金属材料专业毕业论文19632
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机械工程材料摘要:本文扼要地回顾了材料的发展史和兴起过程,简单地介绍了金属材料的概念、特质及其性能,着重阐述了金属材料的分类、金属材料科学的制备及合成以及金属材料的成型工艺, 同时就金属材料的应用及发展前景提出了看法【关键词】机械材料金属材料材料分类材料性能一、材料的分类1.按属性可分为金属材料和非金属材料两大类。
金属材料包括黑色金属和有色金属。
有色金属用量虽只占金属材料的5%,但因具有良好的导热性、导电性,以及优异的化学稳定性和高的比强度等,而在机械工程中占有重要的地位。
非金属材料又可分为无机非金属材料和有机高分子材料。
前者除传统的陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料外,还包括氮化硅、碳化硅等新型材料以及碳素材料(见碳和石墨材料)等。
后者除了天然有机材料如木材、橡胶等外,较重要的还有合成树脂(见工程塑料)。
此外,还有由两种或多种不同材料组合而成的复合材料。
2.工程材料的分类按成分分类:金属材料、非金属材料、复合材料。
金属是工业中应用广泛的材料,其中钢铁的用量最大。
一般金属具的优良的工艺性能和力学性能;非金属材料中,合成高分子材料、特别是塑料的使用广泛;而陶瓷具有高硬度、耐高温、耐腐蚀、绝缘的特点,主要用于化工设备、电器绝缘件、机械加工刀具、发动机耐热元件等;复合材料是指由两种或两种以上物理和化学性能不同的物质,复合材料一般综合了各组分材料的优良性能,在生活用品、机器制造等各个领域已得到广泛应用。
非金属材料、复合材料等是未来发展的趋势。
3.机械工程材料也可按用途分类,如结构材料(结构钢)。
工模具材料(工具钢)。
耐蚀材料(不锈钢)、耐热材料(耐热钢)、耐磨材料(耐磨钢)和减摩材料等。
由于材料与工艺紧密联系,也可结合工艺特点来进行分类,如铸造合金材料、超塑性材料、粉末冶金材料等。
粉末冶金可以制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料,也可直接制造各种精密机械零件,已发展成一类粉末冶金材料。
结构材料(如机械零件、工程构件)、工具材料(如量具、刃具、模具)、功能材料(如磁性材料、超导材料等)。
金属材料毕业论文金属材料的研究已经有着很长的历史,并且它在工业生产中扮演着重要的角色。
近年来,随着新材料技术和高科技产业的发展,金属材料在世界各个领域的应用越来越广泛。
作为一位金属材料专业的毕业生,我在近几年所学习和研究的金属材料方面,深刻认识到了金属材料在现代工业生产中的地位和作用。
在此,本文将就金属材料的种类、制备方法和应用进行介绍和探讨。
一、金属材料的种类金属材料是一种广泛的材料类型,按其结构划分可分为晶体和非晶体金属;按其组成划分可分为铁基金属、有色金属和合金三大类。
其中,铁基金属包括铁、钢、铸铁、钢铁等;有色金属包括铜、铝、镁、锌、铅等;合金则是由两个或两个以上的金属或非金属混合而成的金属材料,常见的有不锈钢、花纹板、航空材料等。
二、金属材料的制备方法一般来说,金属材料的制备方法可以按其材料特性分为两大类,即铸造法和变形加工法。
下面简要介绍一下两种方法。
1、铸造法铸造法是指将金属熔化后注入到模具里,所得金属坯料就是铸造件。
铸造法是金属材料制备中比较基本的方法,其优点是生产率高、多样性大且在制备大型件方面具有独特的优势。
但它也有缺点,比如制品的纯净度较低、力学性能较差等。
2、变形加工法变形加工法是指对已经得到的金属坯料进行改变其形状、大小、厚度等特性的方法,包括锻造、轧制、拉伸、冲压和剪切等工艺。
变形加工法具有许多优点,例如制品的密度高、结构致密、力学性能好、化学稳定等。
出于不同目的,变形加工法也可以被分为热变形加工和冷变形加工两种。
三、金属材料的应用金属材料的应用范围非常广泛,几乎涵盖了现代工业的所有领域。
下面列举一些常见的金属材料应用。
1、金属制造业:金属制造业是指经过铸造、质量控制和加工工艺处理的金属制品。
例如,汽车、电子产品、航空航天工业、建筑业等等,实际上都离不开金属材料的应用。
2、能源:金属材料在能源工业中也发挥着重要的作用。
例如,石油、天然气、煤炭等都需要金属设备进行运输和加工。
金属材料论文金属材料是一种重要的结构材料,在工程领域中具有广泛的应用。
随着科学技术的不断进步和发展,人们对金属材料的研究也越来越深入,涉及到材料的组成、结构、性能以及应用等诸多方面。
首先,金属材料的组成是研究的重点之一。
金属材料通常是由金属元素经过熔炼、合金化等工艺制备而成。
不同的金属元素在材料中的含量和比例,直接影响材料的性能。
例如,铁和碳的合金化可以获得钢材,铝和铜的合金化可以获得铝杂铜。
通过研究金属材料的组成,可以探索材料的结构特征和性能表现。
其次,金属材料的结构是研究的又一关键点。
金属材料的晶格结构和晶粒尺寸对材料的性能具有重要影响。
晶格结构可以通过X射线衍射等方法进行表征,晶粒尺寸可以通过电子显微镜观察得到。
研究金属材料的结构,可以了解材料的内部构造和组织形态,为进一步研究材料的性能提供基础。
再次,金属材料的性能是研究的核心内容。
金属材料具有优异的机械性能,如强度、硬度、韧性等。
此外,金属材料还具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性等特点。
研究金属材料的性能,不仅可以进行性能评估和比较,还可以为材料的设计和应用提供指导。
最后,金属材料的应用是研究的最终目的。
金属材料广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
例如,钢材用于建筑和桥梁的承重结构,铝合金用于制造航空器的机身和翅膀,不锈钢用于厨具和医疗器械等。
通过研究金属材料的应用,可以发展新的材料和工艺,提高生产效率和质量。
综上所述,金属材料的研究包括组成、结构、性能和应用等方面,这些方面相互关联、相互作用,共同构成了金属材料的科学体系。
通过不断深入研究,可以进一步提高金属材料的性能和应用,推动工程技术的发展和进步。
金属材料毕业论文金属材料毕业论文金属材料在现代社会中扮演着重要的角色,广泛应用于各个领域,如建筑、汽车、航空航天等。
因此,对金属材料的研究和应用具有重要意义。
本文将从金属材料的分类、性能、加工以及未来发展等方面进行探讨。
一、金属材料的分类金属材料可以根据其组成元素和结构特点进行分类。
常见的金属材料包括钢铁、铝、铜、镁等。
钢铁是一种含有碳元素的合金,具有优异的强度和韧性,广泛应用于建筑和机械制造领域。
铝具有轻质、导电性好等特点,被广泛应用于航空航天和汽车制造等领域。
铜是一种良好的导电材料,常用于电子元器件的制造。
镁具有轻质、高强度等特点,被广泛应用于航空航天和汽车制造领域。
二、金属材料的性能金属材料具有许多独特的性能,如强度、韧性、导电性、导热性等。
强度是金属材料抵抗外力破坏的能力,是评价材料质量的重要指标。
韧性是金属材料在外力作用下发生塑性变形的能力,直接影响材料的可靠性和使用寿命。
导电性是金属材料传导电流的能力,是电子元器件制造中的重要性能指标。
导热性是金属材料传导热量的能力,影响材料的热稳定性和散热效果。
三、金属材料的加工金属材料的加工是将原始材料转变为最终产品的过程。
常见的金属加工方法包括锻造、铸造、冲压、焊接等。
锻造是通过对金属材料施加压力,使其发生塑性变形,从而得到所需形状的加工方法。
铸造是将熔化的金属倒入模具中,经过冷却凝固后得到所需形状的加工方法。
冲压是利用冲压设备对金属材料进行剪切、冲孔、弯曲等加工方法。
焊接是将两个或多个金属材料通过加热或施加压力使其连接在一起的加工方法。
四、金属材料的未来发展随着科技的不断进步,金属材料的研究和应用也在不断发展。
未来,金属材料的发展趋势将主要体现在以下几个方面。
首先,金属材料将更加注重环保和可持续发展。
随着环境问题的日益突出,金属材料的生产和使用将更加注重资源利用效率和环境保护。
其次,金属材料将更加注重功能性和多样化。
随着科技的不断进步,人们对金属材料的性能要求越来越高,金属材料将不仅仅满足基本的力学性能,还将具备更多的功能性能,如防腐、防磨、防辐射等。
金属材料性能论文金属材料的论文:浅谈“金属材料的力学性能”教学单元中的实验教学“金属的力学性能”是“金属材料与热处理基础”教学单元中的重要内容,在“金属的力学性能”教学单元中涉及的实验较多,教材通过各种试验机的实验结果分别说明各力学性能指标的测定,但对于大多数中职学校来说,由于条件限制,教学方法普遍采用讲授法,这些试验机也只能是教材上的图片,根本无法演示,更谈不上让学生动手。
为此,学生对这些概念是听得云里雾里的,难以理解。
在多年的教学实践中,笔者认为,在实验设备缺乏的情况下,仍可进行实验教学,且效果较好,以下作一说明,供同行参考。
一、巧设演示,引出概念恰当的课堂演示可以把一些深奥难懂的问题直观地反映出来,使学生通过感性认识加深对知识的理解,从而达到深入浅出的教学效果。
例如,在讲授“强度”“韧性”的概念时,可以分别做以下演示实验。
演示1取一段100mm长Φ0.6mm的细铁丝和100mm长Φ0.9mm的焊锡丝,徒手对拉,锡丝很容易拉断而细铁丝拉不断。
说明细铁丝在拉力(静载荷)作用下更难断裂,即抵抗能力更强。
由此引出“强度”的概念,学生便容易理解。
演示2用手指轻弹橡皮泥和粉笔,结果是橡皮泥产生了弯曲但并没有断裂,粉笔立即断成两截飞出。
说明在冲击载荷的作用下粉笔的抵抗能力更弱,由此引出“冲击韧性”的概念。
这样学生就能从感受中理解概念。
再如,在讲到材料的硬度时,可用一简单的实验求证课本知识:找一把小刀切削橡皮擦和铅笔。
小刀可以轻而易举地切削橡皮擦,而切削铅笔却要花较大的力气。
说明橡皮擦的硬度低,而铅笔的硬度高。
在讲到材料硬度的测定方法时,我准备了一块橡皮泥、一块橡皮擦、一块和一把小刀,先将橡皮泥和橡皮擦放到一位同学的手中,要求判断其硬度,说明判断方法;再将小石块和小木块放到这位同学的手中,要求判断其硬度,并说明判断方法。
学生根据生活常识很自然得出如下结论:前者用手捏(压痕法)得出橡皮擦更硬,后者用小刀划(划痕法)得出石块更硬。
金属材料工程毕业论文金属材料工程毕业论文金属材料工程是一个涉及材料科学和工程学的领域,研究金属材料的结构、性能和应用。
作为一门重要的工程学科,金属材料工程在现代工业生产中起着至关重要的作用。
本文将探讨金属材料工程的研究内容和应用领域,以及未来的发展方向。
一、金属材料工程的研究内容金属材料工程的研究内容非常广泛,包括金属材料的合金设计、制备工艺、性能测试和表征等方面。
其中,合金设计是金属材料工程的核心内容之一。
通过调节金属中的元素成分和相组成,可以改变金属的力学性能、耐腐蚀性能和热稳定性等特性。
合金设计的目标是寻找最佳的成分和相组成,以满足特定工程应用的需求。
制备工艺是金属材料工程的另一个重要方面。
不同的制备工艺可以产生具有不同结构和性能的金属材料。
常见的制备工艺包括熔炼、铸造、轧制、焊接和热处理等。
这些工艺的选择和优化对于获得高质量的金属材料至关重要。
性能测试和表征是评价金属材料性能的重要手段。
通过对金属材料的硬度、强度、韧性、疲劳寿命等性能进行测试,可以了解材料的力学性能。
同时,通过金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等表征手段,可以观察金属材料的微观结构和相组成,进一步揭示材料的性能与结构之间的关系。
二、金属材料工程的应用领域金属材料工程在许多领域都有广泛的应用。
首先是工业领域,金属材料广泛应用于汽车、航空航天、船舶、建筑和机械等行业。
例如,高强度钢和铝合金在汽车制造中被广泛使用,以提高汽车的安全性和燃油效率。
航空航天领域对于高温合金和轻质材料的需求也促进了金属材料工程的发展。
其次是能源领域,金属材料工程在能源产业中扮演着重要的角色。
例如,燃气轮机用的镍基高温合金具有良好的耐热性和抗氧化性能,可以用于提高燃气轮机的效率和寿命。
此外,太阳能电池中的铜铟镓硒薄膜材料也是金属材料工程的研究方向之一。
再次是生物医学领域,金属材料工程在医疗器械和人工关节等方面有着广泛的应用。
例如,钛合金在人工关节中被广泛使用,具有良好的生物相容性和力学性能,可以提供良好的支撑和运动性能。
金属材料工程论文金属材料性能论文:金属材料工程特色专业建设摘要:本文介绍了特色专业建设的重要性。
并针对我校金属材料工程专业,从人才培养方案、师资队伍、课程建设、实践教学、教学方法和手段以及教学管理等方面对金属材料工程特色专业的建设进行了阐述。
关键词:金属材料工程;特色专业;人才培养随着我国高等教育向普及化、国际化方向的稳步持续发展,高等教育也必将会从数量满足型往质量提高型方向转变。
一个高校是否有其独到的特色,是其能否得以生存和发展的关键所在;同时一个专业是否有特色,也是一个专业得以生存和发展的关键。
本文介绍了特色专业建设的重要性,并针对河南科技大学的金属材料工程特色专业的建设进行了探讨。
一、特色专业建设的必要性特色专业是学校根据所具备的优势条件,经过长期的办学实践逐步积淀形成,它具有优于其他学校的独特的、稳定的、鲜明的个性特点并为社会所承认的专业风格。
具体地讲,特色专业应具有下述特点:师资队伍结构合理,数量充足,水平高;有较好的办学条件和先进的教学手段;教学过程规范,专业改革力度大,教学改革成果显著;学术水平高,学生创新能力强,教学质量高;专业特色鲜明,毕业生就业率高,社会声誉好。
随着我国改革开放的不断深入,人民群众对教育的质量和学校的品牌要求越来越高。
特色就是质量,特色就是品牌。
特色专业是一所高校办学经验趋于成熟的标志,是提高办学水平的重要途径。
1.进行特色专业建设,是学校教学工作进一步发展的需要。
我校是始建于1952年的一所普通本科院校,其发展目标为“到21世纪中叶,把学校建设成工科特色突出,文理农医优势明显,学科结构合理,人才培养、科学研究和社会服务体系完备,国内先进、省内一流的教学研究型综合性大学”,培养目标为按照“加强基础、拓宽专业、强化能力、提高素质”的人才培养指导思想,培养德智体美全面发展,具有创新精神和实践能力的研究型和应用型高级专门人才。
而高质量人才的培养,只有从根本上对教学工作进行系统的改革,才能最终全面提高人才培养质量。
金属材料工程毕业论文随着社会经济的快速发展,各行各业对材料需求量越来越大,其中金属材料是必不可少的一种材料。
然而,由于金属材料种类繁多,生产、加工及应用过程中存在着种种问题,如何解决这些问题并进一步提高金属材料的质量和性能一直以来都是一个重要的研究方向。
因此,本篇论文将从金属材料工程的角度来探究如何提高金属材料的质量和性能。
一、金属材料的基础特性及应用金属材料是一种以金属和合金为原料的材料,具有物理性能优越、化学性能稳定、机械性能强和加工性能好的特点。
金属材料通常分为铁系金属材料、有色金属材料和特殊金属材料三大类,不同类别的金属材料由于其组成成分和结构的不同,自然也拥有着各自不同的性能和应用范围。
铁系金属材料是指以铁元素为主要成分的金属材料,包括钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、铸铁等。
这类材料通常是用来制造机械设备、建筑材料、轴承、汽车零件等。
铁系金属材料具有较好的机械性能,同时易于加工成型和进行热处理,因此在现代工业制造过程中占据了重要地位。
有色金属材料是指除了铁元素之外,以其他金属或金属合金为主要成分的材料。
有色金属材料有铜、铝、镁、镍、锌、锡等,其中铜和铝在现代工业中应用最广。
有色金属材料主要用于制造电器、航空、船舶、汽车及建筑材料等,因其导电性、导热性和耐腐蚀性能优良,堪称现代工业材料宝库。
特殊金属材料是指那些特定领域所需的金属材料,其主要是由一些金属或者金属间化合物构成,如钨、钼、钛、铌等。
这类材料既有被广泛用于航天、航空、军工等高技术领域的钨钼合金,也有成为新能源电池电极材料的锂离子电池正极材料铁锂磷酸盐等。
二、金属材料质量问题随着生产技术和制造设备的不断升级以及对材料性能的不断追求,在生产过程中,金属材料的质量也受到了越来越多的关注。
然而,在实际生产过程中,金属材料的质量问题主要与以下因素有关:1.金属材料的基础材质存在问题金属材料是由成千上万个原子组合而成的微观结构,其中每个原子的位置、晶格、晶界等都会影响材料的性能。
有色金属论文金属材料论文:有色金属坚挺电力设备逞强综观今期的强势行业排行榜,排列前十的行业变化不大,金属和煤炭等大宗商品价格的坚挺,继续支持着有色金属、贵金属和煤炭的强悍表现,三者占据排行榜五强席位;重型电力设备在农村电网升级改造和特高压建设启动的利好刺激下,排名大幅上升,成为十强的新晋者。
有色金属:投资需求推涨基本金属价格美联储QE2下,大宗商品的投资增长,基本金属的金融属性增强。
去年12月基本金属库存上升,需求仍未启动,投资需求增强支撑基本金属价格大幅上涨,这是近期有色金属板块一直保持强势的主要原因。
经济上行趋势推动金属价格上涨。
目前形势是:我国经济虽然受到调控影响,但是整体增速保持稳定;美国近期经济数据良好,经济复苏明显。
在全球的经济周期上行的大趋势下,基本金属价格必将上涨。
另外,1月2日,全球第一大产铜国智利发生7.1级地震。
此次地震可能造成智利部分铜矿山停产及运输中断将加剧全球铜供应紧张局面。
相对基本金属来说,我们对稀有金属的价格更为乐观些。
受中国政府收储、行业整合以及战略新兴产业旺盛需求的推动,2011年稀有金属价格将继续大幅攀升,我们更看好铟、锗、钽、钼四种小金属。
在2011年初中国经济景气进一步上行以及收而不紧的政策环境下,配合金属价格上涨以及通货膨胀上升的预期,预计有色金属公司股价在2011年一季度会有较好表现。
此外,预期在经历二季度的调整后,随着中国政府对战略新兴产业投资的加大,有色金属公司可能在2011年三季度迎来一轮反弹。
有色金属行业“十二五”规划将发布,相关信息显示,规划以总量控制、优化结构、大力发展金属新材料为主要内容。
这一政策有助于行业中长期的发展,尤其利于现有现有优势有色企业。
建议重点关注:株冶集团、东方钽业、驰宏锌锗和江西铜业。
株冶集团和东方钽业分别生产铟和钽,同时具有央企整合的主题;驰宏锌锗的铅锌矿储量增长潜力大,同时生产锗;江西铜业受益于铜价上涨,同时公司估值具有吸引力。
金属材料论文金属材料是工程领域中最常用的材料之一,其在各种工业领域都有着重要的应用。
金属材料的性能直接影响着工程产品的质量和性能,因此对金属材料的研究和应用具有重要意义。
本文将就金属材料的性能、种类、应用以及未来发展方向进行探讨。
首先,金属材料的性能包括力学性能、物理性能、化学性能等多个方面。
力学性能是金属材料最基本的性能之一,包括强度、韧性、硬度等指标。
物理性能则包括密度、导热性、导电性等指标,而化学性能则包括金属材料的耐蚀性、耐磨性等指标。
这些性能直接影响着金属材料在工程中的应用,因此对金属材料性能的研究具有重要意义。
其次,金属材料的种类繁多,常见的金属材料包括铁、铝、铜、镁等。
不同种类的金属材料具有不同的性能和用途,因此在工程中需要根据具体的使用要求选择合适的金属材料。
此外,金属材料还可以通过合金化、热处理等方式改善其性能,进一步扩大了其应用范围。
再次,金属材料在工程领域中有着广泛的应用,例如在航空航天、汽车制造、建筑领域等都有着重要的地位。
随着工程技术的不断发展,对金属材料的要求也在不断提高,因此对金属材料的研究和应用具有重要意义。
最后,随着科学技术的不断进步,金属材料的研究也在不断深入,未来金属材料的发展方向主要包括轻量化、高强度、高温耐久性等方面。
这些方向的发展将进一步拓展金属材料的应用领域,推动工程技术的发展。
综上所述,金属材料作为工程领域中最常用的材料之一,其性能、种类、应用以及未来发展方向都具有重要意义。
对金属材料的研究和应用将进一步推动工程技术的发展,为社会经济的发展做出重要贡献。
希望本文的内容能够为相关领域的研究人员和工程技术人员提供一定的参考和借鉴,推动金属材料领域的发展。
关于金属材料的论文金属材料是一种重要的结构材料,广泛应用于工程领域。
其独特的物理和化学性质使其成为各种工程应用的理想选择。
本文将对金属材料的性质、应用和发展进行探讨,以期为相关领域的研究和实践提供参考。
首先,金属材料具有良好的导电性和导热性。
这一特性使得金属材料在电子、电力、通讯等领域有着广泛的应用。
例如,铜、铝等金属被广泛应用于电线、电缆的制造中,其优异的导电性能能够有效地传输电能,满足现代社会对电力的需求。
同时,金属材料的导热性也使其在散热器、冷却设备等领域有着重要的应用,能够有效地将热量传递和散发出去,保证设备的正常运行。
其次,金属材料具有良好的可塑性和可加工性。
这一特性使得金属材料可以通过锻造、轧制、拉伸等加工工艺,制成各种形状和尺寸的零部件,满足不同工程应用的需求。
例如,汽车、航空航天、建筑等领域都需要大量的金属零部件,这就需要金属材料具有良好的可加工性和可塑性。
同时,金属材料的可塑性也使其在焊接、铸造等工艺中有着广泛的应用,可以实现复杂零部件的制造和加工。
另外,金属材料具有较高的强度和刚度。
这一特性使得金属材料在工程结构中有着重要的应用,能够承受较大的荷载和变形。
例如,桥梁、建筑结构、机械设备等都需要金属材料来承担荷载,保证结构的稳定和安全。
同时,金属材料的高强度和刚度也使其在航空航天、国防等领域有着重要的应用,能够满足复杂环境下的工程需求。
最后,随着科学技术的不断发展,金属材料的研究和应用也在不断深化和拓展。
新型金属材料的涌现,为工程领域提供了更多的选择和可能。
例如,高强度、高温合金、形状记忆合金等新型金属材料的应用,为航空航天、能源、环境等领域提供了新的解决方案。
同时,金属材料的再生利用和资源化利用也成为当前研究的热点,为可持续发展提供了新的思路和途径。
综上所述,金属材料作为一种重要的工程材料,具有良好的导电性、导热性、可塑性、可加工性、强度和刚度等特性,广泛应用于各个领域。
随着科学技术的不断发展,金属材料的研究和应用也在不断深化和拓展,为工程领域提供了更多的选择和可能。
金属材料论文学院:材料与化工学院专业:高分子材料与工程学号:*********姓名:***金属材料论文目录一:金属材料的性质二:铁碳合金三:金属的工艺性能四:金属材料的改性方法五:金属材料的发展趋势六:参考文献金属材料性质1、许多机械零件和工程构件,是承受交变载荷工作的。
在交变载荷的作用下,虽然应力水平低于材料的屈服极限,但经过长时间的应力反复循环作用以后,也会发生突然脆性断裂,这种现机械零件象叫做金属材料的疲劳塑性是指金属材料在载荷外力的作用下,产生永久变形(塑性变形)而不被破塑性变形坏的能力。
金属材料在受到拉伸时,长度和横截面积都要发生变化,因此,金属的塑性可以用长度的伸长(延伸率)和断面的收缩(断面收缩率)两个指标来衡量。
硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高,耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
这是表征材料在外力作用下抵抗变形和破坏的最大能力,可分为抗拉强度极限、抗弯强度极限、抗压强度极限等。
由于金属材料在外力作用下从变形到破坏有一定的规律可循,因而通常采用拉伸试验进行测定,即把金属材料制成一定规格的试样,在拉伸试验机上进行拉伸,直至试样断裂,测定的强度指标。
铁碳合金以铁和碳为组元的二元合金。
铁基材料中应用最多的一类——碳钢和铸铁,就是一种工业铁碳合金材料。
钢铁材料适用范围广阔的原因,首先在于可用的成分跨度大,从近于无碳的工业纯铁到含碳4%左右的铸铁,在此范围内合金的相结构和微观组织都发生很大的变化;另外,还在于可采用各种热加工工艺,尤其金属热处理技术,大幅度地改变某一成分合金的组织和性能。
铁碳合金中合金相的形成,与纯铁的晶体结构及碳在合金中的存在形式有关。
纯铁有三种同素异构状态:912℃以下为体心立方晶体结构:称α-Fe;912~1394℃为面心立方晶体结构,称γ-Fe;1394~1538℃(熔点),又呈体心立方,称δ-Fe。
毕业论文题目:颗粒增强铝硅合金复合材料的搅拌铸造研究学院:材料与建筑工程学院专业:金属材料工程目录目录............................................................. I I 摘要............................................................ I II Abstract.......................................................... I II 引言 (1)第一章绪论 (1)1.1复合材料概述 (1)1.1.1复合材料的发展概况及趋势 (1)1.1.2复合材料的分类及性能特点 (1)1.2金属基复合材料概述 (2)1.3铝基复合材料 (2)1.3.1铝基复合材料概述及分类 (2)1.3.2铝基复合材料的应用及发展 (3)1.4 SiC颗粒增强铝基复合材料研究动态与见解 (4)1.4.1 SiC颗粒增强铝基复合材料强化机理 (4)1.4.2 SiC颗粒增强铝基复合材料制备工艺 (4)1.4.3 SiC颗粒增强铝基复合材料的性能特点及应用 (6)1.5选题背景与研究内容 (8)第二章复合材料的制备工艺 (10)2.1 实验材料的选择 (10)2.1.1基体材料 (10)2.1.2增强体材料 (10)2.2复合材料的制备 (10)2.2.1制备方法 (10)2.3实验原料及仪器 (11)2.3.1实验原料 (11)2.3.2实验设备 (11)2.4实验部分 (11)2.4.1实验装置的设计改造 (11)2.4.2复合材料的制备处理过程 (13)第三章结果探究与分析 (17)3.1 复合材料的微观组织分析 (17)3.2复合材料硬度性能分析 (18)3.3实验结果 (19)第四章结论 (20)参考文献 (21)致谢 (23)摘要采用6063铝合金为原料,利用液态搅拌铸造法制备出不同体积分数的SiC颗粒增强铝硅合金复合材料(SiCp/Al),研究了SiC颗粒添加量、Si含量以及T5热处理工艺对复合材料显微结构和维氏硬度的影响。
有色金属工程毕业论文标题:有色金属工程在现代工业中的应用与发展摘要:本文主要研究了有色金属工程在现代工业中的应用与发展,并分析了有色金属工程在环境保护、能源开发、新材料制备等方面的重要作用。
通过对有色金属工程的相关理论、技术和应用进行综述和分析,总结了存在的问题和解决方案,并对未来有色金属工程的发展趋势进行了展望。
关键词:有色金属工程;应用;发展;环境保护;能源开发;新材料制备1. 引言有色金属工程是研究和应用有色金属材料及其加工工艺的一门专业。
随着现代工业的发展和技术的进步,有色金属工程在各个领域得到了广泛的应用。
本文将对有色金属工程在现代工业中的应用与发展进行研究,并探讨其重要性和存在的问题。
2. 有色金属工程在环境保护中的应用有色金属工程在环境保护中发挥着重要作用。
例如,通过应用有色金属材料,可以有效减少污染物排放和资源的浪费,提高环境质量。
此外,有色金属材料还可以用于废水处理和固体废弃物处理等环境工程项目,有效地改善环境污染问题。
3. 有色金属工程在能源开发中的应用有色金属工程在能源开发中也具有重要的应用价值。
例如,铝合金材料的应用可以减轻车辆的重量,提高燃油利用率,从而降低能源消耗。
此外,有色金属材料还可以用于太阳能电池板、燃料电池等能源领域,为可再生能源的开发提供支持。
4. 有色金属工程在新材料制备中的应用有色金属工程在新材料制备中也有广泛的应用。
例如,通过合金化处理可以改变金属材料的特性,提高其强度和耐腐蚀性,满足现代工业对材料性能的要求。
此外,有色金属材料还可以用于传感器、电子元件、医疗器械等领域,推动新材料的发展。
5. 存在的问题与解决方案在有色金属工程的应用和发展过程中存在一些问题,如资源短缺、能耗高、污染物排放等。
为了解决这些问题,可以通过提高资源利用率、优化生产工艺、采用清洁生产技术等手段来减少资源消耗和污染物排放。
6. 未来发展趋势随着科学技术的进步和社会经济的发展,有色金属工程在现代工业中的应用前景广阔。
专业小论文材料科学是21世纪四大支柱学科之一,而金属材料工程则是材料科学中一个重要的专业方向。
众所周知,金属工具的制造和使用标志着人类文明的一个重大的进步。
从青铜到钢铁,再到当今形形色色的合金材料,人类在自身不断进步的同时,从未放松过对金属材料的研究与开发。
金属材料工程是国家重点支持的研究方向,每年都有大量的资金投入,成果也很显著。
该专业研究范围很广,可以说所有的金属元素都在其研究范围之内。
目前国内主要侧重于铁合金铝合金以及其他一些特种金属材料的研究与开发。
金属材料工程是一门实用性很强的专业,通过对金属材料制备工艺及其原理的探究,研究成果可以直接应用于现实生产,所取得的进展和人民群众的日常生活密切相关。
喜欢理论研究的人可以在此发挥自己的才能,在这里有广阔的理论研究空间。
材料技术人员虽然掌握了许多种金属材料的制备工艺,但至今还没有完全弄清楚其中的道理,而从理论上阐明这一切对材料科学的进一步发展意义非凡。
于是从中也演化出计算机模拟各种原子分子的相互作用,从而设计出符合要求的材料,这对现实生产有着极其重要的指导作用。
近年来,这一领域还有许多新的发展,比如储氢材料摩擦材料以及和纳米技术相结合的协同材料等等。
金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。
包括纯金属合金金属间化合物和特种金属等。
人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。
继石器时代之后出现的铜器时代铁器时代,均以金属材料的应用为其时代的显著标志。
现代,种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。
我们对金属材料的认识应从以下几个方面开始:一、分类金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
①黑色金属又称钢铁材料,包括含铁90%以上的工业纯铁,含铁小于2%~4%的铸铁,含碳小于2%的碳铁,以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。
广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金,通常分为轻金属、重金属、半金属、贵金属稀有金属和稀土金属等。
毕业论文论文题目氮化硅的常压烧结和性能研究专业班级金属材料指导教师目录摘要: (3)Abstract: (4)1 引言 (5)1.1氮化硅陶瓷的基本性质 (5)1.2氮化硅陶瓷优异的性能 (6)1.3 氮化硅的种类及特性 (7)1.6 氮化硅陶瓷的制造 (7)1.6.1氮化硅陶瓷制备工艺的主要环节 (7)1.6.2主要工艺类型和特点 (8)1.6.2.1反应烧结法( RS): (8)1.6.2.2热压烧结法( HPS): (9)1.6.2.3常压烧结法( PLS): (9)1.6.2.4气压烧结法( GPS): (9)1.7 氮化硅陶瓷的现状及市场前景 (10)2.实验 (13)2.1氮化硅陶瓷烧结工艺 (14)2.2 实验结果与分析 (16)2.2.1烧结温度对氮化硅陶瓷相结构的影响 (16)2.2.2原始粉末粒度对氮化硅陶瓷性能的影响 (16)2.2.3烧结助剂对氮化硅陶瓷性能的影响 (18)3.结论 (22)致谢 (23)【参考文献】 (24)氮化硅的常压烧结和性能研究摘要:氮化硅烧结必须添加烧结助剂,不同的粉末粒度也会对烧结产生影响。
本试验通过对显微组织和性能测试来分析讨论不同粒度的粉末和不同的烧结添加剂对氮化硅陶瓷性能的影响,得出结论如下:在常压烧结中,初始粉末的晶粒尺寸越小,氮化硅烧结越容易得到较高的性能参数;5wt% MgO-5wt% Y2O3的组合对烧结的促进作用是最明显的,得到的性能参数最理想;随着样品的烧结温度升高,材料的致密化程度增加,力学性能提高。
关键词:氮化硅;常压烧结;烧结剂;粉末粒度Normal pressure sintering and properties of Silicon nitrideAbstract:Sintering aids must be added into sintered silicon nitride, different particlesize will also affect the sintering. In this experiment,we use themicrostructure and properties of the test to analyze the discussion ofdifferent particle size powders and different sintering additives on theproperties of silicon nitride ceramics and concluded as follows: in thepressureless sintering,the smaller the grain size of the initial powder , themore readily available silicon nitride sintered high performanceparameters; 5wt% MgO-5wt% Y2O3's role in promoting the combinationof sintering is the most obvious,we can get the best performanceparameters; With the sample sintering temperature increasing, the level ofdensification increased and mechanical properties improved. Keywords:Silicon nitride; no pressure sintering; sintering agent; powder intensity1 引言由于科学技术的不断发展需要,科学家们一直在不停顿地寻找适用于苛刻条件下使用的理想的新材料。
在层出不穷的大量新材料队伍中,氮化硅陶瓷可算是脱颖而出,十分引人注目,日益受到世界各国科学家们的重视。
氮化硅(Si3N4)是氮和硅的化合物。
在自然界里,氮、硅都是极其普通的元素。
氮是生命的基础,硅是无机世界的主角,这两种元素在我们生活的世界上无所不在,然而,至今人们还未发现自然界里存在这两种元素的化合物。
氮化硅陶瓷是一种先进的工程陶瓷材料。
该陶瓷于19世纪80年代被发现,20世纪50年代获得较大规模发展。
中国是在20世纪70年代初开始研究,到20世纪80年代中期已取得一定成绩。
该材料具有高强度、高硬度、耐磨蚀、抗氧化和良好的抗热冲击及机械冲击性能,被材料科学界认为是结构陶瓷领域中综合性能优良,最有希望替代镍基合金在高科技、高温领域中获得广泛应用的一种新型材料,因此近二三十年来颇受青睐和重视。
氮化硅陶瓷因为具有优良的机械、物理和化学性能,所以被广泛应用于高温材料。
本实验采用相对比较简单的常压烧结方式制备氮化硅陶瓷。
常压烧结制备氮化硅陶瓷有着以下优势:制品形状的可变性良好,生产成本低廉。
这两个优势的存在使得该制备方法有着较好的应用前景。
由于氮化硅粉体属于瘠性粉体,其烧结性能很差。
因此,氮化硅烧结必须添加烧结助剂。
在烧结助剂的选择上可以选择包括氧化物、氮化物、硼化物等能促进液相烧结并致密化的物质。
在烧结过程中要尽可能多的产生液相,同时抑制玻璃相的形成。
此外,不同的粉末粒度也会对烧结产生影响。
本章主要通过显微组织和性能测试来分析讨论不同粒度的粉末和不同的烧结添加剂对氮化硅陶瓷性能的影响。
1.1氮化硅陶瓷的基本性质氮化硅分子式为Si3N4,属于共价键结合的化合物。
氮化硅陶瓷属于多晶材料,晶体结构属于六方晶系,一般分为α、β两种晶向,均由SiN4四面体构成,其中β- Si3N4对称性较高,摩尔体积较小,在温度上是热力学稳定相,而α- Si3N4在动力学上较容易生成。
高温时(1400~1800℃)α会发生相变,成为β型,这种相变是不可逆的,故α相有利于烧结。
不同晶相的氮化硅外观是不同的,α- Si3N4呈白色或灰白色疏松羊毛状或针状,β- Si3N4则颜色较深,呈致密的颗粒多面体或短棱柱状,氮化硅晶体是透明或半透明的,氮化硅陶瓷的外观是灰白色、蓝色到灰黑色,因密度,相比例的不同而异,也有因添加剂呈其他色泽,氮化硅陶瓷经抛光后,有金属色泽。
氮化硅的制备技术在过去几年发展很快,制备工艺主要集中在反应烧结法、热压烧结法和常压烧结法、气压烧结法等类型. 由于制备工艺不同,各类型氮化硅陶瓷具有不同的微观结构(如孔隙度和孔隙形貌、晶粒形貌、晶间形貌以及晶间第二相含量等). 因而各项性能差别很大 . 要得到性能优良的Si3N4 陶瓷材料,首先应制备高质量的Si3N4 粉末. 用不同方法制备的Si3N4 粉质量不完全相同,这就导致了其在用途上的差异,许多陶瓷材料应用的失败,往往归咎于开发者不了解各种陶瓷粉末之间的差别,对其性质认识不足. 一般来说,高质量的Si3N4 粉应具有α相含量高,组成均匀,杂质少且在陶瓷中分布均匀,粒径小且粒度分布窄及分散性好等特性. 好的Si3N4 粉中α相至少应占90%,这是由于Si3N4 在烧结过程中,部分α相会转变成β相,而没有足够的α相含量,就会降低陶瓷材料的强度.1.2氮化硅陶瓷优异的性能氮化硅陶瓷的优异的性能对于现代技术经常遇到的高温、高速、强腐蚀介质的工作环境,具有特殊的使用价值。
比较突出的性能有:(1)机械强度高,硬度接近于刚玉,有自润滑性,耐磨。
室温抗弯强度可以高达980MPa以上,能与合金钢相比,而且强度可以一直维持到1200℃不下降。
(2)热稳定性好,热膨胀系数小,有良好的导热性能,所以抗热震性很好,从室温到1000℃的热冲击不会开裂。
(3)化学性能稳定,几乎可耐一切无机酸(HF除外)和浓度在30%以下烧碱(NaOH)溶液的腐蚀,也能耐很多有机物质的侵蚀,对多种有色金属熔融体(特别是铝液)不润湿,能经受强烈的放射辐照。
(4)密度低,比重小,仅是钢的2/5,电绝缘性好。
1.3 氮化硅的种类及特性氮化硅陶瓷是一种烧结时不收缩的无机材料。
它是用硅粉作原料,先用通常成型的方法做成所需的形状,在氮气中及1200℃的高温下进行初步氮化,使其中一部分硅粉与氮反应生成氮化硅,这时整个坯体已经具有一定的强度。
然后在1350℃~1450℃的高温炉中进行第二次氮化,反应成氮化硅。
用热压烧结法可制得达到理论密度99%的氮化硅。
氮化硅的强度很高,尤其是热压氮化硅,是世界上最坚硬的物质之一。
它极耐高温,强度一直可以维持到1200℃的高温而不下降,受热后不会熔成融体,一直到1900℃才会分解,并有惊人的耐化学腐蚀性能,能耐几乎所有的无机酸和30%以下的烧碱溶液,也能耐很多有机酸的腐蚀;同时又是一种高性能电绝缘材料。
氮化硅陶瓷可做燃气轮机的燃烧室、机械密封环、输送铝液的电磁泵的管道及阀门、永久性模具、钢水分离环等。
氮化硅摩擦系数小的特点特别适合制作为高温轴承使用,其工作温度可达1200℃,比普通合金轴承的工作温度提高2.5倍,而工作速度是普通轴承的10倍。
利用氮化硅陶瓷很好的电绝缘性和耐急冷急热性可以用来做电热塞,用它进行汽车点火可使发动机起动时间大大缩短,并能在寒冷天气迅速启动汽车。
氮化硅陶瓷还有良好的透微波性能、介电性以及高温强度,作为导弹和飞机的雷达天线罩,可在6个马赫甚至7个马赫的飞行速度下使用。
1.6 氮化硅陶瓷的制造氮化硅是共价键很强的化合物,离子扩散系数很低,因此很难烧结。
氮化硅陶瓷制造工艺已经经历了二十多年的发展史,使其质量逐渐提高。
而工艺流程基本未变,因为也属典型的陶瓷工艺,主要是在各个工艺环节上进行了不断的改进。
1.6.1氮化硅陶瓷制备工艺的主要环节制备氮化硅陶瓷制品的工艺流程一般由原料处理、粉体合成、粉料处理、成形、生坯处理、烧结、陶瓷体处理等环节组成。
图1-1 氮化硅陶瓷制备工艺的主要环节1.6.2主要工艺类型和特点从图1—1中可知,由于几个主要环节如合成、成形、烧结可以有多种方法进行选择,而且有的在次序上也不一定完全一致,因此具体的工艺流程有很多种。
几个主要工艺类型及特点详见表4—2。
表1—2中的几种工艺制得的氮化硅陶瓷制品不论是在显微结构上还是在性能方面都有较大的差别,在制造成本上差距也很大。
因此,在实际应用中应根据制品的用途和所需要达到的性能指标,以及价格等诸因素综合考虑后进行选择。
表1-2 氮化硅陶瓷制备的主要工艺类型和特点对各种工艺分别作如下介绍:1.6.2.1反应烧结法( RS):采用一般成型法,先将硅粉压制成所需形状的生坯,放入氮化炉经预氮化(部分氮化)烧结处理,预氮化后的生坯已具有一定的强度,可以进行各种机械加工(如车、刨、铣、钻). 最后,在硅熔点的温度以上;将生坯再一次进行完全氮化烧结,得到尺寸变化很小的产品(即生坯烧结后,收缩率很小,线收缩率< 011% ). 该产品一般不需研磨加工即可使用. 反应烧结法适于制造形状复杂,尺寸精确的零件,成本也低,但氮化时间很长.1.6.2.2热压烧结法( HPS):是将Si3N4 粉末和少量添加剂(如MgO、Al2O3、MgF2、Fe2O3 等) ,在1916 MPa以上的压强和1600 ℃以上的温度进行热压成型烧结. 英国和美国的一些公司采用的热压烧结Si3N4 陶瓷,其强度高达981MPa以上. 烧结时添加物和物相组成对产品性能有很大的影响. 由于严格控制晶界相的组成,以及在Si3N4 陶瓷烧结后进行适当的热处理,所以可以获得即使温度高达1300 ℃时强度(可达490MPa以上)也不会明显下降的Si3N4系陶瓷材料,而且抗蠕变性可提高三个数量级. 若对Si3N4 陶瓷材料进行1400———1500 ℃高温预氧化处理,则在陶瓷材料表面上形成Si2N2O相,它能显著提高Si3N4 陶瓷的耐氧化性和高温强度. 热压烧结法生产的Si3N4 陶瓷的机械性能比反应烧结的Si3N4 要优异,强度高、密度大. 但制造成本高、烧结设备复杂,由于烧结体收缩大,使产品的尺寸精度受到一定的限制,难以制造复杂零件,只能制造形状简单的零件制品,工件的机械加工也较困难.1.6.2.3常压烧结法( PLS):在提高烧结氮气氛压力方面,利用Si3N4 分解温度升高(通常在N2 = 1atm 气压下,从1800℃开始分解)的性质,在1700———1800℃温度范围内进行常压烧结后,再在1800———2000℃温度范围内进行气压烧结. 该法目的在于采用气压能促进Si3N4 陶瓷组织致密化,从而提高陶瓷的强度.所得产品的性能比热压烧结略低. 这种方法的缺点与热压烧结相似.1.6.2.4气压烧结法( GPS):近几年来,人们对气压烧结进行了大量的研究,获得了很大的进展. 气压烧结氮化硅在1 ~10MPa气压下, 2000℃左右温度下进行. 高的氮气压抑制了氮化硅的高温分解. 由于采用高温烧结,在添加较少烧结助剂情况下,也足以促进Si3N4晶粒生长,而获得密度> 99%的含有原位生长的长柱状晶粒高韧性陶瓷. 因此气压烧结无论在实验室还是在生产上都得到越来越大的重视. 气压烧结氮化硅陶瓷具有高韧性、高强度和好的耐磨性,可直接制取接近最终形状的各种复杂形状制品,从而可大幅度降低生产成本和加工费用. 而且其生产工艺接近于硬质合金生产工艺,适用于大规模生产.1.7 氮化硅陶瓷的现状及市场前景先进结构陶瓷氮化硅及氮化硅基复合材料具有在常温和高温下一系列独特优异的物理、化学和生物性能,如强度和硬度高、蠕变小、抗氧化、耐磨损、耐腐蚀以及与生物具有较好相容性等。