金属材料论文精选(九篇)

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第1篇：金属材料论文范文

实验材料为FeS2矿物标本上的立方单晶与五角十二面体单晶，通过超声清洗样品表面污染。所用仪器为扫描电镜SEM（LEO-1450型及ZEISSULTRA-55型），EBSD系统为OxfordInstru-ments公司的HKLCHANNEL-5系统。EBSD数据采集步骤为：将样品安放在扫描电镜样品台上，记录下位置；将样品台推进扫描电镜样品室，对样品室进行抽真空；将样品台倾转70°并进行聚焦和倾转图像校正，将EBSD探头送入样品室；将入射电子束打在样品表面，选择合适视场进行菊池花样的扣背底同时在电脑上进行图像的优化；照下形貌相，选好视场，设置EBSD测定参数，启动自动程序进行菊池花样的自动标定；抽出EBSD探头，样品回转至水平位置，关闭电镜和计算机。进行数据处理，根据需要输出各种类型的含有晶体学信息的图。查FeS2的晶体学数据知其可以有3种不同的晶体结构，最常见的是简单立方结构，空间群符号为Pa3，Herman-Mauguin国际符号为2/m3，点阵常数a=0.5417nm，配位数Z=4；另一种为三斜晶系，空间群符号为P1，Pearson符号为aP12；第3种为正交晶系，空间群符号为Pnnm，Laue群为mmm，点阵常数为a=4.45魡，b=5.43魡，c=3.39魡。

二、实验结果分析

（一）立方FeS2单晶表面条纹形貌观察与分析立方FeS2都是正方形颗粒，与石英伴生。用扫描电镜中配置的能谱仪验证是FeS2，特征谱见图1a，定量结果为Fe33at%，S66at%。图1b为FeS2单晶表面形貌相，可见明显生长台阶，这与材料科学基础课程界面一章介绍的Kossel-Stranski模型[2-5]，也称Terrace–ledge–kink(TLK)mode（坪台-台阶-扭折模型）对应，表明FeS2晶体缓慢生长时表面不是完全晶体学面光滑的，而是要通过热激活形成台阶，再由台阶的侧向生长完成垂直于表面的生长。台阶线近似成45°或90°。

（二）五角十二面体FeS2单晶表面条纹形貌观察与分析黄铁矿晶体形态、表面微形貌研究表明，负晶体是指黄铁矿晶体{210}面上的条纹垂直于{210}和{100}面的交棱方向，并认为这种条纹只出现在那些简单五角十二面体的黄铁矿晶体上。图2所示为五角十二面体（210）面上的正条纹和负条纹形貌。图3为五角十二面体黄铁矿记为A晶体和B晶体的表面形貌条纹。图4为A、B两个黄铁矿的能谱分析结果。对比图2和图3可知以看出，试验时的A、B两个黄铁矿晶粒表面形貌都为正条纹不是负晶体，为普通正条纹黄铁矿。从图4a可知，A晶粒中去除C元素的影响，计算结果为Fe31.47at%，S68.39at%，可知S原子数量是Fe原子数量的2.17倍，接近理论值。同时，检测到A晶粒中含有微量的Si和Ni元素含量大约在0.14at%。从图4b可知，B晶粒中去除O元素的影响，计算得Fe29.35at%，S69.18at%，可知S原子数量是Fe原子数量的2.35倍，接近理论值。同时，检测到B晶粒中含有微量的Si和Ti和Al元素含量大约在1.5at%。综上可知，五角十二面体的黄铁矿一般含有微量元素，即说明形成时溶液的过饱和度相对较大。同时，A晶粒和B晶粒的杂质元素的含量不同，说明成矿时杂质元素的种类不影响黄铁矿晶体的形态。

（三）立方FeS2单晶取向确定图5a、图5b为一颗立方FeS2的立方体颗粒及采用扫描电镜EBSD系统测出的取向的{100}极图，其取向的欧拉角为（147.8，6.1,125.0），转化为密勒指数为（001）[010]，与立方体形貌完全对应，可知立方硫化铁的每个表面都是（100）面。立方结构材料只有在非常缓慢的条件下或<100>方向的生长速度比其它方向慢的多的条件下才长成立方体。

三、讨论

通过查找文献、动手实验、结果分析的系统研究过程，提高了学生科学研究素质与综合实验能力，为以后的研究生科研工作奠定了良好基础，并深化了对材料科学基础中晶体学相关概念与定律的理解。通过对两种FeS2晶体类型与表面形态的对比研究，理解了晶体结构类型与单晶表面形貌的关系；晶体的微观对称性与宏观对称性的关系，晶体表面小面化或刻面的现象与宏观表面的关系；认识了硫化铁单晶在不同内因或外因作用下结晶成不同形貌的现象；掌握了材料分析方法中介绍的主要测试仪器扫描电镜、能谱仪、电子背散射衍射仪，分别可获取材料微观形貌、微区成分、微区晶体结构及取向这3个最基本的材料信息；提高了寻找硫化铁标本、文献检索、样品制备、地质知识及最终的文章撰写能力；体现了材料科学基础课程研究型教学培养理念。

四、结语

第2篇：金属材料论文范文

金属材料热处理节能新技术的应用也是需要一定的技术指导的，在工业生产中一些企业缺乏这类的专业人才，即使在一些企业中存在专业人才也都是一些年纪比较大的老工人，对于企业来说，缺少一些新鲜血液的注入，专业的技术人才非常匮乏。近年来，金属材料热处理的企业在不断的增多，对于人才的需求量也在不断的增大，因此专业人才的匮乏是目前金属材料热处理节能新技术应用受阻的原因之一，培养专业技术人才，促进企业生产发展成为目前首要解决的问题。

2金属材料热处理节能新技术的应用

2.1化学热处理薄层渗透技术在工业生产当中，热处理技术是一些金属材料的性能得到保障的前提基础，就目前的情况来看，化学热处理薄层渗透技术是应用比较广泛的一种技术手段，在传统化学概念当中，化学元素深入金属表层会严重的影响金属材料的性能，但是这一技术的运用，打破了这一传统的观念，从技术手段方面得到了突破。在传统的热处理技术当中，加热的时间通常都是比较长的，长时间的加工过程自然会造成耗电量的增加，并且也会产生一定的污染。为了改善这样的状况，运用化学热处理薄层渗透技术能够有效的缓解，实现高效节能的目的，相对于之前的技术手段来说，新节能技术的应用能够节约大量的电能，并且相比于传统生产来说能够极大的提升生产效率。实现了低成本、高效率的生产目的，并且对于环境的污染也是比较小的，从节能减排到环境污染等多个方面来说都具有重要的意义。

2.2激光热处理技术激光热处理技术主要是运用激光束对金属表面进行合金化或者是硬化处理，高功率高密度的激光束能够改变金属表面的性质，这是其他传统技术手段做不到的。激光具有很强的穿透性，能够使金属的表面快速的达到临界熔点，进而金属表面就会发生变化，逐渐的硬化。经过激光改变过后的金属表面特性一般都是比较优良的，硬度会得到很大程度上的提升，耐磨性也会增强，另外金属组织的细密程度也会发生相应的改变，这对于金属来说是难得的改变，能够有效的提升金属产品的性能。在传统金属热处理加工过程中，一些特殊部位的处理通常是一项比较困难的工作，利用激光热处理技术就能够轻松的解决这一问题，对于一些管孔、微小的区域或者是深沟等特殊部位也能够进行硬化。在热处理过程中计算机技术的运用也极大的提高了整个加工过程的自动化程度，使得生产加工的过程更加数字化、智能化，机械控制处理的过程中更加有利于节能的实施。

2.3真空热处理技术对于金属部件来说，最常见的问题就是金属的氧化问题，企业在生产过程中也重点的考虑这一问题，运用真空热处理技术能够在无氧介质的条件下对零件的内部进行处理，避免零件内部出现氧化的现象。运用真空热处理技术能够省去大量的生产设备，生产过程所用的时间可以变得更短，另外高新技术的运用能够极大的缩短生产的周期，能够有效的提升生产效率。借鉴国外的先进经验可以知道，真空热处理技术的运用是比较先进的技术手段，通常在将抽成真空的部位冲入一些惰性气体，惰性气体的性质比较稳定，不容易与外界的物质或是气体发生化学反应，是一种很好的填充气体，在真空技术当中常用的就是对流传热方式，这种方式使得加工的速度更加迅速并且均匀。

2.4振动时效处理技术振动时效处理技术的应用主要是为了能够使加工的金属器件更加的稳定，无论是在外形上还是使用寿命上进行进一步的巩固，防止在使用过程中发生变形或是开裂的现象。在传统的工艺当中，采用的方法就是利用热处理炉进行低温的长时间加热，这样做虽然能够起到稳定性能的作用，但是所需的时间比较长，耗费的成本比较高，对资源以及生产效率来说都是非常不利的。振动时效处理技术的运用是在传统工艺的基础上进行了全新的改变，主要是利用了不同频率的谐波达到共振来实现的，由计算机控制，这样的时效加工过程能够极大的节省时间，并且周期比较短可以节省大量的电能，最终的加工效果也是比较好的。

第3篇：金属材料论文范文

（一）碳族元素在周期表中的位置

ⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA

BCNOF

AlSiPSCl

GaGeAsSeBr

InSnSbTeI

TlPbBiPoAt

（二）碳碳元素及其单质的性质变化规律

元素名称元素符号原子半径

（nm）主要

化合价单质的性质

颜色、状态密度

（g·cm—3）熔点

（℃)沸点

（℃）

碳C0.077+2，+4金刚石：无色固体

石墨：

灰黑色固体3.51

2.253550

3652

—3697

（升华）4827

4827

硅Si0．117+2，+4晶体硅：灰黑色固体2.32—2.3414102355

锗Ge0．122+2，+4银灰色固体5.35937.42830

锡Sn0．141+2，+4银白色固体7.28231.92260

铅Pb0．175+2，+4蓝白色固体11.34327.51740

碳族元素化合价主要有+4和+2，C、Si、Ge、Sn的+4价化合物是稳定的，而Pb的+2价化合物是稳定的。

例PbO2有强氧化性

阅读下列材料，回答有关的问题

锡、铅两种元素的主要化合价+2价和+4价，其中+2价锡元素和+4价铅元素的化合物均是不稳定的，+2价锡离子有强还原性，+4价铅元素的化合物有强氧化性。例如Sn2+还原性比Fe2+还原性强。PbO2的氧化性比Cl2氧化性强。

（1）写出下列反应的化学方程式

①氯气跟锡共热__________；②氯气跟铅共热__________；③二氧化铅跟浓盐酸共热__________；

（2）能说明Sn2+还原性比Fe2+还原性强的离子方程式______________。

答案：

（1）

①

②

③

（2）

二．碳族非金属氧化物比较

COCO2SiO2

类别

酸性

氧化还原性强还原性弱氧化性弱氧化性

毒性有毒无毒无毒

反应实例：

酸性：H2CO3>H2SiO3

与碱反应：CO2+2OH—=CO32—+H2OCO2+H2O+CO32—=2HCO3—CO2+OH—=HCO3—

思考：CO2通入NaOH溶液中生成的盐是什么？

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

思考：盛放碱液的试剂瓶为什么不能用玻璃塞？

氧化还原性

三、Na2CO3与NaHCO3的比较

Na2CO3NaHCO3

俗称纯碱（苏打）小苏打

溶解性易溶易溶

溶液度Na2CO3>NaHCO3

稳定性稳定不稳定

与酸反应出CO2速率慢（分二步）

CO32—+H=HCO3—

HCO3—+H+=H2O+CO2快（一步）

HCO3—+H+=H2O+CO2

相互转化

方程式如下：

Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3

NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O

四、知识网络

（一）碳及其化合物

（二）硅及其化合物

五．硅酸盐工业

水泥玻璃陶瓷

原料黏土（CaCO3）纯碱、石灰石、石英黏土

第4篇：金属材料论文范文

【关键词】金属过敏反应

国外已有不少报道有关口腔修复的病人发生对某些金属过敏的病例，特别是以镍过敏的病例数最多［1～5］，因此，在众多的牙用金属材料中确定过敏原，避免使用含有过敏原的金属材料是非常重要的。作者使用斑贴试验的方法，选择常用的7种金属材料做变应原，对243例进行了检测，报告如下。

材料和方法

7种变应原是由北京医科大学怡达技术装备厂生产的1%氯化钴、1%硝酸钛、2%硫酸银、2.5%氯化镍、2%氯化铜、2%氯化铬、1%氯化钯，用基质凡士林做对照。选择243例自愿受试者(其中男102例，女141例)作为试验对象，将上述物质置于斑试器上，用酒精清洁受试者背部脊柱两侧皮肤，待酒精挥发后，用不致敏的胶布将斑试器固定，轻轻按压排除空气使之贴紧，保持48小时，告诉受试者不要擦洗弄湿该部位，除非很痒或疼痛，不可过早去除斑试器。

结果

测试部位皮肤出现红斑、浸润、丘疹、水疱者判为阳性，无反映者为阴性，结果见附表。7种金属中镍的阳性率最高，男性为3.9%，女性为9.2%，经统计学分析，P＜0.05，有显著性差异。钴、银、铜、钯的阳性率男女间无明显差异。

附表243例皮肤斑贴试验阳性结果及阳性率

性别人数镍钴银铜钯铬钛

男1024

3

2

1

2

00

阳性率%3.922.941.950.981.9500

女14113113300

阳性率%9.220.710.712.122.1200

讨论

一些特定牙科材料可引起延迟性过敏反应［6］，其机制是口腔内溶出的金属离子与粘膜蛋白结合而致敏，再次接触同样金属时，就会发生过敏反应。但口腔粘膜与皮肤相比，由于唾液的稀释，消化及冲洗作用，引发过敏及炎性反应较少。口腔粘膜的过敏表现为粘膜的炎性水肿、短暂性水疱，水疱破后形成糜烂及溃疡面。Hildebrand等总结了已发表的139例对牙科充填体发生过敏的病例，其中99例表现为局部龈炎和口炎，33例病人发生全身及远处症状。Suzuki对275例斑贴试验有阳性反应的病人口内充填体进行检测，其中有161例病人查到变应原，有高度变应原性的5个元素是汞、镍、锡、钴、铬［7］。

皮肤斑贴试验是一种很好的确定不同金属敏感性的方法，在口腔治疗后产生金属过敏，不论病人是口内或非相关的身体其它部位出现症状，均应通过皮肤斑贴试验检查是否有变应原性牙科材料的存在。确定含何种抗原金属后采用抗原脱敏疗法，或去除该修复体并注意今后不再使用抗原金属材料，在日常生活中也不接触抗原金属。

作者单位：王尊一（100081北京医科大学口腔医学院）

胡晓阳（100081北京医科大学口腔医学院）

宋昕（100081北京医科大学口腔医学院）

侯金梅（山东医科大学口腔医院）

参考文献

1，BurrowsD.Hypersensitivitytomercury,nickelandchromiuminrelationtodentalmaterials.IntDentJ,1986,36:30.

2，JonesTK,HansenCA,SingerML,etal.Dentalimplicationsofnickelsensitivity.JProsthetDent,1986,56:507.

3，AI-WaheidiEMH.Allergicreactiontonickelorthodonticwires:Acasereport.QuintessenceInt,1995,26:385.

第5篇：金属材料论文范文

英文名称：Journal of Materials Engineering

主管单位：中国航空工业第一集团公司

主办单位：中国航空工业第一集团公司北京航空材料研究院

出版周期：月刊

出版地址：北京市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1001-4381

国内刊号：11-1800/TB

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1956

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉：

Caj-cd规范获奖期刊

联系方式

第6篇：金属材料论文范文

关键词：地方性高校；金属材料工程；培养模式

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）37-0075-02

材料是整个人类社会的物质构造基础，材料科学归属于基础性科学，也是先进工业技术改革的推动力，它作为材料科学与工程这样一个材料大学科的重要分支之一，即金属材料工程，该本科阶段教育的目的是可以较好地教育出适应工业经济和科技发展要求的高技术工程人才，人才培养与社会发展需求之间的对接要引起注重，强调在教学过程中结合专业基本理论和实践操作能力、掌握先进知识和培养创新能力、创新和实践能力的高级应用科学和技术的专业人才。因此，当地的学院和大学金属材料工程应用型本科人才培养模式的改革具有重要的现实意义。

教育部对新建本科院校的重点应转移到提高学校的教育水平，学校应牢牢把握区域经济发展的人才培养、科学研究和社会服务等实际需要，培养应用型工程为主，多元化的人才培养规格和模式。金属材料工程应用型本科院校专业人才的培养，如何满足区域社会经济和工业技术的发展，如何培养相对具有坚实的专业理论基础和较强的创新思维和实践能力的高级工程技术人才，是国内地方高校目前各种材料专业建设面临的主要研究课题。

一、高校材料类本科专业人才培养现状

目前，我国本科教育，特别是地方高校教育普遍存在的问题是严重缺乏创新意识和创新能力，难以适应快速发展的人才市场需求。一方面，在实际教育过程中，学校注重理论教育，轻视实践操作技能培训，只满足在现有知识的记忆和再现，不能使用知识大胆创新探索。另一方面，学生毕业后进入社会，在面对不断变化的科学技术和先进的生产手段的实际工作中遇到的创新主题，从自己的知识储备的质量和能力方面，似乎严重不足。

近年来，材料科学与工程教育改革在中国发展迅速，许多高等院校材料从人才培养模式、课程体系、教学内容、实验教学体系和教学方法等许多方面进行了大胆的改革和创新。材料科学与工程一级学科，在淡化专业个性教育模式的基础上，构建“大学科”主题共用知识，培养面宽，在高质量研究型人才培养方面取得了一些好的经验和成果。对于“985工程”和“211工程”院校可能很适合，但对于生源差和科研实力不高的地方高校而言，不能盲目地复制其他重点大学的改革模式。

二、地方性高校金属材料工程专业培养模式

1.地方性高校金属材料工程专业定位。金属材料工程是工业经济发展的重要支柱，在航空航天工业、能源化工领域、国防军工方面、冶金机电行业均发挥着相当重要的推动作用。如何依托地方，为地方工业经济发展培养具有金属材料工程专业背景知识的应用型创新人才，是目前国内高校金属材料工程专业建设面临的重大课题。地方本科院校金属材料工程专业人才培养应基于地域化目标定位，结合自身资源条件和区域工业经济发展对人才的需求状况，构建金属材料工程本科专业人才的培养体系，并通过突出地方特色培养金属材料工程专业人才的核心竞争力。

根据江西省新材料产业和工程技术发展的实际需要，为江西省材料产业和工程技术发展储备工程技术人才；同时增进学校与政府、与金属材料表面技术行业、金属材料热处理行业以及相关企业之间的互动，联合培养应用型人才。此外，通过理论与实践教学相结合，以创新实验项目为载体，突出创新能力的培养；以企业工程项目为载体，培养工程应用意识，提升工程方面的素质和能力，出于这种原因，我校金属材料工程专业人才培养的主要目标定位是：具备金属材料工程领域的基础知识，了解材料科学与工程领域的相关专业知识，能在材料制备与质量检测分析、金属材料热处理、钢铁冶金与机械加工企业和相关行业工作，适应社会主义经济发展的高层次、高素质的应用型创新人才。

2.地方性高校金属材料工程培养模式。金属材料工程建设将学校的现实与当地区域经济发展相结合，坚持技术应用研究人才培养目标定位，从而有效地开展错位竞争、拓展生存和发展空间较大的专业。根据培养目标，积极探索切实可行的人才培养体系、机制和人才培养模式。人才培养模式改革是各种教学过程改革的重中之重，应该遵循高等教育的发展规律，仔细研究适应未来高等教育的科学发展趋势，根据培养高素质人才的总体要求，建立起能够充分激发在校大学生的学习主动积极性和创新创业精神，能使学生的个性得到充分发展，同时也能整体增长知识、能力和素质，具有新时代新特征的多样化应用型高层次工程人才培养模式。

结合地方经济的工业发展，九江学院的金属材料工程专业在整个教学体系中，理论主干课程包括物理化学、电工电子学、材料科学基础、金属工艺学、热处理原理、热处理工艺及设备、金属材料学、材料研究方法、材料失效分析、材料力学性能、金属材料工程专业综合实验。与此同时，开设了两个专业方向，（1）金属材料塑性成型与模具方向：金属塑性成形原理、锻造工艺及模具设计、冲压工艺及模具设计、挤压工艺及模具设计、模具CAD/CAM软件应用、模具制造工艺学、Pro/E造型及模具设计、压铸工艺及模具设计。（2）金属材料热处理与测试方向：先进材料制备技术、粉末冶金原理、无损检测、材料的腐蚀与防护、冶金质量分析、材料物理性能检测、材料表面技术工程、先进复合材料。为了配合理论教学，大量安排实践性课程与之配套，让学生能够利用理论知识解决实际工程技术问题，实践性教学课程主要包括金工实习、金属材料专业实验、热处理工艺及设备课程设计、粉末冶金原理课程设计、材料表面技术课程设计、生产实习、毕业实习、毕业论文（设计）等。

三、地方性高校金属材料工程专业培养模式改革创新

1.培养模式进行改革探索。作为地方性高校的金属材料工程本科专业，应该充分认识到地方性区域工业经济未来发展对自己学校所设置的金属材料工程本科专业人才的确实需求，根据该本科专业的定位和特色，确定专业人才培养模式。金属材料工程专业的培养模式要从我校的实际出发，根据目前九江及周边区域工业经济与本专业相关单位的现状及发展，在原有培养模式的基础上，逐渐将原有的一味培养技术应用型人才过渡到应用技术研究创新型人才的培养目标和定位，这样才能有效地开展多层次培养，避免将学生培养成一个模子技能的技术人才，根据学生的特色，因材施教，拓展专业培养的发展空间，形成专业的办学特色，形成应用技术研究创新型多层次人才的培养新模式。

2.授课体系进行改革修订。为了能更好的对金属材料工程应用型本科人才培养计划和课程进行改革，我们在现有基础之上进行了以下准备性的工作：在相关大学进行调查研究，学习专业课程体系建设的成功经验，探索课程建设的内涵和专业内容集成优化，访问有关材料企业，了解社会对金属材料工程本科专业所需要的新知识、新能力和高素质要求，对九江学院近几年毕业的金属材料工程专业的学生进行系列性的跟踪调查，了解就业单位对我们学校该专业毕业生的满意程度，以及该专业毕业生对现有的人才培养模式、课程体系、专业教学知识点的意见及建议，邀请校内外知名教学专家，召开系列专家指导会，制定该本科专业课程体系和专业教学知识点方面改革的确实可行的方案，撰写新的人才培养方案，专业教学大纲内容将随之进行整合优化。专业主干基础课程建设得以加强，并根据区域经济发展的社会需求，设置相应并可行的必修课程，同时形成金属材料热处理与测试方向、金属材料塑性成型与模具方向两个具有一定地域工业特色的专业方向，使该专业的在校大学生形成比较完整的基础性知识及社会所需要的专业性知识。

3.配套平台进行改革探索。为配合模式及课程改革，必须对教学及研究平台进行更新建设，充分并有效地发挥本专业的专业实验室设备优势。近两年，本专业在原有实验设备的基础上，通过多渠道项目经费购置了200多万元的教学兼科研实验设备，满足了本专业各种专业理论课程的配套实践性教学需要。目前，九江学院金属材料工程的专业实验室有：表面技术实验室、粉末冶金材料及工艺实验室、材料化学制备实验室、材料物性检测实验室、材料热处理实验室、金相制样及分析实验室、铸造技术实验室、材料力学性能实验室和材料微纳结构分析实验室。通过这一系列实验平台的建设，金属材料工程专业的发展将得以支撑。根据本专业的特色，在九江和周边地区与九江新联传动机械有限公司、九江森源科技有限公司、九江博德新材料研究公司、九江奥盛钢缆科技有限公司等企业进行实质性地合作，建立产学研及学生实习见习基地，并聘请企业技术骨干和学校教师联合指导毕业论文（设计）工作，学生的实践操作能力和工程技术应用能力得以较好的培养。

第7篇：金属材料论文范文

关键词：金属材料工程专业；卓越工程师；教学体系；工程实践；国际化

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）16-0029-03

“卓越工程师教育培养计划”是《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》提出的高等教育重大改革计划，旨在培养造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务[1，2]。培养卓越工程师后备人才，要面向工业界、面向世界、面向未来。立足于“卓越工程师项目”的主旨与重点，上海大学金属材料工程专业以提升学生的社会责任感、创新能力和工程实践为核心，强化工程能力和创新能力，在建立符合工程教育规律的教学体系的基础上，加强学生的企业工程实践环节，注重国际化的培养，鼓励学生积极参加材料热处理工程师的培训和全国大赛。通过一系列探索实践和教学改革，上海大学金属材料专业在培养适应国家建设需要的高水平卓越工程师方面取得了一些具有积极意义的成果。

一、建立符合工程教育规律的教学体系

上海大学金属材料工程专业是第一批“卓越工程师教育培养计划”批准的本科专业。围绕工程教育的核心问题，在听取企业专家意见的基础上，上海大学金属材料工程专业通过转变教育理念，构建了符合工程教育规律的、多层次、立体化的专业课程体系。通过对原有的教学计划进行修订，优化了课程设置，并对教学内容、教学方法、教学手段、教学考核与评价标准进行了相应的改革。新修订的教学计划具有以下特点：（1）夯实学科基础，强化工程文化。（2）增加实践性和研讨性课程比例，扩大开放性实验、实训，强化实践教学，突出以工程项目为载体的任务拉动式的研讨性和实践性环节设置。（3）引入“校企、科研院所联合培养”的机制，与企业共建课程，邀请企业专家对本科生进行职业生涯培训，聘请企业专家走进课堂主讲专业前沿讲座，充实授课内容。（4）增加企业学习环节，以工程项目为载体，聘请企业专家指导学生的工程训练，指导毕业设计，参与学生的培养。鼓励学生参与企业的课题研究，使学生在工程环境中接受熏陶，激发学习兴趣，实现知识到能力的转化，增强工程意识，提升工程和能力。除了对教学计划的修订之外，还相应地改变了传统的教学方式，更新了授课内容，改革了教学手段、教学考核与评价标准，以适合金属材料专业卓越工程师培养的要求。如：以项目为载体的任务拉动式教学模式贯穿于课程教学的全过程，以工程实例为核心，把知识点与工程应用有机地联系起来；理论与实践教学相结合，重视案例教学、基于项目的教学和工程实践教学，培养工程能力和素质；充分发挥学生的学习主动性，实现“课上、课下互动”、“课内、课外互补”；倡导在教师指导下的学生自主学习模式，通过启发式、探究式、讨论式、参与式教学，实现学生与教师课堂的上下互动交流；改革考试方法和考核机制，注重学习过程考查和学生能力评价，加强学生课外自主学习和参与课外活动的主动性，培养学生的创新性和工程实践能力。

二、加强企业工程实践

新教学计划的课程设置在加强实践环节，培养学生实践能力、解决实际问题能力方面进行了大胆尝试。为大力推进“卓越工程师”实践培育的环节，金属材料工程专业发动广大教师，选取“上海汇众汽车制造有限公司”、“山特维克材料科技公司”、“肯纳金属有限公司”、“艾伯纳工业炉有限公司”、“上海工艺研究所”等一批在行业领域颇具影响的国企和外企作为学生的企业实践基地。“金属材料工程专业”卓越工程师的培养在企业的工程实践采取了分散形式，以分阶段、逐步推进的模式实施。包括：“暑期实践（7～8月）深度实习（冬季学期）毕业设计（春季学期）”。每年的7～8月组织本科生先进入企业进行为期2个月的暑期企业工程实践活动。通过这一阶段在企业的工程实践，使广大学生学到了课本上未接触到的实践知识，加深了对所学专业的理解和认识，提高了自学能力和工程实践能力。更为重要的是在社会大课堂中锻炼了吃苦耐劳的精神，获得了与人交往的经验，增强了团队合作意识。在实践过程中，同学们虽然也暴露出书本知识与实际结合不够紧密，处理问题不够成熟等问题，但这些经历督促学生回到学校后更加努力掌握更多的知识，并不断深入到实践中，锻炼自己的能力，为今后更好地服务于社会打下坚实的基础。在经历了暑期实习环节后，冬季学期一部分学生重新回到原实习单位进行深度实习，并与企业导师一起探讨，提出合适的毕业设计题目。春季学期在企业完成毕业论文。学生在经历近一年的企业工程实践活动后，取得了卓有成效的成果。如：2008级4名本科生经过一年深度实践洗礼，圆满完成了毕业论文，取得优良成绩。其中赵小满同学的论文《耐热耐冲击球墨铸铁铸造工艺方案研究》被评为校优秀毕业论文，他本人也顺利进入原实习单位就业，并与另一位同学一起将毕业论文研究结果整理成文章，发表在《现代铸铁》杂志上。在企业期间他们积极参与“168中低压气缸排汽段下半”铸件的制造过程，该铸件在第十一届中国国际铸造博览会上荣获“2012年中国国际铸造博览会优质铸件金奖特别奖”。虽然我们的学生只是参与其中的局部工作，但实践给他们带来的收获以及集体荣誉感成为激励他们不断奋进的动力。4名学生实习之后全部与企业签约，这从一个侧面说明了校企共同培养的优异效果。这些学生在企业表现出色，已逐渐成为企业的中坚力量。为了更好地提升“卓越工程师”培养工作，我们对参加企业工程实践的同学进行了问卷调查。结果表明：企业为学生提供了各类有效的培训和实习岗位，绝大多数同学对此感到满意和认可；绝大多数提供的是技术相关岗位，有助于学生专业知识与实践能力结合，而一些市场、销售、客服等岗位，则有助于学生成为一个能迎合社会需求的复合型的材料工程技术人员。企业的实践活动为学生提供了深入生产和工作一线的机会，通过在知名企业实习，绝大多数同学认为成为一个优秀的工程师是有前途的，专业认同感得到了提升。这不仅有助于学生提前适应企业对各类技术的要求，并做好自己的职业生涯规划，明确自己的发展方向，同时在更好的理解所学专业后，不少同学愿意继续求学，“卓越工程师”在企业的实践活动对学生今后攻读研究生也起到良好促进作用。

三、注重本科生“国际化”的培养

通过与国外高校、科研院所互派学生访问交流，我们鼓励学生到海外大学或企业参加交流学习或短期实习，开拓视野，在国际联合实验室和海外实习基地进行实践活动，尝试以国际化的理念培养学生的创新能力和工程实践能力。已开展的主要项目有：IHEEC赴美暑期交流培训、台湾成功大学/台湾大学联合培养、美国罗格斯大学研修生、上海大学优秀本科生夏季学期赴海外交流项目、密歇根州MACOMB郡海外实习项目等。不同的交流项目均有相应的交流方案和培训课程，学生可以选择实习项目或者交流项目，可以选择短期或者长期项目。通过这些活动，不仅提高学生的英语交流能力，学生在享受异域文化特色的同时，更能开拓其国际化视野，思考问题的方式和视野都有一定的改变。这些海外学习、实习经历除了学生本人受益之外，还带回一些“国际化空气”，营造了学生更加努力开展专业学习、问题思考与探讨的良好氛围，不断集聚积极向上的正能量。

四、组织参加材料热处理工程师的培训与考取资格证书

“材料热处理工程师”是中国机械工程学会开展的职业技术资格认证，现已纳入我国专业工程师系列，是评定材料热处理工程师是否合格的重要依据。对在校学生主要是材料热处理工程师（见习）的认定，“材料热处理工程师（见习）资格证书”是检验金属材料专业工程应用型人才培养是否合格的具体体现。为此，在金属材料卓越工程师培养的最后阶段，我们组织一部分学生参加了材料热处理工程师（见习）的培训与考试。作为一名还未接触到实际工作的学生来说，热处理工程师（见习）的培训和考试给他们的影响非常大。学生普遍反映：这是一个很好的学习平台，一是巩固和拓展了专业知识，二是更多地接触了实践中的问题。在这里，接触到的都是资深的教授专家以及一线员工，他们对于热处理的认识是大学生从未涉及的深度和广度。在教学过程中，培训教师都会将已有的知识联系实际生产，也能更加灵活的运用专业知识且非常有意义。另外，在课余时间，很多来自各单位企业的员工学员都会提出一些实践中遇到的问题，各位教师也会根据自己的理解给予解答，这是培训的另一收获。

培训中既有重点院校教授讲授的基础理论知识，如：通过对工程材料的基础讲解，使学生对材料热处理的本质有了进一步的了解和掌握；工艺学的讲解通过大量实际案例的分析和讨论，理论和实践相结合，使学生学习到多方面的热处理实际经验，提高了专业技术水平；设备、质量控制及检测部分的讲解，使得学生在今后的生产工作中，对设备的合理选择和使用有了比较全面的认识，对热处理质量控制及材料检测有了系统的了解。此外，更有富有多年生产研发管理经验的高级工程师、厂长讲授热处理实际生产管理、质量控制等知识，尤其讲授了在大学课堂教学中涉及较少的热处理相关设备原理及应用知识，既扩充了知识面，又理论联系了实际，做到学以致用，为学生今后工作中安全生产、绿色生产打下了坚实基础。培训班上的最大亮点是院士的精彩报告，院士的博学多才、远见卓识，在教学中循循善诱、丝丝入扣，教书育人，给学生们留下了深刻的印象。中国工程院院士潘健生教授每期培训班安排20课时，为学生讲述由他主编的《热处理工艺学》书中的“导论”内容，包括热处理在制造业中的作用、热处理技术的特点、怎样搞好热处理等。中国科学院院士徐祖耀教授的“做一个优秀的热处理工程师”报告，阐述了科学与工程的关系、热处理工程师应具备什么知识、热处理工程师要有三个概念及产学研结合的重要性等四个方面内容。他们以亲身的经历生动地讲述自己在长期从事材料热处理理论研究和实践的体会，还结合教学内容引导学生分析解决生产实践中遇到的难题，以巩固和加深专业基础理论知识，受益匪浅。

金属材料工程专业自2012年开始组织学生参加材料热处理工程师（见习）的培训与考试。2015年又有14位学生顺利通过了“见习材料热处理工程师”资格考试，目前累计37名学生获得“材料热处理工程师（见习）资格证书”，并且获得资格证书的学生数逐年递增。

五、积极参加全国大赛

除材料热处理工程师（见习）的培训与考试外，我们还鼓励学生利用课余时间，积极参加各种专业技能大赛、大学生创新项目和大赛。在全国竞赛的大舞台上进一步提高学生的实际操作技能、创新和实践能力。

1.“永冠杯”中国大学生铸造工艺设计大赛。由中国机械工程学会等单位主办的“永冠杯”中国大学生铸造工艺设计大赛主要目的是通过为学生提供社会实践活动平台，鼓励在校学生学习铸造专业知识，为铸造企业培养优秀人才，促进我国铸造行业的发展。自举办以来，金属材料工程专业积极组织学生参与这项全国赛事。在教练组长杨弋涛教授的悉心指导下，参赛学生积极备战，克服缺乏实际设计经验的瓶颈，全面完整地完成了从铸件零件图、铸造工艺图、型板图、芯盒图到铸造工艺方案计算机辅助模拟优化的全部内容。在面对实际问题的过程中，同学们对书中的理论知识灵活应用、虚心求教，发挥团队合作精神，这些为他们日后走上社会积累了宝贵的经验。上海大学金属材料工程专业已连续参加了四届大赛，每次均有获奖。迄今为止共有63名学生取得22个奖项（2013年有8名金属材料工程专业本科生获奖，2014年有16名本科生获奖，2015年共有9名学生获奖）。特别是2014年和2015年，连续两年上海大学获得“永冠杯”中国大学生铸造工艺设计大赛一等奖，充分体现了金属材料工程学科在培育“卓越工程师”上取得的实战成效。

2.全国大学生金相技能大赛。金相制备是材料科学与工程领域应用广泛、行之有效的研究和检验方法，是材料学子的必备技能。全国大学生金相技能大赛是由教育部高等学校材料类专业教学指导委员会和高等学校实验室工作研究会（中国高等教育学会实验室管理工作分会）联合主办的一项全国性大学生赛事。旨在提高大学生的金相制备及观察的实验操作技能，增强金相图谱分析能力，加深对专业知识的理解与应用，增强实践操作能力。上海大学金属材料专业认真组织学生校内预赛，积极备战全国总决赛，已连续参加三届大赛，每次均有获奖。其中2013年获个人二等奖和团体优胜奖；2014年三名参赛选手分获个人一、二、三等奖，同时以名列前茅的得分为我校夺得团体优胜奖；2015年黄嘉豪、李笑玲和牟博维同学代表上海大学参赛，获得个人一等奖一名、二等奖两名，上海大学获团体优胜奖。值得一提的是在此赛事的组织过程中，年轻教师陈卓和徐京老师得到迅速成长，因出色的表现连续2年获优秀指导教师奖。此外，2014年在“华为杯”（首届）中国大学生新材料创新设计大赛中，上海大学金属材料工程专业本科生安立聪和王晓领衔的两支参赛队伍在指导教师杨弋涛和韦习成的精心指导下，在全国180余支队伍中过关斩将，均获得全国三等奖。2014年7月，第四届全国大学生电子商务“创新、创意及创业”挑战赛全国决赛中，王晓同学领衔的参赛团队在继“三创赛”上海赛区获得特等奖之后，喜获全国总决赛二等奖。2015“丰东杯”中国大学生材料热处理创新大赛本科生刘成杰和陈世超在指导教师韦习成和王武荣的指导下，经过激烈的比赛和答辩，论文《BR1500HS硼钢板热压淬火工艺及其性能的研究》获得全国总决赛二等奖。2015年8月，第二届上海市大学生先进材料创新创意大赛中，王晓与吴俊玮同学组成的参赛队以项目《新型耐磨金属基复合材料》获得二等奖。学生在各类赛事中的优异表现，侧面反映出上海大学金属材料卓越工程师的培养工作得到专家评委的肯定和认可。

通过一系列探索实践和教学改革，上海大学金属材料专业在培养适应国家建设需要的高水平卓越工程师方面取得了一些具有积极意义的成果。在收获成果的同时，也暴露出一些问题。如：在校大学生吃苦精神不够、动手能力不足、沟通欠缺，特别是因缺乏诚信给实习单位留下不好的印象，影响了实习单位对后续学生实习的接纳。这些现象日益突出，成为卓越工程师培养最大的障碍。今后，我们将针对这些问题做进一步的改革，以期培养出更多更优秀的卓越工程师。

致谢：本文的研究工作得到教育部“卓越工程师培养计划”（上海大学金属材料工程专业）和“上海大学校级重点课程建设项目”（材料类专业职业生涯培训）的支持。

参考文献：

第8篇：金属材料论文范文

心理学告诉我们，兴趣是人的认识需要的情绪表现，是学习动机中最有活力的部分。学习兴趣的培养、保护和发展对于激发技校学生进行专业课程的学习尤为重要。许多学生不是不想学，而是由于缺乏必要的学习兴趣，没有学习动力，时间一长甚至发展到厌学的程度。笔者认为教师的责任是，在教学过程中通过多途径、多层次、多样化的教学设计制造专业教学的亮点，实施兴趣教学，从而让学生产生学习兴趣，维持并发展兴趣，这样才能真正地学好这门课程。通过几年的教学实践，笔者总结了以下几种兴趣教学的实施手段和方法。

一、用实例，吸引学生注意力

著名心理学家皮亚杰认为：“青少年的好奇心不完全取决于一个东西的物理特性，而要看它和主体的过去经验的关系如何。”也就是说，学生会对自己熟悉或相关的课题内容产生兴趣。因此，教师上课时应针对学生的状况，灵活地使课本内容贴近学生的生活和经验，使学生对教学内容产生亲切、熟悉的感觉，吸引学生的注意力，进一步激发学生学习更深层次内容的求知欲望和学习动机。

举例教学就是贴近学生生活和经验的一种教学方法。比如在介绍金属材料时，我不是照搬概念，而是引导学生列举一些生活中的金属实物及其使用材料的例子。学生从身边的生产、生活中举了很多例子，如“餐具是不锈钢的”，“电线是铜芯的”，“汽车车身用钢板材料”，“易拉罐是用铝做的”，“暖气等热水嘴是黄铜的”等等。我在其中选择了比较具有代表性的金属进行列表，如下：

由于这些物体都是学生平时见过甚至是用着的，已有了一定程度的感性认知，因此，在讲金属的性能，如金属的导电性、导热性、耐高温性时，很多学生都能马上领悟。

让学生参与举例教学，办法虽简单，但能调动学生积极性且贴近学生的实际生活，从而收到良好的教学效果。

二、图文并茂，注意辅之形象记忆

在《金属材料与热处理》课程教学中注重图形结合，再辅之以形象记忆，可使学生较轻松地掌握需记忆的内容。如在铁碳合金重点章节教学中，要充分注重图形结合课件播放铁碳合金相图，引导学生学习五种金属组织及性能。分析一定含碳量的合铁碳合金相图是《金属材料与热处理》课程中重要的章节，是本课程的核心，它既有较强的实践性又有很深的抽象理论，学生在学习中普遍认为概念很难理解。在此情况下，教师要充分利用自制的课件进行演示教学，把抽象的东西加以形象化，具体化，图文并茂并结合形象记忆法记忆相图五个重要的相变温度。再运用相图诀可有效帮助学生识记铁碳合金相图。

相图诀

温度成分建坐标，铁碳二元要记牢；

两平三垂标特点，九星闪耀五弧交；

共晶共析液固线，十二面里组织标；

基本组织先标好，相间组织共逍遥；

分析成分断组织，铸锻处理离不了。

注：铁碳二元――铁（Fe）和渗碳体 （Fe3C）

两平――ECF线（共晶线）、PSK线（共析线）（又称A1线，热处此线温度727度）

三垂――含碳量分别为0.77%、2.11%、4.3%

九星――A、C、D、G、S、E、P、F、K九个特性点

五弧――AC、CD、AE、GS、ES五条线

三、合理运用多媒体教学，强化课堂教学效果

科学研究表明，眼、耳等多种感官并用，学习效率最高。可是《金属材料与热处理》课程中有关硬度的各种实验，如退火、正火、淬火、回火等热处理工艺受设备条件限制，没有现场操作演示。若仅凭挂图及几个应用实例分析很难把枯燥、抽象的内容讲“活”。因此，教师可利用多媒体教学具有可视性强的特点，在教学中将金相显微组织、炼钢过程、热处理的操作过程、材料的火花鉴定等利用陈述性表达无法取得满意效果的教学内容，通过多媒体加以形象直观的展现，使教室的空间得到延伸，让学生不出教室便可置身于实验室和工厂的车间之中，使学生所学到的知识更贴近生产实践。这样将增加课堂教学的趣味性与生动性，可有效调动学生的学习兴趣，有助于学生充分利用视觉和听觉去获取知识。

四、设悬念，激发科学探究精神

《金属材料热处理》中“金属材料的力学性能”是重点学习内容之一，但该内容较为抽象，如果采用传统讲述法，很难提起学生的兴趣。因此，在上新课前先放映了一段著名的泰坦尼克号邮轮沉没的电影片段，并进行解说：泰坦尼克号邮轮堪称当时世界上最大、最豪华、设计最先进的邮轮，但就是这艘被称为“永不沉没”的海上都城，在与冰山的一次冲撞后，产生了90多米长的大裂纹，并在短短3个小时后就沉没了。这是人类航海史上的一次悲剧，它的沉没也是近一百年来的未解之谜。后来科学家对邮轮的残骸进行分析，认为事故的发生与材料的力学性能有密切的关系。

学生听到这里，急于想知道其中的奥秘。这时不急于讲答案，而是设下伏笔，创设了一个“悬念猜想”的学习情境，从而进入教学过程。

在教学中，由于强烈的好奇心的驱动，学生对金属材料的力学性能分析这一原本枯燥的课题始终保持着浓厚的兴趣，课堂教学变成了学生进行科学探究的过程。最后，再为学生揭开悬念的谜底：原来，泰坦尼克号邮轮的钢板，在极低的温度下变脆，经不起冲击和震动；另外，那时候冶炼及热处理技术不先进，钢板中含硫量高，韧性很差，最终导致了这场灾难的发生。

第9篇：金属材料论文范文

关键词：刀具材料，工件材料，高速钢，硬质合金，切削加工

 

材料学是研究材料组成、结构、工艺、性质和使用性能之间相互关系的科学。材料、结构和几何形状是决定刀具切削性能的三要素，其中刀具材料的性能起着关键性作用。刀具材料的发展反映了切削加工技术的发展史。而工件材料的性能直接影响刀具的寿命.

1.刀具材料的性能对切削方式的影响

刀具材料是指刀具切削部分的材料。合理选择刀具材料影响到：

（1）切削加工生产率

（2）刀具耐用度

（3）刀具消耗和加工成本

（4）加工精度和表面质量

故合理选择刀具材料对金属切削加工至关重要。常用刀具材料主要有工具钢、硬质合金、陶瓷、超硬材料四大料，其中应用最多的是高速钢和硬质合金。

1.1高速钢性能及应用

高速钢是含有较多W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具钢。其抗弯强度较高，韧性较好，常温硬度在62~66HRC，其耐热性约为600~660℃。刃磨时切削刃易锋利，故在生产中常称为“锋钢”，磨光的高速钢亦称白钢。

高速钢综合性能较好，故广泛用于制作刀具。其具有高的强度（抗弯强度为3～3.4GPa）和高的韧性（180～320kJ/㎡）,具有一定的硬度、良好的耐磨性和热处理变形小的特点，适用于制造各种结构复杂的成形刀具、孔加工刀具等。

高速钢按化学成分可分为钨系高速钢和钼系高速钢（含Mo2％以上）；高速钢按切削性能可分为普通高速钢和高性能高速钢；按制造工艺方法不同，又可分为熔炼高速钢和粉末冶金高速钢。

高速钢刀具制造工艺较简单，刀刃锋利，适用于制造各种形状复杂刀具(如钻头、丝锥、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等) 。常用的通用型高速钢牌号——W6Mo5Cr4V2 、W18Cr4V ，高性能高速钢——如9W6MoSCr4V2 、W6MoSCr4V3，比通用型高速钢具有更好的切削性能，适合于加工奥氏体不锈钢、高温合金、钍合金和高强度铡等难加工材料，粉末冶金高速钢，其性能优于上述的高速钢 ，540℃时HRA82~87，760℃时RA77~85，800--1000℃时，尚能进行切削，刀具耐用度提高几~几十倍，同时切削速度提高4~10倍。但比高速钢强度低，冲击韧性差，不能承受切削振动和冲击负荷。

1.2硬质合金性能及应用

硬质合金是由硬度很高的难熔金属碳化物和金属粘接剂用粉冶金工艺烧结而成。硬质合金的常温硬度达71~76HRC，耐磨性很好，能耐800~1000度的高温。科技论文。硬质合金刀具允许的切削速度切削速度可达100~300m／min，比高速钢高5~10倍，但抗弯强度低，怕冲击振动，制造工艺性差。硬质合金中：碳化物含量高，则硬度高，抗弯强度低。粘结剂含量高，则硬度低，抗弯强度高。

硬度合金按其化学成分与使用性能为分K、P、M三个主要类别。科技论文。

（1）K类硬质合金(旧牌号YG类)，适宜加工短切屑的脆性金属和有色金属材料，如灰铸铁、耐热合金、铜铝合金等，其牌号有K01、K10、K20、K30、K40等，精加工可用K01 ，半精加工选用K10 ，粗加工宜用K30

（2）P类硬质台金(旧牌号YT类)，适宜加工长切屑的塑性金属材料，如普通碳钢、合金钢等，其牌号有P01、P10、P20、P30、P50等，精加工可用P01 ，半精加工选用Pl0、P20 ，粗加工宜用P30

（3）M类硬质合金(旧牌号YW类)，具有较好的综合切削性能，适宜加工K切屑或短切屑的金属材料，如普通碳钢、铸钢、冷硬铸铁、耐热钢、高锰钢、有色金属等，其牌号有M10、M20、M30、M40，精加工可用M10，半精加工选用M20 ，粗加工宜用M30

1.3涂层刀具材料

在硬质合金或高速钢基体上，涂敷一层几微米厚的高硬度、高耐磨性的金属化合物(如碳化钛、氮化钛、氧化铝等)而制成的。涂层硬质合金的刀具寿命至少可提高l～3倍，涂层高速钢的刀具寿命可提高2～10倍

2.工件材料的性能对切削加工的影响

在金属切削加工中，了解加工工件材料的性能也极其重要。工件材料的强度、硬度提高，平均正压力增大，因此，摩擦系数μ下降，剪切角φ增大，切削变形减小。塑性较高的材料，则变形较大。工件材料的塑性或韧性越高，切屑越不易折断，使切屑与前刀面间摩擦增加，故切削力增大。材料硬化能力越高，则力越大。奥氏体不锈钢，强度低、硬度低，但强化系数大，较小的变形就会引起材料硬度提高，所以切削力大。铜、铅等塑性大，但变形时，加工硬化小，则切削力小。工件材料是通过强度、硬度和导热系数等性能的不同对切削温度产生影响的。以45钢工件为参照，低碳钢强度硬度低，导热系数小，切削温度低。高碳钢，强度硬度高，导热系数小，切削温度高。40Cr硬度相等，强度略高，导热系数小，切削温度高。合金钢强度硬度高，导热性能差，切削温度高。不锈钢强度硬度低，导热系数较45钢低3倍，切削温度高.脆性材料摩擦小、产生热量少、温度比45钢低。

3.刀具与工件材料须合理匹配

刀具、工件两方面材料的力学、物理和化学性能必须得到合理的匹配，切削过程方能正常进行，并获得正常的刀具寿命；否则，刀具就可能会急剧磨损，刀具寿命很短。例如，硬度高的工件材料，就必须用更硬的刀具来加工；高速钢刀具硬度不够，不能用来切削淬硬钢和冷硬铸铁，硬质合金则能胜任。加工硬脆材料，不仅要求刀具有很高的硬度，还要求有高的弹性模量，否则刃部难以支撑。科技论文。用硬质合金刀具加工淬硬钢及其它硬脆材料，必须采用弹性模量较高（WC成分较多）的K类或M类牌号。以上是力学性能的匹配。不仅考虑刀具材料的常温力学性能，还应考虑其高温性能。在加工导热性差的工件时，应采用导热性较好的工具，以使切削热得以传出。从而降低切削温度。

综上所述，只有对材料学深入研究，在了解工件与刀具材料特性的基础上，使被选用的刀具材料与工件材料相互“匹配”。既做到充分发挥刀具特性，又能较经济的满足加工要求。值得说明的是，加工一般材料大量使用的仍是普通高速钢与硬质合金。只有加工难加工材料才有必要选用新牌号合金或高性能高速钢，加工高硬度材料或精密加工时才需选用超硬材料。

参 考 文 献

[1]宫成立等． 金属工艺学. 机械工业出版社,2007

[2]聂建武,兰建设等.金属切削与机床 西安电子科技大学出版社，2006.2