1. A fémanyagok múltja, jelene és jövője
1 -. fázis Nyersacél gyártás
Kr.e. 4300: Természetes arany, réz és kovácsolás
Kr.e. 2800: Vasolvasztás
Kr.e. 2000: bronzáruk, harangjátékok és fegyverek virágzása (Shang, Zhou, tavasz és ősz, valamint a hadviselő államok)
Keleti Han-dinasztia: ismételt acélkovácsolás → a legprimitívebb deformációs hőkezelési eljárás.
Oltási technológia: "Fürdő öt állat megfulladásával, oltás öt állat zsírjával" (modern vízi oltás, olajos oltás).
Fuchai Wu királya és Goujian Yue királya
Bronz Dun és Zun lemezek a Shang és Zhou dinasztiából
Shang-dinasztia bronz emberi arc hosszanti szemekkel
A harang harang másolata a Leigudun 2. sírból
1981-ben a Hubei tartománybeli Leigudunban található 2. sírból előkerült a Harangozó Harangok sorozata a Hadakozó Államok időszakából, pontos ritmussal és gyönyörű hangszínnel. Száma és léptéke a második a Zeng Hou Yi harangozó harangjai után, teljes hatótávolsága meghaladja az 5 oktávot. Önállóan is hangolható, és különféle öt-, hat- és héthangos skálákból összeállított zenék játszhatók. Öt ember együttes fellépése szükséges, és az összes hang egyhangúan, szimfonikusan és egymást átfedően szólal meg, ami méltó arra, hogy az ősi zene páratlan hangzása legyen.
kép
A második szakasz - a fémes anyagok fegyelmének alapja
A fémanyag-tudományok megalapozása: metallográfia, metallográfia, fázisátalakítás és ötvözött acél stb.
1803: Dalton atomelméletet, Avogadro molekuláris elméletet javasol.
1830: Hessel 32 kristálytípust javasolt, és népszerűsítette a kristályindexet.
1891: Oroszország, Németország, Nagy-Britannia és más országok tudósai egymástól függetlenül létrehozták a rácsszerkezet-elméletet.
1864: Sorby elkészíti az első metallográfiai fényképet, 9 alkalommal, de jelentős.
1827: Karsten izolálta a Fe3C-t az acélból, és 1888-ban Abel bebizonyította, hogy az Fe3C.
1861: Ochernov javasolta az acél kritikus átalakulási hőmérsékletének koncepcióját.
A 19. század végén: divatba jött a martenzitkutatás, Gibbs megszerezte a fázistörvényt, Robert-Austen felfedezte az ausztenit szilárd oldat jellemzőit, Roozeboom pedig a Fe-Fe3C rendszer egyensúlyi diagramját.
kép
A harmadik szakasz - a mikro-szervezeti elmélet nagy fejlődése
Ötvözetfázis diagram, röntgen feltalálása és alkalmazása, diszlokációelmélet felállítása.
1912: Röntgenfelvételeket fedeztek fel, amelyek megerősítették, hogy a (δ)-Fe bcc, a -Fe az fcc; szilárd megoldási törvény.
1931: Az ötvözőelemek tartományának tágulásának és összehúzódásának felfedezése.
1934: Az orosz Polányi, a magyar Orowan és a brit Taylor egymástól függetlenül javasolta a diszlokációelméletet az acél képlékeny alakváltozásának magyarázatára; a martenzites átalakulás krisztallográfiája.
1938: Feltalálják az elektronmikroszkópot.
1910: Feltalálták a rozsdamentes acélt, az F rozsdamentes acélt pedig 1912-ben.
1990: Griffith feltalálta a Brinell keménységmérőt, és azt javasolta, hogy a feszültségkoncentráció mikrorepedésekhez vezet.
kép
A negyedik szakasz - a mikroelmélet mélyreható tanulmányozása
A mikroszkopikus elmélet mélyreható kutatása: az atomdiffúzió és annak lényege kutatása; acél TTT görbe mérése; a bainit és a martenzit transzformációs elmélet egy viszonylag teljes elméletet alkotott.
A diszlokációelmélet megalapozása: Az elektronmikroszkóp feltalálása késztette a második fázis acélban történő kiválását, a diszlokációs csúszást, valamint a hiányos diszlokációk, egymásra rakódási hibák, diszlokációs falak, alépítmények, Cottrell légtömegek stb. felfedezését, és kifejlesztette a diszlokáció elmélet. rossz elmélet.
Folyamatosan új tudományos műszereket találnak fel: elektronszondát, terepi ionemissziós mikroszkópot és terepi elektronemissziós mikroszkópot, pásztázó transzmissziós elektronmikroszkópot (STEM), pásztázó alagútmikroszkópot (STM), atomerőmikroszkópot (AFM) stb.
kép
2. Modern fémanyagok
A fejlett szerkezeti anyagok kutatása és fejlesztése örök téma.
Nagy teljesítményű szerkezeti anyagok fejlesztése: a nagy szilárdság, a magas hőmérséklet-állóság, a korrózióállóság és a kopásállóság elérésétől a mechanikai súly csökkentéséig, a teljesítmény javításáig és az élettartam meghosszabbításáig. Alkalmazások széles skálája a kompozitoktól a szerkezeti anyagokig, például alumíniummátrix kompozitokig. Alacsony hőmérsékletű ausztenites acélok fejlesztése különféle alkalmazásokhoz.
Hagyományos szerkezeti anyagok átalakítása: A fontos út a finomabb és egységesebb szerkezetek, tisztább anyagok, valamint a kézművességre való összpontosítás. Az „új generációs acélanyag” kétszer olyan erős, mint a meglévő acélanyagok. Az Egyesült Államokban történt "9.11" esemény felfedte az építőiparban használt acélszerkezetek magas hőmérsékletű lágyulásával szembeni gyenge ellenállását, ami elősegítette a nagy szilárdságú melegen hengerelt tűz- és időjárásálló acélok kifejlesztését.
Más nagy teljesítményű acélok fejlesztése: különböző új eljárásokat és új módszereket alkalmazzon új, jó szívósságú és kopásállóságú szerszámacélok előállítására. A gyorsacél fejlesztési iránya a gazdaságos ötvözés, az új szerszámanyagok fejlesztésében nagy jelentőséggel bír a szerszámanyagok különböző felületkezelési technológiáinak fejlesztése.
Fejlett előkészítési technológia: a fém félszilárd megmunkálási technológiája, az alumínium-magnézium ötvözet technológia érettsége és alkalmazása, a meglévő acél műszaki határa, valamint az acél erősítése, edzése a törekvések iránya.
kép
3. Fémanyagok fenntartható fejlődése és trendje
2004-ben javaslatot tettek az „Anyagipar az újrahasznosító társadalomban – az anyagipar fenntartható fejlődése” címmel.
Mikrobás kohászat: hulladékmentes termelés, sok országban már iparilag is gyártják. Az Egyesült Államokban a mikrobiális kohászattal előállított réz a teljes kibocsátás 10 százalékát teszi ki, Japánban pedig mesterségesen termesztik a tengeri spriccelést a vanádium kinyerésére. A tengervíz folyékony ásvány, és a tengervízben található ötvözőelemek mennyisége meghaladja a 10 milliárd tonnát. Most a magnézium, az urán és más elemek kivonhatók a tengervízből. A világon megtermelt magnézium mintegy 20 százaléka tengervízből származik, és az Egyesült Államok már most is kielégíti az ilyen típusú magnézium iránti kereslet 80 százalékát.
Újrahasznosító anyagipar: A kor igényeihez való alkalmazkodás, az ökológiai és környezettudatosság integrálása a termékek tervezésébe és a gyártási folyamatokba, az anyagok felhasználási arányának javítása, a környezetterhelés csökkentése a gyártás és felhasználás folyamatában. Olyan iparág fejlesztése, amely az „erőforrások→anyagok→környezet” erényes körforgását alkotja.
Az ötvözetek fejlesztésének fő iránya a gyengén ötvözött és az általános célú ötvözetek, amelyek egy zöld/ökológiai anyagrendszert alkotnak, amely elősegíti az anyagok újrahasznosítását és újrahasznosítását. Olyan zöld és környezetbarát anyagok kutatása, fejlesztése szükséges, amelyek szorosan kapcsolódnak az emberek életéhez.
kép
4. A titánötvözetet „űrfémnek” és „jövő acélnak” nevezik
A titánötvözetek nagy szilárdságot képesek fenntartani magas és alacsony hőmérsékleten is, és korrózióállóságuk páratlan. A titán nagy mennyiségben található a földben (0,6 százalék). Az extrakciós folyamat azonban bonyolult, a költségek magasak, és a széles körű alkalmazás korlátozott. A titánötvözet egyike lesz azon fémanyagoknak, amelyek jelentős mértékben hozzájárulnak az emberiség életéhez a 21. században.
5. Színesfémek
Az erőforrások a fenntarthatatlan fejlődés súlyos problémájával néznek szembe, főként az erőforrások súlyos károsodása, az alacsony kihasználtság és a riasztó pazarlás miatt. Az intenzív feldolgozási technológia elmaradott, hiányoznak a csúcskategóriás termékek; kevés az innovatív vívmány, és a high-tech vívmányok iparosodási foka sem magas. A nagy teljesítményű szerkezeti anyagok fejlesztése és fejlett eljárási módszerei a fő irány, mint pl.: alumínium-lítium ötvözetek, gyorsan megszilárduló alumíniumötvözetek stb. A színesfém funkcionális anyagok szintén fejlesztési irányt jelentenek.
