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钛合金材料毕业论文

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钛合金材料毕业论文

先上图书馆找资料找 精密加工和特种加工 之类的书里面很全手写的很好

特种加工机床范围较广,有几十个门类。包括:电火花加工(EDM)、电化学加工(ECM)、电解磨削加工(ECG)、化学加工(CHM)、电弧加工(EAM)、激光加工(LBM)、超声加工(USM)、离子束加工(IBM)、电子束加工(EBM)、等离子弧加工(PAM)、快速成型加工(RPM)、磨料射流加工(AJM)等等。 特种加工机床原属金属切削加工机床范畴,但由于特种加工机床与金属切削加工机床机理完全不同,机床功能部件的性能不同,以及它在国民经济中重要地位和作用等原因,2003年国家标准化管理委员会明确为与金切机床并行的独立的机床体系。1、特种加工机床主要特点 (1)特种加工技术是先进制造技术的重要组成部分 随着特种加工技术的发展,一方面计算机技术、信息技术、自动化技术等在特种加工中已获得广泛应用,逐步实现了加工工艺及加工过程的系统化集成;另一方面,特种加工能充分体现学科的综合性,学科(声、光、电、热、化学等)和专业之间不断渗透、交叉、融合,因此,特种加工技术本身同样趋于系统化集成的发展方向。这二方面说明,特种加工技术已成为先进制造技术的重要组成部分。一些发达国家也非常重视特种加工技术的发展,如日本把特种加工技术和数控技术作为跨世纪发展先进制造技术的二大支柱。特种加工技术已成为衡量一个国家先进制造技术水平和能力的重要标志。这是特点之一。 (2)特种加工具有独特的加工机理 特种加工不是依靠刀具、磨具等进行加工,而主要依靠电能、热能、光能、声能、磁能、化学能及液动力能等进行加工,其加工机理与金属切削机床完全不同。能量的发生与转换、使能过程的控制是特种加工高新技术的重要部分。这是特点之二。 (3)增材加工是特种加工的重要发展方向 金属切削机床、特种加工机床一大部分是减材加工。我国从二十世纪八十年代末发展起来的快速成形(RP)加工技术是属于特种加工技术的一种增材加工的新领域。它利用分层制造原理(离散堆积)及分层处理软件,理论上可以制造任意复杂形状的零、部件,能适应高科技、个性化、小批量生产的需要,增材加工的RP加工技术已成为特种加工的特点之三。 (4)特种加工可以进行二种或二种以上能量的复合加工 一般来说,“组合加工”是指在一台机床上二种不同加工形式(能量)在加工过程中交替使用的加工方式;“复合加工”是指在一台机床上实现二种或二种以上能量(形式)在加工过程中同时作用的加工方式,例如,电能和声能、化学能和电能、光能和化学能、化学能和电能及机械能等复合,以获得高效或精密加工的效果,这是特点之四。 (5)特种加工技术应用领域的重要性和特殊性 特种加工适用于各种高硬度、高强度、高韧性、高脆性、微细等金属和非金属材料的加工,以及各种新型、特殊材料的加工,在航空航天、军工、汽车、模具、冶金、机械、电子、轻纺、交通等工业中解决了大量传统机械加工难于解决的关键、特殊的加工难题。所以在国民经济的众多关键制造工业中发挥着极其重要的不可替代的作用。例如,在航空航天工业中各类复杂深小孔加工、发动机蜂窝环、叶片、整体叶轮加工、特殊材料的切割加工、钛合金加工等等。在军事工业中,例如核武器及高新技术武器几乎全是特殊材料和高新技术材料,各种零件的成形加工、各种孔加工、精密薄材加工等特种加工发挥着特殊重要的作用。这是特点之五。 (6)特种加工机床产量世界第一 由于特种加工机床应用领域的广泛性和重要性,在我国已形成由生产企业、大专院校、研究院所200多个单位组成的特种加工机床行业,其电火花加工机床的年产量就约达30000台之多,其产量为世界第一。是名副其实的生产大国(但不是生产强国)这是特点之六。 2、行业概况和现状 (1)我国生产的特种加工机床主要种类 特种加工机床种类较多,据不完全统计约有30多种。在我国已形成了产业化生产或具有一定产量的特种加工机床主要种类有: ①电火花加工机床:以电火花成形机、电火花线切割机、电火花高速小孔加工机等为主。 ◆ 电火花成形机:产量约3500~4000台/年。普及型数控电火花成形机(NCSEDM)约800~1000台/年。部分NCSEDM为当前国际水平,主要由独资及合资企业生产。 ◆ 电火花线切割机(WEDM):分高速走丝电火花线切割机(HSWEDM)和低速走丝电火花线切割机(LSWEDM),HSWEDM和LSWEDM数控化率均为100%,产量约25000台/年。LSWEDM属国产高档机床,为普及型数控机床,产量约占WEDM的3~4%,部分LSWEDM为当前国际水平,主要由独资及合资企业生产。 ◆电火花高速小孔加工机(HSEDM):产量约1500台/年。极大部分为手动型或点位控制型。最大径深比为1:300(也有1:1000的),其加工工艺指标与国外水平相当。 其他电火花加工机床均为专用机床。 ②电解加工机床 ◆ 电解成形加工机床:有普通型、数控型(包括展成加工型),产量约20~30台/年。 ◆ 电解去毛刺机床:都为专用机床,约15~20台/年。 ③电解磨削加工机床 都为专用机床,约十几台/年。 ④超声加工机床 ◆ 超声抛光机:有二种型式,一种为单一用声能的超声抛光机,一种为电火花—超声抛光机。产量约为150~200台/年。 ◆ 超声成形加工机床:产量较少。 ⑤快速成形(RP)机床 ◆ 选择性激光烧结(SLS)机床: 我国作为高新技术产品,产量约为30台/年。 ◆ 三维光刻(SL)机床:为高新技术产品,产量约25~30台/年。产品性能与国外相比差距已在缩小,但成形材料性能与国外相比还有相当大的差距。 ◆ 熔融挤压成形(FDM)机床:为高新技术产品,产量约30台/年。产品部分指标已达到国际先进水平。 ◆ 分层实体制造(LOM)机床:产量约15台/年。 ⑥激光加工机床 ◆ 激光切割机床:产量约100台/年。国内在大功率快速轴流CO2激光器的研制上落后,因而国内激光切割机的激光器都依赖进口(或国内组装生产的激光器)。 其他激光加工设备,如激光雕刻机、激光小孔加工机等产量不大。 ⑦等离子弧切割机 产量约15~20台/年。 ⑧高压水射流切割机床 我国的产量不大,约20~30台/年。 ⑨电熔爆加工机床 主要用于冶金及建筑行业等轧辊加工,为国家高新技术产品,产量约10~15台/年。 (2)特种加工机床行业总的产量、产值 ①总产量31000~32000台/年。 (2)总产值(按人民币核算) 电火花加工机床总产值约:17亿/年。 其他特种加工机床产值约:3~4亿/年。 总产值约:20~21亿/年。 (3) 特种加工机床的出口情况 ①出口量 主要为电火花加工机床及少量的RP机床出口,包括二个独资企业在内出口量约1100~1200台/年。 ②出口金额 总出口额约3500万美元/年

特种加工技术的发展可以追溯到20世纪50年代。20世纪以来,科学技术发展到了一个崭新阶段,特别是在新技术革命浪潮推动下,生产和科学技术的发展更为迅速。在许多工业部门特别是国防工业部门,高技术产品要求向高精度、高速度、高温、高压、大功率和小型化方向发展,对材料的要求越来越来高。相应地涌现出大量的具有高熔点、高强度、高硬度、高脆性和高纯度等特殊性能的材料。为了满足高技术产品的高性能要求,零件的结构形状愈来愈复杂,对精度、表面粗糙度和表面质量的特殊要求愈来愈高,特别是对表面完整性提出了更加严格的要求。50年代以来,航空航天技术迅猛发展,高性能的航空产品要求具有很高的强度重量比和性能价格比,而且要求在高温、高压、高速、大载荷和强腐蚀等苛刻的条件下长期而可靠的工作。飞机、航空发动机、航空电子及仪表设备以及其他高技术武器装备的工作条件随着性能的提高而不断恶化。为此高性能的飞机、航空发动机等高新武器装备,必须不断发展和采用新结构和新材料。现代高性能的飞机和航空发动机上大量采用了钛合金、复合材料、粉末冶金和定向凝固高温合金材料。在高性能 战斗机上钛合金用量已经达到30%以上如F-22战斗机钛合金用量已经达到36%、碳纤维增强树脂基复合材料用量达到25%,而且先进复合材料的用量在先进战斗机上有不断增加的趋势。预计到2000年的高性能航空发动机的结构材料中超级合金、粉末冶金和定向凝固合金的结构重量约占55%,复合材料用量约占20%,钛合金重量约占10%高强度结构钢用量占15%,陶瓷材料占2%。航空发动机的热端部件将继续发展高温高强高韧合金特别是各向异性的超级耐热合金、热障陶瓷涂层材料、陶瓷结构材料。涡轮叶片已广泛采用定向凝固、单晶合金、快速凝固合金、粉末冶金合金和陶瓷材料;正在研制陶瓷和陶瓷基复合材料的涡轮叶片。为了提高和确保现代飞机和航空发动机的性能、可靠性和严格的质量要求采用了大量的新型结构。如根据高性能航空发动机对结构效率的要求,发动机的结构发生了重大变化,大量采用整体结构、蜂窝结构、钣金焊接结构和复杂的冷却结构。推重比20发动机将采用整体鼓筒式全复合材料压气机转子结构,以减轻结构重量;上述新材料和新结构的大量采用使得高性能飞机、航空发动机等现代武器装备的可加工性和可生产性急剧恶化,对制造技术提出更加苛刻的要求。许多新型材料和新型结构采用常规加工方法是难以加工甚至是根本无法加工的。为此必须解决:①难加工材料的加工;②复杂型面的加工;③高精密表面的加工(微米级、纳米级精度;表面粗糙度Ra≤μm);④特殊要求零件的加工(壁厚≤薄壁和弹性零件等)。20世纪50年代以来国外工业界通过各种渠道,借助各种能量形式,探寻新的加工途径,相继推出了多种与传统加工方法截然不同的新型的特种加工方法,如电火花加工、电解加工、化学加工、超声波加工以及高能束加工等。20世纪70年代以来,以激光、电子束、离子束等高能束流为能源的特种加工技术获得了迅速发展和广泛应用。目前以高能束流为能源的特种加工技术和数控精密电加工技术已成为航空产品制造技术群中不可缺少的分支。在难加工材料、复杂型面、精密表面、低刚度零件及模具加工等领域中已成为关键制造技术。特种加工技术的发展和扩大应用大大促进了航空产品的发展,使一些先进的高性能飞机、发动机和机载设备的制造和生产得到可靠的保证。国内外经验表明,没有先进的特种加工技术,现代高性能航空产品难以制造和生产。因此先进的特种加工技术的开发和应用是与现代航空技术的发展息息相关,国外对此项技术的发展和应用给予了高度重视。特种加工技术的发展趋势:随着现代航空技术的发展,特种加工技术在现代航空武器装备的发展中起着愈来愈重要的作用,已经成为现代航空武器装备的关键制造技术.工业发达国家国防工业部门和国防军事部门高度重视先进特种加工技术的发展。70年代以后,先进特种加工技术有了长足的发展,到了80年代已经成为先进飞行器制造中定型的制造技术,从而解决了先进飞行器制造中难加工材料和复杂结构稳定的高质量加工问题。目前为了加速先进技术战斗机和高性能民用客机的发展,对特种加工技术的技术水平、经济性和自动化程度(降低成本、提高质量)提出了更高的要求,从而促进了先进特种加工技术的发展。先进加工技术的总体发展趋势是:①广泛采用自动化技术,实现计算机数控化。充分利用计算机数控技术对特种加工设备的控制系统、电源系统进行优化,建立综合参数自适应控制装置和数据库等,进而建立特种戛的CAD/CAM和FMS系统,这是当前特种加工技术的主要发展趋势;②开发应用复合工艺和新工艺方法。现代高性能航空器的发展新型结构材料和高精密复杂结构的大量采用,进一步加剧了结构工艺性的恶化,单一的特种加工方法难以达到高精度、高质量、高效率和低成本综合技术与经济指标要求,因而进一步加速开发和应用新型特种加工技术和由多种能源组成的复合工艺。目前由二种能源复合的特种加工技术,如电解电火花加工(ECDM)、电解电弧加工(ECAM)、电火花机械复合加工、机械超声波复合加工等复合工艺已成为国外国防工业和机械工业着力发展的特种加工技术。由于复合工艺可以扬长避短, 经济高效,可取得明显的技术经济效果,因此受到先进工业国家的工业部门的普遍关注。③大力开展精密化研究。高技术的发展促使高技术产品在向小型化和精密化方向发展,对产品零件的精度和表面粗糙度提出更高更严格的要求。如飞机惯性仪表中关键零件的制造要求达到微米级以上。气浮陀螺和静电陀螺的内外支承面的球度达到μm,尺寸精度为μm,表面粗糙度为μm;激光陀螺的平面反射镜平面度为μm,表面粗糙度小于μm。飞机控制系统的23%零件精度达到微米级以上。随着高新技术的发展,超精密加工技术有了很大的发展,正从亚微米级向毫微米(10-9m)和纳米级(10-15m)发展。为适应这一发展趋势的需要,以高能束流加工技术为代表的先进特种加工技术的精密化研究引起工业界的高度重视。因此大力发展超精加工的特种加工技术是今后相当长的时期内的重要发展方向。

我写的《生物医用钛及钛合金的粉末冶金制备工艺研究》,发你一篇肯定不行的,学校都要求原创。当时我也是急啊,还好同学给的莫文网,很快就帮我搞定了,感谢啊思路:关键是实验部分,采用新的粉末冶金方法,以氢化钛粉代替传统钛金属粉末,作为成形和烧结的原材料。采用混合元素法,通过直接烧结TiHH2粉及合金氢化物粉,在烧结过程中直接进行脱氢,制备钛及钛合金。采用热膨胀仪,TG-DSC热重差热分析,X射线衍射(XRD),SEM及力学性能检测等手段研究了氢化物热分解脱氢过程、烧结致密化过程、烧结样显微组织和力学性能。首先对氢化物分解反应的热力学和动力学进行分析,为确定最佳脱氢-烧结工艺提供理论依据。

复合材料学报含金量

功能材料在2016年被踢出EI

1 低温工程2 复合材料学报3 真空科学与技术学报4 摩擦学学报5 计量学报6 传感技术学报7 煤炭学报(中、英文版)8 石油学报9 钢铁(中、英文版)10 中国有色金属学报(中、英文版)11 机械工程学报(中、英文版)12 中国机械工程13 仪器仪表学报14 振动工程学报15 兵工学报16 工程热物理学报(中英文版)17 内燃机学报18 动力工程19 内燃机工程20 热力发电21 太阳能学报22 中国电机工程学报23 电力系统自动化24 电工技术学报25 电子学报(中、英文版)26 光子学报27 光电工程28 通信学报29 电子科学学刊(改名为:电子与信息学报)30 电信科学31 微波学报32 电路与系统学报33 计算机学报(中、英文版)34 自动化学报35 软件学报36 计算机研究与发展37 系统工程理论与实践 (中、英 文版)38 控制理论与应用39 模式识别与人工智能40 计算机辅助设计与图形学学报41 中国图象图形学报42 计算机科学与技术学报 (英文版)43 化工学报(中、英文版)44 中国腐蚀与防护学报45 高等学校化工学报(高校化学工程学报)(中、英文版)46 燃料化学学报47 纺织学报48 中国食品学报49 建筑结构学报50 建筑学报51 岩土工程学报52 土木工程学报53 岩石力学与工程学报54 城市规划55 水利学报56 水力发电学报57 海洋工程58 测绘学报59 汽车工程60 中国公路学报61 中国环境科学62 环境科学学报(中、英文版)63 自然灾害学报64 中国生物医学工程学报 (中、英文版)65 宇航学报66 航天医学与医学工程67 浙江大学学报(工学版)这个是工学的,其中我们学校的公路在全国排名第一。自然科学1 中国科学(A-E辑)(中、英文版) 27 无机材料学报(中、英文版) 52 海洋学报2 科学通报(中、英文版) 28材料研究学报(材 料 科 学 进 展) 53 海洋与湖沼3 自然科学进展(中、英文版) 29 化学物理学报 54 经济地理4 数学学报(中、英文版) 30 催化学报 55 地理学报5 数学年刊(A、B辑) 31 化学学报(中、英文版)56 遥感学报6 应用数学学报 32 物理化学学报 57 生理学报7 计算数学(中、英文版) 33 分析化学 58 遗传学报8 数学进展 34 高分子学报(中、英文版) 59 动物学报9 系统科学与数学 35 无机化学学报 60 植物学报(中、英文版)10 高校应用数学学报 36 有机化学 61 生物物理学报11 数学物理学报 37 高等学校化学学报(中、英文版) 62 生物化学与生物物理学报12 应用数学与力学(英文版) 38 中国稀土学报 63 微生物学报13 力学学报(中、英文版) 39 中国化学快报(英文版) 64 实验生物学报14 固体力学学报(中、英文版) 40 硅酸盐学报 65 细胞生物学杂志15 空气动力学学报 41 天文学报 66 生态学报16 航空学报 42 岩石学报 67 古生物学报17 水动力学研究与进展(英文版) 43 空间科学学报 68 植物分类学报18 物理学报(中、英文版) 44 地球物理学报(中、英文版) 69 动物学研究19 光学学报 45 地震学报 70 兽类学报20 半导体学报 46 气象学报 71 生物工程学报21 中国激光(中、英文版) 47 大气科学 72 生物多样性22 金属学报(中、英文版) 48 地球化学 学报 73 中国生物化学与分子生物学23 声学学报 49 地质科学 74 遗传24 高能物理与核物理(中、英文版) 50 地质学报(中、英文版) 75 中国应用生理学25 红外与毫米波学报(中、英文版) 51 矿物学报 76 环境科学26 中国物理快报(英文版)这个是自然学科。

无机材料学报 复合材料学报 材料研究学报 高分子材料科学与工程 稀有金属材料与工程 功能材料 材料热处理学报 材料科学与工艺 Journal of Materials Science & Technology 材料科学技术(英文版) Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition) 武汉理工大学学报-材料科学版(英文版)新型炭材料 建筑材料学报 International Journal of Minerals Metallurgy and Materials矿物冶金与材料学报(英文版) 材料工程 航空材料学报 这些都是 刊物也都非常好

1、复合材料学报。2、无机材料学报。3、功能材料。4、材料导报。5、材料研究学报。

镍钛合金腐蚀性研究论文

镍钛记忆合金其变形次数可以达到千万次不会断裂。表面光滑,尺寸高,塑性良好,冷加工变形量大可达到40%以上,经处理后可获得优异的超弹性,是制作高档立体组合眼镜架的理想材料。陕西格美特新材料有限公司专业生产各种镍钛记忆合金材料。

镍钛合金是一种形状记忆合金,形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金,具有良好的可塑性。镍钛合金是一种形状记忆合金,形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上,疲劳寿命达1*10的7次方,阻尼特性比普通的弹簧高10倍,其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢,因此可以满足各类工程和医学的应用需求,是一种非常优秀的功能材料。记忆合金除具有独特的形状记忆功能外,还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点。(一)镍钛合金的相变与性能顾名思义,镍钛合金是由镍和钛组成二元合金,由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相,即奥氏体相和马氏体相。 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相(奥氏体相)-R相-马氏体相。 R相是菱方形,奥氏体是温度较高(大于同样地:即奥氏体开始的温度)的时候,或者去处载荷(外力去除Deactivation)时的状态,立方体,坚硬。形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低(小于Mf:即马氏体结束的温度)或者加载(受到外力活化)时的状态,六边形,具有延展性,反复性,不太稳定,较易变形。(二)镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性(shape memory) 形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后,将马氏体在Mf以下温度形变,经加热至Af温度以下,伴随逆相变,材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。2、超弹性 (superelasticity) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于其弹性极限应变量的应变,在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下,由于外加应力的作用,导致应力诱发马氏体相变发生,从而合金表现出不同于普通材料的力学行为,它的弹性极限远远大于普通材料,并且不再遵守胡克定律。和形状记忆特性相比,超弹性没有热参与。总而言之,超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大,可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果,因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。 镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变,当弓丝被加热到400ºC以上时,超弹性开始下降。3、口腔内温度变化敏感性:不锈钢丝和CoCr合金牙齿矫形丝的矫治力基本不受口腔内温度的影响。超弹性镍钛合金牙齿矫形丝的矫治力随口腔温度的变化而变化。当变形量一定时。温度升高,矫治力增加。一方面,它可以加速牙齿的运动,这是因为口腔内的温度变化会刺激由于矫治器件造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动,从而使得在牙齿移动过程中修复细胞得到充分营养,维持其生机和正常功能。另一方面,正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力。4、抗腐蚀性能:有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿5、抗毒性:镍钛形状记忆合金特殊的化学组成,即这是一种镍钛等原子合金,含约50%的镍,而已知镍有致癌和促癌作用。一般情况情况下,表面层钛氧化充当了一种屏障,使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性。表面层的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的释放。6、柔和的矫治力:目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢丝、钴-铬-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金丝、金合金丝和ß钛合金丝。关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验和三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线。镍钛合金的卸载曲线平台最低也最平,说明它最能提供持久柔和的矫治力。7、良好的减震特性:由于咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越大,对牙根及牙周组织的损害越大。通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现,不锈钢丝震动的振幅比超弹性镍钛丝大,超弹性镍钛弓丝初始震动振幅仅为不锈钢丝的一半,弓丝良好的震动和减震特性对于牙齿的健康很重要,而传统弓丝如不锈钢丝,有加重牙根吸收的倾向。

镍和钛的金属合金,具有两种特性:形状记忆效应和超弹性

不是完全一样的,镍基合金一般都有“双保险”:一方便当然是生成坚固的保护膜,另一方面,在很多还原性介质中,镍的实际电极电位比较高(有些情况下比铜还高),因此很难置换出氢气,不容易腐蚀

冶金材料毕业论文

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在项目建设中,材料的选择直接影响着工程造价,尤其是新型建筑材料的投入往往会使工程造价大幅度增减。下面是我为大家整理的材料工程 毕业 论文,供大家参考。

材料工程毕业论文 范文 一:金属材料工程专业实践教学研究

摘要:通过对实践教学在新形势下的重要性及意义进行阐述,结合沈阳化工大学的发展定位,以化工行业为依托,对金属材料工程专业实践教学模式进行改革,优化专业课程的实践教学,加强校企合作,强化实践教学的管理,构建了完善的金属材料工程专业实践教学体系,努力培养学生创新能力,使其成为高素质应用型人才。

关键词:金属材料工程;实践教学;教学改革;人才培养

沈阳化工大学金属材料工程专业是应社会经济发展需求,尤其是化工行业建设的需求,在原金工教研室师资力量和实验设备条件的基础上,经过充分的论证、申请,于2006年国家教委批准,开始面向全国招生,同年获批材料学硕士学位授予权。在专业建设中,充分发挥化工大学化工行业特色优势及高素质专业教师队伍的优势,不断改革完善培养方案、培养模式,逐步形成了立足行业、与辽宁工业产业紧密衔接、全方位实践创新能力培养的专业特色,专业定位符合本校办学定位和发展方向,已纳入本校专业建设规划并进行重点建设,成效显著。在2013年辽宁省普通高等学校本科专业综合评价中,全省九所学校金属材料工程专业参评,沈阳化工大学的金属材料工程专业排名第二。实践教学是培养本科生理论联系实际,也是培养本科生创新意识和创新能力的主要途径[1]。但近年来,在市场经济的影响下,许多生产企业以影响生产和安全为由不愿接待本科生实习,同时,本科生实习的积极性也不高,导致实习效果不尽如人意。

1金属材料工程专业实践教学的现状

当前我国普通院校本科生 教育 普遍存在的一个突出问题是本科生创新意识差和创新能力不足,动手能力较很弱,难以适应激烈的市场竞争和知识经济的快速发展的需要[2]。而实践教学是培养本科生综合素质,提高本科生解决实际问题的能力,以及促使本科生将所学的理论知识向实际技能转化的环节。通过实践教学可以巩固、加深本科生对所学的理论知识的理解,并能够培养本科生严肃认真的科学态度[3]。高等学校中的传统的金属材料工程专业实践教学通常具有如下特点:首先,本科生实验教学内容主要以演示性、验证性实验居多,综合性实验和设计性实验相对较少,实验教学多以模仿为主,创新内容涉及较少。其次,部分本科生的课程设计和毕业设计与实际生产相脱节,影响本科生的就业竞争力。最后,由于受到现实条件的限制,目前的本科生生产实习和毕业实习主要采取到相关企业生产现场进行观摩教学的方式,大多数本科生很难彻底认识企业生产的组织和实施过程。实践教学环节存在的这些问题制约着本科生创新能力的提高[4],为培养二十一世纪合格的金属材料专业人才,沈阳化工大学金属材料工程专业近年来对金属材料工程专业实践教学体系进行了一系列改革,形成了稳定而有效的实践性教学体系。

2专业课程实验的优化

为培养二十一世纪化工行业合格的金属材料工程专业人才,自2006年以来,沈阳化工大学金属材料工程专业对实验教学内容统筹规划、整体安排。经过几年的改革和实践,建立了具有化工行业特点及金属材料工程专业特色、科学合理的实验教学内容,结合沈阳化工大学的化工特色,针对化工单元设备的主要加工 方法 ,如压力加工、焊接、机械加工及化工单元设备的腐蚀问题。强化金属塑性加工原理、焊接冶金学、焊接工艺与设备、金属腐蚀与防护、金属热处理和材料无损检测等主要专业课程。这些主要专业课程均设置有实验内容,同时优化了验证性实验,增加了综合性和设计性实验的数量,使本科生动手能力得到提高。巩固科研教学资源化的成果,进一步完善校内实践实训基地的建设,创造学生动手操作的条件,培养学生的工程实践能力。此外,金属材料工程专业每年投入一定的资金对现有实验设备进行改造,更新部分专业实验,增加创新性实验硬件条件,增加开放实验室公用设备的种类及台套数。进一步开放实验室,一周至少两天全天开放实验室,保证本科生根据需要自主进行实验。

3加强校企合作,强化实习管理

原有认识实习、生产实习、毕业实习的企业很多设备比较陈旧,几乎没有先进的设备和技术,实习效果大打折扣,为此,近年来金属材料工程专业增加个性化实习,采用校企合作,结合学生的 兴趣 爱好 、就业方向、教师的科研课题以及就业单位的培训等等,分别送学生到企业去学习实践,为方便学生到企业实习,金属材料工程专业先后建立了与沈阳铸锻工业有限公司、富奥辽宁汽车弹簧有限公司、抚顺机械设备制造有限公司等十余家企业的实习基地。通过实习基地,加强了与相关企事业单位的合作,利用其设备开展金属材料工程专业的实践教学,结合企业实际进行企业课程教学、现场教学和案例教学,这样也促使本科生了解金属材料及其相关材料最新的科技发展动态,使本科生具有分析和解决生产中的实际问题的能力。对于本科生毕业论文和设计结合企业实际项目或在实践教育基地、企业开展,校内校外指导教师共同指导,以强化学生综合运用所学知识进行独立分析问题和解决问题的能力。为保证实习效果,加强本科生对实习的重视,金属材料工程专业主任及全体实习指导教师参加实习动员,强调实习过程安全问题,明确每次实习的集合时间、地点、着装和注意事项等。在实习期间,每到一个车间,先请车间主任介绍该车间的典型设备和工艺流程,使本科生在参观前对参观内容有大概了解。实习成绩评定主要依据实习期间的出勤、纪律、实习笔记、 实习 报告 等。通过各方的努力,大大增强了本科生实习的主动性。

4开展创新活动,推进实践教学

鼓励本科生积极开展多样化的科技创新活动[4-5],例如参加教师的科研项目以及各类大学生竞赛等。通过组织各种类型、各种形式和不同层次的课外活动,将各类工程实践活动、创新实践训练、学科竞赛活动、学术前沿讲座、 社会实践 、公益活动等课外活动作为第二课堂课程模块纳入到课程体系中统一实施和管理。近年来,金属材料工程专业参赛学生项目获第三届全国机械创新设计大赛国家二等奖一项;“第十一届挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛国家三等奖一项;2011年、2013年分别获全国大学生英语竞赛三等奖、二等奖各一项;省级奖项几十多项。通过创新竞赛的开展,培养了学生的创新能力,同时也提高了教师指导学生创新的积极性,活跃了创新教育的氛围,为金属材料工程专业学生的个性发展提供平台,为学生毕业后从事科学研究活动奠定了一定的基础。

5结论

当今,素质教育快速发展[6-7],金属材料在化工行业中占有举足轻重的地位,为培养二十一世纪化工行业合格的金属材料专业人才的需要,我们将继续优化实践课程建设,建设具有化工行业特点及金属材料工程专业特色、科学合理的实践教学内容,努力培养学生创新能力,使其毕业后能在化工企业、高等学校或科研院所从事金属材料及金属基复合材料的研究、成分-工艺及设备设计、组织和性能检验、生产制造、技术开发和经营管理等方面工作的高素质应用型人才。

参考文献

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材料工程毕业论文范文二:高分子材料工程硕士创新实验能力培养

摘要:

结合国内外的工程硕士教学现状,通过分析国内工程硕士的课题研究方向和企业需要解决的问题存在脱轨现象、上理论课时间不足等问题,在借助于国外先进 经验 的基础上,提出了双导师制、灵活培养模式,确保创新实验能力培养的效果,为企业培养“留得住,用得上”的高分子材料工程实践实力和创新能力的应用型高级人才。通过对工程硕士创新实验能力培养模式的实践与探索,使工程硕士研究生在理论知识和动手能力及 创新思维 积累方面得到一定的提高。

关键词:工程硕士;创新实验能力;培养模式

研究生培养作为高校培养人才的重要一环,其培养模式的探索与研究一直都受到高度重视[1,2]。在我国经济体制转型期,高层次复合人才在传统工矿企业和工程建设部门需求非常大,国家为了弥补学术型硕士实际操作能力相对较弱的特点,1997年国务院学位委员会正式批准设置工程硕士专业学位,而工程硕士创新实验能力培养又成了该领域的重要研究课题。

1国内外研究现状分析

美国的工程类硕士教育起源,可追溯到第二次世界大战以后。二战后,新知识、新技术、新材料、新工艺层出不穷,工程活动的涉及层面迅速拓宽,复杂性与日俱增,对工程教育产生了极大的影响[3]。其工程类硕士培养的最大特点就是面向专业实践应用而非学术研究,培养目标是未来设计和开发的工程师。美国自开展工程硕士教育以来,逐步形成了独特的、多样性的培养模式[4]。在美国学校工程类硕士培养的模式主要为培养方式的不同,如本硕连读制、远程教育三年制等,但其课程标准与学位要求是统一的,都必须遵循美国工程技术鉴定委员会(ABET)和各专业学会(协会)提供的统一的专业认证标准[5]。英国的硕士学位教育分成两种类型[6]。一种是给予课程学习的硕士,称为MSC(MSCourse);另一种是基于研究工作的硕士,称为MSphil(MSphilosophy)。此外,还有一种类似我国工程硕士的研究工程师学位。英国工程教育是以让毕业生取得专业头衔(即专业资格)为主要目标。经过20多年的发展,英国的专业资格已经把学术资格和职业资格融为一体。严格的入门要求、多样化的候选资格,加上灵活的注册路线,保证了专业资格的质量。我国工程硕士教育从1984年提出,经历了从试点到奠定工程硕士人才培养模式的阶段。自从奠定了人才培养模式后,工程硕士教育从9个培养单位、10个工程领域、年招生1千多人,发展到2004年的180个培养单位、38个工程领域、年招生3万多人、在校生10万余人。从发展的势头看,工程硕士教育充满着活力。为使工程硕士专业学位规范管理、稳步发展,经中华人民共和国国务院学位委员会考核验收,已下发(1997)57号文批准全国70多所高校具有工程硕士学位授予权,如清华大学、哈尔滨工业大学、华中科技大学、中南大学、北京航空航天大学、华南理工大学等。总的来说,大多数高校都形成了自己的办学特色[7,8],以培养高级应用型工程技术人员为目标,经过多年发展经验[9],目前工程硕士培养模式。相比国外,现在国内开设工程硕士培养点的高校数量在大幅度增加,但在实际培养过程中很多高校对工程硕士资格认证标准重视不够[10,11]。就目前高分子材料工程工程领域来说,工程硕士研究生专业人才培养模式的主要缺点是:没有将工程硕士的课题研究方向和企业需要解决的问题有机的结合起来,存在脱轨的问题,在定课题方向时,把企业摆在可有可无的位置上,研究生研究的课题与生源单位生产技术不搭。学生在企业工作很忙,无法保证上理论课时间等问题。针对出现的这些问题,我们高分子材料加工硕士点拟逐步摸索出一种新型的双导师制、灵活培养模式。让学生充分利用学校与企业资源平台,培养出符合社会需求的创新性人才。本课题以高分子材料加工领域工程硕士人才培养模式为样本进行研究,课题完成鉴定后推广到我校 其它 研究生专业。

2主要研究内容

本课题拟通过课程体系改革、授课方式改革、学位论文形式改革、课题来源研究内容改革等进行研究,培养出在高分子材料工程领域创新实践能力强的应用型高级专门人才。其主要研究内容。

课程设置体系研究

由于工程硕士自身特点即能够来上课的时间很少,生产实际经验丰富。本项目改革是想在时间少的情况下,使学员学到更多的东西,并发挥各自的长处。在课程设置体系设置上改革以往只注重在理论教学,必修课多的特点(至少17学分)。根据学生所在生产岗位需要多增加一些选修课(原来是11学分)。并在传授专业理论知识过程中,加强对学生创新思维的培养。

授课形式及方式研究

目前的工程硕士大多都在生产岗位作领导工作,工作很忙,集中上课存在的难度很大,本项目拟采取的办法:远程网络上课(视频和师生互动交流上课),即课件点播、在线答疑、在线辅导、同步和异步讨论、在线测试、专家讲座等方式。即用时下流行的BBS进行提问和沟通。

学位论文形式改革

由于目前工程硕士学位论文形式比较单一,通常采用撰写“大论文”方式。依据此问题本次改革拟采取的办法为:学位论文形式:产品研发、工程设计、应用研究、工程/项目管理、 调研报告 。

课题来源研究内容改革研究

现在学生的课题大多源于校内导师课题,这与研究生所从事的专业严重脱节,针对这一问题本项目拟采取的办法:校企联合培养,针对企业具体问题,进行研究。校企联合培养模式是一种以培养学生的全面素质、综合能力与就业竞争能力为重点,利用学校与企业两种不同的教育环境和教育资源,采取课堂教学与学生参加实践有机结合的方式,培养适合不同用人单位需要的、具有全面素质与创新能力人才的教育模式。而校企联合培养模式与传统高校培养模式的根本区别在于,校企联合办学的人才培养目标是以应用能力培养为主线,依托行业发展,构建适应新材料发展的以生产技术为导向的“零距离”实践教学体系、与生产“零距离”接轨的教材体系、基于解决生产实际问题需求的“零距离”素质拓展培养体系,能实现学校、企业、学生三方共赢。由此,我们将努力尝教授走进企业,老板走进校园,企业员工(学生)走进实验室的目的。

导师管理改革

学位论文是综合衡量工程硕士培养质量的重要标志,应在导师的指导下,由攻读工程硕士学位者本人独立完成。学位论文由学校具有工程实践经验的硕士导师与工程单位选派的责任心强的具有高级技术职称的技术人员联合指导。

3创新实验能力培养模式

工程硕士学位研究生教育的科学发展取决于其适应社会需求的程度,而如何深化高校与企业之间的互动关系则是目前症结之所在。材料学院就这一问题采取了如下 措施 :

(1)聚焦企业需求,创新工程硕士教育的办学理念随着工程硕士培养规模的不断扩大,我们不断更新工程硕士教育的办学理念,将以服务企业为宗旨贯穿于工程硕士培养之中,为企业培养“留得住,用得上”的高层次应用型人才。对于校企合作培养的研究生,可以自带科研课题。即工程硕士可以带自己单位的科研课题,课题的完成可以利用学校和企业的现有实验条件完成。学校具有良好的实验教学基础条件和高水平教师,实验室开放运行,资源共享。

(2)量身定做相比于一般的研究生,工程硕士生的知识背景更具多样性,在培养过程中应力争实现“量身定做、量体裁衣”,针对不同的行业和学生,学生可以选择自己从事工作领域的课题。从而更好地满足企业需要,满足各领域工程建设和发展需要。如我们2011级有名学生来自于威海碳纤维厂,他做的课题是“PAN。

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我写的《生物医用钛及钛合金的粉末冶金制备工艺研究》,发你一篇肯定不行的,学校都要求原创。当时我也是急啊,还好同学给的莫文网,很快就帮我搞定了,感谢啊思路:关键是实验部分,采用新的粉末冶金方法,以氢化钛粉代替传统钛金属粉末,作为成形和烧结的原材料。采用混合元素法,通过直接烧结TiHH2粉及合金氢化物粉,在烧结过程中直接进行脱氢,制备钛及钛合金。采用热膨胀仪,TG-DSC热重差热分析,X射线衍射(XRD),SEM及力学性能检测等手段研究了氢化物热分解脱氢过程、烧结致密化过程、烧结样显微组织和力学性能。首先对氢化物分解反应的热力学和动力学进行分析,为确定最佳脱氢-烧结工艺提供理论依据。

航空航天钛合金研究实验论文

飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料,是航空航天工程技术发展的决定性因素之一。航空航天材料科学是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器的设计不断地向材料科学提出新的课题,推动航空航天材料科学向前发展;各种新材料的出现也给飞行器的设计提供新的可能性,极大地促进了航空航天技术的发展。 航空航天材料的进展取决于下列3个因素:①材料科学理论的新发现:例如,铝合金的时效强化理论导致硬铝合金的发展;高分子材料刚性分子链的定向排列理论导致高强度、高模量芳纶有机纤维的发展。②材料加工工艺的进展:例如,古老的铸、锻技术已发展成为定向凝固技术、精密锻压技术,从而使高性能的叶片材料得到实际应用;复合材料增强纤维铺层设计和工艺技术的发展,使它在不同的受力方向上具有最优特性,从而使复合材料具有“可设计性”,并为它的应用开拓了广阔的前景;热等静压技术、超细粉末制造技术等新型工艺技术的成就创造出具有崭新性能的一代新型航空航天材料和制件,如热等静压的粉末冶金涡轮盘、高效能陶瓷制件等。③材料性能测试与无损检测技术的进步:现代电子光学仪器已经可以观察到材料的分子结构;材料机械性能的测试装置已经可以模拟飞行器的载荷谱,而且无损检测技术也有了飞速的进步。材料性能测试与无损检测技术正在提供越来越多的、更为精细的信息,为飞行器的设计提供更接近于实际使用条件的材料性能数据,为生产提供保证产品质量的检测手段。一种新型航空航天材料只有在这三个方面都已经发展到成熟阶段,才有可能应用于飞行器上。因此,世界各国都把航空航天材料放在优先发展的地位。中国在50年代就创建了北京航空材料研究所和北京航天材料工艺研究所,从事航空航天材料的应用研究。 简况18世纪60年代发生的欧洲工业革命使纺织工业、冶金工业、机器制造工业得到很大的发展,从而结束了人类只能利用自然材料向天空挑战的时代。1903年美国莱特兄弟制造出第一架装有活塞式航空发动机的飞机,当时使用的材料有木材(占47%),钢(占35%)和布(占18%),飞机的飞行速度只有16公里/时。1906年德国冶金学家发明了可以时效强化的硬铝,使制造全金属结构的飞机成为可能。40年代出现的全金属结构飞机的承载能力已大大增加,飞行速度超过了600公里/时。在合金强化理论的基础上发展起来的一系列高温合金使得喷气式发动机的性能得以不断提高。50年代钛合金的研制成功和应用对克服机翼蒙皮的“热障”问题起了重大作用,飞机的性能大幅度提高,最大飞行速度达到了3倍音速。40年代初期出现的德国 V-2火箭只使用了一般的航空材料。50年代以后,材料烧蚀防热理论的出现以及烧蚀材料的研制成功,解决了弹道导弹弹头的再入防热问题。60年代以来,航空航天材料性能的不断提高,一些飞行器部件使用了更先进的复合材料,如碳纤维或硼纤维增强的环氧树脂基复合材料、金属基复合材料等,以减轻结构重量。返回型航天器和航天飞机在再入大气层时会遇到比弹道导弹弹头再入时间长得多的空气动力加热过程,但加热速度较慢,热流较小。采用抗氧化性能更好的碳-碳复合材料陶瓷隔热瓦等特殊材料可以解决防热问题。 分类飞行器发展到80年代已成为机械加电子的高度一体化的产品。它要求使用品种繁多的、具有先进性能的结构材料和具有电、光、热和磁等多种性能的功能材料。航空航天材料按材料的使用对象不同可分为飞机材料、航空发动机材料、火箭和导弹材料和航天器材料等;按材料的化学成分不同可分为金属与合金材料、有机非金属材料、无机非金属材料和复合材料。 材料应具备的条件用航空航天材料制造的许多零件往往需要在超高温、超低温、高真空、高应力、强腐蚀等极端条件下工作,有的则受到重量和容纳空间的限制,需要以最小的体积和质量发挥在通常情况下等效的功能,有的需要在大气层中或外层空间长期运行,不可能停机检查或更换零件,因而要有极高的可靠性和质量保证。不同的工作环境要求航空航天材料具有不同的特性。 高的比强度和比刚度对飞行器材料的基本要求是:材质轻、强度高、刚度好。减轻飞行器本身的结构重量就意味着增加运载能力,提高机动性能,加大飞行距离或射程,减少燃油或推进剂的消耗。比强度和比刚度是衡量航空航天材料力学性能优劣的重要参数: 比强度=/ 比刚度=/式中[kg2][kg2]为材料的强度,为材料的弹性模量,为材料的比重。 飞行器除了受静载荷的作用外还要经受由于起飞和降落、发动机振动、转动件的高速旋转、机动飞行和突风等因素产生的交变载荷,因此材料的疲劳性能也受到人们极大的重视。 优良的耐高低温性能飞行器所经受的高温环境是空气动力加热、发动机燃气以及太空中太阳的辐照造成的。航空器要长时间在空气中飞行,有的飞行速度高达3倍音速,所使用的高温材料要具有良好的高温持久强度、蠕变强度、热疲劳强度,在空气和腐蚀介质中要有高的抗氧化性能和抗热腐蚀性能,并应具有在高温下长期工作的组织结构稳定性。火箭发动机燃气温度可达3000[2oc]以上,喷射速度可达十余个马赫数,而且固体火箭燃气中还夹杂有固体粒子,弹道导弹头部在再入大气层时速度高达20个马赫数以上,温度高达上万摄氏度,有时还会受到粒子云的侵蚀,因此在航天技术领域中所涉及的高温环境往往同时包括高温高速气流和粒子的冲刷。在这种条件下需要利用材料所具有的熔解热、蒸发热、升华热、分解热、化合热以及高温粘性等物理性能来设计高温耐烧蚀材料和发冷却材料以满足高温环境的要求。太阳辐照会造成在外层空间运行的卫星和飞船表面温度的交变,一般采用温控涂层和隔热材料来解决。低温环境的形成来自大自然和低温推进剂。飞机在同温层以亚音速飞行时表面温度会降到-50[2oc]左右,极圈以内各地域的严冬会使机场环境温度下降到-40[2oc]以下。 在这种环境下要求金属构件或橡胶轮胎不产生脆化现象。液体火箭使用液氧(沸点为-183[2oc])和液氢(沸点为-253[2oc])作推进剂,这为材料提出了更严峻的环境条件。部分金属材料和绝大多数高分子材料在这种条件下都会变脆。通过发展或选择合适的材料,如纯铝和铝合金、钛合金、低温钢、聚四氟乙烯、聚酰亚胺和全氟聚醚等,才能解决超低温下结构承受载荷的能力和密封等问题。 耐老化和耐腐蚀各种介质和大气环境对材料的作用表现为腐蚀和老化。航空航天材料接触的介质是飞机用燃料(如汽油、煤油)、火箭用推进剂(如浓硝酸、四氧化二氮、肼类)和各种润滑剂、液压油等。其中多数对金属和非金属材料都有强烈的腐蚀作用或溶胀作用。在大气中受太阳的辐照、风雨的侵蚀、地下潮湿环境中长期贮存时产生的霉菌会加速高分子材料的老化过程。耐腐蚀性能、抗老化性能、抗霉菌性能是航空航天材料应该具备的良好特性。 适应空间环境空间环境对材料的作用主要表现为高真空(×10[55-1]帕)和宇宙射线辐照的影响。金属材料在高真空下互相接触时,由于表面被高真空环境所净化而加速了分子扩散过程,出现“冷焊”现象;非金属材料在高真空和宇宙射线辐照下会加速挥发和老化,有时这种现象会使光学镜头因挥发物沉积而被污染,密封结构因老化而失效。航天材料一般是通过地面模拟试验来选择和发展的,以求适应于空间环境。 寿命和安全为了减轻飞行器的结构重量,选取尽可能小的安全余量而达到绝对可靠的安全寿命,被认为是飞行器设计的奋斗目标。对于导弹或运载火箭等短时间一次使用的飞行器,人们力求把材料性能发挥到极限程度。为了充分利用材料强度并保证安全,对于金属材料已经使用“损伤容限设计原则”。这就要求材料不但具有高的比强度,而且还要有高的断裂韧性。在模拟使用的条件下测定出材料的裂纹起始寿命和裂纹的扩展速率等数据,并计算出允许的裂纹长度和相应的寿命,以此作为设计、生产和使用的重要依据。对于有机非金属材料则要求进行自然老化和人工加速老化试验,确定其寿命的保险期。复合材料的破损模式、寿命和安全也是一项重要的研究课题。

颜鸣皋开创中国钛合金研究,组建中国第一个钛合金实验室,系统开展航空钛合金研究,建立中国航空用钛合金系列,领导参与高温合金、钛合金和一些新材料的应用基础研究,在微观结构分析、合金强化机理、金属超塑性理论等方面取得一系列创造性成果。在Ti3Al合金、Al-Li合金和Ni3Al合金研究中均取得突破性进展。主持航空材料的疲劳与断裂研究,在新的裂纹扩展物理模型、疲劳裂纹扩展机制、疲劳门槛值预测、三维裂纹应力分析、材料的超载效应以及变幅载荷下的寿命估算等方面取得系统性、独创性的成果,为飞机安全设计、合理选材提供了大量的试验数据和理论依据。 中国金属织构理论的先行者颜鸣皋长期致力于物理金属学和材料科学研究。早在1944年他在中央工业试验所就担负了筹建材料试验室的工作,并进行过结构钢试验及楠竹材料的力学性能研究。1947年,颜鸣皋在美国耶鲁大学研究生毕业时,提交的一篇题为 “ 金属加工织构研究 ” (Astudy of deformation textures in metals)的论文,发表在美国矿冶工程师学会的学报上。在这篇论文里,他提出了富有创见性的见解,采取理论分析方法,第一次同时对3种常用晶系的滑移系与加工织构作了推算,受到了不少国家冶金界学者的重视,并被英、美、德等国学者在织构专著中列为较完整和成功的织构形成理论之一,对金属加工织构的研究产生了一定的影响。1948年,颜鸣皋所进行的铝单晶横断弯曲试验研究工作取得新的进展,对晶体不均匀变形有了新的发现和认识,提出晶体塑性变形的显微弯曲新假说。 在美国切斯铜加工厂研究部进行纯铜加工与再结晶织构的研究时,颜鸣皋把X光掠射法应用于织构的测定,研究了微量杂质磷在固溶和化合物状态对再结晶织构的影响,提出了独到的见解,并应用于指导生产实践。 中国航空钛合金研究的创始人1949年,颜鸣皋获得工学博士学位后,接受美国纽约大学工学院邀请,负责钛合金实验室的筹建工作,在留学生钱定华的协助下,建成一台可熔炼钮扣锭的小型真空非自耗电弧炉,并根据美国国防部门的委托,开展过钛—碳、钛—氮平衡图和钛合金加工织构的研究。在研究报告中,他首次提出了关于钛合金的拉伸、压缩与轧制织构的晶格位向结果。在这方面的研究工作,当时国际上还没有开展,颜鸣皋进行的开拓性的研究结果被一些钛合金权威性著作引用。 1956年,第二机械工业部航空工业局建立航空材料研究所。考虑到钛合金是一种新型的、重要的航空材料,列为该所重点专业,由颜鸣皋率领一批青年技术人员,自行设计、制造设备,建立了非自耗电极真空电弧炉和公斤自耗电极真空电弧炉,成功地炼出了中国第一个重3公斤的钛合金锭。同时,在实践中培养出中国第一批技术素质较高的钛合金研究人员,成为该所钛合金研究的骨干力量。颜鸣皋是中国钛合金研究工作的开拓者。 中国航空高温合金应用基础研究的奠基者1962年,为加强应用基础理论研究,颜鸣皋出任金属物理研究室主任,指导与参加一些高温合金的应用基础研究。他与陈学印共同在《金属学报》上发表了“镍基合金的强化”的综合评述,并根据镍和其他元素的原子半径差、晶体结构和电子层构造,分析了各种合金元素在镍基合金中的存在状态及强化序列,评述了高温合金强化机理,对中国正在开展的高温合金研究工作起了促进作用。 在颜鸣皋指导下,航空材料研究所先后完成了材料在生产使用中的故障分析、材料产品定寿与延寿工作,如航空发动机火焰筒板材分层、发动机叶片榫槽裂纹与延寿、压气机盘断裂、歼-6飞机起落架修补、加力喷嘴折断等重大失效分析工作,逐一得出了准确的科学结论,提出了相应的措施,积累了对飞机、发动机零部件失效分析和延长使用寿命的经验,培养了人才,提高了故障分析水平。为此,中国机械学会失效分析委员会授予他优秀工作者光荣称号和金质奖章。 在航空工业由仿制走向自行设计的转变过程中,为解决航空材料为新机种设计和原有机种定寿、延寿服务的问题,颜鸣皋早在1978年就提出要实行两个“三结合”,即“设计、材料、使用”和“材料、工艺、测试”相结合。随后又根据多年来航空材料研究与发展中的正反两方面的经验,总结出设计、材料、工艺、测试、使用相互间的辩证关系,即设计是主导,材料是基础,工艺是手段,测试是保证,使用是检验。他还应邀在国家科学技术委员会召开的新材料会议上作了关于开展材料应用研究的报告。 中国航空金属材料疲劳与断裂研究的创立者20世纪70年代以来,由于断裂力学和新型检测技术的发展和应用,航空产品结构与部件的设计已由传统的强度设计、疲劳设计发展到断裂设计和损伤容限设计。为了保证新机种设计的需要,颜鸣皋组织和领导固体力学和材料物理两支队伍,采取宏观力学与微观分析相结合,开展金属材料疲劳与断裂方面的应用基础研究和应用研究,取得了一些重大研究成果。其中,他对第一、第二阶段裂纹扩展的物理模型,首次归纳为双滑移、裂尖钝化和再生核机制,得出了疲劳裂纹扩展的一般表达式,并阐明了组织结构、应力比、表面状态和环境介质等因素的影响规律,撰写了《金属疲劳断裂微观机制》一文。 颜鸣皋是国务院批准的首批博士生导师之一和第一、二届学位委员会冶金评议组成员。多次参加国际学术会议,先后担任10余次学术会议的国际委员或执行委员。1987年由他主持召开了第五届国际材料力学行为会议(ICM),并当选该会理事会主席。1988年,被推选为远东断裂力学组(FEFG)执行委员和国际断裂力学会议(ICF)联络委员会委员等。1991年为纪念中国航空工业创建40周年,航空航天工业部将该部最高荣誉 —— 航空金奖授予颜鸣皋,以表彰他对中国航空航天事业的卓越贡献。 颜鸣皋曾主编和翻译出版过《航空材料学》《镍基高温合金的强化》《金属的疲劳与断裂》《疲劳裂纹扩展速率手册》《材料的塑性变形与断裂》等专著和译著,先后发表各种科学论文200余篇。他还曾任《材料科学与测试技术》丛书副主编,主持编撰《中国航空材料手册(第一版、第二版)》《第五届国际材料力学行为会议论文集》等专业图书和多种力学性能手册,为生产、科研、教学等提供了有价值的数据、资料,为传播新技术、新材料作出了出色成绩。 基本情况如下:中文1、颜鸣皋.金属加工织构的研究.北京工业学院学报,1956,2(1):1-152、颜鸣皋.金属织构的X射线衍射的测定.第一届全国x射线与电子显微技术的进展会议论文集.(上海),1963:163-1993、颜鸣皋,陈学印.镍基合金的强化,金属学报,1964,7(3):307-3214、颜鸣皋,袁振明,纯铜织构对晶界内耗峰的影响.物理学报,1975,24(1):51~625、颜鸣皋.金属疲劳裂纹扩展过程及其微观机制.第一届断裂力学与断裂物理会议论文集(武汉),1978:179-2236、颜鸣皋.疲劳裂纹初期扩展特征及其影响因素.航空学报,1983,4(2):13-297、颜鸣皋,刘才穆(译).金属的疲劳与断裂.上海:科学技术出版社,19838、颜鸣皋主编.航空材料学.上海:科学技术出版社,19859、颜鸣皋主编.航空金属材料疲劳裂纹扩展手册.北京:航空材料研究所科技资料,198510、颜鸣皋.结构材料疲劳裂纹扩展机制及其工程应用.航空学报,1985,6(3):208-22211、颜鸣皋,王金友,马济民.钛合金在航空工业中的应用.第6届全国钛合金会议论文集,198712、颜鸣皋主编.中国航空材料手册.北京:中国标准出版社,1988外文1、Yan Minggao. A study of textures and earing behavior of cold rolled (87-89%)and annealed copper strips, . ,1949,185:59-662、Yan Minggao, W. R. Hibbard Jr. The transverse bending of single crystals of aluminium .Trans. AIME. ,1949,185:710 -7203、Yan Minggao. A propose microbending mechanism of plastic deformation. Trans. AIME. , 1949,185:1003-10044、Yan Minggao, Wang Zhongquang. Some microscopic features and mechanisms of fatigue behavior in metals. China-USA Bilateral Metall. Conf. (Beijing), 1981:345-3845、Yan Minggao, Gu Mingda. Investigations on the crack growth retardation behavior and fatigue life prediction in structural materials, Proc. ICF Intern. Symp. Fract. Mech.(Beijing), 1983:769-7776、Yan Minggao,Yu Chunghua, Notes on the prediction of △K for fatigue crack propagation. RES Mechanica, 1984, 10:153-1597、Yan Minggao,Zhang Souhua,Zheng Zemin. Proceedings of the Fifth International Conference on Mechanical Behavior of Materials. Pergamon Press (Oxford) ,19878、Yan Minggao, Quyand Jie, Zhang Shouqing. Microscopic studies on FCP and fracture characteristic near crack tip region in engineering alloys. Proc. of Far East Fract. Group Workshop. (Tokyo), 1988:167-1769、Yan Minggao, Zhang Shijie,Ouyang Jie,Fatigue crack propagation behavior under spectrum loading. Proc. CMRS Intern. '90,Symp. J. (Beijing) ,1990 颜鸣皋作为中国首批博士生导师之一,培养了40余名博士和硕士生及10余名博士后,为国家培养了一批研究生导师。

切削加工和刀具技术的现状与发展(3) -------------------------------------------------------------------------------- 关键词:刀具,切削加工 阅读:103次 4 新型刀具的开发与传统刀具的改进当前刀具结构的变革正朝着可转位、多功能、专用复合刀具和模块式工具系统的方向发展,各种精密、高效、优质的可转位刀具已应用于车削、铣削、钻削等领域,成为刀具结构发展的主流。 上海大众汽车有限公司、长春一汽集团公司和东风汽车集团公司已在生产中广泛使用各种新型刀具和数控机床模块式工具系统,如各种机夹可转位刀具、陶瓷刀具、PCD和PCBN等超硬刀具、金刚石和CBN铰刀、硬质合金球头铣刀和筒式拉刀等,对提高工效、保证产品质量起到了重要作用。SecoTools(上海)公司在“PCBN刀具材料的新进展及其在铣削中的应用”论文中介绍了他们开发的SECOMAX 新品种———CBN300,它是在CBN30基础上采用粗颗粒(22�0�8m)粉末和新的烧结工艺研制出的新牌号,具有很高的抗冲击性能,它的应用使PCBN刀具从传统的车削淬硬钢(>45HRC)和冷硬铸铁等硬材料、以车代磨等加工领域跨入到铣削加工领域。该刀具已在上海通用汽车公司(SGM)新建的发动机柔性生产线上使用,取得了良好效果。该刀具铣削发动机缸体平面时,切削速度高达2000m/min,刀具寿命为普通PCBN刀具的4倍。Seco Tools公司还推出了结构新颖、具有冷却通道、可更换硬质合金头部的钻头,其头部有三种不同几何形状,P型硬质合金刀头适用于切削钢,K型硬质合金刀头适于切削铸铁,而刀刃锐利的M型刀头适于钻削高强度钢和耐腐蚀钢。本次会议对传统刀具和高效刀具的设计、制造及使用也进行了技术交流。如广东韶关学院设计的径向错位量较大(为每转进给量的2~3倍)的单组阶梯式可转位面铣刀、燕山大学研制的可加工硬度55HRC以上大内齿轮(模数m=12mm,齿数z=97)的负前角刮削硬质合金球形滚刀、西安交通大学设计的前角可控的等螺旋角锥形立铣刀、山西太原理工大学设计的齿向开槽的新型插齿刀等,在结构上都有一定特点与创新,用于生产中均取得了较好效果。电镀金刚石铰刀加工出的孔具有尺寸分散度小、几何形状精度高(可达2�0�8m)、表面粗糙度值小(5 切削机理的研究与刀具CAD为促进高速切削、精密和超精密切削技术的发展,本次会议上交流了许多有关切削机理及其实验研究方面的论文。南京航空航天大学对高温合金、钛合金、不锈钢等难加工材料的高速切削进行了系统试验研究,发现切削变形为集中剪切滑移,且滑移区很窄,形成锯齿状不连续切屑,其变形机理完全不同于连续性切屑。为此,作者根据最小能量原理,利用集中剪切滑移的临界条件,推导出集中剪切滑移条件下的切削方程式,为进一步发展高速切削工艺技术建立了理论基础。山东大学探讨了高速切削时工件材料与刀具材料的匹配、切削方式、刀具几何参数、切削参数、振动和切削液等因素对已加工表面粗糙度的影响,为高速切削加工时切削参数的选择和表面质量的控制提供了依据。哈尔滨理工大学、哈尔滨工业大学等对PCBN刀具干切削不同硬度的GCr15轴承钢的切削力、切削温度、已加工表面完整性等进行了切削试验研究,发现存在区分普通切削与硬态切削的临界硬度,并得出GCr15轴承钢的临界硬度为50HRC。在临界硬度附近进行切削时,刀具磨损严重,加工表面质量最差。上海水产大学建立了“工程材料切削加工性的人工神经网络综合评判模型”,各评价指标的权值是从足够多的训练样本中提出的,避免了人为确定权值和隶属函数的主观性,使评价结果更具客观性和可比性。大连理工大学建立了球头铣刀铣削的计算机预报模型,并进行了数值仿真研究,对改进铣刀设计、优化切削用量和监控切削参数均有现实意义。等学者在会上介绍的“微型硬质合金铣刀切削时刀具寿命的预报模型”,等人介绍的“斜角切削时允许后刀面磨损的切削预报模型”等均与实验结果相吻合,为精密切削和微量切削提供了理论依据。CAD/CAM技术的应用可保证刀具设计和制造的高效率和高质量,本次会议上也有不少这方面的论文。例如,焦作工学院在AutoCAD2000平台上开发了一种“成形车刀CAD”软件,对成形车刀的智能设计、参数化绘图具有重要意义。此外,还有许多关于刀具几何参数、切削用量和工艺过程优化、切削液、切削数据库(如北京第一机床厂在CIMS环境下建立的网络数据库)、振动切削等内容的论文也在会上进行了交流。5 差距与建议虽然近十年来我国工具工业有了长足进步,切削技术迅速提高,但与国外先进水平相比仍有巨大差距。据专家分析,我国切削加工及刀具技术的水平与工业发达国家相比大致要落后15~20年。近年来国内轿车工业引进了几条具有国际20世纪90年代水平的生产线,但所用工具的国内供给率只能达到20%的低水平。为改变这种状况,我国工具行业需要加速进口刀具国产化的步伐,必须更新经营理念,从主要向用户“卖刀具”转到为用户“提供成套切削技术,解决具体加工问题”的经营方向上来。要根据自身产品的专业优势,精通相应的切削工艺,不断创新开发新产品。用户行业则应增大刀具费用的投入,充分利用刀具在提高效率、降低成本、缩短Intranet/Extranet,实现最大程度的资源(如切削数据库)共享。建议有关部门将产、学、研各部门的科研力量组织起来,集中优势,一方面积极引进国外先进刀具制造技术,提高刀具产品水平,加快刀具产品(尤其是数控刀具产品)的国产化步伐;另一方面应结合生产实际,系统地推广使用各种先进刀具和先进切削技术。我们相信,通过正确的政策引导和企业的有序竞争,完全有可能使我国的切削加工与刀具技术赶上国外先进水平,并做到有所发展与创新。上一页

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