Методическая разработка учебного занятия с применением инновационных технологий обучения. Тема: Понятие о термической обработке. Основные виды термической обработки. Назначение и область применения термической обработки.

Методическая разработка учебного занятия с применением инновационных технологий обучения. Тема: Понятие о термической обработке. Основные виды термической обработки. Назначение и область применения термической обработки.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

В каждый раздел курса материаловедения включен основной материал, глубокого и прочного усвоения которого следует добиваться, не загружая память обучающихся множеством частных факторов. На мой взгляд, основные трудности в усвоении и практическом применении изученного материала - это выделить главное, построить логическую схему изучаемого материала и на основе этого определить подходы к пониманию закономерностей. Основное назначение структурно-логической схемы - доведение до обучающегося логики организации учебного материала на уроках материаловедения. Использование логических схем на уроке материаловедения позволяет:

1.            Повысить познавательную деятельность за счет рациональности и экономичности усвоения информации и долговременное сохранение  в памяти;

2.            Улучшить качество знаний, за счет появившейся возможности многократного повторения.

Условия осуществления обучения материаловедению на основе применения структурно-логических схем:

1.                 Разработка и написание опорного конспекта;

2.                 Разработка и написание логических схем;

3.                 Многократное повторение;

4.                 Поэтапный контроль.

При использовании данных технологий до начала изучения каждой темы необходимо познакомить обучающихся с обязательными результатами обучения. Приступая к преподаванию темы, спланировать не только основные цели ее изучения, но и продумать систему учебных заданий, с помощью которых можно судить, достигнуты ли выдвинутые цели. При применении системного подхода в процессе изучения учебного материала необходимо придание ему такой структуры, которая способствовала бы усвоению не разрозненных знаний, а взаимосвязанных

Цель данной технологии:  реализация личностно- ориентированного подхода в организации учебной деятельности, формирование активной познавательной и мыслительной деятельности обучающихся через применение опор и ориентировочной  основы действий, на основах гуманизма, учения без принуждения, бесконфликтности учебной ситуации, гласности успехов каждого, открытия перспектив для исправления, роста, успехов.

Тема: Понятие о термической обработке. Основные виды термической обработки. Назначение и область применения термической обработки.

 

Цели занятия:

Образовательная : Способствовать развитию умения работать с источниками, аргументировать ответ техническими терминами, анализировать схемы и диаграммы, пользоваться технической информацией,  продолжить работу над формированием прочных знаний и представлений обучающихся о термической обработке. Обеспечить закрепление полученных ранее знаний об основных видах термической обработки.  Научить принимать самостоятельные решения при выполнении практических заданий и контролировать свои действия. Познакомить с назначением и областью применения термической обработки. Обучать умению осуществлять планомерный поиск ответов на поставленные вопросы.

Развивающая: Развивать нравственные качества, нравственно-эстетическую оценку предметов и явлений. Развивать ораторские способности.  Развивать умение работать с источниками, аргументировать ответ техническими терминами, анализировать схемы и диаграммы, пользоваться технической информацией. Формировать навыки самостоятельной работы, навыки само- и взаимооценки, навыки работы в команде.

Воспитательная: Содействовать техническому воспитанию обучающихся. Способствовать стремлению получать новые знания, которые будут полезны при дальнейшем обучении. Воспитание устойчивого  интереса к изучению материаловедения, ответственного и серьезного отношения к групповой деятельности.

Методическая цель: 1. Показать на учебном занятии применение продуктивных методов обучения (работа в творческих группах, проектная деятельность, метод критического мышления, использование ИКТ);

2. Обеспечить проверку и оценку знаний и способ деятельности обучающихся , научить их коррекции своих знаний и способов деятельности.

Технология: технология интенсификации обучения на основе схемных и знаковых моделей учебного материала.

Цель данной технологии: реализация личностно- ориентированного подхода в организации учебной деятельности, формирование активной познавательной и мыслительной деятельности обучающихся через применение опор и ориентировочной  основы действий, на основах гуманизма, учения без принуждения, бесконфликтности учебной ситуации, гласности успехов каждого, открытия перспектив для исправления, роста, успехов.

Методы и приемы обучения:

1. Методы наглядной передачи информации и зрительного восприятия информации (приёмы: наблюдение, демонстрация опыта, презентация)

2. Методы передачи информации с помощью практической деятельности и тактильного кинестетического его восприятия (исследовательская деятельность)

3. Методы стимулирования и мотивации обучающихся  (приёмы: создание проблемной ситуации, проблемное изложение, групповая исследовательская деятельность, выполнение творческого задания)

4. Метод кейс- стади для формирования коммуникабельности, лидерства, умения анализировать большой объём информации, принимать решения в условиях недостатка информации.

5. Методы контроля.

Принципы обучения: принцип научности, принцип наглядности, системный подход к изучению материала, доступность изложения, опора на интуицию.

Форма организационной работы на учебном занятии: фронтальная, индивидуальная, групповая.

Формируемые компетенции:

1.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;

2.Компетенции личностного самосовершенствования:

§Формирование культуры мышления и поведения

§Освоение различных видов деятельности в рамках саморазвития;

3.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.

4.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.

5.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.

3.Индивидуальные карточки.

4.Видеофильмы: «Технология термической обработки», «Термообработка».

Межпредметные связи:

1.Физика

2.Химия

3.Информатика

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

1. Фронтальный опрос:

-Назовите примеси сталей.

-Какие примеси являются вредными, а какие полезными?

-В чем проявляется отрицательное влияние фосфора?

-Какие стали являются легированными?

-Какова цель легирования?

-Как легирующие элементы взаимодействуют с углеродом?

-Назовите карбитообразующие графитизирующие и нейтральные элементы.

-Как легирующие элементы влияют на свойства отожженных сталей?

111. Изучение нового материала

1. Формирование целей и задач урока.

- Человек использует обработку металлов с древнейших времён. Ещё в эпоху энеолита, применяя холодную ковку самородных золота и меди, первобытный человек столкнулся с явлением наклёпа, которое затрудняло изготовление изделий с тонкими лезвиями и острыми наконечниками, и для восстановления пластичности кузнец должен был нагревать холоднокованую медь в очаге. Наиболее ранние свидетельства о применении смягчающего отжига наклёпанного металла относятся к концу 5-го тысячелетия до н. э. Такой отжиг по времени появления был первой операцией термической обработки металлов. При изготовлении оружия и орудий труда из железа, полученного с использованием сыродутного процесса, кузнец нагревал железную заготовку для горячей ковки в древесноугольном горне. При этом железо науглероживалось, то есть происходила цементация — одна из разновидностей химико-термической обработки. Охлаждая кованое изделие из науглероженного железа в воде, кузнец обнаружил резкое повышение его твёрдости и улучшение др. свойств. Закалка в воде науглероженного железа применялась с конца 2 — начала 1-го тысячелетия до н. э.

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

-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.

2. Сообщение темы: Понятие о термической обработке. Основные виды термической обработки. Назначение и область применения термической обработки.

План:

1.     Понятие о термической обработке. Основные виды термической обработки.

2.      Назначение и область применения термической обработки.

1               Вопрос. Понятие о термической обработке. Основные виды термической обработки.

Задание: отгадать слово по цифровому коду  (использована клавиатура сотового телефона)- 526225642- обработка

Термическая обработка (кейс- стадии)

Термическая обработка металлов, процесс обработки изделий из металлов и сплавов путём теплового воздействия с целью изменения их структуры и свойств в заданном направлении. Это воздействие может сочетаться также с химическим, деформационным, магнитным и др.

Цель термообработки – придание сплавам таких свойств, которые требуются в процессе эксплуатации изделий.

Основные виды термической обработки

– отжиг, закалка, отпуск и старение.

Все операции термообработки разделяются на разупрочняющие (отжиг) и упрочняющие (закалка с отпуском или старением).

Разупрочняющая термообработка

Отжиг – термическая обработка, в результате которой металлы или сплавы приобретают структуру, близкую к равновесной. Отжиг вызывает разупрочнение металлов, сопровождающееся повышение пластичности и снятием остаточных напряжений.

Отжиг заключается в нагреве изделий до определенной температуры, выдержке их при данной температуре с последующим медленным охлаждением вместе с печью. При этом заготовки или изделия получают устойчивую структуру без остаточных напряжений.

Цели отжига – снятие внутренних напряжений, устранение структурной и химической неоднородности, снижение твердости и улучшение обрабатываемости, подготовка к последующей операции термообработки.

Упрочняющая термообработка

Закалка – ТО, в результате которой в  сплавах образуется неравновесная структура пересыщенного твердого раствора.

Сплав нагревают выше температуры фазового превращения в твердом состоянии, после чего быстро охлаждают, чтобы предотвратить равновесное превращение при охлаждении.

         Отпуск –ТО, в результате которой в предварительно закаленном сплаве происходит фазовое превращение, приближающее его структуру к равновесной. После отпуска происходит распад пересыщенного твердого раствора, сформировавшегося при закалке. Отпущенная структура обеспечивает более высокие механические свойства по сравнению с отожженным состоянием.

         Старение – ТО, в результате которой из пересыщенного твердого раствора выделяются мелкодисперсные частицы второй фазы, формирующие равновесную структуру. Старение закаленного сплава приводит к повышению прочности, без значительного снижения пластичности.

Отжиг стали

Отжиг стали проводят для получения требуемой равновесной структуры с минимальной твердостью, с целью дальнейшей обработки получаемых деталей резанием. Изделие нагревают до нужной температуры и охлаждают вместе с печью.

 

Области нагрева стали при отжиге:

1 – диффузионном;

2 – рекристаллизационном;

3 – для снятия напряжений;

4 – полном;

5 – неполном;

6 – нормализационном.

Закалка стали

Температура нагрева при закалке стали зависит от ее химического состава. В доэвтектоидных сталях нагрев производится на 30-50 °С выше точек Aс3. Такую закалку называют полной.

Для закалки заэвтектоидной стали наилучшей температурой является нагрев на 30-50 °С выше Ас1. Такую закалку называют неполной.

При охлаждении нагретой под закалку стали со скоростью выше критической (для конструкционных сталей охлаждение в воду) вместо диффузионного превращения аустенита в перлит, происходит бездиффузионное мартенситное превращение.

Образуется мартенсит — пересыщенный твердый раствор внедрения углерода в α-железе.

Мартенсит имеет ту же концентрацию углерода, что и исходный аустенит. Из-за высокой пересыщенности углеродом решетка мартенсита сильно искажается, вытягиваясь и приобретая вместо кубической тетрагональную форму. Благодаря этому, мартенсит имеет высокую твердость (до HRC 65) и хрупкость.

 Способность стали закаливаться на мартенсит называется закаливаемостью. Она характеризуется значением твердости, приобретаемой сталью после закалки, и зависит от содержания углерода. Стали с низким содержанием углерода (до 0,3 %) практически не закаливаются, и закалка для них не применяется.

Отпуск стали

Отпуск стали – термическая обработка, следующая за закалкой и заключающийся в нагреве стали до температуры ниже критической, выдержке и охлаждении.

Цель отпуска – получение более равновесной по сравнению с мартенситом структуры, снятие внутренних напряжений, повышение вязкости и пластичности.

Основной процесс, происходящий при отпуске – распад мартенсита, т.е. выделение углерода из пересыщенного твердого раствора в виде карбида железа.

Низкий отпуск стали

Низкий отпуск проводится при температуре 150-200 °С. Образуется структура мартенсит отпуска. Мартенсит отпуска отличается от мартенсита закалки наличием мелкодисперсных частиц карбидов и меньшей степенью тетрагональности кристаллической решетки.

В результате низкого отпуска снимаются внутренние напряжения, происходит некоторое увеличение пластичности и вязкости без заметного снижения твердости и износостойкости.

Низкому отпуску подвергают режущий и мерительный инструмент, а также машиностроительные детали, которые должны обладать высокой твердостью и износостойкостью.

Средний отпуск стали

При среднем отпуске производится нагрев до 350-450 °С. Из мартенсита полностью выделяется углерод и образуется мелкоигольчатая смесь феррита и цементита. Такая структура стали полученная при среднем отпуске называется тростит отпуска.

При среднем отпуске происходит некоторое снижение твердости при значительном увеличении предела упругости и улучшении сопротивляемости действию ударных нагрузок. Применяется для пружин, рессор, ударного инструмента.

Высокий отпуск стали

Высокий отпуск проводится при 550-650°С. При нагреве до таких температур происходит коагуляция и сфероидизация частиц цементита в механической смеси феррита и цементита.  Структура с округлыми зернами основных фаз называется сорбит отпуска.

 В результате высокого отпуска твердость и прочность снижаются значительно, но сильно возрастают вязкость и пластичность и получается оптимальное для конструкционных сталей сочетание механических свойств.

Применяется для деталей, подвергающихся действию высоких нагрузок

Термообработка дуралюмина. Отжиг

Отжиг (разупрочняющая термообработка) дуралюмина заключается в нагреве сплава до 550 °С выдержке и охлаждении вместе с печью.

В отожженном – равновесном состоянии структура дуралюмина состоит из зерен твердого раствора меди в алюминии и частиц соединения СuАl₂. При этом частицы СuАl₂ крупные. Такая структура обеспечивает сплаву хорошую пластичность    (d = 18-20 %) при относительно невысоких значениях прочности и твердости (49 НВ).

Термообработка дуралюмина . Закалка

Закалка дуралюмина заключается в нагреве сплава до 550 °С, выдержке и быстром охлаждении в воду.

При нагреве в печи частицы СuАl2 растворяются в твердом растворе                α - структура станет однофазной. Затем при быстром охлаждении в воду – медь не успевает выделиться из твердого раствора и сохранится в нем после охлаждения. В результате сформируется пересыщенный твердый раствор замещения меди в алюминии – α¢.

После закалки значительного упрочнения дуралюмина

не происходит – его твердость составляет 90 НВ, однако пластичность возрастает до d = 20-24 %, что позволяет

пластически деформировать сплав в этом состоянии.

Термообработка дуралюмина . Старение

Старение дуралюмина заключается в длительной выдержке несколько суток при комнатной температуре (естественное старение) или короткой выдержке в несколько десятков минут при повышенной температуре 100-180 °С (искусственное старение).

При выдержке закаленного сплава, в пересыщенном α¢ - твердом растворе происходит диффузионное перераспределение атомов меди с формированием мелкодисперсных (30 нм) частиц СuАl₂.

Формирование в структуре сплава дисперсных частиц СuАl₂ включает механизм дисперсионного упрочнения и приводит к значительному повышению значений прочности и твердости (120 НВ), при незначительном снижении пластичности (d = 10-18 %).

Классификация видов термической обработки. основывается на том, какого типа структурные изменения в металле происходят при тепловом воздействии.

Термическая обработка металлов подразделяется на собственно термическую, заключающуюся только в тепловом воздействии на металл, химико-термическую, сочетающую тепловое и химическое воздействия, и термомеханическую, сочетающую тепловое воздействие и пластическую деформацию.

 Собственно термическая обработка включает следующие виды: отжиг 1-го рода, отжиг 2-го рода, закалку без полиморфного превращения и с полиморфным превращением, старение и отпуск.

Отжиг 1-го рода (гомогенизационный, рекристаллизационный и для уменьшения остаточных напряжений) частично или полностью устраняет отклонения от равновесного состояния структуры, возникшие при литье, обработке давлением, сварке и др. технологических процессах.

Процессы, устраняющие отклонения от равновесного состояния, идут самопроизвольно, и нагрев при отжиге 1-го рода проводят лишь для их ускорения. Основные параметры такого отжига — температура нагрева и время выдержки. В зависимости от того, какие отклонения от равновесного состояния устраняются, различают разновидности отжига 1-го рода.

Гомогенизационный отжиг предназначен для устранения последствий дендритной ликвации, в результате которой после кристаллизации внутри кристаллитов твёрдого раствора химический состав оказывается неоднородным и, кроме того, может появляться неравновесная фаза, например химическое соединение, охрупчивающее сплав. При гомогенизационном отжиге диффузия приводит к растворению неравновесных избыточных фаз, в результате чего сплав становится более гомогенным (однородным). После такого отжига повышаются пластичность и стойкость против коррозии.

Рекристаллизационный отжиг устраняет отклонения в структуре от равновесного состояния, возникающие при пластической деформации. При обработке давлением, особенно холодной, металл наклёпывается — его прочность возрастает, а пластичность снижается из-за повышения плотности дислокаций в кристаллитах. При нагреве наклёпанного металла выше некоторой температуры развивается первичная и затем собирательная рекристаллизация, при которой плотность дислокаций резко снижается. В результате металл разупрочняется и становится пластичнее. Такой отжиг используют для улучшения обрабатываемости давлением и придания металлу необходимого сочетания твёрдости, прочности и пластичности.

Отжиг 2-го рода применим только к тем металлам и сплавам, в которых при изменении температуры протекают фазовые превращения. При отжиге 2-го рода происходят качественные или только количественные изменения фазового состава (типа и объёмного содержания фаз) при нагреве и обратные изменения при охлаждении. Основные параметры такого отжига — температура нагрева, время выдержки при этой температуре и скорость охлаждения. температуру и время отжига выбирают так, чтобы обеспечить необходимые фазовые изменения, например полиморфное превращение или растворение избыточной фазы. При этом обычно следят за тем, чтобы не выросло крупное зерно фазы, стабильной при температуре отжига. Скорость охлаждения должна быть достаточно мала, чтобы при понижении температуры успели пройти обратные фазовые превращения, в основе которых лежит диффузия. При отжиге 2-го рода изделия охлаждают вместе с печью или на воздухе. В последнем случае процесс называется нормализацией. Отжиг 2-го рода применяют чаще всего к стали для общего измельчения структуры, смягчения и улучшения обрабатываемости резанием.

Закалка без полиморфного превращения применима к любым сплавам, в которых при нагревании избыточная фаза полностью или частично растворяется в основной фазе. Важнейшие параметры процесса — температура нагрева, время выдержки и скорость охлаждения. Скорость охлаждения должна быть настолько большой, чтобы избыточная фаза не успела выделиться (процесс выделения фазы обеспечивается диффузионным перераспределением компонентов в твёрдом растворе). Это условие выполняется, если дуралюмин и медные сплавы закаливают в воде; магниевые же сплавы и некоторые аустенитные стали можно закаливать с охлаждением на воздухе. В результате закалки образуется пересыщенный твёрдый раствор.

Закалка с полиморфным превращением применима к любым металлам и сплавам, в которых при охлаждении перестраивается кристаллическая решётка. Основные параметры процесса — температура нагрева, время выдержки и скорость охлаждения. Нагрев производят до температуры выше критической точки, чтобы образовалась высокотемпературная фаза. Охлаждение должно идти с такой скоростью, чтобы не происходило "нормального" диффузионного превращения и перестройка решётки протекала по механизму бездиффузионного мартенситного превращения. При закалке с полиморфным превращением образуется мартенсит, и поэтому такую термообработку называют закалкой на мартенсит. Углеродистые стали закаливают на мартенсит в воде, а многие легированные, в которых диффузионные процессы протекают замедленно, можно закаливать на мартенсит с охлаждением в масле и даже на воздухе. Основная цель закалки на мартенсит — повышение твёрдости и прочности, а также подготовка к отпуску.

Старение применимо к сплавам, которые были подвергнуты закалке без полиморфного превращения. Пересыщенный твёрдый раствор в таких сплавах термодинамически неустойчив и склонен к самопроизвольному распаду. Старение заключается в образовании путём диффузии внутри зерен твердого раствора участков, обогащенных растворённым элементом (зон Гинье — Престона) и (или) дисперсных частиц избыточных фаз, чаще всего химических соединений. Эти зоны и дисперсные частицы выделившихся фаз тормозят скольжение дислокаций, чем и обусловлено упрочнение при старении. Стареющие сплавы называют поэтому дисперсионно-твердеющими. Основные параметры старения — температура и время выдержки. С повышением температуры ускоряются диффузионные процессы распада пересыщенного твёрдого раствора, и сплав быстрее упрочняется. Начиная с определённой выдержки, при достаточно высокой температуре происходит перестаривание — снижение прочности сплава.

Отпуску подвергают сплавы, главным образом стали, закалённые на мартенсит. Основные параметры процесса — температура нагрева и время выдержки, а в некоторых случаях и скорость охлаждения (для предотвращения отпускной хрупкости). В сталях мартенсит является пересыщенным раствором, и сущность структурных изменений при отпуске та же, что и при старении, — распад термодинамически неустойчивого пересыщенного раствора. Отличие отпуска от старения связано прежде всего с особенностями субструктуры мартенсита, а также с поведением углерода в мартенсите закалённой стали. Для мартенсита характерно большое число дефектов кристаллического строения (дислокаций и др.). Атомы углерода быстро диффундируют в решётке мартенсита и образуют на дислокациях сегрегации, а возможно и дисперсные частицы карбида сразу после закалки или даже в период закалочного охлаждения. В результате закалённая сталь оказывается в состоянии максимального дисперсного твердения или в близком к нему состоянии. Поэтому при выделении из мартенсита дисперсных частиц карбида во время отпуска прочность и твёрдость стали или вообще не повышаются, или достигается лишь незначительное упрочнение.

Термическая обработка вызывая разнообразные по природе структурные изменения, позволяет управлять строением металлов и сплавов и получать изделия с требуемым комплексом механических, физических и химических свойств. Благодаря этому, а также простоте и дешевизне оборудования Термическая обработка  является самым распространённым в промышленности способом изменения свойств металлических материалов.

2               Вопрос.  Назначение и область применения термической обработки.

Термическая обработка вызывая разнообразные по природе структурные изменения, позволяет управлять строением металлов и сплавов и получать изделия с требуемым комплексом механических, физических и химических свойств. Благодаря этому, а также простоте и дешевизне оборудования Термическая обработка  является самым распространённым в промышленности способом изменения свойств металлических материалов.

На металлургических заводах применяют гомогенизационный отжиг слитков для повышения их пластичности перед обработкой давлением, рекристаллизационный отжиг листов, лент, труб и проволоки для снятия наклёпа между операциями холодной обработки давлением и после неё, закалку, отпуск, старение и термомеханическую обработку для упрочнения проката и прессованных изделий. На машиностроительных заводах отжигают поковки и др. заготовки для уменьшения твёрдости и улучшения обрабатываемости резанием, применяют закалку, отпуск, старение и химико-термическую обработку разнообразных деталей машин, а также инструмента для повышения их прочности, твёрдости, ударной вязкости, сопротивления усталости и износу и отжигают изделия для уменьшения остаточных напряжений. В приборостроении, электротехнической и радиотехнической промышленности с помощью отжига, закалки, отпуска и старения изменяют механические, электрические, магнитные и др. физические свойства металлов и сплавов.

О величине изменения механических свойств при термической обработке металлов дают представление следующие примеры. Рекристаллизационный отжиг холоднокатаной меди снижает предел прочности с 400 до 220 Мн/м² (с 40 до 22 кгс/мм²). одновременно повышая относительное удлинение с 3 до 50%. Отожжённая сталь У8 имеет твёрдость 180 НВ; закалка повышает твёрдость этой стали до 650 НВ. Сталь 38 ХМЮА после закалки имеет твёрдость 470 HV, а после азотирования твёрдость поверхностного слоя достигает 1200 HV. Предел прочности дуралюмина Д16 после отжига, закалки и естественного старения равен соответственно 200, 300 и 450 Мн/м² (20, 30 и 45 кгс/мм²). У бериллиевой бронзы Бр. Б2 предел упругости s_0,002 после закалки равен 120 Мн/м² (12 кгс/мм²), а после старения 680 Мн/м² (68 кгс/мм²).

IV . Закрепление  нового  материала.

Метод – синквейн

Преподаватель озвучивает тему синквейна и знакомит обучающихся с правилами его составления

Обучающиеся составляют синквейн на заданную тему: Термообработка

1. Что представляет собой термообработка железоуглеродистых сплавов?

2. Что называется химико-термической обработкой (ХТО) железоуглероди­стых сплавов?

3. С какой целью проводят термообработку сталей и сплавов?

4. Каково назначение химико-термической обработки сталей и сплавов?

5. Запишите составляющие процесса термообработки

Термообработка   =                   +                   +

Термические печи

Муфельные

Ванные

Закалочные баки

Закалочные устройства

Правильные баки

Механизированные агрегаты

6. Подчеркните наименование оборудования, которое эффективно для проведения термообработки.

Рис.. Виды термических печей (а) и закалочных устройств (б)

7. При помощи каких приборов контролируют рабочую температуру в печи? Перечислите их:

а) ______________________________________________

б)________________

в) ________________

8. Что называется отжигом?

9. Дорисуйте «башмачки» к «лапкам паучка». Укажите в них виды отжига.

Рис. Виды отжига («паучок» и «башмачки»)

10. Какова цель отжига железоуглеродистых сталей?

11. Что называется нормализацией?

12. Какие цели преследует нормализация?

13.Перечислите дефекты отжига железоуглеродистых сплавов.

14. Перечислите дефекты нормализации железоуглеродистых сплавов.

15. Что называется закалкой?

16. С какой целью закаливают железоуглеродистые сплавы?

17. Укажите на схеме виды закалки.

18. Что называется отпуском?

19. С какой целью проводят отпуск железоуглеродистых сплавов?

20. В «лучах солнца» запишите виды отпуска.

21. Подберите виды химико-термической обработки для получения заданных свойств изделия и занесите их в таблицу

Таблица

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.

- 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).

-Что нового узнали для себя? Что вас озадачило, удивило, огорчило?

-Как вы оценили свою работу на уроке?

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.72-119.

2.Заполнить глоссарий терминов.

3. Подготовиться к словарному диктанту