующие добавки (хром, никель, вольфрам и т.д.)

Чем выше содержание углерода в стали, тем она твёрже, но менее пластична. Сера и фосфор – вредные примеси. Сера делает сталь ломкой при нагреве (красноломкость), фосфор придаёт хрупкость в холодном состоянии (хладноломкость). Легирующие добавки придают стали особые свойства.

Производство стали

Конверторный

Мартеновский

Кислородно-конверторный

Томасовский

Бессемеровский

Уже со второй половины XX века «двойной передел» стал считаться морально устаревшим. Сталь выплавляемая конверторным и мартеновскими способами была низкокачественной, производство – экологически вредным. Сегодня одним из наиболее совершенных способов производства высококачественных сталей является

выплавка в электрических дуговых

и индукционных печах

Электродуговая печь

Индукционная печь

Оба способа, обеспечивая температуру до 2000 ˚ С и точность её регулирования, позволяют: а)выплавлять любые марки стали с точным содержанием тугоплавких легирующих элементов; б) сокращать время плавки до 3-6 часов.

Недостатком является высокая энергоёмкость и дороговизна.

Сейчас одним из самых перспективных способов получения высококачественных и низкоуглеродистых сталей является

плазменная плавка

В чем её преимущества ?

• Значительно повышается качество металла;
• создается возможность получения металла с минимальным содержанием примесей (кислорода, серы, фосфора), ухудшающих качество стали;
• благодаря более стабильному горению дуги при постоянном токе, а также присутствию аргона резко уменьшается объем выделяемых газов и пыли;
• печь работает практически бесшумно.

Чёрные и цветные металлы

Чёрные и цветные металлы

Распредели в один столбик чёрные металлы и их сплавы, в другой – цветные:

1.медь, 2.свинец, 3.сталь, 4.бронза, 5.чугун, 6.алюминий, 7.латунь.

1

5

7

6

3

4

2

В чём основное различие по химическому составу стали и чугуна? Как это различие сказывается на свойствах этих сплавов?

Чугуны содержат больше серы и фосфора и поэтому раскалываются при сильном ударе

Стали содержат легирующие элементы, поэтому их механические свойства лучше , чем у чугуна

Стали содержат меньше углерода, поэтому более пластичны и могут обрабатываться прокаткой.

Проверь себя

Чёрные и цветные металлы

Распредели в один столбик чёрные металлы и их сплавы, в другой – цветные:

1.медь, 2.свинец, 3.сталь, 4.бронза, 5.чугун, 6.алюминий, 7.латунь.

Чёрные металлы и сплавы

Цветные металлы и сплавы

медь;

сталь;

чугун

свинец;

бронза;

алюминий;

латунь

В чём основное различие по химическому составу стали и чугуна? Как это различие сказывается на свойствах этих сплавов?

Чугуны содержат больше серы и фосфора и поэтому раскалываются при сильном ударе

Стали содержат легирующие элементы, поэтому их механические свойства лучше , чем у чугуна

Стали содержат меньше углерода, поэтому более пластичны и могут обрабатываться прокаткой.

Для облегчения изготовления различных изделий из металлов и сплавов на предприятиях их предварительно прокатывают и производят в виде полуфабрикатов: листов, прутков, проволоки, труб.

Прокатка – обработка металла давлением для уменьшения сечения и придания определённой формы (профиля) слитку путём обжатия его между вращающимися валками прокатного стана. Профиль проката зависит от формы валков

Разнообразие по профилю и размерам всех выпускаемых видов прокатной продукции называется сортаментом проката

Сортамент проката

Листовой прокат

Специальный прокат

Сортовой прокат

Трубный прокат

Листовой прокат

Тонколистовым называется прокат толщиной менее или равной 2 мм.

Толстолистовой прокат имеет толщину более 2 мм.

Тонколистовой прокат

Кровельная сталь – прокат толщиной от 0,5 до 0,8 мм.

Жесть – тонколистовой прокат толщиной от 0,2 до 0,5 мм.

Белая

Черная

Оцинкованная

Обыкновенная

(покрытая с двух сторон оловом )

(покрытая с двух сторон цинком)

Определи, какие предметы изготовлены из какого проката ?

Проверь себя

Тонколистовой прокат

Кровельная сталь – прокат толщиной от 0,5 до 0,8 мм.

Жесть – тонколистовой прокат толщиной от 0,2 до 0,5 мм.

Оцинкованная

Обыкновенная

Белая

Черная

(покрытая с двух сторон цинком)

(покрытая с двух

сторон оловом)

Изделия из листового проката

Проволока

Проволока — металлическая нить, шнур. Проволока обычно круглая, редко — шестиугольного, квадратного, трапециевидного или овального сечения из стали, алюминия, меди, никеля, титана, цинка, их сплавов.

Проволоку свыше 5мм. толщиной получают прокаткой в горячем состоянии на прокатных станах . Отсюда происходит её название «катанка» .

Волочильный стан

Более тонкую проволоку получают из катанки волочением, протягивая через фильеры – специальные детали из твёрдого материала с просверленными небольшими отверстиями.

Проволока

Почему толщина крючка на чертеже показана одной основной толстой сплошной линией, а толщина скобы двумя основными толстыми сплошными линиями и осевой?

Проверь себя

Проволока

Детали из проволоки диаметром 2 и менее мм. ( Ø проволоки крючка = 1,5 мм. ) , показываются на чертежах основной толстой сплошной линией, у деталей из проволоки диаметром более 2 мм. (у скобы Ø 6 мм.) показывается толщина и осевая линия .

Изделия из проволоки

Искусственные материалы

Искусственные материалы – это материалы, состоящие из сложных веществ, получаемых на предприятиях химической промышленности. К этим материалам относятся пластические массы (пластмассы )

Пластмассы

Гетинакс

Полиэтилен

Органическое

стекло

Пенопласт

Капрон

Полиэтилен

Полиэтилен служит для изготовления плёнок для парников, пакетов, труб различного диаметра и назначения, бутылок, тары для краски, клея, побелки, вёдер, крупногабаритных ёмкостей и др.

Органическое стекло

Органическое стекло применяют для изготовления теплиц, витрин, стёкол для очков, прозрачных перекрытий и ограждений

Капрон

Из капрона изготавливают нити, веревки, стропы, ткани и изделия из них, делают рыболовные сети, шланги, детали для бытовой техники, игрушки.

Гетинакс

Гетинакс (слоистый материал из спрессованной бумаги, пропитанной смолой) находит применение, в основном, в радиотехнике при изготовлении печатных плат и при изготовлении мелких деталей, для облицовки.

Пенопласт

Из пенопласта (лёгкого материала в виде застывшей пены) изготовляют декоративные элементы для отделки помещений, упаковку, модели для литья сложных деталей, используют как утеплитель стен зданий и труб.

Искусственные материалы

Найди соответствие между искусственными материалами и их названиями

Гетинакс

Капрон

Пенопласт

Полиэтилен

Органическое стекло

Проверь себя

Искусственные материалы

Найди соответствие между искусственными материалами и их названиями

Гетинакс

Капрон

Пенопласт

Полиэтилен

Органическое стекло

Источники

Тищенко А.Т. Индустриальные технологии : 5 класс : учебник для учащихся общеобразовательных учреждений/ А.Т.Тищенко, В.Д.Симоненко. - : Вентана-Граф, 2013.- 192с. : ил.

Металлургия  —  Википедия

ru.wikipedia.org › Металлургия

https://yandex.ru/images/search?text= металлургия& uinfo =sw-1440-sh-900-ww-1423-wh-791-pd-1-wp-16x10_1440x900

Чёрная металлургия — Википедия

ru.wikipedia.org › Чёрная металлургия

Прокат  —  Википедия

ru.wikipedia.org › Прокат

Проволока  — Википедия

ru.wikipedia.org › Проволока

Пластмассы  —  Википедия

ru.wikipedia.org › Пластмассы