Применение тонколистового металла. Тонколистовой металл и проволока. I. Повторение пройденного материала

Урок по теме "Тонколистовой металл и проволока. Изображение деталей из тонколистового металла". 5-й класс

Тип урока: комбинированный.

Форма урока: урок-игра, проблемно-поисковый.

Цель урока: изучить виды тонколистового металла и проволоки.

Задачи урока:

Познакомить с понятиями “тонколистовой металл” и “проволока”, “свойства металла”, развертка детали; с процессом получения и применением тонколистового металла и проволоки, с особенностями изображения изделий из проволоки.
Развитие: познавательного интереса, исследовательских навыков, коммуникативных качеств: умение слушать и слышать, толерантность, абстрактно-логическое мышление, умение анализировать, обобщать, умение выполнять эскиз развертки.
Воспитывать самостоятельность, ответственность, целеустремленность, взаимовыручка.

Межпредметные связи: и стория, физика.

Формы работы: фронтальная, групповая.

Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, инструктаж, проблемно-поисковый, самостоятельная (лабораторно-практическая) работа.

Оборудование урока:

наборы тонколистового металла и проволоки для лабораторной работы;
образцы тонколистового металла и проволоки и изделий из них, Экспонаты школьного краеведческого музея (пластины панцирной брони воинов государства чжурчжэней);
карточки-задания, проектор, экран, компьютер, картина “В мастерской средневекового оружейника”;

Ход занятия

I. Организационный момент.

Проверка готовности учащихся к уроку. Отметить отсутствующих.

II. Подготовка учащихся к сознательному и активному усвоению нового материала.

Перед вами картина “В мастерской средневекового оружейника”. Что изображено на ней? А зачем они нужны рыцарю?. А как вы считаете, какими должны быть доспехи? Как вы думаете, из чего изготовлены доспехи?. Доспехи изготавливались из т/л металла. Именно “Тонколистовой металл и проволока” является темой нашего урока .

Не хотели бы вы совершить воображаемое путешествие во времена рыцарей?..... Представьте, что мы с вами находимся в средневековой мастерской оружейника. Я буду мастером, а вы – мои подмастерья. В мастерскую поступил заказ от рыцаря на изготовление доспехов. Сможем ли мы выполнить его сейчас? Знаете ли вы виды и свойства т/л металлов?.... Чтобы этот заказ выполнить мы с вами должны изучить виды тонколистового металла и проволоки, свойства металлов и сплавов, научится различать виды тонколистового металла, для того чтобы вы могли в будущем правильно подбирать материал для доспехов и других изделий.

III. Повторение.

Фронтальный опрос по теме прошлого урока.

IV. Изучение нового материала

Металлы играют огромную роль в жизни человека. Из них изготавливают различные машины, строительные конструкции, предметы быта.

Металлы обладают различными свойствами: физическими, механическими.

Физические свойства: электропроводность – все металлы проводят ток, теплопроводность, цвет (демонстрация металлов), блеск, жидкотекучесть.

Механические свойства металлов: пластичность – способность металла менять форму под действием нагрузок, прочность – способность металла выдерживать нагрузки не разрушаясь; и твердость.

Часто металлы используют для изготовления изделий не в чистом виде, а в виде сплавов. Самые распространенные сплавы: сталь и чугун (сплавы железа с углеродом), дюралюминий (сплав алюминия с медью, магнием и др.), бронза (сплав меди со свинцом, оловом и др.), латунь (сплав меди с цинком).

Заготовки из металлов и сплавов производят на предприятиях в виде листов, прутков, труб, проволоки, что значительно облегчает изготовление из них различных изделий.

Раньше листовой металл получали ковкой (плющили нагретые заготовки молотами), эта работа была очень долгой и кропотливой. Очень трудно было получить одинаковую толщину заготовки. Один неверный удар мастера мог испортить всю работу. На современных предприятиях листовой металл получают прокаткой нагретых слитков на прокатных станах, где заготовка, попадая между валками, сжимается и приобретает форму листа. Регулируя зазор между валками, можно получить лист нужной толщины.

Листовую сталь делят на толстолистовую (толще 2 мм) и тонколистовую (тоньше 2 мм).

В свою очередь, тонколистовая сталь бывает нескольких видов

Жесть (толщиной от 0,2 до 0.5 мм) бывает черная и белая.

Белая жесть – это листовая сталь, покрытая с двух сторон тонким слоем олова. Такая жесть имеет гладкую, блестящую, нержавеющую поверхность из нее изготавливают консервные банки, крышки для стеклянных банок, игрушки.

Кровельная сталь, (толщиной от 0.5 до 0.8 мм), не имеющая покрытия, называется черной. Для защиты ее от коррозии покрывают краской, применяется в основном в строительстве: покрывают крыши, отделывают балконы, строят заборы, обшивают деревянные строения.

Чтобы поверхность листов не ржавела, ее покрывают тонким слоем цинка (оцинкованная сталь). Этот полуфабрикат используют для покрытия крыш, из него делают ведра, водосточные трубы, карнизы.

Холоднокатаную сталь (толщиной 0,8–2 мм.) получают путем повторной прокатки листовой стали, она применяется для изготовления деталей корпуса автомобилей, холодильников.

Очень тонкий листовой металл называют фольгой (толщиной менее 0,2 мм). Медная фольга широко применяется в радиотехнике, а алюминиевая фольга – для упаковки шоколада, конфет, чая, в кулинарии.

Кроме листового металла, в промышленности широко применяется также проволока, которая отличается большой длиной и незначительной толщиной. Медная и алюминиевая проволока используется для изготовления электрических проводов и заклепок. Из мягкой стальной проволоки изготовляют гвозди, шурупы, винты, заклепки, а из твердой – пружины, струны и другие изделия.

Проволоку толщиной более 5 мм получают прокаткой нагретых заготовок между валками, имеющими канавки. Такую проволоку называют катанкой.

Более тонкую проволоку получают волочением – протягиванием катанки через фильеры – детали с отверстием, выполненные из очень твердых материалов и даже из алмазов. Волочильные станы обслуживают волочильщики.

Во времена рыцарей проволоку волочили в кузнях, качаясь на качелях. Волочильщик, сидя на качелях, упирался ногами в фильеру, захватывал клещами конец проволоки, отталкивался и таким образом протягивал поволоку. Эта проволока применялась в основном при изготовлении кольчуг.

Изготовлением изделий из тонколистового металла на предприятиях занимаются жестянщики. Рабочие этих специальностей должны знать устройство оборудования, на котором работают, свойства металлов, уметь читать чертежи.

На заводах прокатные станы для получения листового металла обслуживают вальцовщики.

Изготовлением изделий из тонколистового металла на предприятиях занимаются жестянщики. Они должны знать устройство различных станков и приспособлений для обработки листового металла и уметь работать на них, применяя различные инструменты.

V. Самостоятельная работа учащихся (работа в парах)

Вводный инструктаж:

А вы не забыли о заказе от рыцаря? Нам необходимо правильно подобрать материал для доспехов. И для этого сейчас мы выполним с вами лабораторно-практическую работу

Рассмотрите несколько образцов тонколистового металла (кровельная, черная и оцинкованная сталь, жесть черная и белая).
Определите цвет каждого образца и название материала.
Попытайтесь согнуть каждый образец.
Вспомните, где применяется изучаемый вами материал.
Запишите в таблицу результаты своих наблюдения.

Заключительный инструктаж

Фронтальный опрос по вопросам:

Из какого т/л металла лучше всего изготовить доспехи и почему?.
Чем отличается черная жесть от белой?
Каким образом получают тонколистовой металл?
Где применяется фольга?
Каким образом получают проволоку?
Где применяется проволока, т/л металл?

VI. Изображение изделий из тонколистового металла.

Итак, мы с вами выбрали материал для доспехов и можем приступить к их изготовлению. А как вы думаете – с чего нам надо начинать изготовление доспехов? А с чего мы начинали изготовление изделия из древесины? С построения чертежа или эскиза.

Изображения изделий из тонколистового металла имеют некоторые отличия от изображений деталей из древесины. Если нужно изготовить объемное изделие из тонколистового металла, например совок или коробочку, то вначале необходимо вырезать плоскую заготовку, а затем уже ее согнуть. Поэтому на чертежах показывают не изображение изделия, а его развертку. Линии сгиба на развертках обозначают штрихпунктирной линией с двумя точками. Контур обводят сплошной толстой основной линией. Центр отверстия показывают штрихпунктирными линиями с одной точкой пересекающимися под прямым углом.

Изделия из проволоки толщиной менее 2 мм. изображают одной сплошной толстой основной линией. Если толщина проволоки более 2-х мм. то изделие изображается двумя параллельными сплошными толстыми основными линиями между которыми проводят штрихпунктирную линию.

На чертежах Вам часто будут встречаться различные условные обозначения.

S – толщина летали;
R – радиус дуги;
L – длина детали;
Ф – диаметр отверстия.

VII. Итог урока. Выставление оценок, их аргументация.

Молодцы! Я очень доволен вашей работой на уроке. А вам понравился урок? Что вы сегодня узнали нового и интересного для себя? Теперь вы стали мастерами и как настоящим мастерам вам положено иметь свое клеймо, которое мастера ставили на свои изделия.

Рис. 1. Клеймо мастера.

" onclick="window.open(this.href," win2 return false >Печать
E-mail

Подробности Категория: Тонколистовой металл

Тонколистовой металл и проволока

Металлы широко используются в народном хозяйстве. Они прочны, хорошо проводят тепло, электрический ток, обладают особым металлическим блеском. Из металлов делают станки, машины, разнообразные строительные конструкции, многие изделия быта.

Обычно в промышленности металлы применяются не в чистом виде, а в виде сплавов . К важнейшим металлическим сплавам относятся сталь и чугун (сплавы железа с углеродом ), бронза (сплав меди с оловом ), латунь (сплав меди с цинком) , дюралюминий (сплав алюминия с медью, марганцем, магнием и др.).

Сплавы металлов выпускают в виде листов, уголков, прутков различного сечения, проволоки и др. В школьной мастерской работают в основном с тонколистовым металлом и проволокой . Получают такой металл прокаткой слитка на специальных машинах - прокатных станах (см. рис. справа).

На рисунке цифрами обозначены: 1 – заготовка; 2 – валки; 3 – ролики.
Раскаленный металл пропускают между вращающимися валками, они сжимают слиток и придают ему форму листа. Листы сворачивают в рулоны.

Тонколистовая сталь бывает нескольких видов: жесть - толщина листа 0,2-0,5 мм, кровельная сталь - 0,5-0,8 мм и др.
Различают черную и белую жесть .

Черной жесть названа потому, что цвет поверхности листа после прокатки черный.

Белая жесть покрыта тонким слоем олова. Это предохраняет ее от коррозии (появления ржавчины). Кровельная сталь бывает черной либо ее покрывают тонким слоем цинка (оцинкованная сталь ) или масляной краски.
Из тонколистовой стали делают корпуса приборов, машин, водосточные трубы, посуду, консервные банки и т. д. Работы, связанные с обработкой тонколистового металла, выполняют жестянщики. Они должны знать свойства металлов и сплавов, устройство различных станков и приспособлений, обладать навыками работы различным инструментом.

Проволоку толщиной более 5 мм (катанку ) получают прокаткой раскаленного металла на специальных станах. Более тонкую проволоку делают на волочильных станах. Там катанку последовательно протягивают через отверстия различного диаметра. Схема этого процесса показана на рисунке слева.
Выпускают стальную, медную и алюминиевую проволоку. Из стальной проволоки изготовляют гвозди, шурупы, винты, заклепки, пружины и другие изделия. Медная и алюминиевая проволока используется в основном для изготовления электрических проводов.

Каждая третья тонна стали производится из металлолома. Это обходится в 25 раз дешевле, чем выплавка стали из чугуна.

Разделы: Технология

Класс: 5

Тип урока: комбинированный.

Форма урока: урок-игра, проблемно-поисковый.

Цель урока: изучить виды тонколистового металла и проволоки.

Задачи урока:

Познакомить с понятиями “тонколистовой металл” и “проволока”, “свойства металла”, развертка детали; с процессом получения и применением тонколистового металла и проволоки, с особенностями изображения изделий из проволоки.
Развитие: познавательного интереса, исследовательских навыков, коммуникативных качеств: умение слушать и слышать, толерантность, абстрактно-логическое мышление, умение анализировать, обобщать, умение выполнять эскиз развертки.
Воспитывать самостоятельность, ответственность, целеустремленность, взаимовыручка.

Межпредметные связи: история, физика.

Формы работы: фронтальная, групповая.

Оборудование урока:

наборы тонколистового металла и проволоки для лабораторной работы;
образцы тонколистового металла и проволоки и изделий из них, Экспонаты школьного краеведческого музея (пластины панцирной брони воинов государства чжурчжэней);
карточки-задания, проектор, экран, компьютер, картина “В мастерской средневекового оружейника”;

Ход занятия

I. Организационный момент.

Проверка готовности учащихся к уроку. Отметить отсутствующих.

II. Подготовка учащихся к сознательному и активному усвоению нового материала.

III. Повторение.

Фронтальный опрос по теме прошлого урока.

IV. Изучение нового материала

Металлы обладают различными свойствами: физическими, механическими. (Слайд 2.)

(Слайд 3.) Раньше листовой металл получали ковкой (плющили нагретые заготовки молотами), эта работа была очень долгой и кропотливой. Очень трудно было получить одинаковую толщину заготовки. Один неверный удар мастера мог испортить всю работу (перед вами детали брони воина государства чжурчжэней, которые найдены такими же, как и вы, ребятами на Краснояровском городище с. Утесное Уссурийского района. Это – пластины панцирные изготовлены в 12 веке то есть, им более 800 лет)

.(Слайд 4.) На современных предприятиях листовой металл получают прокаткой нагретых слитков на прокатных станах, где заготовка, попадая между валками, сжимается и приобретает форму листа. Регулируя зазор между валками, можно получить лист нужной толщины.

Листовую сталь делят на толстолистовую (толще 2 мм) и тонколистовую (тоньше 2 мм).

В свою очередь, тонколистовая сталь бывает нескольких видов

(Слайд 5. ) Жесть (толщиной от 0,2 до 0.5 мм) бывает черная и белая.

(Слайд 6.) Холоднокатаную сталь (толщиной 0,8–2 мм.) получают путем повторной прокатки листовой стали, она применяется для изготовления деталей корпуса автомобилей, холодильников.

(Слайд 7.) Кроме листового металла, в промышленности широко применяется также проволока, которая отличается большой длиной и незначительной толщиной. Медная и алюминиевая проволока используется для изготовления электрических проводов и заклепок. Из мягкой стальной проволоки изготовляют гвозди, шурупы, винты, заклепки, а из твердой – пружины, струны и другие изделия.

(Слайд 8.) Во времена рыцарей проволоку волочили в кузнях, качаясь на качелях. Волочильщик, сидя на качелях, упирался ногами в фильеру, захватывал клещами конец проволоки, отталкивался и таким образом протягивал поволоку. Эта проволока применялась в основном при изготовлении кольчуг.

На заводах прокатные станы для получения листового металла обслуживают вальцовщики.

V. Самостоятельная работа учащихся (работа в парах). (Слайд 9.)

Вводный инструктаж:

Рассмотрите несколько образцов тонколистового металла (кровельная, черная и оцинкованная сталь, жесть черная и белая).
Определите цвет каждого образца и название материала.
Попытайтесь согнуть каждый образец.
Вспомните, где применяется изучаемый вами материал.
Запишите в таблицу результаты своих наблюдений.

\ Документы \ Для учителя технологии и трудового обучения

При использовании материалов этого сайта - и размещение баннера -ОБЯЗАТЕЛЬНО!!!

Материалы прислал Глебов А.А. учитель технологии и трудового обучения МОУ "Веселолопанской средней обшеобразовательной школы"

Урок № 36

Тонколистовой металл и проволока

Цель: изучить с учащимися свойства, область применения и методы получения листового металла и проволоки.

Оборудование : образцы изделий из листового металла и проволоки.

Ход урока

I. Повторение пройденного материала.

1.Вопросы и задания для повторения:

"Для какой цели служит защитный экран слесарного верстака?

"Каково отличие и в чем сходство столярного и слесарного верстаков?

"Покажите правильное положение рук и ног при работе за слесарным верстаком.

2.Сообщение темы и цели урока.

II. Изложение программного материала.

1.Вводная беседа.

Учитель. Знаете ли вы, что такое металл? (Ответы учащихся.)

"Металл - химически простое вещество (или сплав), обладающее особым блеском, ковкостью, хорошей теплопроводностью и электропроводностью.

Как получают металлы? {Ответы учащихся.)

Металлы имеют различный состав, строение, обладают различными свойствами, изменяются при различных внешних воздействиях (тепловом, механическом, химическом и т. д.).

2.Иллюстрированный рассказ.

Учитель. Металлы отличаются от древесины тем, что они твердее и прочнее, обладают пластичностью, способностью изменять форму под действием внешних сил.

Чаще всего металлы используются в виде сплавов:

"сталь, чугун (сплав железа с углеродом);

"дюралюминий (сплав алюминия с медью, магнием);

"бронза (сплав меди со свинцом, оловом);

"латунь (сплав меди с цинком).

Заготовки из металла производят в виде пластов, листов, прутков, труб, проволоки и др.

Рассмотрим получение листового металла. Листовой прокат получают путем прокатки. (См. Приложения, рис. 48.)

Листовой металл по размерам делится на два вида:

"тонколистовая сталь до 2 мм (кровельная 0,5-0,8 мм, жесть 0,2-0,5 мм);

"толстолистовая сталь (свыше 2 мм).

Листовая сталь может иметь покрытие из цинка и олова.

Рассмотрите рисунок изделий. Что изготавливается из листовой стали? (См. Приложения, рис. 49.)

Очень тонкий листовой металл называют фольгой. Медная фольга широко применяется в радиотехнике, алюминиевая - для упаковки шоколада, чая, конфет.

Проволоку получают прокаткой (свыше 5 мм) или волочением (до 5 мм). (См. Приложения, рис. 50.)

Медная и алюминиевая проволока применяется для изготовления электрических проводов, заклепок и др.

Стальная проволока применяется для изготовления гвоздей, шурупов, винтов и др.

III. Практическая работа.

Выполнение заданий:

1. Изучите несколько образцов металла.

2.Заполните таблицу.

IV. Итог урока.

РАЗДЕЛ 1 ОСНОВЫ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ

Свойства и изготовление тонколистового металла, виды тонколистового металла и его применение

Свойства и изготовление проволоки, виды проволоки и ее применение

ВИДЫ И НАЗНАЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ. ТОНКОЛИСТОВОЙ МЕТАЛЛ И ПРОВОЛОКА

§ 4. СВОЙСТВА И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ТОНКОЛИСТОВОГО МЕТАЛЛА, ВИДЫ ТОНКОЛИСТОВОГО МЕТАЛЛА И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ

Опорные понятия: свойства металлов; механические свойства металлов; чугун; сталь; тонколистовой металл.

Одним из самых распространенных конструкционных материалов для изготовления многих предметов, которые нас окружают, е металлы в благодаря наличию в них совокупности полезных свойств: твердость, прочность, упругость, пластичность, устойчивость к высоким температурам и агрессивным средам тому подобное.

Важно знать свойства металлов, чтобы уметь рационально и соответственно назначению изделия подбирать тот или иной металл для его конструкции.

Известно, что металлы хорошо проводят электрическую энергию, поэтому их широко используют для изготовления электрических проводов, и лучше всего для этого применять такие металлы, как медь или алюминий, потому что они передают электрическую энергию с относительно небольшими потерями. В то же время, когда электрическая энергия поступает к потребителю, например электрической лампы накаливания, металл, из которого сделано ее основной конструктивный элемент (нить накала), должен иметь особые свойства. Так, нить накаливания в лампе создает настолько большое сопротивление для прохождения электрической энергии, в результате этого она разогревается почти до белого цвета и при этом излучает световую энергию, что позволяет, например, освещать помещения (рис. 15).

Рис 15. Переносная лампа накала как пример использования электропроводящих свойств металлов

Рис. 16. Чугунный радиатор отопления

Все металлы хорошо передают тепло в поэтому с некоторых из них (чугун, сталь, алюминий) изготовляют радиаторы водяного отопления, которые устанавливают в жилых домах и офисных и производственных помещениях (рис. 16).

Некоторые металлы имеют магнитные свойства (черные металлы, за исключением нержавеющих сталей), и поэтому из них изготовляют магниты, которые имеют способность притягивать к себе предметы, изготовленные из магнитных материалов (рис. 17). Это свойство делает магнит одной из важнейших деталей в производстве электродвигателей и других электроприборов.

Гладкая поверхность металла хорошо отражает свет, это свойство металлов используют в производстве зеркал, когда обратная сторона стекла покрывается очень тонким слоем блестящего металла (алюминий, серебро). Блестящая поверхность некоторых металлов (нержавеющие стали) позволяет использовать их для изготовления предметов техники и быта без дополнительной отделки (рис. 18).

Рис. 17. Магнит притягивает предметы из железа, стали, никеля, чугуна

Рис. 18. Изделие из металла, наружная поверхность которого не требует дополнительной отделки

Рис. 19. Ковка разогретого металла

При обычных температурах почти все металлы находятся в твердом состоянии и могут широко использоваться как конструкционный материал. В случае нагрева до температуры от нескольких сотен до тысячи градусов по Цельсию металлы сначала становятся мягкими и поддаются обработке ковкой (рис. 19). Каждый металл имеет свою температуру плавления, достигнув которой, он переходит в жидкое состояние. Наций свойства металлов базируется литейное производство (рис. 20).

Рис. 20. Разливка жидкого металла

Так же, как древесные материалы, металлы имеют механические и технологические свойства.

К основным механическим свойствам металлов относятся прочность, пластичность, упругость, твердость.

Прочность металла или сплава характеризует его способность выдерживать механические нагрузки.

В зависимости от характера действия внешних сил различают прочность на растяжение, сжатие, изгиб, кручение и прочее. Проиллюстрируем каждый из видов прочности на примере работы деталей велосипеда. Велосипедный рычаг привода тормозов соединяется с самими тормозами с помощью стального - тросика. Имея достаточную прочность на растяжение, трос передает усилие на велосипедные тормоза. Колесный обод выдерживает сжатие от тормозного механизма и останавливает велосипед. Во время движения велосипедист нажимает ногами на рычаги с педалями, при этом рычаги выдерживают усилие на изгиб. В свою очередь ось, на которой закреплены рычаги с педалями и звездочка с цепью, воспринимает усилия на кручение, передавая вращательное движение заднему колесу.

Пластичность - способность металла необратимо изменять свою форму и размеры при деформации. Деформация - изменение размеров и формы твердого тела под действием внешних сил (нагрузок) или каких-либо других воздействий (например, температуры).

Незначительную пластичность или ее отсутствие называют хрупкостью. Большую хрупкость, в частности, имеет такой черный металл, как чугун.

Свойство пластичности присуще таком давно знакомом вам материала, как пластилин. Он всегда приобретает ту форму, которую ему придают, сжимая или разглаживая его поверхность.

Пластического деформирования испытывают детали машин и сооружений, заготовки при обработке давлением (ковка, вальцовка, штамповка, прессование и тому подобное).

Упругостью металла или сплава называют его свойство восстанавливать первоначальную форму и объем после прекращения действия внешних сил.

Это свойство хорошо иллюстрирует обычный воздушный шарик. Слегка сжимая ее, мы меняем ее форму, но стоит отпустить шарик, как она приобретает своей предыдущей формы и размеров.

Упругость является важным свойством для металлов, из которых изготавливают такие изделия, как пружины, слесарные линейки и тому подобное.

Твердость металла или сплава характеризует его свойство сопротивляться проникновению в него другого, более твердого тела.

Наличие в природе материалов с различной твердостью обеспечивает технический прогресс. Ведь в производстве, чтобы осуществлять преобразование материала, надо иметь инструмент, тверже преобразуемый материал.

Следовательно, твердость надо учитывать, подбирая инструменты для обработки определенного материала.

Металлы и сплавы также можно охарактеризовать технологическими свойствами. В первую очередь рассмотрим те из них, которые будут использоваться во время обработки тонколистового металла и проволоки. Такими свойствами являются пригодность к обработке резанием, гибкость и способность выдерживать изгибы без образования изломов и трещин.

Пригодность металла или сплава до обработки резанием характеризует способность поддаваться обработке режущими инструментами.

Гибкость характеризует способность материала оказывать сопротивление продольному изгибу с учетом его размеров.

Перечисленные свойства присущи как проволоки, так и тонколистовом металле.

Рис. 21. Современная доменная печь и ее внутреннее строение

Тонколистовой металл может быть яр; черным (сталь) и применяться для изготовления кровельного железа, кузовов транспортных средств и корпусов бытовых приборов, так и цветным (алюминий, дюралюминий), из которого изготавливают авиационную и космическую технику, другие приборы, общий вес которых должен быть как можно меньше.

Рассмотрим процесс изготовления тонколистового черного металла, поскольку именно с ним вы будете работать. Этот процесс начинается с выплавки чугуна из железной руды в доменных печах (рис. 21). Современные доменные печи - вертикальные печи шахтного типа высотой до 30-40 м, они работают непрерывно в течение 5-10 лет.

Чугун - сплав железа, содержащий более 2 % углерода. Обычный чугун характеризуется относительной простотой и дешевизной производства, он имеет высокие литейные свойства, достаточную прочность и высокую хрупкость.

Большая часть выплавляемого чугуна (до 80-85 %) идет на производство стали.

Исходными материалами для производства стали являются чугун и железный лом, старейшим способом производства стали является выплавка в мартеновских печах (рис. 22).

Сталь - сплав железа с углеродом (до 2 %) и другими примесями. В зависимости от количества и состава примесей получают стали с разнообразными свойствами. Обычная сталь имеет высокие прочность, пластичность, упругость. Главной составляющей, определяющей свойства стали, является углерод. С увеличением его содержания прочность стали повышается, а способность к пластической деформации снижается.

Тонколистовой металл производят на прокатных станах металлургических заводов. В процессе изготовления слиток нагревают с целью придания ему большей пластичности. После этого он проходит через многие пары валков, которые постепенно сжимают его и превращают в лист нужной толщины, которую задают настройкой прокатного стана. На рис. 23 показана схема прокатки горячекатаных стальных листов.

Рис. 23. Схема производства тонколистового металла методом горячей прокатки

С произведенной листовой стали изготавливают стальные заготовки, которые являются конструкционным материалом для изготовления разнообразных изделий по разным технологиям. Поэтому в этом году вы приобщитесь к процессу ручного изготовления изделий из тонколистового металла.

Листовой металл широко применяется в различных отраслях хозяйства. Тонколистовой металл может изготавливаться как на основе черных, так и цветных металлов. Также его еще различают по способу получения: горячекатаный (заготовки перед прокатыванием испытывают определенного нагрева) и холоднокатаный тонколистовой металл.

Как так холодно и горячекатаный стальной лист поступает к потребителю в виде отдельных листов стандартного размера (рис. 24, а) или свернутым в рулоны (рис. 24, б).

Рис. 24. Продукция сталепрокатного производства: а - нарезка проката листами; б - свертывания проката в рулон

Горячекатаный стальной лист (рис. 23), которое изготавливается методом горячей прокатки и имеет толщину от

0,35 мм до 4 мм, применяют и в строительстве для изготовления металлоконструкций, и в машиностроении, и в изготовлении бытовой техники, его используют как стеновой и кровельный материал в строительстве быстровозводимых модульных зданий, павильонов и отдельных частных построек. В отличие от холоднокатаного листового металла, для предотвращения коррозии можно покрывать различными защитными пленками, горячекатаная сталь после изготовления из нее изделий и конструкций подлежит окрашиванию.

Сталь листовая холоднокатаная также изготавливается толщиной от 0,35 до 4 мм. Тонкий металлический холоднокатаный лист используют для изготовления штампованных деталей автомобильных кузовов, корпусов бытовой техники, волнистых металлических листов (профилированного настила), перфорированных листов, кровельных и стеновых профильных листов как оцинкованных, так и с полимерным покрытием. Кроме того, стальной холоднокатаный лист получил большой спрос в строительстве, машиностроении и электроэнергетике. Стальной холоднокатаный лист используют также для различных механизмов и конструкций.

Обычно листовой металл, толщина которого меньше 2 мм называют тонколистовым. В зависимости от толщины и вида покрытия тонколистовой металл разделяют на кровельную сталь, жесть, фольгу.

Кровельная сталь - кровельное железо, листы из мягкой стали (толщиной 0,25-2 мм), предназначенные главным образом для устройства кровли зданий, а также для изготовления металлической тары и изделий ширпотреба. Кровельное железо обычно производят горячей прокаткой на тонколистовых станах или холодной прокаткой на полосовых станах с последующим отжигом для повышения пластичности. Для предохранения от коррозии кровельное железо часто покрывают тонким слоем цинка (оцинкованная тонколистовая сталь). Часть кровельного железа выпускается в виде гофрированных листов. Это тонкие металлические листы толщиной 0,25- 2,00 мм. Кровельную сталь применяют для изготовления водосточных труб, ведер, вентиляционных каналов и тому подобное.

Жесть - это холоднокатаная листовая сталь толщиной 0,08-0,32 мм. Для предохранения жести от коррозии на ее поверхность наносят защитные металлические или лакокрасочные покрытия (олово, специальные лаки и др). Наибольшее распространение получила жесть, покрытая слоем олова (белая, или луженая). В зависимости от способа нанесения защитного слоя олова, его толщина составляет тысячные доли миллиметра и меньше. Перспективным является использование жести с безоловянные покрытием очень тонким слоем цельлевого хрома, поверх которого наносят слой защитного лака.

На металлообрабатывающих предприятиях жесть выпускают в листах размерами (512... 1000) х (712... 1200) мм или в рулонах шириной до 1 м, массой до 15 т. Благодаря жесткости и пригодности для глубокой штамповке жесть широко используется для изготовления металлической тары (главным образом консервной). Жерстянобанкове производство занимается изготовлением банок, предназначенных главным образом для консервирования и расфасовки пищевых и химических продуктов. Такое производство оснащено автоматическими линиями производительностью 400-500 банок за минуту. Жестяные банки и крышки к ним изготовляют из тонкого листового или рулонного стального проката, поверхность которого с обеих сторон покрыта оловом (белой жести), из черной лакированной или хромированной жести, а также из жести, покрытой другими защитными материалами, разрешенными органами здравоохранения для использования в изготовлении пищевой тары. Также из жести изготавливают детские игрушки и др.

Фольга - от латинского слова folium - лист, металлическая лента (шириной 5 -1000 мм и толщиной 0,001-0,2 мм) из цветных, редких, благородных металлов и стали. Традиционный способ выработки фольги толщиной 0,02 мм и более - рулонное плющения с вытяжением в багатовалкових станах (4-, 6 - или 12-валковых); более тонкую фольгу (0,0045-0,01 мм) изготавливают прокаткой сдвоенных заготовок (с последующим разделением). Для выработки фольги минимальной толщины из материалов, прокатка которых сложна или невозможна, а также биметаллической (такой, что состоит из двух различных металлов) или многослойной фольги со слоями из различных металлов и сплавов применяют вакуумное испарение расплавленного металла с осаждением его паров на специальной ленте-подложке и последующим отделением от нее фольги. Наиболее распространена алюминиевая фольга - гладкая, без покрытия, а также анодированная, лакированная или окрашенная. Выпускают также кашированную фольгу (склеенную с бумагой, пленкой, тканью); это повышает эксплуатационные характеристики фольги и обеспечивает экономию металла. Из фольги изготавливают экранирующие обертки для телевизионных кабелей и деталей радиоаппаратуры, фольгу используют для упаковки пищевых продуктов, парфюмерных и химических изделий.

Интересно знать

· Термин «металл» произошел от греческого слова «металон», которое, в свою очередь, родилось от латинского «металум», что в переводе означает - шахта, руда, рудник.

· В древности человечество познакомилось с железом, которое содержалось в метеоритах. Египтяне называли такой металл небесным, а греки и жители Северного Кавказа - звездным.

· До XV века. листовой металл ковали вручную. Работа эта была долгой и очень тяжелой. Первые прокатные станки также действовали благодаря ручному труду. Позже человека заменило водяное колесо. Такие прокатные станки называли «давильними машинами». Сначала на них обрабатывали мягкие цветные металлы. Железо начали прокатывать почти 450 лет назад.

Хорошо ли усвоили?

1. Механические свойства металлов вы знаете?

2. Как называют устройство, в котором выплавляют сталь?

3. С какой целью сталь нагревают перед прокаткой?

4. Какую жесть называют черной, а какую - белой?

5. Где применяют кровельную сталь?

6. Какой листовой металл называют фольгой?

ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 2

ОЗНАКОМЛЕНИЕ С ВНЕШНИМ ВИДОМ И СВОЙСТВАМИ РАЗЛИЧНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Оборудование и материалы:

· лабораторные весы для взвешивания;

· образцы листового металла;

· образцы для выполнения проб;

· напильники;

Последовательность выполнения работы

1. Внимательно рассмотрите предложенные образцы, определите название металла, руководствуясь предоставленным описанием металлов, характеризующими их цвет и вес.

2. Взвесьте образцы на весах и запишите последовательно, согласно возрастанию веса, их названия в таблицу.

3. Попробуйте согнуть образцы металла руками.

4. Попробуйте обработать образцы напильником.

5. Выводы, которые вы сделаете после выполнения проб (гибкость, упругость, твердость), запишите в таблицу (в графу «Свойства листового металла»).

6. Результаты работы покажите учителю.