合金工藝論文精選(九篇)
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第1篇：合金工藝論文范文
1.1導(dǎo)向器機(jī)匣主要難點(diǎn)分析和加工工藝
導(dǎo)向器機(jī)匣結(jié)構(gòu)形式為薄壁環(huán)型機(jī)匣，其主要加工工藝和難點(diǎn)是機(jī)匣上葉型孔薄壁處的數(shù)控車加工和葉型孔的激光切割加工。加工時(shí)零件易橢圓變形，薄壁處出現(xiàn)弧形變形，加工表面振紋大，表面粗糙。通過合理安排粗精加工余量和走刀路線，多次對(duì)數(shù)控程序進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化加工參數(shù)，滿足了尺寸要求。薄壁處加工方案是：先對(duì)內(nèi)形進(jìn)行粗加工，并且為內(nèi)形薄壁處留出0.5mm的加工余量，這解決了在精加工時(shí)的變形和振紋，對(duì)外形進(jìn)行精加工后，再去除這一小部分余量并精加工內(nèi)形。加工葉型孔處的薄壁是一個(gè)帶有轉(zhuǎn)折的空間曲面，并且壁厚不均勻，用常規(guī)的加工方法難以加工，多方求證后，采用了激光切割的工藝方法進(jìn)行加工。通過分別為導(dǎo)向器機(jī)匣和導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)定制檢測專用的葉型孔通止規(guī)，克服導(dǎo)向葉片一致性較差的問題，利于導(dǎo)向器機(jī)匣和導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)上葉型孔進(jìn)行加工和檢測。
1.2導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)主要難點(diǎn)分析和加工工藝
導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)屬于薄壁環(huán)類零件，其主要加工難點(diǎn)是薄壁處的數(shù)控車成形加工。加工表面（特別是內(nèi)徑槽型面）易產(chǎn)生振紋，表面粗糙度差。如果粗精車加工余量和走刀方式安排不當(dāng)，容易使薄壁端面發(fā)生傾斜變形。通過合理安排粗精加工余量和走刀路線，多次對(duì)數(shù)控程序進(jìn)行更改和調(diào)整，取得了穩(wěn)定良好的加工效果。
1.3渦輪分瓣外環(huán)主要難點(diǎn)分析和加工工藝
渦輪分瓣外環(huán)結(jié)構(gòu)特殊，材料為K405，機(jī)加工藝性能不好，不易車削，從形狀看，零件為分瓣式結(jié)構(gòu)，不利車床回轉(zhuǎn)加工，工裝設(shè)計(jì)與使用均十分復(fù)雜，零件封嚴(yán)槽尺寸小，數(shù)量多，加工難度高，槽加工深度相對(duì)刀寬較深，對(duì)刀具要求較高，在加工時(shí)刀具維護(hù)困難。在加工過程中改進(jìn)了工裝的裝夾定位方式，將原來點(diǎn)壓緊的方式改為面壓緊方式，增加輔助支撐，并通過澆注低溫合金工藝，增強(qiáng)受力性能，改善了在加工時(shí)零件的承力性能；在對(duì)刀具結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)后，探索并總結(jié)出了更為合理的加工參數(shù)，減少了刀具的損耗。提高了生產(chǎn)效率，并保證了尺寸要求，提高了零件的加工質(zhì)量。
2組件難點(diǎn)分析和加工工藝
渦輪機(jī)匣組件的加工工藝主要包括裝配和焊接工藝、焊接后的機(jī)加工藝、噴涂和渦輪分瓣外環(huán)的裝配工藝、噴涂后的機(jī)加工工藝。
2.1裝配、焊接難點(diǎn)分析和主要工藝
在渦輪機(jī)匣組件進(jìn)行裝配和焊接時(shí)存在的最主要問題是，由于導(dǎo)向器葉片與導(dǎo)向器機(jī)匣和導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)相配合處的間隙產(chǎn)生較大偏差，而導(dǎo)致裝配后的葉片與機(jī)匣或內(nèi)環(huán)發(fā)生干涉或出現(xiàn)配合間隙過大的情況。設(shè)計(jì)圖紙關(guān)于導(dǎo)向器葉片與導(dǎo)向器機(jī)匣和導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)相配合處的間隙要求為單面0.05mm～0.1mm，而在實(shí)際加工中的間隙局部會(huì)達(dá)到最大0.4mm左右。通過在加工葉形孔時(shí)，沿葉形孔增加了4個(gè)高度近似配合間隙要求的工藝凸點(diǎn)，從而保證組件裝配和焊接時(shí)葉片位置能夠最大程度的接近于理論位置。隨著配合間隙要求的設(shè)計(jì)更改，以及工藝上更好的實(shí)現(xiàn)定位和受力方式的要求，工藝凸點(diǎn)的位置和高度也進(jìn)行了調(diào)整。
2.2焊接后機(jī)加難點(diǎn)分析和主要工藝
在機(jī)匣焊接為整體后，需機(jī)加去除各零件所留余量，加工至最終尺寸，為噴涂做好準(zhǔn)備。這部分工藝內(nèi)容的難點(diǎn)主要是組件加工后容易發(fā)生橢圓變形，以及保證機(jī)匣和內(nèi)環(huán)軸向尺寸關(guān)系并同時(shí)保證單件尺寸要求。由于渦輪機(jī)匣組件是一個(gè)較為復(fù)雜的高溫合金薄壁焊接件，在經(jīng)過多種焊接工藝后，薄壁處存在較大應(yīng)力，材料機(jī)加工藝性能不好，在加工中產(chǎn)生的抗力較大，組件加工時(shí)易產(chǎn)生受力變形。對(duì)最終各處跳動(dòng)量影響較大。在最終設(shè)計(jì)要求中多處對(duì)基準(zhǔn)A、B的跳動(dòng)要求易超差。在研制過程中，針對(duì)組件加工后容易橢圓變形的問題，首先逐步對(duì)各工序加工受力變形情況進(jìn)行了摸索，通過分析以往超差項(xiàng)目，綜合各種情況后，對(duì)工藝流程進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化調(diào)整，避免精加工要素的跳動(dòng)量受后續(xù)加工的影響，并進(jìn)一步對(duì)各工序裝夾系統(tǒng)及加工參數(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。
2.3噴涂和渦輪分瓣外環(huán)難點(diǎn)分析和裝配工藝
組件的噴涂工序安排在渦輪分瓣外環(huán)的裝配工序之前進(jìn)行，避免在噴涂過程中對(duì)渦輪分瓣外環(huán)的石墨涂層造成不利影響。在噴涂過程中出現(xiàn)的主要問題是組件在裝夾和受熱條件下，仍會(huì)發(fā)生變形，導(dǎo)致加工基準(zhǔn)A，B橢圓變形，對(duì)后續(xù)加工中保證各涂層對(duì)基準(zhǔn)的跳動(dòng)要求造成影響。通過與噴涂承制單位的分析和研究，先后改進(jìn)了噴涂以及噴涂后加工的工裝，調(diào)整了噴涂加工的參數(shù)，兩次調(diào)整了余量分配，使發(fā)生基準(zhǔn)變形的情況和產(chǎn)生的變形量減少，最終在精加工后涂層對(duì)基準(zhǔn)的跳動(dòng)達(dá)到較好效果。
2.4噴涂后機(jī)加難點(diǎn)分析和主要工藝
噴涂后需對(duì)各涂層進(jìn)行最終機(jī)加，主要的難點(diǎn)在于如何避免裝夾時(shí)造成零件變形，以及在加工基準(zhǔn)存有輕微橢圓變形后對(duì)基準(zhǔn)進(jìn)行矯正。通過選用合理的裝夾定位方式，目前已經(jīng)保證了零件基準(zhǔn)在加工時(shí)不會(huì)受力變形。
3結(jié)束語
第2篇：合金工藝論文范文
金屬層狀復(fù)合材料是由多層金屬復(fù)合而成的，其通過將多層金屬板經(jīng)過疊壓而形成，相對(duì)于顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料，層狀復(fù)合材料的制造工藝相對(duì)簡單，同時(shí)能夠達(dá)到工業(yè)應(yīng)用的要求，隨著科技的進(jìn)步，金屬層狀復(fù)合材料已經(jīng)由原來的雙層發(fā)展到現(xiàn)今的多層金屬材料復(fù)合，同時(shí)在制造的過程中，對(duì)于不同層板之間層板組分的合理選擇以及選用相應(yīng)的加工工藝，能夠生產(chǎn)出符合工業(yè)特性要求的金屬層狀復(fù)合材料。通過使用金屬層狀復(fù)合材料能夠有效地減少對(duì)于貴金屬材料的使用，以較少的材料投入達(dá)到改善材料特性的目的，對(duì)于降低生產(chǎn)成本以及減少資源的浪費(fèi)有著非常重要的意義。
2金屬層狀復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝
2.1金屬層狀復(fù)合材料生產(chǎn)中的固－固相復(fù)合法
金屬層狀復(fù)合材料中的固－固相復(fù)合法是一種在上世紀(jì)30年代就發(fā)展起來的加工工藝，其主要原理是將兩種或多種已經(jīng)成型的板材通過疊加或者是軋制的方法使其能夠形成多層復(fù)合的方式，從而使這種復(fù)合板材能夠達(dá)到所需的性能要求。其中，復(fù)合板材所采用的軋制方法主要有熱軋和冷軋兩種，采用軋制的方法生產(chǎn)的復(fù)合板材具有生產(chǎn)成本較低、生產(chǎn)迅速以及成本板材的精度較高等優(yōu)點(diǎn)，通過與現(xiàn)有的鋼鐵生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)裝備相結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)，利用軋制法可復(fù)合的金屬種類很多，但軋制復(fù)合往往需要進(jìn)行表面處理和退火強(qiáng)化處理等工藝，板型控制困難，軋件易邊裂，易形成脆性金屬化合物，且道次軋制變形量大，需要大功率的軋機(jī)。
2.2金屬層狀復(fù)合材料生產(chǎn)中的爆炸復(fù)合法
此種方法的主要原理是通過使用炸藥作為主要的能源，從而將多種金屬材料復(fù)合焊接成一體的加工工藝，采用此種加工工藝的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)出來的板材具有很高的產(chǎn)品適應(yīng)性且保留了復(fù)合材料原料的一些特性，同時(shí)生產(chǎn)的板材結(jié)合界面的結(jié)合強(qiáng)度較高，能夠使得其在后續(xù)的加工過程中保持較為良好的加工特性，同時(shí)對(duì)于金屬層狀復(fù)合材料的大小以及形狀等都具有很強(qiáng)的可調(diào)性且對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求較低，缺點(diǎn)是生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生巨大的噪音從而不利于生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行。
2.3金屬層狀復(fù)合材料生產(chǎn)中的爆炸－軋制復(fù)合法
此種方法結(jié)合了固-固生產(chǎn)法中的軋制法以及爆炸法中的一些優(yōu)點(diǎn)，通過使用此種方法可以使得金屬層狀復(fù)合材料板能夠生產(chǎn)的尺寸更大、厚度更薄、長度更長以及更細(xì)的復(fù)合金屬材料，從而使得金屬材料的性能克服了單一工藝中所存在的一些問題。
2.4金屬層狀復(fù)合材料生產(chǎn)中的擴(kuò)散焊接法
金屬層狀復(fù)合材料經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)具有多種生產(chǎn)工藝及加工技術(shù)，擴(kuò)散焊接是一種對(duì)在金屬層狀復(fù)合材料的復(fù)合加工中常用的技術(shù)，其能夠進(jìn)行多同種或不同種材料進(jìn)行復(fù)合。在加熱到母材熔點(diǎn)0.5～0.7的溫度時(shí)，在盡量使母材不出現(xiàn)變形的程度下加壓，使母材緊密接觸，利用界面出現(xiàn)的原子擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)結(jié)合的方法。
2.5金屬層狀復(fù)合材料生產(chǎn)中的液－固相復(fù)合法
此種方法的原理是將一種（液相）的金屬材料通過多種不同的方式均勻的澆鑄在其他一種固態(tài)金屬材料的表面，并依靠兩種金屬材料表面之間所產(chǎn)生的一定的反應(yīng)來使兩者之間出現(xiàn)結(jié)合，并在液態(tài)金屬凝固后對(duì)其進(jìn)行壓力加工。
2.5.1直接澆鑄復(fù)合法
直接澆鑄復(fù)合法的制造工藝如下：首先需要將兩塊在內(nèi)側(cè)涂抹有剝離劑的鋼板進(jìn)行相應(yīng)的疊合，并將兩塊鋼板四周進(jìn)行焊接后放入盛有金屬液的鑄模中，待到周圍的液態(tài)金屬凝固后進(jìn)行一定的軋制，軋制完成后將焊接的鋼板四周的焊縫去掉，從而可以得到分離后的兩塊液固復(fù)合板，在進(jìn)行金屬層狀復(fù)合材料板的生產(chǎn)過程中如果做好對(duì)于加工溫度的把控可以使得復(fù)合材料板具有較高的復(fù)合強(qiáng)度。此種方法操作方便、由于無需使用過多的機(jī)械設(shè)備以及其他附加工藝，因此，其加工成本較低，可以應(yīng)用從而進(jìn)行批量化生產(chǎn)，不足之處是由于需要將固態(tài)的金屬板放置于高溫下的液態(tài)液中待其凝固，在這一過程中，由于兩者金屬材料熔點(diǎn)的不同會(huì)使得高溫的液態(tài)金屬會(huì)對(duì)固態(tài)金屬的表面造成一定程度的熔損，從而會(huì)對(duì)生產(chǎn)出來的金屬層狀復(fù)合材料板的質(zhì)量造成一定的影響。雙流鑄造法又被稱為雙澆法，其主要是通過使用兩種液態(tài)金屬同時(shí)開始進(jìn)行鑄造，其主要利用的是兩種合金之間的熔點(diǎn)差，通過將低熔點(diǎn)的合金首先澆注在一種特殊的扁模具中，而后通過將模具內(nèi)的抽板進(jìn)行一定的提升，其后再將高熔點(diǎn)的合金澆注在抽板提升后所留下的空位中，從而得到所需要的復(fù)合金屬材料，使用此種方法需要做好時(shí)機(jī)的把控，特別是在金屬液的澆注速度方面更是需要注意，從而使兩層金屬界面結(jié)合良好且界面穩(wěn)定是比較嚴(yán)格的。
2.5.2釬焊法
釬焊法的主要原理是通過利用浸潤的液態(tài)金屬相凝固使兩種金屬焊合一起的技術(shù)方法。此種方法的加工工藝簡單、操作方便，能夠方便、快捷的完成異種金屬之間的結(jié)合，其缺點(diǎn)是在釬焊結(jié)合部位的硬度不高，從而使得復(fù)合材料板出現(xiàn)小孔、夾渣、偏析等缺陷。
3金屬層狀復(fù)合材料中的表面工程技術(shù)
電鍍主要是通過溶液中所含有的金屬離子在導(dǎo)電的情況下聚集到電極中的陰極中并均勻的覆蓋在陰極的表面使其形成能夠與基體牢固相結(jié)合的鍍覆層的過程。經(jīng)過多年的發(fā)展，電鍍已經(jīng)成為了現(xiàn)今工業(yè)生產(chǎn)中的重要組成部分。除了電鍍外，在材料表面工程處理中還具有刷鍍、化學(xué)鍍以及熱噴涂、化學(xué)氣相沉積法、物理氣相沉積等多種表面處理技術(shù)，以上這些技術(shù)都各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)金屬材料表面的特性需要適合的技術(shù)。
4金屬層狀符合材料的發(fā)展展望
隨著科技的進(jìn)步以及越來越多的新技術(shù)被應(yīng)用于材料生產(chǎn)工藝中，現(xiàn)今，在金屬層狀復(fù)合材料的生產(chǎn)過程中主要有電磁成型復(fù)合、自蔓延高溫合成焊接技術(shù)、激光熔覆技術(shù)、超聲波焊接技術(shù)以及噴射沉積復(fù)合技術(shù)等。采用以上這些技術(shù)能夠使得金屬復(fù)合材料性能更高以及生產(chǎn)更為簡單方便。
5結(jié)束語
第3篇：合金工藝論文范文
冶金工程是一門研究從礦石（或其他金屬資源）中提取鋼鐵或有色金屬材料并進(jìn)行加工的應(yīng)用學(xué)科，可以分為化學(xué)冶金學(xué)（Chemicalmetallurgy）和物理冶金學(xué)（Physicalmetallurgy），如圖1所示。從礦石提取金屬的生產(chǎn)過程稱為化學(xué)冶金學(xué)；通過成型加工，制備有一定性能的金屬或合金材料的學(xué)科稱為物理冶金學(xué)。目前，冶金工程專業(yè)的課程設(shè)置以化學(xué)冶金學(xué)為主，包括鋼鐵冶金、冶金物理化學(xué)、冶金傳輸原理、有色金屬冶金等課程。盡管也開設(shè)金屬學(xué)，材料加工技術(shù)等課程，但內(nèi)容較為寬泛，針對(duì)性不強(qiáng)。2007年，本文開始承擔(dān)江蘇大學(xué)冶金工程專業(yè)材料加工技術(shù)課程的教學(xué)任務(wù)，結(jié)合多年從事鋼鐵生產(chǎn)、科研的經(jīng)歷，根據(jù)自己對(duì)物理冶金和化學(xué)冶金的理解，以拓寬畢業(yè)生專業(yè)口徑、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)為目的，將教學(xué)重點(diǎn)調(diào)整為“塑性加工及物理冶金理論”，取得了良好的效果。
一、增加物理冶金教學(xué)內(nèi)容的思路
為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和需求，拓寬專業(yè)、寬口徑專業(yè)教育已成為冶金領(lǐng)域培養(yǎng)人才的重要模式。目前，冶金工程專業(yè)設(shè)置涵蓋了鋼鐵冶金專業(yè)、有色冶金專業(yè)和冶金物理化學(xué)專業(yè)，改變了過去專業(yè)劃分過細(xì)的弊端，增強(qiáng)了學(xué)生的適應(yīng)性，提高了學(xué)生獨(dú)立工作的能力。這體現(xiàn)了教育思想觀念由“對(duì)口”向“適應(yīng)”轉(zhuǎn)變的進(jìn)程。但是，也應(yīng)認(rèn)識(shí)到，隨著冶金技術(shù)的進(jìn)步，物理過程在冶金中的重要性日顯突出，物理冶金和化學(xué)冶金（傳統(tǒng)冶金）同等重要。冶金工程專業(yè)的教學(xué)重點(diǎn)以化學(xué)冶金學(xué)為主是毋庸置疑的，但適當(dāng)增加、補(bǔ)充和生產(chǎn)密切相關(guān)的物理冶金學(xué)的教學(xué)內(nèi)容也是大有裨益的。首先，物理冶金學(xué)和化學(xué)冶金學(xué)是冶金工程學(xué)科不可分割的組成部分。例如鋼鐵生產(chǎn)是從鐵礦石中提取鋼鐵并加工成鋼材的過程，包括煉鐵（焦化、燒結(jié)）、煉鋼、精煉、連鑄、軋鋼、熱處理等工藝環(huán)節(jié)。鋼鐵生產(chǎn)的集成技術(shù)已經(jīng)打破了冶金、軋鋼和熱處理的明確分工，尤其是薄板坯連鑄連軋技術(shù)的興起，更是將煉鋼、連鑄、軋鋼等工藝環(huán)節(jié)有效地聯(lián)系在一起。為了得到性能合格的鋼材，需要控制鋼材的化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)，化學(xué)冶金學(xué)可以解決化學(xué)成分控制的問題，在鋼鐵生產(chǎn)中由連鑄之前的工藝環(huán)節(jié)完成，最終的組織狀態(tài)則通過后續(xù)的成型加工和熱處理實(shí)現(xiàn)?？梢姡撹F生產(chǎn)需要化學(xué)冶金學(xué)和物理冶金學(xué)的綜合知識(shí)，只有把兩者結(jié)合才能解釋并解決鋼鐵生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題。目前，冶金工程專業(yè)的主要教學(xué)內(nèi)容為化學(xué)冶金，盡管也開設(shè)了金屬學(xué)等課程，但內(nèi)容寬泛，針對(duì)性不強(qiáng)，學(xué)生對(duì)鋼材加工和熱處理過程中組織、結(jié)構(gòu)和性能的變化不甚了了，無法對(duì)鋼鐵生產(chǎn)建立起系統(tǒng)、全面的認(rèn)識(shí)。其次，物理冶金學(xué)和化學(xué)冶金學(xué)的內(nèi)容是互相聯(lián)系的，通過物理冶金學(xué)的學(xué)習(xí)，能夠促進(jìn)對(duì)化學(xué)冶金學(xué)的深入理解。例如：冶金過程熱力學(xué)中自由能的計(jì)算，是判別、變更或控制化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的趨勢、方向和達(dá)到平衡態(tài)的手段，運(yùn)用熱力學(xué)計(jì)算可以分析鋼中元素的氧化還原問題。由于Cu氧化的標(biāo)準(zhǔn)自由能和鐵相比更高，在煉鋼吹氧過程中，將被鐵保護(hù)而不被氧化。而銅是鋼材熱加工產(chǎn)生熱脆的有害元素，這是由于加熱過程中鐵被氧化，銅在軋件表面富集，成為液相后沿奧氏體晶界滲透，弱化晶界而造成熱塑性降低。所以，只有通過配料降低鋼中的Cu含量。這樣，就會(huì)對(duì)Cu在鋼中的危害、控制及氧化還原的熱力學(xué)條件有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)?？梢?，通過物理冶金的學(xué)習(xí)，冶金工程專業(yè)的學(xué)生可以更加深刻地理解冶金過程熱力學(xué)中元素氧化還原的規(guī)律性，認(rèn)識(shí)到合理控制化學(xué)成分的必要性。另外，物理冶金課程在冶金工程專業(yè)的引入能夠拓寬學(xué)生的知識(shí)面，增加畢業(yè)生的適應(yīng)性，促進(jìn)將來工作和事業(yè)的發(fā)展。鋼鐵生產(chǎn)中需要專才，更需要通才。鋼鐵生產(chǎn)的集成技術(shù)已經(jīng)打破了冶金、軋鋼和熱處理的明確分工，化學(xué)冶金學(xué)和物理冶金學(xué)的知識(shí)相互聯(lián)系、相互融合。只有具備了化學(xué)冶金學(xué)和物理冶金學(xué)的綜合知識(shí)，才能使畢業(yè)生對(duì)操作崗位的工藝特點(diǎn)和目的要求有更深刻的認(rèn)識(shí)；在產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí)，才能對(duì)復(fù)雜工藝環(huán)節(jié)的影響因素做出準(zhǔn)確判斷，并制定出切實(shí)可行的解決方案。市場疲軟和原材料漲價(jià)的雙重影響，壓縮了鋼鐵行業(yè)的利潤率空間，而且產(chǎn)品的同質(zhì)化競爭日趨激烈，產(chǎn)品開發(fā)日益受到重視，新產(chǎn)品開發(fā)更需要具備化學(xué)冶金學(xué)和物理冶金學(xué)的綜合知識(shí)，對(duì)冶金工程專業(yè)的畢業(yè)生在知識(shí)面和綜合能力上提出了更高的要求。例如，Ti微合金化高強(qiáng)鋼的開發(fā)主要是利用了納米尺寸TiC的沉淀強(qiáng)化作用，需要通過控制軋制和控制冷卻來實(shí)現(xiàn)，但由于鈦容易氧化的特點(diǎn)，必須在精煉后期用鋁充分脫氧后加入鈦才能提高其收得率。通過類似產(chǎn)品開發(fā)的實(shí)例，將枯燥的書本知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合，使學(xué)生加深對(duì)物理冶金學(xué)和化學(xué)冶金學(xué)的理解，提高綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。
二、增加物理冶金教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐
依據(jù)冶金工程的專業(yè)特點(diǎn)，結(jié)合多年現(xiàn)場生產(chǎn)和科學(xué)研究的經(jīng)歷，本文自2007年起在冶金工程專業(yè)開設(shè)了“塑性加工及物理冶金理論“課程。由于江蘇大學(xué)冶金工程專業(yè)畢業(yè)生的分配去向主要是武鋼、沙鋼、興澄等鋼鐵企業(yè)，課程重點(diǎn)針對(duì)鋼材塑性加工過程中的物理冶金問題，講解塑性加工的原理、工藝以及物理冶金學(xué)理論，包括化學(xué)冶金的產(chǎn)品再加工和熱處理產(chǎn)生的金屬及合金組織、結(jié)構(gòu)的變化，以及由此造成的金屬材料的機(jī)械、物理、化學(xué)、工藝性能的變化。課程設(shè)置在大四上學(xué)期，此時(shí)鋼鐵冶金、冶金物化和金屬學(xué)等相關(guān)教學(xué)已經(jīng)結(jié)束，學(xué)生具備了化學(xué)冶金的基礎(chǔ)知識(shí)，通過認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)，對(duì)鋼鐵生產(chǎn)流程和工藝環(huán)節(jié)有了一定的了解。課程設(shè)置為30學(xué)時(shí)，教學(xué)內(nèi)容包括以下5個(gè)部分：（A）介紹大型鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)流程，及物理冶金在其中的地位和作用；（B）介紹鋼材的分類，重點(diǎn)使學(xué)生認(rèn)識(shí)鋼材的用途，以及由此帶來的對(duì)成分、組織和性能的要求；（C）軋制工藝學(xué)，包括軋鋼生產(chǎn)基本工序、軋機(jī)分類、組成和布置形式、厚度和板型控制等；（D）軋制原理介紹，包括塑形加工基本概念、軋制過程基本概念、實(shí)現(xiàn)軋制過程的條件、延伸和寬展等；（E）物理冶金概論，強(qiáng)韌化機(jī)制，熱變形和冷卻過程中的組織變化，控制軋制和控制冷卻，微合金化元素的作用，等。采用計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)方式授課，大大提高了教學(xué)的效率。由于教學(xué)內(nèi)容是本文多年學(xué)習(xí)和科研工作的總結(jié)，并加入許多最新成果和圖片，知識(shí)貼近實(shí)際而新鮮；注意收集國內(nèi)外文獻(xiàn)、會(huì)議資料和各大鋼廠的生產(chǎn)實(shí)例，內(nèi)容生動(dòng)直觀，激發(fā)起學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣。例如，關(guān)于鋼材按用途分類，結(jié)合西氣東輸?shù)墓こ探ㄔO(shè)講述管線鋼的強(qiáng)度級(jí)別和性能要求；建筑用鋼的講解則展示了鳥巢、水立方美侖美奐的圖片及其中鋼材的使用情況。授課過程中擯棄了按部就班、照本宣科的填鴨式教學(xué)，采用融會(huì)貫通、舉一反三的教學(xué)方法。以不銹鋼為例，先介紹不銹鋼的相關(guān)知識(shí)，由不銹鋼的金屬學(xué)問題、耐蝕原理講述配料熔煉法、返回吹氧法和高碳真空吹煉法3個(gè)階段的發(fā)展歷史。最后，重點(diǎn)講述碳的選擇性氧化———奧氏體不銹鋼冶煉的去碳保鉻問題。這樣就會(huì)使學(xué)生對(duì)不銹鋼的生產(chǎn)工藝以及化學(xué)冶金學(xué)和物理冶金學(xué)在生產(chǎn)中的應(yīng)用有了深入的理解。在課堂教學(xué)外，注重生產(chǎn)實(shí)習(xí)和實(shí)踐環(huán)節(jié)中物理冶金的教學(xué)。在鋼鐵企業(yè)的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)期間，結(jié)合對(duì)中厚板、熱軋帶鋼和棒線材生產(chǎn)線的參觀，在介紹生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，為學(xué)生重點(diǎn)講解軋制和冷卻過程中的組織、性能變化及微合金化元素的固溶和析出規(guī)律。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到軋制和冷卻中組織復(fù)雜的演變過程，其中加工硬化、回復(fù)、再結(jié)晶、相變和第二相粒子的析出過程交織在一起。在為大三學(xué)生開設(shè)的專業(yè)講座中，也注意把物理冶金學(xué)的知識(shí)貫穿其中：以瑞典SSAB公司為例，用英文幻燈片講述鋼鐵的生產(chǎn)流程；結(jié)合最新資料介紹國際和國內(nèi)鋼鐵生產(chǎn)的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢；運(yùn)用物理冶金和化學(xué)冶金的綜合知識(shí)介紹管線鋼、汽車板等專用鋼種的產(chǎn)品開發(fā)實(shí)踐。在指導(dǎo)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，依據(jù)自己的科研方向，確定產(chǎn)品開發(fā)、組織性能分析、強(qiáng)韌化機(jī)理等緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際的題目，加深畢業(yè)生對(duì)物理冶金學(xué)的認(rèn)識(shí)并掌握物理冶金的研究方法，注重培養(yǎng)他們綜合運(yùn)用知識(shí)分析問題和解決問題的能力，為踏入工作崗位或繼續(xù)深造做好準(zhǔn)備。
第4篇：合金工藝論文范文
（北華航天工業(yè)學(xué)院金屬材料系，河北廊坊065000）
摘要：作為材料表面強(qiáng)化技術(shù)之一，等離子熱源在材料表面噴焊技術(shù)是本論文的主要研究方向。在不同條件下使用等離子噴焊技術(shù)噴焊WF372鐵基合金粉末，而后對(duì)各噴焊層進(jìn)行硬度特性和顯微組織等分析，通過對(duì)離子噴焊的工藝參數(shù)的調(diào)整，分析工藝參數(shù)對(duì)噴焊層性能的影響。
關(guān)鍵詞 ：Q235鋼；鐵基合金粉末；噴焊層；耐磨性
中圖分類號(hào)：O59文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671—1580（2014）07—0153—02
收稿日期：2013—12—28
作者簡介：白雪松（1991— ），男，吉林白城人。北華航天工業(yè)學(xué)院金屬材料系本科生，研究方向：金屬材料學(xué)。
通過以往實(shí)驗(yàn)案例分析可知，合金粉末WF372等離子噴焊后可形成具有一定耐磨性的合金涂層。等離子噴焊層是由各種化合物硬質(zhì)相和基體組成，形成含有化合物的等離子噴焊層，這些含有化合物的噴焊層具有更好的硬度和耐磨性。通過對(duì)以往案例進(jìn)行分析得出工藝參數(shù)，噴焊電流保持在140A時(shí)，噴焊電壓保持在14V時(shí)，得到最佳耐磨性，約提升耐磨性20倍以上。
一、等離子噴焊在國內(nèi)外的發(fā)展及應(yīng)用
20世紀(jì)40年代末期，我國的噴焊技術(shù)才開始起步。60年代中期，我國開始著手研發(fā)等離子噴涂設(shè)備和自熔性合金粉末制造技術(shù)。到了80年代，熱噴涂技術(shù)有了革命性的進(jìn)步。我國完成了對(duì)超音速火焰噴涂技術(shù)的自主研發(fā)，同時(shí)，熱噴涂設(shè)備中電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用使得熱噴涂涂層向著更精密化、更細(xì)致化的方向發(fā)展。
國外專家對(duì)等離子弧熱噴焊技術(shù)的研發(fā)起步較早，現(xiàn)已形成了頗具規(guī)模的集研發(fā)、生產(chǎn)為一體的綜合基地。不同公司之間有著擁有自己獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系列產(chǎn)品，并且通過多年的實(shí)際應(yīng)用，不斷地進(jìn)行改進(jìn)與完善。
二、實(shí)驗(yàn)材料設(shè)備及研究方法
（一）實(shí)驗(yàn)材料
1.實(shí)驗(yàn)基體材料
實(shí)驗(yàn)時(shí)基體材料選用Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼，尺寸大小為57×25.5×6mm，其主要化學(xué)成分見表1。
考慮到成本問題，本實(shí)驗(yàn)采用WF372鐵基合金粉末進(jìn)行研究。
2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備
包括噴焊設(shè)備、金相試樣拋光機(jī)、金相顯微鏡、洛氏硬度計(jì)、顯微硬度計(jì)、磨損試驗(yàn)機(jī)。
（二）等離子噴焊工藝實(shí)驗(yàn)
1.合金粉末準(zhǔn)備
每次實(shí)驗(yàn)前，需要對(duì)合金粉末進(jìn)行烘干處理。烘干處理主要是使水分蒸發(fā)，為后續(xù)噴焊試驗(yàn)質(zhì)量提供保證。
2.噴焊試件準(zhǔn)備
溫度、濕度、散熱速度等焊接環(huán)境對(duì)焊接質(zhì)量都有著較大的影響。試驗(yàn)選取了Q235鋼材作為基材，其規(guī)格為57mm×25.5mm×8mm。在進(jìn)行等離子弧粉末噴焊處理前，使用機(jī)械打磨法去除工件表面在軋制、切削等工藝過程中產(chǎn)生的油污，清理表面的鐵銹、表面氧化物等污物，并且使用丙酮進(jìn)行清洗以獲得潔凈表面。
本實(shí)驗(yàn)選取對(duì)噴焊層影響相對(duì)較大的變量作為焊接參數(shù)來分析焊接參數(shù)對(duì)噴焊層質(zhì)量以及性能的影響。
實(shí)驗(yàn)時(shí)的焊接參數(shù)等離子氣體流量為200 L/h，保護(hù)氣體流量為200 L/h，送粉氣體流量為200 L/h，噴距為10～15 mm，電弧電壓電流對(duì)應(yīng)為12V 110A、14V 120A、16V 130A、18V 140A、20V 150A。
三、噴焊層基本性能分析
（一）磨損失重量分析
對(duì)WF372合金粉末在不同噴焊電流或噴焊電壓下噴焊件的磨損試樣進(jìn)行磨損后，比較其失重量可以定性地得出噴焊層耐磨性的優(yōu)劣。結(jié)論如下：
1.等離子噴焊可以提高Q235基體鋼10倍以上的耐磨料磨損的耐磨性。
2.噴焊后，在噴焊電流不變時(shí)，隨著噴焊電壓的增大，耐磨性先升高，再降低。這主要是由于固定電流在140A時(shí)，電壓在14V時(shí)所產(chǎn)生的送粉數(shù)度使得熔合比較好。
3.噴焊后，在噴焊電壓不變時(shí)，隨著噴焊電流的增大，耐磨性先升高再降低。這主要是由于固定電壓在16V時(shí)，電流在140V時(shí)使得熔合比較好。
4.粉末在不同參數(shù)下噴焊層耐磨性相差不是很大，但噴焊電流數(shù)值對(duì)噴焊層耐磨性的影響較大。
（二）噴焊層的宏觀硬度
冶金結(jié)合是涂層材料與基材在界面形成“晶內(nèi)結(jié)合”，噴焊技術(shù)是使噴焊材料在基體表面重新熔化以實(shí)現(xiàn)焊層與基體之間、焊層內(nèi)顆粒之間的冶金結(jié)合。然后，消除孔隙，使其形成致密組織，讓冶金形成缺陷較少，與基體結(jié)合強(qiáng)度高。
1.焊接電流140A一定，改變焊接電壓，材料力學(xué)性能受到的影響
焊接電流穩(wěn)定在140A時(shí)，洛氏硬度的趨勢隨著焊接電壓而變化。由此得出，保持電流不變，隨著前期噴焊電壓、送粉量的不斷增加，噴焊層變厚，熔合比增加，材料稀釋度降低，噴焊層合金含量逐漸增高，硬質(zhì)相不斷增大到最大值。而當(dāng)噴焊電壓繼續(xù)增加時(shí)，由于此時(shí)焊接電流值不變，焊接電源輸出的功率不能完全融化合金粉末，未融化的合金粉末在噴焊層上會(huì)造成夾雜、氣孔等缺陷，使得噴焊層組織性能被破壞，硬度隨之下降。
2.送粉速度保持不變，通過改變焊接電流，材料力學(xué)性能受到的影響
當(dāng)焊接電壓為16V不變時(shí)，隨著焊接電流的增加，洛氏硬度值呈上升趨勢，但當(dāng)焊接電流達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，洛氏硬度值又出現(xiàn)下降趨勢。由此初步推斷：焊接電壓恒定，當(dāng)焊接初期，強(qiáng)力的等離子術(shù)使粉末融化達(dá)到預(yù)期設(shè)想，從而產(chǎn)生良好的硬質(zhì)相，出現(xiàn)缺陷較少，從而導(dǎo)致噴焊層硬度增加且呈上升趨勢；但當(dāng)焊接電流繼續(xù)增加時(shí)，基體材料融化量增加，從而稀釋合金粉末，致使噴焊層的合金含量降低，合金粉末產(chǎn)生的硬質(zhì)相變少，導(dǎo)致噴焊層的宏觀洛氏硬度值減??；焊接電流的提高會(huì)導(dǎo)致雙弧現(xiàn)象的發(fā)生，主弧的電流和功率都會(huì)受到影響，不穩(wěn)定的主弧使焊接時(shí)保護(hù)氣的保護(hù)效果減弱，致使噴焊層出現(xiàn)缺陷，導(dǎo)致組織性能降低，硬度下降，趨勢自然下降。
四、結(jié)論
本實(shí)驗(yàn)是等離子噴焊實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)使用等離子弧噴焊設(shè)備對(duì)鐵基進(jìn)行自溶性合金粉末噴焊（Q235鋼為基材）以獲取噴焊層。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后分析噴焊層的組織與性能，主要結(jié)論如下：
（一）實(shí)驗(yàn)最優(yōu)噴焊工藝參數(shù)是當(dāng)焊接電流保持140A時(shí)，噴焊電壓保持14V時(shí)。
（二）實(shí)驗(yàn)獲得結(jié)論：當(dāng)噴焊電流一定時(shí)，噴焊層硬度隨噴焊電壓增加而增加，等到噴焊電壓達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，噴焊層的硬度開始下降；當(dāng)噴焊電壓一定時(shí)，噴焊層硬度也隨噴焊電流的增加而增加，直到當(dāng)噴焊電流增加到一定數(shù)值時(shí)，噴焊層的硬度才開始下降。
（三）實(shí)驗(yàn)得到結(jié)論：當(dāng)噴焊電流一定時(shí)，增加噴焊電壓，磨損量減少，但當(dāng)噴焊電壓達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，磨損量開始增加；當(dāng)噴焊電壓一定時(shí)，提高噴焊電流，則磨損量減少。同樣，當(dāng)噴焊電流增加到一定數(shù)值時(shí)，磨損量開始增加。
［
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第5篇：合金工藝論文范文
【關(guān)鍵詞】無鉻 表面鈍化 鍍鋅 研究
1 前言
鍍鋅是指為了防止金屬或者合金材料表面腐蝕而在其表面鍍一層鋅以起防銹防腐蝕作用的表面處理技術(shù)。金屬鋅相對(duì)于大多數(shù)的鋼鐵材料，腐蝕電位相對(duì)較低，當(dāng)鋼鐵基體發(fā)生腐蝕時(shí)，鋅能夠作為陽極優(yōu)先溶解，從而保護(hù)鋼鐵基體。[1]然而，作為一種化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬，電鍍后的鋅層若不經(jīng)過妥善的處理，在潮濕環(huán)境下，尤其易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，從而在表面形成一層主要成分為堿式碳酸鋅的白色的腐蝕產(chǎn)物。因此，為了提高鍍層的抗蝕能力，延長其使用壽命，鍍件在鍍鋅后處理的重點(diǎn)就在于鍍層的鈍化工序。但是，在一般的工業(yè)生產(chǎn)過程中，鈍化工序往往是大量使用一類污染物鉻酸鹽作為鈍化液，其含有的的Cr6+離子不僅對(duì)水污染嚴(yán)重，同時(shí)危害人類健康。因此，在鋅的鈍化工藝中，逐步推行清潔環(huán)保的生產(chǎn)工藝，用更加環(huán)保的鈍化液代替含鉻酸鹽的鈍化液，已經(jīng)成為一項(xiàng)十分重要的任務(wù)。
2 鍍鋅鈍化方法概述
2.1傳統(tǒng)含鉻鈍化
傳統(tǒng)的含鉻鈍化工藝所包含的種類繁多，按鈍化膜顏色可大體上可以劃分為藍(lán)白色鈍化、軍綠色鈍化、彩虹色鈍化、金黃色鈍化、黑色鈍化等。從成膜機(jī)理上來看，這些工藝基本是相似相同的，方法均為通過六價(jià)鉻作為基本成膜物質(zhì)而生成含鉻鈍化膜保護(hù)鍍鋅層，其不僅有十分良好的的耐腐蝕能力，更具有自愈性，在膜層破損后可快速自我修復(fù)。但由于六價(jià)鉻對(duì)人體有致癌作用，先今已多被三價(jià)鉻鈍化法所替代。
三價(jià)鉻鈍化法則主要是通過將鋅溶解為鋅離子導(dǎo)致表面溶液的pH值上升，其后三價(jià)鉻直接與鋅離子、氫氧根反應(yīng)生成不溶性的化合物附著在鋅層表面，成為鈍化膜，其鈍化膜的外觀與耐腐蝕性與六價(jià)鉻鈍化膜相當(dāng)，但其不具備自愈能力，一旦破損很快即被腐蝕。但總體上鉻元素仍然存在，對(duì)環(huán)境的危害不容小覷。因此，雖然鉻酸鹽鈍化工藝具有品種多樣、流程成熟、費(fèi)用低廉和成膜優(yōu)良等優(yōu)勢，但考慮到其對(duì)環(huán)境的污染，以及對(duì)人體健康的傷害，含鉻鈍化的發(fā)展必然將受到限制。
2.2鉬酸鹽與鎢酸鹽鈍化
鉻、鉬和鎢同屬于VIA族，因而具有相似的性質(zhì)，不僅這兩者鈍化膜性能接近鉻酸鹽鈍化膜性能，而且由于鉬與鎢的低毒因而在金屬表面鈍化方面?zhèn)涫荜P(guān)注。在1939年首次發(fā)現(xiàn)鉬酸根有抑制腐蝕的效應(yīng)[2]，隨后在1951年也對(duì)鎢酸鹽進(jìn)行了類似的研究。在金屬鈍化過程中，鉬酸鹽與鎢酸鹽能夠促進(jìn)與加快成膜速度及提高腐蝕性。目前，這兩種鈍化處理已經(jīng)得到廣泛運(yùn)用，這種工藝最大的特點(diǎn)在于鍍液不含鉻對(duì)環(huán)境污染小，廢液易處理，但缺點(diǎn)是不具備自愈能力，且對(duì)鍍鋅層不具備化學(xué)拋光作用，使得美觀性下降。
2.3稀土鹽鈍化
稀土鈍化工藝是一種近年興起的處理方法，具有成膜易和效果好的特點(diǎn)。其鈍化過程相對(duì)來說比較簡單，通過將鍍層浸泡于含稀土離子的溶液中，或?qū)㈠兗鳛殛帢O通電極化，即可在其表面形成稀土鈍化膜。在對(duì)于鍍鋅層的鈍化上，其效果總體優(yōu)于鉬酸鹽處理效果。稀土鹽鈍化保護(hù)的方式是，通過稀土氧化物或氫氧化物在鍍層表面沉積，阻礙陽極性鍍層的溶解過程，從而顯著延長了陰極保護(hù)時(shí)間。另一方面，鍍層上稀土轉(zhuǎn)化膜的存在，延緩了在金屬表面和溶液之間的氧氣和電子的傳遞和轉(zhuǎn)移，從而導(dǎo)致了金屬腐蝕效率的降低。在一定條件下，也可看作是一種陰極和陽極共同抑制所起作用的結(jié)果。[3]可以看出，稀土鈍化工藝具有鈍化膜更好、無毒、無污染的優(yōu)點(diǎn)，在一定程度上可以替代傳統(tǒng)的鉻酸鹽鈍化，具有良好的發(fā)展前景。
2.4有機(jī)鈍化
研究表明，將某些有機(jī)化合物用于鍍鋅層的鈍化處理，可明顯提高鍍鋅層表面的抗腐蝕性。[4] 經(jīng)過有機(jī)類化合物處理的鍍件，能夠在鍍鋅層表面形成有機(jī)保護(hù)膜，從而起到緩蝕作用。目前具有應(yīng)用前景的主要有有機(jī)酸類（植酸，單寧酸等）和樹脂（環(huán)氧樹脂等），其中植酸運(yùn)用最為廣泛。植酸也稱作肌醇六磷酸脂（C6H18O24P6），植酸的鈍化機(jī)理是通過絡(luò)合作用從而形成多個(gè)螯合環(huán)，以起到抗腐蝕的作用，是鍍層表面鈍化處理的理想螯合劑和優(yōu)良緩蝕劑，經(jīng)過植酸處理的鍍件的抗腐蝕性將會(huì)顯著提高。
3 結(jié)論及展望
傳統(tǒng)的鈍化處理大多以鉻酸和鉻酸鹽等六價(jià)含鉻化合物為處理劑，經(jīng)過處理的金屬表面上形成的鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜對(duì)基體金屬具有良好的防腐蝕作用。[5] 然而，隨著當(dāng)今各國越來越意識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性，含六價(jià)鉻的鍍鋅工藝將順著時(shí)代潮流被逐漸取代是必然趨勢。因此，目前主要有兩條途徑來取代原有的工藝，其一為通過使用化學(xué)方法將含有六價(jià)鉻的鈍化劑還原為低鉻的鈍化工藝。另一條途徑則為鍍鋅無鉻工藝，意在通過將關(guān)注點(diǎn)聚焦在運(yùn)用與鉻同屬一族的鉬與鎢的鹽，以及通過硅酸鹽、稀土鹽以及有機(jī)物來實(shí)現(xiàn)鍍鋅鈍化的工藝。雖然，單純的鉬酸鹽，硅酸鹽鈍化膜的耐腐蝕性與傳統(tǒng)的鉻酸鹽鈍化膜還存在一定的差距，但是通過利用鉬酸鹽，硅酸鹽等混合配方，借助分子間的協(xié)同緩蝕作用可以有效提高耐腐蝕效率[6]，因此鍍鋅無鉻工藝的前景十分充滿希望，混合鈍化液已經(jīng)逐漸成為其主要發(fā)展方向。
參考文獻(xiàn)：
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第6篇：合金工藝論文范文
[關(guān)鍵詞]教學(xué)改革；案例教學(xué)；工程應(yīng)用
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1009-914X（2017）02-0280-01
《工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ)》作為高等學(xué)校機(jī)械類專業(yè)必修的技術(shù)基礎(chǔ)課，是機(jī)械類專業(yè)在本科教學(xué)中唯一的一門全面介紹材料知識(shí)以及成形技術(shù)基礎(chǔ)的課程。該課程的教學(xué)任務(wù)是從機(jī)械工程材料的應(yīng)用出發(fā)，闡述機(jī)械工程材料現(xiàn)有的基礎(chǔ)理論、成分特點(diǎn)與力學(xué)性能、金相組織結(jié)構(gòu)和成形加工工藝之間的關(guān)系，以及常用機(jī)械工程材料的主要性能和應(yīng)用特點(diǎn)等方面的基本知識(shí)，使學(xué)生具備正確選擇機(jī)器零件用材料和成形方法的能力，并為后續(xù)專業(yè)課如《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《制造技術(shù)基礎(chǔ)》等及以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下必備的專業(yè)基礎(chǔ)。該課程教學(xué)質(zhì)量的好壞，將直接影響到后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和學(xué)生今后的工作與發(fā)展。
一、教學(xué)過程中存在的問題
根據(jù)本人多年來的教學(xué)實(shí)踐，本課程在教學(xué)過程中存在以下一些問題：
⑴教學(xué)內(nèi)容偏于敘述性質(zhì)，知識(shí)體系龐雜，微觀原理抽象難懂，概念繁多且學(xué)時(shí)較短；各章節(jié)聯(lián)系少，邏輯性差，死記硬背的多；工藝方法實(shí)踐性和應(yīng)用性較強(qiáng)，對(duì)于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和工程應(yīng)用的大二學(xué)生而言，學(xué)生感覺課程乏味、枯燥、難學(xué)。
⑵根據(jù)教學(xué)大綱，該課程應(yīng)安排在學(xué)生進(jìn)行金工實(shí)習(xí)之后進(jìn)行，先讓學(xué)生對(duì)工程材料的性能特點(diǎn)、各種熱處理及成形加工方法有一定的感性認(rèn)識(shí)。但受制于母體大學(xué)實(shí)習(xí)安排的限制，我院學(xué)生的金工實(shí)習(xí)都安排在課程結(jié)束之后，這樣更加大了學(xué)好本課程的難度，給課程教學(xué)帶來不利的影響。
二、教學(xué)改革的思路與目標(biāo)
針對(duì)課程教學(xué)中存在的一些問題，改變以往重視理論教學(xué)、忽視工程應(yīng)用的做法，在教學(xué)過程中突出“案例教學(xué)和培養(yǎng)工程能力”的教學(xué)理念。在新的教學(xué)理念指導(dǎo)下，從教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化整合、豐富教學(xué)方法、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)及完善考核方式等方面具體實(shí)施教學(xué)改革目標(biāo)。
通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生在掌握常用工程材料的組織、性能及熱處理工藝特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，能夠?qū)唧w的機(jī)械零件結(jié)合實(shí)際工況要求做出正確、科學(xué)、合理的選材并制定出正確的加工工藝路線，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)儲(chǔ)備必須的材料專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用實(shí)踐能力。
三、完善教學(xué)大綱，優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容
我院是華北電力大學(xué)的一所獨(dú)立學(xué)院，在《工程材料及成形技術(shù)》課程教學(xué)上一直采用母校的“學(xué)術(shù)型、研究型”為主的培養(yǎng)模式和教學(xué)大綱。隨著教學(xué)的不斷深入，我院學(xué)生理論基礎(chǔ)較差，學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高，學(xué)生在學(xué)習(xí)理論時(shí)感覺較吃力的問題就暴露出來。目前國家正在實(shí)施普通本科院校向應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的轉(zhuǎn)變規(guī)劃，為順應(yīng)此發(fā)展趨勢，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了完善和優(yōu)化，以突出應(yīng)用型本科的培養(yǎng)特色，適用用人單位的迫切需要。在強(qiáng)化基礎(chǔ)理論的前提下，突出重點(diǎn)和今后實(shí)際工作必需的內(nèi)容，讓學(xué)生了解當(dāng)今學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)。
四、案例教學(xué)貫穿教學(xué)過程始終，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果
案例教學(xué)法有助于彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方法的缺陷，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有的放矢，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力和學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。這種教學(xué)方法使學(xué)生能夠做到先見森林后見具體的樹木，所討論的案例將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來，以解決實(shí)際生活中的工程問題，從而讓學(xué)生把所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用于現(xiàn)實(shí)的實(shí)踐活動(dòng)中，以提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決實(shí)際問題的能力。
比如，可把北京奧運(yùn)會(huì)主體育場“鳥巢”作為案例，來講授其選用鋼材Q460。首先講解鋼的分類，根據(jù)鋼的碳含量、合金元素含量、鋼的質(zhì)量以及用途等，有多種分類方法，Q460屬于低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。通過這個(gè)案例中的鋼材Q460的講解，就穿插講授了鋼的分類、牌號(hào)、性能，碳含量和合金元素對(duì)鋼的性能的影響，以及沖擊韌性實(shí)驗(yàn)等相關(guān)知識(shí)。再通過詳細(xì)講解其24根承受“鳥巢”重量的柱子設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、應(yīng)用原理，讓學(xué)生復(fù)習(xí)力學(xué)的相關(guān)知識(shí)，了解工程材料的相關(guān)力學(xué)性能，熟悉鋼的分類、牌號(hào)及用途。
五、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，突出工程應(yīng)用
工程材料部分，教學(xué)計(jì)劃中安排了四次實(shí)驗(yàn)。但限于大學(xué)機(jī)械系金相實(shí)驗(yàn)室的條件，再加上學(xué)生人數(shù)較多，以前做實(shí)驗(yàn)時(shí)，只是讓學(xué)生以簡單的介紹和觀察為主，學(xué)生沒機(jī)會(huì)實(shí)際操作。如在做“鋼的普通熱處理工藝實(shí)驗(yàn)”時(shí)，只是讓學(xué)生觀察經(jīng)退火、正火、淬火和回火后的金相組織，對(duì)熱處理前后的硬度變化、組織變化沒有實(shí)際對(duì)比，使學(xué)生對(duì)熱處理的作用及對(duì)鋼的性能和組織的影響認(rèn)識(shí)不深刻；又如在做“鐵碳合金平衡組織觀察與分析”時(shí)，應(yīng)該讓學(xué)生分組從試樣的制備、腐蝕然后再觀察分析對(duì)比，從而讓學(xué)生理解含碳量對(duì)鋼的組織有何影響，從而加深和鞏固在課堂上所講授的知識(shí)，因本課程的實(shí)踐性和工程性很強(qiáng)，本教改項(xiàng)目擬加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，和大學(xué)實(shí)驗(yàn)室老師積極配合，適當(dāng)購買一些實(shí)驗(yàn)用材料，給學(xué)生提供實(shí)際操作的機(jī)會(huì)，真正達(dá)到實(shí)驗(yàn)“做”的目的而不僅僅是“看”。
六、豐富教學(xué)手段，活躍課堂氣氛
在教學(xué)手段改革過程中，應(yīng)摒棄單一的教學(xué)方式，采用實(shí)物模型、教學(xué)動(dòng)畫、錄像視頻、多媒體課件等現(xiàn)代化教學(xué)手段和板書共用的教學(xué)方法，讓學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)較為感性地直觀、清楚、正確地了解零件的各種成形方法及工藝設(shè)計(jì)過程。然后，進(jìn)一步講解各種成形工藝的基本原理、工藝過程、特點(diǎn)和適用范圍等內(nèi)容，從而使課程教學(xué)內(nèi)容具體化、形象化，概念和規(guī)律簡單化，在一定程度上彌補(bǔ)學(xué)生工藝知識(shí)學(xué)習(xí)和專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)鍛煉不足的問題，提高教學(xué)效率和教學(xué)效果。
七、完善考核體系，提高學(xué)習(xí)效果
本課程以前的考核方式均為閉卷考試，平時(shí)成績占30%左右。考前大多數(shù)學(xué)生按照課程重點(diǎn)死記硬背，沒有系統(tǒng)總結(jié)，知識(shí)點(diǎn)掌握得不夠系統(tǒng)，且基本概念模糊不清，前后知識(shí)脫節(jié)，不能做到將理論與實(shí)踐結(jié)合起來，解決實(shí)際生產(chǎn)問題的能力不足。基于案例教學(xué)法，嘗試新考核方式：平時(shí)成績+實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)成績+課堂討論及問題回答+課程小論文。平時(shí)成績和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)成績考核學(xué)生基本學(xué)習(xí)情況，即出勤、作業(yè)、課堂紀(jì)律、課堂提問、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)表現(xiàn)等情況，通過改革考核方式，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生充分發(fā)揮個(gè)人所長，各展才華，切實(shí)提高了教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，教師本人也能夠在教學(xué)過程中及時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)狀況和掌握程度，后面的教學(xué)工作有很大的幫助。
結(jié)束語
本項(xiàng)目以工程實(shí)際應(yīng)用的案例為抓手，始終貫穿在各章教學(xué)內(nèi)容中，最大化地接近企業(yè)實(shí)際應(yīng)用，使學(xué)生真正明解學(xué)習(xí)目的，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣。另外，再輔助以其它教學(xué)方式和手段的探索，從而提高教學(xué)效果，為學(xué)生走向工作崗位打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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第7篇：合金工藝論文范文
關(guān)鍵詞：感應(yīng)熱處理；熱處理；技術(shù)創(chuàng)新
中圖分類號(hào)：TGl56
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
文章編號(hào)：1009-2374(2011)22-0158-03
一、感應(yīng)熱處理工藝的含義
感應(yīng)熱處理工藝是指由交變的電流在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流而導(dǎo)致的導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象。這種技術(shù)來源于法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
1957年，美國研制出了晶閘管，它在電力電子器件發(fā)展的過程中起著里程碑的作用，同時(shí)也引發(fā)了感應(yīng)加熱技術(shù)的偉大革命。到了1966年，如實(shí)和西德首先利用晶閘管研制成功了感應(yīng)加熱裝置，從此，感應(yīng)加熱技術(shù)就進(jìn)入了飛速發(fā)展的時(shí)期。隨著20世紀(jì)80年代電力電子器件的再次飛速發(fā)展，感應(yīng)加熱裝置也開始采用新研制的晶閘管，技術(shù)變得越來越高。
我國感應(yīng)熱處理技術(shù)的真正運(yùn)用是在1956年，主要是運(yùn)用在汽車工業(yè)行業(yè)，技術(shù)主要引資蘇聯(lián)。隨著感應(yīng)熱處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用，感應(yīng)淬火工藝技術(shù)也得到了很大的發(fā)展。目前，感應(yīng)淬火技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)變得日益擴(kuò)大。目前，感應(yīng)熱處理工藝主要應(yīng)用與汽車制造業(yè)和冶金工業(yè)兩大行業(yè)。有快速、高效、節(jié)能、清潔以及易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和在線生產(chǎn)的特點(diǎn)，屬于接觸加熱方式。這種加熱方式不僅能夠在各種載氣中工作，不產(chǎn)生任何污染，而且增加了在加熱表面及深度上高度靈活的選擇性。正是感應(yīng)熱處理工藝的這些技術(shù)特點(diǎn)才使得此技術(shù)得到越來越廣泛的認(rèn)可和支持。
二、感應(yīng)熱處理工藝的優(yōu)點(diǎn)
感應(yīng)熱處理工藝在近幾十年來的發(fā)展中，已經(jīng)在冶金、機(jī)械、汽車制造等工業(yè)中得到了普遍的運(yùn)用和創(chuàng)新發(fā)展。機(jī)械工業(yè)中感應(yīng)熱處理工件的品種和數(shù)量也逐年上升。這些成就與進(jìn)步的取得，都與感應(yīng)熱處理工藝的優(yōu)點(diǎn)是密不可分的。筆者從感應(yīng)熱處理工藝的特點(diǎn)中分析出如下優(yōu)點(diǎn)：
(一)感應(yīng)熱處理工藝有利于貫徹國家環(huán)保節(jié)能和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的方針和政策
有電老虎之稱的電能是機(jī)械工業(yè)行業(yè)的主要?jiǎng)恿Α?jù)統(tǒng)計(jì)，熱處理的用電量占到了機(jī)械工業(yè)總耗電量的25％，感應(yīng)熱處理用電量約占熱處理設(shè)備總用電量的20％－25％。感應(yīng)加熱能夠自動(dòng)控制工藝施行的整個(gè)過程，避免了不必要的電力資源的浪費(fèi)和消耗。在電力資源消耗減少的同時(shí)，感應(yīng)熱處理工藝的效率也得到了提高。
(二)感應(yīng)熱處理工藝有利于加快加熱速度，提高生產(chǎn)效率
由于熱處理的整個(gè)過程都是靠感應(yīng)來完成的，所以整個(gè)熱處理過程能夠縮短4倍以上。減少了電力資源的浪費(fèi)，使得熱感應(yīng)熱處理工藝的加熱速度也得到了加快，促進(jìn)了整體生產(chǎn)效率，最終使得企業(yè)獲得高額利潤。
(三)感應(yīng)熱處理工藝有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化
在感應(yīng)加熱設(shè)備和淬火機(jī)床設(shè)備，微處理機(jī)等設(shè)備機(jī)器的密切配合下，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工件在下料和淬火機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)的全部自動(dòng)化在整個(gè)生產(chǎn)流水線上，利用微機(jī)處理技術(shù)對(duì)淬火加熱及冷卻時(shí)間，加熱速度，淬火機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)速度，淬火介質(zhì)的溫度，變頻機(jī)的電參數(shù)等進(jìn)行監(jiān)控，完成冷熱加工連續(xù)生產(chǎn)的自動(dòng)化。
(四)感應(yīng)熱處理工藝為工作人員提供了一個(gè)健康良好的勞動(dòng)環(huán)境
感應(yīng)加熱處理不像電爐、油爐那樣在工作狀態(tài)下釋放大量的熱輻射，造成工作環(huán)境的污染。而感應(yīng)熱處理工藝的執(zhí)行只需要在常溫狀態(tài)下進(jìn)行，而且開爐停爐等工作也很方便。所以，感應(yīng)熱處理工藝為一線工作人員的身體健康提供了良好的工作條件。
(五)感應(yīng)熱處理工藝有利于提高表面強(qiáng)化效果
感應(yīng)加熱處理的速度比較快，能夠提高金屬材料的相變溫度，加速奧氏體轉(zhuǎn)變的過程。采用感應(yīng)電阻進(jìn)行加熱和大功率的脈沖感應(yīng)進(jìn)行加熱時(shí)，就能夠得到更細(xì)的馬氏體組織，提高表面強(qiáng)度，并在一定程度上減緩變形的后果。
三、感應(yīng)熱處理工藝的實(shí)踐運(yùn)用
(一)感應(yīng)熱處理工藝在實(shí)踐中的應(yīng)用情況
在汽車制造行業(yè)的應(yīng)用。在汽車生產(chǎn)中，感應(yīng)淬火技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。此外，還在中、重型汽車、輕型車和幾種轎車上就已經(jīng)有200多種零件需要感應(yīng)淬火。目前，采用感應(yīng)淬火的汽車零件主要有傳遞動(dòng)力扭矩的汽車軸類零件以及各種銷軸類零件。此外，感應(yīng)淬火技術(shù)曾經(jīng)也用在了東風(fēng)汽車公司對(duì)汽車鋼板彈簧的制造上。目前，科技人員對(duì)低淬透性鋼和限制淬透性鋼的研究與開發(fā)也應(yīng)用于汽車轉(zhuǎn)向蝸桿、十字軸、萬向節(jié)等零件上。
在拖拉機(jī)行業(yè)中的應(yīng)用。隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，我國引進(jìn)及消化吸收的國內(nèi)外拖拉機(jī)產(chǎn)品和技術(shù)越來越多，人們對(duì)拖拉機(jī)企業(yè)的工藝技術(shù)和制造技術(shù)也提出了越來越高的要求，所以感應(yīng)熱處理工藝在這個(gè)行業(yè)也得到了飛速的發(fā)展，大量的感應(yīng)熱處理工藝和固態(tài)感應(yīng)加熱電源、數(shù)控淬火機(jī)床等先進(jìn)設(shè)備在農(nóng)機(jī)企業(yè)的發(fā)展中也得到了很大程度的運(yùn)用，這個(gè)感應(yīng)加熱處理工藝提高了我國農(nóng)機(jī)行業(yè)的整體技術(shù)水平。
在建筑及石油行業(yè)中的應(yīng)用。在建筑行業(yè)，憑借著其淬火變形小、生產(chǎn)效率高、工作環(huán)境好等各大優(yōu)點(diǎn)，讓高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼筋感應(yīng)熱處理生產(chǎn)線、低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絲穩(wěn)定化生產(chǎn)線以及石油套管感應(yīng)熱處理生產(chǎn)線等各項(xiàng)感應(yīng)熱處理工藝都得到了很好的利用。這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用使得建筑行業(yè)中的進(jìn)度得以加快，而且工程質(zhì)量也得到了保障。而石油行業(yè)的工作效率得到了很大的提高，促進(jìn)了所使用行業(yè)的快速發(fā)展。
(二)感應(yīng)熱處理技術(shù)在實(shí)踐過程中的不足
世界上沒有完美的事物，一切都是在不斷的自我否定和肯定中進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展的。感應(yīng)熱處理工藝在實(shí)踐的檢驗(yàn)下，在與滲碳淬火等技術(shù)的對(duì)比下，總結(jié)出下面對(duì)感應(yīng)熱處理工藝缺陷的觀點(diǎn)和看法。
隨著20世紀(jì)80年代初期計(jì)算機(jī)在滲碳控制領(lǐng)域的廣泛使用，以及滲碳技術(shù)在理論上的不斷補(bǔ)充和創(chuàng)新，滲碳質(zhì)量得到了強(qiáng)有力的保證，滲碳工藝和操作水平也得到了很大的提高和改進(jìn)。滲碳技術(shù)的滲碳介質(zhì)非常昂貴，能耗量大，工件畸變大，對(duì)環(huán)境的污染比較嚴(yán)重等問題和不足都沒有動(dòng)搖其在熱處理強(qiáng)化技術(shù)中的霸主地位。感應(yīng)熱處理工藝與之相比，還是有一定的差距。
首先，感應(yīng)熱處理設(shè)備自動(dòng)控制的功能較弱，不能滿足專業(yè)需求；其次專業(yè)的針對(duì)感應(yīng)熱處理工藝的指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)文件太少，缺乏及時(shí)的增加與修訂；最后，就是缺乏對(duì)感應(yīng)加熱處理工藝的理論性知識(shí)的研究不夠深入，缺乏豐富的相關(guān)專業(yè)知識(shí)的理論專著和論文，即使有相關(guān)文獻(xiàn)也大多停留在文獻(xiàn)的表面研究上，缺乏工藝操作性。沒有科學(xué)理論的指導(dǎo)，實(shí)踐的進(jìn)行也很少出現(xiàn)跨越式的發(fā)展和進(jìn)步。
上述講述的都是從感應(yīng)熱處理的專業(yè)角度進(jìn)行的。除了專業(yè)方面的欠缺外，我國感應(yīng)熱處理工藝相關(guān)的工作人員的學(xué)習(xí)意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)也較欠缺。就是因?yàn)椴簧朴趯W(xué)習(xí)，不善于創(chuàng)新，才會(huì)使得感應(yīng)熱處理行業(yè)的進(jìn)展非常緩慢。其次，大部分的中小型企業(yè)都缺乏專業(yè)的新設(shè)備、新工藝以及新技術(shù)，這些都屬于硬件設(shè)施。硬件設(shè)施是基礎(chǔ)，沒有這些硬件設(shè)施，就 相當(dāng)于俗語“巧婦難為無米之炊”所說，沒法進(jìn)行技術(shù)的改進(jìn)和創(chuàng)新。
四、應(yīng)對(duì)感應(yīng)熱處理工藝的發(fā)展途徑和措施
(一)要加強(qiáng)感應(yīng)處理工藝從業(yè)人員的學(xué)習(xí)意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)
讓他們加強(qiáng)對(duì)感應(yīng)加熱處理理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，只有熟練掌握了感應(yīng)熱處理工藝的理論知識(shí)和原理，才能進(jìn)行高水平的創(chuàng)新，感應(yīng)熱處理工藝的水平才會(huì)有所提高。讓每位員工在不斷的學(xué)習(xí)中提高自身的綜合素質(zhì)，讓每位員工都能夠?qū)崿F(xiàn)感應(yīng)熱處理技術(shù)的創(chuàng)新。
(二)政府要發(fā)揮其調(diào)節(jié)和鼓勵(lì)作用
制定相應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)勵(lì)制度，為員工創(chuàng)造良好的創(chuàng)新環(huán)境。提供部分資金購買先進(jìn)的試驗(yàn)設(shè)備和更新完善后的理論知識(shí)書籍，為員工的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新提供硬件基礎(chǔ)。然后邀請各地專業(yè)人士對(duì)員工進(jìn)行知識(shí)和技能各方面的培訓(xùn)，提高員工的綜合素質(zhì)。此外，政府還要適當(dāng)?shù)陌l(fā)揮其監(jiān)督作用，監(jiān)督感應(yīng)熱處理技術(shù)在運(yùn)用過程中出現(xiàn)的問題，以及員工在操作過程中偷工減料等不法行為。
(三)擴(kuò)大感應(yīng)熱處理工藝的運(yùn)用范圍
開始感應(yīng)熱處理工藝主要用于汽車制造行業(yè)和冶金工業(yè)行業(yè)里面?，F(xiàn)在要將這種技術(shù)應(yīng)用到拖拉機(jī)行業(yè)、在軸承上、在建筑行業(yè)以及石油行業(yè)中的應(yīng)用。其中，在拖拉機(jī)行業(yè)中運(yùn)用感應(yīng)熱處理技術(shù)時(shí)一定要多運(yùn)用小內(nèi)孔感應(yīng)淬火技術(shù)、軸類零件變功率、變零件移動(dòng)速度感應(yīng)淬火技術(shù)等。在不同行業(yè)的運(yùn)用中找到不同的感應(yīng)加熱技術(shù)。將感應(yīng)熱處理工藝的使用擴(kuò)展到塑料、橡膠行業(yè)，到電子工業(yè)行業(yè)。此外，還注意運(yùn)用感應(yīng)加熱技術(shù)的黏合作用，以及蓋密封與包裝的作用。擴(kuò)大感應(yīng)加熱技術(shù)的應(yīng)用范圍，發(fā)揮其強(qiáng)有力的作用和優(yōu)勢。
(四)拓寬感應(yīng)電源的來源，不斷引進(jìn)世界上先進(jìn)的感應(yīng)電源
為感應(yīng)加熱技術(shù)鋪路。目前，市場上出現(xiàn)的感應(yīng)電源有來自美、英、日、德、西班牙等幾個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的SIT、IGBT、MOSFET全國固態(tài)晶體管電源。不斷引進(jìn)規(guī)格齊全、體積小，電能轉(zhuǎn)換效率高的感應(yīng)電源。要引進(jìn)正在朝著柔性化、自動(dòng)化、智能化控制方向發(fā)展的感應(yīng)淬火機(jī)床，來診斷、報(bào)警、顯示工藝參數(shù)和感應(yīng)淬火裝置在應(yīng)用的過程中出現(xiàn)的問題。
(五)加強(qiáng)熱處理協(xié)作中心的作用，大力發(fā)展感應(yīng)熱處理工藝
盡管感應(yīng)熱處理工藝有很多優(yōu)點(diǎn)，但是其投資成本高，在保溫和測溫方面都有困難，尤其是目前一些非專業(yè)的熱處理廠都沒有實(shí)力去購買新設(shè)備，引進(jìn)新工藝。所以，熱處理協(xié)作中心一定要發(fā)揮其應(yīng)有的作用幫助中小熱處理企業(yè)解決各種難題，帶頭擴(kuò)大感應(yīng)熱處理的使用。
五、感應(yīng)熱處理工藝的發(fā)展前景
目前，感應(yīng)熱處理工藝的應(yīng)用還是非常有局限性的，在實(shí)踐中多運(yùn)用與汽車制造行業(yè)、冶金行業(yè)、建筑和石油行業(yè)等。此外，感應(yīng)熱處理工藝在齒輪淬火方面的應(yīng)用還主要局限在傳輸動(dòng)力不大的中小模型齒輪上。對(duì)于大型齒輪卻出現(xiàn)過很多質(zhì)量難題。
雖然目前研制出的滲碳淬火技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)際運(yùn)用，但是伴隨著水泥、風(fēng)電和冶金工行業(yè)的飛速發(fā)展，感應(yīng)熱處理工藝需要的齒輪箱功率也越來越大。在滲碳淬火后，齒輪變形很大，磨齒成品后的齒面實(shí)際滲碳硬化層深度不均勻。所以，在有效控制感應(yīng)淬火的溫度和硬化層深度均勻和可控問題上都要不斷的進(jìn)行研究和創(chuàng)新，進(jìn)一步改善和提高工藝的技術(shù)水平，改變現(xiàn)狀。只有在技術(shù)上不斷的創(chuàng)新，克服種種難題，才能將感應(yīng)熱處理工藝的應(yīng)用延伸到更廣的領(lǐng)域。
如果感應(yīng)熱處理的工藝能在實(shí)踐的檢驗(yàn)下，在熱處理工作人員的不斷學(xué)習(xí)和創(chuàng)新下，不斷的得到修改和完善，這將是很有發(fā)展?jié)摿Φ囊婚T技術(shù)。正如哲學(xué)上一句話“前途是光明的，道路是曲折的?！备袘?yīng)熱處理工藝的發(fā)展之路還有很長的路要走，但是只要踏踏實(shí)實(shí)，腳踏實(shí)地的走好每一步，感應(yīng)熱處理工藝最終會(huì)走向更廣的行業(yè)中去，幫助中國走上生產(chǎn)高效、低耗、無污染的可持續(xù)發(fā)展之路。
六、結(jié)語
感應(yīng)熱處理工藝在近幾十年來的發(fā)展中，已經(jīng)在冶金、機(jī)械、汽車制造等工業(yè)中得到了普遍的運(yùn)用和創(chuàng)新發(fā)展。但是實(shí)踐證明，在它的普及和發(fā)展過程中也存在著很多的難題。要想發(fā)揮其所具有的優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)勢，就應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)工藝技術(shù)的宣傳力度，推廣感應(yīng)熱處理的新設(shè)備、新工藝、新技術(shù)。修改和完善感應(yīng)熱處理的標(biāo)準(zhǔn)，將成文的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)納入到機(jī)械設(shè)計(jì)手冊。感應(yīng)熱處理工藝在生產(chǎn)中的比重在不斷增加后，生產(chǎn)效率得到提高，能源消耗降到最低，可持續(xù)發(fā)展之路就會(huì)更進(jìn)一步。
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第8篇：合金工藝論文范文
論文摘要：校企合作是應(yīng)用型本科高校發(fā)展的重要路徑之一，分析了校企合作的相互作用機(jī)理、應(yīng)用型本科院校校企合作培養(yǎng)模式存在的問题，結(jié)合南京工程學(xué)院材料成型及控制工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的特色，從課程设計(jì)、課程設(shè)計(jì)、技術(shù)培訓(xùn)和實(shí)踐教學(xué)與理論教学相結(jié)合等三方面出發(fā)，探索和研究本專業(yè)培養(yǎng)模式。
论文關(guān)鍵詞：校企合作；應(yīng)用型人才；培養(yǎng)模式
近十幾年來，隨着我國高等教育規(guī)模的不斷擴(kuò)大，為了滿足國家建設(shè)和经濟(jì)發(fā)展的需要，應(yīng)對(duì)社會(huì)對(duì)高等教育日益增長的需求，國家新建了一大批本科院校。南京工程學(xué)院正是在這樣的大環(huán)境中成長和發(fā)展起來的。我們這一類學(xué)校的辦學(xué)方向不同于学術(shù)型大學(xué)（“985”或“211”大學(xué)），而是直接為本地的行業(yè)和企業(yè)服務(wù)，學(xué)以致用，為地方企事業(yè)單位提供應(yīng)用型人才，促進(jìn)本地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，校企合作是實(shí)現(xiàn)該類學(xué)校培养應(yīng)用型創(chuàng)新人才目標(biāo)的關(guān)键。國家從政策層面反復(fù)強(qiáng)調(diào)校企合作，我們學(xué)校也在積極探索校企合作的模式，以解決由于校企合作過于程式化、合作不深入而造成大學(xué)生一次就業(yè)率較低的現(xiàn)實(shí)問題。本文從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)改革出發(fā)，探討基于校企合作下南京工程學(xué)院材料成型及控制工程專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式。
一、校企合作的相互作用機(jī)理
校企合作既有利于人才培養(yǎng)，也促進(jìn)了科學(xué)研究，更是服務(wù)社會(huì)的主要內(nèi)容。但不同類型的高校對(duì)于三大職能的側(cè)重不同，對(duì)国家競爭實(shí)力的貢獻(xiàn)不同，因此校企合作的重點(diǎn)也不同。比较而言，學(xué)術(shù)型大學(xué)更加側(cè)重于科學(xué)研究，校企合作的重点在研究領(lǐng)域：與企業(yè)合作進(jìn)行科技研發(fā)、研究成果的資本化及其向生產(chǎn)要素的轉(zhuǎn)化；高職高专院校側(cè)重于教學(xué)職能即培養(yǎng)技術(shù)型的人才，服務(wù)社會(huì)的職能主要通过開展職前職后培訓(xùn)来實(shí)現(xiàn)，其校企合作側(cè)重于教學(xué)過程。這類合作的目的是增加高職學(xué)校人才培養(yǎng)的社會(huì)適應(yīng)性，满足國家在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中对于技術(shù)人才的需要；應(yīng)用型本科院校居于兩者之間，既重視實(shí)踐教學(xué)又要加強(qiáng)应用性科學(xué)研究，其服務(wù)社會(huì)的職能通過為企業(yè)提供技術(shù)指導(dǎo)、咨詢以及應(yīng)用性研究成果等方式实現(xiàn)。校企合作一方面重在學(xué)校為企業(yè)提供技術(shù)服務(wù)，另一方面在于企業(yè)為學(xué)校提供實(shí)踐教学的條件?；谛Ｆ蠛献鞯膽?yīng)用型人才培養(yǎng)涉及高校與企業(yè)两個(gè)層面，兩者相互影響、相互促進(jìn)，密不可分。對(duì)于校企合作的相互作用機(jī)理，國內(nèi)外有一定的研究。
校企合作培養(yǎng)人才的模式實(shí)際上就是把企業(yè)納入人才培養(yǎng)的要素體系中來，引入到培養(yǎng)的全過程，形成由學(xué)校、企業(yè)共同參與的人才培養(yǎng)格局中来，進(jìn)而改變傳統(tǒng)以學(xué)科體系為特征的課堂教学為課堂教學(xué)、企業(yè)實(shí)践相結(jié)合的人才培養(yǎng)格局，改變傳統(tǒng)培養(yǎng)模式的雙要素為校企合作培養(yǎng)人才模式的三要素。校企合作的原動(dòng)力就在于尋求共同發(fā)展，實(shí)現(xiàn)互利雙贏，这也是他們合作的切合點(diǎn)所在。只有深化校企合作，才能实現(xiàn)資源共享，優(yōu)勢互補(bǔ)，才能保证高技能人才培養(yǎng)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)學(xué)校與企業(yè)的“雙贏”。
二、應(yīng)用型本科院校校企合作培養(yǎng)模式存在的問題
1.企業(yè)合作開展的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)不能滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求
目前，所有的應(yīng)用型高校注重對(duì)學(xué)生的实習(xí)實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)，與地方企業(yè)建立起一批實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，但是，有部分的實(shí)習(xí)实訓(xùn)基地徒有虛名，不能滿足應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需要。
2.校企合作建立的工程中心未能立足于培养應(yīng)用型人才
高校與企業(yè)所建立的工程中心的目的是將企業(yè)的項(xiàng)目或者實(shí)用高新技術(shù)，例如專業(yè)軟件學(xué)習(xí)與開發(fā)等，帶進(jìn)學(xué)校，學(xué)生參與，培养實(shí)用新型的應(yīng)用型人才。部分的工程中心是部分老師參與橫向項(xiàng)目為主要目的，學(xué)生參與很少；所建立的計(jì)算機(jī)模擬中心，實(shí)际上與企業(yè)聯(lián)系不緊密，學(xué)生不能学以致用。
3.校企合作建立的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地缺乏創(chuàng)新性，合作深度不夠
經(jīng)過幾屆學(xué)生的實(shí)習(xí)訓(xùn)練之后，部分的技術(shù)更新和產(chǎn)品轉(zhuǎn)化情況已經(jīng)發(fā)生改變，部分企業(yè)或者學(xué)校拘泥于合作形式，不謀求實(shí)習(xí)崗位的更新；校企合作的內(nèi)容常常局限于實(shí)訓(xùn)基地的建立，實(shí)習(xí)方式也常局限于工作任務(wù)的需要，沒有形成一套有機(jī)融合的機(jī)制，這樣勢必造成合作形式單一。另外，考慮到企業(yè)自身利益，多数企業(yè)只提供單一并且較為低端的实習(xí)崗位，達(dá)不到預(yù)期的效果。
4.企业參與的積極性不高
在校企關(guān)系建立的過程中，多數(shù)高校為謀求發(fā)展主動(dòng)向企業(yè)寻求合作，而企業(yè)往往僅為提升自身內(nèi)涵，雙方合作的原动力不足，企業(yè)積極性不高。
三、材料成型專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式
南京工程學(xué)院是一所以工學(xué)為主的高等工程應(yīng)用型本科院校，學(xué)科專業(yè)涵蓋工学、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、文學(xué)、理學(xué)、法學(xué)等。學(xué)校遵循高等教育發(fā)展規(guī)律，著力發(fā)展應(yīng)用型本科教育，不斷深化教育教學(xué)改革，努力推進(jìn)产學(xué)研相結(jié)合，形成了“學(xué)以致用”的辦學(xué)理念和校企合作、產(chǎn)學(xué)研相融、注重实踐的應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的鮮明特色。材料成型及控制工程（鑄造方向）是江蘇省高校特色專業(yè)，以冶金、化工、機(jī)械、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)從事材料生產(chǎn)和材料加工方面的技術(shù)研究、产品設(shè)計(jì)及研發(fā)、生產(chǎn)管理等方面工作。具體的培養(yǎng)模式有以下幾方面：
1.合理的課程設(shè)置和教學(xué)改革
本專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生主要的就業(yè)方向是面對(duì)江蘇省以及長三角地區(qū)的铸造及相關(guān)行業(yè)。因此，在理论教學(xué)課程設(shè)置上緊紧圍繞專業(yè)方向，既要重视理論基礎(chǔ)又要突出培養(yǎng)应用型人才的特點(diǎn)。專業(yè)基礎(chǔ)課程方面，分別开設(shè)工程力學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料成型原理等材料科學(xué)方面的主干課程，強(qiáng)化學(xué)生的理論知識(shí)；專业課方面，開設(shè)與鑄造專業(yè)相關(guān)的課程。包括CAD/CAM技術(shù)、金屬液態(tài)成型工藝、特種鑄造技術(shù)和鑄造合金及熔煉等。通過這些課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生具有相當(dāng)強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)，为后期的生產(chǎn)實(shí)踐、實(shí)習(xí)实訓(xùn)以及專業(yè)技術(shù)認(rèn)證培訓(xùn)打下良好的基礎(chǔ)。 免費(fèi)论文下載中心
針對(duì)課程特點(diǎn)，合理增減教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法和手段，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，以能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，夯實(shí)專業(yè)知識(shí)。具体的做法如下：
（1）合理選擇教学內(nèi)容和教材。針對(duì)本專業(yè)的培养目標(biāo)開設(shè)必要的專業(yè)课程，結(jié)合前屆學(xué)生的學(xué)習(xí)掌握情况和畢業(yè)就業(yè)的方向、去向、工作崗位，對(duì)課程的教學(xué)大綱和授課计劃進(jìn)行合理調(diào)整；選擇適合本专業(yè)的教材，或者選用本教研室自行編寫的教材，例如材料成型基礎(chǔ)、壓鑄模工藝設(shè)計(jì)等課程，對(duì)學(xué)生進(jìn)行授課，上课教師對(duì)授課內(nèi)容熟練，做到了有的放矢。
（2）適當(dāng)改革教學(xué)方法和手段，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。目前高校廣泛采用多媒體教學(xué)。多媒體的教學(xué)質(zhì)量存在一定的爭議，多媒體可以提供大量的知識(shí)信息，但是過分依賴多媒體教学，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生疲勞狀況，并且接受大量的信息難以消化，造成學(xué)生跟不上老師講課速度和思路，最終會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)习興趣下降，因此，具體的做法是以多媒體為主，主要進(jìn)行圖片、图表和視頻教學(xué)，既生动又方便，以板書為輔，主要是課程的標(biāo)題、提綱和重點(diǎn)知識(shí)。
2.課程設(shè)計(jì)和技術(shù)培訓(xùn)
材料成型及控制工程（鑄造方向）的一大特色就是合理設(shè)置課程设計(jì)和實(shí)用技能培訓(xùn)，為學(xué)生參與校企合作提供前期的專業(yè)準(zhǔn)備工作，这些教學(xué)和培訓(xùn)環(huán)節(jié)包括金工實(shí)習(xí)、壓鑄模設(shè)計(jì)、合金设計(jì)與熔煉、CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和鑄造工程師認(rèn)证培訓(xùn)等。在這些教學(xué)环節(jié)中，學(xué)生在課堂上對(duì)實(shí)踐內(nèi)容有了系統(tǒng)的了解和訓(xùn)練，為接下來的實(shí)习實(shí)訓(xùn)打下良好的基础，避免了進(jìn)入企業(yè)后一問三不知和盲目、機(jī)械地完成實(shí)習(xí)任務(wù)。另外，與國家鑄造協(xié)會(huì)合作，联合開展國際鑄造工程师培訓(xùn)和認(rèn)證工作，本著學(xué)生自愿和合理宣傳、引導(dǎo)的原則，組织畢業(yè)班學(xué)生進(jìn)行實(shí)際培訓(xùn)，為學(xué)生在本專業(yè)學(xué)習(xí)提供最后一項(xiàng)資格證書，為今后在工作崗位上的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。因此，學(xué)生參与培訓(xùn)的積極性很高，成型081班于2011年12開始進(jìn)行報(bào)名培訓(xùn)，全班43人全部參加，并且順利拿到了鑄造工程師初級(jí)證書，部分學(xué)生在找工作中該證書起到了一定作用。
3.實(shí)踐教學(xué)与理論教學(xué)相結(jié)合
應(yīng)用型人才培養(yǎng)的关鍵環(huán)節(jié)在于實(shí)踐教學(xué)。學(xué)生上大学問的最多的問題是今后該專業(yè)的就業(yè)方向是什么，實(shí)踐教學(xué)很好地回答了這些疑問。南京工程學(xué)院材料工程學(xué)院重視與行業(yè)、企业聯(lián)系，在培養(yǎng)模式中強(qiáng)化实踐教學(xué)是另一大特色。建設(shè)并簽訂了二十多個(gè)校外實(shí)習(xí)基地，与企業(yè)共建了“江蘇省精密高速模具工程技術(shù)研究中心”、“江蘇省小節(jié)距工業(yè)鏈條工程技術(shù)研究中心”、“南京市鑄造工程技术產(chǎn)學(xué)研基地”等多個(gè)产學(xué)研基地。與材料成型及控制工程（鑄造方向）相關(guān)的實(shí)習(xí)基地包括：南京航天晨光艺術(shù)鑄造公司、南京尼瑪克公司、東駿機(jī)械等近十家。這些企業(yè)和本專業(yè)的學(xué)習(xí)、就業(yè)有著密切關(guān)系，這些企業(yè)為本專业提供的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)所有的專業(yè)技能訓(xùn)練，包括藝術(shù)鑄造、精密鋁合金壓鑄技術(shù)、熔模鑄造、樹脂砂造型與鑄造、消失模鑄造、壓鑄模設(shè)計(jì)及压鑄技術(shù)等。學(xué)院與这些企業(yè)建立穩(wěn)定的合作關(guān)系，專业老師可以為這些企業(yè)提供技術(shù)咨詢，以橫向課題的形式進(jìn)行聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)；企業(yè)为學(xué)生提供實(shí)習(xí)和工作場地，例如成型081班在企業(yè)實(shí)習(xí)一個(gè)月完全掌握熔模鑄造鎳合金葉片的制造技術(shù)；在南京尼瑪克實(shí)習(xí)期間，成型081班三名學(xué)生和企業(yè)達(dá)成就業(yè)協(xié)議；在南京晨光藝術(shù)鑄造，2007級(jí)三名學(xué)生毕業(yè)后參加工作，并為成型081班學(xué)生做實(shí)習(xí)的導(dǎo)師，與该企業(yè)主管人事的領(lǐng)導(dǎo)交流后，先后有15名學(xué)生表達(dá)了愿意服務(wù)于該企業(yè)的意愿。
在實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)中，結(jié)合本专業(yè)的專業(yè)知識(shí)，實(shí)際進(jìn)行操作，使所學(xué)的材料力學(xué)、材料科学基礎(chǔ)、金屬熔煉、壓鑄模設(shè)計(jì)等理論知識(shí)得以應(yīng)用，強(qiáng)化理論的同时激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，讓這些實(shí)習(xí)基地大大發(fā)揮了其作用，學(xué)生受益匪淺；學(xué)生和老師以課題形式合作，深化了校企合作的模式，使校企合作具有了創(chuàng)新性和發(fā)展活力；学校為這些企業(yè)提供有實(shí)践經(jīng)驗(yàn)的畢業(yè)生，很好地服务于企業(yè)，大大提高了企業(yè)參與的積極性。
第9篇：合金工藝論文范文
關(guān)鍵詞：鋼鐵材料 原子光譜 分子光譜
中圖分類號(hào)：TQ314 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）04（c）-0092-02
我國鋼鐵分析近況近20年來，我國鋼鐵分析化學(xué)工作者在鋼鐵分析方面作了大量工作。近幾年鋼鐵分析方面的學(xué)術(shù)活動(dòng)也相當(dāng)活躍。例如，2008年中國鋼研科技集團(tuán)有限公司和中國金屬學(xué)會(huì)聯(lián)合舉辦了《第十四屆冶金及材料分析測試學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)》，2010年又舉辦了《第十五屆冶金及材料分析測試學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)》，報(bào)告會(huì)上宣讀了大量的鋼鐵分析的新方法和新成果；2010年中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)理化檢驗(yàn)分會(huì)和上海材料研究所舉辦了《全國材料檢測和質(zhì)量控制學(xué)術(shù)會(huì)議》，與會(huì)專家探討了材料分析和質(zhì)量控制方面的難點(diǎn)問題。
在有關(guān)鋼鐵分析的著作方面，王海舟先后出版了《鋼鐵及合金分析》《冶金分析前沿》《鐵合金分析》《冶金物料分析》等書，曹宏燕編寫的《冶金材料分析技術(shù)與應(yīng)用》以及應(yīng)海松編寫的《鐵礦石取制樣及物理檢驗(yàn)》，在專著方面作了重大貢獻(xiàn)，對(duì)鋼鐵分析化學(xué)方法進(jìn)行總結(jié)。鄭國經(jīng)編著的《原子發(fā)射光譜分析技術(shù)及應(yīng)用》介紹了原子光譜技術(shù)及其在冶金分析中的應(yīng)用，為鋼鐵分析化學(xué)工作者開展具體的鋼鐵分析工作提供了有效的指導(dǎo)。
在發(fā)表的論文中，王海舟在《面向21世紀(jì)的冶金材料分析》的綜述中提出復(fù)雜體系的痕量分析、冶金材料原位統(tǒng)計(jì)分布分析以及在線實(shí)時(shí)分析三大問題將是中國冶金分析及冶金工藝工作者需要解決的問題。
我國對(duì)冶金材料分析方法標(biāo)準(zhǔn)的制修訂十分重視。我國化學(xué)分析方法有自己的特色，制定的化學(xué)分析方法標(biāo)準(zhǔn)有很好的可靠性和實(shí)用性。我國常規(guī)化學(xué)分析技術(shù)和方法和并不落后于相應(yīng)的國際和國外標(biāo)準(zhǔn)，濕法化學(xué)分析優(yōu)勢在國際上得到認(rèn)可。我國在鋼鐵分析方法國際標(biāo)準(zhǔn)中采用了高靈敏度、高選擇性的分析體系和有效掩蔽體系，很多標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)用性和測量的準(zhǔn)確度、精密度優(yōu)于相應(yīng)的國際、國外標(biāo)準(zhǔn)，體現(xiàn)了我國近年來在有機(jī)試劑合成、顯色劑、掩蔽劑及分析體系研究和應(yīng)用的成果。近年來，我國對(duì)儀器分析方法標(biāo)準(zhǔn)的制定取得了長足的發(fā)展，現(xiàn)行的96個(gè)鋼鐵分析方法標(biāo)準(zhǔn)中有42個(gè)是2006年至2008年制定或修訂的，而其中多數(shù)是儀器分析和痕量元素分析方法，原子吸收法測定各元素、紅外吸收法測定碳、硫的方法已普遍應(yīng)用于金屬材料分析方法標(biāo)準(zhǔn)中。
2006年以來制訂了ICP-AES、ICP-MS、原子熒光、輝光光譜、原位分析等測定鋼鐵中多元素和痕量元素分析方法標(biāo)準(zhǔn)，最近還修訂或
制定了鋼鐵及合金中氮、氧、氫的紅外和熱導(dǎo)分析方法標(biāo)準(zhǔn)等?？梢哉f，我國儀器分析方法標(biāo)準(zhǔn)與ISO和國外標(biāo)準(zhǔn)相比，差距正逐漸縮小，某些分析技術(shù)還處于領(lǐng)先地位。
本文對(duì)近20年來我國鋼鐵分析的研究工作作一簡單介紹，希望能供廣大鋼鐵分析工作者參考，以便使我國的鋼鐵分析達(dá)到更高的學(xué)術(shù)水平。
鋼鐵化學(xué)分析方法概述。
1 原子光譜分析
近20年來，我國鋼鐵分析技術(shù)發(fā)展很快，尤其是原子光譜分析的普及和應(yīng)用，為準(zhǔn)確快速測定鋼鐵中的多種元素提供了行之有效的方法，很多分析化學(xué)工作者在原子光譜分析方面作了研究，利用原子吸收光譜分析和發(fā)射光譜分析在測定鋼鐵中常量元素和微量元素，研究內(nèi)容分述如下。（如圖1）
1.1 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法
電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）可分析的樣品種類廣，分析速度快，可多種元素同時(shí)測定，檢出限低、準(zhǔn)確度高，在鋼鐵分析中占有十分重要的地位。將鋼鐵樣品溶解后直接用ICP-AES測定了高硅鋼中硅含量。王亞朋測定了鋼中La和Ce含量，張健侶采用鋅作內(nèi)標(biāo)測定了耐熱合金中的12種常量元素含量。這些方法的特點(diǎn)是溶樣后直接測定，操作簡單，快速得到分析結(jié)果。但是，由于鋼鐵試樣的基體鐵是多譜線元素，等離子體原子發(fā)射光譜法的光譜干擾和背景干擾比較嚴(yán)重，因此有必要采取措施減少干擾。有分析工作者采用優(yōu)化儀器參數(shù)和改進(jìn)儀器工作條件的方法消除干擾，如劉信義在多道ICP光譜儀的固定通道上，采用改變狹縫角度的方法擴(kuò)展了硅、磷、鈮和鈦通道的測量范圍。另一種方法是將待測元素從基體中分離出來再進(jìn)行測定，避免了基體的干擾。張亞杰等采用2-乙基己基膦酸酯（P-507）樹脂使微量稀土元素與鋼中的基體元素鐵、鈦、釩和鉬分離，用ICP-AES同時(shí)測定鋼中La、Ce、Pr、Nd、Sm、Y和Gd7中微量稀土元素。許玉宇等采用TBP萃淋樹脂或DOWEX1-X8陰離子交換樹脂在鹽酸介質(zhì)中將基體鐵與待測元素分離，然后ICP光譜法測定。
這些方法都用于消除基體干擾，提高了分析方法的靈敏度，測定鋼鐵中痕量元素。
1.2 電感耦合等離子體質(zhì)譜法
電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）應(yīng)用于痕量元素分析，對(duì)金屬分析來講是靈敏度最高的儀器，可進(jìn)行多元素同時(shí)分析以及同位素分析等。聶玲清等采用ICP-MS測定了鋼鐵樣品中的B、Al、P、Cr、Pb、Sn、Sb、As、Bi元素。為了有效補(bǔ)償儀器漂移和校正基體效應(yīng)，常常需要使用內(nèi)標(biāo)。潘瑋娟等通過選擇內(nèi)標(biāo)控制信號(hào)漂移的影響，測定了低合金鋼中B、Ti、Zr、Nb、Sn、Sb、Ta、W、Pb。劉正等采用Be和Sc為內(nèi)標(biāo)，使鋼中A1和B的測定限降低到0.00001%～0.0004%。高分辨電感耦合等離子體質(zhì)譜法也得到較多應(yīng)用，如聶玲清用高分辨ICP-MS測定鋼中Ce含量，測定下限達(dá)0.00002%。
ICP-MS的缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的要求高，而且還有諸如靈敏度漂移、有些質(zhì)譜干擾和基體干擾難以消除的問題。目前擁有該儀器的鋼鐵企事業(yè)單位不多，相應(yīng)的分析方法標(biāo)準(zhǔn)尚未建立。
1.3 原子吸收光譜法（AAS）
原子吸收光譜法具有選擇性好，光譜干擾少的優(yōu)點(diǎn)，但屬于單元素分析法。在鋼鐵分析中用于測定多種金屬元素?；鹧娣ň哂泻啽憧焖俚膬?yōu)點(diǎn)，但是檢出限比較高；石墨爐法檢出限低，通常需要加入基體改進(jìn)劑，而測定的精密度稍差。李建強(qiáng)采用火焰AAS測定鋼及高溫合金中的Co。采用石墨爐AAS測定鋼中的鈮和痕量Sb。這些直接測定法中，李枚枚研究了三乙醇胺及十二烷基三甲基氯化銨對(duì)鉬的増感作用并用于測定合金鋼中鉬含量，提高火焰法的靈敏度。為了提高AAS的靈敏度與抗干擾能力，各種的預(yù)富集分離是常用方法。呂振英采用二氧化錳為載體沉淀銻，與基體鐵分離，然后用火焰原子吸收光譜法進(jìn)行測定。龔育采用流動(dòng)注射在線萃取-火焰原子吸收光譜法測定了鋼中痕量鈷和鎳含量。
間接原子吸收光譜法主要用于測定AAS不能直接測定或直接測定靈敏度較低的元素。陸建平采用間接法測定磷含量，方法是在鹽酸介質(zhì)中使磷酸根與鉬酸銨形成磷鉬雜多酸，用甲基異丁基甲酮萃取，然后測定磷鉬雜多酸中的鉬，實(shí)現(xiàn)間接法測定磷。
1.4 原子熒光光譜法
原子熒光光譜法（AFS）具有靈敏度高、光譜簡單等優(yōu)點(diǎn)，但是主要用于能夠產(chǎn)生氫化物或揮發(fā)性化合物的特定元素的分析，目前已應(yīng)用于痕量As、Sb、Bi、Se、Te、Ge等11種氫化物發(fā)生元素的測定。
王海明采用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定鋼鐵及合金材料中痕量砷和鉍，研究了用硫代氨基脲-抗壞血酸及磷酸作干擾抑制劑消除大量基體元素的干擾。郭德濟(jì)采用氫化物-非色散原子熒光法同時(shí)測定鋼鐵中痕量硒和碲。胡均國采用雙道氫化物非色散原子熒光儀分析了鋼鐵中As、Sb、Sn、Pb、Bi。
1.5 火花源原子發(fā)射光譜分析
火花源原子發(fā)射光譜法在鋼鐵分析中是傳統(tǒng)分析方法，已有幾十年的歷史。它具有操作簡單、測定速度快、不需要經(jīng)過制樣直接分析等特點(diǎn)，特別適合鋼廠的快速分析。宋祖峰用火花源原子發(fā)射光譜法進(jìn)行鋼中微量鈣和硼的爐前分析?；鸹ぐl(fā)直讀光譜可用于鋼中酸溶鋁和全鋁的檢測，孫曉波將化學(xué)計(jì)量學(xué)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法用于直讀光譜分析，測定了中低合金鋼中酸溶鋁含量；鄭建華利用脈沖分布分析法測定酸溶鋁原理，測定了低合金鋼中酸溶鋁和全鋁含量。目前火花源原子發(fā)射光譜已得到普遍應(yīng)用，在現(xiàn)場分析、移動(dòng)檢測、工藝控制、成品分析等煉鋼工業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)中起著重要作用。但是該方法對(duì)樣品形狀和尺寸要求較高，尤其是對(duì)不規(guī)則和尺寸細(xì)小的樣品檢測起來比較困難，分析結(jié)果還受到冷卻時(shí)被分析元素分凝的影響。
2 分子光譜法
2.1 分光光度法
分光光度法是鋼鐵化學(xué)分析中重要的傳統(tǒng)分析手段，許多經(jīng)典的標(biāo)準(zhǔn)方法都采用分光光度法。近年來，由于具有良好分析特性的顯色劑的方法研究和應(yīng)用，使得光度法的靈敏度和選擇性有了顯著提高。
李廈采用高碘酸鉀氧化法，錳可以在瞬間氧化成紫紅色七價(jià)錳，再光度法測定。與標(biāo)準(zhǔn)方法的過硫酸銨氧化光度法和高氯酸氧化亞鐵滴定法相比，該法是目前錳的光度法測定中顯色最快的。傅家琨在硫酸介質(zhì)中，使磷（砷）鉬雜多酸與孔雀綠形成吸光度穩(wěn)定的離子締合物，利用該顯色體系可以實(shí)現(xiàn)鋼鐵中磷、砷的聯(lián)合測定。楊道興將低合金鋼和純鐵試樣經(jīng)酸分解后，以酒石酸鈉作掩蔽鐵，加丁二酮肟與鎳生成丁二酮肟鎳沉淀，用三氯甲烷萃取，再用稀鹽酸反萃取。然后在氨性介質(zhì)中，以碘為氧化劑，鎳與丁二酮肟生成紅色配合物，光度法測定鎳。該法與丁二酮肟直接光度法測定鎳相比，可達(dá)到的檢出限更低。文莫龍利用加熱發(fā)色測錳后的部分溶液，加顯色劑DPC實(shí)現(xiàn)鉻的聯(lián)合測定，解決了退色比色法不穩(wěn)定的問題，可同時(shí)測定錳和鉻含量，簡化了操作。郭峰在有聚乙烯醇存在時(shí)，使六價(jià)鉬與羅丹明、硫氰酸鹽形成三元配合物，該配合物靈敏度高，穩(wěn)定性好。在表面活性劑存在下，苯基熒光酮（PF）與很多元素的顯色反應(yīng)都有較高的靈敏度，邱利平采用等吸收點(diǎn)法-K系數(shù)法進(jìn)行鉬和錫的同時(shí)測定，具有較好的測定效果。關(guān)于鋼鐵中鈦含量的測定研究的人較多，張進(jìn)才用N-BPHA（鉭試劑）萃取鈦，在反萃取鈦后用二安替比林甲烷光度法測定；他還研究Ti、Ca共存下與茜素紅（ARS）的顯色反應(yīng)條件，采用甲基異丁酮萃取分離Fe，測定純鐵、普鋼等試樣中小于0.01%的Ti；但是這兩種方法都使用了萃取劑。
我國在化學(xué)分析方法方面具有傳統(tǒng)優(yōu)勢，例如硝酸銨氧化滴定法測定高含量錳、Zn-EDTA掩蔽CAS光度法測定鋁、硫氰酸鹽-鹽酸氯丙嗪萃取光度法測定痕量鎢等，都是具有我國特色的優(yōu)秀分析方法。由于顯色劑、掩蔽劑等試劑的發(fā)展，該方面的研究也越來越成熟，缺點(diǎn)是此類方法不如儀器方法操作簡單。
2.2 紅外吸收光譜法
紅外吸收光譜法用于測定鋼鐵中的碳和硫，目前已得到普遍應(yīng)用。國外、國內(nèi)冶金行業(yè)，都制定了一系列相應(yīng)的檢測標(biāo)準(zhǔn)方法，目前的研究重點(diǎn)是進(jìn)一步改進(jìn)儀器和方法的靈敏度。
3 結(jié)語
近20年我國鋼鐵分析研究工作取得了巨大進(jìn)步，從傳統(tǒng)的“濕法分析”為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴皾穹ǚ治觥睘榛A(chǔ)、儀器分析為重點(diǎn)的局面，各種現(xiàn)代分析儀器普遍應(yīng)用于爐前分析和成品分析，在線分析和離線分析，過程控制和品質(zhì)控制等方面，在鋼鐵生產(chǎn)和貿(mào)易中發(fā)揮著重要作用。事實(shí)上，我國大型鋼鐵企事業(yè)單位，例如，北京鋼鐵研究總院、上海寶山鋼鐵公司和武漢鋼鐵公司等企業(yè)的分析實(shí)驗(yàn)室，以及國家質(zhì)檢系統(tǒng)的金屬材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，例如，常熟金屬材料實(shí)驗(yàn)室，其冶金分析技術(shù)和裝備已達(dá)到國際上等同的水平。由鋼研總院、攀鋼鋼研院、首鋼研究院、鞍鋼鋼研所、上鋼五廠等七個(gè)大型鋼鐵企事業(yè)單位聯(lián)合攻關(guān)，根據(jù)我國冶金生產(chǎn)中超純冶煉的工藝要求，以及合金材料在執(zhí)行國際先進(jìn)材料標(biāo)準(zhǔn)時(shí)對(duì)痕量成分的檢測要求，建立了鋼鐵、合金中21種痕量元素31個(gè)分析方法。這些方法在靈敏度、測定下限和測定精度等方面達(dá)到了目前國際鋼鐵分析的先進(jìn)水平。隨著鋼鐵研究的日趨深入及生產(chǎn)工藝的飛速發(fā)展，將對(duì)鋼鐵分析提出越來越高的要求，尤其是復(fù)雜體系的痕量元素分析、自動(dòng)分析儀器的研制和應(yīng)用、在線實(shí)時(shí)控制分析儀研究等領(lǐng)域，將是鋼鐵分析行業(yè)重點(diǎn)發(fā)展的方向。
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