1. Миналото, настоящето и бъдещето на металните материали
Фаза 1 - Производство на сурова стомана
4300 пр.н.е.: Естествено злато, мед и ковашки занаяти
2800 пр. н. е.: Топене на желязо
2000 г. пр.н.е.: просперитет на бронзови изделия, камбани и оръжия (Шан, Джоу, Пролет и Есен и Воюващи държави)
Династия Източна Хан: многократно коване на стомана → най-примитивният процес на топлинна обработка на деформация.
Технология на гасене: "Ваня с удавяне на пет животни, гасене с мазнина на пет животни" (съвременно охлаждане с вода, охлаждане с масло).
Крал Фучай от У и крал Гоуджиан от Юе
Бронзови плочи Дун и Зун от династиите Шан и Джоу
Бронзово човешко лице от династията Шан с надлъжни очи
Копие на камбана от гробница № 2 на Лейгудун
През 1981 г. от гробница № 2 в Лейгудун, провинция Хубей, бяха открити камбанки от периода на Воюващите държави с точен ритъм и красив тембър. Неговият брой и мащаб са на второ място след камбаните Zeng Hou Yi, с общ обхват от повече от 5 октави. Той може да се настройва сам и може да се възпроизвежда различна музика, съставена от гами с пет тона, шест тона и седем тона. Петима души трябва да изпълняват заедно и всички гласове излизат в унисон, симфонични и припокриващи се, което е достойно да бъде несравним звук на древна музика.
снимка
Вторият етап - основата на дисциплината метални материали
Полага основите на дисциплините за метални материали: металография, металография, фазова трансформация и легирана стомана и др.
1803: Далтън предлага атомна теория, Авогадро предлага молекулярна теория.
1830: Хесел предлага 32 вида кристали и популяризира кристалния индекс.
1891: Учени от Русия, Германия, Великобритания и други страни независимо установяват теорията за структурата на решетката.
1864: Сорби подготвя първата металографска снимка, 9 пъти, но значителна.
1827: Карстен изолира Fe3C от стомана, а през 1888 г. Абел доказва, че това е Fe3C.
1861: Очернов предлага концепцията за критичната температура на трансформация на стоманата.
В края на 19-ти век: изследването на мартензита става модерно, Гибс получава фазовия закон, Робърт-Остин открива характеристиките на твърдия разтвор на аустенита, а Рузебум установява равновесната диаграма на системата Fe-Fe3C.
снимка
Третият етап - голямото развитие на теорията за микроорганизацията
Фазова диаграма на сплавта, изобретяване и приложение на рентгеновите лъчи, установяване на дислокационната теория.
1912: Открива рентгенови лъчи, потвърждава, че (δ)-Fe е bcc, -Fe е fcc; закон за твърдия разтвор.
1931: Откриване на разширяването и свиването на областта на легиращите елементи.
1934: Руският Полани, унгарският Орован и британският Тейлър независимо един от друг предлагат дислокационната теория, за да обяснят пластичната деформация на стоманата; кристалографията на мартензитната трансформация.
1938: Изобретен е електронният микроскоп.
1910: Изобретена е неръждаема стомана, а през 1912 г. е изобретена неръждаема стомана F.
1990: Изобретява уреда за измерване на твърдостта по Бринел, Грифит предполага, че концентрацията на напрежение ще доведе до микропукнатини.
снимка
Четвъртият етап - задълбочено изучаване на микро теорията
Задълбочени изследвания върху микроскопската теория: изследване на атомната дифузия и нейната същност; измерване на стоманена TTT крива; теорията за трансформация на бейнит и мартензит формира сравнително пълна теория.
Създаване на теорията на дислокациите: Изобретяването на електронния микроскоп предизвика утаяването на втората фаза в стоманата, приплъзването на дислокациите и откриването на непълни дислокации, грешки при подреждане, стени на дислокации, подструктури, въздушни маси на Cottrell и т.н., и разработи дислокационна теория. грешна теория.
Постоянно се изобретяват нови научни инструменти: електронна сонда, полеви йонно-емисионен микроскоп и полеви електронно-емисионен микроскоп, сканиращ трансмисионен електронен микроскоп (STEM), сканиращ тунелен микроскоп (STM), атомно-силов микроскоп (AFM) и др.
снимка
2. Съвременни метални материали
Изследването и разработването на съвременни структурни материали е вечна тема.
Разработете структурни материали с висока производителност: от преследването на висока якост, устойчивост на висока температура, устойчивост на корозия и устойчивост на износване до намаляване на механичното тегло, подобряване на производителността и удължаване на експлоатационния живот. Широка гама от приложения от композити до структурни материали, като композитни материали с алуминиева матрица. Разработване на нискотемпературни аустенитни стомани за различни приложения.
Трансформация на традиционните структурни материали: Важният начин е да имате по-фини и по-еднородни структури, по-чисти материали и фокус върху майсторството. „Стоманеният материал от ново поколение“ е два пъти по-здрав от съществуващите стоманени материали. Инцидентът "9.11" в Съединените щати разкри слабата устойчивост на омекване при висока температура на стоманени конструкции, използвани в строителството, което насърчи развитието на високоякостна горещо валцована огнеустойчива и устойчива на атмосферни влияния стомана.
Разработете други високопроизводителни стомани: използвайте различни нови процеси и нови методи за производство на нови инструментални стомани с добра якост и устойчивост на износване. Икономичното легиране е посока на развитие на бързорежещата стомана и разработването на различни технологии за повърхностна обработка на инструментални материали е от голямо значение за разработването на нови инструменти.
Усъвършенствана технология за подготовка: като технология за обработка на полутвърди метали, зрялост и прилагане на технологията на алуминиево-магнезиева сплав, техническата граница на съществуващата стомана и укрепването и закаляването на стоманата са посоките на усилията.
снимка
3. Устойчиво развитие и тенденция на металните материали
През 2004 г. беше предложена „Индустрия за материали в рециклиращо общество – устойчиво развитие на индустрията за материали“.
Микробна металургия: производство без отпадъци, вече промишлено произведено в много страни. Медта, произведена от микробната металургия в Съединените щати, представлява 10 процента от общото производство, а морските пръски се култивират изкуствено в Япония за извличане на ванадий. Морската вода е течен минерал и количеството легиращи елементи, съдържащи се в морската вода, надхвърля 10 милиарда тона. Сега магнезий, уран и други елементи могат да бъдат извлечени от морска вода. Около 20 процента от магнезия, произведен в света, идва от морска вода, а Съединените щати вече отговарят на 80 процента от търсенето на този вид магнезий.
Индустрия за рециклиране на материали: За да се адаптирате към нуждите на времето, интегрирайте екологично и екологично съзнание в дизайна на продуктите и производствените процеси, подобрете степента на използване на материалите и намалете тежестта върху околната среда в процеса на производство и употреба. Развийте индустрия, която формира благоприятен цикъл на „ресурси→материали→околна среда”.
Основната посока на развитие на сплавите са нисколегирани сплави и сплави с общо предназначение, образуващи зелена/екологична материална система, която благоприятства рециклирането и рециклирането на материали. Необходимо е да се изследват и разработват екологични материали и материали, които са тясно свързани с живота на хората.
снимка
4. Титановата сплав се нарича "космически метал" и "стомана на бъдещето"
Титановите сплави могат да поддържат висока якост при високи и ниски температури, а устойчивостта им на корозия е ненадмината. Титанът е изобилен в земята (0.6 процента). Процесът на извличане обаче е сложен, цената е висока и широкото приложение е ограничено. Титановата сплав ще бъде един от металните материали, които ще имат важен принос за човечеството през 21 век.
5. Цветни метали
Ресурсите са изправени пред сериозен проблем на неустойчиво развитие, главно поради сериозно увреждане на ресурсите, ниска степен на използване и тревожни отпадъци. Технологията за интензивна обработка е изостанала, липсват продукти от висок клас; иновационните постижения са малко, а степента на индустриализация на високотехнологичните постижения не е висока. Разработването на високоефективни структурни материали и техните усъвършенствани методи за обработка е основният поток, като например: алуминиево-литиеви сплави, алуминиеви сплави с бързо втвърдяване и др. Функционалните материали от цветни метали също са посоката на развитие.
