Разработка урока по материаловедению

Тема урока: «Железоуглеродистые сплавы: классификация, маркировка»

Цели урока:

образовательные:

обобщить, активизировать и закрепить знания обучающихся, полученные при

изучении темы «Железоуглеродистые сплавы и их применение на практике

развивающие:

развивать умение классифицировать, выявлять связи между отдельными группами

металлов, развивать коммуникативные навыки при работе в группах, умение объяснять,

с о п о с т а в л я т ь ,

с р а в н и в а т ь ,

д е л а т ь

в ы в о д ы ;

воспитательные:

стимулировать

потребность

в

формировании

профессионализма

а

также

профессиональной коммуникации;

развивать требовательность к себе и товарищам;

создать условия для реальной самооценки учащихся,

Тип

урока:

повторения,

систематизации

и

обобщения

полученных

знаний,

закрепления умений.

Структура

урока: сочетание

этапов:

организационного,

постановки

цели,

оперирования

знаниями

и способами

деятельности

в стандартных

и

нестандартных

ситуациях, подведения итогов и формулирования выводов.

Форма урока: повторительно-обобщающий с элементами деловой игры

Формы работы: фронтальная, групповая, индивидуальная.

Методы обучения: метод обучения в сотрудничестве, решение производственных

задач, метод активного обучения, частично-поисковый, фронтальная беседа, рефлексия.

Междисциплинарные связи: химия, физика,

Дидактические

средства

обучения:

презентация,

информационный

материал,

справочные таблицы.

Техническое обеспечение урока: интерактивная доска, компьютер.

В результате обучения обучающийся должен

знать:

виды железоуглеродистых сплавов и их классификацию;

маркировку чугунов и сталей;

влияние легирующих элементов на свойства железоуглеродистых сплавов;

применение ЖУС в машиностроении

уметь:

выбирать марки сталей для изготовления деталей машин

расшифровывать их примерный химический состав

обладать общими компетенциями, включающими в себя способность:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии,

проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и

способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за

них ответственность.

ОК 4. Осуществлять

поиск

и

использование

информации,

необходимой

для

эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного

развития

ОК 5.

Использовать

информационно-коммуникационные

технологии

в

профессиональной деятельности

ОК 6.

Работать

в

коллективе

и

команде,

эффективно

общаться

с коллегами,

руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных),

результат выполнения заданий.

Ход урока

Преподаватель: Звонок прозвенел, давайте поприветствуем друг-друга. Сегодня вам

предстоит много и плодотворно трудиться, поэтому каждому из вас я хочу пожелать

внимательности, сосредоточенности и, в какой-то мере, смелости.

Начать я хочу с небольшого вступления. Есть у писателя Евгения Пермяка маленькая

сказка «Чугун и сталь». В ней хорошо описаны «родственные связи» чугуна и стали. Вот

как об этом там рассказывается. (Показ презентации).

«Пролилась огневой струей из жаркой печи горячая Сталь. Засверкала полотыми

звездами, остыла дорогим и слитками и зазналась. Перед ceры м Чугуном так стала себя

выхвалять, что тот чуть не изоржавел от стыда.

Я, — говорит Сталь, — нержавеющая, нетемнеющая, хитро сваренная! Как алмаз

крепка, как змея гибка. Закалюсь — не отколюсь! Пилить, сверлить, резать — все могу, на

все пригодна! Хочешь — булатом стану, хочешь — иглой! Мостом лягу. Рельсами побегу.

Машиной заработаю. Пружиной совьюсь.

А ты что, Чугун? На сковородки, на утюги только и годен. Ну да разве еще на

станины второсортные да на шестерни молотильные. Не ковок, не ловок, хрупок, как лед.

Не модный металл.

Говорит так Сталь, на весь цех себя славит. И самолетом-то она полетит, и кораблем-

то поплывет, и чем только она не станет...

Даже перо писчее не забыла. Часовую стрелку и ту не пропустила. Все перебрала.

Столько наговорила про себя, что в семи коробах

не

свезти. Н о ничего лишнего не

прибавила. Была в ее стальном звоне правда.

Конечно, Чугуну далеко до Стали. Только об одном ей забывать не надо бы: о том,

что Чугуну она родной дочерью доводится, что она ему своей жизнью обязана... Ну, а в

остальном все правильно, если, конечно, совесть во внимание не принимать».

ВОПРОС: Скажите, а какие родственные связи объединяют стали и чугуны?

Тема

сегодняшнего

урока

«Железоуглеродистые

сплавы:

классификация

и

маркировка».

Сегодня нам предстоит обобщить, систематизировать и закрепить знания,

поученные на предыдущих уроках,

применить их на практике.

Для успешного

решения поставленных задач вам

потребуются знания, полученные на уроках химии,

физики, МДК «Устройство ТО и ремонт автомобиля».

Поскольку вы уже изучили тему ЖУС, вы можете уже каким-то образом оценить

свои знания в этой области. У вас на столах лежат оценочные листы и внизу этих листов

есть

шкала,

соответствующая

определенной

оценке.

Каждой

оценке

соответствует

определенное количество баллов. Обведите оценку, которую бы вы хотели получить на

уроке. По ходу урока вы будете проставлять баллы в своих листах, а в конце урока вы

сопоставите то, что вы хотели получить с тем, что получите.

Автомобиль состоит из более чем 18000 деталей, а болид «Формулы 1» из 80000.

Более

80

материалов

используется

при

строительстве

авто.

Большую

из

них

часть

составляют детали из ЖУС. Свойства и характеристики материала влияют на рабочие

характеристики транспортного средства и на особенности ремонта.

Поэтому вы, как

будущие автомеханики, должны иметь представление об этих сплавах.

Урок наш будет не совсем обычный, проходить он будет с элементами деловой

игры.

Вы разделены на 4 команды, каждая из

которых представляет интересы

предприятия, работающего в сфере металлообработки. В состав групп входит инженер-

технолог, осуществляющий руководство вашей группой и и компетентные специалисты

по металлообработке. Я – заказчик. Приехала в ваш город для того, чтобы заключить

контракт на поставку продукции с одного из ваших предприятий,

а для того, чтобы

удостовериться, что на ваших предприятиях работают грамотные специалисты, я проведу

проверку знаний.

Правила

просты.

Вы

получаете

задания,

за

каждый

правильный

ответ

начисляется 1 бонусный бал, независимо от того, кто отвечал в команде. Другие команды

имеют право исправить вас или дополнить ваши ответы, получая также дополнительные

бонусные балы. Каждый из вас при выполнении заданий делает отметку в оценочном лист.

В конце урока мы подведем итог и определим, какая команда сработал слаженнее и

набрала большее количество бонусов. За собой я оставляю право вмешиваться в процесс

обсуждения на любой стадии и задавать дополнительные вопросы.

Конкурс состоит из двух разделов, первый посвящен чугуну, второй – сталям.

ИТАК, БЛИЦ –ОПРОС. Я по очереди задаю вопрос каждой команде. (презентация)

1.

Что называют чугуном?

(железоуглеродистый сплав, содержащий более 2, 14%

углерода)

2.

Какие элементы входят в состав чугуна? (марганец, кремний, сера, фосфор)

3.

Назовите полезные примеси чугуна. (марганец, кремний)

4.

Назовите вредные примеси чугуна. (сера, фосфор)

5.

Как влияет углерод на свойства чугуна? (придает сплавам железа твердость, снижая

пластичность и вязкость)

6.

Как получают чугун? ( выплавкой в в доменных печах)

7.

Что служит сырьем для получения чугуна? (железная руда, топливо, флюсы)

8.

Что используют в качестве топлива? (кокс или древесный уголь)

9.

Какую

роль

играют

флюсы?(понижают

температуру

плавления

пустых

пород,

способствуют удалению золы и серы)

10. Какой материал используют в качестве флюса (известняк)

11. Виды чугуна (в зависимости от состояния углерода в чугуне).

12. Что означают первые буквы в маркировке чугуна? (вид чугуна и наименование

материала)

Обучающиеся выставляют баллы.

Итак, мы только что услышали, что в зависимости от состояния углерода в чугуне

он бывает нескольких видов. Сейчас каждой команде предстоит выполнить задание на

выявление соответствия между видом чугуна и его характеристикой. На столах у вас лежат

папки с подготовленными пакетами документов.

Достаньте документ под № 1.

Каждой команде предстоит найти в предложенных вариантах ответа описание для

своего вида чугуна. На выполнение этого задания не более 2 мин.

Проверим ваши ответы. Все согласны? Не забудьте выставить бонусные баллы.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

Где в автомобилестроении применяют серый чугун? (блок цилиндров, коробки

передач, картеры двигателей, головки цилиндров)

Какие

автомобильные

детали

изготавливают

из

белого

чугуна?

(Коленвал,

распредвал)

Какие детали автомобиля изготавливают из ковкого чугуна? (тормозные колодки,

шестерни)

Приведите пример применения в автормобилестроении высокопрочного чугуна

(коленвалы, зубчатые колеса)

Молодцы, не забудьте выставить баллы.

Следующее задание посвящено чтению маркировки чугуна.

Достаем из пакета файл с номером 2.

В задании приведены автомобильные узлы и детали, выполненные из чугуна.

Назовите

элементы,

входящие

в

состав

чугуна,

расшифруйте

маркировку.

И

определите влияние некоторых элементов на свойства чугуна (презентация).

На это задание 2 минуты.

Проверяем задание, выставляем баллы.

Приступаем ко 2 разделу, СТАЛИ.

БЛИЦ-ОПРОС (презентация)

1.

Дать определение стали. (ЖУС, содержащий более 2,14%углерода)

2.

Как классифицируют стали? (по химическому составу, по качеству, по назначению,

по степени раскисления, по способу производства)

3.

На

какие

группы

делят

стали

по

химическому

составу?

(углеродистые,

легированные)

4.

Какими

бывают

стали

в

зависимости

от

качества

качества?(обыкновенного

качества, качественная, высококачественная, особовысококачественная)

5.

На какие группы делят стали по назначению? (конструкционная, интрументальная,

с особыми свойствами)

6.

В

зависимости

от

степени

раскисления

стали

бывают…

(спокойными,

полуспокойными, кипящими) ?

7.

Как группируются стали по способу производства? (мартеновские, конвертерные,

электростали)

8.

Что служит сырьем для производства стали? (чугун, ферросплавы, стальной лом)

9.

Для чего в стали вводят легирующие элементы? (для улучшения механических и

технологических свойств)

10. Перечислите основные легирующие элементы стали. (хром, никель, марганец,

кремний, молибден)

11. Как влияет углерод на механические свойства стали? (с увеличением углерода

прочность стали повышается)

12. Что называют раскислением? (процесс удаления кислорода из кипящей стали).

Итак, мы рассмотрели с вами классифицирующие признаки сталей.

Сейчас вам на деле предстоит применить полученные знания. Достаньте файл под

номером 3.

Каждой команде предложена деталь, необходимо определить ее название, роль в

автомобиле, требования к материалу из которого она должна быть изготовлена и по

справочным

таблицам,

подобрать

марки

сталей,

отвечающие

этим

требованиям.

Расшифруйте маркировку (Приложены таблицы).

На выполнение этого задания 5 минут. Инженер-технолог может распределить

функции в команде. По истечение этого времени вы должны представить свой выбор

на обсуждение.

Предполагаемые

ответы. Распредвал

– основная деталь ГРМ., обеспечивает

открытие

и

закрытие

клапанов,

получая

вращение

от

коленчатого

вала.

Распредвал

испытывает

напряжения

изгиба

и

скручивания.

Должен

иметь

высокую

жесткость.

Требования к материалу: износостойкость, прочность, повышенная твердость. Подходят

Сталь 45, Сталь 45Х.

Коленвал – воспринимает усилие со стороны шатуна и преобразует их в крутящий

момент. Обеспечивает движение поршней во время вспомогательных тактов и пуска

двигателя.

Испытывает

продольные

и

угловые

деформации,

шейки

работают

при

значительных тепловых и механических нагрузках.

Материал – должен обладать высокой прочностью, вязкостью, износостойкостью,

твердостью, сопротивлению усталости и действию ударных нагрузок.

Подходят:

1.

сталь 45Х

2.

40ХН2МА

3.

45Г2

4.

Сталь 45

Шатун – соединяет поршень двигателя с коленчатым валом. Основная задача-

превращение поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого

вала. Шатун испытывает нагрузку на растяжение, сжатие. Материал должен выдерживать

быстроменяющиеся нагрузки, не деформироваться.

Подходят

1.

Сталь 45Х

2.

40ХН2МА

3.

Сталь 35

4.

45Г2

Клапаны

– служат

для

периодического

открывания

и

закрывания

отверстий

впускных и выпускных клапанов в зависимости от положения поршней. И от порядка

работы двигателя. Детали сильно нагреваются, испытывают значительные динамические

усилия. Поэтому требования к материалу – жаростойкость, жаропрочность.

Подходят

1.

40ХН2МА

2.

20ХН4ФА

3.

40Х9С2

Подведение итогов, рефлексия.

Определение

команды

победительницы. Мы

закончили

наш

урок,

в

ходе

которого на практике применили знания, полученные в ходе изучения раздела ЖУС. А

теперь подсчитайте количество баллов, которые вы получили за урок. И сравните с теми,

что определили себе как цель в начале урока. Поднимите руки те, кто получил 5, 4, 3. Кто

получил меньше, чем ожидал? Почему?