金屬材料精選(九篇)

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第1篇：金屬材料范文

該法是在有一定形狀的容器內(nèi)填滿發(fā)泡塑料，再倒入高熔點材料，先硬化再加溫使發(fā)泡塑料氣化，然后再模具中倒入液態(tài)金屬使其冷卻、凝合，然后將高熔點材料去掉，就獲得了海綿狀多孔金屬。莫來石、碳酸鈣、石膏德爾等為高熔點材料的首選材質(zhì)。其優(yōu)勢在于金屬孔隙率高達(dá)80%以上，其缺點在于成本高昂且產(chǎn)量不高，多見于多孔鋁、多孔鉛的制作。有研究者將聚苯乙烯(EPS)泡沫塑料和水化石墨涂料當(dāng)做高熔點材料，研發(fā)成多孔gdrMGYZ合金。

2基于粉末的制備工藝

2.1粉末燒結(jié)法該法是首先將造孔劑和金屬粉末混合形成預(yù)制體，再通過加熱、燒結(jié)等方式來制造出多孔金屬。還有一種方法是直接在模具中加入粉末，然后通過燒結(jié)制成多空金屬。其優(yōu)勢在于設(shè)備無需太好，燒結(jié)需求的溫度、氣氛和時間等可以調(diào)試，在室溫下，造孔劑就可完成和金屬粉末的混合，制成的多空金屬具有孔均勻、整齊、連通等特質(zhì)，而且孔徑小，孔隙率為30%左右。常用來制造多孔鈦、銅、鋁等材料。目前已經(jīng)成功研制的產(chǎn)品有：多孔lgiAMS合金、多孔純鈦、利用粉末造孔劑研發(fā)的孔隙率在55%～75%之間的多孔鈦、多孔Ti-7.5Mo合金、3SCOr發(fā)泡劑條件下研制的孔隙率為22.4%的多孔不銹鋼。

2.2漿料發(fā)泡法該法主要是將金屬粉末、活性添加劑、發(fā)泡劑攪渾后裝進(jìn)模子，然后利用高溫使其在漿料中產(chǎn)生氣體，然后利用燒結(jié)和晾干而形成的多孔材料。常見于生產(chǎn)多孔鎳、銅、不銹鋼、鋁等。制成的多孔金屬孔隙率高達(dá)90%以上，且成本較為低廉，而且發(fā)泡劑顆粒大小可以決定孔徑的大小。有研究者就才曾利用這種方法制成孔隙率高達(dá)96%的多孔不銹鋼。

2.3空心球燒結(jié)法該法是粘連金屬空心球后進(jìn)行燃燒和凝結(jié)，然后在其擴散后來制成多孔金屬材料，其具有開孔和閉孔的雙重功能。有研究者在制造金屬空心球的時候會在球的表面再鍍一層金屬，之后再將樹脂去除即可。這種方法的機械性能和物理性能都是提前預(yù)算好的，孔的尺寸分布也非常有規(guī)律，常用來制造多孔銅、鋼、鈦。目前最為常見的是孔隙率36%的多孔TAVil64合金。

3基于沉積技術(shù)的制備工藝

3.1電解沉積法該法利用電鍍工藝，經(jīng)過化學(xué)沉積來獲得高孔率開口結(jié)構(gòu)材料金屬化。主要過程為現(xiàn)在它的表面電鍍一層金屬，經(jīng)過烘焙來使得里面的開口結(jié)構(gòu)材料溶解，然后就能得到多孔金屬材料。通常情況下，聚酯、乙烯基、聚酰胺等聚合物是高孔率開口結(jié)構(gòu)材料的首選材質(zhì)，多為三維網(wǎng)狀有機泡沫?，F(xiàn)如今，世界上較為流行的生產(chǎn)高孔率金屬材料大型制備多選用這種方式來完成。它的優(yōu)勢在于產(chǎn)品孔隙率高達(dá)80%以上、且結(jié)構(gòu)和孔隙分布都較為均衡。缺點在于成本比較昂貴，且生產(chǎn)工序非常繁瑣，也很耗費時間。一般情況下，多孔鎳、銅、銀、鈷等薄膜材料選用此法來制成。TanKai等利用化學(xué)鍍銅、電沉積銅等方式成功研制多孔銅。

3.2氣相沉積法該法主要指的是液態(tài)金屬到金屬蒸汽的演變過程，一般需在真空、惰性氣體等狀態(tài)下來進(jìn)行，在網(wǎng)狀聚亞胺酯等物上附著后而出現(xiàn)的金屬沉積層。然后再經(jīng)過熱處理等手段將這層聚合物清楚，就可以獲得通孔金屬多孔材料。其優(yōu)勢在于對于任意的金屬和合金都使用，且孔隙率可以達(dá)到60%～80%。其缺點在于沉積的過程緩慢，設(shè)備必須精良且成本昂貴，為此主要用于制備電極材料的制作。有研究者就曾利用該法研發(fā)出開孔多孔irelNCFA合金材料。

3.3原子濺射沉積法該法的前提是利用陰極噴射法在惰性氣壓下，使得高壓惰性氣體和金屬原子在飛濺中沖撞，并且雙方互相捕獲和凝聚，最后形成金屬液滴流入襯底。然后在襯底形成具有均勻包裹氣體原子的金屬，再加熱至熔點，然后保溫，使捕獲的氣體進(jìn)一步脹大出現(xiàn)孔隙，再進(jìn)行冷凍就會出現(xiàn)多孔金屬材料。這種材料雖然性能和結(jié)構(gòu)都俱佳，但是生產(chǎn)成本過高，不適宜于大批量生產(chǎn)。

4多孔金屬材料的應(yīng)用及展望

第2篇：金屬材料范文

關(guān)鍵詞　金屬材料；失效；斷裂韌性；影響因素

中圖分類號TG14 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號　1674-6708（2013）82-0057-02

0　引言

隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對金屬材料的使用也大大的增加，在工程構(gòu)件設(shè)計和使用的過程中，最為嚴(yán)重的就是金屬材料的斷裂，金屬材料一旦發(fā)生斷裂就會發(fā)生生產(chǎn)安全事故，同時也會造成一定的經(jīng)濟損失。通過對以往發(fā)生的大量的金屬材料的斷裂事件的分析，得出構(gòu)件的低應(yīng)力脆斷是由宏觀裂紋擴展引起的，其中最為主要的是金屬材料的斷裂紋，裂紋一般是在金屬加工和生產(chǎn)的過程中引起的[1]。

根據(jù)影響金屬材料斷裂韌性因素的不用，可以總體上概括為兩個部分的因素，分別是金屬材料外部因素和金屬材料內(nèi)部因素，本文分別就影響金屬材料的外部因素和內(nèi)部因素綜合進(jìn)行分析，以得出影響金屬材料動態(tài)斷裂韌性的因素。

1　影響金屬材料斷裂韌性的外部因素

1.1　幾何因素的影響

幾何因素是影響金屬材料斷裂韌性的一個最為重要的外部因素。幾何因素主要包括兩個方面的內(nèi)容，分別是試樣厚度和試樣取向等因素，下面對這兩個因素進(jìn)行分析：

1）試樣厚度

目前在對金屬材料的斷裂韌性進(jìn)行研究的過程中發(fā)現(xiàn)，不同厚度的金屬材料會對會對裂紋前端的應(yīng)力約束產(chǎn)生較大的影響，同樣也會對金屬材料的斷裂韌性有一定的影響，所以我們分別用不同厚度的同一個金屬材料進(jìn)行斷裂韌性的實驗，在實驗的過程中發(fā)現(xiàn)厚試樣的斷裂韌性值明顯的比薄試樣的斷裂韌性值要低，換而言之，不同厚度的金屬材料，其自身的斷裂韌性也不同，厚度也是影響金屬材料斷裂韌性的一個重要的因素[2]。

2）試樣的取向

在對金屬材料進(jìn)行取樣測試的時候，試樣的去向業(yè)余金屬材料的斷裂韌性之間存在著一定的聯(lián)系，如果我們?nèi)拥慕饘俨牧狭鸭y面與金屬材料裂紋的擴展方向一致，那么金屬材料的斷裂韌性就會明顯的降低。如果我們?nèi)拥慕饘俨牧狭鸭y面與金屬材料裂紋的擴展方向相反或者有一定的偏差，那么金屬材料的斷裂韌性就會較別的有所提高[3]。

1.2　加載速率的影響

加載速率與金屬材料的斷裂韌性有一定的影響，它們之間的聯(lián)系通?？梢杂脩?yīng)變速率來進(jìn)行表示，如果對金屬材料的應(yīng)變速率進(jìn)行增加的話，那么金屬材料相應(yīng)的斷裂韌性就會有所降低。但是，如果應(yīng)變速率很大，而且形成局部溫度升高的絕熱狀態(tài)時，形變熱量來不及散開，材料的斷裂韌性值會出現(xiàn)回升。

1.3　溫度的影響

金屬材料的斷裂韌性之所以會發(fā)生變化，是因為金屬材料本身的內(nèi)部損傷或者內(nèi)部結(jié)構(gòu)的緩慢變化而引起的，內(nèi)部金屬粒子的空位濃度的變化直接導(dǎo)致了金屬材料的損傷。國內(nèi)有一些研究文獻(xiàn)表明，空位的遷移運動也就一定，空位聚合形成空穴的動力一定。因此裂紋尖端空位濃度越高，形成空穴的幾率也就越大，就比較容易導(dǎo)致斷裂。由基本的物理學(xué)知識可以得知，給定一個材料，其本身受熱多少的變化也會影響到金屬材料的韌性，金屬材料本身的斷裂韌性會隨著溫度的升高而降低。金屬材料本身具有一個溫度適應(yīng)變化的范圍，一旦外界的溫度逾越了這個范圍，就會對金屬材料的斷裂韌性產(chǎn)生一定的影響，由此我們可以推斷出金屬材料的斷裂韌性和溫度有著很大的關(guān)系。

由上圖可以得知，金屬材料的斷裂韌性會隨著溫度的變化而變化，當(dāng)金屬的溫度達(dá)到一定的溫度以后，金屬材料的斷裂韌性對比系數(shù)會隨著溫度的繼續(xù)升高而下降，且下降的幅度很明顯。

2　影響金屬材料斷裂韌性的內(nèi)部因素

2.1　組織結(jié)構(gòu)的影響

1）馬氏體

金屬材料內(nèi)部的馬氏體也是影響金屬材料斷裂韌性的一個重要的內(nèi)部因素。金屬材料的淬火馬氏體在回火后獲得回火馬氏體，在馬氏體不出現(xiàn)回火脆性的情況下，回火溫度和強度的變化會對整個金屬材料的產(chǎn)生很大的影響，隨著回火溫度的提高，強度逐漸下降，塑性和韌性逐漸升高。因此，通過這些實驗我們可以得出通過淬火、回火獲得回火馬氏體后，金屬材料的組織綜合力學(xué)性能能達(dá)到一個最好的水平，同時這也使得即材料的屈服強度和斷裂韌性值都得到較大的提高[4]。

2）貝氏體

金屬材料內(nèi)部的貝氏體一般有三種不同的類型，分別是無碳貝氏體（針狀鐵素體）、上貝氏體和下貝氏體。通常金屬材料通過加熱后，其內(nèi)部的貝氏體會變成魏氏體，這使得金屬材料的斷裂韌性有了很大的降低[4]。

3）奧氏體

奧氏體本身的韌性比馬氏體要高出很多，所以如果在金屬材料的馬氏體上殘留一定的奧氏體時，也就相當(dāng)于提高了金屬材料的斷裂韌性。

2.2　碳含量的影響

金屬材料內(nèi)部碳元素的含量（碳含量）也會對金屬材料的斷裂韌性產(chǎn)生一定的影響，一種比較常見的現(xiàn)象是在高強度鋼材的生產(chǎn)過程中降低碳元素的含量，以提高金屬材料的斷裂韌性，以便達(dá)到強化的目的[4]。

2.3　合金元素的影響

板條馬氏體的形成有利于斷裂韌性的提高。在鋼中，合金元素主要通過對鋼組織結(jié)構(gòu)的影響來影響斷裂韌性，不同種類的合金元素含量的多少是可以直接影響金屬材料的斷裂韌性的。在相同的作用強度下，位錯型馬氏體的斷裂韌性比孿晶型馬氏體高得多，這樣一來，含位錯型馬氏體較多的金屬材料，其本身的斷裂韌性就會越高。在金屬材料中，不同的合金元素之間會產(chǎn)生很多的作用，這些影響到金屬材料的復(fù)雜性。

2.4　晶粒尺寸的影響

金屬材料中的晶粒尺寸的大小也會影響金屬材料本身的斷裂韌性，通過科學(xué)實驗可以發(fā)現(xiàn)，晶粒越小，其晶?？傮w所占的面積就會越大，這樣一來，裂紋就有擁有更加復(fù)雜錯綜的結(jié)構(gòu)，如果想要使這種復(fù)雜的晶界失去穩(wěn)定性，就需要獲使用更多的外界能量，因此，細(xì)化晶粒不但利于提高材料的強度，還能提高材料的斷裂韌性。

3　結(jié)論

本文對影響金屬材料的斷裂韌性進(jìn)行了綜合的分析，分別對影響金屬材料斷裂韌性的內(nèi)外部因素進(jìn)行了綜合的分析，得出了一定的結(jié)論，以期對日后的研究提供一些理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]李鶴林，馮耀榮.石油鉆柱失效分析及預(yù)防措施.石油機械，1990，18（8）：38-44.

[2]練章華，駱發(fā)前，龔建文，鐘水清.塔里木油田鉆桿刺漏原因分析[J].鉆采工藝，2003，26（6）：62-64.

第3篇：金屬材料范文

1、金屬材料分為黑色金屬和有色金屬兩大類。

2、黑色金屬又稱鋼鐵材料，包括含鐵90%以上的工業(yè)純鐵，含碳 2%～4%的鑄鐵，含碳小于 2%的碳鋼，以及各種用途的結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高溫合不銹鋼、精密合金等。

3、有色合金的強度和硬度一般比純金屬高，并且電阻大、電阻溫度系數(shù)小。其中有通過快速冷凝工藝獲得的非晶態(tài)金屬材料，以及準(zhǔn)晶、微晶、納米晶金屬材料等，還有隱身，抗氫，超導(dǎo)，形狀記憶，耐磨，減振阻尼等特殊功能合金以及金屬基復(fù)合材料等。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

第4篇：金屬材料范文

關(guān)鍵詞：教學(xué)法;多媒體教學(xué);移動終端教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）45-0131-02

《金屬材料》課程著重闡述機械工程材料的基礎(chǔ)理論，機械工程材料、零件的失效、強化、選材與機械工程材料的應(yīng)用等內(nèi)容，是材料科學(xué)與基礎(chǔ)專業(yè)、機械專業(yè)的基礎(chǔ)課程，也是工程管理專業(yè)的入門課程。[1]該課程涉及的知識內(nèi)容點多為微觀顯微知識范疇，比較抽象，對于剛接觸這門學(xué)科的學(xué)生而言，學(xué)習(xí)起來非常困難。本文以《金屬材料》這門學(xué)科為例，從如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，如何加深對抽象理論的理解，以及如何采用多媒體輔助教學(xué)和移動終端教學(xué)幾個方面，淺談抽象課程授課的認(rèn)識和體會。

一、提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

美國心理學(xué)家林格倫研究得出構(gòu)成學(xué)業(yè)失敗的因素比重是：缺少興趣35%;缺少努力25%;個人問題8%;其他原因32%。獲得好的成績的各種因素的比重：好的學(xué)習(xí)習(xí)慣33%;興趣25%;智力15%;家庭影響5%;其他因素25%。由此可見，提高學(xué)生對課程的興趣是學(xué)生充分掌握知識的重要前提，讓學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)是課程學(xué)習(xí)質(zhì)量的重要保障。[2]提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性對學(xué)好抽象課程非常重要。如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，教師可以從以下方面展開。

（一）明確課程地位

有目的的學(xué)習(xí)可促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使得學(xué)生能夠積極地參與學(xué)習(xí)，主動改進(jìn)他們的學(xué)習(xí)技能。因此，在學(xué)生初次接觸本課程的階段，教師可結(jié)合該專業(yè)的就業(yè)前景及就業(yè)特點，讓學(xué)生了解該課程在本專業(yè)中的地位，學(xué)習(xí)本課程能夠?qū)W習(xí)到什么知識，這些知識在具體的實踐工作中的地位和價值。例如，上海電力學(xué)院能源與機械工程學(xué)院的學(xué)生60%以上就業(yè)方向偏向電力相關(guān)行業(yè)，因此，課程授課開始，教師可提出以下問題讓學(xué)生思考：電廠用鋼有哪些，什么決定了他們的差別，電廠用鋼選擇原則是什么等，讓學(xué)生們了解到本課程在實際工作中的價值及對學(xué)生以后就業(yè)的幫助。

（二）完善講授法

講授法是教學(xué)中最基本、最常用的方法之一，是指教師通過口頭語言向?qū)W生傳授知識。[3]施萊爾馬赫認(rèn)為講授法是大學(xué)不可替代的本質(zhì)特征之一，在任何時代都不應(yīng)該拋棄。但他批評大學(xué)沿襲的照本宣科式的講課方法。他認(rèn)為：教師必須使其所講在聽者面前形成發(fā)展，講述不是所知道的東西，而是通過對知識本身的理解而進(jìn)行啟迪與發(fā)展，使學(xué)生在不斷接受知識的同時，將知識理解并在觀察中效仿。實際上，教學(xué)是一門科學(xué)，也是一門藝術(shù)。講授法如何發(fā)揮它的藝術(shù)性呢？（1）好的講授能在較短的時間內(nèi)抓住學(xué)生的興趣;（2）在教授的過程中，教師應(yīng)該控制信息傳遞的速度和順序;（3）教師通過語言向?qū)W生傳遞的不僅僅是知識信息。而且具有豐富的情感信息，教師把對文本的理解通過有感情的語言傳遞給學(xué)生，使文本變成學(xué)生的內(nèi)在的情感、態(tài)度、價值觀;（4）任何講授都可以通過學(xué)生對所講內(nèi)容的參與得到改善，在講授課程中，學(xué)生的參與能夠獲得更大的教學(xué)效果;（5）在運用講授法前，教師都要對講授的內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)選擇，使內(nèi)容具有系統(tǒng)性、邏輯性。在講授中應(yīng)從具體到抽象、從感性到理性、從已知到未知、由淺到深、由表及里，遵循認(rèn)識規(guī)律，使講授充滿藝術(shù)性。講授的好壞直接決定著課程講授的成功與否。好的講授法可在教學(xué)中充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)習(xí)活動，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。只有對講授法不斷創(chuàng)新優(yōu)化，有效運用，才能發(fā)揮其教學(xué)的重要價值。

（三）互動教學(xué)

互動教學(xué)是教師在教學(xué)過程中通過對調(diào)教師與學(xué)生，學(xué)生與學(xué)生之間的關(guān)系，形成和諧的師生互動、生生互動、學(xué)習(xí)個體與教學(xué)中介的互動，在互動過程強化環(huán)境與人之間的交互影響，以產(chǎn)生教學(xué)共振，達(dá)到提高教學(xué)效果的一種教學(xué)結(jié)構(gòu)模式?；咏虒W(xué)是一種民主、自由、平等、開放式的教學(xué)，凸顯學(xué)生的主體地位，調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性。為了確?；邮浇虒W(xué)的開展，教師必須首先營造民主的課堂氣氛、建立和諧、平等的師生關(guān)系，讓學(xué)生真正成為課堂的主人、學(xué)習(xí)的主人。互動式教學(xué)方法很多，也各有特點，教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容與班級學(xué)生的特點靈活地進(jìn)行運用。具體來講，筆者在本課程的教學(xué)中主要采用如下方式：一是精選案例式互動。首先由教師設(shè)置懸念，提出問題，學(xué)生運用掌握的學(xué)習(xí)知識，嘗試性對問題提出解決方案，然后由教師勘校正誤，在過程中要突出重點，對熱點問題進(jìn)行深入分析，最后上升為理論知識。二是主題探討式互動，提出討論主題，圍繞主題展開互動教學(xué)。三是多維思辨式互動，教師將現(xiàn)有定論以及解決問題的經(jīng)驗方法提供給學(xué)生，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)，對提出的方案進(jìn)行優(yōu)劣辨析，并加以完善。同時，也可以設(shè)置辯論的方式，通過正反兩方的辯論，引導(dǎo)學(xué)生在爭論中尋找最優(yōu)答案。四是歸納問題式互動，教師課前針對教學(xué)目的、教學(xué)重點和難點問題，歸納互動問題。教學(xué)開始，教師以問題提出的形式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行廣泛思辨和充分的爭論，最后達(dá)到使學(xué)生了解所學(xué)內(nèi)容、開闊思路的目的。

（四）同伴互教

法國教育家第惠斯多曾說：“教學(xué)藝術(shù)的本質(zhì)不在于傳授，而在于激勵、喚醒和鼓舞?！蓖榛ソ淌亲寣W(xué)生互相充當(dāng)老師角色，通過自己的學(xué)習(xí)，將自己對于知識的理解通過討論傳遞給對方，達(dá)到教學(xué)目的的一種手段。由于《金屬材料》抽象概念及顯微理解較多，教師主導(dǎo)的灌輸法容易導(dǎo)致課堂乏味，使得學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣。而采用生生互教的方式，一方面充分體現(xiàn)了“以學(xué)生為本”，讓“學(xué)生成為教學(xué)的主體”的教學(xué)理念，另一方面可激活學(xué)生的主動性，使學(xué)生在獲取知識的過程中，提高綜合能力，讓學(xué)生在探究問題的過程中感受到成功的喜悅和學(xué)習(xí)的樂趣。對于學(xué)生來說，同伴教學(xué)教一遍等于學(xué)習(xí)了兩遍，大大提高了學(xué)習(xí)的效率。此外，生生互教有助于學(xué)習(xí)共同體的構(gòu)建，有利于促進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生團隊合作能力。

二、理論聯(lián)系實際，加深抽象概念的理解

理論聯(lián)系實際是指教學(xué)必須堅持理論與實際的結(jié)合與統(tǒng)一，用理論分析實際，用實際驗證理論，使學(xué)生從理論和實際的結(jié)合中理解和掌握知識，培養(yǎng)學(xué)生運用知識解決實際問題的能力。[4]《金屬材料》課程偏向于微觀尺寸內(nèi)容的研究，屬于抽象理論課程，學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較困難。例如晶體凝固過程中，存在著成分偏析的問題。成分偏析屬于微觀界面問題，傳統(tǒng)的方法是觀察不到的，如果教師在講解問題的時候，直奔主題、開門見山，學(xué)生由于沒有感官認(rèn)識，往往會覺得陌生和抽象，造成理解的困難。在這種情況下，如果教師通過一些生活和工作中的實際應(yīng)用引入該知識的學(xué)習(xí)，調(diào)動學(xué)生原有的知識經(jīng)驗，學(xué)生會感覺到知識的無處不在，在熟悉和興趣的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)新知，自然比較容易理解。如關(guān)于晶體凝固過程中的成分偏析問題的教學(xué)，教師首先給同學(xué)們講授相圖中固溶度的概念，固溶度是溶質(zhì)固溶于溶劑內(nèi)所形成的飽和固溶體內(nèi)溶質(zhì)的濃度。固溶度的概念可以從日常生活中鹽溶于水、砂糖溶于水的概念進(jìn)行講解。通過對日常生活中的生活知識理解工程知識的講解，能夠更好地幫助學(xué)生理解溶解度的概念。隨著講解相圖中凝固析出的過程，聯(lián)系固溶度曲線的走勢，教師可幫助學(xué)生理解從中造成的成分偏析的概念。

三、采用多媒體教學(xué)

傳統(tǒng)板書的教學(xué)方式雖然可以讓學(xué)生跟著老師的思維理解課程知識，但是耗費時間較長，教學(xué)方法單一也容易讓學(xué)生感到枯燥，讓學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣。隨著教學(xué)方法的改革及相配套的教學(xué)手段的更新，多媒體教學(xué)逐漸融入到課程教學(xué)過程中，采用多媒體手段教學(xué)，能夠?qū)⒁恍╇y以表達(dá)的圖形、圖像直接投影到屏幕上，直觀、生動、形象地突出教學(xué)重點，使枯燥、抽象難以理解的知識變得生動、容易理解和掌握。同時，由于多媒體教學(xué)過程將微觀世界中的內(nèi)容直觀展現(xiàn)出來，也極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升了課堂教學(xué)的效果。例如，F(xiàn)e-C相圖中組織非常多，并且都需要借助顯微儀器觀察才能觀察組織的特點與差別，而采用多媒體進(jìn)行教學(xué)，可以高效、生動地將課程內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生，這樣加快了課程節(jié)奏，環(huán)環(huán)相扣，提高教學(xué)的速度和效率。[5]

四、使用移動終端教學(xué)

移動教育是指在移動的學(xué)習(xí)場所或利用移動的學(xué)習(xí)工具所實施的教育，學(xué)生利用移動設(shè)備，例如手機、電腦等移動教學(xué)服務(wù)器，在目前比較成熟的無線移動網(wǎng)絡(luò)、國際互聯(lián)網(wǎng)以及多媒體技術(shù)支持下實現(xiàn)交互式教學(xué)活動。通過移動教學(xué)，可以讓教師比較方便地了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的疑難問題、課堂問題和接收學(xué)生的答案，還可以讓學(xué)生隨時提出問題、提交作業(yè)、咨詢教師問題等。這種方式的引入可以更好地調(diào)動老師與學(xué)生的互動，并且能夠及時地反饋課堂信息，讓老師更好地了解學(xué)生的進(jìn)度情況。

參考文獻(xiàn)：

[1]高聿為.機械工程材料教程[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2009.

[2]謝志剛，齊曉慧，王永川.自動控制原理教學(xué)中的方法論探討[J].教學(xué)研究，2009，（12）.

[3]蔡桂真.新課程背景下講授法的優(yōu)化發(fā)展及有效運用[J].現(xiàn)代教育科學(xué)，普教研究，2010，（6）.

第5篇：金屬材料范文

我國金屬礦產(chǎn)資源品種齊、儲量多，分布廣。由于礦物資源的產(chǎn)地與形成的原因不同，導(dǎo)致各種礦產(chǎn)的資源豐度也不盡相同。有的資源比較豐富，如釩、鈦、稀土、鉛、鋅、銅、鐵、鎢、鉬、錫、銻、汞等；有的則明顯不足，如鉻礦。除金、鉑等極少數(shù)金屬外，絕大多數(shù)金屬以化合物的形式存在于自然界中。由于金屬元素都顯正化合價，所以將金屬化合物中的金屬陽離子變?yōu)閱钨|(zhì)的過程即所謂金屬的冶煉。

二、金屬的通性

1.物理通性

都有金屬光澤、都具有延展性，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性。常溫下，大多數(shù)是固體，唯一的液態(tài)金屬是汞。對于鐵、錳、鉻的單質(zhì)或合金因為其表面常常生銹，蓋著一層黑色的四氧化三鐵與棕褐色的三氧化二鐵的混合物等物質(zhì)，因此，常常稱其為“黑色金屬”；對于銅、金、銀等則稱為有色金屬。

2.化學(xué)通性

金屬最外層電子數(shù)偏少，只能失去電子，故此，可以與非金屬（氧氣 氯氣 硫 碘 水）、酸、鹽等反應(yīng)。金屬只有正價，沒有負(fù)價，也就只具有還原性。

注意：（1）在金屬中K 、Ca、 Na 比較特殊，只有它們能與水劇烈反應(yīng)，鎂與水加熱條件下反應(yīng)，鋁與沸水緩慢反應(yīng)，另外它們與鹽的反應(yīng)也與其它金屬不同，它們不能置換出其他金屬，而是先與水反應(yīng)，生成的產(chǎn)物再與鹽溶液反應(yīng)。

（2）氫以后的金屬不能與無氧化性的酸反應(yīng)，比如鹽酸，稀硫酸。如果與氧化性酸反應(yīng)則不生成氫氣。如與硝酸反應(yīng)生成NO或NO2。（濃度不同產(chǎn)物不同）

（3）鐵與銅是變價金屬，它們與弱氧化劑硫、碘的反應(yīng)，生成低價金屬化合物，與強氧化性的氯氣反應(yīng)，生成高價的金屬化合物。

（4）金屬不與堿反應(yīng)，但要注意鋁能與堿反應(yīng)生成氫氣。

三、金屬的防腐

金屬防腐就是防止其氧化，方法很多。根據(jù)原理不同有以下幾種方法。

1.物理方法

涂漆、抹油等隔絕氧氣。

2.化學(xué)方法

（1）制成合金。如鉻不銹鋼。含有鉻而使表面形成很薄的鉻膜，這個膜隔離開與鋼內(nèi)侵入的氧氣，從而起到防腐蝕的作用。

（2）陰極保護法。有犧牲陽極的陰極保護法，即外接活潑的金屬；還有外接電源的負(fù)極的陰極保護法。

四、金屬活動性順序表

金屬活動順序，就是指金屬參加反應(yīng)的劇烈程度，它代表了金屬的失去電子的強弱。

在金屬活動順序表中，一般位置越后的金屬，金屬性越弱，原子的還原性越弱；位置越前的金屬，金屬性越強，原子的還原性越強。不過，這個順序只表示在溶液中體現(xiàn)性質(zhì)的大體順序，脫離溶液，就不符合了。如

K的活潑性強于Na，但Na在高溫熔融下，可以置換出K。

Na+KCl高溫K+NaCl

五、常見金屬冶煉的方法

根據(jù)金屬活潑性的不同而采用不同的冶煉方法。

1.熱分解法

適合不活潑的金屬。如Hg的冶煉，采取熱分解HgO的方法。

2.熱還原法

大部分金屬采用此法。金屬在常見金屬活動性順序表中居于中部區(qū)域。但所用還原劑則根據(jù)成本、原料的來源有所不同。常見的還原劑有CO、C、H2、Al等。其中純度要求不高的金屬一般用較廉價的焦炭或CO還原，純度要求高的一般用H2還原，而對于一些難熔的稀有金屬一般需要用鋁還原，該類反應(yīng)又叫做鋁熱反應(yīng)。

3.電解法

對于Na、Mg、Al等極其活潑的金屬采用電解法。但由于它們的化合物熔點不同，為降低成本故而采用的原料及附加試劑不同。Na、Mg采用電解其熔融的氯化物而鋁則采用電解Al2O3且加入冰晶石。

4.濕法冶金

西漢古籍中曾有記載：曾青得鐵則化為銅，即曾青（CuSO4）跟鐵反應(yīng)就生成銅。濕法冶金是我國世界首創(chuàng)的金屬冶煉方法。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展如今已經(jīng)不再輝煌。

例（2016年海南改編）KAl（SO4）2?12H2O（明礬）是一種復(fù)鹽，在造紙等方面應(yīng)用廣泛。實驗室中，采用廢易拉罐（主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì)）制備明礬的過程如圖1所示。回答下列問題：

（1）為盡量少引入雜質(zhì)，試劑①應(yīng)選用（填標(biāo)號）。

a. HCl溶液b.H2SO4溶液

c.氨水d. NaOH溶液

（2）易拉罐溶解過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

（3）工業(yè)冶煉金屬鎂的化學(xué)方程式為。

（4）寫出鋁和Cr2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)的方程式。

解析（1）廢易拉罐的成分主要是Al、Fe、Mg等活潑的金屬，都可以與酸反應(yīng)，但只有Al可以與NaOH溶液反應(yīng)。因此，選d。

（2）2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2

（3）鎂是活潑金屬，工業(yè)采用電解熔融MgCl2的方法。

MgCl2（熔融）通電Mg+Cl2

（4）2Al+Cr2O3高溫Al2O3+2Cr

答案：見解析。

例 冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法；②水煤氣（氫氣或一氧化碳）法；③活潑金屬置換法；④電解法。四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有（Ⅰ）火燒孔雀石煉銅；（Ⅱ）濕法煉銅；現(xiàn)代有（Ⅲ）鋁熱法煉鉻；（Ⅳ）從光鹵石（KCl?MgCl2?6H2O）中煉鎂。對它們的冶煉方法的分析不正確的是（）。

A.（Ⅰ）用①B.（Ⅱ）用②

C.（Ⅲ）用③D.（Ⅳ）用④

解析（Ⅰ）孔雀石的主要成分是

Cu2（OH）2CO3，加熱分解的化學(xué)方程式為

Cu2（OH）2CO3

2CuO+H2O+CO2

火時，使用的樹木變?yōu)槟咎?，CuO再與木炭反應(yīng)，產(chǎn)生銅，屬于焦炭法，符合①。

C+2CuO2Cu+CO2

（Ⅱ）濕法煉銅是我國西漢時期用鐵從某些含銅化合物的溶液中置換出銅，屬活潑金屬置換法，符合③

Fe+CuSO4FeSO4+Cu

（Ⅲ）是使鋁粉和Cr2O3的混合物在高溫下反應(yīng)，置換出鉻，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量使鉻熔化而分離，符合③。

2Al+Cr2O3高溫Al2O3+2Cr

（Ⅳ）從光鹵石（KCl?MgCl2?6H2O）中可制得無水氯化鎂，然后采用通電分解熔融氯化鎂的方法制取鎂，化學(xué)方程式為

MgCl2（熔融）通電Mg+Cl2

符合④。

答案： B

六、學(xué)習(xí)障礙釋疑

1.電解冶煉鎂、鋁通常用電解MgCl2和Al2O3，但不可電解MgO和AlCl3。原因是MgO的熔點太高，而熔融態(tài)AlCl3不存在Al3+。

2.金屬礦物資源開采后、冶煉前，必須進(jìn)行原料的預(yù)處理。方法有：粉碎、酸浸、堿浸等。預(yù)處理后，還要進(jìn)行雜質(zhì)的除去，方法有氧化、調(diào)節(jié)PH等等。一般不直接用來冶煉。

3.鋁熱劑指的是鋁粉和金屬氧化物（如Fe2O3等）組成的混合物。此外，還可以是Al和

第6篇：金屬材料范文

1鈦合金焊接特點

1.1鈦合金化學(xué)性質(zhì)鈦合金因具有極強的耐酸堿能力和良好的韌度，在航天航空、化工等行業(yè)應(yīng)用廣泛。鈦的化學(xué)性質(zhì)很活潑，很容易與空氣中的N、O2、H2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如，溫度達(dá)到250℃時鈦合金開始親和H2，溫度達(dá)到400℃時開始親和O2，溫度達(dá)到600℃時開始親和N2。在焊接過程中，要注意對鈦金屬進(jìn)行保護。此外，鈦合金電阻大，焊接費時費力，散發(fā)的熱量多，為了防止溫度達(dá)到250℃甚至更高，焊接時要用惰性氣體或利用真空來隔離鈦合金。

1.2惰性氣體焊接特點氬氣化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，不能與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不溶于金屬，所以能夠很好地把周圍的空氣隔絕。在進(jìn)行氬弧焊時，產(chǎn)生的電弧能夠很好的清理金屬表面的氧化物。產(chǎn)生的電弧比較穩(wěn)定，尤其適合焊接較薄的金屬材料。熱輸入比較好調(diào)節(jié)，能夠?qū)Σ牧系母鱾€位置進(jìn)行焊接。氬弧焊時熱源比較集中，熱影響區(qū)域小，大大提高了焊縫的質(zhì)量。

1.3真空惰性氣體焊接的特點氬氣保護焊時并沒有安全隔絕空氣中的氧氣、氮氣等其他氣體的污染，這會對降低焊縫的質(zhì)量。為消除氧氣、氮氣、氫氣等有害氣體的侵入而對焊接帶來的不良影響，可以在真空狀態(tài)下對鈦合金材料進(jìn)行氬氣保護焊接，可提高焊接中氬氣的純度。并且真空狀態(tài)下可以使焊縫的冷卻時間延長，提高焊縫內(nèi)部焊接質(zhì)量。真空環(huán)境還能夠凈化環(huán)境，降低焊接時光輻射、放射性及有害氣體等對操作人員的危害。

2鋁合金焊接特點

鋁合金的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，金屬表面容易發(fā)生氧化反應(yīng)，形成一層氧化膜，形成的氧化膜嚴(yán)重影響了鋁合金的焊接操作，加大了鋁合金焊接的難度。其中，焊接時表面飛濺和燒毀電極就是最常見到的兩個問題。許多研究證實，電極的使用壽命和焊接接頭的質(zhì)量好壞和剛接通電源階段的溫度有很大關(guān)系，在對鋁合金進(jìn)行點焊時，很容易發(fā)生電極的部門燒毀和發(fā)生粘連。

3鋁鎂金屬材料焊接的特點

鋁鎂金屬材料的化學(xué)穩(wěn)定性比較高，有較強的耐腐蝕能力，強度、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性也比較高，所以鋁鎂合金材料廣泛應(yīng)用于航天、航空、機械制造、汽車等行業(yè)中。再對鋁鎂合金材料進(jìn)行焊接時，主要存在的問題是鋁鎂合金材料容易發(fā)生氧化，焊接時容易發(fā)生氣孔、裂縫等，還非常容易生成金屬間的化合物，從而大大降低了焊接的質(zhì)量。

3.1鋁鎂合金壓焊的特點鋁鎂合金壓焊包括真空擴散焊、攪拌摩擦焊等。①真空擴散焊的特點是能夠使互相之間不能溶解的金屬材料，或者在進(jìn)行熔焊時產(chǎn)生脆性金屬間化合物的金屬材料，被廣泛應(yīng)用于鋁鎂合金的焊接中。②攪拌摩擦焊接是一種最新的焊接技術(shù)，尤其適用于鋁鎂合金材料的焊接，該方法提高了焊縫區(qū)域材料的硬度。

3.2鋁鎂合金釬焊的特點鋁鎂合金釬焊時，加熱的溫度較低，所以母材無論是組織結(jié)構(gòu)上還是性能上，發(fā)生的變化較少，防止產(chǎn)生金屬間化合物。

3.3鋁鎂合金熔焊的特點熔焊是一種經(jīng)濟高效的焊接方法，但在鋁鎂合金的熔焊過程中，最常遇到的難題就是容易產(chǎn)生金屬間化合物。常見的有激光焊、TIG焊、激光－TIG焊、激光凝結(jié)焊等。①激光焊的特點是加熱比較集中、焊接工件需要的熱輸入量低，適用于像鋁鎂合金這樣熱敏感性較強的材料的焊接。②TIG焊為傳統(tǒng)的鋁鎂合金焊接方法，用該方法直接焊接鋁鎂材料時，擴散層容易產(chǎn)生金屬間化合物，擴撒層容易斷裂;而進(jìn)行鍍錫焊接時，應(yīng)用熔焊－釬焊的方法，得到的接頭質(zhì)量較高。③采用激光－TIG復(fù)合焊接方法對鋁鎂合金進(jìn)行焊接時，激光使TIG電弧能量的利用率提高了，顯著加快了焊接的速度，該方法克服了傳統(tǒng)TIG焊易形成金屬間化合物、鋁鎂接觸面易開裂的缺點，使金屬間化合物呈彌散狀分布，較軟的組織和較硬的組織相互交錯在一起，提高了接頭的焊接質(zhì)量，并且焊縫比較美觀。④激光膠焊接是將點焊技術(shù)和膠接技術(shù)結(jié)合在一起，其特點是凈載荷強度較高、應(yīng)力分布比較均勻，抗老化、耐剝離等，利用激光膠技術(shù)焊接鋁鎂合金形成的焊縫較好且沒有氣孔，形成的金屬間化合物比傳統(tǒng)的激光焊減少，接頭的強度比單獨采用激光焊或者膠焊都要大。

4結(jié)語

第7篇：金屬材料范文

金屬材料的變形分為彈性變形和塑性變形兩種。

彈性變形：材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后，材料變形即可消失并能完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)稱為彈性。這種可恢復(fù)的變形稱為彈性變形。

塑性變形是物質(zhì)包括流體及固體在一定的條件下，在外力的作用下產(chǎn)生形變，當(dāng)施加的外力撤除或消失后該物體不能恢復(fù)原狀的一種物理現(xiàn)象。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

第8篇：金屬材料范文

關(guān)鍵詞:金屬材料加工工藝材料特性

金屬材料加工單位在實際發(fā)展過程中，要注意引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)工藝，不斷降低能耗，節(jié)約資源，提升自身核心競爭力。隨著節(jié)約型社會的建立，在進(jìn)行金屬材料加工過程中，材料加工企業(yè)要不斷引進(jìn)先進(jìn)的節(jié)能生產(chǎn)技術(shù)工藝，有效的降低企業(yè)生產(chǎn)加工成本，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。因此，為了滿足當(dāng)前激烈的市場競爭要求，金屬材料單位要分析不同類型金屬的特點，對當(dāng)前的加工工藝技術(shù)進(jìn)行探索，不斷開發(fā)新的加工技術(shù)，提升生產(chǎn)效率，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟利潤。因此，本文首先分析金屬材料特性，接著針對金屬材料加工工藝展開論述，從而為金屬材料加工制作提供參考意見和建議。

1金屬材料的特性

在人類文明長期發(fā)展過程中，金屬發(fā)揮了巨大的作用，并且通過不同的具體形式滲透到社會各個領(lǐng)域，推動社會經(jīng)濟不斷向前發(fā)展。但是金屬材料具有其特殊的性能。金屬材料在實際應(yīng)用過程中，主要是晶格結(jié)構(gòu)的固體表現(xiàn)形式，具有良好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能，表面擁有獨特的色澤，并且延展性很好。金屬材料通過加工制作，可以制成各種金屬間化合物，與其他金屬可以融合，形成合金，有效的改善原有金屬的性能。另外，大部分金屬具有活潑的化學(xué)性能，很容易出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，需要加工技術(shù)人員結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，選擇不同的加工方式。

2金屬材料加工特性分析

在當(dāng)前社會經(jīng)濟迅速發(fā)展的前提下，金屬材料得到廣泛的應(yīng)用。但是由于不同類型的金屬，具有不同的特性，需要采用不同的加工技術(shù)工藝，才能發(fā)揮金屬材料最大的作用。下面就針對金屬材料加工特性展開論述。第一，金屬材料鑄造工藝。在通常情況下，鑄造工藝對金屬材料進(jìn)行高溫加熱，在金屬材料呈現(xiàn)出液態(tài)以后，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行重新的制作。但是在實際鑄造過程中，很容易受到外界因素的影響，從而影響金屬在液態(tài)情況的流動性和收縮性，最終降低金屬產(chǎn)品的質(zhì)量，影響產(chǎn)品使用性能。第二，鍛壓工藝。就是加工技術(shù)人員在進(jìn)行鍛壓過中，根據(jù)金屬材料的特性，提升其抗沖擊能力。鍛壓技術(shù)對生產(chǎn)制作條件要求比較高，一旦出現(xiàn)變形情況，就可能導(dǎo)致金屬材料出現(xiàn)裂縫情況，無法滿足產(chǎn)品生產(chǎn)加工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。第三，焊接工藝。在進(jìn)行金屬材料焊接過程中，焊接要避免出現(xiàn)縫隙或者氣孔問題，提升金屬產(chǎn)品的使用壽命，提升其性能，保證焊接質(zhì)量。第四，切削工藝。加工技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，對金屬材料進(jìn)行相應(yīng)切割或者削切，但是會受到材料自身性能以及硬度的影響，需要切割人員根據(jù)金屬材料的性質(zhì)，選擇不同的切割方法。第五，熱處理性能，根據(jù)字面意思，就是在進(jìn)行金屬加熱過程中，體現(xiàn)出來的特性。

3金屬材料加工方法分析

在進(jìn)行金屬材料加工過程中，加工技術(shù)人員要結(jié)合金屬材料的特點，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，采用不同的加工方法，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量，提升企業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。下面就針對金屬材料加工技術(shù)方法展開論述。

3．1熱處理加工方法

在通常情況下，金屬材料熱處理方法主要包括加熱、保溫以及冷卻等過程中，需要加工技術(shù)人員做好各個階段的銜接工作，利用陶瓷換熱器，提升金屬材料的導(dǎo)熱性和抗氧化性，提升預(yù)熱的回收率，降低企業(yè)實際的生產(chǎn)成本，獲得良好的效果。在實際加工操作過程中，就是加工人員把金屬材料放到一定的介質(zhì)里，然后通過加熱或者冷卻，促進(jìn)金屬材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，從而改變原有金屬材料的特性和性能。這種方式在實際生產(chǎn)過程中，得到了廣泛的應(yīng)用，主要包括以下幾方面的內(nèi)容。第一，就是在金屬材料加熱過程中，金屬零件會發(fā)生養(yǎng)護反應(yīng)，就會對整個零件性能產(chǎn)生不利影響。因此，加工技術(shù)人員需要采用一定的保護措施，控制好加工的環(huán)境和溫度。但是在加工期間，氣溫不是恒定的，需要經(jīng)過加熱超過箱變氣溫，從而滿足金屬零件加工溫度的標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行冷卻過程中，加工技術(shù)人員需要結(jié)合金屬材料加工工藝的不同，控制好冷卻的速率，保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。

3．2高速切削加工技術(shù)工藝

為了做好金屬材料切削，需要控制好切削的速度，避免在受熱的情況下，導(dǎo)致形狀發(fā)生改變。首先，加工技術(shù)人員要選擇合理的刀具，保證具有良好的硬度和硬性特點，在通常情況下，加工技術(shù)人員可以選擇陶瓷刀具和涂層硬質(zhì)合金刀具等。在選擇具體切割技術(shù)工藝過程中，需要控制好切割每一個環(huán)節(jié)，協(xié)調(diào)好相互之間的關(guān)系，控制好金屬加工剩余數(shù)量，從而為后續(xù)加工切割創(chuàng)造良好的條件，制定出科學(xué)合理的技術(shù)方案，提升金屬材料切削的精度。

3．3溫擠壓成型加工技術(shù)工藝

在進(jìn)行金屬材料溫擠壓成型加工過程中，主要利用金屬材料的可塑性特征，把金屬放置在擠壓模具里面，然后通過外界的擠壓力，從而讓保證金屬材料達(dá)到設(shè)計的規(guī)格和形狀。第一，在選擇擠壓模具過程中，需要控制好模具的尺寸、形狀，提升模具的精度。在進(jìn)行擠壓模具設(shè)計過程中，需要結(jié)合金屬零件的特點，明確設(shè)計方案，控制好設(shè)計工序，精確計算擠壓壓力，科學(xué)設(shè)置模具結(jié)構(gòu)，從而滿足實際金屬材料加工的要求。第二，在擠壓溫度控制過程中，溫度越高的，相應(yīng)的變形抗力就會越低，可以減少額外的施加機械能。根據(jù)大量實際復(fù)合擠壓的情況，當(dāng)溫度達(dá)到200℃作用，相應(yīng)的施加壓力就會減少10%。另外，在進(jìn)行冷擠壓成型材料擠壓過程中，材料變形在達(dá)到70%左右過程中，相應(yīng)的擠壓里不會出現(xiàn)明顯的白哪壺，需要把實際擠壓的溫度控制在400到500℃之間，才能保證實際擠壓的效果。第三，一旦擠壓模具連續(xù)在高溫下進(jìn)行作業(yè)，就會大大降低模具的性能和強度，不僅會影響到實際擠壓的效果，而且會縮短模具的壽命。因此，實際技術(shù)操作人員要結(jié)合實際情況，采用不同的擠壓方法。比如在進(jìn)行小批量作業(yè)過程中，可以通過壓縮空氣的手段，冷卻金屬材料凹凸模;在進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)過程中，為了滿足實際生產(chǎn)的需要，在每完成一次行程以后，送一個毛坯，從而保證模具的冷卻時間，選擇不同的冷卻方式，可以在模具開設(shè)一些小孔或者采用噴霧冷卻的方式，從而滿足實際生產(chǎn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。

3．4金屬材料焊接技術(shù)工藝

在進(jìn)行金屬材料焊接過程中，對焊接人員技術(shù)水平要求比較高。通常情況下，金屬材料焊接包括多種焊接方式，需要結(jié)合不同情況，選擇不同的焊接方式，從而滿足不同性能產(chǎn)品的要求。在通常情況下，金屬材料焊接主要包括電弧焊、電渣焊以及爆炸焊等。第一，在進(jìn)行釬焊過程中，需要結(jié)合實際情況，利用黃銅或者釬焊料等進(jìn)行金屬焊接，才能保證焊接質(zhì)量。第二，在進(jìn)行碳鋼和金鋼焊接過程中，需要做好碳鋼預(yù)熱和熱處理，從而提升焊接應(yīng)力。第三，在進(jìn)行不銹鋼焊接過程中，焊接人員要充分考慮到晶間腐蝕問題。在進(jìn)行馬氏體不銹鋼焊接過程，要焊接前預(yù)熱和焊后熱處理工作，把溫度達(dá)到設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)。第四，在進(jìn)行有色金屬焊接過程中，需要焊接人員結(jié)合不同的金屬材料，選擇不同的焊接方式。對銅焊接，需要采用釬焊的方式;鋁制金屬材料主要采用氬弧焊;鈦主要采用自動焊接的方式。綜上所述，在進(jìn)行金屬材料加工過程中，加工技術(shù)人員要結(jié)合實際情況，根據(jù)不同類型的金屬材料，采用先進(jìn)的加工技術(shù)工藝，控制好加工過程，明確加工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提升加工質(zhì)量，不斷打造金屬精品，為金屬材料加工企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。

參考文獻(xiàn)

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［3］荊永麗．金屬復(fù)合材料加工工藝的研究［J］．世界有色金屬，2016(12)．

第9篇：金屬材料范文

【關(guān)鍵詞】脆性金屬材料；數(shù)控車削；問題

一、探索脆性金屬材料數(shù)控車削技術(shù)的必要性

如今數(shù)控機床使用廣泛，而金屬切削刀具也在不斷發(fā)展，在機械加工中所運用的生產(chǎn)方式也開始由以前的集中式生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)生產(chǎn)，在數(shù)控加工中運用脆性金屬材料做生產(chǎn)原材料也越來越廣泛。脆性金屬材料與其他材料相比具有的優(yōu)點較多，如流動性強，可塑性高、硬度較低等等，具備良好的切削加工性能。但是真正在操作中卻很容易出現(xiàn)各種問題，如：切屑崩碎，造成使用冷卻液堵塞泵噴灌；由于不便于使用冷卻液，容易導(dǎo)致機床形成熱變形，影響精準(zhǔn)度；刀具使用時極易磨損；高速切削，產(chǎn)生大量細(xì)小漂浮顆粒物，影響機械設(shè)備和操作者身體健康等。所以探索脆性金屬材料數(shù)控車削技術(shù)具有重大的意義。

二、非脆性金屬材料數(shù)控車削技術(shù)中常見的幾種問題

以制造一件拉伸工具為例，要求拉伸的尺寸、形狀精準(zhǔn)度、表面光滑度都非常高。例如要求鑄造一件拉伸工具，而該拉伸工具由于是細(xì)長類，在鑄造的時候如果是選用砂鑄，就容易出現(xiàn)砂眼、彎曲、白口等缺陷，為數(shù)控車削帶來一定的困難。

這件拉伸工具在具體制造時，出現(xiàn)的問題大概可以用以下幾點概括：該工具剛性非常差，在制造的時候，刀尖車到有砂眼和氣孔的位置時，容易使工具折斷也損壞刀具；毛坯尺寸一旦改變，修改制作程序會非常麻煩而且不妥善；毛坯出現(xiàn)外硬內(nèi)軟的狀況，在實施精細(xì)操作時，為制作帶來麻煩；由于毛坯表面粗糙，導(dǎo)致裝夾不牢或者是切削力增加等。

三、脆性金屬材料數(shù)控車削技術(shù)

數(shù)控車床增加脆性金屬材料主要是依據(jù)毛坯狀態(tài)、添加工件表面質(zhì)量、加工中常見問題、安全可靠性等進(jìn)行合理實施，使用數(shù)控車削技術(shù)主要包括加工工藝、工件裝夾方式、加工方案、切削用量、編程技巧等。根據(jù)制作內(nèi)容合理研究脆性金屬材料數(shù)控車削技術(shù)。

（一）加工工藝

在具體加工中應(yīng)注意一定的加工工藝，遵循既定的原則進(jìn)行加工。加工工藝的原則主要包括以下幾個方面：基準(zhǔn)先行、精加工和粗加工分開、一次性裝夾。

基準(zhǔn)先行主要是指脆性材料在毛坯鑄造狀態(tài)，選擇定位基準(zhǔn)相當(dāng)重要，在進(jìn)行粗基準(zhǔn)加工時，應(yīng)該選擇與加工表面互相位置要求較高的不加工表面作為基準(zhǔn)，充分考慮裝夾時間迅速的可行性，若是進(jìn)行精基準(zhǔn)加工，要確保工件的精準(zhǔn)度，然后再考慮裝夾的時間和可靠性。要求精加工和粗加工主要是考慮精加工和粗加工工藝標(biāo)準(zhǔn)不同，如精加工需要確定精準(zhǔn)度，而粗加工則會因為夾緊力、切削熱、內(nèi)應(yīng)力而導(dǎo)致工件出現(xiàn)變形或是松動等問題。對鑄造毛坯或加工余量較大的工件，以粗加工和精加工分開為主，不僅可以及時發(fā)現(xiàn)毛坯內(nèi)部的問題也能夠及時解決問題，減少變形。精加工時要充分考慮粗加工時產(chǎn)生的熱變形對尺寸的影響，在具體加工時，可以依據(jù)熱脹冷縮的數(shù)值，對尺寸進(jìn)行適當(dāng)擴大。同時建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，精準(zhǔn)數(shù)據(jù)尺寸。

有些單件小批量生產(chǎn)，對于有具置要求精準(zhǔn)度的地方應(yīng)一次性裝夾，以免多次裝夾影響工件精準(zhǔn)度。

（二）工件裝夾方式

在數(shù)控車床上使用脆性金屬材料鑄造毛坯時，要注意選擇正確的裝夾方式確保工件加工質(zhì)量和安全，有些工件表面相對粗糙、體型大、粗加工剩余量大，在裝夾時要使用四爪卡盤裝夾，同時安裝軸向定位裝置，避免軸向在鑄造完成后出現(xiàn)移位或者是松動的現(xiàn)象。脆性材料的硬度相對要低，在裝夾的時候，最好選用軟爪或者是開口夾套，避免在裝夾中出現(xiàn)夾痕。對于軸類、套類工件，避免表面加工中出現(xiàn)找正時間或者是重復(fù)安裝，可以選擇使用芯軸、軸向定位、專用夾具等進(jìn)行裝夾。對于需要進(jìn)行多次裝夾或者是加工工序較多的軸類工具，在裝夾時可以選擇雙頂裝夾，在裝夾時需注意的是對中心孔的長度尺寸要按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格控制，防止在數(shù)控加工時出現(xiàn)軸向尺寸超差，更甚者出現(xiàn)撞刀等事故。

（三）加工方案

在確定加工方案時，需充分考慮脆性金屬材料所造工件的具體結(jié)構(gòu)、尺寸、行位精度、表面粗糙度、加工數(shù)量等，除此之外還需結(jié)合加工條件，考慮工件質(zhì)量、成本和效率。下文以前文中列舉的拉伸工具為例說明加工工序：

1、最初采用粗車，然后使用半精車，而后磨削，盡管車削難度有一定降低，但是在工具兩端需要鉆中心孔確定軸度。

2、工序分散、裝夾兩次。第一次裝夾主要是完成粗車以及半精車，第二次裝夾主要是要完成精車?yán)臁Ｔ阼T造中控制機床使用時間能夠有效減少精車使用中產(chǎn)生的切屑，使用合適的切屑液，也能夠保證拉伸部位的加工質(zhì)量。

3、將工序集中，完成一次性裝夾。在進(jìn)行由粗車到半精車最后到精車的制作工序中能夠有效減少機床的使用次數(shù)，從而提高加工的效率。但是切削熱能夠改變工具制造形狀，對刀具的各種尺寸和精準(zhǔn)度都有一定影響，造成工具精車加工質(zhì)量不夠穩(wěn)定。

（四）選擇合適切削用量

脆性材料與普通材料相比切削速度應(yīng)適當(dāng)降低，在粗加工工件剛性好的時候，應(yīng)該要選擇切削速度較低的刀進(jìn)行切削，這種切削刀背吃刀量和進(jìn)給量都相對較大。但是對于工件剛性差的材料，應(yīng)該要選擇工件變形較少，背吃刀量和進(jìn)給量偏小的速度，保證效率和速度。

（五）應(yīng)用編程技巧

在數(shù)控車床中常遇見一些較難的技術(shù)問題，這時候可以選擇利用數(shù)控車床編程技巧。在鑄造中，對于一些毛坯余量變化小的工件，在走刀時可以選擇按照工件輪廓進(jìn)行連續(xù)走刀，有效保障走刀時間。但是對于有些毛坯工件類似的鑄造，可以選擇使用一定的編程指令，從而減少鑄造過程中的走刀路線和編程內(nèi)容。例如使用G73仿形循環(huán)指令編程，在加工工序中可以使用“/”來表示跳步，這主要是解決鑄造毛坯尺寸不一樣的問題；使用“MOO”能夠表示暫停，對鑄造進(jìn)行尺寸檢查，調(diào)整夾緊力等等，也可以使程序暫停然后進(jìn)行冷卻，從而保障工件加工的質(zhì)量。

（六）安裝吸塵裝置

前文有說到，在精加工中產(chǎn)生的切屑會對設(shè)備和人體造成威脅，盡管在數(shù)控車床中安置有半封閉或者是全封閉的防護罩，但是這些防護罩并不能從根本上解決問題，在實施批量高速脆金屬加工中，切屑依然會到處飄，這些隨處漂浮的切屑對絕緣設(shè)備和操作者身體健康的影響都非常大。安裝吸塵裝置主要是對準(zhǔn)切屑口，不僅可以吸走細(xì)小碎屑和灰塵，還能夠吸走切削中產(chǎn)生的大量熱量，有效減少切屑對設(shè)備和人體的傷害，并保障各種設(shè)備的使用性能和使用壽命。

（七）引進(jìn)先進(jìn)切削技術(shù)

先進(jìn)的切削技術(shù)能夠有效提高工作效率，也可以保障鑄造工件的質(zhì)量，如果鑄造工件允許，可以在車削脆性金屬材料時優(yōu)先使用高速切削技術(shù)以及干切削技術(shù)，在結(jié)合兩者技術(shù)特點的條件下，能夠大大提高鑄造加工效率以及加工精度，滿足當(dāng)今社會綠色生產(chǎn)的要求，保持生產(chǎn)的經(jīng)濟性和生態(tài)性。

結(jié)束語

在實際鑄造過程中，應(yīng)根據(jù)脆性金屬材料鑄造工件的具體特性來選定加工工序以及加工設(shè)備，在加工中注意選用合適的設(shè)備以免造成對工件精準(zhǔn)度和安全性的影響。同時在使用數(shù)控車削技術(shù)時，也要注重對新技術(shù)的引進(jìn)，提高加工質(zhì)量，減少數(shù)控車削技術(shù)中可能對操作者造成的健康傷害。

參考文獻(xiàn)

[1]張立君，張樹軍.細(xì)長軸零件的數(shù)控車削技術(shù)[J].金屬加工（冷加工），2013（11）.