|
|
| |
|
|
金屬材料加工的發(fā)展過程和趨勢(shì)-熱處理展-工業(yè)爐展-2014第十五屆廣州國(guó)際熱處理、工業(yè)爐展覽會(huì)-中國(guó)效果最好的熱處理工業(yè)爐展--巨浪展覽—The 15th China(Guangzhou)Int’l Heat Treatment,Industrial Furnace Exhibition
2014年3月28日 熱處理展-工業(yè)爐展覽會(huì) |
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
|
金屬材料加工（鑄造，焊接，鍛壓，熱處理等）是當(dāng)今世界制造機(jī)械零件和毛坯的最常用的一種加工方法，也是材料與制造兩大行業(yè)的交叉和接口技術(shù)。它不僅使材料獲得一定的形狀、尺寸，更重要的是賦予材料最終的成份、組織與性能。近20年來材料加工在工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展得到了質(zhì)的飛躍。
1、傳統(tǒng)的材料加工方法
8000年前我們的祖先用泥土為原料塑造出各種形狀的器皿；6000年前他們已經(jīng)基本掌握青銅器的鑄造方法；到春秋時(shí)期，隨著干將莫邪劍的問世，鍛造已經(jīng)發(fā)展到了前所未有的高度；隨著工業(yè)革命的開始，很大部分的手工加工被機(jī)械加工所替代。總之傳統(tǒng)的材料加工主要依靠手工和機(jī)械完成，產(chǎn)品主要考慮的是形狀和尺寸的要求，對(duì)于組織和性能的分析幾乎沒有考慮。雖然顯微鏡最早在1950年在荷蘭就已經(jīng)誕生，但是由于技術(shù)的問題效果不理想，所以沒有被用在材料加工領(lǐng)域。
2、現(xiàn)代材料的加工方法
隨著科技的進(jìn)步和工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)材料的要求不斷提高, 各類高新技術(shù)材料的不斷出現(xiàn), 促使了材料加工的科技進(jìn)步和變革。特別是隨著20世紀(jì)30年代第一架電子顯微鏡的問世，材料加工的研究邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。
現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展對(duì)材料提出愈來愈高的要求, 如電子產(chǎn)品向微型化和超微型化發(fā)展就要求材料尺寸精密、薄型化。導(dǎo)電材料要求不影響導(dǎo)電性的情況下,增加強(qiáng)度。交通運(yùn)輸方向輕型化、高速化方向發(fā)展,就要求輕質(zhì)高強(qiáng)的合金, 導(dǎo)致了鋁、 鎂合金用量增大, 纖維和顆粒增強(qiáng)鋁合金和鎂合金將會(huì)有很大的市場(chǎng)。 眼鏡行業(yè)要求高彈性、高強(qiáng)度材料鐘表行業(yè)提出耐磨的彩色材料。建筑行業(yè)需求美觀、輕型、廉價(jià)的裝飾材料。 要滿足各行各業(yè)對(duì)材料的要求,與之相對(duì)應(yīng)技術(shù)偏量較高的加工方法如: 精密成型、復(fù)合成型、異型材加工、高精板帶材的軋制技術(shù)等得到了快速發(fā)展。
近20年來隨著模具行業(yè)的快速發(fā)展，使得材料加工成型技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展。不僅使得產(chǎn)品的尺寸和形狀更精確，而且大大的改善了產(chǎn)品的組織和性能，并提高了生產(chǎn)效率。
進(jìn)入20世紀(jì)90年代，隨著有限元法和計(jì)算機(jī)結(jié)合材料熱加工工藝模擬技術(shù)得到迅猛發(fā)展，成為該領(lǐng)域最為活躍的研究熱點(diǎn)及技術(shù)前沿。計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的發(fā)展使金屬材料加工由“技藝”走向“科學(xué)”，徹底改變材料加工的落后面貌。長(zhǎng)期以來，基礎(chǔ)學(xué)科的理論知識(shí)難以定量指導(dǎo)材料加工過程，材料熱加工工藝設(shè)計(jì)只能建立在“經(jīng)驗(yàn)”基礎(chǔ)上。近年來，隨著試驗(yàn)技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和材料成形理論的深化，材料成形過程工藝設(shè)計(jì)方法正在發(fā)生著質(zhì)的改變。材料加工工藝模擬技術(shù)就是在材料加工理論指導(dǎo)下，通過數(shù)值模擬和物理模擬，在試驗(yàn)室動(dòng)態(tài)仿真材料的加工過程，預(yù)測(cè)實(shí)際工藝條件下材料的最后組織、性能和質(zhì)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)熱加工工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)。它將使材料熱加工沿此方向由“技藝”走向“科學(xué)”，并為實(shí)現(xiàn)虛擬制造邁出第一步，使機(jī)械制造業(yè)的技術(shù)水平產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。
電子顯微鏡，掃描電鏡的發(fā)展，使得我們?cè)诓牧系难芯糠矫娌粌H僅局限于宏觀領(lǐng)域，而且在微觀領(lǐng)域也有了重大的突破。XRD、EBSD、掃描、透射都是現(xiàn)在研究材料的先進(jìn)的方法。
3、材料加工的未來發(fā)展趨勢(shì)
隨著金屬間化合物材料, 金屬基復(fù)合材料, 各種新型功能材料, 超導(dǎo)材料等高新技術(shù)材料的不斷出現(xiàn), 現(xiàn)代的材料加工的方法很難跟上時(shí)代發(fā)展的形式。 與新的材料制備和合成技術(shù)相適應(yīng), 新的加工方法成為材料加工研究開發(fā)的一個(gè)重要領(lǐng)域。 材料制備和材料加工一體化是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì), 為降低新材料的成本使之達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用, 新的廉價(jià)的加工方法的開發(fā)是至關(guān)重要的. 有觀點(diǎn)認(rèn)為, 末來新材料在應(yīng)用方面的競(jìng)爭(zhēng), 很大程度取決于它的加工方法是否容易和廉價(jià), 換言之, 就是材料加工技術(shù)方面的競(jìng)爭(zhēng)。
可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)今世界的主題, 要利用有限的資源滿足人類日益增長(zhǎng)的需求, 必須在觀念意識(shí)和發(fā)展模式上實(shí)現(xiàn)根本轉(zhuǎn)變, 這個(gè)轉(zhuǎn)變反映了當(dāng)今的科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展為基礎(chǔ)的現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略, 拋棄了那種以高投入,高消耗,高污染為代價(jià)的傳統(tǒng)發(fā)展模式, 代以節(jié)約資源, 能源和環(huán)境協(xié)調(diào)的高效益的集約型的可持續(xù)發(fā)展模式。環(huán)境材料的提出要求對(duì)資源和能源消耗少,對(duì)生態(tài)與環(huán)境污染小,再生利用率高或可降解可循環(huán)利用,而且要求從材料制造、使用,廢棄直到再生利用整個(gè)壽命周期中都必須具有與環(huán)境的協(xié)調(diào)共存性。 符合這一觀點(diǎn)的材料加工方法和技術(shù)的研究是一個(gè)新的領(lǐng)域, 也是勢(shì)在必行的。
面對(duì)材料和材料加工領(lǐng)域出現(xiàn)的上述發(fā)展趨勢(shì), 我們應(yīng)積極參與到這些高新技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)行列。 新材料要產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益,必須加工成制品廣泛應(yīng)用。在這方面規(guī)劃得早,進(jìn)行得早,將使我校在新材料應(yīng)用開發(fā)上取得主動(dòng), 確定一些領(lǐng)域的領(lǐng)先地位, 在經(jīng)濟(jì)上產(chǎn)生高效益。
了解歷史，掌握現(xiàn)在，展望未來是我國(guó)多年以來提出的口號(hào)。對(duì)于材料加工來說我們同樣需要這三個(gè)階段，才能使材料加工發(fā)展有更好的前途。
熱處理展-工業(yè)爐展-2014第十五屆廣州國(guó)際熱處理、工業(yè)爐展覽會(huì)-中國(guó)效果最好的熱處理工業(yè)爐展--巨浪展覽—The
15th China(Guangzhou)Int’l Heat Treatment,Industrial Furnace
Exhibition
|
|
|
|
|
