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金屬材料加工的發展過程和趨勢-熱處理展-工業爐展-2014第十五屆廣州國際熱處理、工業爐展覽會-中國效果最好的熱處理工業爐展--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-工業爐展覽會 |
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金屬材料加工（鑄造，焊接，鍛壓，熱處理等）是當今世界制造機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的交叉和接口技術。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領域的發展得到了質的飛躍。
1、傳統的材料加工方法
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年前他們已經基本掌握青銅器的鑄造方法；到春秋時期，隨著干將莫邪劍的問世，鍛造已經發展到了前所未有的高度；隨著工業革命的開始，很大部分的手工加工被機械加工所替代。總之傳統的材料加工主要依靠手工和機械完成，產品主要考慮的是形狀和尺寸的要求，對于組織和性能的分析幾乎沒有考慮。雖然顯微鏡最早在1950年在荷蘭就已經誕生，但是由于技術的問題效果不理想，所以沒有被用在材料加工領域。
2、現代材料的加工方法
隨著科技的進步和工業技術的飛速發展對材料的要求不斷提高, 各類高新技術材料的不斷出現, 促使了材料加工的科技進步和變革。特別是隨著20世紀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新的臺階。
現代工業的發展對材料提出愈來愈高的要求, 如電子產品向微型化和超微型化發展就要求材料尺寸精密、薄型化。導電材料要求不影響導電性的情況下,增加強度。交通運輸方向輕型化、高速化方向發展,就要求輕質高強的合金, 導致了鋁、 鎂合金用量增大, 纖維和顆粒增強鋁合金和鎂合金將會有很大的市場。 眼鏡行業要求高彈性、高強度材料鐘表行業提出耐磨的彩色材料。建筑行業需求美觀、輕型、廉價的裝飾材料。 要滿足各行各業對材料的要求,與之相對應技術偏量較高的加工方法如: 精密成型、復合成型、異型材加工、高精板帶材的軋制技術等得到了快速發展。
近20年來隨著模具行業的快速發展，使得材料加工成型技術有了突飛猛進的進展。不僅使得產品的尺寸和形狀更精確，而且大大的改善了產品的組織和性能，并提高了生產效率。
進入20世紀90年代，隨著有限元法和計算機結合材料熱加工工藝模擬技術得到迅猛發展，成為該領域最為活躍的研究熱點及技術前沿。計算機模擬技術的發展使金屬材料加工由“技藝”走向“科學”，徹底改變材料加工的落后面貌。長期以來，基礎學科的理論知識難以定量指導材料加工過程，材料熱加工工藝設計只能建立在“經驗”基礎上。近年來，隨著試驗技術及計算機技術的發展和材料成形理論的深化，材料成形過程工藝設計方法正在發生著質的改變。材料加工工藝模擬技術就是在材料加工理論指導下，通過數值模擬和物理模擬，在試驗室動態仿真材料的加工過程，預測實際工藝條件下材料的最后組織、性能和質量，進而實現熱加工工藝的優化設計。它將使材料熱加工沿此方向由“技藝”走向“科學”，并為實現虛擬制造邁出第一步，使機械制造業的技術水平產生質的飛躍。
電子顯微鏡，掃描電鏡的發展，使得我們在材料的研究方面不僅僅局限于宏觀領域，而且在微觀領域也有了重大的突破。XRD、EBSD、掃描、透射都是現在研究材料的先進的方法。
3、材料加工的未來發展趨勢
隨著金屬間化合物材料, 金屬基復合材料, 各種新型功能材料, 超導材料等高新技術材料的不斷出現, 現代的材料加工的方法很難跟上時代發展的形式。 與新的材料制備和合成技術相適應, 新的加工方法成為材料加工研究開發的一個重要領域。 材料制備和材料加工一體化是一個發展趨勢, 為降低新材料的成本使之達到商業化應用, 新的廉價的加工方法的開發是至關重要的. 有觀點認為, 末來新材料在應用方面的競爭, 很大程度取決于它的加工方法是否容易和廉價, 換言之, 就是材料加工技術方面的競爭。
可持續發展是當今世界的主題, 要利用有限的資源滿足人類日益增長的需求, 必須在觀念意識和發展模式上實現根本轉變, 這個轉變反映了當今的科學技術高速發展為基礎的現代經濟發展戰略, 拋棄了那種以高投入,高消耗,高污染為代價的傳統發展模式, 代以節約資源, 能源和環境協調的高效益的集約型的可持續發展模式。環境材料的提出要求對資源和能源消耗少,對生態與環境污染小,再生利用率高或可降解可循環利用,而且要求從材料制造、使用,廢棄直到再生利用整個壽命周期中都必須具有與環境的協調共存性。 符合這一觀點的材料加工方法和技術的研究是一個新的領域, 也是勢在必行的。
面對材料和材料加工領域出現的上述發展趨勢, 我們應積極參與到這些高新技術的競爭行列。 新材料要產生巨大的經濟效益,必須加工成制品廣泛應用。在這方面規劃得早,進行得早,將使我校在新材料應用開發上取得主動, 確定一些領域的領先地位, 在經濟上產生高效益。
了解歷史，掌握現在，展望未來是我國多年以來提出的口號。對于材料加工來說我們同樣需要這三個階段，才能使材料加工發展有更好的前途。
熱處理展-工業爐展-2014第十五屆廣州國際熱處理、工業爐展覽會-中國效果最好的熱處理工業爐展--巨浪展覽—The
15th China(Guangzhou)Int’l Heat Treatment,Industrial Furnace
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