Презентация на тему: "Портфолио как инструмент развития образовательного учреждения"

 2 октября

Конспект урока на тему: "Виды термической обработки стали. ОТЖИГ"

Цель урока: Формирование знаний учащихся о   классификации и термической обработке сталей.

Задачи урока:

• Формирование знания о   классификации и термической обработке сталей;
• Воспитание технологической культуры;
• Развитие познавательного интереса учащихся  в области металлургической промышленности.

Методы: объяснительно-иллюстративный, диалогический

Тип урока: комбинированный.

Оборудование: проектор, компьютер. 

Организация учебной деятельности.

Проверка количества учащихся;

Актуализация знаний учащихся:

1. Где производят металл?
2. Из чего производят металл?
3. Какие виды продукции получают из металлов?
4. Вспомните, какими свойствами обладают металлы?
5. Как классифицируются стали?- ответ на данный вопрос учащиеся дают, пользуясь интерактивной доской (фрагмент № 1): напротив стрелочек написать виды сталей, а именно:

- по химическому составу: -  углеродистая сталь

                                               - легированная сталь

- по качеству:   -  обыкновенного качества

                           -  качественная

                           -  высококачественная

-по назначению: - конструкционная

                            - инструментальная

                            - специальная

Объявление темы и цели урока.

Изучение нового материала.

   Термическая  обработка стали – это совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения твёрдых металлических сплавов с целью придания им определённых свойств за счёт изменения внутреннего строения и структуры

   Цель термообработки – это придание сплавам таких свойств, которые требуются в процессе эксплуатации этих изделий. Есть упрочнение металла (например: коленчатый вал  в двигателе автомобиля – к нему предъявляется повышенная прочность при эксплуатации). Но есть и такие технологические процессы,  в которых термообработка  не является конечной операцией,  а промежуточной и её цель – снижение твёрдости стали, сплава для последующей обработки. Процесс  термообработки состоит из нагревания до каких то определённых температур, выдержки детали, заготовки при этих температурах и последующем охлаждении с определённой скоростью. Термообработке подвергают заготовки (кованные, штампованные и т.д.), детали машин  и различный инструмент. Для заготовок термообработка заключается в снижении твердости, улучшении их структуры, а для деталей – это придание им определённых свойств (твердости, прочности, износостойкости). Улучшение механических качеств даёт возможности использовать сплавы  более простых составов, расширить область их применения. Термообработкой можно повысить допускаемые напряжения, уменьшить массу деталей и механизмов, а также существенно повысить их надёжность и долговечность, что очень важно в машиностроении. Например, упрочнению термообработкой  подвергаются до 10% общей выплавки в стране, а в машиностроении до 40%. В термообработке есть следующие виды этого процесса: отжиг, закалка, отпуск, а также есть химико-термическая и термомеханическая обработка.

      Так как основными факторами любого вида термообработки является температура и время, то режим термообработки обычно представляется графиком в координатах τ – время, Т – температура.

Угол наклона характеризует скорость нагрева или охлаждения. Постоянная скорость нагрева или охлаждения изображается на графике прямой линией с определенным углом наклона. В результате термообработки  в сплавах происходят структурные изменения. После термообработки металлические сплавы могут находиться в равновесном (стабильном) и неравновесном (метастабильном) состоянии.

 (данное объяснение сопровождается демонстрированием на интерактивной доске слайда с графиком нагрева, выдержки и охлаждения металла) - (фрагмент № 2)

 Виды отжига:

   - Отжигом стали называется вид термической обработки, заключающийся в ее нагреве до определенной температуры, выдержке при этой температуре и медленном охлаждении. Цели отжига – снижение твердости и улучшение обрабатываемости стали, изменение формы и величины зерна, выравнивание химического состава, снятие внутренних напряжений. Существуют различные виды отжига: полный, неполный, диффузионный, рекристализационный, низкий, нормализация. Температуры нагрева стали для ряда видов отжига связаны с положением линий диаграммы Fe-Fe₃C. Низкая скорость охлаждения обычно достигается при остывании стали вместе с печью. (фрагмент № 3)

       Полный отжиг применяется для доэвтектоидных сталей. Нагрев стали для полного отжига осуществл. на 30-50º С выше линииGS диаграммы Fe- Fe3С. При этом происходит полная перекристаллизация стали и уменьшение величины зерна. При полном отжиге снижается твердость и прочность стали, а пластичность повышается.

   При неполном отжиге нагрев производится на 10-30º С выше лини РSK диаграммы Fe- Fe3С. Он производится, если исходная структура не очень крупнозерниста. При этом происходит лишь частичная перекристаллизация. Неполному отжигу подвергают эвтектоидные и заэвтектоидные стали.

       Диффузионный отжиг(гомогенизация)  заключается в нагреведо 1000-1100º С, длительной выдержке (10-15часов) при этой температуре и последующем медленном охлаждении. В результате диффузионного отжига происходит выравнивание неоднородности стали по хим. составу.

    Рекристаллизационный отжиг предназначен для снятия внутренних напряжений после холодной деформации и подготовки структуры к дальнейшему деформированию. Он производится ниже линии РSK диаграммы Fe- Fe3С. Поэтому температура нагрева для рекристаллизационного отжига составляет 650-700 ºС. В результате рекристаллизационного отжига образуется однородная мелкозернистая структура с небольшой твердостью и значительной вязкостью.

        Нормализация состоит из нагрева стали на 30-50º С выше линииGSЕ диаграммы Fe- Fe3С, выдержке при этой температуре и последующего охлаждения на воздухе. Более быстрое охлаждение по сравнению с обычным отжигом приводит к более мелкозернистой структуре. Нормализация  - более дешевая термическая операция, чем отжиг, т.к. печи используют только для нагрева и выдержки. Для низкоуглеродистых сталей (до 0,3%С) разница в свойствах между оттоженым и нормализованным состоянием практически отсутсвует и эти стали лучше подвергать нормализации.

Закрепление материала:

   На доске демонстрируется изображение названий отжига, температурные режимы. Учащиеся должны правильно скомпоновать   все этапы. - (фрагмент №4)

Д. з. :  1) в конспекте привести конкретные примеры применения  различных видов отжига.