金屬材料工程精選(九篇)

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第1篇：金屬材料工程范文

關鍵詞：材料成型；控制工程；金屬材料加工

1材料成型與控制工藝的概述

材料成型與控制工藝中包含多種加工工藝，它會根據金屬原料的性質進行選擇，有的金屬材料需要通過多種技術才能成型。當然也需要相關的研究人員不斷的深入研究分析，進行相關的實驗，選擇恰當的成型工藝，提高材料的耐磨性和抗壓性，并保證金屬材料的可塑造性。材料成型及控制技術主要分為鑄造技術、焊接技術和鍛壓技術，它不僅可以適用于制造業當中，還能促進能源領域和建筑領域的發展。

2金屬材料挑選的原則

2.1使用性原則

金屬材料挑選時需要遵循的使用性原則，能夠保證產品完成規定的功能，確保金屬材料的可塑造性和可使用性。第一需要充分考慮產品功能要求，根據需要加工的零件產品，以及其主要的使用要求，相關的性能和使用壽命等等來選擇相適應的金屬材料。第二是在產品結構方面，金屬材料的結構不同，在成型加工過程中選擇的工藝也各不相同，最終所呈現出來的性質也存在較大的差異性。因此應當合理的選擇金屬材料的結構。第三是需要充分考慮使用的安全性能，預測材料在加工中和成型使用后有可能出現的危險，做好防范措施。第四要注意其工作環境，工作環境中的各種外部因素對金屬材料也會造成一定的影響，例如溫度濕度，腐蝕性，沖擊，振動等等，需要提供一個良好的工作環境，才能確保金屬材料性能得到充分的發揮，并保證金屬材料加工的質量問題。

2.2環境性原則

選擇金屬材料遵循環境性原則，主要包括以下兩點，第一是盡量選擇不加任何涂層鍍層的原材料。現如今大部分的金屬材料為了達到美觀防腐等多種要求，因此在設計中會加入涂層鍍層。但是涂層工藝本身含有有毒物質，對環境造成了嚴重的影響，在材料廢棄后難以投入到回收利用當中，并對環境造成了極大的污染。例如電鍍層中含有鉻或其他重金屬，嚴重污染環境。第二是減少使用材料的種類。要求設計師在選擇材料時，盡可能的減少多類材料共同使用，使用較少的材料種類來設計零件，不僅便于零件的生產、分類管理，簡化了零件的結構，而且在后續回收某種材料時也能更加便利。

3金屬材料在成型過程中的加工工藝

3.1提高焊接質量

在金屬材料加工過程中，焊接質量也會影響到材料是否合格。因此要提高焊接技術，對各個環節進行嚴格的把關，做好質量控制工作，才能避免金屬材料在焊接過程中出現質量不合格的問題。提高對生產環節的重視程度，盡可能的減少一些操作失誤，避免出現因失誤導致的安全事故，根據焊接流程建立完善的管理制度，控制好焊接質量并做好應急預案，一旦出現生產問題，便啟動應急預案進行解決，及時處理出現的質量問題，控制好生產流程，避免出現更多的生產事故。要做好對焊接工藝的分析工作，及時發現公寓中存在的一些問題，并進行調整，逐步提高技術水平，優化整個工藝過程。

3.2機械加工成型法

機械加工成型法主要是應用以金剛刀為代表的金屬切割刀，將金剛刀和一些復合材料拼接在一起，可以實現精加工，一般以鋁基復合材料為主。金剛石刀具對金屬復合材料的加工形式主要包括車削、鉆削和銑削三種形式。車削主要是利用硬合金刀具對材料進行切割，在加工過程中需要加入乳化液冷卻這一過程中產生的熱量。鉆削主要是采用了傳統的麻花鉆頭進行加工，加入了切削液進行強化處理。銑削主要是在一定粘合劑基礎上進行加工。

3.3粉末冶金成型方法

粉末冶金成型技術形成的時期最早，因此具有豐富的實踐經驗，在我國工業發展過程中的應用十分廣泛。該項技術最早是用來制作復合材料零件的，主要適用于體積較小，形狀簡單的比較精細的零件加工，工藝流程比較簡單，在實際的加工中取得了顯著的效果。該項技術具有可調節、界面反應小等特點，隨著科學技術的不斷發展，粉末冶金技術也在不斷的升級和改善，在制造業中有著十分廣泛的應用。利用粉末冶金技術生產出來的金屬制品，具有較強的耐磨性而且強度較大。成型的方式一般分為壓制成型，注射成型和3d打印成型。

3.4采用鑄造成型工藝

鑄造成型工藝也是金屬材料加工中一種常用的方式。在金屬加工的過程中，會添加一些增強顆粒，金屬熔體的流動性和粘合度由于受到增強顆粒的影響，從而出現各種不同的情況，改變了物質本身的特征。其他物質也會受到各種因素的影響發生化學反應。針對這一情況，在金屬材料加工過程中需要加強對成型過程的監督觀察管理，時刻關注溫度的變化，做好溫度的控制工作，在適宜的溫度情況下添加增強顆粒，確保增強顆粒發揮自身的效能，同時又不會和材料發生界面反應，影響材料的質量。只有做好溫度的把控工作，才能確保在金屬熔體粘合度適宜的情況下進行模具的澆筑，保障金屬材料加工的質量和加工效率。在觀察過程中，工作人員需要記錄好溫度的變化，出現的情況以及恒溫時間，做好應急預案，針對溫度的變化，選擇恰當的方式進行處理。這種加工方式并不適用于每一種金屬材料，因此需要根據材料的情況進行選擇。

3.5擠壓和鍛模塑性成型

在金屬材料加工過程中，另一種常用的方法是擠壓和鍛模塑性成型。在金屬材料加工的過程中，如果金屬材料和模具直接接觸，那么在實際的加工過程中，便會對金屬材料表面的光滑性造成影響，不僅影響了技術材料的外觀美觀，而且還影響了材料的質量問題，因此在加工過程中采用擠壓和鍛模塑性成型這一加工方式，主要是在加工過程中，利用模具等對零件涂抹劑及涂層，減少加工過程中機械加工產生的阻力，在日常的機械加工工作中，這種加工方式可以降低一部分摩擦力提高工作效率，同時也保障了加工的質量問題。

3.6砂帶磨削技術

砂帶磨削技術是一種新型的高效磨拋工藝，它主要是根據工件的形狀，通過接觸方式對工件表面進行磨削研磨和拋光。它是一種特殊的多刀多刃切削工具，該技術通過和工件表面相互作用，從而實現加工主要分為滑擦、耕犁和切削三個階段。滑擦指的是磨粒與工件表面相互接觸，表面會發生彈塑性變形。耕犁指的是隨著磨削用量的增加，磨粒和工件表面的接觸變大，材料的表面發生了塑性流動，這一階段會切除少量的材料。切削是最后一階段，會在壓力作用和溫度條件下實施真正的切削，切除大量的材料。

第2篇：金屬材料工程范文

關鍵詞：輕金屬材料；硬件與軟件協同設計；軟件工程設計

硬件過于完善的系統中軟件功能會被占用，或者說軟件過度開發導致硬件系統與之匹配度不夠。我們的目標是利用一種方法把硬件與軟件互相協調。這樣就解決了軟件過于開發使硬件不能與之匹配的問題。本文利用輕金屬材料作為硬件制作原料，用高強度輕金屬材料來彌補軟件的無法釋放的資源。

1輕金屬材料硬件與軟件協同設計

輕金屬材料在軟件工程設計中發展的初期,主要是有兩種開發方式[1-3]。一是把輕金屬材料應用到某一特定的硬件系統然后針對硬件進行軟件開發；二是本身已經設計出了軟件系統但是需要匹配一定的硬件措施。當軟硬件互通系統設計出現之后,從系統本身功能設計初始時候就針對的進行硬件的匹配,把軟硬件設計和功能做一個均衡的考量。對于整體設計實施時,軟件系統和硬件設施同時進行校對和互相匹配。在設計和實施后對對應的硬件和軟件進行互相驗證,最終目的保證設計出軟件與硬件互相匹配的系統。一些系統的核心技術就是系統功能集成化。在比較傳統的設計方法中，硬件不在設計范圍之內,軟件設計都是以功能和使用為基礎，硬件設施屬于傳統組裝過程需要考慮的范疇。軟件與硬件相互協同設計在開發實際應用中可以表現出雙重的優勢。第一步對不同性質和任務目標找到一個或者幾個切實可行的方案。把任務目標進行劃分，對軟硬件的功能進行搭配,生產所需的硬件和對應的軟件部分。把功能和任務進行劃分是軟硬件協同設計最關鍵的一步,并且進行任務劃分是要滿足以些約束和適當條件下進行搭配,把各個系統功能最為優越的部分按照一定的方法進行規劃。輕金屬材料在軟件工程設計中,有以下幾種方法可以通過加強硬件的方式來提高軟件的運行能力：①DIY指令協調方法；②DIY外設附加方式；③WHYUSJ可執行能力。輕金屬材料在軟件工程設計中指令主要包括軟件定義邏輯設計和硬件外配加強。使輕金屬材料可以有效的發揮自己的優勢，即強度高、集成能力強，同時又發揮了軟件的邏輯能力強和指令系統執行化的優勢。

2輕金屬材料在軟件工程設計中組織結構型模式

輕金屬材料資源共享計數器:輕金屬材料資源共享計數器是解決軟件系統不能及時釋放資源共享問題。在使用時,軟件資源不能被多個用戶同時使用和共享,只有當所有的用戶都不使用資源時,資源才能夠釋放復制,輕金屬材料資源共享計數器的使用可以把資源分配任務從新分配；另一方面,輕金屬材料資源共享計數器要及時對資源再分配,確定資源不再有用戶使用,需要及時地對資源進行釋放,這樣對提高軟件系統系統運行速度和穩定性起到至關重要作用[2-4]。軟件系統適配模式:該模式是軟件系統在解決信息資源在硬件系統之間無法交互的問題。軟件系統適配模式把硬件之間資源信息相互調節,同時資源信息的格式和內容通過特定的方法加以簡單化方便傳輸。軟件系統適配模式將資源信息進行包裝和命令傳輸,從而使其能夠在硬件之間自由靈活的傳輸。此外,軟件系統適配模式還可以把資源信息進行壓縮和解壓這樣更加節約了使用的空間。Dtmf模塊Dsp處理部分Fsk顯示Cpc信令用戶接口電路Tdm交換矩陣任務資源傳送瀏覽圖2輕金屬材料在軟件工程設計中劃分方案門面效應：門面效應說的是軟件系統和硬件系統之間的互相匹配度。軟件系統為一個用戶提供服務時，硬件系統進行輔助,從而使客戶在享受軟件帶來的便利時，又得到了硬件帶來的質感，使客戶與軟件系統的互動變成與整體的互動,極大的方便了客戶的使用。門面效應蘊含著軟件和硬件的搭配以及相互協調能力。門面效應本身可以給客戶帶來更多更好的服務,當客戶需要系統來完成某項任務時,門面效應首先把任務同時分配給兩大系統,由兩大系統同時完成。

3結語

軟件工程設計是一項系統工程，一般在設計中包括了許許多多的數據模型、模式運算、整體框架的組件等，但是為了更好的提高軟件系統的工作效率，把硬件系統也考慮在內是目前設計的一個方向。本文通過對輕金屬材料在軟件工程設計中的應用進行分析，明確的闡述了這種設計的優勢，為以后軟件設計標明方向。

作者:李攀 單位:廣東科技學院

參考文獻:

[1]朱旻,巨東英.鎂合金薄板雙輥連續鑄造過程中的熱流場數值模擬和鑄造條件的優化設計[C]//全國材料計算與模擬學術會議.2007.

[2]朱磊,張麥倉,董建新,等.TC11合金本構關系的建立及其在盤件等溫鍛造工藝設計中的應用[J].稀有金屬材料與工程,2006,35(2):253-256.

第3篇：金屬材料工程范文

1.實踐教學內容不完善

金屬材料工程專業的核心專業課是《材料科學基礎》、《金屬材料學》、《熱加工工藝》、《材料力學性能》及《材料分析方法》等。目前實驗教學及實習等實踐教學內容均與這些理論課程密切相關，而且實驗內容以驗證型實驗為主，例如《鐵碳合金平衡組織觀察》、《鋼的熱處理組織觀察》等，大多數學生認為，通過這些課程實驗，學會了利用顯微鏡識別金屬材料的微觀組織的能力，掌握了一些材料性能測試方法等，但是，目前的實驗教學內容涉及的綜合型及設計型實驗內容相對較少，而這些實驗內容是綜合利用所學理論知識設計實驗工藝并進行相關實驗研究等，以培養學生的思維創新能力和分析問題、解決問題的能力。此外，金屬材料工程專業畢業生的追蹤調查表明，大多數畢業生從事與本專業相關的工作，但是還有從事與金屬材料相關的冶煉及材料的成型與控制相關的工作。由于目前實驗課程教學缺少綜合型及交叉學科的相關實驗教學內容，影響了學生在相關專業的工作崗位上的實際操作技能。調查研究表明大多數學生認為大學實踐教學應該涉及到交叉學科內容，根據目前金屬材料工程專業培養方案課程設置，開設了材料成型與控制及鋼鐵冶金相關的課程，如《軋制原理及工藝導論》、《鋼鐵冶金概論》等，因此可以開設與鋼的冶煉、模擬軋制等相關的實驗。這樣有利于拓展學生的知識面，從而使得學生畢業后能夠擴大就業面，增強社會適應性。如果實踐教學的內容不完善，會影響學生在相關專業領域的就業前景，從而降低就業率。

2.實踐教學質量不高

實驗教學質量不高的原因是多方面的：實踐教學系統及內容不完善、實驗設備條件及環境因素等。簡單的驗證性實驗教學，由于沒有太多的新意，學生在實驗過程中缺乏積極性、主動性，被動按照實驗程序完成任務，學生的思維能力得不得培養。而實驗設備條件也會影響實驗教學質量。例如學校的大型精密設備，例如透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡及X射線衍射儀等大型設備，由于需要培訓上崗，因此，學生也只能是觀摩而不能動手操作，只是觀看實驗老師的演示性實驗，這樣實驗對所學課程的幫助意義并不是很大，學生到了企業，遇到這種大型設備還是不會馬上上崗進行操作。目前金屬材料工程專業本科生實習是實踐教學的重要環節。主要有認識實習及針對熱加工工藝相關課程的生產實習，實習場所主要安排在鋼鐵冶金相關的企業，但是由于大多數企業基于安全、效益、保密等方面考慮，不允許學生參與實際操作，學生只能看到表面現象，不能了解生產內容的實質性工藝及相關參數。大多數情況下，學生實習完后的感覺就是走馬觀花。因此，到企業中參加生產實習，學生得不到參與及動手操作的機會，更談不上分析問題、解決問題及創新思維能力的培養了，因此嚴重制約了我國工程人才實踐能力的培養。

3.實驗教學設備不足

目前，大學擴招是普遍存在的現象，而擴招帶來了相應的負面影響，給實踐教學帶來巨大壓力，實踐教學不同于課堂教學，老師在講臺上講課，幾十及上百學生可以同時在教室里聽老師講課。實踐教學是培養學生動手能力的教學環境，是實踐與理論相聯系的教學環節。需要有一定的場地和設備支持，因此專業人數的增加，對設備及老師提出挑戰，設備不足，學生實驗就需要分批次進行，如果批次人數太多，達不到實踐的預期效果，批次人數減少，老師的工作量大大增加。畢業論文（設計）過程，因為設備不足，學生要排隊長時間等待，往往由于時間限制，很多學生隨意得到一些結果，不考慮實驗結果是否合理，放到畢業論文中湊數以達到畢業的目的。例如，金屬材料專業學生畢業論文常常涉及鋼鐵材料的研發，需要用金相顯微鏡拍照微觀組織，目前實驗室就一臺可以照相的設備，由于使用該設備人數比較多，不僅金屬材料工程專業的學生使用該設備，材料成型與控制專業、冶金專業的學生往往也用到該設備，因此，畢業論文（設計）期間，學生要用到這臺設備拍照，往往要等很長時間才能等到，而畢業論文工作時間是有限的，因此有些學生往往隨便拍照幾張，放到畢業論文中，有時拍出來的照片并不能反映真實的情況，所以就會影響到論文的分析總結等，從而影響畢業論文的總體質量。

二、實踐教學改革探索

1.更新實踐教學內容，融入交叉學科實踐教學內容

完善的實踐教學體系及教學內容，有利于全面培養學生的創新性思維能力、分析問題和解決問題的能力。研究表明高等院校課程實驗教學內容要包括驗證型實驗、綜合型實驗及設計型實驗，其中驗證型實驗基本是學生通過實驗驗證書本中的某種現象，該實驗比較簡單，學生實驗過程只要得到與教材中相關的結果即可，但是，綜合型實驗和設計型實驗是利用所學的理論知識，自己設計相關的實驗條件，進行實驗，并利用書上所學的理論知識分析實驗結果，這兩種實驗對培養學生的分析問題及解決問題的能力最為重要，因此，在實際的實驗教學中，應該增加與專業相關的綜合型及設計型實驗內容。金屬材料工程專業的學生主要學習金屬材料相關的性能與材料的化學成分、生產工藝過程等之間的相關性。因此，化學成分控制的冶煉過程，軋制冷卻及隨后的熱處理過程都會影響最終的性能指標，這些環節涉及到冶金專業、材料成型與控制專業及金屬材料工程專業。因此，金屬材料工程專業實踐教學內容不能僅僅局限在本專業領域，而應該考慮學科交叉，實踐教學涉及到一些關于鋼的冶煉、軋制等相關的內容，這樣能夠彌補本專業實踐教學內容的不足，從而可以全面培養學生的思維能力、分析問題和解決問題的能力，增大學生就業面。

2.實習基地的建設，增加實踐教學形式多樣化

針對前面提到的實驗教學質量不高，尤其是生產實習由于受到企業的限制影響了教學質量，需要對生產實習的教學形式進行改革。學生一方面去企業參觀，另一方面，要建立與大生產相似的工作環境，例如校內實習基地建設，將企業的設備小型化，學生可以根據企業的生產模式，針對某種產品進行工藝設計，然后動手操作制造，在該過程中，學生不僅要利用所學的理論知識制備相關工藝，同時可以學習設備的操作過程，實踐過程中，訓練學生思考問題及解決問題的能力。校內實習基地建設要明確目標，學生在學完《材料科學基礎》、《材料熱加工工藝》、《金屬材料學》等專業基礎課和專業課后需要到冶金廠生產實習，了解冶金產品熱處理方法及高倍缺陷、低倍缺陷的分析方法，力學性能測試設備及方法等。根據金屬材料專業實驗室現有設備，購置一下小型設備及實驗耗材，讓學生在實驗室根據冶金廠實際的分析檢測方法對不同類型鋼鐵材料進行工藝制備、微觀組織及缺陷分析等，在實習基地模擬大工業生產實驗條件，這樣可以彌補校外實習的不足，大大提高了實習教學質量。

3.增加實驗設備投入，滿足實踐教學多樣化需求

第4篇：金屬材料工程范文

引言

實習是高等工科院校學生在大學實踐學習中必不可少的一個重要環節，尤其是工科大學生，生產實習是獲得“一線工程師”基本訓練的一個重要過程[1]。通過實習，可以提高學生認識和解決工程實踐問題的能力，培養學生在生產實踐活動中的創造性思維和創新意識。還可以幫助學生接觸社會，為畢業后走向工作崗位打下良好的基礎。如何進行生產實習、加強生產實習的管理，達到良好的實習效果，是能否辦好專業的重要一環，關系到提高實踐教學質量與人才培養的大問題。

1生產實習教學的現狀

金屬材料工程專業是我校較早獲批的國家級特色專業，專業辦學水平高、辦學條件好、師資力量強、開辦時間長。專業的培養目標是：為企業輸送合格的“一線工程師”，所以專業尤其注重實踐教學環節，開設了多種實踐教學環節。

生產實習于第6學期，在我校的企業實習基地——洛陽一拖集團開展，實習基地專業對口、生產設備齊全，技術、工藝、管理等方面能與理論教學相結合。同時實習基地周圍有還有洛陽銅加工廠、洛陽軸承廠、河南柴油機廠、耐火材料廠以及中信重機廠等眾多大型國有企業可作為在實習的補充。這些為實習工作的開展創造了有利條件。實習期間，請企業工程技術人員做專題講座，增加感性認識，進廠參觀以了解企業生產情況、加深對所學專業知識的理解。同時還安排學生在上述企業參觀學習，開闊學生的眼界、擴大知識面。多年來，生產實習工作得以順利開展，為學生實踐能力的培養起到了積極的作用。

但是，由于社會經濟環境變化以及其它各種因素的影響，我校生產實習工作出現了不少新的問題和矛盾，面臨不少困難，傳統的實習方式受到了很大的沖擊，實習效果也不盡如人意。存在的問題主要有以下幾個方面：

1.1 自1998年國家教育部頒布了新的高等院校本科專業目錄以來，我們學校也調整了專業內容，將原來的鑄造、熱處理和焊接專業合并成金屬材料工程專業，拓寬了專業口徑，增加專業基礎教學。在生產實習的時候，也將原來單一的方向拓寬成三個方向。需要實習的內容增加了，但教學學時沒有增加，實習的內容很難涵蓋各專業方向。

1.2 企業接收學生實習的積極性下降。由于多方面的原因，目前，國營大中型企業的效益不如以前，各企業都實行崗位責任制，任務到人，工作中不允許有任何失誤。為確保萬無一失，車間不敢讓學生動手操作，也無暇回答學生提出的問題，更不用說共同探討了。學生只能在一邊充當看客，認真的學生還記錄設備型號，記錄生產流程，抄工藝卡，不認真地的學生就在一邊偷懶。生產實習已經沒有動手實踐的環節，變成“參觀型”生產實習。

金屬材料專業的實習基地中國一拖集團是國有大型企業，是50年代前蘇聯援建的項目，很多的分廠設備陳舊，工藝落后，學生在這樣的環境下實習，學生看不到先進的設備、先進的技術和先進的管理，無法達到生產實習預期的效果。另外，某些環境惡劣的分廠，還會對學生的專業學習興趣造成打擊。比如球鐵分廠的60年代建設的國產kw鑄造生產線，噪音極大、粉塵很多，一天實習下來，學生非常失落。

1.3 經費不足，影響實習時間近幾年，隨著經濟的發展，物價水平提高很快。實習單位的實習費用，住宿費用也水漲船高。而我們學校的實習費用漲幅很少，遠遠不夠計劃學時為一個月的實習費用。在這種情況下，除了學院出資一部分，還要向學生收取一部分費用。即便如此，實習時間從一個月縮短為2-3個星期，甚至在經費最緊張的一年實習時間還不足兩周。最近幾年的實習，帶隊老師都是每天晚上算所用經費，剩余經費，一旦發現經費不足以支撐一天實習，只能立即返回學校。實習的總時間縮短很多，需要實習的內容又成倍增加，導致了每部分內容的時間都只有半天，實習過程變成“走馬觀花”，很難深入進行，實習時間和效果大打折扣。

1.4 師資隊伍經驗不足，針對性指導不足目前我校教師隊伍中，年輕教師所占的比例越來越大，由于用人體制的原因，現在入校的老師絕大部分是從學校到學校，教師沒有在企業一線工作的經歷，接觸社會

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也少，教師缺乏到工礦企業參加生產實踐的經歷。盡管青年教師熱情很高，但在指導學生實驗、實習或畢業設計時，還是體現出實踐經驗不足這個問題。生產實習指導教師在生產實習過程中處于主導地位，如果老師很難給學生進行很有針對性的專業指導，會嚴重影響生產實習的效果。

2改進措施

針對以上的問題，我們可以在工作方式和管理模式上作一些相應調整：

2.1 做好實習動員，提高學生認識，加強實習環節管理，保證實習效果生產實習的過程中，學生是學習的主體，實習收獲多少，學生起決定因素。而不少學生實習態度不端正，往往把生產實習當作集體參觀，認為實習就是看熱鬧，高興時好好看看，不高興時就不學。因此，在進行生產實習之前一定要開好實習動員會，給學生講清楚生產實習在專業學習中的重要性，端正學生的實習態度。同時，對學生的實習提出具體要求，下發實習內容和實習提綱，讓學生帶著問題進入實習環節，在實習中做到有的放矢；實習過程中應加強對學生的監督工作，布置實習作業、抽查學生的實習筆記等；強化生產實習的總結和考核，改變過去實習僅僅上交實習報告就全部通過的方式，要求學生參加最后隨機抽題的實習答辯，對沒有達到實習要求的堅決給予不通過，要求第二年重新實習。這樣，從各方面調動起學生實習的主觀能動性，以提高生產實習質量[2]。

2.2 改進實習方式針對實習經費不足，實習時間短這個問題，可以將實習分為兩階段組成[3，4]。

第一階段為集中實習，實習時間縮短為二周，地點在實習基地——洛陽第一拖拉機集團。洛拖規模大，生產設備齊全、與金屬材料專業專業對口，同時實習基地周圍的眾多大型國有企業可作為實習的補充。在這兩周內，學生可以對自己所學的專業有感性的，全面的認識。

第二階段為分散實習，實習時間放在大三第二學期期末，時間為二周。4-5名學生一組，去國企、民營企業、私企或科研單位。由學生自己聯系或老師介紹，實習內容不需要面面俱到，只要針對某一方向，進行深入的學習，著重培養學生的動手能力和解決實際問題的能力。在新學期報到的時候提交實習報告。

2.3 加強青年教師的實踐培養現在年輕教師的人數已經占到我院的一半，雖然青年教師的工作積極性很高，但是經驗不足也是不爭的事實，因此加強對青年教師在生產實際中的再培養顯得非常重要。

第5篇：金屬材料工程范文

【關鍵詞】本科生導師制 金屬材料工程 人才培養

1.引言

隨著中國近年來經濟的快速發展與科學技術的迅速更新，社會對人才的需求更趨高標準和多樣化，要求高校培養出具有良好的專業理論基礎與復合知識結構，又具有較強實踐能力與開拓創新精神的人才。導師制具有很強的師生互動性，因此很適合作為創新人才培養的方式 [1-3]。隨著北京大學等高校紛紛在本科生中進行導師制度的探索，特別是南開大學泰達學院獲批國家教育教學改革首批試點學院成為教育教學改革特別試驗區以來，不少高校在部分專業也試行了本科生導師制[4-7]，給我校試行導師制提供了良好的借鑒和參考。

2. 目前我校傳統人才培養模式存在的問題

目前我校本科生的教學采用班級授課制，學生管理主要推行的是輔導員加班主任制度。在學校，對學生影響最大、接觸最直接的主要是教師、輔導員與班主任。這三者之間不同程度地存在著教學與教育分離，教育與管理脫節的問題。首先，教師在"育人"工作中的作用難以體現。教書育人是教師的神圣使命，教書和育人是一個完整的有機整體，它貫穿于學生接受教育的全過程。但是很多教師上完課之后，很少再與學生見面接觸。有些教師認為，學校的中心工作是教學、科研。教學是硬任務，看得見、摸得著；育人是軟任務，沒有硬指標，可抓可不抓。故有些教師重"教書"輕"育人"，學校缺乏具體措施來調動專業教師參與學生教育與管理的積極性。其次，班主任工作的地位尷尬。在現行的管理制度中，受多方面的限制，班主任只是履行了一些表面化的班級管理職能。班主任工作是對輔導員工作的一種輔助，班主任基本是由專職教師兼任，很多老師居住在校外，學生很難見到。學生日常工作直接由輔導員布置。對專職教師而言，能給教師帶來成績的是顯性的教學及科成果，比如公開的級別、數量，獲批科研項目的層次、數量等。而班主任的工作效果是隱性的，在短期內很難用合適的指標來量化評判。在待遇上盡管學校按每班每月發放了班主任津貼或計入一定工作量，但仍然很難吸引大量優秀教師來做班主任工作。

3.我校金屬材料工程專業導師制的建立與實施

3.1 早期探索。

我校材料與化工學院早在2007年已認識到在高校擴招、師生比降低的形勢下，本科生傳統教育模式的不足之處，在金屬材料工程專業中嘗試建立了具有導師制雛形的"導師負責制"，并將其作為一項特色活動進行了初步的實施與總結。自金屬材料工程2005級學生開始，由學院牽頭，對金屬材料工程專業的每位教師分配了五名左右的三年級和四年級學生。老師們在專業知識和專業發展，科學研究，考取碩士研究生、職業就業及學生安全方面對學生進行指導和咨詢服務。在初期的實踐階段，主要依靠各位老師的自覺性和責任心，通過不定期找學生談話，了解學生各方面動態，同學生交流，解答學生問題，實現因材施教，指導學生思想、學習與生活的目的。近三年來，金屬材料工程的就業率及考研率均居全校前列；各導師積極參與指導大學生科學研究活動，所指導的大學生多次獲得陜西省挑戰杯賽獎項。這些成績表明，盡管已經實施的 "導師負責制"還缺乏規范性（諸如導師的責任、義務和權利等關鍵性問題沒有明確規定）但它在充分發揮教師"教書育人"職能與增強學生學習的主動性和靈活性方面，已經顯示出良好的促進作用。

3.2 團隊導師制的提出。

早在2004年，教育部在"高層次創造性人才計劃"中明確提出"高校應以學科帶頭人為核心，形成一批優秀創新團隊，促進學科交叉融合和集成發展"。在上述背景下，由高校各級專家和學術骨干組成的創新型科研團隊應運而生。因此高校科研團隊是一個具有共同愿景、知識共享、團結協作的群體。西安工業大學材料與化工學院金屬材料工程全日制本科招生始于1979年，屬國家第一批本科錄取專業。2003年金屬材料工程專業被評為陜西省名牌專業，2007年被評為陜西省特色專業、2008年被評為國家級特色專業建設項目；金屬材料工程教學團隊2008年被評為省級教學團隊、2010年被評為國家級教學團隊。在科研方面，西安工業大學金屬材料工程專業擁有眾多在國內外具有較高知名度和影響力的專家，主要研究方向包括金屬材料、高分子材料、紅外玻璃和晶體材料、鐵電氧化物材料等，覆蓋了多晶、單晶、非晶、納米、薄膜等材料及器件等廣泛的研究領域。目前已形成了以教授、副教授為帶頭人的科研小組八個，在輕合金復合材料、智能材料與特種鋼技術、凝固理論與技術、金屬單晶生長技術等方面形成了明顯優勢。與此同時，自2009級開始，金屬材料工程專業的學生人數每年也在大幅度遞增，2009級為151人，2010級為184人，2011級則達到了279人。學生人數的激增必然給教學資源以及教學管理工作都帶來了嚴峻考驗。如何將這已有的科研團隊、教學團隊的教師資源直接、高效地用于本科生人才培養，必須尋找出一個良好界面。

在早期實施"導師負責制"的基礎上，學院又提出了"團隊生導師制"的構想和實施辦法。"團隊"是指是指導教師和被指導的學生各自構成一個團隊。指導教師隊的人員以當前的科研小組為基礎而組建，由1-2名教授或副教授帶領1-2名講師或助教。學生隊由2個學生宿舍組成，兩個宿舍最好為不同年級的學生。這種模式的導師制中，各個指導教師隊可以直接以當前的科研小組為基礎進行組建，不需要重新分配教師；因此每個小組內的教師彼此之間非常熟悉，溝通效率高。青年教師側重于對低年級學生進行學業計劃指導，老教師則側重于對高年級學生進行專業知識指導，青年教師進行協助指導。師隊對學生隊的"多對多"模式，可以避免傳統導師制中"一對一"中教師與學生之間如發生矛盾需要更換導師的問題；同時多個教師，多種性格，科研與教學側重點也不同，便于學生進入高年級后根據自己的學業水平進行"學術導師"的選擇。

3.3 逐步完善。

在繼續推進實施團隊導師制的過程中，將逐步建立一套適合于金屬材料工程專業課程設置特點的、完善的導師制體系，具體包括：

（1）建立完善的規章制度，確保其科學、穩定運行。完善的規章制度包括培養計劃、考核辦法、激勵措施等方面。這些制度包括導師制的目的、導師的任職條件、工作職責、聘任與安排、考核與待遇等；還包括導師工作規程、導師年度或學期工作計劃、導師工作日志、導師活動調查表以及導師考核檔案等有關材料。

（2）加強導師隊伍的建設。對導師隊伍的建設既包括數量上的建設，也包括質量上的建設從數量上來看要盤活導師資源。可以考慮聘任優秀碩士生擔任副導師；聘導師從質量上來看，導師首先必須具備高尚的人品人格，具備較高的綜合素質。

（3）同時還要實施導師制的實施效果定量研究評估。導師制的教學效果評估必須要和學生的學習業績相結合，如能建立起一套科學的定量評估體系，則不但能客觀地反映教師的工作成績，而且實施中也會便于實際操作。學生的學習業績評比可考慮使用就業率、考研率、畢業證與學位證授予率、英語四級證和計算機等級證、參加大學生科技創新活動的比率等指標進行定量評估。

4.小結

近年來，為了更好地貫徹全員育人、全過程育人、全方位育人的現代教育理念，更好地適應素質教育的要求和人才培養目標的轉變，國內各高校都在探索本科高等教育的導師制。金屬材料工程作為我校國家級特色優勢專業建設專業，也是我校材料科學與工程學科博士點建設的重點依托專業，如能建立一套完善的學分制為主導的導師制體系，探索出適于金屬材料工程一本人才培養的教學管理新渠道，深入開展人才培養工作，必將切實提高本科教學質量，以滿足新形勢下社會對人才的高標準和多樣化需求。

參考文獻

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[5] 王建方，吳文建，滿亞輝等."本科生導師制"教學改革初探. 高等教育研究學報，2006，29 （ 1） ：44 -46.

第6篇：金屬材料工程范文

一、無機非金屬材料工程技術專業人才培養模式

在三年制的高職教育中，可以將六學期分成六個大的模塊，以實現通識課、專業課、專業拓展課的學習。無機非金屬材料工程技術專業采用4+1+1工學結合的人才培養模式。“4+1+1”是指：學生前四個學期在校內學習，工學結合，掌握最基本的崗位理論知識和技能，完成專業核心課程的學習。第五個學期根據學生與企業簽訂的訂單協議（準就業協議），學校與企業一起進行N門課程的設計和調整，校企合作共同完成N門課程學習及頂崗實習。第六學期校企合作共同完成頂崗實習、畢業設計、畢業答辯的教學任務和學生的就業指導任務。幫助學生完成從學生到員工的角色轉變，同時強化學生的專業技能培養和職業綜合素質培養，將學生的職業技能培養與畢業后的就業崗位直接對接。

二、設置拓展課的意義及“N門課程”的設想

在人才培養方案中，一方面體現工學結合的職業教育模式，讓學生掌握一門專業技術；另一方面，也充分考慮學生知識、能力及就業途徑各方面的拓展。為此分別在專業基礎課、專業課及不同專業方向方面設置拓展課程。

拓展課程的設置主要是針對業務領域的拓展、新技術應用或者是知識的深化。如在玻璃制造技術專業中設置拓展課程《水泥的生產技術》或《陶瓷的生產技術》，以利于學生增加就業面，使學生不僅在玻璃行業就業，也可以拓展到陶瓷、水泥及其它硅酸鹽行業；設置拓展課程《光伏玻璃生產技術》，以利于了解玻璃行業新的技術及應用，并培養學生接受新知識、關注行業發展趨勢、運用基本的專業理論解決新問題的能力；設置拓展課程《巖相學》等，以利于學生對專業知識進行深化。

但學生的學習時間及精力畢竟有限，我們不能既要求學生學習面廣，又要求學生對專業學習得非常深入。因此拓展課程的設置應有選擇性，且這種選擇應該是動態的。選擇性有兩方面含義，一是制定人才培養方案時，對拓展課程設置進行精選，二是適當多設置基本課程，讓學生有所選擇。而動態是在制定人才培養方案時，某幾門拓展課程不嚴格定下來，而是在執行培養方案的過程中，根據當時的形式，如行業及相關行業發展的狀況、企業的需求等，臨時制定或調整相應的課程，第五學期的“N門課程”就是在這樣的考慮下提出來的。

三、“N門課程”的設置及具體實施

與通常的先制定好人才培養方案，然后按方案執行的方式相比，這種方式多了很多不確定性及增加了教學過程中操作的難度，如師資、實訓設備、教材等配備問題。“N門課程”究竟怎樣臨時制定和調整，具體怎樣實施這樣的方案，都是要提前考慮的問題。為此，根據對企業的調研及本校這幾年的實踐，提出具體的設置方案。

1.“ N”是一個可變量

N相當于是一個未知數，可以是幾門課程，也可以等于0。將“N門課程”作為一個模塊，安排在第五學期，具有相當的可操作性和選擇性。通過前四學期的學習，學生具備有基本的通識課知識和主要專業方向的專業課知識，即具有基本的職業技能，根據調研，如果形勢有利于學生就業，學生可直接進入專業實習，進一步進入就業準備階段，也就是說N就等于0。而如果形勢有所變化，可以根據情況在第五學期設置相應的課程。這里的選擇性包括課程設置的可選擇性和學生根據準就業情況對拓展課程學習的選擇性。

2.“N”可以根據企業訂單式培養的需要設置

在設置“N門課程”時，必須充分對本行業的發展、現狀、企業對人才的需要量以及對哪個領域的學生需求更多，做好調研工作。

具體操作時，可以先根據對玻璃行業發展的調研制定出幾門基本的學習課程，然后根據對合作企業的具體需要，對相應的課程進行調整，實行訂單式的教學。

玻璃行業中包括建材用的平板玻璃、日用玻璃、石英玻璃、玻璃纖維、新型的光伏玻璃以及范圍很廣的玻璃深加工行業等，涉及的范圍廣。在人才培養方案中，我們以生產量最大的平板玻璃為主。為了學生的就業面更廣，在課程設置時，可以先制定出基本的拓展課程如《玻璃的深加工技術》、《日用玻璃生產技術》、《光伏玻璃生產技術》等，然后，第四學期根據對市場的調研和與具體企業制定的校企合作的協議，以及學生準就業的狀況，對設置的基本拓展課程進行調整。

這種方式的優勢在于：

（1）整個人才培養方案中，前四學期的課程基本固定，通過前四學期通識課和專業課的學習，學生具備大學教育的基本知識和玻璃行業基本的專業理論及實踐知識，從而具備大學生應具備的從事任何職業都需要的普遍適應的能力，以及從事玻璃行業工作所必須具備的專業技能。只在第五學期對專業拓展課進行調整，變化相對集中在一段時間內，這樣，人才培養方案雖然是動態的，但其變化具有可操作性，有利于執行人才培養方案。

（2）“N門課程”的設置，真正體現了職業教育培養專門性人才的需要。如在基本的玻璃生產技術的基礎上，設置《玻璃深加工技術》，是對專業的進一步深化，且直接面對玻璃加工企業，有利于培養真正專門性人才。

（3）“N門課程”的設置，能真正滿足企業訂單式的需求。在第五學期之前，根據與企業簽訂的校企合作實習、就業等協議，與企業共同完成“N門課程”的設計和調整。企業提供實習的場所，企業工程技術人員和學校教師共同完成教學任務，學生畢業后留下來工作。真正體現了工學結合的職業教育的理念，也滿足了訂單式培養的需求。這種方式能滿足不同領域、不同企業的需要，也能解決課程頻繁變換時教材、師資、實踐等問題。

3.“N”可以根據行業發展的需求設置

在制定和調整“N門課程”之前，充分對本行業的發展狀況進行調研，包括對玻璃行業的發展方向進行調研，對玻璃行業相關行業進行調研，以及對整個無機非金屬材料行業的發展進行調研。根據發展方向設置“N門課程”的拓展課，培養學生具有可持續發展的能力，以及從事相近專業甚至跨專業工作的能力。

4.“N”可以根據玻璃行業發展的需求設置

對玻璃行業發展的前景進行深入調研，找出行業發展的方向，設置相應的拓展課，如《光伏玻璃生產技術》，以利于學生了解專業前沿的知識，培養學生可持續發展的能力。

第7篇：金屬材料工程范文

關鍵詞：新型金屬材料；成型加工；加工技術創新

1 概述

隨著科學技術的發展，新型的金屬材料在現代化工業中得到了全面的推廣與應用，與普通金屬材料相比，新型金屬材料具有更為優異的性能與質量，已經成為很多領域中重要的工程材料，尤其是在能源開發、零部件制作、交通運輸機械輕量化等方面[1]。在采用新型金屬材料作為工程材料時，涉及到很多繁復的成型加工技術與工作，在現代化工業飛速發展的今天，如何不斷發展與完善新型金屬材料的成型加工技術，更好地發揮新型金屬材料的特性，已經成為各領域中材料工程師們的研究重心。

2 新型金屬材料及其加工特性

金屬材料是由金屬元素或金屬元素為主所構成的具有金屬特性的材料。金屬材料通常具有較好的延展性。新型金屬材料都屬于合金，其種類較多，性能與質量較普通金屬材料都有很大的突破，目前在市場上廣泛使用的新型金屬材料有高溫合金、形狀記憶合金、非晶態合金等。新型金屬材料的二次成型加工過程通常包括焊接、擠壓、鑄造、超塑成型等等復雜的加工技術。新型金屬材料的加工特性如下[2]：

2.1 鑄造性

新型金屬材料都屬于合金，因此其熔點一般比較高，導致金屬材料的流動性較低，收縮性較低，便于新型金屬材料的鍛造與二次成型加工。

2.2 鍛壓性

鍛壓性是新型金屬材料的基本特性之一，該特性可以提高新型金屬材料的可塑性，時成型加工的金屬材料能夠具有更高的性能優勢。

2.3 焊接性

原始金屬材料通常需要經過焊接后二次成型再進行后續的工程應用，因此新型金屬材料成型加工的基礎特性就是焊接性，其需要有良好的焊接性與高導熱性能，才能在成型加工過程中保證材料不會產生氣孔與裂縫等。

3 新型金屬材料成型加工的原則

新型金屬材料通過會在工程施工、機械設備、航空航天等方面廣泛使用，一般具有良好的耐磨性與較高的硬度，以滿足各類工程建設與機械化生產的質量需求。但是新型金屬材料的這一特性也給其在成型加工方面增加了一定程度的困難，例如金屬材料的硬度較高會導致其在普通的鍛造環境下很難發生變形，使得很難將其塑造成一定形狀或尺寸的工業零部件[3]。不同的金屬材料具有不同的特性，市場對金屬材料成型加工后的質量與性能也有不同的要求，因此通常會根據金屬材料不同的特性采取不同的成型加工技術。例如，某些特殊的金屬材料只有通過纖維性增強才能實現其二次成型加工。因此在實際對新型金屬材料進行成型加工時，需要針對材料的特性采取相應的技術手段，切實推進新型金屬材料成型加工工作的開展。新型金屬材料的二次成型加工過程是一個非常復雜且細致的過程，其涉及的技術通常包括焊接、擠壓、鑄造、超塑成型等等復雜的加工技術，在實際的成型加工工作流中，一旦由于操作人員的操作不當而出現即使是小型的失誤，都會給加工的金屬成品帶來無法磨滅的負面影響。例如，在鑄造工藝中，如果沒有對鑄型的尺寸、大小等參數進行詳細周密的把控，會導致成型加工之后的金屬成品不符合零部件要求的質量與規格，不僅會給加工單位帶來極大的成本損耗，還會影響工程的施工進度或機械設備的制造進度，延長施工或制造周期。因此，在對新型金屬材料進行成型加工之前，加工人員需要對金屬材料的物理與化學特性進行透徹的分析與掌握，才能夠具體問題具體分析、因地制宜地針對不同的金屬材料進行成型加工。

4 新型金屬材料成型加工技術

4.1 粉末冶金技術

粉末冶金技術是以金屬粉末為原料，通過不斷的燒結與塑形，形成金屬材料、新型金屬復合材料等的工業技術。粉末冶金技術是早期使用最為廣泛的新型金屬材料成型加工技術，在增強晶須的功能等方面具有獨特的優勢。現階段，粉末冶金技術主要應用于制造小尺寸且形狀粗糙、不復雜的精密零部件，其通過不斷地對金屬粉末進行燒結與塑形，可以精密控制并提高金屬材料中的金屬含量，因此在小型零部件制作中擁有廣泛的市場前景[4]。

4.2 電切割技術

電切割技術是通過在介電流中插入移動的電極線，然后利用局部的高溫對金屬材料進行幾何形狀切割，這樣的方式也可以充分高效地利用沖洗液體的壓力對零部件與負極之間的間隙進行沖刷，因此較傳統的放電方式具有一定的優勢。在采用電切割法進行新型金屬材料的成型加工時，通常會由于放電效果較差等原因導新型金屬符合材料的切割速度變慢，從而產生切割的切口不光滑等問題。

4.3 鑄造成型技術

鑄造成型技術是將液態的金屬澆注到與零件尺寸、形狀相匹配的鑄型中，待液態的金屬冷卻凝固之后，將固態的金屬材料取出，即可獲得與鑄型形狀一致的毛坯或零件。在鑄造成型技術的應用過程中，鑄型的有效性檢驗是非常重要的環節，其形狀、尺寸等質量的把控直接關系到零部件的質量與性能。

4.4 焊接技術

原始金屬材料通常需要經過焊接后二次成型再進行后續的工程應用，焊接技術是在高溫或者高壓的環境下，采用焊接材料，例如焊條或者焊絲，將多個待焊接的金屬材料連接成一個整體技術，該技術被廣泛應用于航天航空、機械制造等領域。需要注意的是，在新型金屬材料的焊接過程中，在金屬與增強物二者之間常常會發生化學反應，會影響焊接的速度，在遇到這一問題時，通常可以對金屬或者增強物進行軸對稱旋轉，然后將焊接接頭置于高溫下，使其達到熔化狀態[5]。

4.5 模鍛塑型技術

對于一些硬性較大的新型金屬材料，一般的鍛造環境無法使其加工塑形，以鈦合金、鎂合金等為例，這些金屬材料由于鍛造溫度范圍窄，可塑性較差，因此在變形時會產生極大的抗力，很難將其塑造成一定形狀或尺寸的工業零部件，為了解決這一問題，模鍛塑型技術應運而生。模鍛塑型技術包含超速成型、模鍛與擠壓等方法，在對金屬材料進行擠壓時需要保持甚至提高鍛造環境的溫度，以提高金屬材料的可塑性，同時需要在模具的表面涂上劑，降低模具表面的摩擦力，從而進一步降低模鍛塑型的難度。通過模鍛塑型技術進行金屬材料的成型加工，可以使得生產出來的零部件具有較高的質量與性能，其組織也更為嚴密，已經成榻鶚舨牧銑尚圖庸ぶ惺褂米釵普遍的技術手段。

5 結束語

與普通金屬材料相比，新型金屬材料具有更高的鑄造性、高鑄壓性、良好的焊接性與高導熱性等性能優勢，已經成為很多領域中非常重要的工程材料。本文對現有的金屬材料成型加工技術進行了詳細的闡述，如粉末冶金技術、電切割技術、模鍛塑型技術等，并對這些技術中的問題與關鍵技術點進行分析，對發展與完善新型金屬材料的成型加工技術具有重要的促進作用。

參考文獻

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[2]張利民.新型金屬材料成型加工技術研究[J].科技資訊，2012（16）：113-114.

[3]薛宇.新型金屬材料成型加工技術分析[J].才智，2012（27）：37.

[4]高寶寶，解念鎖.金屬材料環境友好成型加工技術研究[J].科技創新與應用，2016（10）：43.

第8篇：金屬材料工程范文

關鍵詞：功率超聲振動；金屬半固態；塑性成形；金屬液態成形

中圖分類號：TG334 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）07-0035-02

頻率在20KHz以上的聲波即為超聲波，具有極強的穿透力，可穿透材料對其內部信息進行采集，同時憑借本身能量可適度改變材料狀態，此時需產生較大能量的超聲，即功率超聲振動，在材料成形、工農業、生物工程、軍事、醫學諸多領域被廣泛應用，可提高生產效率和質量，有利于節約成本，應用前景十分廣闊，本文對此做了分析。

1 功率超聲振動

流體動力、電聲換能器是產生功率超聲的常用方法，后者在金屬材料成形中較為適用，超聲施振系統主要包括：（1）超聲波發生器。主要負責工頻交流電與超聲電振蕩信號之間的轉換，產生能量支撐工具頭端面的往復振動；（2）換能器。主要負責高頻電振蕩信號到機械振動之間的轉變，按照轉換原理可分為壓電式換能器和磁致伸縮式換能器，前者經常被使用，夾心式縱向壓電換能器的應用最為廣泛；（3）變幅桿，也叫超聲變速桿。在換能器獲取超聲振幅后，負責將振幅放大，促使超聲成形。

2 功率超聲振動在金屬材料成形中的實際應用

2.1半固態成形

金屬半固態成形技術是集固態和液態漿料特點于一體的一種加工技術，源于上世紀70年代，憑借自身優勢在當前備受關注。隨著技術的發展，相關成形方法越來越多，超聲振動在上世紀90年代起，開始用于金屬的半固態連鑄，由于缺乏經驗，半固態漿料的制備工作很難深入開展。本文對此提出了一種試驗方法。

將ZL101半固態鋁合金分為a、b兩組進行試驗，a組施加超聲振動，b組不施加超聲振動。從試驗中可看出，施振時間超過150s時，便可制備出ZL101半固態漿料，且平均形狀系數至少為0.5，直徑約為90μm。

AlSi7Mg合金塑性好，強度和耐蝕性高，對其合金液施加超聲振動，可獲得直徑為300μm的晶粒，若適量添加TiB細化劑，振動后可獲得150μm的晶粒；若不施加振動，晶粒直徑約為350μm；在試驗中，若AlSi7Mg0.4合金熔體的振動起始溫度與液相線溫度相接近時，低功率振動10s～20s便可制備出α-Al晶粒；若熔體的起始溫度過高或過低，在低功率的振動下獲得的α-Al晶粒依舊呈現出枝晶狀。

國外有關專家曾以Φ285mm高強度鋁合金7055為試驗對象，在不施振的情況下，鑄坯晶粒直徑至少為1000μm；而在施振的情況下，可制備出直徑為45～65μm的非枝晶坯料。

在半固態漿料的制備方法中，功率超聲振動法的機理具有一定的復雜性，相關具體研究有限。但與其他方法相比，此方法成本較低，而且容易掌握，對金屬晶粒進行細化時，可將熔體內的氣體清除掉，降低氧化物雜質的含量，提高熔體均勻性，以獲得高質量的漿料。使用該方法的不足之處在于，在熔體中的超聲波容易衰減，達到的深度廣度有限。

2.2 塑性成形

金屬塑性加工技術在不破壞材料質量的基礎上，使其發生塑性變形，在諸多領域都有廣泛應用，若在金屬拉伸方向施加超聲振動，會使其張應力有所減小，為塑性加工提供方便，相關研究隨之增多，出現了超聲板料、超聲拉絲成形等技術。經過大量實踐發現，將超聲振動技術用于塑性變形，可減輕磨具耗損，有效地降低變形力，提高變形的均勻度，使材料具備更好的成形能力，保持良好的精度和質量，進而達到節約成本的目的。

拉拔技術在塑性加工中的應用較為廣泛，和一般的拉拔工藝不同，超聲拉拔在成形難度較大的材料中比較適用，如特殊復合材料、細脆材料等，能夠使拉拔道次有所減少，拉拔力明顯的降低，進而增加截面的延伸率，提高成形件的均勻度，適度延長模具的使用壽命，以獲得高質量材料。超聲冷拔在大到Φ65mm管件、小至皮下注射管的范圍內皆可使用，能將50：1的管直徑厚度提升到500：1。在金屬超聲拉絲過程中，使變形區位于駐波的波節處成形效果更佳。將拉絲技術用于退火后的黃銅線，可減少近38%的拉絲力。通過超聲芯棒進行純鋁管料的拉拔，可降低近70%的拉拔力。

超聲振動在金屬塑性成形應用中的原理為：通過超聲振動，各工具間的摩擦系數有所減小，摩擦矢量的方向會發生一定程度的改變，導致摩擦力減小，同時，超聲振動還會減小所需縱向的加工力。從材料內部來說，變形原子在超聲振動作用下發生振動，以至于偏離平衡位置的原子能夠復位，進而延緩晶格畸變速度，提高材料塑性。

2.3 金屬液態成形

在處理金屬熔體方面，功率超聲振動的研究歷史較久，在國外已用于工業生產，但在國內還很少見。超聲振動在金屬液態成形中的應用有兩種方式：（1）對金屬熔體直接發生作用；（2）通過金屬容器底部對熔體產生間接的作用。當變幅桿直接與熔體接觸時，控制比較方便，對負載的要求也較低，且垂直施振具有更高的聲能傳遞效率，所以第一種方法使用較為普遍。

將超聲波導入金屬液中，可清除液體中包含的氣體和雜質，有利于細化凝固組織，在有色金屬、黑色金屬中都有所應用，尤其是鋁合金。另外，在處理高純鋁時，可將晶粒細化，提高材料的硬度和拉伸強度。當用于含微量元素的純鋁時，其拉伸強度可提高25%左右。另外，適宜的超聲處理對過共晶Al-Si合金的初晶Si和共晶Si組織具有雙重細化作用，以達到提升過共晶Al-Si合金的強度和塑性。

此外，超聲振動在除氣除雜方面也有較好的應用，相關研究表明，為有效清除熔體中的氣體，必須在形成空化效應的基礎上進行。以A356鋁合金液為試驗對象，在最初幾分鐘，不同濃度的氫氣體均會逐漸變得穩定。

3 結語

金屬材料成形技術在生產中有著廣泛應用，在眾多促使其成形方法中，功率超聲振動的優勢日益突顯。從當前來看，在焊接成形中的應用較為成熟，而在半固態、業態以及塑性成形中應用較少，還需進一步研究。

參考文獻

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在金屬材料成形中的研究及應用[J].材料導報，

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第9篇：金屬材料工程范文

【關鍵字】高分子材料；成型加工技術；進展研究

中圖分類號：O63 文獻標識碼：A 文章編號：

1前言

近些年來，隨著科學技術的不斷發展，高分子材料在眾多領域中被廣泛的應用。高分子材料主要是通過對商品的制造來凸顯其價值所在。就目前而言，高分子材料成型加工技術也越來越受到廣泛的關注，因此，要想充分的利用高分子材料，就要對其成型加工進行深入的研究和探討。

2高分子材料成型加工技術的發展狀況

近些年來，就高分子材料而言，其合成工業的發展有了很大的突破。其中取得進步最大的就是造粒用擠出機，通過對其結構的改進，使得其產量有了很大的提高。在20世紀60年代進行造粒主要采用的是單螺桿的結構擠出機，這樣產量就相對較少；到了70年代到80年代的時候，有了一定的改善，主要采用的是連續混煉機和單螺桿擠出機相結合來進行造粒，這時的產量就有了一定的提高；在80年代中期之后，進行造粒主要采用的就是雙螺桿擠出機和齒輪泵相結合的模式，這是的產量已經提升很大的一個高度；到了2010年的時候產量已經提升了3億噸的產量。除此之外，通過對高分子材料合成技術的應用，可以對樹脂的分子結構進行簡單明了的控制，因此可以進行大規模的生產運作，并且還可以有效的降低生產成本。

就目前而言，高分子材料的成型加工技術主要追求的就是提高生產率、提高使用性能以及降低生產升本。而在制作的方面所追求的就是尺寸變小、質量變輕。在加工成型方面，主要追求的就是研發的周期逐漸變短，而且要注重環保。

3對于高分子材料成型加工技術的研究探析

3.1對聚合物的動態反應加工技術的探析

聚合物的反應加工技術是通過對雙螺桿擠出機的發展基礎而逐漸發展起來的。目前已經研發出一種能夠進行連續反應和混煉相結合的螺桿擠出機，這種螺桿擠出機具有自己獨特的優勢，擺脫了傳統擠出機運行是所存在的問題。隨著我國經濟的不斷發展，對于聚合物反應成型加工技術也有了更大的需求。對于進行聚合物反應成型加工技術的主要反應擠出的主要設備，即PC連續化生產以及尼龍生產。近些年來，大多數國內外的企業所使用的反應加工設備都是較為傳統的混合混煉相結合的設備來進行產品的改造。這樣傳統的模式存在很多的問題，比如說，在傳熱或者傳質的過程當中，對于混煉和化學反應都很難進行控制，而且反應的產物分子數量和分布情況都具有不可控制性。除此之外，這種模式的設備話費量較大，耗能又較高，噪音比較大，這樣也使得在進行加工的時候經常會出現問題。而聚合物動態反應加工過技術不同于傳統的反應加工技術，無論在結構設計上還是在反應原理上都有了很大的改觀和創新，這種技術主要是在聚合物反應基礎的過程中引入電磁場并且引發機械振動場的作用，這樣就可以對加工過程中發生的化學反應以及對反應所生成的物質的狀態結構進行有效的控制。

聚合物的動態反應加工技術最重要的優點就是對聚合物的化學性能和預聚物混合混煉過程或者對停滯時間的分布進行可有效的控制，并且對聚合物在進行反應加工的過程中由于振動力場的作用其質量和能量的傳遞以及平衡問題進行了有效的保持和解決，與此同時，還在技術上有效的對設備的結構集成化進行了合理的解決。除此之外，這種新技術設備不但體積重量相對較小，耗能量還較小，噪音又小，而且其可靠性又高。正是由于這些優勢，使得這種技術受到了廣泛的歡迎。

3.2對基于動態反應加工技術的新材料制作技術研究

這種技術不同于以往的傳統技術方式，其具有步驟簡單、周期較短、耗能較低而且在儲運過程中不易受到污染等優點，這種技術主要是將光盤級的PC樹脂生產、中間的儲運以及光盤盤基成型這三個步驟集合為一種新型的具有動態連續反應的成型技術。而這種新型的技術主要是進行對酯交換連續化生產技術的研究，并且對光盤注射成型的裝備進行研發，從而能夠有效的對生產產品的質量進行控制，并且能夠達到節能低耗的作用。聚合物的這種新技術主要實在強大振動的剪切力場的作用之下，對高分子顆粒的表面特性以及功能結構進行具體的設計，并且在設計好的加工環境之下，可以選擇不嫁或者少加化學改性劑的前提之下，充分的利用聚合物的性質，對高分子顆粒進行原位表面的改性、原位包覆以及強制的分散等環節。

4對于高分子材料成型方法的具體分析

4.1對于擠出成型的分析

這種方法主要是將塑化成型的高分子材料通過采用螺桿旋轉加壓的方式，通過擠出機進行連讀的擠出成型。高分子熔融物就會通過擠出機的機口成型，并且通過相應的牽引裝置將成型的產品從機口連續的引出，在這個過程中還要對其進行冷確定型，從而制作出所需要的產品。擠出成型這種方法主要是通過對高分子材料進行加料、塑化、成型以及冷卻定型步驟來實現產品的制作。

4.2對于注塑成型技術的分析

4.2.1對于注塑成型技術的概括

這種技術主要用來生產結構復雜的塑料制品。因為這種技術的應用范圍相對較廣泛，成型的周期又相對較短，再加上產品生產的效率較高，對于尺寸較為精密，因此這種技術獲得了廣泛的應用，也是目前進行塑料加工使用最多的技術。就目前而言，絕大部分的塑料之所都可以使用注塑成型技術。如果想要使得制作出來的產品外觀和內在的質量都達到標準，那么就要對原料的配方、擠出機的運行水準、對擠出機的設計和進行加工的精密程度都有著密切的關系。在進行成型的過程中，不但要注意過程的步驟和細節，而且還要注意成型的溫度、擠出機工作的速度等等因素。

4.2.2對于注塑成型技術的技術組合分析

可以通過對不同材料進行不同的組合為特點的注塑成型技術；可以通過對惰性氣體進行組合的注塑成型技術；可以通過對化學反應的整個過程為特點的注塑成型技術；可以通過壓縮或者壓制過程進行組合為特點的注塑成型技術；可以通過混合婚配進行組合為特點的注塑成型技術；可以通過對取向或者延伸的過程進行組合為特點的注塑成型技術；可以通過對模具移動或者加熱進行組合為特點的注塑成型技術等等。

4.3對于吹塑成型技術的分析

這種技術主要通過氣壓的壓力作用使得閉合在模具中的具有熱熔性的分子材料進行吹塑，因此可以形成中空的制品。這種方法指目前發展最快的一種成型的方法。這種技術不僅設備的花費較低，適應性較強，而且可以制作較為復雜的制品。因此，這種方法也獲得了廣泛的應用。

5結束語

隨著我國科學技術水平的不斷提高，工業生產領域也隨之有了很大的進步和發展，然而對于高分子材料的研究也有了進一步的突破，越來越多的領域也都隨之投入到了對高分子材料研究的行列中。因此，對于高分子材料成型加工技術的研究也就變得越來越重要，只有不斷的對高分子材料成型的加工技術進行深入的研究和分析，才能夠有效的控制高分子材料成型的過程，因而才能夠有效的促進對高分子材料的研究的發展和進步。

【參考文獻】

[1]王勇,黃銳.炭黑復合導電高分子材料成型加工研究進展[J].工程塑料應用,2003(3).

[2]黃漢雄.高分子材料成型加工裝備及技術的進展、趨勢與對策(上)[J].橡塑技術與裝備,2006(5).