Классификация сталей 7 класс технология

Обновлено: 06.05.2024

Цели урока:-сформировать новые понятия о видах и свойствах сталей, научить расшифровке марок сталей, обучить приемам термической обработки сталей; воспитывать бережное и рациональное отношение к материалу; развитие мышления и воображения.

Вложение	Размер
urok_7_kl._klassifikatsiya_staley.doc	58.5 КБ

Подтяните оценки и знания с репетитором Учи.ру

За лето ребенок растерял знания и нахватал плохих оценок? Не беда! Опытные педагоги помогут вспомнить забытое и лучше понять школьную программу. Переходите на сайт и записывайтесь на бесплатный вводный урок с репетитором.

Вводный урок бесплатно, онлайн, 30 минут

Предварительный просмотр:

ГООУ «Таловская школа-интернат для детей сирот и детей, оставшихся без попечения родителей»

Разработка урока технологии 7 классе

КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ.

Выполнил: учитель технологии

Троценко Сергей Александроич

Класс 7 Дата ______________

Тема урока :«Классификация сталей. Термическая обработка стали. »

Тип урока : урок изучения нового материала.

Цели урока :-сформировать новые понятия о видах и свойствах сталей, научить расшифровке марок сталей, обучить приемам термической обработки сталей; воспитывать бережное и рациональное отношение к материалу; развитие мышления и воображения.

Форма урока: фронтальная.

Методы обучения: рассказ, объяснение, показ приемов работы учителем, демонстрация наглядных пособий, использование мультимедийной аппаратуры, устный опрос, анализ практической работы.

Оборудование и материалы: образцы сталей, медиа центр, напильники, кузнечный набор инструмента, муфельная печь, плакаты «Искровая проба стали», «Цвета каления и побежалости» «Маркировка и применение сталей и твердых сплавов», затемнение на окна.

Задание на дом: -повторить изученный материал по записям в тетради,

- прочитать параграф в учебнике (с. 62-65).

Литература и источники:

1. Муравьев Е.М. Технология обработки металлов: учебное пособие для учащихся 5-9 классов. М.:Просвещение, 1995.

2. Программы «Технология» 1-4 классы, 5-11 классы: для средних общеобразовательных учреждений РФ.- М., 2000.

3. Самородский П.С., Тищенко А.Т., Симоненко В.Д.. Технология. Технический труд: учебник для учащихся 7 класса. – М., Вентана-Граф, 2008.- 160 с.

4. Интернет ресурсы.

5. Интерактивная библиотека «Технология».

6. Журналы «Школа и производство».

Х о д у р о к а

Теоретический блок урока.

Повторение изученного ранее материала по вопросам:

- Вспомните, что такое сталь? (сплав железа с углеродом с содержанием последнего до 2 %).

- Какие изделия могут быть изготовлены из стали?

- Какие виды обработки стальных поверхностей вы знаете?

- Какие инструменты применяются для обработки стали?

2. Изложение нового материала по плану:

1) Виды сталей (углеродистые, легированные, конструкционные, инструментальные и специальные).

2) Маркировка сталей.

3) Свойства сталей (доклад учащегося).

4) Термическая обработка стали.

5) Демонстрация приемов термической обработки стали.

1.1. Сталь. Виды сталей . (Рассказ учителя иллюстрируется демонстрацией образцов стали)

Сталь занимает особое место среди металлов и сплавов. Она служит материальной основой для практически всех отраслей техники и производства. В зависимости от состава стали подразделяются на углеродистые и легированные.

Углеродистые стали – это сплавы железа с углеродом, в состав которых входят некоторые обычные примеси. Углерод придает стали твердость, но увеличивает хрупкость и снижает пластичность.

Легированные стали – это сплавы, в которые, кроме железа, углерода и обычных примесей, входят так называемые легирующие элементы (хром, никель, вольфрам и др.). Слово «легирование» произошло от немецкого слова, означающего «сплавлять», а последнее, в свою очередь, было образовано от латинского – «связываю, соединяю». Добавление их в сталь во время плавки изменяет её свойства. Одни элементы повышают твердость и прочность, другие – упругость, третьи повышают коррозийную стойкость стали, улучшают другие полезные свойства и качества.

По назначению стали делят на конструкционные, инструментальные и специальные с особыми свойствами.

Конструкционные стали применяются для изготовления различных металлических конструкций, деталей механизмов и машин и т.д. Конструкционная углеродистая сталь бывает обыкновенного качества и качественной.

Сталь обыкновенного качества обладает невысокой прочностью и применяется для изготовления болтов, шайб, мягкой проволоки, заклепок и др.

Качественная углеродистая сталь более прочная, и из неё изготовляют зубчатые колеса, шкивы и другие детали машин.

Все стали маркируются, то есть имеют условные обозначения, которые показывают вид стали, её состав, свойства и т.д. (Предлагается учащимся изучить таблицу «Маркировка и применение сталей и твердых сплавов».)

Конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества маркируется буквами «Ст.» и порядковым номером от 0 до7. Например, Ст.0, Ст.1 и т.д. Чем выше номер стали, тем больше в ней содержание углерода и прочность. Качественная углеродистая сталь обозначается цифрами, указывающими содержание углерода в сотых долях процента. Например, «Сталь 45» - сталь, содержащая 0.45% углерода. Более подробно по марке стали можно определить её состав и свойства, пользуясь специальным справочником.

Инструментальные углеродистые стали тоже подразделяются на качественные и высококачественные.

Инструментальные стали отличаются от конструкционных большей твердостью и прочностью. Они применяются для изготовления режущего и контрольно-измерительного инструмента.

Специальные стали – это стали с особыми свойствами: нержавеющие, износостойкие и т.д.

1.2. Маркировки сталей.

Широко и разнообразно применение легированных сталей. Конструкционные и инструментальные легированные стали маркируются сочетанием цифр и букв. Цифры, стоящие в начале марки, указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента для конструкционных сталей и в десятых долях для инструментальных сталей. Если цифры отсутствуют то содержание углерода составляет около 1%. Легирующие элементы, входящие в состав стали, обозначаются буквами русского алфавита: хром- Х, никель – Н, вольфрам – В, марганец – Г, ванадий – Ф, алюминий – Ю. (разъяснение свойств легирующих добавок). Цифры после букв указывают среднее содержание этих элементов в процентах. Если цифры отсутствуют, то содержание элемента около 1%. Буква А в конце марки означает, что сталь высококачественная. Выполнение упражнений по расшифровке марок сталей: 12Х2Н4А; ХВГ; Р6М5; Р18.

Марку стали визуально определить практически невозможно. Поэтому приблизительно марку можно установить по её применению или по так называемой «искровой пробе». Она основана на свойстве стали при шлифовании на корундовом камне образовывать искры. По количеству, цвету и силе искры можно приблизительно определить марку стали.

Демонстрация учителем искрения сталей и определение учащимися марки стали по таблице «Искровая проба стали».

Свойства сталей можно изменять при помощи теплового воздействия – термической обработки, заключающейся в нагреве, выдержке при температуре нагрева и последующем охлаждении.

Основные иды термической обработки сталей – отжиг, нормализация, закалка и отпуск. Они имеют различные назначения и отличаются друг от друга режимами термообработки, то есть температурой нагрева, временем выдержки при этой температуре и скоростью охлаждения. Изменение свойств стали в процессе термообработки при различных режимах зависит от содержания в ней углерода. Выбор температуры нагрева производят по специальной диаграмме ( объяснение правил работы с диаграммой ).

При закалке металл нагревают, а затем быстро охлаждают в воде, масле, растворах солей. Закалка увеличивает твердость и прочность стали, но вместе с тем повышает её хрупкость. Закалка целесообразна для сталей с содержанием углерода более 0,3 %.

Хрупкость стали после закалки можно уменьшить при помощи отпуска. Отпуск представляет собой нагрев остывшей заготовки до температуры ниже температуры закалки и последующее охлаждение в воде или на воздухе. Помимо хрупкости отпуск снижает и твердость стали, что улучшает её обрабатываемость.

При отжиге заготовку нагревают до определенной температуры, выдерживают при этой температуре и медленно, часто вместе с печью, охлаждают. Отжиг резко снижает твердость стали, она становится мягче и лучше обрабатывается.

Термическую обработку стали на промышленных предприятиях производят рабочие - термисты, которые хорошо знают внутреннее строение металлов, их физические и технологические свойства, режимы термообработки. Для термической обработки сталей применяют специальное оборудование (демонстрация лекции 1 на экране) , состоящее из нагревательных устройств, охлаждающих приспособлений, приборов для контроля теплового режима и результатов термообработки и различных инструментов и приспособлений.

В школьных мастерских термическую обработку стали производят с помощью небольшой муфельной печи. Температуру нагрева определяют приближенно по таблице цветов каления и побежалости (демонстрация таблицы на экране ). Для охлаждения изделий в процессе термообработки используют воду и машинное масло, которые наливают в специальные анны. Для обработки также потребуются клещи, молоток и напильник.

1.5. Приемы выполнения основных операций термообработки.

Основные приемы термообработки мы выполним на примере образца стали У7.

Для стали У7 температура термообработки составляет примерно 770-790 градусов. Образец помещают в печь и выдерживают его в ней из расчета 1,5 - 2 минуты на 1 мм его диаметра. Для нашего образца это время составит 15 - 20 минут.

По истечении времени печь отключают и дают ей остыть вместе с образцом. Затем образец достают из печи и проверяют качество отжига пробой напильником.

Для проведения закалки этого образца его опять помещают в печь с той же температурой, что и при отжиге, и выдерживают 15-20 минут, но охлаждают его с большей скоростью. Качество закалки проверяют пробой напильником.

Нормализацию и отпуск проводят уже для закалённой детали с целью снятия внутренних напряжений и уменьшения хрупкости. Охлаждение детали для данных процессов выполняют на воздухе.

Время выдержки образцов в печи используется для записей в тетрадях.

Во время проведения опытов необходимо соблюдать правила техники безопасности при работе с муфельной печью, термической обработке и напильником.

Лабораторная работа «Приемы термической обработки стали».

Для выполнения работы понадобится муфельная печь, бачки с охлажденными жидкостями (маслом, одой), закалочные клещи, напильник, тиски, комплект стальных образцов.

2. Вводный инструктаж.

закрепите в тисках образец из незакаленной стали (например, с содержанием углерода 0,6%) и проведите по ней несколько раз напильником, сделайте вывод об обрабатываемости незакаленной стали;
поместите образец в электрическую (муфельную) печь, нагретую до 800 С, и выдержите его 15 – 20 мин. Температуру нагрева образца определите по таблице «Цвета побежалости и каления и соответствующие им температуры»;
опустите раскаленный образец в воду или масло;
закрепите образец в тисках и попытайтесь обработать его напильником, сделайте вывод об обрабатываемости закаленной стали;
поместите образец в печь, нагретую до температуры 400…550 С, и выдержите 15…20 мин, после чего охладите в воде или на воздухе;
опилите образец тисках и сделайте вывод о его обрабатываемости после отпуска.

Правила техники безопасности с напильником и при термической обработке (приведены ранее).

3 .Текущий инструктаж.

Учащиеся выполняют задания 1 и 6 каждый на своем рабочем месте. Задания 2 – 5 выполняет учитель. Текущие наблюдения учителя, контроль понимания учащимися нового материала, ответы на возникающие вопросы работы, проверка правильности выполнения заданий.

4. Заключительный инструктаж.

§ 16. Классификация сталей. Термическая обработка сталей

Как вам уже известно, сталь — это сплав железа с углеродом и другими химическими элементами. По химическому составу стали подразделяются на углеродистые и легированные. По применению — на конструкционные и инструментальные (табл. 3).

Таблица 3.

Классификация сталей

В углеродистой стали содержится 0,4. 2% углерода. Углерод повышает твердость стали, но увеличивает ее хрупкость и снижает пластичность.

Конструкционная углеродистая сталь бывает обыкновенного качества и качественная.

Сталь обыкновенного качества обозначается буквами Ст и цифрами от 0 до 6, т. е. Ст0, Ст1 и т. д. Цифры показывают порядковый номер марки стали. Чем больше цифра, тем выше содержание углерода и прочность стали. Из стали обыкновенного качества изготовляют строительные конструкции, гайки, болты, заклепки, трубы, листовой прокат и др.

Углеродистая качественная сталь отличается повышенной прочностью. Она обозначается двумя цифрами, например: 05, 10, 20, 45 и т. д. Цифры показывают содержание углерода в сотых долях. Из этой стали производят зубчатые колеса, валы, оси, шкивы и др.

Инструментальная углеродистая сталь обладает большей прочностью и твердостью, чем конструкционная, и применяется для изготовления молотков, зубил, ножниц по металлу, ножовочных полотен, напильников и др. Она обозначается У10, У11, У12 и т. д. Цифры показывают содержание углерода в десятых долях.

Для придания стали определенных свойств в нее во время выплавки добавляют различные химические элементы (хром, никель, вольфрам и др.). Одни элементы повышают прочность и твердость, другие — упругость, третьи — коррозионную стойкость стали (т. е. сопротивляемость стали, например, воздействию воздуха и появлению ржавчины) и т. д. Стали, в которых есть эти элементы, называются легированными. Легирующие добавки в сталях обозначают буквами: X — хром, В — вольфрам, Н — никель, Г — марганец, Ф — ванадий, М — молибден и т. д. Например, в стали 40Х содержится 0,4 % углерода и 1 % хрома.

Легированные конструкционные стали применяют для изготовления рессор, пружин, шестерен и др., а легированные инструментальные — для изготовления режущих инструментов: сверл, плашек, метчиков и пр.

Свойства сталей можно изменять с помощью теплового воздействия — термической обработки (термообработки). Она заключается в нагреве заготовки до определенной температуры, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении с определенной скоростью. Температура нагрева зависит от вида термообработки и марки стали.

Основные виды термообработки — закалка, отпуск, отжиг.

При закалке металл нагревают, а затем быстро охлаждают в воде, масле, водных растворах солей. Закалка увеличивает твердость и прочность стали, но вместе с тем повышает и ее хрупкость. Закалка целесообразна только для сталей с содержанием углерода более 0,3 %.

Хрупкость стали после закалки можно уменьшить с помощью отпуска. Отпуск представляет собой нагрев остывшей закаленной детали до определенной температуры (обычно ниже температуры закалки) и последующее охлаждение в воде или на воздухе. Помимо хрупкости отпуск снижает и твердость стали, что улучшает ее обрабатываемость.

При отжиге заготовку нагревают до определенной температуры, выдерживают при этой температуре и медленно, часто вместе с печью, охлаждают (в этом главное отличие от закалки). Отжиг резко снижает твердость стали, она становится мягче и лучше обрабатывается.

Проводить рассмотренные выше виды термообработки можно в школьных мастерских, пользуясь муфельными печами небольшого размера. Температуру закалки можно контролировать по цветам свечения разогретого металла (цветам каления). Этот цвет зависит от температуры, до которой нагрета заготовка. Чем выше температура, тем светлее становится металл (рис. 58, а).

Рис. 58. Зависимость цвета заготовки от температуры нагрева: а — цвета каления; б — цвета побежалости

Температуру отпуска можно контролировать по цветам побежалости (рис. 58, б). Цвета побежалости — радужная окраска, возникающая на чистой поверхности нагретой стали. Например, если при нагреве поверхность заготовки приобрела темно-синий оттенок, значит, она нагрета до температуры примерно 300 °С.

На предприятиях термическую обработку материалов выполняют робочие-термисты. Термист должен разбираться в свойствах металлов, хорошо знать режимы термообработки различных сплавов, умело пользоваться термическими печами, строго соблюдать правила безопасной работы.

Практическая работа № 17

Ознакомление с термической обработкой стали

Закрепите в тисках образец из незакаленной стали (например, с содержанием углерода 0,6%) и проведите по нему несколько раз напильником. Сделайте вывод об обрабатываемости незакаленной стали.
Поместите образец в электрическую (муфельную) печь, нагретую до температуры 800 °С, и выдержите его 15—20 мин. Температуру нагрева образца определите по рисунку 58.
Опустите раскаленный образец в воду или масло.
Закрепите образец в тисках и попытайтесь обработать его напильником. Сделайте вывод об обрабатываемости закаленной стали.
Поместите образец в печь, нагретую до температуры 400. 550 °С, и выдержите 15—20 мин, после чего охладите в воде или на воздухе.
Опилите образец в тисках и сделайте вывод о его обрабатываемости после отпуска.

Новые слова и понятия

Углеродистая сталь, легированная сталь, инструментальная сталь, термическая обработка, закалка, отпуск, отжиг, термист.

Презентация по технологии для мальчиков 7 класс на тему "Классификация и маркировка сталей"

Классификация сталей по химическому составу
Углеродистая, если в марке нет букв легирующих элементов: Ст5, 45, У8А.

Легированная, если в марке есть буквы легирующих элементов: 40Х, ХВСГ.

Обозначение легирующих элементов, входящих в состав стали
А – азот
К – кобальт
Т – титан
Б – ниобий
М – молибден
Ф – ванадий
В – вольфрам
Н – никель
Х - хром
Г – марганец
П – фосфор
Ц – цирконий
Д – медь
Р – бор
Ю – алюминий
Е – селен
С – кремний
Ч – редкоземельные Ме

Классификация сталей по назначению
Конструкционная, если марка начинается с двух цифр или с букв Ст: Ст4, 30, 40Х.
Инструментальная, если марка начинается с одной цифры или в начале марки цифр нет: 6ХВГ, ХВГ, У13А.
С особыми физическими свойствами (магнитная ЕХ5К5, электротехническая 2011).
С особыми химическими свойствами (нержавеющие 20Х13, жаропрочные 15ХМ, жаростойкие Х8СМ).

Классификация сталей по качеству
Обыкновенного качества, если в начале марки есть буквы Ст: Ст6.
Качественная, если в начале марки нет букв Ст, а в конце нет буквы А: 45, У7.
Высококачественная, если в конце марки есть буква А: У8А, 30ХМА.
Особовысококачественная, если в конце марки есть буква Ш: 30ХГС – Ш.

Содержание углерода в стали
Буквы Ст в начале марки указывают, что химический состав по марке не определяется: Ст3.

Две цифры в начале марки показывают сотые доли процента углерода: 50.

Одна цифра в начале марки или цифры после начальной буквы У показывают десятые доли процента углерода: 5ХНСВ, У13.

Отсутствие цифр в начале марки (кроме марок, начинающихся с буквы У) указывает на наличие около одного процента углерода: Х.

Содержание легирующих элементов в стали
Отсутствие цифр после букв легирующих элементов указывает на наличие около одного процента легирующих элементов: 40ХС.

Цифры после букв легирующих элементов показывают целые единицы процента легирующих элементов: Х13.

Расшифровка марок сталей
45 – сталь углеродистая (нет букв легирующих элементов), конструкционная (марка начинается с двух цифр), качественная (нет букв Ст в начале, а в конце нет буквы А). В стали примерно 0,45% углерода (две цифры в начале марки).

У8А – сталь углеродистая (нет букв легирующих элементов), инструментальная (в начале марки нет цифр), высококачественная (в конце марки буква А). В стали примерно 0,8% углерода (одна цифра в начале марки).

30ХГС – сталь легированная (есть буквы легирующих элементов), конструкционная (марка начинается с двух цифр), качественная (в начале нет букв Ст, а в конце нет буквы А). В стали примерно 0,3% углерода (две цифры в начале марки), до 1% хрома (Х), марганца (Г), кремния (С), на что указывает отсутствие цифр после букв легирующих элементов.

Ст5 – сталь углеродистая (нет букв легирующих элементов), конструкционная (марка начинается с букв Ст), обыкновенного качества ( в начале есть буквы Ст). Химический состав по марке не определяется (буквы Ст в начале марки).

Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей

Более 3 000 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения

Тема урока: "Сталь, её виды и свойства" (7 класс)

3.Воспитывать у учащихся бережное отношение к материалам и инструментам.

4.Способствовать развитию логического мышления.

Тип урока : Изучение нового материала. Время- 45 минут.

Методы обучения : фронтальный опрос, рассказ учителя, показ приёмов работы, демонстрация наглядных пособий.

1) Организационная часть.

2) Повторение пройденного материала « Получение и применение чугуна».

Вопросы для повторения пройденного материала .

1. Что такое чугун?

2. Классификация и свойства чугуна .

3. Способы получения и область применения чугуна.

3) Изучение нового материала

План рассказа учителя:

1. Сталь. Виды сталей (углеродистые, легированные, конструкционные, инструментальные, специальные).

Сталь - деформируемый (ковкий) сплав железа с углеродом (до 2,14%) и другими элементами. Получают, главным образом, из смеси чугуна со стальным ломом в кислородных конвертерах, мартеновских печах и электропечах. Сплав железа с углеродом, содержащий более 2,14% углерода, называют чугуном.

Сталь по химическому составу делится на две группы: углеродистую и легированную, по качеству - на сталь обыкновенного качества, качественную, повышенного качества, высококачественную и особовысококачественную.

Углеродистой сталью называется сплав железа с углеродом (содержание углерода до 2%) с примесями кремния, серы и фосфора, причем главной составляющей, определяющей свойства, является углерод.
Процентное содержание элементов в стали примерно следующее: Fe - до 99,0; С - 0,05-2,0; Si - 0,15-0,35; Mn - 0,3-0,8; S - до 0,06; P - до 0,07.
К недостаткам углеродистой стали относятся:

отсутствия сочетания прочности и твердости с пластичностью;
потеря твердости и режущей способности при нагревании до 200°C и потери прочности при высокой температуре;
низкая коррозионная устойчивость в среде электролита, в агрессивных средах, в атмосфере и при высоких температурах;
низкие электротехнические свойства;
высокий коэффициент теплового расширения;
увеличение веса изделий, удорожание их стоимости, усложнение проектирования вследствие невысокой прочности этой стали.

Легированной называется сталь, в которой наряду с обычными примесями имеются легированные элементы, резко улучшающие ее свойства: хром, вольфрам, никель, ванадий, молибден и др., а также кремний и марганец в большом количестве. Примеси вводятся в процессе плавки.
По химическому составу (ГОСТ 5200) легированная сталь делится на три группы:

низколегированная сталь - не более 2,5% примесей;
среднелегированная - 2,5-10%;
высоколегированная - свыше 10%.

Легированная сталь обладает ценнейшими свойствами, которых нет у углеродистой стали, и не имеет ее недостатков. Применение легированной стали повышает долговечность изделий, экономит металл, увеличивает производительность, упрощает проектирование и потому в прогрессивной технике приобретает решающее значение.

Специальные стали – это сплавы на основе железа, имеющие особые свойства, обусловленные либо их химическим составом, либо особым способом производства, либо способом их обработки.

Специальные стали могут быть и углеродистыми, но в большинстве случаев они содержат легирующие элементы.

В настоящее время нет единой классификации специальных сталей. Существует много признаков, по которым классифицируют стали, но часто они не могут быть однозначными для большого числа марок сталей.

2. Маркировка сталей.

Любому специалисту, имеющему дело с металлом, знакомо понятие «марки стали». Расшифровка маркировки стальных сплавов дает возможность получить представление об их химическом составе и физических характеристиках. Разобраться в данной маркировке, несмотря на ее кажущуюся сложность, достаточно просто – важно только знать, по какому принципу она составляется.

Обозначают сплав буквами и цифрами, по которым можно точно определить, какие химические элементы в нем содержатся и в каком количестве. Зная это, а также то, как каждый из таких элементов может влиять на готовый сплав, можно с высокой степенью вероятности определить, какие именно технические характеристики свойственны определенной марке стали.

О чем говорит маркировка сталей

Расшифровать марку стали довольно просто, необходимо только владеть определенными сведениями. Конструкционные стали, обладающие обыкновенным качеством и не содержащие легирующих элементов, маркируют буквосочетанием «Ст». По цифре, идущей после букв в названии марки, можно определить, сколько в таком сплаве углерода (исчисляется в десятых долях процента). За цифрами могут идти буквы «КП»: по ним становится ясно, что данный сплав не до конца прошел процесс раскисления в печи, соответственно, он относится к категории кипящего. Если название марки не содержит таких букв, то сталь соответствует категории спокойной.

Химический состав углеродистых конструкционных сталей обыкновенного качества

Прежде чем приступить к рассмотрению марок тех сталей, которые включают легирующие добавки, следует разобраться в том, как данные добавки обозначаются. Маркировка легированных сталей может включать такие буквенные обозначения:

Список используемых легирующих добавок

Как расшифровать маркировку сталей?

Чтобы расшифровка обозначения различных видов сталей не вызывала затруднений, следует хорошо знать, какими они бывают. Отдельные категории сталей имеют особенную маркировку. Их принято обозначать определенными буквами, что позволяет сразу понять и назначение рассматриваемого металла, и его ориентировочный состав. Рассмотрим некоторые из таких марок и разберемся в их обозначении.

3. Свойства сталей.

Прочность — способность материала выдерживать внешнюю нагрузку без разрушения. Количественно это свойство характеризуется пределом прочности и пределом текучести;

предел прочности — механическое напряжение, при превышении которого образец разрушается;

предел текучести — механическое напряжение, при превышении которого образец продолжает удлиняться при отсутствии нагрузки;

пластичность — способность стали изменять форму под действием нагрузки и сохранять ее после снятия нагрузки. Количественно характеризуется углом загиба и относительным удлинением при растяжении;

ударная вязкость — способность стали противостоять динамическим нагрузкам. Количественно оценивается работой, необходимой для разрушения специального образца, отнесенной к площади его поперечного сечения;

твердость — способность стали сопротивляться проникновению в нее других твердых тел. Количественно определяется нагрузкой, отнесенной к площади отпечатка при вдавливании стального шарика (метод Бринелля) или алмазной пирамиды (метод Виккерса).

Плотность — масса вещества, заключенного в единичном объеме. Все металлы обладают высокой плотностью;

теплопроводность — способность передавать теплоту от более нагретых участков к менее нагретым;

электропроводность — способность пропускать электрический ток. Все металлы и их сплавы обладают высокой тепло- и электропроводностью.

Окисляемость — способность вещества соединяться с кислородом. Окисляемость усиливается с повышением температуры металла. Низкоуглеродистые стали под действием влажного воздуха или воды окисляются с образованием ржавчины — оксидов железа;

коррозионная стойкость — способность металла не окисляться и не вступать в химические реакции с окружающими веществами;
жаростойкость — способность стали не окисляться при высокой температуре и не образовывать окалины;

жаропрочность — способность стали сохранять свои прочностные свойства при высокой температуре.

Ковкость — способность стали принимать новую форму под действием внешних сил;

жидкотекучесть — способность стали в расплавленном состоянии заполнять узкие зазоры и пространства;

обрабатываемость резанием — свойство стали поддаваться механической обработке режущим инструментом;

свариваемость — способность стали образовывать высококачественное сварное соединение, не содержащее дефектов.

Влияние химических элементов на свойства сталей

В состав стали кроме железа и углерода входят и другие химические элементы, которые содержатся в ней в малых количествах из-за несовершенства технологии производства либо специально вводятся в нее для придания особых свойств. В последнем случае эти элементы называются легирующими. Все элементы в стали условно подразделяются на полезные и вредные.

4 )Закрепление пройденного материала.

1 .Каким основным свойством отличается сталь от чугуна?

3. Изделия из стали?

5) Домашнее задание:

1. Повторить изученный материал (учебник по технологии для 7 класса стр . 73-77.), конспект в тетради.

Презентация по технологии.Классификация сталей. Термическая обработка сталей. 7 класс.

сталь — это сплав железа с углеродом и другими химическими элементами. По химическому составу стали подразделяются на углеродистые и легированные.
В углеродистой стали содержится 0,4. 2% углерода. Углерод повышает твердость стали, но увеличивает ее хрупкость и снижает пластичность.

Конструкционная углеродистая сталь бывает обыкновенного качества и качественная.
Сталь обыкновенного качества обозначается буквами Ст и цифрой от 0 до 7: Ст 0, Ст 1 и т.д. Цифры показывают порядковый номер марки стали. Чем больше цифра, тем выше содержание углерода и прочность стали. Из стали обыкновенного качества изготавливают строительные конструкции, гайки, болты, заклепки, трубы, листовой прокат и др.
Углеродистая качественная сталь обладает повышенной прочностью. Она обозначается двумя цифрами: 05, 08, 10, 20, 30 и т.д. Цифры показывают содержание углерода в сотых долях процента. Из этой стали изготавливают зубчатые колеса, валы, оси, шкивы и др.

Инструментальная углеродистая сталь обладает большей прочностью и твердостью, чем конструкционная, и применяется для изготовления молотков, зубил, ножниц по металлу, ножовочных полотен, напильников и др. Обозначается она: У10, У11, У12 и т.д. Цифры показывают содержание углерода в десятых долях процента.

При добавлении в сталь во время плавки других элементов ( хрома, никеля, вольфрама и др.) изменяются ее свойства. Одни элементы повышают прочность и твердость, другие — упругость, третьи делают сталь антикоррозионной и т.д. Стали, в которых есть эти элементы, называются легированными. Легирующие добавки в сталях обозначают буквами: X — хром, В — вольфрам, Н — никель, Г — марганец, Ф — ванадий, М — молибден и т.д. Например, в стали 40ХН 0,4% углерода и по одному проценту хрома и никеля.
Легированные конструкционные стали применяют для изготовления рессор, пружин, шестерен и др., а легированные инструментальные для изготовления режущего инструмента: фрез, зенкеров, плашек, метчиков и др.

Свойства сталей можно изменять с помощью теплового воздействия — термической обработки (термообработки). Она заключается в нагреве заготовки до определенной температуры, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении. Температура нагрева зависит от вида термообработки и содержания углерода в стали.
Различают следующие виды термообработки: закалку, отпуск, отжиг.

При закалке металл нагревают до определенной температуры (например, до 800°С), выдерживают при этой температуре, а затем быстро охлаждают в воде, масле, водных растворах солей. Закалка повышает твердость и прочность стали, но вместе с тем повышается и ее хрупкость.

Хрупкость стали после закалки можно уменьшить с помощью отпуска. Отпуск представляет собой нагрев остывшей закаленной детали до определенной температуры (например, до 400. 500°С) с последующим охлаждением в воде или на воздухе. Отпуск повышает пластичность стали, что улучшает ее обрабатываемость.

Читайте также: