Урок технологии "Виды стали и ее маркировка"

Тема. Виды стали и ее маркировка.

Цели: Выявить преимущества сплавов над чистыми металлами. Привести примеры сплавов, описать их свойства.

Прогнозируемые результаты обучения:

учащиеся должны знать;

■ виды сталей, их характеристики и области применения.

■ правила охраны труда;

учащиеся должны уметь:

■ читать маркировку сталей, определять их виды, выбирать соответствующий материал для изготовления изделий.

Оборудование и средства обучения: различные виды металлов, проектор, компьютер.

Х о д урока

I. Этап организации занятия

Проверка готовности к уроку. Мобилизация внимания.

II. Этап актуализации субъективного опыта учащихся

Вопросы учителя:

• Какой вид деятельности вы выполняли на прошлом занятии?

• Какому виду деятельности будет посвящен сегодняшний

урок, что мы будем изучать?

Какими свойствами обладает железо?

Почему чистое железо не используется в промышленности?

Назовите сплавы на основе железа?

Почему эти сплавы получили широкое распространение?

Учитель вместе с учащимися формулирует тему и учебные

задачи, определяет содержание практических заданий.

III. Этап изучения нового материал

Изделия из стали

Нержавеющая сталь для пушек была изобретена английским металлургом Гарри Брерли в 1913 г., искавшим способ защиты отверстий пушек от эрозии. Нержавеющая сталь состоит из железа и примеси хрома. Для того чтобы обеспечить наиболее длительную защиту железа от появления коррозии, необходимо при производстве нержавеющей стали добавить в него не менее 10 % хрома. Следует заметить, что полностью избавить железо от появления коррозии практически не удастся. Рано или поздно нержавеющая сталь тоже покрывается ржавчиной. Уникальные характеристики, которыми отличается нержавеющая сталь, позволяют успешно использовать данный металл в самых различных сферах, связанных с эксплуатацией изделий и оборудования в условиях повышенной влажности и постоянного воздействия

на них агрессивных сред. В частности, именно из этого сплава чаще всего

делают столовые приборы и ножи, изготавливают элементы коммуникаций и

ограждающих конструкций, детали оборудования и др. Нержавеющая сталь

сама по себе является очень прочной и жаростойкой. Температура, при ко-

торой сплав начинает переходить в жидкое состояние, составляет в среднем

1800 °C (для сравнения, температура ядра Земли предположительно достигает 6000—6500 °C).

Маркировка и применение сталей

Углеродистые

Сплавы железа с углеродом, в состав которых входят примеси — марганец,

кремний, фосфор. Углерод придает твердость, но увеличивает хрупкость

и снижает пластичность. Различают низкоуглеродистые (0,2 % углерода),

среднеуглеродистые (0,2—0,6 %), высокоуглеродистые (до 2 %). На характеристику сплава положительно влияют кремний и марганец, а фосфор и сера ухудшают его свойства.

Конструкционные углеродистые обыкновенного качества.

Повышенное содержание серы и фосфора.

Используются для болтов, гаек, проволоки, строительных конструкций и др.

Буквы «Ст» — сталь, цифры — условный номер марки от 1 до 7. Чем выше цифра — тем больше содержание углерода, выше прочность, ниже пластичность.

Конструкционные углеродистые качественные.

Более низкое содержание вредных примесей. Более высокая прочность и

Пластичность. Используются для шпинделей, зубчатых колес, валов, осей и др.

Буквы «Сталь», цифры —содержание углерода в сотых долях процента.

Пример: Сталь 45 (сталь, содержащая 0,45 % углерода)

Инструментальные углеродистые качественные и высококачественные

Высокая твердость, прочность и износостойкость. Используются для изготовления инструментов (ножниц по металлу, напильников, топоров, стамесок, кузнечных штампов и др.) Буква «У» — углеродистая сталь, цифры — содержание углерода в десятых долях процента. Пример: У8 (сталь, содержащая 0,8 % углерода)

К маркировке в конце добавляется буква «А», обозначающая высоко качественную сталь

Легированные

Сплавы, в которых кроме железа, углерода и обычных примесей специально

вводятся добавки, — легирующие элементы, улучшающие свойства сталей.

Обозначаются буквами русского алфавита: Х — хром, Д — медь, Н — никель, П — фосфор, В — вольфрам, Г — марганец, С — кремний, М — молибден, Ю —алюминий, Т — титан, Е — селен, Ц — цирконий, Б — ниобий, Ф — ванадий.

Легированные конструкционные качественные

Высокая жароустойчивость, износостойкость пластичность, прочность, устойчивость к коррозии.

Используются для изготовления шестерен, осей, гаек, болтов, рессор, пружин, сварных конструкций и др.

Первые две цифры — содержание углерода в сотых долях процента. Буква после цифр — легирующий элемент. Цифры после буквы — содержание легирующего элемента в процентах (если цифры нет — содержание элемента около 1,5 %).

Пример: Сталь 15Н19ВС2(0,15 % углерода, 19 % никеля, до 1,5 % вольфрама, 2 % кремния)

Легированные конструкционные высококачественные.

Маркируются так же, только в конце ставится

буква «А». Пример: 40ХФА

Легированные инструментальные

Используются для изготовления режущих и измерительных инструментов и др. Цифра впереди — содержание углерода в десятых доля процента (если цифры нет — примерно 1 %).

Цифры после буквы — содержание легирующего элемента в процентах.

Все инструментальные легированные стали всегда высококачественные, и поэтому буква «А» не ставится. Пример: 9ХС

Стали специального назначения

Обладают специальными

физическими и химическими свойствами — например, жаропрочностью,

жаростойкостью, коррозионной стойкостью и т. д.

Для изготовления высокотемпературных установок, деталей печей и газовых турбин Содержание углерода и легирующих элементов определяется так же, как и в марках легированных

конструкционных сталей. Пример: 12Х17 (жаростойкая)

Нержавеющая сталь для пушек была изобретена английским металлургом Гарри Брерли в 1913 г., искавшим способ защиты отверстий пушек

от эрозии. Нержавеющая сталь состоит из железа и примеси хрома. Для

того чтобы обеспечить наиболее длительную защиту железа от появления

коррозии, необходимо при производстве нержавеющей стали добавить в него

не менее 10 % хрома. Следует заметить, что полностью избавить железо от

появления коррозии практически не удастся. Рано или поздно нержавеющая

сталь тоже покрывается ржавчиной. Уникальные характеристики, которыми

отличается нержавеющая сталь, позволяют успешно использовать данный

металл в самых различных сферах, связанных с эксплуатацией изделий и

оборудования в условиях повышенной влажности и постоянного воздействия

на них агрессивных сред. В частности, именно из этого сплава чаще всего

делают столовые приборы и ножи, изготавливают элементы коммуникаций и

ограждающих конструкций, детали оборудования и др. Нержавеющая сталь

сама по себе является очень прочной и жаростойкой. Температура, при ко-

торой сплав начинает переходить в жидкое состояние, составляет в среднем

1800 °C (для сравнения, температура ядра Земли предположительно достигает 6000—6500 °C)

IV. Этап первичной проверки изученного материала

Какими свойствами обладает железо? Почему чистое железо не используется в промышленности? Назовите сплавы на основе железа. Почему эти сплавы получили широкое распространение?

Назовите свойства металлов и сплавов. Какие свойства относят к

технологическим свойствам?

Как вы считаете, в чем преимущество стали при ее использовании?

У. Этап выполнения практических заданий

1. Что такое сталь? В чем заключается ее отличие от чугуна?

2. Как классифицируют стали?

3. Расскажите, как прочитать маркировку стали.

4. Как маркируют легированные стали?

5. Для каких целей в состав стали вводят легирующие элементы?

6. Вам необходимо просверлить отверстия в стальной балке. Сверла из каких

видов стали вы будете для этого использовать? Ответ обоснуйте.

.

Практическая работа. Изучение видов стали

Цель: научиться определять виды сталей, пользуясь информацией

об их маркировке.

Оборудование, инструменты и материалы: образцы сталей, таблицы.

Порядок выполнения работы

1. Получите у учителя образцы сталей.

2. Используя материал параграфа, расшифруйте марки сталей.

3. Опишите состав стали, ее назначение.

VI. Этап оценки выполненных заданий

Учащиеся выполняют самооценку и взаимооценку объема и

качества выполненных работ.

.

VII. Этап подведения итогов урока

Учащиеся называют свои отметки, учитель делает количественную

и качественную оценку выполненных работ, отмечает

типичные недостатки при выполнении заданий, рекомендует

пути повышения эффективности знаний и умений учащихся

(дополнительные, поддерживающие занятия и др.).

VIII. Этап рефлексии

IX. Этап завершения занятия

Записать тему занятия и выставить отметки в дневники.

Дать рекомендации учащимся. При необходимости назначить

стимулирующие или поддерживающие занятия.