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公務員期刊網 精選范文 合金工藝論文范文

合金工藝論文精選(九篇)

前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的合金工藝論文主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。

合金工藝論文

第1篇:合金工藝論文范文

1.1導向器機匣主要難點分析和加工工藝

導向器機匣結構形式為薄壁環型機匣,其主要加工工藝和難點是機匣上葉型孔薄壁處的數控車加工和葉型孔的激光切割加工。加工時零件易橢圓變形,薄壁處出現弧形變形,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,多次對數控程序進行調整,優化加工參數,滿足了尺寸要求。薄壁處加工方案是:先對內形進行粗加工,并且為內形薄壁處留出0.5mm的加工余量,這解決了在精加工時的變形和振紋,對外形進行精加工后,再去除這一小部分余量并精加工內形。加工葉型孔處的薄壁是一個帶有轉折的空間曲面,并且壁厚不均勻,用常規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行加工。通過分別為導向器機匣和導向器內環定制檢測專用的葉型孔通止規,克服導向葉片一致性較差的問題,利于導向器機匣和導向器內環上葉型孔進行加工和檢測。

1.2導向器內環主要難點分析和加工工藝

導向器內環屬于薄壁環類零件,其主要加工難點是薄壁處的數控車成形加工。加工表面(特別是內徑槽型面)易產生振紋,表面粗糙度差。如果粗精車加工余量和走刀方式安排不當,容易使薄壁端面發生傾斜變形。通過合理安排粗精加工余量和走刀路線,多次對數控程序進行更改和調整,取得了穩定良好的加工效果。

1.3渦輪分瓣外環主要難點分析和加工工藝

渦輪分瓣外環結構特殊,材料為K405,機加工藝性能不好,不易車削,從形狀看,零件為分瓣式結構,不利車床回轉加工,工裝設計與使用均十分復雜,零件封嚴槽尺寸小,數量多,加工難度高,槽加工深度相對刀寬較深,對刀具要求較高,在加工時刀具維護困難。在加工過程中改進了工裝的裝夾定位方式,將原來點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,增強受力性能,改善了在加工時零件的承力性能;在對刀具結構進行優化改進后,探索并總結出了更為合理的加工參數,減少了刀具的損耗。提高了生產效率,并保證了尺寸要求,提高了零件的加工質量。

2組件難點分析和加工工藝

渦輪機匣組件的加工工藝主要包括裝配和焊接工藝、焊接后的機加工藝、噴涂和渦輪分瓣外環的裝配工藝、噴涂后的機加工工藝。

2.1裝配、焊接難點分析和主要工藝

在渦輪機匣組件進行裝配和焊接時存在的最主要問題是,由于導向器葉片與導向器機匣和導向器內環相配合處的間隙產生較大偏差,而導致裝配后的葉片與機匣或內環發生干涉或出現配合間隙過大的情況。設計圖紙關于導向器葉片與導向器機匣和導向器內環相配合處的間隙要求為單面0.05mm~0.1mm,而在實際加工中的間隙局部會達到最大0.4mm左右。通過在加工葉形孔時,沿葉形孔增加了4個高度近似配合間隙要求的工藝凸點,從而保證組件裝配和焊接時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計更改,以及工藝上更好的實現定位和受力方式的要求,工藝凸點的位置和高度也進行了調整。

2.2焊接后機加難點分析和主要工藝

在機匣焊接為整體后,需機加去除各零件所留余量,加工至最終尺寸,為噴涂做好準備。這部分工藝內容的難點主要是組件加工后容易發生橢圓變形,以及保證機匣和內環軸向尺寸關系并同時保證單件尺寸要求。由于渦輪機匣組件是一個較為復雜的高溫合金薄壁焊接件,在經過多種焊接工藝后,薄壁處存在較大應力,材料機加工藝性能不好,在加工中產生的抗力較大,組件加工時易產生受力變形。對最終各處跳動量影響較大。在最終設計要求中多處對基準A、B的跳動要求易超差。在研制過程中,針對組件加工后容易橢圓變形的問題,首先逐步對各工序加工受力變形情況進行了摸索,通過分析以往超差項目,綜合各種情況后,對工藝流程進行適當優化調整,避免精加工要素的跳動量受后續加工的影響,并進一步對各工序裝夾系統及加工參數進行了改進。

2.3噴涂和渦輪分瓣外環難點分析和裝配工藝

組件的噴涂工序安排在渦輪分瓣外環的裝配工序之前進行,避免在噴涂過程中對渦輪分瓣外環的石墨涂層造成不利影響。在噴涂過程中出現的主要問題是組件在裝夾和受熱條件下,仍會發生變形,導致加工基準A,B橢圓變形,對后續加工中保證各涂層對基準的跳動要求造成影響。通過與噴涂承制單位的分析和研究,先后改進了噴涂以及噴涂后加工的工裝,調整了噴涂加工的參數,兩次調整了余量分配,使發生基準變形的情況和產生的變形量減少,最終在精加工后涂層對基準的跳動達到較好效果。

2.4噴涂后機加難點分析和主要工藝

噴涂后需對各涂層進行最終機加,主要的難點在于如何避免裝夾時造成零件變形,以及在加工基準存有輕微橢圓變形后對基準進行矯正。通過選用合理的裝夾定位方式,目前已經保證了零件基準在加工時不會受力變形。

3結束語

第2篇:合金工藝論文范文

金屬層狀復合材料是由多層金屬復合而成的,其通過將多層金屬板經過疊壓而形成,相對于顆粒增強復合材料,層狀復合材料的制造工藝相對簡單,同時能夠達到工業應用的要求,隨著科技的進步,金屬層狀復合材料已經由原來的雙層發展到現今的多層金屬材料復合,同時在制造的過程中,對于不同層板之間層板組分的合理選擇以及選用相應的加工工藝,能夠生產出符合工業特性要求的金屬層狀復合材料。通過使用金屬層狀復合材料能夠有效地減少對于貴金屬材料的使用,以較少的材料投入達到改善材料特性的目的,對于降低生產成本以及減少資源的浪費有著非常重要的意義。

2金屬層狀復合材料的生產工藝

2.1金屬層狀復合材料生產中的固-固相復合法

金屬層狀復合材料中的固-固相復合法是一種在上世紀30年代就發展起來的加工工藝,其主要原理是將兩種或多種已經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合的方式,從而使這種復合板材能夠達到所需的性能要求。其中,復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的復合板材具有生產成本較低、生產迅速以及成本板材的精度較高等優點,通過與現有的鋼鐵生產工藝及生產裝備相結合能夠實現大規模的生產,利用軋制法可復合的金屬種類很多,但軋制復合往往需要進行表面處理和退火強化處理等工藝,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。

2.2金屬層狀復合材料生產中的爆炸復合法

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合焊接成一體的加工工藝,采用此種加工工藝的優點是生產出來的板材具有很高的產品適應性且保留了復合材料原料的一些特性,同時生產的板材結合界面的結合強度較高,能夠使得其在后續的加工過程中保持較為良好的加工特性,同時對于金屬層狀復合材料的大小以及形狀等都具有很強的可調性且對生產設備要求較低,缺點是生產過程中會產生巨大的噪音從而不利于生產的連續進行。

2.3金屬層狀復合材料生產中的爆炸-軋制復合法

此種方法結合了固-固生產法中的軋制法以及爆炸法中的一些優點,通過使用此種方法可以使得金屬層狀復合材料板能夠生產的尺寸更大、厚度更薄、長度更長以及更細的復合金屬材料,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金屬層狀復合材料生產中的擴散焊接法

金屬層狀復合材料經過多年的發展,已經具有多種生產工藝及加工技術,擴散焊接是一種對在金屬層狀復合材料的復合加工中常用的技術,其能夠進行多同種或不同種材料進行復合。在加熱到母材熔點0.5~0.7的溫度時,在盡量使母材不出現變形的程度下加壓,使母材緊密接觸,利用界面出現的原子擴散而實現結合的方法。

2.5金屬層狀復合材料生產中的液-固相復合法

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金屬材料的表面,并依靠兩種金屬材料表面之間所產生的一定的反應來使兩者之間出現結合,并在液態金屬凝固后對其進行壓力加工。

2.5.1直接澆鑄復合法

直接澆鑄復合法的制造工藝如下:首先需要將兩塊在內側涂抹有剝離劑的鋼板進行相應的疊合,并將兩塊鋼板四周進行焊接后放入盛有金屬液的鑄模中,待到周圍的液態金屬凝固后進行一定的軋制,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合板,在進行金屬層狀復合材料板的生產過程中如果做好對于加工溫度的把控可以使得復合材料板具有較高的復合強度。此種方法操作方便、由于無需使用過多的機械設備以及其他附加工藝,因此,其加工成本較低,可以應用從而進行批量化生產,不足之處是由于需要將固態的金屬板放置于高溫下的液態液中待其凝固,在這一過程中,由于兩者金屬材料熔點的不同會使得高溫的液態金屬會對固態金屬的表面造成一定程度的熔損,從而會對生產出來的金屬層狀復合材料板的質量造成一定的影響。雙流鑄造法又被稱為雙澆法,其主要是通過使用兩種液態金屬同時開始進行鑄造,其主要利用的是兩種合金之間的熔點差,通過將低熔點的合金首先澆注在一種特殊的扁模具中,而后通過將模具內的抽板進行一定的提升,其后再將高熔點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合金屬材料,使用此種方法需要做好時機的把控,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合良好且界面穩定是比較嚴格的。

2.5.2釬焊法

釬焊法的主要原理是通過利用浸潤的液態金屬相凝固使兩種金屬焊合一起的技術方法。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合,其缺點是在釬焊結合部位的硬度不高,從而使得復合材料板出現小孔、夾渣、偏析等缺陷。

3金屬層狀復合材料中的表面工程技術

電鍍主要是通過溶液中所含有的金屬離子在導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合的鍍覆層的過程。經過多年的發展,電鍍已經成為了現今工業生產中的重要組成部分。除了電鍍外,在材料表面工程處理中還具有刷鍍、化學鍍以及熱噴涂、化學氣相沉積法、物理氣相沉積等多種表面處理技術,以上這些技術都各有優缺點,應當根據金屬材料表面的特性需要適合的技術。

4金屬層狀符合材料的發展展望

隨著科技的進步以及越來越多的新技術被應用于材料生產工藝中,現今,在金屬層狀復合材料的生產過程中主要有電磁成型復合、自蔓延高溫合成焊接技術、激光熔覆技術、超聲波焊接技術以及噴射沉積復合技術等。采用以上這些技術能夠使得金屬復合材料性能更高以及生產更為簡單方便。

5結束語

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行加工的應用學科,可以分為化學冶金學(Chemicalmetallurgy)和物理冶金學(Physicalmetallurgy),如圖1所示。從礦石提取金屬的生產過程稱為化學冶金學;通過成型加工,制備有一定性能的金屬或合金材料的學科稱為物理冶金學。目前,冶金工程專業的課程設置以化學冶金學為主,包括鋼鐵冶金、冶金物理化學、冶金傳輸原理、有色金屬冶金等課程。盡管也開設金屬學,材料加工技術等課程,但內容較為寬泛,針對性不強。2007年,本文開始承擔江蘇大學冶金工程專業材料加工技術課程的教學任務,結合多年從事鋼鐵生產、科研的經歷,根據自己對物理冶金和化學冶金的理解,以拓寬畢業生專業口徑、提高學生的綜合素質為目的,將教學重點調整為“塑性加工及物理冶金理論”,取得了良好的效果。

一、增加物理冶金教學內容的思路

為適應社會發展和需求,拓寬專業、寬口徑專業教育已成為冶金領域培養人才的重要模式。目前,冶金工程專業設置涵蓋了鋼鐵冶金專業、有色冶金專業和冶金物理化學專業,改變了過去專業劃分過細的弊端,增強了學生的適應性,提高了學生獨立工作的能力。這體現了教育思想觀念由“對口”向“適應”轉變的進程。但是,也應認識到,隨著冶金技術的進步,物理過程在冶金中的重要性日顯突出,物理冶金和化學冶金(傳統冶金)同等重要。冶金工程專業的教學重點以化學冶金學為主是毋庸置疑的,但適當增加、補充和生產密切相關的物理冶金學的教學內容也是大有裨益的。首先,物理冶金學和化學冶金學是冶金工程學科不可分割的組成部分。例如鋼鐵生產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)、煉鋼、精煉、連鑄、軋鋼、熱處理等工藝環節。鋼鐵生產的集成技術已經打破了冶金、軋鋼和熱處理的明確分工,尤其是薄板坯連鑄連軋技術的興起,更是將煉鋼、連鑄、軋鋼等工藝環節有效地聯系在一起。為了得到性能合格的鋼材,需要控制鋼材的化學成分和組織結構,化學冶金學可以解決化學成分控制的問題,在鋼鐵生產中由連鑄之前的工藝環節完成,最終的組織狀態則通過后續的成型加工和熱處理實現。可見,鋼鐵生產需要化學冶金學和物理冶金學的綜合知識,只有把兩者結合才能解釋并解決鋼鐵生產中出現的問題。目前,冶金工程專業的主要教學內容為化學冶金,盡管也開設了金屬學等課程,但內容寬泛,針對性不強,學生對鋼材加工和熱處理過程中組織、結構和性能的變化不甚了了,無法對鋼鐵生產建立起系統、全面的認識。其次,物理冶金學和化學冶金學的內容是互相聯系的,通過物理冶金學的學習,能夠促進對化學冶金學的深入理解。例如:冶金過程熱力學中自由能的計算,是判別、變更或控制化學反應發生的趨勢、方向和達到平衡態的手段,運用熱力學計算可以分析鋼中元素的氧化還原問題。由于Cu氧化的標準自由能和鐵相比更高,在煉鋼吹氧過程中,將被鐵保護而不被氧化。而銅是鋼材熱加工產生熱脆的有害元素,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,就會對Cu在鋼中的危害、控制及氧化還原的熱力學條件有了系統的認識。可見,通過物理冶金的學習,冶金工程專業的學生可以更加深刻地理解冶金過程熱力學中元素氧化還原的規律性,認識到合理控制化學成分的必要性。另外,物理冶金課程在冶金工程專業的引入能夠拓寬學生的知識面,增加畢業生的適應性,促進將來工作和事業的發展。鋼鐵生產中需要專才,更需要通才。鋼鐵生產的集成技術已經打破了冶金、軋鋼和熱處理的明確分工,化學冶金學和物理冶金學的知識相互聯系、相互融合。只有具備了化學冶金學和物理冶金學的綜合知識,才能使畢業生對操作崗位的工藝特點和目的要求有更深刻的認識;在產品出現質量問題時,才能對復雜工藝環節的影響因素做出準確判斷,并制定出切實可行的解決方案。市場疲軟和原材料漲價的雙重影響,壓縮了鋼鐵行業的利潤率空間,而且產品的同質化競爭日趨激烈,產品開發日益受到重視,新產品開發更需要具備化學冶金學和物理冶金學的綜合知識,對冶金工程專業的畢業生在知識面和綜合能力上提出了更高的要求。例如,Ti微合金化高強鋼的開發主要是利用了納米尺寸TiC的沉淀強化作用,需要通過控制軋制和控制冷卻來實現,但由于鈦容易氧化的特點,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。通過類似產品開發的實例,將枯燥的書本知識和生產實際結合,使學生加深對物理冶金學和化學冶金學的理解,提高綜合運用知識的能力。

二、增加物理冶金教學內容的實踐

依據冶金工程的專業特點,結合多年現場生產和科學研究的經歷,本文自2007年起在冶金工程專業開設了“塑性加工及物理冶金理論“課程。由于江蘇大學冶金工程專業畢業生的分配去向主要是武鋼、沙鋼、興澄等鋼鐵企業,課程重點針對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理論,包括化學冶金的產品再加工和熱處理產生的金屬及合金組織、結構的變化,以及由此造成的金屬材料的機械、物理、化學、工藝性能的變化。課程設置在大四上學期,此時鋼鐵冶金、冶金物化和金屬學等相關教學已經結束,學生具備了化學冶金的基礎知識,通過認識實習和生產實習,對鋼鐵生產流程和工藝環節有了一定的了解。課程設置為30學時,教學內容包括以下5個部分:(A)介紹大型鋼鐵企業的生產流程,及物理冶金在其中的地位和作用;(B)介紹鋼材的分類,重點使學生認識鋼材的用途,以及由此帶來的對成分、組織和性能的要求;(C)軋制工藝學,包括軋鋼生產基本工序、軋機分類、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、實現軋制過程的條件、延伸和寬展等;(E)物理冶金概論,強韌化機制,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。采用計算機多媒體教學方式授課,大大提高了教學的效率。由于教學內容是本文多年學習和科研工作的總結,并加入許多最新成果和圖片,知識貼近實際而新鮮;注意收集國內外文獻、會議資料和各大鋼廠的生產實例,內容生動直觀,激發起學生強烈的學習興趣。例如,關于鋼材按用途分類,結合西氣東輸的工程建設講述管線鋼的強度級別和性能要求;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,采用融會貫通、舉一反三的教學方法。以不銹鋼為例,先介紹不銹鋼的相關知識,由不銹鋼的金屬學問題、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個階段的發展歷史。最后,重點講述碳的選擇性氧化———奧氏體不銹鋼冶煉的去碳保鉻問題。這樣就會使學生對不銹鋼的生產工藝以及化學冶金學和物理冶金學在生產中的應用有了深入的理解。在課堂教學外,注重生產實習和實踐環節中物理冶金的教學。在鋼鐵企業的認識實習和生產實習期間,結合對中厚板、熱軋帶鋼和棒線材生產線的參觀,在介紹生產工藝和生產設備的基礎上,為學生重點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律。使學生認識到軋制和冷卻中組織復雜的演變過程,其中加工硬化、回復、再結晶、相變和第二相粒子的析出過程交織在一起。在為大三學生開設的專業講座中,也注意把物理冶金學的知識貫穿其中:以瑞典SSAB公司為例,用英文幻燈片講述鋼鐵的生產流程;結合最新資料介紹國際和國內鋼鐵生產的歷史、現狀和發展趨勢;運用物理冶金和化學冶金的綜合知識介紹管線鋼、汽車板等專用鋼種的產品開發實踐。在指導本科生的畢業設計時,依據自己的科研方向,確定產品開發、組織性能分析、強韌化機理等緊密聯系生產實際的題目,加深畢業生對物理冶金學的認識并掌握物理冶金的研究方法,注重培養他們綜合運用知識分析問題和解決問題的能力,為踏入工作崗位或繼續深造做好準備。

第4篇:合金工藝論文范文

(北華航天工業學院金屬材料系,河北廊坊065000)

摘要:作為材料表面強化技術之一,等離子熱源在材料表面噴焊技術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噴焊WF372鐵基合金粉末,而后對各噴焊層進行硬度特性和顯微組織等分析,通過對離子噴焊的工藝參數的調整,分析工藝參數對噴焊層性能的影響。

關鍵詞 :Q235鋼;鐵基合金粉末;噴焊層;耐磨性

中圖分類號:O59文獻標識碼:A文章編號: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。北華航天工業學院金屬材料系本科生,研究方向:金屬材料學。

通過以往實驗案例分析可知,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。通過對以往案例進行分析得出工藝參數,噴焊電流保持在140A時,噴焊電壓保持在14V時,得到最佳耐磨性,約提升耐磨性20倍以上。

一、等離子噴焊在國內外的發展及應用

20世紀40年代末期,我國的噴焊技術才開始起步。60年代中期,我國開始著手研發等離子噴涂設備和自熔性合金粉末制造技術。到了80年代,熱噴涂技術有了革命性的進步。我國完成了對超音速火焰噴涂技術的自主研發,同時,熱噴涂設備中電子計算機的應用使得熱噴涂涂層向著更精密化、更細致化的方向發展。

國外專家對等離子弧熱噴焊技術的研發起步較早,現已形成了頗具規模的集研發、生產為一體的綜合基地。不同公司之間有著擁有自己獨立知識產權的系列產品,并且通過多年的實際應用,不斷地進行改進與完善。

二、實驗材料設備及研究方法

(一)實驗材料

1.實驗基體材料

實驗時基體材料選用Q235碳素結構鋼,尺寸大小為57×25.5×6mm,其主要化學成分見表1。

考慮到成本問題,本實驗采用WF372鐵基合金粉末進行研究。

2.實驗設備

包括噴焊設備、金相試樣拋光機、金相顯微鏡、洛氏硬度計、顯微硬度計、磨損試驗機。

(二)等離子噴焊工藝實驗

1.合金粉末準備

每次實驗前,需要對合金粉末進行烘干處理。烘干處理主要是使水分蒸發,為后續噴焊試驗質量提供保證。

2.噴焊試件準備

溫度、濕度、散熱速度等焊接環境對焊接質量都有著較大的影響。試驗選取了Q235鋼材作為基材,其規格為57mm×25.5mm×8mm。在進行等離子弧粉末噴焊處理前,使用機械打磨法去除工件表面在軋制、切削等工藝過程中產生的油污,清理表面的鐵銹、表面氧化物等污物,并且使用丙酮進行清洗以獲得潔凈表面。

本實驗選取對噴焊層影響相對較大的變量作為焊接參數來分析焊接參數對噴焊層質量以及性能的影響。

實驗時的焊接參數等離子氣體流量為200 L/h,保護氣體流量為200 L/h,送粉氣體流量為200 L/h,噴距為10~15 mm,電弧電壓電流對應為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劣。結論如下:

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,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,電壓在14V時所產生的送粉數度使得熔合比較好。

3.噴焊后,在噴焊電壓不變時,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,電流在140V時使得熔合比較好。

4.粉末在不同參數下噴焊層耐磨性相差不是很大,但噴焊電流數值對噴焊層耐磨性的影響較大。

(二)噴焊層的宏觀硬度

冶金結合是涂層材料與基材在界面形成“晶內結合”,噴焊技術是使噴焊材料在基體表面重新熔化以實現焊層與基體之間、焊層內顆粒之間的冶金結合。然后,消除孔隙,使其形成致密組織,讓冶金形成缺陷較少,與基體結合強度高。

1.焊接電流140A一定,改變焊接電壓,材料力學性能受到的影響

焊接電流穩定在140A時,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,硬質相不斷增大到最大值。而當噴焊電壓繼續增加時,由于此時焊接電流值不變,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,材料力學性能受到的影響

當焊接電壓為16V不變時,隨著焊接電流的增加,洛氏硬度值呈上升趨勢,但當焊接電流達到一定數值時,洛氏硬度值又出現下降趨勢。由此初步推斷:焊接電壓恒定,當焊接初期,強力的等離子術使粉末融化達到預期設想,從而產生良好的硬質相,出現缺陷較少,從而導致噴焊層硬度增加且呈上升趨勢;但當焊接電流繼續增加時,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,合金粉末產生的硬質相變少,導致噴焊層的宏觀洛氏硬度值減小;焊接電流的提高會導致雙弧現象的發生,主弧的電流和功率都會受到影響,不穩定的主弧使焊接時保護氣的保護效果減弱,致使噴焊層出現缺陷,導致組織性能降低,硬度下降,趨勢自然下降。

四、結論

本實驗是等離子噴焊實驗,實驗使用等離子弧噴焊設備對鐵基進行自溶性合金粉末噴焊(Q235鋼為基材)以獲取噴焊層。實驗結束后分析噴焊層的組織與性能,主要結論如下:

(一)實驗最優噴焊工藝參數是當焊接電流保持140A時,噴焊電壓保持14V時。

(二)實驗獲得結論:當噴焊電流一定時,噴焊層硬度隨噴焊電壓增加而增加,等到噴焊電壓達到一定數值時,噴焊層的硬度開始下降;當噴焊電壓一定時,噴焊層硬度也隨噴焊電流的增加而增加,直到當噴焊電流增加到一定數值時,噴焊層的硬度才開始下降。

(三)實驗得到結論:當噴焊電流一定時,增加噴焊電壓,磨損量減少,但當噴焊電壓達到一定數值時,磨損量開始增加;當噴焊電壓一定時,提高噴焊電流,則磨損量減少。同樣,當噴焊電流增加到一定數值時,磨損量開始增加。

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第5篇:合金工藝論文范文

【關鍵詞】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。金屬鋅相對于大多數的鋼鐵材料,腐蝕電位相對較低,當鋼鐵基體發生腐蝕時,鋅能夠作為陽極優先溶解,從而保護鋼鐵基體。[1]然而,作為一種化學性質活潑的金屬,電鍍后的鋅層若不經過妥善的處理,在潮濕環境下,尤其易發生腐蝕現象,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就在于鍍層的鈍化工序。但是,在一般的工業生產過程中,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+離子不僅對水污染嚴重,同時危害人類健康。因此,在鋅的鈍化工藝中,逐步推行清潔環保的生產工藝,用更加環保的鈍化液代替含鉻酸鹽的鈍化液,已經成為一項十分重要的任務。

2 鍍鋅鈍化方法概述

2.1傳統含鉻鈍化

傳統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。從成膜機理上來看,這些工藝基本是相似相同的,方法均為通過六價鉻作為基本成膜物質而生成含鉻鈍化膜保護鍍鋅層,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。但由于六價鉻對人體有致癌作用,先今已多被三價鉻鈍化法所替代。

三價鉻鈍化法則主要是通過將鋅溶解為鋅離子導致表面溶液的pH值上升,其后三價鉻直接與鋅離子、氫氧根反應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鉻鈍化膜相當,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,對環境的危害不容小覷。因此,雖然鉻酸鹽鈍化工藝具有品種多樣、流程成熟、費用低廉和成膜優良等優勢,但考慮到其對環境的污染,以及對人體健康的傷害,含鉻鈍化的發展必然將受到限制。

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,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備受關注。在1939年首次發現鉬酸根有抑制腐蝕的效應[2],隨后在1951年也對鎢酸鹽進行了類似的研究。在金屬鈍化過程中,鉬酸鹽與鎢酸鹽能夠促進與加快成膜速度及提高腐蝕性。目前,這兩種鈍化處理已經得到廣泛運用,這種工藝最大的特點在于鍍液不含鉻對環境污染小,廢液易處理,但缺點是不具備自愈能力,且對鍍鋅層不具備化學拋光作用,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。其鈍化過程相對來說比較簡單,通過將鍍層浸泡于含稀土離子的溶液中,或將鍍件作為陰極通電極化,即可在其表面形成稀土鈍化膜。在對于鍍鋅層的鈍化上,其效果總體優于鉬酸鹽處理效果。稀土鹽鈍化保護的方式是,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時間。另一方面,鍍層上稀土轉化膜的存在,延緩了在金屬表面和溶液之間的氧氣和電子的傳遞和轉移,從而導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、無污染的優點,在一定程度上可以替代傳統的鉻酸鹽鈍化,具有良好的發展前景。

2.4有機鈍化

研究表明,將某些有機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] 經過有機類化合物處理的鍍件,能夠在鍍鋅層表面形成有機保護膜,從而起到緩蝕作用。目前具有應用前景的主要有有機酸類(植酸,單寧酸等)和樹脂(環氧樹脂等),其中植酸運用最為廣泛。植酸也稱作肌醇六磷酸脂(C6H18O24P6),植酸的鈍化機理是通過絡合作用從而形成多個螯合環,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良緩蝕劑,經過植酸處理的鍍件的抗腐蝕性將會顯著提高。

3 結論及展望

傳統的鈍化處理大多以鉻酸和鉻酸鹽等六價含鉻化合物為處理劑,經過處理的金屬表面上形成的鉻酸鹽轉化膜對基體金屬具有良好的防腐蝕作用。[5] 然而,隨著當今各國越來越意識到環境保護的重要性,含六價鉻的鍍鋅工藝將順著時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方法將含有六價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,意在通過將關注點聚焦在運用與鉻同屬一族的鉬與鎢的鹽,以及通過硅酸鹽、稀土鹽以及有機物來實現鍍鋅鈍化的工藝。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,混合鈍化液已經逐漸成為其主要發展方向。

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第6篇:合金工藝論文范文

[關鍵詞]教學改革;案例教學;工程應用

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:B 文章編號:1009-914X(2017)02-0280-01

《工程材料及成形技術基礎》作為高等學校機械類專業必修的技術基礎課,是機械類專業在本科教學中唯一的一門全面介紹材料知識以及成形技術基礎的課程。該課程的教學任務是從機械工程材料的應用出發,闡述機械工程材料現有的基礎理論、成分特點與力學性能、金相組織結構和成形加工工藝之間的關系,以及常用機械工程材料的主要性能和應用特點等方面的基本知識,使學生具備正確選擇機器零件用材料和成形方法的能力,并為后續專業課如《機械設計》、《制造技術基礎》等及以后的畢業設計打下必備的專業基礎。該課程教學質量的好壞,將直接影響到后續課程的學習和學生今后的工作與發展。

一、教學過程中存在的問題

根據本人多年來的教學實踐,本課程在教學過程中存在以下一些問題:

⑴教學內容偏于敘述性質,知識體系龐雜,微觀原理抽象難懂,概念繁多且學時較短;各章節聯系少,邏輯性差,死記硬背的多;工藝方法實踐性和應用性較強,對于缺乏實踐經驗和工程應用的大二學生而言,學生感覺課程乏味、枯燥、難學。

⑵根據教學大綱,該課程應安排在學生進行金工實習之后進行,先讓學生對工程材料的性能特點、各種熱處理及成形加工方法有一定的感性認識。但受制于母體大學實習安排的限制,我院學生的金工實習都安排在課程結束之后,這樣更加大了學好本課程的難度,給課程教學帶來不利的影響。

二、教學改革的思路與目標

針對課程教學中存在的一些問題,改變以往重視理論教學、忽視工程應用的做法,在教學過程中突出“案例教學和培養工程能力”的教學理念。在新的教學理念指導下,從教學內容的優化整合、豐富教學方法、激發學習興趣、加強實踐環節教學及完善考核方式等方面具體實施教學改革目標。

通過本課程的學習,使學生在掌握常用工程材料的組織、性能及熱處理工藝特點的基礎上,能夠對具體的機械零件結合實際工況要求做出正確、科學、合理的選材并制定出正確的加工工藝路線,為后續課程的學習儲備必須的材料專業知識,培養學生的工程應用實踐能力。

三、完善教學大綱,優化整合教學內容

我院是華北電力大學的一所獨立學院,在《工程材料及成形技術》課程教學上一直采用母校的“學術型、研究型”為主的培養模式和教學大綱。隨著教學的不斷深入,我院學生理論基礎較差,學習主動性不高,學生在學習理論時感覺較吃力的問題就暴露出來。目前國家正在實施普通本科院校向應用型人才培養目標的轉變規劃,為順應此發展趨勢,以培養應用型人才為目標,教學大綱和教學內容進行了完善和優化,以突出應用型本科的培養特色,適用用人單位的迫切需要。在強化基礎理論的前提下,突出重點和今后實際工作必需的內容,讓學生了解當今學科的發展動態。

四、案例教學貫穿教學過程始終,激發學習興趣,提高教學效果

案例教學法有助于彌補傳統教學方法的缺陷,提高學生的綜合素質,使學生在學習過程中有的放矢,激發學習動力和學習興趣,提高教學效果。這種教學方法使學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與實際應用結合起來,以解決實際生活中的工程問題,從而讓學生把所學的理論知識運用于現實的實踐活動中,以提高學生發現、分析和解決實際問題的能力。

比如,可把北京奧運會主體育場“鳥巢”作為案例,來講授其選用鋼材Q460。首先講解鋼的分類,根據鋼的碳含量、合金元素含量、鋼的質量以及用途等,有多種分類方法,Q460屬于低合金高強度結構鋼。通過這個案例中的鋼材Q460的講解,就穿插講授了鋼的分類、牌號、性能,碳含量和合金元素對鋼的性能的影響,以及沖擊韌性實驗等相關知識。再通過詳細講解其24根承受“鳥巢”重量的柱子設計、生產、應用原理,讓學生復習力學的相關知識,了解工程材料的相關力學性能,熟悉鋼的分類、牌號及用途。

五、加強實踐環節,突出工程應用

工程材料部分,教學計劃中安排了四次實驗。但限于大學機械系金相實驗室的條件,再加上學生人數較多,以前做實驗時,只是讓學生以簡單的介紹和觀察為主,學生沒機會實際操作。如在做“鋼的普通熱處理工藝實驗”時,只是讓學生觀察經退火、正火、淬火和回火后的金相組織,對熱處理前后的硬度變化、組織變化沒有實際對比,使學生對熱處理的作用及對鋼的性能和組織的影響認識不深刻;又如在做“鐵碳合金平衡組織觀察與分析”時,應該讓學生分組從試樣的制備、腐蝕然后再觀察分析對比,從而讓學生理解含碳量對鋼的組織有何影響,從而加深和鞏固在課堂上所講授的知識,因本課程的實踐性和工程性很強,本教改項目擬加強實踐環節,和大學實驗室老師積極配合,適當購買一些實驗用材料,給學生提供實際操作的機會,真正達到實驗“做”的目的而不僅僅是“看”。

六、豐富教學手段,活躍課堂氣氛

在教學手段改革過程中,應摒棄單一的教學方式,采用實物模型、教學動畫、錄像視頻、多媒體課件等現代化教學手段和板書共用的教學方法,讓學生在較短的時間內較為感性地直觀、清楚、正確地了解零件的各種成形方法及工藝設計過程。然后,進一步講解各種成形工藝的基本原理、工藝過程、特點和適用范圍等內容,從而使課程教學內容具體化、形象化,概念和規律簡單化,在一定程度上彌補學生工藝知識學習和專業實踐環節鍛煉不足的問題,提高教學效率和教學效果。

七、完善考核體系,提高學習效果

本課程以前的考核方式均為閉卷考試,平時成績占30%左右。考前大多數學生按照課程重點死記硬背,沒有系統總結,知識點掌握得不夠系統,且基本概念模糊不清,前后知識脫節,不能做到將理論與實踐結合起來,解決實際生產問題的能力不足。基于案例教學法,嘗試新考核方式:平時成績+實驗實訓成績+課堂討論及問題回答+課程小論文。平時成績和實驗實訓成績考核學生基本學習情況,即出勤、作業、課堂紀律、課堂提問、實驗實訓表現等情況,通過改革考核方式,調動了學生的學習主觀能動性,讓學生充分發揮個人所長,各展才華,切實提高了教學效果和教學質量,教師本人也能夠在教學過程中及時了解學生學習狀況和掌握程度,后面的教學工作有很大的幫助。

結束語

本項目以工程實際應用的案例為抓手,始終貫穿在各章教學內容中,最大化地接近企業實際應用,使學生真正明解學習目的,激發學習動力和興趣。另外,再輔助以其它教學方式和手段的探索,從而提高教學效果,為學生走向工作崗位打下良好的專業基礎。

參考文獻

[1] 武曉峰,陳淑英,屈華等.工程材料及其成型技術課程改革的探索與實踐[J].遼寧工業大學學報(社會科學版),2015(1)103-105.

第7篇:合金工藝論文范文

關鍵詞:感應熱處理;熱處理;技術創新

中圖分類號:TGl56

文獻標識碼:A

文章編號:1009-2374(2011)22-0158-03

一、感應熱處理工藝的含義

感應熱處理工藝是指由交變的電流在導體中產生感應電流而導致的導體發熱的現象。這種技術來源于法拉第發現的電磁感應現象。

1957年,美國研制出了晶閘管,它在電力電子器件發展的過程中起著里程碑的作用,同時也引發了感應加熱技術的偉大革命。到了1966年,如實和西德首先利用晶閘管研制成功了感應加熱裝置,從此,感應加熱技術就進入了飛速發展的時期。隨著20世紀80年代電力電子器件的再次飛速發展,感應加熱裝置也開始采用新研制的晶閘管,技術變得越來越高。

我國感應熱處理技術的真正運用是在1956年,主要是運用在汽車工業行業,技術主要引資蘇聯。隨著感應熱處理技術的廣泛應用,感應淬火工藝技術也得到了很大的發展。目前,感應淬火技術的應用已經變得日益擴大。目前,感應熱處理工藝主要應用與汽車制造業和冶金工業兩大行業。有快速、高效、節能、清潔以及易于實現自動和在線生產的特點,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。正是感應熱處理工藝的這些技術特點才使得此技術得到越來越廣泛的認可和支持。

二、感應熱處理工藝的優點

感應熱處理工藝在近幾十年來的發展中,已經在冶金、機械、汽車制造等工業中得到了普遍的運用和創新發展。機械工業中感應熱處理工件的品種和數量也逐年上升。這些成就與進步的取得,都與感應熱處理工藝的優點是密不可分的。筆者從感應熱處理工藝的特點中分析出如下優點:

(一)感應熱處理工藝有利于貫徹國家環保節能和實現可持續發展的方針和政策

有電老虎之稱的電能是機械工業行業的主要動力。據統計,熱處理的用電量占到了機械工業總耗電量的25%,感應熱處理用電量約占熱處理設備總用電量的20%-25%。感應加熱能夠自動控制工藝施行的整個過程,避免了不必要的電力資源的浪費和消耗。在電力資源消耗減少的同時,感應熱處理工藝的效率也得到了提高。

(二)感應熱處理工藝有利于加快加熱速度,提高生產效率

由于熱處理的整個過程都是靠感應來完成的,所以整個熱處理過程能夠縮短4倍以上。減少了電力資源的浪費,使得熱感應熱處理工藝的加熱速度也得到了加快,促進了整體生產效率,最終使得企業獲得高額利潤。

(三)感應熱處理工藝有利于實現生產自動化

在感應加熱設備和淬火機床設備,微處理機等設備機器的密切配合下,可以實現生產工件在下料和淬火機床的運轉的全部自動化在整個生產流水線上,利用微機處理技術對淬火加熱及冷卻時間,加熱速度,淬火機床運轉速度,淬火介質的溫度,變頻機的電參數等進行監控,完成冷熱加工連續生產的自動化。

(四)感應熱處理工藝為工作人員提供了一個健康良好的勞動環境

感應加熱處理不像電爐、油爐那樣在工作狀態下釋放大量的熱輻射,造成工作環境的污染。而感應熱處理工藝的執行只需要在常溫狀態下進行,而且開爐停爐等工作也很方便。所以,感應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)感應熱處理工藝有利于提高表面強化效果

感應加熱處理的速度比較快,能夠提高金屬材料的相變溫度,加速奧氏體轉變的過程。采用感應電阻進行加熱和大功率的脈沖感應進行加熱時,就能夠得到更細的馬氏體組織,提高表面強度,并在一定程度上減緩變形的后果。

三、感應熱處理工藝的實踐運用

(一)感應熱處理工藝在實踐中的應用情況

在汽車制造行業的應用。在汽車生產中,感應淬火技術得到了廣泛的應用。此外,還在中、重型汽車、輕型車和幾種轎車上就已經有200多種零件需要感應淬火。目前,采用感應淬火的汽車零件主要有傳遞動力扭矩的汽車軸類零件以及各種銷軸類零件。此外,感應淬火技術曾經也用在了東風汽車公司對汽車鋼板彈簧的制造上。目前,科技人員對低淬透性鋼和限制淬透性鋼的研究與開發也應用于汽車轉向蝸桿、十字軸、萬向節等零件上。

在拖拉機行業中的應用。隨著經濟水平的提高,我國引進及消化吸收的國內外拖拉機產品和技術越來越多,人們對拖拉機企業的工藝技術和制造技術也提出了越來越高的要求,所以感應熱處理工藝在這個行業也得到了飛速的發展,大量的感應熱處理工藝和固態感應加熱電源、數控淬火機床等先進設備在農機企業的發展中也得到了很大程度的運用,這個感應加熱處理工藝提高了我國農機行業的整體技術水平。

在建筑及石油行業中的應用。在建筑行業,憑借著其淬火變形小、生產效率高、工作環境好等各大優點,讓高強度預應力鋼筋感應熱處理生產線、低松弛預應力鋼絲穩定化生產線以及石油套管感應熱處理生產線等各項感應熱處理工藝都得到了很好的利用。這項技術的運用使得建筑行業中的進度得以加快,而且工程質量也得到了保障。而石油行業的工作效率得到了很大的提高,促進了所使用行業的快速發展。

(二)感應熱處理技術在實踐過程中的不足

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行創新和發展的。感應熱處理工藝在實踐的檢驗下,在與滲碳淬火等技術的對比下,總結出下面對感應熱處理工藝缺陷的觀點和看法。

隨著20世紀80年代初期計算機在滲碳控制領域的廣泛使用,以及滲碳技術在理論上的不斷補充和創新,滲碳質量得到了強有力的保證,滲碳工藝和操作水平也得到了很大的提高和改進。滲碳技術的滲碳介質非常昂貴,能耗量大,工件畸變大,對環境的污染比較嚴重等問題和不足都沒有動搖其在熱處理強化技術中的霸主地位。感應熱處理工藝與之相比,還是有一定的差距。

首先,感應熱處理設備自動控制的功能較弱,不能滿足專業需求;其次專業的針對感應熱處理工藝的指導性標準文件太少,缺乏及時的增加與修訂;最后,就是缺乏對感應加熱處理工藝的理論性知識的研究不夠深入,缺乏豐富的相關專業知識的理論專著和論文,即使有相關文獻也大多停留在文獻的表面研究上,缺乏工藝操作性。沒有科學理論的指導,實踐的進行也很少出現跨越式的發展和進步。

上述講述的都是從感應熱處理的專業角度進行的。除了專業方面的欠缺外,我國感應熱處理工藝相關的工作人員的學習意識和創新意識也較欠缺。就是因為不善于學習,不善于創新,才會使得感應熱處理行業的進展非常緩慢。其次,大部分的中小型企業都缺乏專業的新設備、新工藝以及新技術,這些都屬于硬件設施。硬件設施是基礎,沒有這些硬件設施,就 相當于俗語“巧婦難為無米之炊”所說,沒法進行技術的改進和創新。

四、應對感應熱處理工藝的發展途徑和措施

(一)要加強感應處理工藝從業人員的學習意識和創新意識

讓他們加強對感應加熱處理理論知識的學習,只有熟練掌握了感應熱處理工藝的理論知識和原理,才能進行高水平的創新,感應熱處理工藝的水平才會有所提高。讓每位員工在不斷的學習中提高自身的綜合素質,讓每位員工都能夠實現感應熱處理技術的創新。

(二)政府要發揮其調節和鼓勵作用

制定相應的技術創新獎勵制度,為員工創造良好的創新環境。提供部分資金購買先進的試驗設備和更新完善后的理論知識書籍,為員工的學習和創新提供硬件基礎。然后邀請各地專業人士對員工進行知識和技能各方面的培訓,提高員工的綜合素質。此外,政府還要適當的發揮其監督作用,監督感應熱處理技術在運用過程中出現的問題,以及員工在操作過程中偷工減料等不法行為。

(三)擴大感應熱處理工藝的運用范圍

開始感應熱處理工藝主要用于汽車制造行業和冶金工業行業里面。現在要將這種技術應用到拖拉機行業、在軸承上、在建筑行業以及石油行業中的應用。其中,在拖拉機行業中運用感應熱處理技術時一定要多運用小內孔感應淬火技術、軸類零件變功率、變零件移動速度感應淬火技術等。在不同行業的運用中找到不同的感應加熱技術。將感應熱處理工藝的使用擴展到塑料、橡膠行業,到電子工業行業。此外,還注意運用感應加熱技術的黏合作用,以及蓋密封與包裝的作用。擴大感應加熱技術的應用范圍,發揮其強有力的作用和優勢。

(四)拓寬感應電源的來源,不斷引進世界上先進的感應電源

為感應加熱技術鋪路。目前,市場上出現的感應電源有來自美、英、日、德、西班牙等幾個工業發達國家生產的SIT、IGBT、MOSFET全國固態晶體管電源。不斷引進規格齊全、體積小,電能轉換效率高的感應電源。要引進正在朝著柔性化、自動化、智能化控制方向發展的感應淬火機床,來診斷、報警、顯示工藝參數和感應淬火裝置在應用的過程中出現的問題。

(五)加強熱處理協作中心的作用,大力發展感應熱處理工藝

盡管感應熱處理工藝有很多優點,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的熱處理廠都沒有實力去購買新設備,引進新工藝。所以,熱處理協作中心一定要發揮其應有的作用幫助中小熱處理企業解決各種難題,帶頭擴大感應熱處理的使用。

五、感應熱處理工藝的發展前景

目前,感應熱處理工藝的應用還是非常有局限性的,在實踐中多運用與汽車制造行業、冶金行業、建筑和石油行業等。此外,感應熱處理工藝在齒輪淬火方面的應用還主要局限在傳輸動力不大的中小模型齒輪上。對于大型齒輪卻出現過很多質量難題。

雖然目前研制出的滲碳淬火技術已經可以實際運用,但是伴隨著水泥、風電和冶金工行業的飛速發展,感應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際滲碳硬化層深度不均勻。所以,在有效控制感應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行研究和創新,進一步改善和提高工藝的技術水平,改變現狀。只有在技術上不斷的創新,克服種種難題,才能將感應熱處理工藝的應用延伸到更廣的領域。

如果感應熱處理的工藝能在實踐的檢驗下,在熱處理工作人員的不斷學習和創新下,不斷的得到修改和完善,這將是很有發展潛力的一門技術。正如哲學上一句話“前途是光明的,道路是曲折的。”感應熱處理工藝的發展之路還有很長的路要走,但是只要踏踏實實,腳踏實地的走好每一步,感應熱處理工藝最終會走向更廣的行業中去,幫助中國走上生產高效、低耗、無污染的可持續發展之路。

六、結語

感應熱處理工藝在近幾十年來的發展中,已經在冶金、機械、汽車制造等工業中得到了普遍的運用和創新發展。但是實踐證明,在它的普及和發展過程中也存在著很多的難題。要想發揮其所具有的優點和優勢,就應該加強對工藝技術的宣傳力度,推廣感應熱處理的新設備、新工藝、新技術。修改和完善感應熱處理的標準,將成文的規定和標準納入到機械設計手冊。感應熱處理工藝在生產中的比重在不斷增加后,生產效率得到提高,能源消耗降到最低,可持續發展之路就會更進一步。

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Treating,1988,(6).

第8篇:合金工藝論文范文

論文摘要:校企合作是應用型本科高校發展的重要路徑之一,分析了校企合作的相互作用機理、應用型本科院校校企合作培養模式存在的問题,結合南京工程學院材料成型及控制工程專業應用型人才培養模式的特色,從課程设計、課程設計、技術培訓和實踐教學與理論教学相結合等三方面出發,探索和研究本專業培養模式。

论文關鍵詞:校企合作;應用型人才;培養模式

近十幾年來,隨着我國高等教育規模的不斷擴大,為了滿足國家建設和经濟發展的需要,應對社會對高等教育日益增長的需求,國家新建了一大批本科院校。南京工程學院正是在這樣的大環境中成長和發展起來的。我們這一類學校的辦學方向不同于学術型大學(“985”或“211”大學),而是直接為本地的行業和企業服務,學以致用,為地方企事業單位提供應用型人才,促進本地區社會經濟發展。因此,校企合作是實現該類學校培养應用型創新人才目標的關键。國家從政策層面反復強調校企合作,我們學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生一次就業率較低的現實問題。本文從理論教學和實踐教學改革出發,探討基于校企合作下南京工程學院材料成型及控制工程專業應用型人才的培養模式。

一、校企合作的相互作用機理

校企合作既有利于人才培養,也促進了科學研究,更是服務社會的主要內容。但不同類型的高校對于三大職能的側重不同,對国家競爭實力的貢獻不同,因此校企合作的重點也不同。比较而言,學術型大學更加側重于科學研究,校企合作的重点在研究領域:與企業合作進行科技研發、研究成果的資本化及其向生產要素的轉化;高職高专院校側重于教學職能即培養技術型的人才,服務社會的職能主要通过開展職前職后培訓来實現,其校企合作側重于教學過程。這類合作的目的是增加高職學校人才培養的社會適應性,满足國家在經濟結構轉型中对于技術人才的需要;應用型本科院校居于兩者之間,既重視實踐教學又要加強应用性科學研究,其服務社會的職能通過為企業提供技術指導、咨詢以及應用性研究成果等方式实現。校企合作一方面重在學校為企業提供技術服務,另一方面在于企業為學校提供實踐教学的條件。基于校企合作的應用型人才培養涉及高校與企業两個層面,兩者相互影響、相互促進,密不可分。對于校企合作的相互作用機理,國內外有一定的研究。

  校企合作培養人才的模式實際上就是把企業納入人才培養的要素體系中來,引入到培養的全過程,形成由學校、企業共同參與的人才培養格局中来,進而改變傳統以學科體系為特征的課堂教学為課堂教學、企業實践相結合的人才培養格局,改變傳統培養模式的雙要素為校企合作培養人才模式的三要素。校企合作的原動力就在于尋求共同發展,實現互利雙贏,这也是他們合作的切合點所在。只有深化校企合作,才能实現資源共享,優勢互補,才能保证高技能人才培養質量,實現學校與企業的“雙贏”。

二、應用型本科院校校企合作培養模式存在的問題

1.企業合作開展的實習實訓不能滿足應用型人才培養的要求

目前,所有的應用型高校注重對學生的实習實訓培養,與地方企業建立起一批實習實訓基地,但是,有部分的實習实訓基地徒有虛名,不能滿足應用型人才的培養需要。

 2.校企合作建立的工程中心未能立足于培养應用型人才

高校與企業所建立的工程中心的目的是將企業的項目或者實用高新技術,例如專業軟件學習與開發等,帶進學校,學生參與,培养實用新型的應用型人才。部分的工程中心是部分老師參與橫向項目為主要目的,學生參與很少;所建立的計算機模擬中心,實际上與企業聯系不緊密,學生不能学以致用。

  3.校企合作建立的實習實訓基地缺乏創新性,合作深度不夠

經過幾屆學生的實習訓練之后,部分的技術更新和產品轉化情況已經發生改變,部分企業或者學校拘泥于合作形式,不謀求實習崗位的更新;校企合作的內容常常局限于實訓基地的建立,實習方式也常局限于工作任務的需要,沒有形成一套有機融合的機制,這樣勢必造成合作形式單一。另外,考慮到企業自身利益,多数企業只提供單一并且較為低端的实習崗位,達不到預期的效果。

4.企业參與的積極性不高

在校企關系建立的過程中,多數高校為謀求發展主動向企業寻求合作,而企業往往僅為提升自身內涵,雙方合作的原动力不足,企業積極性不高。

三、材料成型專業應用型人才培養模式

南京工程學院是一所以工學為主的高等工程應用型本科院校,學科專業涵蓋工学、經濟學、管理學、文學、理學、法學等。學校遵循高等教育發展規律,著力發展應用型本科教育,不斷深化教育教學改革,努力推進产學研相結合,形成了“學以致用”的辦學理念和校企合作、產學研相融、注重实踐的應用型本科人才培養的鮮明特色。材料成型及控制工程(鑄造方向)是江蘇省高校特色專業,以冶金、化工、機械、交通運輸等領域的企業和研究機構從事材料生產和材料加工方面的技術研究、产品設計及研發、生產管理等方面工作。具體的培養模式有以下幾方面:

1.合理的課程設置和教學改革

本專業培養的學生主要的就業方向是面對江蘇省以及長三角地區的铸造及相關行業。因此,在理论教學課程設置上緊紧圍繞專業方向,既要重视理論基礎又要突出培養应用型人才的特點。專業基礎課程方面,分別开設工程力學、理論力學、材料力學、材料科學基礎、材料成型原理等材料科學方面的主干課程,強化學生的理論知識;專业課方面,開設與鑄造專業相關的課程。包括CAD/CAM技術、金屬液態成型工藝、特種鑄造技術和鑄造合金及熔煉等。通過這些課程的學習,學生具有相當強的專業知識,为后期的生產實踐、實習实訓以及專業技術認證培訓打下良好的基礎。 免費论文下載中心

針對課程特點,合理增減教學內容,改革教學方法和手段,改變傳統的教學模式,以能力培養為重點,夯實專業知識。具体的做法如下:

(1)合理選擇教学內容和教材。針對本專業的培养目標開設必要的專業课程,結合前屆學生的學習掌握情况和畢業就業的方向、去向、工作崗位,對課程的教學大綱和授課计劃進行合理調整;選擇適合本专業的教材,或者選用本教研室自行編寫的教材,例如材料成型基礎、壓鑄模工藝設計等課程,對學生進行授課,上课教師對授課內容熟練,做到了有的放矢。

(2)適當改革教學方法和手段,培養學生的學習興趣。目前高校廣泛采用多媒體教學。多媒體的教學質量存在一定的爭議,多媒體可以提供大量的知識信息,但是過分依賴多媒體教学,學生會產生疲勞狀況,并且接受大量的信息難以消化,造成學生跟不上老師講課速度和思路,最終會導致學生的學习興趣下降,因此,具體的做法是以多媒體為主,主要進行圖片、图表和視頻教學,既生动又方便,以板書為輔,主要是課程的標題、提綱和重點知識。

2.課程設計和技術培訓

材料成型及控制工程(鑄造方向)的一大特色就是合理設置課程设計和實用技能培訓,為學生參與校企合作提供前期的專業準備工作,这些教學和培訓環節包括金工實習、壓鑄模設計、合金设計與熔煉、CAD/CAM技術培訓和鑄造工程師認证培訓等。在這些教學环節中,學生在課堂上對實踐內容有了系統的了解和訓練,為接下來的實习實訓打下良好的基础,避免了進入企業后一問三不知和盲目、機械地完成實習任務。另外,與國家鑄造協會合作,联合開展國際鑄造工程师培訓和認證工作,本著學生自愿和合理宣傳、引導的原則,組织畢業班學生進行實際培訓,為學生在本專業學習提供最后一項資格證書,為今后在工作崗位上的發展打下良好的基礎。因此,學生參与培訓的積極性很高,成型081班于2011年12開始進行報名培訓,全班43人全部參加,并且順利拿到了鑄造工程師初級證書,部分學生在找工作中該證書起到了一定作用。

3.實踐教學与理論教學相結合

應用型人才培養的关鍵環節在于實踐教學。學生上大学問的最多的問題是今后該專業的就業方向是什么,實踐教學很好地回答了這些疑問。南京工程學院材料工程學院重視與行業、企业聯系,在培養模式中強化实踐教學是另一大特色。建設并簽訂了二十多個校外實習基地,与企業共建了“江蘇省精密高速模具工程技術研究中心”、“江蘇省小節距工業鏈條工程技術研究中心”、“南京市鑄造工程技术產學研基地”等多個产學研基地。與材料成型及控制工程(鑄造方向)相關的實習基地包括:南京航天晨光艺術鑄造公司、南京尼瑪克公司、東駿機械等近十家。這些企業和本專業的學習、就業有著密切關系,這些企業為本專业提供的實習實訓所有的專業技能訓練,包括藝術鑄造、精密鋁合金壓鑄技術、熔模鑄造、樹脂砂造型與鑄造、消失模鑄造、壓鑄模設計及压鑄技術等。學院與这些企業建立穩定的合作關系,專业老師可以為這些企業提供技術咨詢,以橫向課題的形式進行聯合技術攻關;企業为學生提供實習和工作場地,例如成型081班在企業實習一個月完全掌握熔模鑄造鎳合金葉片的制造技術;在南京尼瑪克實習期間,成型081班三名學生和企業達成就業協議;在南京晨光藝術鑄造,2007級三名學生毕業后參加工作,并為成型081班學生做實習的導師,與该企業主管人事的領導交流后,先后有15名學生表達了愿意服務于該企業的意愿。

在實習實訓中,結合本专業的專業知識,實際進行操作,使所學的材料力學、材料科学基礎、金屬熔煉、壓鑄模設計等理論知識得以應用,強化理論的同时激發了學生學習的興趣,讓這些實習基地大大發揮了其作用,學生受益匪淺;學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新性和發展活力;学校為這些企業提供有實践經驗的畢業生,很好地服务于企業,大大提高了企業參與的積極性。

第9篇:合金工藝論文范文

關鍵詞:鋼鐵材料 原子光譜 分子光譜

中圖分類號:TQ314 文獻標識碼:A 文章編號: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術活動也相當活躍。例如,2008年中國鋼研科技集團有限公司和中國金屬學會聯合舉辦了《第十四屆冶金及材料分析測試學術報告會》,2010年又舉辦了《第十五屆冶金及材料分析測試學術報告會》,報告會上宣讀了大量的鋼鐵分析的新方法和新成果;2010年中國機械工程學會理化檢驗分會和上海材料研究所舉辦了《全國材料檢測和質量控制學術會議》,與會專家探討了材料分析和質量控制方面的難點問題。

在有關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《冶金材料分析技術與應用》以及應海松編寫的《鐵礦石取制樣及物理檢驗》,在專著方面作了重大貢獻,對鋼鐵分析化學方法進行總結。鄭國經編著的《原子發射光譜分析技術及應用》介紹了原子光譜技術及其在冶金分析中的應用,為鋼鐵分析化學工作者開展具體的鋼鐵分析工作提供了有效的指導。

在發表的論文中,王海舟在《面向21世紀的冶金材料分析》的綜述中提出復雜體系的痕量分析、冶金材料原位統計分布分析以及在線實時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。

我國對冶金材料分析方法標準的制修訂十分重視。我國化學分析方法有自己的特色,制定的化學分析方法標準有很好的可靠性和實用性。我國常規化學分析技術和方法和并不落后于相應的國際和國外標準,濕法化學分析優勢在國際上得到認可。我國在鋼鐵分析方法國際標準中采用了高靈敏度、高選擇性的分析體系和有效掩蔽體系,很多標準的實用性和測量的準確度、精密度優于相應的國際、國外標準,體現了我國近年來在有機試劑合成、顯色劑、掩蔽劑及分析體系研究和應用的成果。近年來,我國對儀器分析方法標準的制定取得了長足的發展,現行的96個鋼鐵分析方法標準中有42個是2006年至2008年制定或修訂的,而其中多數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、硫的方法已普遍應用于金屬材料分析方法標準中。

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準,最近還修訂或

制定了鋼鐵及合金中氮、氧、氫的紅外和熱導分析方法標準等。可以說,我國儀器分析方法標準與ISO和國外標準相比,差距正逐漸縮小,某些分析技術還處于領先地位。

本文對近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到更高的學術水平。

鋼鐵化學分析方法概述。

1 原子光譜分析

近20年來,我國鋼鐵分析技術發展很快,尤其是原子光譜分析的普及和應用,為準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射光譜分析在測定鋼鐵中常量元素和微量元素,研究內容分述如下。(如圖1)

1.1 電感耦合等離子體原子發射光譜法

電感耦合等離子體原子發射光譜法(ICP-AES)可分析的樣品種類廣,分析速度快,可多種元素同時測定,檢出限低、準確度高,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,張健侶采用鋅作內標測定了耐熱合金中的12種常量元素含量。這些方法的特點是溶樣后直接測定,操作簡單,快速得到分析結果。但是,由于鋼鐵試樣的基體鐵是多譜線元素,等離子體原子發射光譜法的光譜干擾和背景干擾比較嚴重,因此有必要采取措施減少干擾。有分析工作者采用優化儀器參數和改進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譜法

電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)應用于痕量元素分析,對金屬分析來講是靈敏度最高的儀器,可進行多元素同時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。為了有效補償儀器漂移和校正基體效應,常常需要使用內標。潘瑋娟等通過選擇內標控制信號漂移的影響,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為內標,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譜法也得到較多應用,如聶玲清用高分辨ICP-MS測定鋼中Ce含量,測定下限達0.00002%。

ICP-MS的缺點是價格昂貴,對實驗室環境的要求高,而且還有諸如靈敏度漂移、有些質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單位不多,相應的分析方法標準尚未建立。

1.3 原子吸收光譜法(AAS)

原子吸收光譜法具有選擇性好,光譜干擾少的優點,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。火焰法具有簡便快速的優點,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劑,而測定的精密度稍差。李建強采用火焰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行測定。龔育采用流動注射在線萃取-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,實現間接法測定磷。

1.4 原子熒光光譜法

原子熒光光譜法(AFS)具有靈敏度高、光譜簡單等優點,但是主要用于能夠產生氫化物或揮發性化合物的特定元素的分析,目前已應用于痕量As、Sb、Bi、Se、Te、Ge等11種氫化物發生元素的測定。

王海明采用氫化物發生-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。郭德濟采用氫化物-非色散原子熒光法同時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 火花源原子發射光譜分析

火花源原子發射光譜法在鋼鐵分析中是傳統分析方法,已有幾十年的歷史。它具有操作簡單、測定速度快、不需要經過制樣直接分析等特點,特別適合鋼廠的快速分析。宋祖峰用火花源原子發射光譜法進行鋼中微量鈣和硼的爐前分析。火花激發直讀光譜可用于鋼中酸溶鋁和全鋁的檢測,孫曉波將化學計量學的人工神經網絡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。目前火花源原子發射光譜已得到普遍應用,在現場分析、移動檢測、工藝控制、成品分析等煉鋼工業各個環節中起著重要作用。但是該方法對樣品形狀和尺寸要求較高,尤其是對不規則和尺寸細小的樣品檢測起來比較困難,分析結果還受到冷卻時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分析中重要的傳統分析手段,許多經典的標準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錳,再光度法測定。與標準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。傅家琨在硫酸介質中,使磷(砷)鉬雜多酸與孔雀綠形成吸光度穩定的離子締合物,利用該顯色體系可以實現鋼鐵中磷、砷的聯合測定。楊道興將低合金鋼和純鐵試樣經酸分解后,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,可達到的檢出限更低。文莫龍利用加熱發色測錳后的部分溶液,加顯色劑DPC實現鉻的聯合測定,解決了退色比色法不穩定的問題,可同時測定錳和鉻含量,簡化了操作。郭峰在有聚乙烯醇存在時,使六價鉬與羅丹明、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都有較高的靈敏度,邱利平采用等吸收點法-K系數法進行鉬和錫的同時測定,具有較好的測定效果。關于鋼鐵中鈦含量的測定研究的人較多,張進才用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。

我國在化學分析方法方面具有傳統優勢,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秀分析方法。由于顯色劑、掩蔽劑等試劑的發展,該方面的研究也越來越成熟,缺點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,目前已得到普遍應用。國外、國內冶金行業,都制定了一系列相應的檢測標準方法,目前的研究重點是進一步改進儀器和方法的靈敏度。

3 結語

近20年我國鋼鐵分析研究工作取得了巨大進步,從傳統的“濕法分析”為主轉變為以“濕法分析”為基礎、儀器分析為重點的局面,各種現代分析儀器普遍應用于爐前分析和成品分析,在線分析和離線分析,過程控制和品質控制等方面,在鋼鐵生產和貿易中發揮著重要作用。事實上,我國大型鋼鐵企事業單位,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的分析實驗室,以及國家質檢系統的金屬材料重點實驗室,例如,常熟金屬材料實驗室,其冶金分析技術和裝備已達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、上鋼五廠等七個大型鋼鐵企事業單位聯合攻關,根據我國冶金生產中超純冶煉的工藝要求,以及合金材料在執行國際先進材料標準時對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到了目前國際鋼鐵分析的先進水平。隨著鋼鐵研究的日趨深入及生產工藝的飛速發展,將對鋼鐵分析提出越來越高的要求,尤其是復雜體系的痕量元素分析、自動分析儀器的研制和應用、在線實時控制分析儀研究等領域,將是鋼鐵分析行業重點發展的方向。

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