operator maszyn i urzadzen do obrobki plastycznej 812[01] z2 02 n

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Tomasz Jeziorowski

Wykonywanie operacji obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej
812[01].Z2.02

Poradnik dla nauczyciela

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji

–

Państwowy Instytut Badawczy

Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:
mgr inż. Robert Wanic
mgr inż. Andrzej Pasiut

Opracowanie redakcyjne:
mgr Tomasz Jeziorowski

Konsultacja:

mgr inż. Marek Olsza

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 812[01].Z2.02
„Wykonywanie operacji obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej”, zawartego w modułowym
programie nauczania dla zawodu operator maszyn i urządzeń do obróbki plastycznej.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Przykładowe scenariusze zajęć

5. Ćwiczenia

5.1. Charakterystyka procesów obróbki cieplnej

5.1.1. Ćwiczenia

5.2. Urządzenia do obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej

5.2.1. Ćwiczenia

5.3. Wyżarzanie

5.3.1. Ćwiczenia

5.4. Hartowanie

5.4.1. Ćwiczenia

5.5. Odpuszczanie i ulepszanie cieplne

5.5.1. Ćwiczenia

5.6. Obróbka cieplno-chemiczna

5.6.1. Ćwiczenia

5.7. Wady wyrobów spowodowane niewłaściwie przeprowadzoną obróbką

cieplną

5.7.1. Ćwiczenia

5.8. Bezpieczeństwo i higiena pracy, ochrona ppoż. i ochrona środowiska

podczas obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej

5.8.1. Ćwiczenia

6. Ewaluacja osiągnięć ucznia

7. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Przekazujemy Państwu Poradnik dla nauczyciela, który będzie pomocny w prowadzeniu

zajęć dydaktycznych w szkole kształcącej w zawodzie operator maszyn i urządzeń do obróbki
plastycznej 812[01].

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne, wykaz umiejętności, jakie uczeń powinien mieć już ukształtowane,
aby bez problemów mógł korzystać z poradnika,

−

cele kształcenia, wykaz umiejętności, jakie uczeń ukształtuje podczas pracy
z poradnikiem,

−

przykładowe scenariusze zajęć,

−

przykładowe ćwiczenia ze wskazówkami do realizacji, zalecanymi metodami nauczania–
uczenia oraz środkami dydaktycznymi,

−

ewaluację osiągnięć ucznia, przykładowe narzędzie pomiaru dydaktycznego,

−

literaturę uzupełniającą.
Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone różnymi metodami ze

szczególnym uwzględnieniem aktywizujących metod nauczania.

Formy organizacyjne pracy uczniów mogą być zróżnicowane, począwszy od

samodzielnej pracy uczniów do pracy zespołowej.

Jako pomoc w realizacji jednostki modułowej dla uczniów przeznaczony jest Poradnik

dla ucznia. Nauczyciel powinien ukierunkować uczniów na właściwe korzystanie z poradnika
do nich adresowanego.

Materiał nauczania (w Poradniku dla ucznia) podzielony jest na rozdziały, które zawierają

podrozdziały. Podczas realizacji poszczególnych rozdziałów wskazanym jest zwrócenie
uwagi na następujące elementy:

−

materiał nauczania – w miarę możliwości uczniowie powinni przeanalizować
samodzielnie. Obserwuje się niedocenianie przez nauczycieli niezwykle ważnej
umiejętności, jaką uczniowie powinni bezwzględnie posiadać – czytanie tekstu
technicznego ze zrozumieniem,

−

pytania sprawdzające mają wykazać, na ile uczeń opanował materiał teoretyczny i czy jest
przygotowany do wykonania ćwiczeń. W zależności od tematu można zalecić uczniom
samodzielne opracowanie odpowiedzi na pytania lub wspólna dyskusja z całą grupą
uczniów, w formie dyskusji opracowanie odpowiedzi na pytania. Druga forma jest
korzystniejsza, ponieważ nauczyciel sterując dyskusją może uaktywniać wszystkich
uczniów oraz w trakcie dyskusji usuwać wszelkie wątpliwości,

−

dominującą rolę w kształtowaniu umiejętności oraz opanowania materiału spełniają
ć

wiczenia. W trakcie wykonywania ćwiczeń uczeń powinien zweryfikować wiedzę

teoretyczną oraz opanować nowe umiejętności. Przedstawiono dosyć obszerną propozycję
ć

wiczeń wraz ze wskazówkami o sposobie ich przeprowadzenia, uwzględniając różne

możliwości ich realizacji w szkole. Nauczyciel decyduje, które z zaproponowanych
ć

wiczeń jest w stanie zrealizować przy określonym zapleczu techno-dydaktycznym

szkoły. Prowadzący może również zrealizować ćwiczenia, które sam opracował,

−

sprawdzian postępów stanowi podsumowanie rozdziału, zadaniem uczniów jest
udzielenie odpowiedzi na pytania w nim zawarte. Uczeń powinien samodzielnie czytając
zamieszczone w nim stwierdzenia potwierdzić lub zaprzeczyć opanowanie określonego
zakresu materiału. Jeżeli wystąpią zaprzeczenia, nauczyciel powinien do tych zagadnień
wrócić, sprawdzając czy braki w opanowaniu materiału są wynikiem niezrozumienia
przez ucznia tego zagadnienia, czy niewłaściwej postawy ucznia w trakcie nauczania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W tym miejscu jest szczególnie ważna rola nauczyciela, gdyż od postawy nauczyciela,
sposobu prowadzenia zajęć zależy między innymi zainteresowanie ucznia. Uczeń
niezainteresowany materiałem nauczania, wykonywaniem ćwiczeń nie nabędzie w pełni
umiejętności założonych w jednostce modułowej. Należy rozbudzić wśród uczniów tak
zwaną „ciekawość wiedzy”. Potwierdzenie przez ucznia opanowania materiału nauczania
rozdziału może stanowić podstawę dla nauczyciela do sprawdzenia wiedzy i umiejętności
ucznia z tego zakresu. Nauczyciel realizując jednostkę modułową powinien zwracać
uwagę na predyspozycje ucznia, ocenić, czy uczeń ma większe uzdolnienia manualne, czy
może lepiej radzi sobie z rozwiązywaniem problemów teoretycznych,

−

testy zamieszczone w rozdziale Ewaluacja osiągnięć ucznia zawierają zadania z zakresu
całej jednostki modułowej i należy je wykorzystać do oceny uczniów, a wyniki osiągnięte
przez uczniów powinny stanowić podstawę do oceny pracy własnej nauczyciela
realizującego tę jednostkę modułową. Każdemu zadaniu testu przypisano określoną
liczbę możliwych do uzyskania punktów (0 lub 1 punkt). Ocena końcowa uzależniona
jest od ilości uzyskanych punktów. Nauczyciel może zastosować test według własnego
projektu oraz zaproponować własną skalę ocen. Należy pamiętać, żeby tak przeprowadzić
proces oceniania ucznia, aby umożliwić mu jak najpełniejsze wykazanie swoich
umiejętności.
Metody polecane do stosowania podczas kształcenia modułowego to:

−

pokaz,

−

wiczenie,

−

projektów,

−

przewodniego tekstu.

Schemat układu jednostek modułowych

812[01].Z2

Technologia wytwarzania

wyrobów metodami obróbki

plastycznej

812[01].Z2.01

Posługiwanie się

podstawowymi pojęciami

z zakresu obróbki plastycznej

812[01].Z2.02

Wykonywanie operacji

obróbki cieplnej i cieplno-

chemicznej

812[01].Z2.03

Przygotowanie

i nagrzewanie wsadu do

obróbki plastycznej

812[01].Z2.04

Wykonywanie wyrobów

w procesie walcowania

i ciągnienia

812[01].Z2

Wykonywanie wyrobów

w procesie kucia

812[01].Z2

Wykonywanie wyrobów

w procesie tłoczenia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:

−

stosować jednostki układu SI,

−

posługiwać się dokumentacją techniczną,

−

odczytywać dane z wykresów,

−

wykonywać pomiary warsztatowe,

−

użytkować komputer,

−

zorganizować miejsce pracy zgodnie z zasadami ergonomii,

−

stosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz
ś

rodowiska,

−

pracować w grupie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:

−

określić cel, metody i zakres stosowania obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej,

−

wyjaśnić przemiany zachodzące w stali podczas nagrzewania, wygrzewania i chłodzenia,

−

scharakteryzować wyżarzanie, hartowanie, odpuszczanie, ulepszanie cieplne oraz
nawęglanie, azotowanie, węgloazotowanie,

−

scharakteryzować aluminiowanie, chromowanie i bromowanie,

−

wyjaśnić istotę i określić zalety obróbki jonowej,

−

dobrać rodzaj obróbki cieplnej do żądanych właściwości po obróbce,

−

dobrać parametry obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej,

−

rozróżnić urządzenia do obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej,

−

obsłużyć piece komorowe do nagrzewania i wanny hartownicze,

−

wykonać podstawowe operacje obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej oraz ocenić
ich wpływ na strukturę i właściwości stopów,

−

sprawdzić jakość wykonanej pracy,

−

zanalizować wady spowodowane niewłaściwie przeprowadzoną obróbką cieplną,

−

zastosować przepisy bhp, ochrony ppoż. i ochrony środowiska podczas obróbki cieplnej
i cieplno-chemicznej,

−

skorzystać z dokumentacji technologicznej, norm, poradników.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. PRZYKŁADOWE SCENARIUSZE ZAJĘĆ

Scenariusz zajęć 1

Osoba prowadząca

…………………………………….……………....

Modułowy program nauczania:

Operator maszyn i urządzeń do obróbki plastycznej
812[01]

Moduł:

Technologia wytwarzania wyrobów metodami obróbki
plastycznej 812[01].Z2

Jednostka modułowa:

Wykonywanie operacji obróbki cieplnej i cieplno-
chemicznej 812[01].Z2.02

Temat: Ogólna charakterystyka procesów obróbki cieplnej.

Cel ogólny: Ukształtowanie umiejętności dobierania parametrów do operacji obróbki

cieplnej.

Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń powinien umieć:

−

wyjaśnić pojęcie obróbki cieplnej,

−

określić najważniejsze zabiegi obróbki cieplnej,

−

sklasyfikować obróbki cieplnej,

−

rozróżnić typowe procesy obróbki cieplnej,

−

określić cele obróbki cieplnej w poszczególnych fazach,

W czasie zajęć będą kształtowane następujące umiejętności ponadzawodowe:
–

organizowania i planowania pracy,

–

pracy w zespole,

–

oceny pracy zespołu.

Metody nauczania–uczenia się:

−

dyskusja dydaktyczna,

−

pokaz z objaśnieniem,

−

wiczenie.

Środki dydaktyczne:

−

wykres żelazo-węgiel

−

papier,

−

długopis, ołówek HB,

Formy organizacyjne pracy uczniów:

−

zajęcia w 2–3-osobowych zespołach uczniowskich.

Czas trwania zajęć: 2 godziny dydaktyczne.

Przebieg zajęć:
1. Wprowadzenie.
2. Omówienie celu zajęć.
3. Plan zajęć:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

A. Wiadomości ogólne:

–

wstęp – nauczyciel wyjaśnia uczniom, pojęcie obróbki cieplnej oraz mechanizm
zachodzących zmian właściwości fizycznych, mechanicznych i chemicznych
podczas prowadzenia obróbki.

B. Zmiany w stali podczas ogrzewania i wygrzewania:

–

nauczyciel krótko charakteryzuje przemiany, jakie występują w stalach na skutek
różnych zabiegów ogrzewania i wygrzewania,

–

nauczyciel wyjaśnia co to jest „perlit, ferryt, cementyt, itp.”,

–

uczniowie otrzymują karty ćwiczeniowe do wykonania ćwiczenia „Wyznaczanie
temperatury dla stali niestopowej o gatunku 45 na podstawie wykresu Fe-C”,

–

uczniowie w małych zespołach wyznaczając temperaturę hartowania.
W trakcie realizacji zajęć nauczyciel powinien zwracać uwagę na dokładność

wykonania ćwiczenia.

C. Zmiany zachodzące w stali podczas chłodzenia:

–

nauczyciel krótko charakteryzuje przemiany, jakie występują w stali podczas
chłodzenia,

–

nauczyciel prowadzi dyskusję na temat dobierania szybkości chłodzenia,

–

uczniowie określają zasady dobierania szybkości chłodzenia,

–

uczniowie zapisują informacje do zeszytu,

–

nauczyciel prowadzi dyskusję na temat metod stosowanych do chłodzenia,

–

uczniowie określają stosowane metody chłodzenia,

–

uczniowie zapisują informacje do zeszytu.
W trakcie realizacji zajęć nauczyciel powinien zwracać uwagę na poprawność

wyciąganych wniosków i zapisywanych informacji.

4. Podsumowanie zajęć:

−−−−

uczniowie uzasadniają potrzebę stosowania obróbki cieplnej wskazując na korzyści
wynikające ze stosowania obróbki cieplnej,

−−−−

wymieniają zmiany strukturalne zachodzące podczas ogrzewania i wygrzewania stali,

−−−−

wymieniają zmiany strukturalne zachodzące podczas chłodzenia,

−−−−

charakteryzują zmiany właściwości mechanicznych materiału po obróbce cieplnej.

5. Ocena poziomu osiągnięć uczniów i ocena ich aktywności.

Zakończenie zajęć

Praca domowa
Odszukaj na stronach internetowych lub katalogach informacje o stosowaniu olejów
w procesach chłodzenia. Uzyskane informacje zapisz do zeszytu.

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:

−

anonimowe ankiety ewaluacyjne dotycząca sposobu prowadzenia zajęć i zdobytych
umiejętności.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Scenariusz zajęć 2

Osoba prowadząca

…………………………………….……………....

Modułowy program nauczania:

Operator maszyn i urządzeń do obróbki plastycznej
812[01]

Moduł:

Technologia wytwarzania wyrobów metodami obróbki
plastycznej 812[01].Z2

Jednostka modułowa:

Wykonywanie operacji obróbki cieplnej i cieplno-
chemicznej 812[01].Z2.02

Temat: Wykonanie zabiegów obróbki cieplnej.

Cel ogólny: Ukształtowanie umiejętności wykonywania zabiegów obróbki cieplnej.

Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń powinien umieć:
–

rozróżnić urządzenia do nagrzewania,

–

sklasyfikować wady występujące przy obróbce cieplnej,

–

dobrać obróbkę cieplną przy wykonywaniu typowych części maszyn,

–

wykonać wyżarzanie,

–

wykonać hartowanie stali niestopowej,

–

wykonać ulepszanie cieplne stali konstrukcyjnej niestopowej.

W czasie zajęć będą kształtowane następujące umiejętności ponadzawodowe:
–

organizowania i planowania pracy,

–

pracy w zespole,

–

oceny pracy zespołu.

Metody nauczania–uczenia się:

−−−−

wykład instruktażowy,

−−−−

pokaz z objaśnieniem,

−−−−

wiczenie.

Środki dydaktyczne:

−−−−

stanowisko dydaktyczne do obróbki cieplnej wyposażone w piec hartowniczy,

−−−−

instrukcje, foliogramy, plansze,

−−−−

narzędzia do wykonania obróbki cieplnej,

−−−−

literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela dla nauczyciela.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

−

zajęcia w małych zespołach.

Czas trwania zajęć: 4 godziny dydaktyczne.

Przebieg zajęć:
1. Wprowadzenie.
2. Omówienie celu zajęć.
3. Plan zajęć:

A. Przygotowanie do zabiegów obróbki cieplnej:

Wstęp – należy przypomnieć uczniom sposoby obróbki cieplnej i podzielić na

2–3-osobowe zespoły.
–

uczniowie otrzymują normy i instrukcje dotyczące obróbki cieplnej,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

uczniowie pracując grupowo, wypisując przyrządy potrzebne do wykonania
ć

wiczenia.

W trakcie pracy nauczyciel zwraca uwagę uczniom na przygotowanie stanowiska

obróbki cieplnej.

B. Przygotowanie stanowiska do przeprowadzenia zabiegów obróbki cieplnej stali:

Wstęp – należy przypomnieć uczniom o doborze odzieży roboczej.

−−−−

uczniowie na podstawie danych technicznych dobierają oprzyrządowanie,

−−−−

uczniowie zapoznają się z instrukcją obsługi stanowiskowej,

−−−−

uczniowie przygotowują stanowisko do operacji obróbki cieplnej.
W trakcie pracy nauczyciel zwraca uwagę na zagrożenia na stanowisku obróbki

cieplnej oraz sprzęt ochrony indywidualnej, w który powinien być ubrany uczeń
przed rozpoczęciem zajęć.

C. Wykonywanie operacji obróbki cieplnej

Wstęp – należy uczniom zademonstrować kolejne czynności przy wykonaniu
zabiegów obróbki cieplnej.

−

uczniowie przygotowują sprzęt,

−−−−

uczniowie wykonują zabiegi obróbki cieplnej:

−−−−

wyżarzania,

−−−−

hartowania,

−−−−

odpuszczania.

W trakcie pracy nauczyciel zwraca uwagę na prawidłowe parametry

przeprowadzania procesów obróbki cieplnej oraz przestrzeganie zasad bezpiecznej
pracy.

4. Podsumowanie zajęć:

−−−−

uczniowie uzasadniają stosowanie zabiegów obróbki cieplnej,

−−−−

wskazują na korzyści wynikające ze stosowania zabiegów obróbki cieplnej,

−−−−

uczniowie oceniają poprawność zabiegów: wyżarzania, hartowania, odpuszczania.

5. Nauczyciel na podstawie obserwacji pracy uczniów określa poziom wiadomości

i umiejętności praktycznych.

Zakończenie zajęć

Praca domowa
Odszukaj na stronach internetowych lub katalogach inne metody obróbki cieplnej stosowane
w procesach wytwarzania części maszyn. Uzyskane informacje zapisz do zeszytu.

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:

−

anonimowe ankiety ewaluacyjne dotycząca sposobu prowadzenia zajęć i zdobytych
umiejętności.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ĆWICZENIA

5.1. Ogólna charakterystyka zabiegów obróbki cieplnej

5.1.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przedstaw w tabeli podstawowe procesy obróbki cieplnej, ich charakterystykę i cel

stosowania.

Tabela do ćwiczenia 1

Procesy obróbki cieplnej

Charakterystyka procesów

Cel stosowania procesów

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału materiał nauczania. Należy zwrócić uwagę na poprawne rozróżnianie
przez uczniów procesów obróbki cieplnej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) określić podstawowe procesy obróbki cieplnej,
2) scharakteryzować procesy obróbki cieplnej,
3) określić cel stosowania procesów obróbki cieplnej

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4) zapisać informacje w tabeli,
5) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania

−

uczenia się:

−

dyskusja dydaktyczna,

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

kartka,

−

Poradnik dla ucznia.

Ćwiczenie 2

Rozpoznaj elementy wykresu żelazo-węgiel. Uzupełnij puste miejsca na wykresie.

Rysunek do ćwiczenia 2

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału materiał nauczania. Należy przeanalizować z uczniami wykres żelazo-
węgiel.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) rozpoznać elementy układu żelazo-węgiel,
2) uzupełnić pozostawione puste miejsca na wykresie
3) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania

−

uczenia się:

−

dyskusja dydaktyczna,

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

kartka,

−

Poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.2. Urządzenia do obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej

5.2.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Określ operacje i parametry obróbki cieplnej, jakie można wykonać w piecu oporowym,

komorowym, w oparciu o dokumentację techniczną urządzenia.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment

Materiał nauczania. Uczniowie powinni dokładnie przeanalizować dokumentację techniczno-
ruchową pieca.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) przeanalizować dokumentację techniczną pieca,
2) wyszukać informacje dotyczące realizacji procesów technologicznych w piecu oporowym

komorowym,

3) zapisać informacje w zeszycie,
4) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania

−

uczenia się:

−

dyskusja dydaktyczna,

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

dokumentacja techniczna pieca oporowego, komorowego,

−

kartka,

−

Poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Na podstawie instrukcji obróbki cieplnej dokonaj nagrzania 4 sztuk kutych prętów

kwadratowych ze stali 20G2 o boku 30 mm i długości 400 mm do wyżarzania
normalizującego.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału materiał nauczania. Przed przystąpieniem do ćwiczenia należy zapoznać
uczniów z instrukcją stanowiskową oraz zwrócić uczniom szczególną uwagę na
przestrzeganie zasad bhp podczas wykonywania ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) przygotować stanowisko pracy,
2) przeanalizować instrukcję obsługi pieca,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3) przeanalizować instrukcję obróbki cieplnej stali 20G2,
4) ułożyć wsad w piecu zgodnie z zasadami bhp,
5) nastawić temperaturę i czas grzania zgodnie z instrukcją,
6) załączyć piec i kontrolować przebieg procesu grzania,
7) wyłączyć piec,
8) wyjąć wsad i studzić zgodnie z instrukcją,
9) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania

−

uczenia się:

−

wiczenie laboratoryjne.

rodki dydaktyczne:

−

piec oporowy komorowy,

−

instrukcja obróbki cieplnej,

−

instrukcja obsługi pieców,

−

narzędzia robocze,

−

odzież ochronna i sprzęt ochrony indywidualnej.

Ćwiczenie 3

Oblicz czas grzania walca ze stali węglowej, o średnicy 0,3 m i długości 1,5 m do

temperatury hartowania i odpuszczania.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału materiał nauczania. Należy zwrócić uwagę na poprawne zastosowanie
wzoru do obliczania czasu grzania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) określić wymiar charakterystyczny dla walca,
2) odczytać wartość współczynnika K dla walca,
3) określić wymiar redukowany – zastosować wzór K

4) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania

−

uczenia się:

−

wiczenie obliczeniowe.

rodki dydaktyczne:

−

kartka,

−

Poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.3. Wyżarzanie

5.3.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na podstawie norm dobierz temperaturę i czas wyżarzania normalizującego dla stali 35.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału materiał nauczania. Należy objaśnić i zademonstrować uczniom
posługiwanie się normami.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) przeanalizować normy,
2) odczytać z tabeli temperaturę i czas wyżarzania normalizującego,
3) zanotować parametry wyżarzania w zeszycie,
4) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania

−

uczenia się:

−

dyskusja dydaktyczna,

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−−−−

karty materiałowe, normy,

−−−−

zeszyt,

−−−−

Poradnik dla ucznia,

−−−−

literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Wykonaj wyżarzanie normalizujące staliwa i stali. Określ zmiany twardości po wyżarzaniu

normalizującym staliwa i stali.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) przygotować stanowisko pracy,
2) zastosować zasady bhp, ochrony ppoż i ochrony środowiska podczas wykonywanej pracy,
3) zmierzyć twardość próbek w stanie wyjściowym do wyżarzania normalizującego,
4) przeprowadzić wyżarzanie normalizujące w warunkach dobranych stosownie do składu

chemicznego i wymiarów próbek,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5) zmierzyć twardość próbek po wyżarzaniu normalizującym,
6) zestawić w tabeli wyniki uzyskane z pomiarów twardości próbek,
7) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania

−

uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

próbki staliwa i stali przeznaczone do wyżarzania normalizującego,

−

piec elektryczny komorowy,

−

twardościomierz Rockwella,

−

Poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.

Ćwiczenie 3

Wykonaj wyżarzanie zmiękczające zużytych przecinaków i przebijaków ze stali N8E.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) przygotować stanowisko pracy,
2) zastosować zasady bhp, ochrony ppoż i ochrony środowiska podczas wykonywanej pracy,
3) dobrać parametry wyżarzania zmiękczającego,
4) przygotować piec do obróbki oraz ośrodek chłodzący,
5) wykonać obróbkę cieplną zgodnie z instrukcją technologiczną,
6) dokonać pomiaru twardości obrobionego detalu.
7) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania

−

uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−−−−

piec komorowy,

−−−−

ośrodek chłodzący: skrzynka z piaskiem lub popiołem,

−−−−

wsad do obróbki: przecinaki i przebijaki,

−−−−

twardościomierz,

−−−−

instrukcje obsługi urządzeń, instrukcje bhp,

−−−−

instrukcja technologiczna, PN normy,

−−−−

zeszyt,

−−−−

Poradnik dla ucznia,

−−−−

literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.4. Hartowanie

5.4.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zbadaj twardość próbki przed i po hartowaniu płomieniowym.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) przygotować stanowisko pracy,
2) zastosować zasady bhp, ochrony ppoż i ochrony środowiska podczas wykonywanej pracy,
3) umocować próbkę w uchwycie obrotowym,
4) nagrzać próbkę palnikiem do temperatury około 830

C (tabela barw żarzenia),

5) ochłodzić próbkę w strumieniu cieczy,
6) przeciąć próbkę, oszlifować,
7) wykonać pomiary twardości w kilku miejscach na powierzchni czołowej próbki,
8) sporządzić wykres twardości w funkcji odległości od środka próbki,
9) zapisać wnioski z ćwiczenia,
10) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania

−

uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

palnik acetylenowo-tlenowy,

−

odzież ochronna i sprzęt ochrony indywidualnej,

−

próbki,

−

piła do cięcia próbki, szlifierka, papier ścierny,

−

tablica barw żarzenia,

−

twardościomierz Rockwella,

−

instrukcja obsługi twardościomierza,

−

zeszyt.

Ćwiczenie 2

Na podstawie norm, dobierz temperaturę hartowania i sposób chłodzenia dla

przedmiotów wykonanych ze stali 35, 45.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału materiał nauczania. Nauczyciel powinien zapoznać uczniów z zasadami
posługiwania się normami.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) wyszukać w tablicach temperatury hartowania dla stali,
2) określić czas wygrzewania,
3) określić szybkość chłodzenia i dobrać środek chłodzący,
4) zapisać informacje,
5) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania

−

uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

próbki,

−

tablice stali,

−

zeszyt.

Ćwiczenie 3

Dokonaj hartowania powierzchniowego części roboczej dłuta wykonanego jako odkuwka

ze stali N8E.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) przygotować stanowisko pracy,
2) zastosować zasady bhp, ochrony ppoż i ochrony środowiska podczas wykonywanej pracy,
3) określić parametry hartowania na podstawie tablic stali,
4) wybrać i przygotować do pracy oprzyrządowanie grzewcze,
5) przygotować ośrodek chłodzący,
6) wykonać hartowanie powierzchniowe części roboczej dłuta,
7) wykonać pomiar twardości zahartowanej powierzchni,
8) ocenić jakość przeprowadzonej obróbki,
9) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania

−

uczenia się:

−

wiczenie praktyczne.

rodki dydaktyczne:

−

urządzenia grzewcze

−

wanna hartownicza,

−

twardościomierz,

−

odkuwka dłuta,

−

narzędzia

−

tablice stali,

−

zeszyt,

−

odzież ochronna i sprzęt ochrony indywidualnej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.5. Odpuszczanie i ulepszanie cieplne

5.5.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dokonaj obserwacji struktur stali po hartowaniu i odpuszczaniu niskim, średnim

i wysokim.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału materiał nauczania. Nauczyciel powinien zapoznać uczniów z instrukcją
obsługiwania mikroskopu metalograficznego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) przygotować mikroskop do pracy,
2) obserwować strukturę stali po hartowaniu i odpuszczaniu niskim, średnim i wysokim,
3) porównać obserwowane struktury z wzorcowymi,
4) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania

−

uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

mikroskop metalograficzny,

−

komplet zgładów,

−

tablice z wzorcowymi strukturami,

−

kartka A4,

−

Poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Wykonaj odpuszczanie wytypowanych gatunków stali, a następnie przeprowadź pomiary

twardości próbek, poddanych odpuszczaniu.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) dobrać temperatury odpuszczania niskiego, średniego i wysokiego dla wytypowanych

gatunków stali,

2) ustalić porównywalne temperatury odpuszczania,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3) wykonać zabiegi odpuszczania dla założonego, stałego czasu (z zachowaniem zasad bhp),
4) przygotować powierzchnie próbek przez szlifowanie do pomiaru twardości,
5) dokonać pomiarów twardości,
6) opracować wnioski końcowe,
7) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania

−

uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

zestaw próbek do odpuszczania,

−

piece komorowe do odpuszczania,

−

szlifierka do obróbki powierzchni próbek,

−

twardościomierz.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.6. Obróbka cieplno-chemiczna

5.6.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Określ wpływ różnych procesów obróbki cieplno

−

chemicznej na strukturę i własności

stali.

Tabela do ćwiczenia 1

Proces obróbki cieplno-chemicznej

Struktura i właściwości stali

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału materiał nauczania. Należy zwrócić uwagę uczniów na wpływ procesów
cieplno-chemicznych na strukturę i właściwości metali.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) określić wpływ różnych procesów obróbki cieplno-chemicznej na strukturę i własności

stali,

2) zapisać informacje w tabeli,
3) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania

−

uczenia się:

−

dyskusja dydaktyczna,

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

kartka,

−

Poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Przeprowadź nawęglanie stali. Przygotuj wnioski dotyczące wpływu nawęglania na

strukturę i własności stali.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment

rozdziału Materiał dla ucznia. Przed przystąpieniem do ćwiczenia należy zapoznać uczniów
z instrukcją stanowiskową oraz zwrócić uczniom szczególną uwagę na przestrzeganie zasad
bhp podczas wykonywania ćwiczenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) przygotować stanowisko pracy,
2) przeanalizować instrukcję obsługi urządzeń do obróbki cieplno-chemicznej i zasadami bhp,
3) umieścić w skrzynce próbki stali 15 w celu nawęglenia,
4) wstawić do pieca o temperaturze 800–920°C zamkniętą szczelnie na okres 1 godziny,
5) wyciągnąć próbki ze skrzynki i jedną poddać hartowaniu,
6) zmierzyć i porównać twardość próbek: w stanie surowym, po nawęglaniu, po hartowaniu,
7) przeprowadzić obserwacje metalograficzne struktur stali po nawęglaniu i obróbce

cieplnej,

8) przeprowadzić pomiary twardości próbek,
9) sporządzić i przeanalizować rysunki otrzymanych struktur,
10) przeanalizować różnice pomiędzy otrzymanymi wynikami a wykresem teoretycznym,
11) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania-uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

piec elektryczny oporowy,

−

skrzynka metalowa z węglem drzewnym,

−

próbki stali 15 w stanie surowym, po nawęglaniu i po obróbce cieplnej,

−

twardościomierze,

−

mikroskop metalograficzny,

−

próbki stali po nawęglaniu i hartowaniu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.7. Wady wyrobów spowodowane niewłaściwie przeprowadzoną

obróbką cieplną

5.7.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Rozpoznaj wady elementów poddanych obróbce cieplnej. Zestaw tabelarycznie wady

spowodowane obróbką cieplną – podaj przyczyny powstawania, sposoby zapobiegania oraz
ewentualnego ich usuwania.

Tabela 1 do ćwiczenia 1

Wady spowodowane

obróbką cieplną

Przyczyny

Zapobieganie

Usuwanie

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału materiał nauczania. Należy zwrócić uwagę uczniów na rozpoznawanie
wad spowodowanych niewłaściwą obróbkę cieplną.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) obejrzeć elementy poddane obróbce cieplnej,
2) rozpoznać wady spowodowane obróbką cieplną
3) zapisać informacje w tabeli,
4) określić przyczyny, zapobieganie oraz usuwanie wad spowodowanych obróbką cieplną,
5) zapisać informacje w tabeli,
6) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania

−

uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

kartka.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Określ zmiany wymiarów i kształtu próbek stalowych występujące kolejno po hartowaniu

i odpuszczaniu.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału materiał nauczania. Należy zwrócić uwagę na poprawność wykonywania
przez uczniów pomiarów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) przygotować stanowisko pracy,
2) oznaczyć próbki i określić ich wymiary i kształt,
3) nagrzać piec do właściwej temperatury hartowania lub przesycania dla określonych

próbek,

4) nagrzać próbki i chłodzić w wodzie i oleju (wielokrotnie hartować lub przesycać),
5) zmierzyć wymiary próbek i określić ich kształt,
6) przeciąć próbkę pierścieniową na przecinarce elektroerozyjnej, uwalniając w ten sposób

naprężenia wewnętrzne,

7) przeanalizować wymiary i kształty próbki pierścieniowej,
8) poddać próbki zahartowane odpuszczaniu przez 0,5, 1, 1,5, i 2 godziny (z określonymi

zmianami wymiarów po hartowaniu),

9) określić zmiany wymiarów próbki dla każdego czasu odpuszczania,
10) zestawić i porównać wyniki pomiarów,
11) określić zmiany wymiarowe dla poszczególnych próbek,
12) sporządzić wnioski i zinterpretować uzyskane wyniki.

Zalecane metody nauczania

−

uczenia się:

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

piec elektryczny komorowy,

−

zestaw próbek cylindrycznych oraz w kształcie pierścienia i sześcianu ze stali
konstrukcyjnych niestopowych i stopowych oraz austenitycznych,

−

oprzyrządowanie do zrealizowania operacji hartowania i przesycania,

−

przecinarka elektroerozyjna,

−

stanowisko do wykonywania zgładów metalograficznych,

−

warsztatowy mikroskop pomiarowy,

−

zestaw mierniczy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5.8. Bezpieczeństwo i higiena pracy, ochrona ppoż. i ochrona

środowiska podczas obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej

5.8.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przedstaw, w formie tabelarycznej, czynniki, które przy wykonywaniu operacji obróbki

cieplnej i cieplno-chemicznej mogą być źródłem zagrożeń i wypadków, oraz przyporządkuj
do nich właściwe środki ochrony.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału materiał nauczania..

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) określić czynniki powodujące wypadki,
2) zidentyfikować czynniki fizyczne i chemiczne, wpływające na bezpieczeństwo i higienę

pracy przy obróbce cieplnej metali,

3) dobrać działania profilaktyczne i sprzęt ochrony indywidualnej,
4) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania

−

uczenia się:

−

dyskusja dydaktyczna,

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

kartka,

−

Poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.

Ćwiczenie 2

Dobierz sprzęt ochrony indywidualnej, który powinien być zastosowany podczas

wykonywania operacji hartowania.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać odpowiedni

fragment rozdziału materiał nauczania. Nauczyciel przypomina uczniom zagrożenia
występujące na stanowisku hartowania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zidentyfikować czynniki fizyczne i chemiczne, wpływające na bezpieczeństwo i higienę

pracy przy obróbce cieplnej metali,

2) dobrać

sprzęt

ochrony

indywidualnej,

zabezpieczający

przed

wpływem

zidentyfikowanych szkodliwych czynników,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Zalecane metody nauczania

−

uczenia się:

−

dyskusja dydaktyczna,

−

wiczenie.

rodki dydaktyczne:

−

odzież ochronna – różne rodzaje,

−

okulary ochronne – różne rodzaje,

−

osłony i tarcze przeciwodpryskowe,

−

tarcze przeciwpyłowe,

−

kartka,

−

Poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 7 Poradnika dla nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA

Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego

TEST 1
Test dwustopniowy do jednostki modułowej

„Wykonywanie operacji

obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej”

Test składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru, z których:

−

zadania 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 13, 14, 16, 19, 20 są z poziomu podstawowego,

−

zadania 10, 11, 12, 15, 17, 18 są z poziomu ponadpodstawowego.

Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt

Za każdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak

uczeń otrzymuje 0 punktów.

Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzyma następujące
oceny szkolne:

−

dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 8 zadań z poziomu podstawowego,

−

dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 12 zadań z poziomu podstawowego,

−

dobry – za rozwiązanie 15 zadań, w tym co najmniej 3 z poziomu ponadpodstawowego,

−

bardzo dobry – za rozwiązanie 19 zadań, w tym 5 z poziomu ponadpodstawowego.

Klucz odpowiedzi: 1. c, 2. b, 3. a, 4. b, 5. a, 6. d, 7. a, 8. a, 9. d, 10. b, 11. a,

12. c, 13. b, 14. a, 15. a, 16. a, 17. d, 18. a, 19. c, 20. c.

Plan testu

zad.

Cel operacyjny

(mierzone osiągnięcia ucznia)

Kategoria

celu

Poziom

wymagań

Poprawna

odpowiedź

Rozróżnić rodzaje hartowania

Wskazać znaczenie obróbki cieplnej

Określić wpływ struktury uzyskanej podczas
obróbki cieplnej na twardość stali

Określić wygrzewanie

Określić stan skupienia, w którym zachodzą
przemiany strukturalne

Dobrać zbieg obróbki cieplnej

Wskazać cel hartowania stali

Dobrać rodzaj wyżarzania

Zdefiniować powstawanie sorbitu

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10 Rozpoznać proces hartowania

11 Dobrać rodzaj wyżarzania

Rozpoznać hartowanie na podstawie uzyskanej
struktury stali

13 Określić cel odpuszczania

14 Rozpoznać obróbki cieplne

Określić procesy elementarne osadzania wolnych
atomów

Określić podstawowe parametry procesów
obróbki cieplnej

17 Określić zastosowanie nawęglania

18 Rozpoznać procesy obróbki cieplno-chemicznej

19 Wskazać wady niemożliwe do usunięcia

Określić czynniki zapewnienia bezpieczeństwa
i higieny pracy na stanowisku

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z wyprzedzeniem co najmniej

jednotygodniowym.

2. Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.
3. Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań zawartych w zestawie oraz z zasadami punktowania.
4. Przygotuj odpowiednią liczbę zestawów dla każdego ucznia.
5. Zapewnij samodzielność podczas rozwiązywania zadań.
6. Przed rozpoczęciem testu przeczytaj uczniom instrukcję dla ucznia.
7. Zapytaj, czy uczniowie wszystko zrozumieli. Wszelkie wątpliwości wyjaśnij.
8. Nie przekraczaj czasu przeznaczonego na test.
9. Na 5 minut przed zakończeniem testu przypomnij uczniom o zbliżającym się czasie

zakończenia udzielania odpowiedzi.

Instrukcja dla ucznia

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi.

Tylko jedna jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce

znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

8. Na rozwiązanie testu masz 45 minut.

Powodzenia!

Materiały dla ucznia:

–

instrukcja,

–

zestaw zadań testowych,

–

karta odpowiedzi.

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Strukturę bainityczną daje hartowanie z nagrzewaniem na wskroś

a) bainityczne.
b) izotermiczne.
c) przerywane.
d) stopniowe.

2. Strukturę obrabianego materiału zbliżoną do stanu równowagi dynamicznej osiągniemy

dzięki
a) hartowaniu.
b) odpuszczaniu.
c) wyżarzaniu.
d) zgniotowi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. Stal narzędziowa, charakteryzuje się dużą twardości dzięki strukturze

a) perlitycznej.
b) martenzytycznej.
c) austenitycznej.
d) ferrytyzno-perlitycznej.

4. Utrzymanie stali w stałej podwyższonej temperaturze w czasie obróbki cieplnej

nazywamy
a) nagrzewaniem.
b) wygrzewaniem.
c) studzeniem.
d) chłodzeniem.

5. W trakcie obróbki cieplnej przemiany strukturalne zachodzą w stanie

a) stałym.
b) ciekłym.
c) gazowym.
d) przejściowym.

6. Przed przystąpieniem do kucia wlewków staliwnych należy je poddać wyżarzaniu

a) rekrystalizującemu.
b) normalizującemu.
c) odprężającemu.
d) ujednorodniającemu.

7. W wyniku hartowania stali uzyskuje się zwiększenie jej

a) twardości.
b) plastyczności.
c) ciągliwości.
d) sprężystości.

8. Aby usunąć w stali naprężenia spowodowane przeróbką plastyczną zastosujemy

wyżarzanie
a) rekrystalizujące.
b) sferoidyzujące.
c) odprężające.
d) normalizujące.

9. Martenzyt odpuszczony (sorbit) to podstawowa struktura, jaką otrzymuje się po

a) hartowaniu.
b) odpuszczaniu.
c) nawęglaniu.
d) azotowaniu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10. Hartowanie polegające na miejscowym nagrzaniu powierzchni za pomocą palnika

gazowego i intensywnym oziębieniu strumieniem wody nazywamy
a) powierzchniowym.
b) płomieniowym.
c) stopniowym.
d) zwykłym.

11. Efekt polepszenie obrabialności skrawaniem dla stali o większej zawartości węgla

uzyskujemy poprzez wyżarzanie
a) sferoidyzujące.
b) grafityzujące.
c) rekrystalizujące.
d) odprężające

12. Strukturę bainityczną stali obrabianej cieplnie osiągniemy poprzez hartowanie

a) powierzchniowe.
b) objętościowe.
c) izotermiczne.
d) indukcyjne.

13. W celu zwiększenia plastyczności i ciągliwości stali stosuje się

a) hartowanie.
b) odpuszczanie.
c) wyżarzanie normalizujące.
d) wyżarzanie objętościowe.

14. Obróbka cieplna, która występuje bezpośrednio po hartowaniu i ma na celu usunięcie

naprężeń hartowniczych to
a) odpuszczanie.
b) ulepszanie cieplne.
c) odprężanie.
d) normalizowanie.

15. Osadzanie się wolnych atomów, z fazy gazowej lub ciekłej, na granicy fazy stałej

w postaci warstewki o grubości jednego atomu to mechanizm
a) dyfuzji.
b) adsorpcji.
c) mechanizm wakansowy.
d) mechanizm międzywęzłowy.

16. Podstawowe parametry występujące podczas obróbki cieplnej

a) temperatura nagrzewu, czas nagrzewania i chłodzenia.
b) temperatura nagrzewania i chłodzenia.
c) szybkość nagrzewania i chłodzenia.
d) ciśnienie, temperatura i czas.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17. Aby zapewnić stali dużą twardość powierzchni obrobionych elementów, dużą odporność

na ścieranie i wytrzymałość zmęczeniową przy dużej ciągliwości i sprężystości rdzenia
stosuje się
a) azotowanie.
b) węgloazotowanie.
c) borowanie.
d) nawęglanie.

18.

Numerem 1 na rysunku oznaczono

a) nawęglanie.
b) normalizowanie.
c) odpuszczanie.
d) hartowanie.

19. Wady, które powstały wskutek obróbki cieplnej i które nie mogą być usunięte, to

a) przegrzanie.
b) odkształcenie.
c) pęknięcie hartownicze.
d) paczenie.

20. Obrona bierna przeciwpożarowa w przypadku pracownika obsługującego urządzenia do

obróbki cieplnej to
a) podręczny sprzęt gaśniczy.
b) przeciwpożarowa instalacja alarmowa.
c) właściwa eksploatacja maszyn i urządzeń.
d) znajomość instrukcji przeciwpożarowej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ……………………………………………………..

Wykonywanie operacji obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Numer

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

TEST 2
Test dwustopniowy do jednostki modułowej

„Wykonywanie operacji

obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej”

Test składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru, z których:

−

zadania 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 12, 13, 16, 17, 18, 19, 20, są z poziomu podstawowego,

−

zadania 3, 8, 10, 14, 15, są z poziomu ponadpodstawowego.

Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt

Za każdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak

uczeń otrzymuje 0 punktów.

Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzyma następujące
oceny szkolne:

−

dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 8 zadań z poziomu podstawowego,

−

dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 12 zadań z poziomu podstawowego,

−

dobry – za rozwiązanie 15 zadań, w tym co najmniej 2 z poziomu ponadpodstawowego,

−

bardzo dobry – za rozwiązanie 19 zadań, w tym 4 z poziomu ponadpodstawowego.

Klucz odpowiedzi: 1. a, 2. b, 3. a, 4. a, 5. b, 6. c, 7. d, 8. c, 9. c, 10. d, 11. d,

12. d, 13. b, 14. b, 15. d, 16. a, 17. c, 18. a, 19. b, 20. a.

Plan testu

Nr
zad.

Cel operacyjny

(mierzone osiągnięcia ucznia)

Kategoria

celu

Poziom

wymagań

Poprawna

odpowiedź

Wskazać struktury stali po obróbce cieplnej

Opisać znaczenie obróbki cieplnej stali

Określić znaczenie wyżarzania rekrystalizującego

Rozróżnić zabiegi obróbki cieplnej

Zdefiniować zabiegi obróbki cieplnej

Zdefiniować operację hartowania

Zdefiniować pojęcie hartowności stali

Dobrać substancje chłodzące

Rozróżnić rodzaje hartowania

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10 Określić stosowanie wyżarzania grafityzującego

11 Określić zastosowanie odpuszczania średniego

12 Określić wpływ nawęglania na właściwości stali

13 Rozróżnić procesy obróbki cieplnej

14 Scharakteryzować zastosowanie nawęglania

15 Określić zastosowanie azotowania

16 Opisać cele obróbki cieplnej

17 Wskazać przyczyny pęknięć hartowniczych

Dobrać piece do procesów obróbki cieplno-
chemicznej

Zidentyfikować niebezpieczne czynniki
chemiczne na stanowisku obróbki cieplnej
i cieplno-chemicznej

Rozpoznać elementarne procesy zachodzące
podczas obróbki cieplno-chemicznej

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z wyprzedzeniem co najmniej

jednotygodniowym.

zakończenia udzielania odpowiedzi.

Instrukcja dla ucznia

Tylko jedna jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce

znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

8. Na rozwiązanie testu masz 45 minut.

Powodzenia!

Materiały dla ucznia:

–

instrukcja,

–

zestaw zadań testowych,

–

karta odpowiedzi.

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Typowe struktury stali otrzymywane po obróbce cieplnej to

a) martenzyt, bainit,ferryt i perlit.
b) austenit, cementyt i ledeburyt.
c) perlit, ledeburyt i bainit.
d) perlit, ferryt i cementyt.

2. Dzięki obróbce cieplnej stali możemy

a) dowolnie zmieniać kształt obrabianego przedmiotu.
b) nadać jej określone własności wytrzymałościowe.
c) spowodować zmianę kształtu i struktury materiału.
d) zachować jej właściwości chemiczne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. Wyżarzanie rekrystalizujące stosowane jest dla materiałów uprzednio poddanych obróbce

a) plastycznej na zimno.
b) plastycznej na gorąco
c) skrawaniem.
d) cieplnej.

4. Obróbka cieplna, która występuje bezpośrednio po hartowaniu i ma na celu usunięcie

naprężeń hartowniczych to
a) odpuszczanie.
b) ulepszanie cieplne.
c) odprężanie.
d) normalizowanie.

5. Zabieg obróbki cieplnej polegający na utrzymaniu stopów metali w stałej temperaturze

przez określony czas nazywa się
a) nagrzewaniem.
b) wygrzewaniem.
c) studzeniem.
d) chłodzeniem.

6. Hartowanie polega na

a) nagrzaniu materiału do określonej temperatury i chłodzeniu z odpowiednią

szybkością.

b) nagrzaniu stali do temperatury powyżej 600°C, wygrzaniu oraz chłodzeniu wolnym

lub przyspieszonym.

c) nagrzaniu stali do temperatury austenityzacji, wygrzaniu w tej temperaturze

i oziębianiu celem otrzymania struktury martenzytycznej lub bainitycznej

d) schłodzeniu wygrzanego przedmiotu do temperatury -15°C do -20°C.

7. Hartowność stali wyrażana jest głębokością hartowania się na martenzyt, aż do miejsca,

w którym jest go przynajmniej
a) 10%.
b) 25%.
c) 40%.
d) 50%.

8. Stale średniowęglowe i stopowe w procesie hartowania chłodzi się najczęściej w

a) wodzie.
b) roztworach soli.
c) oleju.
d) powietrzu.

9. Hartowanie, ze względu na zasięg austenityzowania obrabianego cieplnie przedmiotu,

dzielimy na
a) zwykłe i stopniowe.
b) izotermiczne i stopniowe.
c) powierzchniowe i objętościowe.
d) zwykłe i na wskroś.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10. Wyżarzanie grafityzujące stosujemy w celu

a) polepszenie obrabialności skrawaniem dla stali o większej zawartości węgla.
b) usunięcie wewnętrznych naprężeń skutków zgniotu w stali walcowanej.
c) zmniejszenie niejednorodności składu chemicznego dużych odlewów staliwnych.
d) wytworzenia z żeliwa białego żeliwa ciągliwego czarnego.

11. Aby uzyskać stal o dużej wytrzymałości i sprężystości, np. przy produkcji sprężyn

i resorów, przeprowadza się
a) hartowanie.
b) ulepszanie.
c) odpuszczanie niskie.
d) odpuszczanie średnie.

12. Aby zapewnić stali dużą twardość powierzchni obrobionych elementów, dużą odporność

na ścieranie i wytrzymałość zmęczeniową przy dużej ciągliwości i sprężystości rdzenia
stosuje się
a) azotowanie.
b) węgloazotowanie.
c) borowanie.
d) nawęglanie.

13. Numerem 2 na rysunku oznaczono

a) nawęglanie.
b) normalizowanie.
c) odpuszczanie.
d) hartowanie.

14. Nawęglanie ma zastosowanie w procesach technologicznych

a) wyrobu urządzeń do obróbki plastycznej.
b) kół zębatych, wałków rozrządu, pierścieni i wałków łożysk.
c) narzędzi tnących, skrawających i pomiarowych.
d) nie znalazło szerszego zastosowania.

15. Przy produkcji elementów narażonych na korozję w środowisku wodnym wykorzystuje

się obróbkę cieplno-chemiczną
a) nawęglania.
b) borowania.
c) chlorowania dyfuzyjnego.
d) azotowania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16. Obróbka cieplna metali i stopów ma na celu zmianę właściwości

a) mechanicznych, fizycznych , chemicznych, technologicznych.
b) mechanicznych, chemicznych, plastycznych.
c) plastycznych, chemicznych, wytrzymałościowych.
d) plastycznych, fizycznych, wytrzymałościowych.

17. Przyczyną powstawania pęknięć hartowniczych nie jest

a) zbyt mała szybkość chłodzenia lub mała ilość ośrodka chłodzącego.
b) nieprawidłowe

przygotowanie

przedmiotów

obrabianych

cieplnie

przez

pozostawienie powierzchni skorodowanych, zaolejonych lub zamalowanych.

c) nieprawidłowe zanurzenie obrabianych przedmiotów w kąpieli chłodzącej

i w związku z tym różna szybkość chłodzenia różnych powierzchni tych
przedmiotów.

d) zbyt niska temperatura lub za krótki czas nagrzewania, co uniemożliwia otrzymanie

struktury martenzytycznej i w związku z tym zbyt niską twardość zahartowanej stali.

18. Do nagrzewania metali w procesie obróbki cieplnej stosuje się piece

a) elektryczne komorowe i oczkowe.
b) szybowe.
c) konwertorowe.
d) martenowskie.

19. Do niebezpiecznych czynników chemicznych na stanowisku pracy do obróbki cieplej

i cieplno-chemicznej należą
a) brud i smary.
b) tlenki węgla i azotu oraz amoniak.
c) roztwory kwasów.
d) soda kaustyczna.

20. Podczas obróbki cieplno-chemicznej zachodzą elementarne procesy

a) dyfuzji.
b) adhezji.
c) promieniowania.
d) absorpcji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko..........................................................................................

Wykonywanie operacji obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7. LITERATURA

1. Bernaciak A.: Przedsiębiorstwo wobec wymagań ochrony środowiska. PTOP

Salamandra, Poznań 2000

2. Dobrzański L. A.: Metaloznawstwo i obróbka cieplna. WSiP, Warszawa 1997
3. Fabijańczyk J.:

Urządzenia do obróbki cieplnej. WSiP, Warszawa 1975

4. Hansen A.: Bezpieczeństwo i higiena pracy. WSiP, Warszawa 1998
5. Famuła J., Mrowiec S., Nikiel J., Szumański T.: Tablice stali jakościowych.

Wydawnictwo „Śląsk”, Katowice 1963

6. Kwiatkowski R.: Obróbka cieplna. WSiP, Warszawa 1975
7. Legutko S.: Podstawy eksploatacji maszyn i urządzeń. WSiP, Warszawa 2004
8. Lisica A., Ostrowski B., Ziewie W.: Laboratorium Materiałoznawstwa. Wydawnictwo

Politechnika Radomska, Radom 2006

9. Mac S., Leowski J.: Bezpieczeństwo i higiena pracy. WSiP, Warszawa 1999
10. Marciniak J. (red.): Ćwiczenia laboratoryjne z metaloznawstwa. Wydawnictwo

Politechniki Gliwickiej, Gliwice 2001

11. Przybyłowicz K.: Metaloznawstwo. WNT, Warszawa 1996
12. Wesołowski K.: Metaloznawstwo i obróbka cieplna z ćwiczeniami. WSiP, Kraków 1976
13. Wyrzykowski J. W., Pleszakow E., Sieniawski J.: Odkształcanie i pękanie metali.

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1999

14. Zawora J.: Podstawy technologii maszyn. WSiP, Warszawa 2001

Internet
15. home.agh.edu.pl
16. keypi.republika.pl

Literatura metodyczna

1. Niemierko B.: Pomiar wyników kształcenia. WSiP, Warszawa 2004