合金工艺论文精选(九篇)

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第1篇：合金工艺论文范文

1.1导向器机匣主要难点分析和加工工艺

导向器机匣结构形式为薄壁环型机匣，其主要加工工艺和难点是机匣上叶型孔薄壁处的数控车加工和叶型孔的激光切割加工。加工时零件易椭圆变形，薄壁处出现弧形变形，加工表面振纹大，表面粗糙。通过合理安排粗精加工余量和走刀路线，多次对数控程序进行调整，优化加工参数，满足了尺寸要求。薄壁处加工方案是：先对内形进行粗加工，并且为内形薄壁处留出0.5mm的加工余量，这解决了在精加工时的变形和振纹，对外形进行精加工后，再去除这一小部分余量并精加工内形。加工叶型孔处的薄壁是一个带有转折的空间曲面，并且壁厚不均匀，用常规的加工方法难以加工，多方求证后，采用了激光切割的工艺方法进行加工。通过分别为导向器机匣和导向器内环定制检测专用的叶型孔通止规，克服导向叶片一致性较差的问题，利于导向器机匣和导向器内环上叶型孔进行加工和检测。

1.2导向器内环主要难点分析和加工工艺

导向器内环属于薄壁环类零件，其主要加工难点是薄壁处的数控车成形加工。加工表面（特别是内径槽型面）易产生振纹，表面粗糙度差。如果粗精车加工余量和走刀方式安排不当，容易使薄壁端面发生倾斜变形。通过合理安排粗精加工余量和走刀路线，多次对数控程序进行更改和调整，取得了稳定良好的加工效果。

1.3涡轮分瓣外环主要难点分析和加工工艺

涡轮分瓣外环结构特殊，材料为K405，机加工艺性能不好，不易车削，从形状看，零件为分瓣式结构，不利车床回转加工，工装设计与使用均十分复杂，零件封严槽尺寸小，数量多，加工难度高，槽加工深度相对刀宽较深，对刀具要求较高，在加工时刀具维护困难。在加工过程中改进了工装的装夹定位方式，将原来点压紧的方式改为面压紧方式，增加辅助支撑，并通过浇注低温合金工艺，增强受力性能，改善了在加工时零件的承力性能；在对刀具结构进行优化改进后，探索并总结出了更为合理的加工参数，减少了刀具的损耗。提高了生产效率，并保证了尺寸要求，提高了零件的加工质量。

2组件难点分析和加工工艺

涡轮机匣组件的加工工艺主要包括装配和焊接工艺、焊接后的机加工艺、喷涂和涡轮分瓣外环的装配工艺、喷涂后的机加工工艺。

2.1装配、焊接难点分析和主要工艺

在涡轮机匣组件进行装配和焊接时存在的最主要问题是，由于导向器叶片与导向器机匣和导向器内环相配合处的间隙产生较大偏差，而导致装配后的叶片与机匣或内环发生干涉或出现配合间隙过大的情况。设计图纸关于导向器叶片与导向器机匣和导向器内环相配合处的间隙要求为单面0.05mm～0.1mm，而在实际加工中的间隙局部会达到最大0.4mm左右。通过在加工叶形孔时，沿叶形孔增加了4个高度近似配合间隙要求的工艺凸点，从而保证组件装配和焊接时叶片位置能够最大程度的接近于理论位置。随着配合间隙要求的设计更改，以及工艺上更好的实现定位和受力方式的要求，工艺凸点的位置和高度也进行了调整。

2.2焊接后机加难点分析和主要工艺

在机匣焊接为整体后，需机加去除各零件所留余量，加工至最终尺寸，为喷涂做好准备。这部分工艺内容的难点主要是组件加工后容易发生椭圆变形，以及保证机匣和内环轴向尺寸关系并同时保证单件尺寸要求。由于涡轮机匣组件是一个较为复杂的高温合金薄壁焊接件，在经过多种焊接工艺后，薄壁处存在较大应力，材料机加工艺性能不好，在加工中产生的抗力较大，组件加工时易产生受力变形。对最终各处跳动量影响较大。在最终设计要求中多处对基准A、B的跳动要求易超差。在研制过程中，针对组件加工后容易椭圆变形的问题，首先逐步对各工序加工受力变形情况进行了摸索，通过分析以往超差项目，综合各种情况后，对工艺流程进行适当优化调整，避免精加工要素的跳动量受后续加工的影响，并进一步对各工序装夹系统及加工参数进行了改进。

2.3喷涂和涡轮分瓣外环难点分析和装配工艺

组件的喷涂工序安排在涡轮分瓣外环的装配工序之前进行，避免在喷涂过程中对涡轮分瓣外环的石墨涂层造成不利影响。在喷涂过程中出现的主要问题是组件在装夹和受热条件下，仍会发生变形，导致加工基准A，B椭圆变形，对后续加工中保证各涂层对基准的跳动要求造成影响。通过与喷涂承制单位的分析和研究，先后改进了喷涂以及喷涂后加工的工装，调整了喷涂加工的参数，两次调整了余量分配，使发生基准变形的情况和产生的变形量减少，最终在精加工后涂层对基准的跳动达到较好效果。

2.4喷涂后机加难点分析和主要工艺

喷涂后需对各涂层进行最终机加，主要的难点在于如何避免装夹时造成零件变形，以及在加工基准存有轻微椭圆变形后对基准进行矫正。通过选用合理的装夹定位方式，目前已经保证了零件基准在加工时不会受力变形。

3结束语

第2篇：合金工艺论文范文

金属层状复合材料是由多层金属复合而成的，其通过将多层金属板经过叠压而形成，相对于颗粒增强复合材料，层状复合材料的制造工艺相对简单，同时能够达到工业应用的要求，随着科技的进步，金属层状复合材料已经由原来的双层发展到现今的多层金属材料复合，同时在制造的过程中，对于不同层板之间层板组分的合理选择以及选用相应的加工工艺，能够生产出符合工业特性要求的金属层状复合材料。通过使用金属层状复合材料能够有效地减少对于贵金属材料的使用，以较少的材料投入达到改善材料特性的目的，对于降低生产成本以及减少资源的浪费有着非常重要的意义。

2金属层状复合材料的生产工艺

2.1金属层状复合材料生产中的固－固相复合法

金属层状复合材料中的固－固相复合法是一种在上世纪30年代就发展起来的加工工艺，其主要原理是将两种或多种已经成型的板材通过叠加或者是轧制的方法使其能够形成多层复合的方式，从而使这种复合板材能够达到所需的性能要求。其中，复合板材所采用的轧制方法主要有热轧和冷轧两种，采用轧制的方法生产的复合板材具有生产成本较低、生产迅速以及成本板材的精度较高等优点，通过与现有的钢铁生产工艺及生产装备相结合能够实现大规模的生产，利用轧制法可复合的金属种类很多，但轧制复合往往需要进行表面处理和退火强化处理等工艺，板型控制困难，轧件易边裂，易形成脆性金属化合物，且道次轧制变形量大，需要大功率的轧机。

2.2金属层状复合材料生产中的爆炸复合法

此种方法的主要原理是通过使用炸药作为主要的能源，从而将多种金属材料复合焊接成一体的加工工艺，采用此种加工工艺的优点是生产出来的板材具有很高的产品适应性且保留了复合材料原料的一些特性，同时生产的板材结合界面的结合强度较高，能够使得其在后续的加工过程中保持较为良好的加工特性，同时对于金属层状复合材料的大小以及形状等都具有很强的可调性且对生产设备要求较低，缺点是生产过程中会产生巨大的噪音从而不利于生产的连续进行。

2.3金属层状复合材料生产中的爆炸－轧制复合法

此种方法结合了固-固生产法中的轧制法以及爆炸法中的一些优点，通过使用此种方法可以使得金属层状复合材料板能够生产的尺寸更大、厚度更薄、长度更长以及更细的复合金属材料，从而使得金属材料的性能克服了单一工艺中所存在的一些问题。

2.4金属层状复合材料生产中的扩散焊接法

金属层状复合材料经过多年的发展，已经具有多种生产工艺及加工技术，扩散焊接是一种对在金属层状复合材料的复合加工中常用的技术，其能够进行多同种或不同种材料进行复合。在加热到母材熔点0.5～0.7的温度时，在尽量使母材不出现变形的程度下加压，使母材紧密接触，利用界面出现的原子扩散而实现结合的方法。

2.5金属层状复合材料生产中的液－固相复合法

此种方法的原理是将一种（液相）的金属材料通过多种不同的方式均匀的浇铸在其他一种固态金属材料的表面，并依靠两种金属材料表面之间所产生的一定的反应来使两者之间出现结合，并在液态金属凝固后对其进行压力加工。

2.5.1直接浇铸复合法

直接浇铸复合法的制造工艺如下：首先需要将两块在内侧涂抹有剥离剂的钢板进行相应的叠合，并将两块钢板四周进行焊接后放入盛有金属液的铸模中，待到周围的液态金属凝固后进行一定的轧制，轧制完成后将焊接的钢板四周的焊缝去掉，从而可以得到分离后的两块液固复合板，在进行金属层状复合材料板的生产过程中如果做好对于加工温度的把控可以使得复合材料板具有较高的复合强度。此种方法操作方便、由于无需使用过多的机械设备以及其他附加工艺，因此，其加工成本较低，可以应用从而进行批量化生产，不足之处是由于需要将固态的金属板放置于高温下的液态液中待其凝固，在这一过程中，由于两者金属材料熔点的不同会使得高温的液态金属会对固态金属的表面造成一定程度的熔损，从而会对生产出来的金属层状复合材料板的质量造成一定的影响。双流铸造法又被称为双浇法，其主要是通过使用两种液态金属同时开始进行铸造，其主要利用的是两种合金之间的熔点差，通过将低熔点的合金首先浇注在一种特殊的扁模具中，而后通过将模具内的抽板进行一定的提升，其后再将高熔点的合金浇注在抽板提升后所留下的空位中，从而得到所需要的复合金属材料，使用此种方法需要做好时机的把控，特别是在金属液的浇注速度方面更是需要注意，从而使两层金属界面结合良好且界面稳定是比较严格的。

2.5.2钎焊法

钎焊法的主要原理是通过利用浸润的液态金属相凝固使两种金属焊合一起的技术方法。此种方法的加工工艺简单、操作方便，能够方便、快捷的完成异种金属之间的结合，其缺点是在钎焊结合部位的硬度不高，从而使得复合材料板出现小孔、夹渣、偏析等缺陷。

3金属层状复合材料中的表面工程技术

电镀主要是通过溶液中所含有的金属离子在导电的情况下聚集到电极中的阴极中并均匀的覆盖在阴极的表面使其形成能够与基体牢固相结合的镀覆层的过程。经过多年的发展，电镀已经成为了现今工业生产中的重要组成部分。除了电镀外，在材料表面工程处理中还具有刷镀、化学镀以及热喷涂、化学气相沉积法、物理气相沉积等多种表面处理技术，以上这些技术都各有优缺点，应当根据金属材料表面的特性需要适合的技术。

4金属层状符合材料的发展展望

随着科技的进步以及越来越多的新技术被应用于材料生产工艺中，现今，在金属层状复合材料的生产过程中主要有电磁成型复合、自蔓延高温合成焊接技术、激光熔覆技术、超声波焊接技术以及喷射沉积复合技术等。采用以上这些技术能够使得金属复合材料性能更高以及生产更为简单方便。

5结束语

第3篇：合金工艺论文范文

冶金工程是一门研究从矿石（或其他金属资源）中提取钢铁或有色金属材料并进行加工的应用学科，可以分为化学冶金学（Chemicalmetallurgy）和物理冶金学（Physicalmetallurgy），如图1所示。从矿石提取金属的生产过程称为化学冶金学；通过成型加工，制备有一定性能的金属或合金材料的学科称为物理冶金学。目前，冶金工程专业的课程设置以化学冶金学为主，包括钢铁冶金、冶金物理化学、冶金传输原理、有色金属冶金等课程。尽管也开设金属学，材料加工技术等课程，但内容较为宽泛，针对性不强。2007年，本文开始承担江苏大学冶金工程专业材料加工技术课程的教学任务，结合多年从事钢铁生产、科研的经历，根据自己对物理冶金和化学冶金的理解，以拓宽毕业生专业口径、提高学生的综合素质为目的，将教学重点调整为“塑性加工及物理冶金理论”，取得了良好的效果。

一、增加物理冶金教学内容的思路

为适应社会发展和需求，拓宽专业、宽口径专业教育已成为冶金领域培养人才的重要模式。目前，冶金工程专业设置涵盖了钢铁冶金专业、有色冶金专业和冶金物理化学专业，改变了过去专业划分过细的弊端，增强了学生的适应性，提高了学生独立工作的能力。这体现了教育思想观念由“对口”向“适应”转变的进程。但是，也应认识到，随着冶金技术的进步，物理过程在冶金中的重要性日显突出，物理冶金和化学冶金（传统冶金）同等重要。冶金工程专业的教学重点以化学冶金学为主是毋庸置疑的，但适当增加、补充和生产密切相关的物理冶金学的教学内容也是大有裨益的。首先，物理冶金学和化学冶金学是冶金工程学科不可分割的组成部分。例如钢铁生产是从铁矿石中提取钢铁并加工成钢材的过程，包括炼铁（焦化、烧结）、炼钢、精炼、连铸、轧钢、热处理等工艺环节。钢铁生产的集成技术已经打破了冶金、轧钢和热处理的明确分工，尤其是薄板坯连铸连轧技术的兴起，更是将炼钢、连铸、轧钢等工艺环节有效地联系在一起。为了得到性能合格的钢材，需要控制钢材的化学成分和组织结构，化学冶金学可以解决化学成分控制的问题，在钢铁生产中由连铸之前的工艺环节完成，最终的组织状态则通过后续的成型加工和热处理实现。可见，钢铁生产需要化学冶金学和物理冶金学的综合知识，只有把两者结合才能解释并解决钢铁生产中出现的问题。目前，冶金工程专业的主要教学内容为化学冶金，尽管也开设了金属学等课程，但内容宽泛，针对性不强，学生对钢材加工和热处理过程中组织、结构和性能的变化不甚了了，无法对钢铁生产建立起系统、全面的认识。其次，物理冶金学和化学冶金学的内容是互相联系的，通过物理冶金学的学习，能够促进对化学冶金学的深入理解。例如：冶金过程热力学中自由能的计算，是判别、变更或控制化学反应发生的趋势、方向和达到平衡态的手段，运用热力学计算可以分析钢中元素的氧化还原问题。由于Cu氧化的标准自由能和铁相比更高，在炼钢吹氧过程中，将被铁保护而不被氧化。而铜是钢材热加工产生热脆的有害元素，这是由于加热过程中铁被氧化，铜在轧件表面富集，成为液相后沿奥氏体晶界渗透，弱化晶界而造成热塑性降低。所以，只有通过配料降低钢中的Cu含量。这样，就会对Cu在钢中的危害、控制及氧化还原的热力学条件有了系统的认识。可见，通过物理冶金的学习，冶金工程专业的学生可以更加深刻地理解冶金过程热力学中元素氧化还原的规律性，认识到合理控制化学成分的必要性。另外，物理冶金课程在冶金工程专业的引入能够拓宽学生的知识面，增加毕业生的适应性，促进将来工作和事业的发展。钢铁生产中需要专才，更需要通才。钢铁生产的集成技术已经打破了冶金、轧钢和热处理的明确分工，化学冶金学和物理冶金学的知识相互联系、相互融合。只有具备了化学冶金学和物理冶金学的综合知识，才能使毕业生对操作岗位的工艺特点和目的要求有更深刻的认识；在产品出现质量问题时，才能对复杂工艺环节的影响因素做出准确判断，并制定出切实可行的解决方案。市场疲软和原材料涨价的双重影响，压缩了钢铁行业的利润率空间，而且产品的同质化竞争日趋激烈，产品开发日益受到重视，新产品开发更需要具备化学冶金学和物理冶金学的综合知识，对冶金工程专业的毕业生在知识面和综合能力上提出了更高的要求。例如，Ti微合金化高强钢的开发主要是利用了纳米尺寸TiC的沉淀强化作用，需要通过控制轧制和控制冷却来实现，但由于钛容易氧化的特点，必须在精炼后期用铝充分脱氧后加入钛才能提高其收得率。通过类似产品开发的实例，将枯燥的书本知识和生产实际结合，使学生加深对物理冶金学和化学冶金学的理解，提高综合运用知识的能力。

二、增加物理冶金教学内容的实践

依据冶金工程的专业特点，结合多年现场生产和科学研究的经历，本文自2007年起在冶金工程专业开设了“塑性加工及物理冶金理论“课程。由于江苏大学冶金工程专业毕业生的分配去向主要是武钢、沙钢、兴澄等钢铁企业，课程重点针对钢材塑性加工过程中的物理冶金问题，讲解塑性加工的原理、工艺以及物理冶金学理论，包括化学冶金的产品再加工和热处理产生的金属及合金组织、结构的变化，以及由此造成的金属材料的机械、物理、化学、工艺性能的变化。课程设置在大四上学期，此时钢铁冶金、冶金物化和金属学等相关教学已经结束，学生具备了化学冶金的基础知识，通过认识实习和生产实习，对钢铁生产流程和工艺环节有了一定的了解。课程设置为30学时，教学内容包括以下5个部分：（A）介绍大型钢铁企业的生产流程，及物理冶金在其中的地位和作用；（B）介绍钢材的分类，重点使学生认识钢材的用途，以及由此带来的对成分、组织和性能的要求；（C）轧制工艺学，包括轧钢生产基本工序、轧机分类、组成和布置形式、厚度和板型控制等；（D）轧制原理介绍，包括塑形加工基本概念、轧制过程基本概念、实现轧制过程的条件、延伸和宽展等；（E）物理冶金概论，强韧化机制，热变形和冷却过程中的组织变化，控制轧制和控制冷却，微合金化元素的作用，等。采用计算机多媒体教学方式授课，大大提高了教学的效率。由于教学内容是本文多年学习和科研工作的总结，并加入许多最新成果和图片，知识贴近实际而新鲜；注意收集国内外文献、会议资料和各大钢厂的生产实例，内容生动直观，激发起学生强烈的学习兴趣。例如，关于钢材按用途分类，结合西气东输的工程建设讲述管线钢的强度级别和性能要求；建筑用钢的讲解则展示了鸟巢、水立方美仑美奂的图片及其中钢材的使用情况。授课过程中摈弃了按部就班、照本宣科的填鸭式教学，采用融会贯通、举一反三的教学方法。以不锈钢为例，先介绍不锈钢的相关知识，由不锈钢的金属学问题、耐蚀原理讲述配料熔炼法、返回吹氧法和高碳真空吹炼法3个阶段的发展历史。最后，重点讲述碳的选择性氧化———奥氏体不锈钢冶炼的去碳保铬问题。这样就会使学生对不锈钢的生产工艺以及化学冶金学和物理冶金学在生产中的应用有了深入的理解。在课堂教学外，注重生产实习和实践环节中物理冶金的教学。在钢铁企业的认识实习和生产实习期间，结合对中厚板、热轧带钢和棒线材生产线的参观，在介绍生产工艺和生产设备的基础上，为学生重点讲解轧制和冷却过程中的组织、性能变化及微合金化元素的固溶和析出规律。使学生认识到轧制和冷却中组织复杂的演变过程，其中加工硬化、回复、再结晶、相变和第二相粒子的析出过程交织在一起。在为大三学生开设的专业讲座中，也注意把物理冶金学的知识贯穿其中：以瑞典SSAB公司为例，用英文幻灯片讲述钢铁的生产流程；结合最新资料介绍国际和国内钢铁生产的历史、现状和发展趋势；运用物理冶金和化学冶金的综合知识介绍管线钢、汽车板等专用钢种的产品开发实践。在指导本科生的毕业设计时，依据自己的科研方向，确定产品开发、组织性能分析、强韧化机理等紧密联系生产实际的题目，加深毕业生对物理冶金学的认识并掌握物理冶金的研究方法，注重培养他们综合运用知识分析问题和解决问题的能力，为踏入工作岗位或继续深造做好准备。

第4篇：合金工艺论文范文

（北华航天工业学院金属材料系，河北廊坊065000）

摘要：作为材料表面强化技术之一，等离子热源在材料表面喷焊技术是本论文的主要研究方向。在不同条件下使用等离子喷焊技术喷焊WF372铁基合金粉末，而后对各喷焊层进行硬度特性和显微组织等分析，通过对离子喷焊的工艺参数的调整，分析工艺参数对喷焊层性能的影响。

关键词 ：Q235钢；铁基合金粉末；喷焊层；耐磨性

中图分类号：O59文献标识码：A文章编号：1671—1580（2014）07—0153—02

收稿日期：2013—12—28

作者简介：白雪松（1991— ），男，吉林白城人。北华航天工业学院金属材料系本科生，研究方向：金属材料学。

通过以往实验案例分析可知，合金粉末WF372等离子喷焊后可形成具有一定耐磨性的合金涂层。等离子喷焊层是由各种化合物硬质相和基体组成，形成含有化合物的等离子喷焊层，这些含有化合物的喷焊层具有更好的硬度和耐磨性。通过对以往案例进行分析得出工艺参数，喷焊电流保持在140A时，喷焊电压保持在14V时，得到最佳耐磨性，约提升耐磨性20倍以上。

一、等离子喷焊在国内外的发展及应用

20世纪40年代末期，我国的喷焊技术才开始起步。60年代中期，我国开始着手研发等离子喷涂设备和自熔性合金粉末制造技术。到了80年代，热喷涂技术有了革命性的进步。我国完成了对超音速火焰喷涂技术的自主研发，同时，热喷涂设备中电子计算机的应用使得热喷涂涂层向着更精密化、更细致化的方向发展。

国外专家对等离子弧热喷焊技术的研发起步较早，现已形成了颇具规模的集研发、生产为一体的综合基地。不同公司之间有着拥有自己独立知识产权的系列产品，并且通过多年的实际应用，不断地进行改进与完善。

二、实验材料设备及研究方法

（一）实验材料

1.实验基体材料

实验时基体材料选用Q235碳素结构钢，尺寸大小为57×25.5×6mm，其主要化学成分见表1。

考虑到成本问题，本实验采用WF372铁基合金粉末进行研究。

2.实验设备

包括喷焊设备、金相试样抛光机、金相显微镜、洛氏硬度计、显微硬度计、磨损试验机。

（二）等离子喷焊工艺实验

1.合金粉末准备

每次实验前，需要对合金粉末进行烘干处理。烘干处理主要是使水分蒸发，为后续喷焊试验质量提供保证。

2.喷焊试件准备

温度、湿度、散热速度等焊接环境对焊接质量都有着较大的影响。试验选取了Q235钢材作为基材，其规格为57mm×25.5mm×8mm。在进行等离子弧粉末喷焊处理前，使用机械打磨法去除工件表面在轧制、切削等工艺过程中产生的油污，清理表面的铁锈、表面氧化物等污物，并且使用丙酮进行清洗以获得洁净表面。

本实验选取对喷焊层影响相对较大的变量作为焊接参数来分析焊接参数对喷焊层质量以及性能的影响。

实验时的焊接参数等离子气体流量为200 L/h，保护气体流量为200 L/h，送粉气体流量为200 L/h，喷距为10～15 mm，电弧电压电流对应为12V 110A、14V 120A、16V 130A、18V 140A、20V 150A。

三、喷焊层基本性能分析

（一）磨损失重量分析

对WF372合金粉末在不同喷焊电流或喷焊电压下喷焊件的磨损试样进行磨损后，比较其失重量可以定性地得出喷焊层耐磨性的优劣。结论如下：

1.等离子喷焊可以提高Q235基体钢10倍以上的耐磨料磨损的耐磨性。

2.喷焊后，在喷焊电流不变时，随着喷焊电压的增大，耐磨性先升高，再降低。这主要是由于固定电流在140A时，电压在14V时所产生的送粉数度使得熔合比较好。

3.喷焊后，在喷焊电压不变时，随着喷焊电流的增大，耐磨性先升高再降低。这主要是由于固定电压在16V时，电流在140V时使得熔合比较好。

4.粉末在不同参数下喷焊层耐磨性相差不是很大，但喷焊电流数值对喷焊层耐磨性的影响较大。

（二）喷焊层的宏观硬度

冶金结合是涂层材料与基材在界面形成“晶内结合”，喷焊技术是使喷焊材料在基体表面重新熔化以实现焊层与基体之间、焊层内颗粒之间的冶金结合。然后，消除孔隙，使其形成致密组织，让冶金形成缺陷较少，与基体结合强度高。

1.焊接电流140A一定，改变焊接电压，材料力学性能受到的影响

焊接电流稳定在140A时，洛氏硬度的趋势随着焊接电压而变化。由此得出，保持电流不变，随着前期喷焊电压、送粉量的不断增加，喷焊层变厚，熔合比增加，材料稀释度降低，喷焊层合金含量逐渐增高，硬质相不断增大到最大值。而当喷焊电压继续增加时，由于此时焊接电流值不变，焊接电源输出的功率不能完全融化合金粉末，未融化的合金粉末在喷焊层上会造成夹杂、气孔等缺陷，使得喷焊层组织性能被破坏，硬度随之下降。

2.送粉速度保持不变，通过改变焊接电流，材料力学性能受到的影响

当焊接电压为16V不变时，随着焊接电流的增加，洛氏硬度值呈上升趋势，但当焊接电流达到一定数值时，洛氏硬度值又出现下降趋势。由此初步推断：焊接电压恒定，当焊接初期，强力的等离子术使粉末融化达到预期设想，从而产生良好的硬质相，出现缺陷较少，从而导致喷焊层硬度增加且呈上升趋势；但当焊接电流继续增加时，基体材料融化量增加，从而稀释合金粉末，致使喷焊层的合金含量降低，合金粉末产生的硬质相变少，导致喷焊层的宏观洛氏硬度值减小；焊接电流的提高会导致双弧现象的发生，主弧的电流和功率都会受到影响，不稳定的主弧使焊接时保护气的保护效果减弱，致使喷焊层出现缺陷，导致组织性能降低，硬度下降，趋势自然下降。

四、结论

本实验是等离子喷焊实验，实验使用等离子弧喷焊设备对铁基进行自溶性合金粉末喷焊（Q235钢为基材）以获取喷焊层。实验结束后分析喷焊层的组织与性能，主要结论如下：

（一）实验最优喷焊工艺参数是当焊接电流保持140A时，喷焊电压保持14V时。

（二）实验获得结论：当喷焊电流一定时，喷焊层硬度随喷焊电压增加而增加，等到喷焊电压达到一定数值时，喷焊层的硬度开始下降；当喷焊电压一定时，喷焊层硬度也随喷焊电流的增加而增加，直到当喷焊电流增加到一定数值时，喷焊层的硬度才开始下降。

（三）实验得到结论：当喷焊电流一定时，增加喷焊电压，磨损量减少，但当喷焊电压达到一定数值时，磨损量开始增加；当喷焊电压一定时，提高喷焊电流，则磨损量减少。同样，当喷焊电流增加到一定数值时，磨损量开始增加。

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参考文献］

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［4］曾晓雁，吴懿平.表面工程学［M］.北京：机械工业出版社，2001.

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［8］汪瑞军，徐林，黄小鹇．等离子粉末堆焊技术在石化工业的应用［J］.焊接，2003（l）．

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第5篇：合金工艺论文范文

【关键词】无铬 表面钝化 镀锌 研究

1 前言

镀锌是指为了防止金属或者合金材料表面腐蚀而在其表面镀一层锌以起防锈防腐蚀作用的表面处理技术。金属锌相对于大多数的钢铁材料，腐蚀电位相对较低，当钢铁基体发生腐蚀时，锌能够作为阳极优先溶解，从而保护钢铁基体。[1]然而，作为一种化学性质活泼的金属，电镀后的锌层若不经过妥善的处理，在潮湿环境下，尤其易发生腐蚀现象，从而在表面形成一层主要成分为碱式碳酸锌的白色的腐蚀产物。因此，为了提高镀层的抗蚀能力，延长其使用寿命，镀件在镀锌后处理的重点就在于镀层的钝化工序。但是，在一般的工业生产过程中，钝化工序往往是大量使用一类污染物铬酸盐作为钝化液，其含有的的Cr6+离子不仅对水污染严重，同时危害人类健康。因此，在锌的钝化工艺中，逐步推行清洁环保的生产工艺，用更加环保的钝化液代替含铬酸盐的钝化液，已经成为一项十分重要的任务。

2 镀锌钝化方法概述

2.1传统含铬钝化

传统的含铬钝化工艺所包含的种类繁多，按钝化膜颜色可大体上可以划分为蓝白色钝化、军绿色钝化、彩虹色钝化、金黄色钝化、黑色钝化等。从成膜机理上来看，这些工艺基本是相似相同的，方法均为通过六价铬作为基本成膜物质而生成含铬钝化膜保护镀锌层，其不仅有十分良好的的耐腐蚀能力，更具有自愈性，在膜层破损后可快速自我修复。但由于六价铬对人体有致癌作用，先今已多被三价铬钝化法所替代。

三价铬钝化法则主要是通过将锌溶解为锌离子导致表面溶液的pH值上升，其后三价铬直接与锌离子、氢氧根反应生成不溶性的化合物附着在锌层表面，成为钝化膜，其钝化膜的外观与耐腐蚀性与六价铬钝化膜相当，但其不具备自愈能力，一旦破损很快即被腐蚀。但总体上铬元素仍然存在，对环境的危害不容小觑。因此，虽然铬酸盐钝化工艺具有品种多样、流程成熟、费用低廉和成膜优良等优势，但考虑到其对环境的污染，以及对人体健康的伤害，含铬钝化的发展必然将受到限制。

2.2钼酸盐与钨酸盐钝化

铬、钼和钨同属于VIA族，因而具有相似的性质，不仅这两者钝化膜性能接近铬酸盐钝化膜性能，而且由于钼与钨的低毒因而在金属表面钝化方面备受关注。在1939年首次发现钼酸根有抑制腐蚀的效应[2]，随后在1951年也对钨酸盐进行了类似的研究。在金属钝化过程中，钼酸盐与钨酸盐能够促进与加快成膜速度及提高腐蚀性。目前，这两种钝化处理已经得到广泛运用，这种工艺最大的特点在于镀液不含铬对环境污染小，废液易处理，但缺点是不具备自愈能力，且对镀锌层不具备化学抛光作用，使得美观性下降。

2.3稀土盐钝化

稀土钝化工艺是一种近年兴起的处理方法，具有成膜易和效果好的特点。其钝化过程相对来说比较简单，通过将镀层浸泡于含稀土离子的溶液中，或将镀件作为阴极通电极化，即可在其表面形成稀土钝化膜。在对于镀锌层的钝化上，其效果总体优于钼酸盐处理效果。稀土盐钝化保护的方式是，通过稀土氧化物或氢氧化物在镀层表面沉积，阻碍阳极性镀层的溶解过程，从而显著延长了阴极保护时间。另一方面，镀层上稀土转化膜的存在，延缓了在金属表面和溶液之间的氧气和电子的传递和转移，从而导致了金属腐蚀效率的降低。在一定条件下，也可看作是一种阴极和阳极共同抑制所起作用的结果。[3]可以看出，稀土钝化工艺具有钝化膜更好、无毒、无污染的优点，在一定程度上可以替代传统的铬酸盐钝化，具有良好的发展前景。

2.4有机钝化

研究表明，将某些有机化合物用于镀锌层的钝化处理，可明显提高镀锌层表面的抗腐蚀性。[4] 经过有机类化合物处理的镀件，能够在镀锌层表面形成有机保护膜，从而起到缓蚀作用。目前具有应用前景的主要有有机酸类（植酸，单宁酸等）和树脂（环氧树脂等），其中植酸运用最为广泛。植酸也称作肌醇六磷酸脂（C6H18O24P6），植酸的钝化机理是通过络合作用从而形成多个螯合环，以起到抗腐蚀的作用，是镀层表面钝化处理的理想螯合剂和优良缓蚀剂，经过植酸处理的镀件的抗腐蚀性将会显著提高。

3 结论及展望

传统的钝化处理大多以铬酸和铬酸盐等六价含铬化合物为处理剂，经过处理的金属表面上形成的铬酸盐转化膜对基体金属具有良好的防腐蚀作用。[5] 然而，随着当今各国越来越意识到环境保护的重要性，含六价铬的镀锌工艺将顺着时代潮流被逐渐取代是必然趋势。因此，目前主要有两条途径来取代原有的工艺，其一为通过使用化学方法将含有六价铬的钝化剂还原为低铬的钝化工艺。另一条途径则为镀锌无铬工艺，意在通过将关注点聚焦在运用与铬同属一族的钼与钨的盐，以及通过硅酸盐、稀土盐以及有机物来实现镀锌钝化的工艺。虽然，单纯的钼酸盐，硅酸盐钝化膜的耐腐蚀性与传统的铬酸盐钝化膜还存在一定的差距，但是通过利用钼酸盐，硅酸盐等混合配方，借助分子间的协同缓蚀作用可以有效提高耐腐蚀效率[6]，因此镀锌无铬工艺的前景十分充满希望，混合钝化液已经逐渐成为其主要发展方向。

参考文献：

[1]沈品华，屠振密.电镀锌及锌合金[M].北京：冶金工业出版社，1995.

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[3]Hinton B R W，Wilson L.The corrosion inhibition of Zine with cerous chlorid [J].Trans M F，1997.

[4]林恒.毕业论文.镀锌层三价铬彩色钝化的研究[J].2008.

[5]黄兴海.毕业论文.环保型镀锌层三价铬钝化液的研究[J].2006.

第6篇：合金工艺论文范文

[关键词]教学改革；案例教学；工程应用

中图分类号：G642.0 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2017）02-0280-01

《工程材料及成形技术基础》作为高等学校机械类专业必修的技术基础课，是机械类专业在本科教学中唯一的一门全面介绍材料知识以及成形技术基础的课程。该课程的教学任务是从机械工程材料的应用出发，阐述机械工程材料现有的基础理论、成分特点与力学性能、金相组织结构和成形加工工艺之间的关系，以及常用机械工程材料的主要性能和应用特点等方面的基本知识，使学生具备正确选择机器零件用材料和成形方法的能力，并为后续专业课如《机械设计》、《制造技术基础》等及以后的毕业设计打下必备的专业基础。该课程教学质量的好坏，将直接影响到后续课程的学习和学生今后的工作与发展。

一、教学过程中存在的问题

根据本人多年来的教学实践，本课程在教学过程中存在以下一些问题：

⑴教学内容偏于叙述性质，知识体系庞杂，微观原理抽象难懂，概念繁多且学时较短；各章节联系少，逻辑性差，死记硬背的多；工艺方法实践性和应用性较强，对于缺乏实践经验和工程应用的大二学生而言，学生感觉课程乏味、枯燥、难学。

⑵根据教学大纲，该课程应安排在学生进行金工实习之后进行，先让学生对工程材料的性能特点、各种热处理及成形加工方法有一定的感性认识。但受制于母体大学实习安排的限制，我院学生的金工实习都安排在课程结束之后，这样更加大了学好本课程的难度，给课程教学带来不利的影响。

二、教学改革的思路与目标

针对课程教学中存在的一些问题，改变以往重视理论教学、忽视工程应用的做法，在教学过程中突出“案例教学和培养工程能力”的教学理念。在新的教学理念指导下，从教学内容的优化整合、丰富教学方法、激发学习兴趣、加强实践环节教学及完善考核方式等方面具体实施教学改革目标。

通过本课程的学习，使学生在掌握常用工程材料的组织、性能及热处理工艺特点的基础上，能够对具体的机械零件结合实际工况要求做出正确、科学、合理的选材并制定出正确的加工工艺路线，为后续课程的学习储备必须的材料专业知识，培养学生的工程应用实践能力。

三、完善教学大纲，优化整合教学内容

我院是华北电力大学的一所独立学院，在《工程材料及成形技术》课程教学上一直采用母校的“学术型、研究型”为主的培养模式和教学大纲。随着教学的不断深入，我院学生理论基础较差，学习主动性不高，学生在学习理论时感觉较吃力的问题就暴露出来。目前国家正在实施普通本科院校向应用型人才培养目标的转变规划，为顺应此发展趋势，以培养应用型人才为目标，教学大纲和教学内容进行了完善和优化，以突出应用型本科的培养特色，适用用人单位的迫切需要。在强化基础理论的前提下，突出重点和今后实际工作必需的内容，让学生了解当今学科的发展动态。

四、案例教学贯穿教学过程始终，激发学习兴趣，提高教学效果

案例教学法有助于弥补传统教学方法的缺陷，提高学生的综合素质，使学生在学习过程中有的放矢，激发学习动力和学习兴趣，提高教学效果。这种教学方法使学生能够做到先见森林后见具体的树木，所讨论的案例将理论知识与实际应用结合起来，以解决实际生活中的工程问题，从而让学生把所学的理论知识运用于现实的实践活动中，以提高学生发现、分析和解决实际问题的能力。

比如，可把北京奥运会主体育场“鸟巢”作为案例，来讲授其选用钢材Q460。首先讲解钢的分类，根据钢的碳含量、合金元素含量、钢的质量以及用途等，有多种分类方法，Q460属于低合金高强度结构钢。通过这个案例中的钢材Q460的讲解，就穿插讲授了钢的分类、牌号、性能，碳含量和合金元素对钢的性能的影响，以及冲击韧性实验等相关知识。再通过详细讲解其24根承受“鸟巢”重量的柱子设计、生产、应用原理，让学生复习力学的相关知识，了解工程材料的相关力学性能，熟悉钢的分类、牌号及用途。

五、加强实践环节，突出工程应用

工程材料部分，教学计划中安排了四次实验。但限于大学机械系金相实验室的条件，再加上学生人数较多，以前做实验时，只是让学生以简单的介绍和观察为主，学生没机会实际操作。如在做“钢的普通热处理工艺实验”时，只是让学生观察经退火、正火、淬火和回火后的金相组织，对热处理前后的硬度变化、组织变化没有实际对比，使学生对热处理的作用及对钢的性能和组织的影响认识不深刻；又如在做“铁碳合金平衡组织观察与分析”时，应该让学生分组从试样的制备、腐蚀然后再观察分析对比，从而让学生理解含碳量对钢的组织有何影响，从而加深和巩固在课堂上所讲授的知识，因本课程的实践性和工程性很强，本教改项目拟加强实践环节，和大学实验室老师积极配合，适当购买一些实验用材料，给学生提供实际操作的机会，真正达到实验“做”的目的而不仅仅是“看”。

六、丰富教学手段，活跃课堂气氛

在教学手段改革过程中，应摒弃单一的教学方式，采用实物模型、教学动画、录像视频、多媒体课件等现代化教学手段和板书共用的教学方法，让学生在较短的时间内较为感性地直观、清楚、正确地了解零件的各种成形方法及工艺设计过程。然后，进一步讲解各种成形工艺的基本原理、工艺过程、特点和适用范围等内容，从而使课程教学内容具体化、形象化，概念和规律简单化，在一定程度上弥补学生工艺知识学习和专业实践环节锻炼不足的问题，提高教学效率和教学效果。

七、完善考核体系，提高学习效果

本课程以前的考核方式均为闭卷考试，平时成绩占30%左右。考前大多数学生按照课程重点死记硬背，没有系统总结，知识点掌握得不够系统，且基本概念模糊不清，前后知识脱节，不能做到将理论与实践结合起来，解决实际生产问题的能力不足。基于案例教学法，尝试新考核方式：平时成绩+实验实训成绩+课堂讨论及问题回答+课程小论文。平时成绩和实验实训成绩考核学生基本学习情况，即出勤、作业、课堂纪律、课堂提问、实验实训表现等情况，通过改革考核方式，调动了学生的学习主观能动性，让学生充分发挥个人所长，各展才华，切实提高了教学效果和教学质量，教师本人也能够在教学过程中及时了解学生学习状况和掌握程度，后面的教学工作有很大的帮助。

结束语

本项目以工程实际应用的案例为抓手，始终贯穿在各章教学内容中，最大化地接近企业实际应用，使学生真正明解学习目的，激发学习动力和兴趣。另外，再辅助以其它教学方式和手段的探索，从而提高教学效果，为学生走向工作岗位打下良好的专业基础。

参考文献

[1] 武晓峰，陈淑英，屈华等.工程材料及其成型技术课程改革的探索与实践[J].辽宁工业大学学报（社会科学版），2015（1）103-105.

第7篇：合金工艺论文范文

关键词：感应热处理；热处理；技术创新

中图分类号：TGl56

文献标识码：A

文章编号：1009-2374(2011)22-0158-03

一、感应热处理工艺的含义

感应热处理工艺是指由交变的电流在导体中产生感应电流而导致的导体发热的现象。这种技术来源于法拉第发现的电磁感应现象。

1957年，美国研制出了晶闸管，它在电力电子器件发展的过程中起着里程碑的作用，同时也引发了感应加热技术的伟大革命。到了1966年，如实和西德首先利用晶闸管研制成功了感应加热装置，从此，感应加热技术就进入了飞速发展的时期。随着20世纪80年代电力电子器件的再次飞速发展，感应加热装置也开始采用新研制的晶闸管，技术变得越来越高。

我国感应热处理技术的真正运用是在1956年，主要是运用在汽车工业行业，技术主要引资苏联。随着感应热处理技术的广泛应用，感应淬火工艺技术也得到了很大的发展。目前，感应淬火技术的应用已经变得日益扩大。目前，感应热处理工艺主要应用与汽车制造业和冶金工业两大行业。有快速、高效、节能、清洁以及易于实现自动和在线生产的特点，属于接触加热方式。这种加热方式不仅能够在各种载气中工作，不产生任何污染，而且增加了在加热表面及深度上高度灵活的选择性。正是感应热处理工艺的这些技术特点才使得此技术得到越来越广泛的认可和支持。

二、感应热处理工艺的优点

感应热处理工艺在近几十年来的发展中，已经在冶金、机械、汽车制造等工业中得到了普遍的运用和创新发展。机械工业中感应热处理工件的品种和数量也逐年上升。这些成就与进步的取得，都与感应热处理工艺的优点是密不可分的。笔者从感应热处理工艺的特点中分析出如下优点：

(一)感应热处理工艺有利于贯彻国家环保节能和实现可持续发展的方针和政策

有电老虎之称的电能是机械工业行业的主要动力。据统计，热处理的用电量占到了机械工业总耗电量的25％，感应热处理用电量约占热处理设备总用电量的20％－25％。感应加热能够自动控制工艺施行的整个过程，避免了不必要的电力资源的浪费和消耗。在电力资源消耗减少的同时，感应热处理工艺的效率也得到了提高。

(二)感应热处理工艺有利于加快加热速度，提高生产效率

由于热处理的整个过程都是靠感应来完成的，所以整个热处理过程能够缩短4倍以上。减少了电力资源的浪费，使得热感应热处理工艺的加热速度也得到了加快，促进了整体生产效率，最终使得企业获得高额利润。

(三)感应热处理工艺有利于实现生产自动化

在感应加热设备和淬火机床设备，微处理机等设备机器的密切配合下，可以实现生产工件在下料和淬火机床的运转的全部自动化在整个生产流水线上，利用微机处理技术对淬火加热及冷却时间，加热速度，淬火机床运转速度，淬火介质的温度，变频机的电参数等进行监控，完成冷热加工连续生产的自动化。

(四)感应热处理工艺为工作人员提供了一个健康良好的劳动环境

感应加热处理不像电炉、油炉那样在工作状态下释放大量的热辐射，造成工作环境的污染。而感应热处理工艺的执行只需要在常温状态下进行，而且开炉停炉等工作也很方便。所以，感应热处理工艺为一线工作人员的身体健康提供了良好的工作条件。

(五)感应热处理工艺有利于提高表面强化效果

感应加热处理的速度比较快，能够提高金属材料的相变温度，加速奥氏体转变的过程。采用感应电阻进行加热和大功率的脉冲感应进行加热时，就能够得到更细的马氏体组织，提高表面强度，并在一定程度上减缓变形的后果。

三、感应热处理工艺的实践运用

(一)感应热处理工艺在实践中的应用情况

在汽车制造行业的应用。在汽车生产中，感应淬火技术得到了广泛的应用。此外，还在中、重型汽车、轻型车和几种轿车上就已经有200多种零件需要感应淬火。目前，采用感应淬火的汽车零件主要有传递动力扭矩的汽车轴类零件以及各种销轴类零件。此外，感应淬火技术曾经也用在了东风汽车公司对汽车钢板弹簧的制造上。目前，科技人员对低淬透性钢和限制淬透性钢的研究与开发也应用于汽车转向蜗杆、十字轴、万向节等零件上。

在拖拉机行业中的应用。随着经济水平的提高，我国引进及消化吸收的国内外拖拉机产品和技术越来越多，人们对拖拉机企业的工艺技术和制造技术也提出了越来越高的要求，所以感应热处理工艺在这个行业也得到了飞速的发展，大量的感应热处理工艺和固态感应加热电源、数控淬火机床等先进设备在农机企业的发展中也得到了很大程度的运用，这个感应加热处理工艺提高了我国农机行业的整体技术水平。

在建筑及石油行业中的应用。在建筑行业，凭借着其淬火变形小、生产效率高、工作环境好等各大优点，让高强度预应力钢筋感应热处理生产线、低松弛预应力钢丝稳定化生产线以及石油套管感应热处理生产线等各项感应热处理工艺都得到了很好的利用。这项技术的运用使得建筑行业中的进度得以加快，而且工程质量也得到了保障。而石油行业的工作效率得到了很大的提高，促进了所使用行业的快速发展。

(二)感应热处理技术在实践过程中的不足

世界上没有完美的事物，一切都是在不断的自我否定和肯定中进行创新和发展的。感应热处理工艺在实践的检验下，在与渗碳淬火等技术的对比下，总结出下面对感应热处理工艺缺陷的观点和看法。

随着20世纪80年代初期计算机在渗碳控制领域的广泛使用，以及渗碳技术在理论上的不断补充和创新，渗碳质量得到了强有力的保证，渗碳工艺和操作水平也得到了很大的提高和改进。渗碳技术的渗碳介质非常昂贵，能耗量大，工件畸变大，对环境的污染比较严重等问题和不足都没有动摇其在热处理强化技术中的霸主地位。感应热处理工艺与之相比，还是有一定的差距。

首先，感应热处理设备自动控制的功能较弱，不能满足专业需求；其次专业的针对感应热处理工艺的指导性标准文件太少，缺乏及时的增加与修订；最后，就是缺乏对感应加热处理工艺的理论性知识的研究不够深入，缺乏丰富的相关专业知识的理论专著和论文，即使有相关文献也大多停留在文献的表面研究上，缺乏工艺操作性。没有科学理论的指导，实践的进行也很少出现跨越式的发展和进步。

上述讲述的都是从感应热处理的专业角度进行的。除了专业方面的欠缺外，我国感应热处理工艺相关的工作人员的学习意识和创新意识也较欠缺。就是因为不善于学习，不善于创新，才会使得感应热处理行业的进展非常缓慢。其次，大部分的中小型企业都缺乏专业的新设备、新工艺以及新技术，这些都属于硬件设施。硬件设施是基础，没有这些硬件设施，就 相当于俗语“巧妇难为无米之炊”所说，没法进行技术的改进和创新。

四、应对感应热处理工艺的发展途径和措施

(一)要加强感应处理工艺从业人员的学习意识和创新意识

让他们加强对感应加热处理理论知识的学习，只有熟练掌握了感应热处理工艺的理论知识和原理，才能进行高水平的创新，感应热处理工艺的水平才会有所提高。让每位员工在不断的学习中提高自身的综合素质，让每位员工都能够实现感应热处理技术的创新。

(二)政府要发挥其调节和鼓励作用

制定相应的技术创新奖励制度，为员工创造良好的创新环境。提供部分资金购买先进的试验设备和更新完善后的理论知识书籍，为员工的学习和创新提供硬件基础。然后邀请各地专业人士对员工进行知识和技能各方面的培训，提高员工的综合素质。此外，政府还要适当的发挥其监督作用，监督感应热处理技术在运用过程中出现的问题，以及员工在操作过程中偷工减料等不法行为。

(三)扩大感应热处理工艺的运用范围

开始感应热处理工艺主要用于汽车制造行业和冶金工业行业里面。现在要将这种技术应用到拖拉机行业、在轴承上、在建筑行业以及石油行业中的应用。其中，在拖拉机行业中运用感应热处理技术时一定要多运用小内孔感应淬火技术、轴类零件变功率、变零件移动速度感应淬火技术等。在不同行业的运用中找到不同的感应加热技术。将感应热处理工艺的使用扩展到塑料、橡胶行业，到电子工业行业。此外，还注意运用感应加热技术的黏合作用，以及盖密封与包装的作用。扩大感应加热技术的应用范围，发挥其强有力的作用和优势。

(四)拓宽感应电源的来源，不断引进世界上先进的感应电源

为感应加热技术铺路。目前，市场上出现的感应电源有来自美、英、日、德、西班牙等几个工业发达国家生产的SIT、IGBT、MOSFET全国固态晶体管电源。不断引进规格齐全、体积小，电能转换效率高的感应电源。要引进正在朝着柔性化、自动化、智能化控制方向发展的感应淬火机床，来诊断、报警、显示工艺参数和感应淬火装置在应用的过程中出现的问题。

(五)加强热处理协作中心的作用，大力发展感应热处理工艺

尽管感应热处理工艺有很多优点，但是其投资成本高，在保温和测温方面都有困难，尤其是目前一些非专业的热处理厂都没有实力去购买新设备，引进新工艺。所以，热处理协作中心一定要发挥其应有的作用帮助中小热处理企业解决各种难题，带头扩大感应热处理的使用。

五、感应热处理工艺的发展前景

目前，感应热处理工艺的应用还是非常有局限性的，在实践中多运用与汽车制造行业、冶金行业、建筑和石油行业等。此外，感应热处理工艺在齿轮淬火方面的应用还主要局限在传输动力不大的中小模型齿轮上。对于大型齿轮却出现过很多质量难题。

虽然目前研制出的渗碳淬火技术已经可以实际运用，但是伴随着水泥、风电和冶金工行业的飞速发展，感应热处理工艺需要的齿轮箱功率也越来越大。在渗碳淬火后，齿轮变形很大，磨齿成品后的齿面实际渗碳硬化层深度不均匀。所以，在有效控制感应淬火的温度和硬化层深度均匀和可控问题上都要不断的进行研究和创新，进一步改善和提高工艺的技术水平，改变现状。只有在技术上不断的创新，克服种种难题，才能将感应热处理工艺的应用延伸到更广的领域。

如果感应热处理的工艺能在实践的检验下，在热处理工作人员的不断学习和创新下，不断的得到修改和完善，这将是很有发展潜力的一门技术。正如哲学上一句话“前途是光明的，道路是曲折的。”感应热处理工艺的发展之路还有很长的路要走，但是只要踏踏实实，脚踏实地的走好每一步，感应热处理工艺最终会走向更广的行业中去，帮助中国走上生产高效、低耗、无污染的可持续发展之路。

六、结语

感应热处理工艺在近几十年来的发展中，已经在冶金、机械、汽车制造等工业中得到了普遍的运用和创新发展。但是实践证明，在它的普及和发展过程中也存在着很多的难题。要想发挥其所具有的优点和优势，就应该加强对工艺技术的宣传力度，推广感应热处理的新设备、新工艺、新技术。修改和完善感应热处理的标准，将成文的规定和标准纳入到机械设计手册。感应热处理工艺在生产中的比重在不断增加后，生产效率得到提高，能源消耗降到最低，可持续发展之路就会更进一步。

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第8篇：合金工艺论文范文

论文摘要：校企合作是应用型本科高校发展的重要路径之一，分析了校企合作的相互作用机理、应用型本科院校校企合作培养模式存在的问题，结合南京工程学院材料成型及控制工程专业应用型人才培养模式的特色，从课程设计、课程设计、技术培训和实践教学与理论教学相结合等三方面出发，探索和研究本专业培养模式。

论文关键词：校企合作；应用型人才；培养模式

近十几年来，随着我国高等教育规模的不断扩大，为了满足国家建设和经济发展的需要，应对社会对高等教育日益增长的需求，国家新建了一大批本科院校。南京工程学院正是在这样的大环境中成长和发展起来的。我们这一类学校的办学方向不同于学术型大学（“985”或“211”大学），而是直接为本地的行业和企业服务，学以致用，为地方企事业单位提供应用型人才，促进本地区社会经济发展。因此，校企合作是实现该类学校培养应用型创新人才目标的关键。国家从政策层面反复强调校企合作，我们学校也在积极探索校企合作的模式，以解决由于校企合作过于程式化、合作不深入而造成大学生一次就业率较低的现实问题。本文从理论教学和实践教学改革出发，探讨基于校企合作下南京工程学院材料成型及控制工程专业应用型人才的培养模式。

一、校企合作的相互作用机理

校企合作既有利于人才培养，也促进了科学研究，更是服务社会的主要内容。但不同类型的高校对于三大职能的侧重不同，对国家竞争实力的贡献不同，因此校企合作的重点也不同。比较而言，学术型大学更加侧重于科学研究，校企合作的重点在研究领域：与企业合作进行科技研发、研究成果的资本化及其向生产要素的转化；高职高专院校侧重于教学职能即培养技术型的人才，服务社会的职能主要通过开展职前职后培训来实现，其校企合作侧重于教学过程。这类合作的目的是增加高职学校人才培养的社会适应性，满足国家在经济结构转型中对于技术人才的需要；应用型本科院校居于两者之间，既重视实践教学又要加强应用性科学研究，其服务社会的职能通过为企业提供技术指导、咨询以及应用性研究成果等方式实现。校企合作一方面重在学校为企业提供技术服务，另一方面在于企业为学校提供实践教学的条件。基于校企合作的应用型人才培养涉及高校与企业两个层面，两者相互影响、相互促进，密不可分。对于校企合作的相互作用机理，国内外有一定的研究。

　　校企合作培养人才的模式实际上就是把企业纳入人才培养的要素体系中来，引入到培养的全过程，形成由学校、企业共同参与的人才培养格局中来，进而改变传统以学科体系为特征的课堂教学为课堂教学、企业实践相结合的人才培养格局，改变传统培养模式的双要素为校企合作培养人才模式的三要素。校企合作的原动力就在于寻求共同发展，实现互利双赢，这也是他们合作的切合点所在。只有深化校企合作，才能实现资源共享，优势互补，才能保证高技能人才培养质量，实现学校与企业的“双赢”。

二、应用型本科院校校企合作培养模式存在的问题

1.企业合作开展的实习实训不能满足应用型人才培养的要求

目前，所有的应用型高校注重对学生的实习实训培养，与地方企业建立起一批实习实训基地，但是，有部分的实习实训基地徒有虚名，不能满足应用型人才的培养需要。

　2.校企合作建立的工程中心未能立足于培养应用型人才

高校与企业所建立的工程中心的目的是将企业的项目或者实用高新技术，例如专业软件学习与开发等，带进学校，学生参与，培养实用新型的应用型人才。部分的工程中心是部分老师参与横向项目为主要目的，学生参与很少；所建立的计算机模拟中心，实际上与企业联系不紧密，学生不能学以致用。

　　3.校企合作建立的实习实训基地缺乏创新性，合作深度不够

经过几届学生的实习训练之后，部分的技术更新和产品转化情况已经发生改变，部分企业或者学校拘泥于合作形式，不谋求实习岗位的更新；校企合作的内容常常局限于实训基地的建立，实习方式也常局限于工作任务的需要，没有形成一套有机融合的机制，这样势必造成合作形式单一。另外，考虑到企业自身利益，多数企业只提供单一并且较为低端的实习岗位，达不到预期的效果。

4.企业参与的积极性不高

在校企关系建立的过程中，多数高校为谋求发展主动向企业寻求合作，而企业往往仅为提升自身内涵，双方合作的原动力不足，企业积极性不高。

三、材料成型专业应用型人才培养模式

南京工程学院是一所以工学为主的高等工程应用型本科院校，学科专业涵盖工学、经济学、管理学、文学、理学、法学等。学校遵循高等教育发展规律，着力发展应用型本科教育，不断深化教育教学改革，努力推进产学研相结合，形成了“学以致用”的办学理念和校企合作、产学研相融、注重实践的应用型本科人才培养的鲜明特色。材料成型及控制工程（铸造方向）是江苏省高校特色专业，以冶金、化工、机械、交通运输等领域的企业和研究机构从事材料生产和材料加工方面的技术研究、产品设计及研发、生产管理等方面工作。具体的培养模式有以下几方面：

1.合理的课程设置和教学改革

本专业培养的学生主要的就业方向是面对江苏省以及长三角地区的铸造及相关行业。因此，在理论教学课程设置上紧紧围绕专业方向，既要重视理论基础又要突出培养应用型人才的特点。专业基础课程方面，分别开设工程力学、理论力学、材料力学、材料科学基础、材料成型原理等材料科学方面的主干课程，强化学生的理论知识；专业课方面，开设与铸造专业相关的课程。包括CAD/CAM技术、金属液态成型工艺、特种铸造技术和铸造合金及熔炼等。通过这些课程的学习，学生具有相当强的专业知识，为后期的生产实践、实习实训以及专业技术认证培训打下良好的基础。 免费论文下载中心

针对课程特点，合理增减教学内容，改革教学方法和手段，改变传统的教学模式，以能力培养为重点，夯实专业知识。具体的做法如下：

（1）合理选择教学内容和教材。针对本专业的培养目标开设必要的专业课程，结合前届学生的学习掌握情况和毕业就业的方向、去向、工作岗位，对课程的教学大纲和授课计划进行合理调整；选择适合本专业的教材，或者选用本教研室自行编写的教材，例如材料成型基础、压铸模工艺设计等课程，对学生进行授课，上课教师对授课内容熟练，做到了有的放矢。

（2）适当改革教学方法和手段，培养学生的学习兴趣。目前高校广泛采用多媒体教学。多媒体的教学质量存在一定的争议，多媒体可以提供大量的知识信息，但是过分依赖多媒体教学，学生会产生疲劳状况，并且接受大量的信息难以消化，造成学生跟不上老师讲课速度和思路，最终会导致学生的学习兴趣下降，因此，具体的做法是以多媒体为主，主要进行图片、图表和视频教学，既生动又方便，以板书为辅，主要是课程的标题、提纲和重点知识。

2.课程设计和技术培训

材料成型及控制工程（铸造方向）的一大特色就是合理设置课程设计和实用技能培训，为学生参与校企合作提供前期的专业准备工作，这些教学和培训环节包括金工实习、压铸模设计、合金设计与熔炼、CAD/CAM技术培训和铸造工程师认证培训等。在这些教学环节中，学生在课堂上对实践内容有了系统的了解和训练，为接下来的实习实训打下良好的基础，避免了进入企业后一问三不知和盲目、机械地完成实习任务。另外，与国家铸造协会合作，联合开展国际铸造工程师培训和认证工作，本着学生自愿和合理宣传、引导的原则，组织毕业班学生进行实际培训，为学生在本专业学习提供最后一项资格证书，为今后在工作岗位上的发展打下良好的基础。因此，学生参与培训的积极性很高，成型081班于2011年12开始进行报名培训，全班43人全部参加，并且顺利拿到了铸造工程师初级证书，部分学生在找工作中该证书起到了一定作用。

3.实践教学与理论教学相结合

应用型人才培养的关键环节在于实践教学。学生上大学问的最多的问题是今后该专业的就业方向是什么，实践教学很好地回答了这些疑问。南京工程学院材料工程学院重视与行业、企业联系，在培养模式中强化实践教学是另一大特色。建设并签订了二十多个校外实习基地，与企业共建了“江苏省精密高速模具工程技术研究中心”、“江苏省小节距工业链条工程技术研究中心”、“南京市铸造工程技术产学研基地”等多个产学研基地。与材料成型及控制工程（铸造方向）相关的实习基地包括：南京航天晨光艺术铸造公司、南京尼玛克公司、东骏机械等近十家。这些企业和本专业的学习、就业有着密切关系，这些企业为本专业提供的实习实训所有的专业技能训练，包括艺术铸造、精密铝合金压铸技术、熔模铸造、树脂砂造型与铸造、消失模铸造、压铸模设计及压铸技术等。学院与这些企业建立稳定的合作关系，专业老师可以为这些企业提供技术咨询，以横向课题的形式进行联合技术攻关；企业为学生提供实习和工作场地，例如成型081班在企业实习一个月完全掌握熔模铸造镍合金叶片的制造技术；在南京尼玛克实习期间，成型081班三名学生和企业达成就业协议；在南京晨光艺术铸造，2007级三名学生毕业后参加工作，并为成型081班学生做实习的导师，与该企业主管人事的领导交流后，先后有15名学生表达了愿意服务于该企业的意愿。

在实习实训中，结合本专业的专业知识，实际进行操作，使所学的材料力学、材料科学基础、金属熔炼、压铸模设计等理论知识得以应用，强化理论的同时激发了学生学习的兴趣，让这些实习基地大大发挥了其作用，学生受益匪浅；学生和老师以课题形式合作，深化了校企合作的模式，使校企合作具有了创新性和发展活力；学校为这些企业提供有实践经验的毕业生，很好地服务于企业，大大提高了企业参与的积极性。

第9篇：合金工艺论文范文

关键词：钢铁材料 原子光谱 分子光谱

中图分类号：TQ314 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）04（c）-0092-02

我国钢铁分析近况近20年来，我国钢铁分析化学工作者在钢铁分析方面作了大量工作。近几年钢铁分析方面的学术活动也相当活跃。例如，2008年中国钢研科技集团有限公司和中国金属学会联合举办了《第十四届冶金及材料分析测试学术报告会》，2010年又举办了《第十五届冶金及材料分析测试学术报告会》，报告会上宣读了大量的钢铁分析的新方法和新成果；2010年中国机械工程学会理化检验分会和上海材料研究所举办了《全国材料检测和质量控制学术会议》，与会专家探讨了材料分析和质量控制方面的难点问题。

在有关钢铁分析的著作方面，王海舟先后出版了《钢铁及合金分析》《冶金分析前沿》《铁合金分析》《冶金物料分析》等书，曹宏燕编写的《冶金材料分析技术与应用》以及应海松编写的《铁矿石取制样及物理检验》，在专著方面作了重大贡献，对钢铁分析化学方法进行总结。郑国经编著的《原子发射光谱分析技术及应用》介绍了原子光谱技术及其在冶金分析中的应用，为钢铁分析化学工作者开展具体的钢铁分析工作提供了有效的指导。

在发表的论文中，王海舟在《面向21世纪的冶金材料分析》的综述中提出复杂体系的痕量分析、冶金材料原位统计分布分析以及在线实时分析三大问题将是中国冶金分析及冶金工艺工作者需要解决的问题。

我国对冶金材料分析方法标准的制修订十分重视。我国化学分析方法有自己的特色，制定的化学分析方法标准有很好的可靠性和实用性。我国常规化学分析技术和方法和并不落后于相应的国际和国外标准，湿法化学分析优势在国际上得到认可。我国在钢铁分析方法国际标准中采用了高灵敏度、高选择性的分析体系和有效掩蔽体系，很多标准的实用性和测量的准确度、精密度优于相应的国际、国外标准，体现了我国近年来在有机试剂合成、显色剂、掩蔽剂及分析体系研究和应用的成果。近年来，我国对仪器分析方法标准的制定取得了长足的发展，现行的96个钢铁分析方法标准中有42个是2006年至2008年制定或修订的，而其中多数是仪器分析和痕量元素分析方法，原子吸收法测定各元素、红外吸收法测定碳、硫的方法已普遍应用于金属材料分析方法标准中。

2006年以来制订了ICP-AES、ICP-MS、原子荧光、辉光光谱、原位分析等测定钢铁中多元素和痕量元素分析方法标准，最近还修订或

制定了钢铁及合金中氮、氧、氢的红外和热导分析方法标准等。可以说，我国仪器分析方法标准与ISO和国外标准相比，差距正逐渐缩小，某些分析技术还处于领先地位。

本文对近20年来我国钢铁分析的研究工作作一简单介绍，希望能供广大钢铁分析工作者参考，以便使我国的钢铁分析达到更高的学术水平。

钢铁化学分析方法概述。

1 原子光谱分析

近20年来，我国钢铁分析技术发展很快，尤其是原子光谱分析的普及和应用，为准确快速测定钢铁中的多种元素提供了行之有效的方法，很多分析化学工作者在原子光谱分析方面作了研究，利用原子吸收光谱分析和发射光谱分析在测定钢铁中常量元素和微量元素，研究内容分述如下。（如图1）

1.1 电感耦合等离子体原子发射光谱法

电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）可分析的样品种类广，分析速度快，可多种元素同时测定，检出限低、准确度高，在钢铁分析中占有十分重要的地位。将钢铁样品溶解后直接用ICP-AES测定了高硅钢中硅含量。王亚朋测定了钢中La和Ce含量，张健侣采用锌作内标测定了耐热合金中的12种常量元素含量。这些方法的特点是溶样后直接测定，操作简单，快速得到分析结果。但是，由于钢铁试样的基体铁是多谱线元素，等离子体原子发射光谱法的光谱干扰和背景干扰比较严重，因此有必要采取措施减少干扰。有分析工作者采用优化仪器参数和改进仪器工作条件的方法消除干扰，如刘信义在多道ICP光谱仪的固定通道上，采用改变狭缝角度的方法扩展了硅、磷、铌和钛通道的测量范围。另一种方法是将待测元素从基体中分离出来再进行测定，避免了基体的干扰。张亚杰等采用2-乙基己基膦酸酯（P-507）树脂使微量稀土元素与钢中的基体元素铁、钛、钒和钼分离，用ICP-AES同时测定钢中La、Ce、Pr、Nd、Sm、Y和Gd7中微量稀土元素。许玉宇等采用TBP萃淋树脂或DOWEX1-X8阴离子交换树脂在盐酸介质中将基体铁与待测元素分离，然后ICP光谱法测定。

这些方法都用于消除基体干扰，提高了分析方法的灵敏度，测定钢铁中痕量元素。

1.2 电感耦合等离子体质谱法

电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）应用于痕量元素分析，对金属分析来讲是灵敏度最高的仪器，可进行多元素同时分析以及同位素分析等。聂玲清等采用ICP-MS测定了钢铁样品中的B、Al、P、Cr、Pb、Sn、Sb、As、Bi元素。为了有效补偿仪器漂移和校正基体效应，常常需要使用内标。潘玮娟等通过选择内标控制信号漂移的影响，测定了低合金钢中B、Ti、Zr、Nb、Sn、Sb、Ta、W、Pb。刘正等采用Be和Sc为内标，使钢中A1和B的测定限降低到0.00001%～0.0004%。高分辨电感耦合等离子体质谱法也得到较多应用，如聂玲清用高分辨ICP-MS测定钢中Ce含量，测定下限达0.00002%。

ICP-MS的缺点是价格昂贵，对实验室环境的要求高，而且还有诸如灵敏度漂移、有些质谱干扰和基体干扰难以消除的问题。目前拥有该仪器的钢铁企事业单位不多，相应的分析方法标准尚未建立。

1.3 原子吸收光谱法（AAS）

原子吸收光谱法具有选择性好，光谱干扰少的优点，但属于单元素分析法。在钢铁分析中用于测定多种金属元素。火焰法具有简便快速的优点，但是检出限比较高；石墨炉法检出限低，通常需要加入基体改进剂，而测定的精密度稍差。李建强采用火焰AAS测定钢及高温合金中的Co。采用石墨炉AAS测定钢中的铌和痕量Sb。这些直接测定法中，李枚枚研究了三乙醇胺及十二烷基三甲基氯化铵对钼的増感作用并用于测定合金钢中钼含量，提高火焰法的灵敏度。为了提高AAS的灵敏度与抗干扰能力，各种的预富集分离是常用方法。吕振英采用二氧化锰为载体沉淀锑，与基体铁分离，然后用火焰原子吸收光谱法进行测定。龚育采用流动注射在线萃取-火焰原子吸收光谱法测定了钢中痕量钴和镍含量。

间接原子吸收光谱法主要用于测定AAS不能直接测定或直接测定灵敏度较低的元素。陆建平采用间接法测定磷含量，方法是在盐酸介质中使磷酸根与钼酸铵形成磷钼杂多酸，用甲基异丁基甲酮萃取，然后测定磷钼杂多酸中的钼，实现间接法测定磷。

1.4 原子荧光光谱法

原子荧光光谱法（AFS）具有灵敏度高、光谱简单等优点，但是主要用于能够产生氢化物或挥发性化合物的特定元素的分析，目前已应用于痕量As、Sb、Bi、Se、Te、Ge等11种氢化物发生元素的测定。

王海明采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定钢铁及合金材料中痕量砷和铋，研究了用硫代氨基脲-抗坏血酸及磷酸作干扰抑制剂消除大量基体元素的干扰。郭德济采用氢化物-非色散原子荧光法同时测定钢铁中痕量硒和碲。胡均国采用双道氢化物非色散原子荧光仪分析了钢铁中As、Sb、Sn、Pb、Bi。

1.5 火花源原子发射光谱分析

火花源原子发射光谱法在钢铁分析中是传统分析方法，已有几十年的历史。它具有操作简单、测定速度快、不需要经过制样直接分析等特点，特别适合钢厂的快速分析。宋祖峰用火花源原子发射光谱法进行钢中微量钙和硼的炉前分析。火花激发直读光谱可用于钢中酸溶铝和全铝的检测，孙晓波将化学计量学的人工神经网络方法用于直读光谱分析，测定了中低合金钢中酸溶铝含量；郑建华利用脉冲分布分析法测定酸溶铝原理，测定了低合金钢中酸溶铝和全铝含量。目前火花源原子发射光谱已得到普遍应用，在现场分析、移动检测、工艺控制、成品分析等炼钢工业各个环节中起着重要作用。但是该方法对样品形状和尺寸要求较高，尤其是对不规则和尺寸细小的样品检测起来比较困难，分析结果还受到冷却时被分析元素分凝的影响。

2 分子光谱法

2.1 分光光度法

分光光度法是钢铁化学分析中重要的传统分析手段，许多经典的标准方法都采用分光光度法。近年来，由于具有良好分析特性的显色剂的方法研究和应用，使得光度法的灵敏度和选择性有了显著提高。

李厦采用高碘酸钾氧化法，锰可以在瞬间氧化成紫红色七价锰，再光度法测定。与标准方法的过硫酸铵氧化光度法和高氯酸氧化亚铁滴定法相比，该法是目前锰的光度法测定中显色最快的。傅家琨在硫酸介质中，使磷（砷）钼杂多酸与孔雀绿形成吸光度稳定的离子缔合物，利用该显色体系可以实现钢铁中磷、砷的联合测定。杨道兴将低合金钢和纯铁试样经酸分解后，以酒石酸钠作掩蔽铁，加丁二酮肟与镍生成丁二酮肟镍沉淀，用三氯甲烷萃取，再用稀盐酸反萃取。然后在氨性介质中，以碘为氧化剂，镍与丁二酮肟生成红色配合物，光度法测定镍。该法与丁二酮肟直接光度法测定镍相比，可达到的检出限更低。文莫龙利用加热发色测锰后的部分溶液，加显色剂DPC实现铬的联合测定，解决了退色比色法不稳定的问题，可同时测定锰和铬含量，简化了操作。郭峰在有聚乙烯醇存在时，使六价钼与罗丹明、硫氰酸盐形成三元配合物，该配合物灵敏度高，稳定性好。在表面活性剂存在下，苯基荧光酮（PF）与很多元素的显色反应都有较高的灵敏度，邱利平采用等吸收点法-K系数法进行钼和锡的同时测定，具有较好的测定效果。关于钢铁中钛含量的测定研究的人较多，张进才用N-BPHA（钽试剂）萃取钛，在反萃取钛后用二安替比林甲烷光度法测定；他还研究Ti、Ca共存下与茜素红（ARS）的显色反应条件，采用甲基异丁酮萃取分离Fe，测定纯铁、普钢等试样中小于0.01%的Ti；但是这两种方法都使用了萃取剂。

我国在化学分析方法方面具有传统优势，例如硝酸铵氧化滴定法测定高含量锰、Zn-EDTA掩蔽CAS光度法测定铝、硫氰酸盐-盐酸氯丙嗪萃取光度法测定痕量钨等，都是具有我国特色的优秀分析方法。由于显色剂、掩蔽剂等试剂的发展，该方面的研究也越来越成熟，缺点是此类方法不如仪器方法操作简单。

2.2 红外吸收光谱法

红外吸收光谱法用于测定钢铁中的碳和硫，目前已得到普遍应用。国外、国内冶金行业，都制定了一系列相应的检测标准方法，目前的研究重点是进一步改进仪器和方法的灵敏度。

3 结语

近20年我国钢铁分析研究工作取得了巨大进步，从传统的“湿法分析”为主转变为以“湿法分析”为基础、仪器分析为重点的局面，各种现代分析仪器普遍应用于炉前分析和成品分析，在线分析和离线分析，过程控制和品质控制等方面，在钢铁生产和贸易中发挥着重要作用。事实上，我国大型钢铁企事业单位，例如，北京钢铁研究总院、上海宝山钢铁公司和武汉钢铁公司等企业的分析实验室，以及国家质检系统的金属材料重点实验室，例如，常熟金属材料实验室，其冶金分析技术和装备已达到国际上等同的水平。由钢研总院、攀钢钢研院、首钢研究院、鞍钢钢研所、上钢五厂等七个大型钢铁企事业单位联合攻关，根据我国冶金生产中超纯冶炼的工艺要求，以及合金材料在执行国际先进材料标准时对痕量成分的检测要求，建立了钢铁、合金中21种痕量元素31个分析方法。这些方法在灵敏度、测定下限和测定精度等方面达到了目前国际钢铁分析的先进水平。随着钢铁研究的日趋深入及生产工艺的飞速发展，将对钢铁分析提出越来越高的要求，尤其是复杂体系的痕量元素分析、自动分析仪器的研制和应用、在线实时控制分析仪研究等领域，将是钢铁分析行业重点发展的方向。

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