Методическая разработка урока по дисциплине "Материаловедение"

Методическая разработка учебного занятия

по теме «Термическая обработка. Закалка и отпуск»

Дисциплина ОП.04 Материаловедение

Для специальности 23.02.07 Техническое обслуживание и ремонт двигателей, систем и агрегатов автомобилей

Хазиева Ирина Масгутовна,

преподаватель дисциплин общетехнического и специального циклов

«Ребенок – непризнанный гений средь буднично серых людей»

М.Волошин

Профессиональное образование сориентировано на становление активной личности, обладающей социально и профессионально важными качествами: самостоятельностью, ответственностью, умением учиться, принимать решения, действовать в команде и т.д.

Обучение в учебном заведении профессионального образования направлено на подготовку личности к профессиональному труду, который позволит не только обеспечивать жизнедеятельность, но и реализовать свой потенциал. Двойственность цели (социально-экономическая и личностно-обусловленная) определяет траекторию достижения результата – формирование личности, подготовку конкурентоспособного специалиста через развивающее обучение. Если процесс обучения будет основан только на запоминании и воспроизведении, то пользы от такого урока будет очень мало. Суть развивающего подхода в том, чтобы идти в обучении от личности к учебной информации, раскрывать и развивать способности студента, помочь ему выйти в режим развития, поверить в себя.

Совершенствование образовательного процесса в любом учебном заведении должно иметь основой триединую цель:

в оспитательная

обучающая воспитание умного

развивающая человека

Тип урока: комбинированный

Цели урока:

Обучающая:

-изучить цель и виды закалки и отпуска, виды охлаждающей среды, алгоритм определения параметров термической обработки.

Воспитательная:

-воспитывать инициативность, целеустремленность, самостоятельность;

-воспитывать позитивное отношение к себе и окружающим;

-воспитывать положительное социально-устойчивое поведение.

Развивающая:

-развивать память, логическое мышление, сообразительность;

-развивать способность наблюдать, анализировать, добиваться поставленной цели;

-развивать умение работать с учебно-нормативными и справочными материалами

Оборудование: опорные материалы, рабочие тетради, раздаточный материал, мультимедиапроектор.

Технологии и методы: практико-ориентированный подход; эвристический, интерактивный, практический методы.

Форма ОПД - фронтальная, индивидуальная, групповая.

Формируемые компетенции:

ОК 01. Выбирать способы решения задач профессиональной деятельности, применительно к различным контекстам.

ОК 02. Осуществлять поиск, анализ и интерпретацию информации, необходимой для выполнения задач профессиональной деятельности.

ОК 03. Планировать и реализовывать собственное профессиональное и личностное развитие.

ОК 04. Работать в коллективе и команде, эффективно взаимодействовать с коллегами, руководством, клиентами.

ОК 05. Осуществлять устную и письменную коммуникацию на государственном языке с учетом особенностей социального и культурного контекста.

ОК 06. Проявлять гражданско-патриотическую позицию, демонстрировать осознанное поведение на основе традиционных общечеловеческих ценностей.

ОК 09. Использовать информационные технологии в профессиональной деятельности.

ПК 1.1. Осуществлять диагностику систем, узлов и механизмов автомобильных двигателей.

ПК 1.2. Осуществлять техническое обслуживание автомобильных двигателей согласно технологической документации.

ПК 1.3. Проводить ремонт различных типов двигателей в соответствии с технологической документацией.

ПК 3.1. Осуществлять диагностику трансмиссии, ходовой части и органов управления автомобилей.

ПК 3.2. Осуществлять техническое обслуживание трансмиссии, ходовой части и органов управления автомобилей согласно технологической документации.

ПК.3.3. Проводить ремонт трансмиссии, ходовой части и органов управления автомобилей в соответствии с технологической документацией.

ПК 4.1. Выявлять дефекты автомобильных кузовов.

ПК 4.2. Проводить ремонт повреждений автомобильных кузовов.

Учебно-методическая карта урока

Приложение 1

Вопросы для фронтального опроса

Что такое сталь?

Перечислите основные группы сталей.

В чем особенность легированной стали?

Перечислите виды легированной стали.

Где применяют быстрорежущие стали?

Как влияет на свойства стали содержание углерода?

Как влияет на свойства стали содержание хрома?

В чем разница между сталью и чугуном?

Чем отличаются легированные и углеродистые инструментальные стали?

Какой химический элемент обеспечивает стали прочность?

Приложение 2

Расшифруйте устно марки сплавов

35, 45Х, 30ХГС, У10А, У8, Ст2, ВСт3,

65, 38ХН, БрС30, 9ХС, Р18

Каточка (письменный ответ)

Ответь на вопрос:

В каком сплаве больше углерода – стали и ли чугуне?

Вставь слова

Основной структурной составляющей сталей является…, поэтому сталь поддается обработке…

Выбери правильный ответ

…качественной углеродистой стали:

а) У10 в) Бст2

б) А11 г) 45

Приложение 3

«Лекция вдвоем»

Термическая обработка заключается в изменении структуры металла при нагреве, выдержке и охлаждении при определенном режиме.

При этом достигается существенное изменение свойств при неизменном химическом составе.

С помощью термообработки детали получают механические свойства, обеспечивающие производительную работу узлов и механизмов.

Закалка - нагрев на 50 С выше критической точки, выдержка для завершения фазовых превращений и последующее охлаждение с большой скоростью для углеродистых сталей в воде, для легированных в масле или в других средах. Целью закалки и отпуска является повышение твердости и прочности. После закалки сталь отпускают, чтобы уменьшить хрупкость и напряжение после обработки. Инструментальную сталь обрабатывают для повышения твердости и прочности.

Нагревать заготовки нужно постепенно, для избежания местных напряжений и трещин: время выдержки должно быть достаточным, чтобы полностью завершить структурные превращения. Получение той или иной структуры зависит от скорости охлаждения заготовок, вида и температуры охлаждающей среды. Для защиты изделий и окисления и обезуглероживания применяется нагрев в расплавленных солях, в защитных газовых средах или в вакууме. Эффект обработки зависит от способности стали получать закаленный слой с определенной структурой, твердым слоем определенной глубины. Прокаливаемость определяется содержанием углерода.

Приложение 4

Вопросы для первичного контроля усвоения:

Что такое термообработка?

Какие свойства приобретает деталь после термообработки?

Содержанием какого химического элемента определяется прокаливаемость?

Какая среда охлаждения является предпочтительной для легированных сталей?

Перечислите виды сред охлаждения.

Приложение 5

Термины на табличках, закрепленных на доске (написаны разным цветом)

контейнеры

отпускная ванна

воздух

улучшение

соляной раствор

закалочный бак

защитный газ

полиморфизм

вакуум

холодна вода

масло

печь для нагрева

Приложение 6

Карточка 1

Материал: У 12 А

Заготовка: пластинка 80 х 85 мм, толщина 30 мм.

Температура нагрева: 730 С.

Цвет каления: вишнево — красный.

Время выдержки на 1 мм толщины 3 мин.

Задание:

Определите время выдержки детали при закалке.

Выберите среду охлаждения и среднюю скорость охлаждения для
заданной стали

вода t = 50 °С, 100 - 150 °С/сек

раствор соли, 800 °С/сек

масло, 120-150 °С/сек

4. воздух, 18 °С/сек

Карточка №2

Материал: 3 ОХ

Заготовка: цилиндр: 25 мм.

Температура нагрева: 800 °С.

Цвет каления: светло — красный.

Время выдержки на 1 мм диаметра 1,0 мин.

Задание:

Определите время выдержки детали при закалке.

Выберите среду охлаждения и среднюю скорость охлаждения для
заданной стали:

вода t = 74 °С, 30 - 50 °С/сек

раствор соли, 800 °С/сек

масло, 120-150 °С/сек

воздух, 18 °С/сек

Карточка №3

Материал: Сталь 10

Заготовка: пластинка 70 х 80 мм, толщина 20 мм

Температура нагрева: 1000°С

Цвет каления: желтый

Время выдержки на 1 мм толщины 0,8 мин

Задание:

Определите время выдержки детали при закалке.

Выберите среду охлаждения и среднюю скорость охлаждения для
заданной детали:

вода, t - 50 "С, 100 - 150 °С/сек, t = 28 °С, 500 - 450 °С/сек.

раствор соли, 1200 °С/сек.

масло, 120- 150(|С/сек.

воздух, 18 С/сек.

Карточка №4

Материал: Сталь 9 ХС.

Заготовка: пластина 75 х 60 мм, толщина 15 мм.

Температура нагрева: 900 °С.

Цвет каления: густо оранжевый.

Время выдержки на 1 мм толщины 1,6 мин.

Задание:

Определите время выдержки детали при закалке.

Выберите среду охлаждения и среднюю скорость охлаждения для
заданной стали:

вода t = 74 °С, скорость охлаждения 30 -- 50 *С/сек.

раствор соли, 800 - 900 °С/сек.

масло, 120-150 °С/сек.

4. воздух, 18 С/сек.

Приложение 9

На доске написаны слова в 3 столбика. Нужно составить утверждение по изучаемой теме, лишнему слову дать определение (повторение изученного)

Приложение 10

Кроссворд:

Предмет, который нагревают и охлаждают для придания твердости
поверхностному слою.

Место, где обитают животные или охлаждают детали; бывает газовая,
водяная, воздушная, масляная.

Первый этап любой термообработки.

Предпочтительная среда охлаждения для легированных сталей.

Параметр режима термообработки.

Среда охлаждения для углеродистых сталей.

Дефект, возникающий при большой скорости охлаждения,
заключается в изменении формы и размеров детали.

Дефект, возникающий при обработке высокоуглеродистых сталей или
деталей со сложной конфигурацией.

Вид термообработки, бывает простая, изотермическая, ТВЧ.

Параметр режима закалки, его можно регулировать, меняя мощность
тока при закалке ТВЧ.

Он высокой частоты, заставляет разогреваться поверхностный слой
детали.

Часть установки для закалки ТВЧ, куда помещают деталь.

Температура, при которой происходят структурные превращения, она
- критическая...

Среда охлаждения, в которой нет воздуха.

Приложение 11

Домашнее задание

Уровень «стандарт»

знать основные понятия и определения, цели и виды закалки и отпуска, зависимость между химическим составом стали и прокаливаемостью, виды охлаждающей среды

уметь составить классификацию «ежик», «солнышко»

Уровень «хорошо»

знать виды и причины дефектов термообработки

уметь выбирать среду охлаждения для определенной стали

уметь сравнивать виды закалки ли отпуска по определенному параметру и делать вывод

уметь составлять классификацию «пирамида», «дикобраз»

Уровень «отлично»

составить тест соответствия

составить карточку

составить ребус или загадку

Список используемой литературы

ФГОС для специальностей 23.02.04 Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, дорожных, строительных машин и оборудования (по отраслям), 18.02.08 Монтаж и эксплуатация оборудования и систем газоснабжения, 23.02.07 Техническое обслуживание и ремонт двигателей, систем и агрегатов автомобилей

Зеер Э.Ф. Личностно ориентированное профессиональное образование. – Екатеринбург, 2016. – 126 с.

Арзамасов, Б.Н. Материаловедение: Учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов, В.И. Макарова, Г.Г. Мухин [и др.] Под общ. ред. Б.Н. Арзамасова, Г.Г. Мухина. - 3-е изд., переработ. и доп. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. - 648 с., ил. ISBN 5-7038-1860-6– (Профессиональное образование).

Гаврилов, Г. Н. Материаловедение. Неметаллические материалы: комплекс учебн. метод. материалов/ Г.Н. Гаврилов, В.К. Сорокин; Нижегородский гос. техн. ун-т - Нижний Новгород, 2008. - 46 с. – (Профессиональное образование).

Сучков О.К. Пятигорский М.Г. Технология металлов и конструкционные материалы: - М.: Металлургия, 2014. – 446с.

Материаловедение: учебное пособие / В.А. Стуканов. – М.: ИД «Форум»: ИНФРА-М, 2015. – 368 с.: ил. – (Профессиональное образование).

Электронный ресурс www.materialscience.ru , Материаловедение

Электронный ресурс www. megabook.ru .

Электронный ресурс www.bookin.org.ru/book/450860