1. Metal malzemelerin dünü, bugünü ve geleceği
Aşama 1 - Ham Çelik Üretimi
MÖ 4300: Doğal altın, bakır ve dövme zanaatları
MÖ 2800: Demir eritme
MÖ 2000: Bronz eşyaların, çanların ve silahların refahı (Shang, Zhou, İlkbahar ve Sonbahar ve Savaşan Devletler)
Doğu Han Hanedanlığı: tekrarlanan çelik dövme → en ilkel deformasyon ısıl işlem süreci.
Söndürme teknolojisi: "Beş hayvanın boğulmasıyla banyo yapın, beş hayvanın yağıyla söndürün" (modern su söndürme, yağla söndürme).
Wu Kralı Fuchai ve Yue Kralı Goujian
Shang ve Zhou Hanedanlıklarından Bronz Dun ve Zun Plakaları
Boyuna Gözlü Shang Hanedanı Bronz İnsan Yüzü
Leigudun Mezarı No. 2'deki çan zilinin bir kopyası
1981'de, Hubei Eyaleti, Leigudun'daki 2 Nolu Mezar'da, doğru ritim ve güzel tını ile Savaşan Devletler Dönemi'nden bir dizi Çan Çanı gün ışığına çıkarıldı. Sayısı ve ölçeği, toplam aralığı 5 oktavdan fazla olan Zeng Hou Yi çanlarından sonra ikinci sıradadır. Kendi kendine akort edilebilir, beşli, altılı ve yedili gamlardan oluşan çeşitli müzikler çalınabilir. Beş kişinin birlikte icra etmesi gerekiyor ve tüm sesler ahenk içinde, senfonik ve üst üste çıkıyor ki bu, antik müziğin benzersiz sesi olmaya layık.
resim
İkinci aşama - metalik malzeme disiplininin temeli
Metal malzeme disiplinlerinin temelini atın: metalografi, metalografi, faz dönüşümü ve alaşımlı çelik, vb.
1803: Dalton atom teorisini, Avogadro moleküler teoriyi önerir.
1830: Hessel 32 kristal türü önerdi ve kristal indeksini yaygınlaştırdı.
1891: Rusya, Almanya, İngiltere ve diğer ülkelerden bilim adamları bağımsız olarak kafes yapı teorisini kurdular.
1864: Sorby, ilk metalografik fotoğrafı 9 kez hazırlar, ancak anlamlıdır.
1827: Karsten, Fe3C'yi çelikten izole etti ve 1888'de Abel bunun Fe3C olduğunu kanıtladı.
1861: Ochernov, çeliğin kritik dönüşüm sıcaklığı kavramını önerdi.
19. yüzyılın sonunda: Martensit araştırması moda oldu, Gibbs faz yasasını elde etti, Robert-Austen östenitin katı çözelti özelliklerini keşfetti ve Roozeboom, Fe-Fe3C sisteminin denge diyagramını oluşturdu.
resim
Üçüncü aşama - mikro organizasyon teorisinin büyük gelişimi
Alaşım faz diyagramı, X-ışınının icadı ve uygulaması, dislokasyon teorisinin kurulması.
1912: Keşfedilen X-ışınları, (δ)-Fe'nin bcc, -Fe'nin fcc olduğunu doğruladı; katı çözüm kanunu
1931: Alaşım elementleri bölgesinin genişleme ve daralmasının keşfi.
1934: Rus Polanyi, Macar Orowan ve İngiliz Taylor bağımsız olarak çeliğin plastik deformasyonunu açıklamak için dislokasyon teorisini önerdiler; martensitik dönüşümün kristalografisi.
1938: Elektron mikroskobu icat edildi.
1910: Paslanmaz çelik icat edildi ve 1912'de F paslanmaz çelik icat edildi.
1990: Brinell sertlik test cihazını icat eden Griffith, gerilim yoğunluğunun mikro çatlaklara yol açacağını öne sürdü.
resim
Dördüncü aşama - mikro teorinin derinlemesine incelenmesi
Mikroskobik teori üzerine derinlemesine araştırma: atomik difüzyon ve özü üzerine araştırma; çelik TTT eğrisi ölçümü; beynit ve martensit dönüşüm teorisi, nispeten eksiksiz bir teori oluşturdu.
Dislokasyon teorisinin kurulması: Elektron mikroskobunun icadı, çelikte ikinci fazın çökelmesine, dislokasyon kaymasına ve tamamlanmamış dislokasyonların, istifleme hatalarının, dislokasyon duvarlarının, altyapıların, Cottrell hava kütlelerinin vb. dislokasyon teorisi. yanlış teori
Sürekli olarak yeni bilimsel araçlar icat edilmektedir: elektron probu, alan iyon emisyon mikroskobu ve alan elektron emisyon mikroskobu, taramalı transmisyon elektron mikroskobu (STEM), taramalı tünelleme mikroskobu (STM), atomik kuvvet mikroskobu (AFM), vb.
resim
2. Modern metal malzemeler
Gelişmiş yapısal malzemelerin araştırılması ve geliştirilmesi sonsuz bir temadır.
Yüksek performanslı yapısal malzemeler geliştirin: yüksek mukavemet, yüksek sıcaklık direnci, korozyon direnci ve aşınma direnci arayışından mekanik ağırlığı azaltmaya, performansı artırmaya ve hizmet ömrünü uzatmaya kadar. Kompozitlerden alüminyum matrisli kompozitler gibi yapısal malzemelere kadar geniş bir uygulama yelpazesi. Çeşitli uygulamalar için düşük sıcaklıkta östenitik çelikler geliştirin.
Geleneksel yapısal malzemelerin dönüşümü: Önemli olan daha ince ve daha düzgün yapılara, daha saf malzemelere sahip olmak ve zanaatkarlığa odaklanmaktır. "Yeni nesil çelik malzeme", mevcut çelik malzemelerden iki kat daha güçlüdür. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki "9.11" olayı, inşaatta kullanılan çelik yapıların yüksek sıcaklıkta yumuşamaya karşı zayıf direncini ortaya çıkardı, bu da yüksek mukavemetli sıcak haddelenmiş yangına dayanıklı ve hava koşullarına dayanıklı çeliğin gelişimini teşvik etti.
Diğer yüksek performanslı çelikleri geliştirin: iyi tokluk ve aşınma direncine sahip yeni takım çelikleri üretmek için çeşitli yeni işlemler ve yeni yöntemler kullanın. Ekonomik alaşımlama, yüksek hız çeliğinin gelişme yönüdür ve takım malzemeleri için çeşitli yüzey işleme teknolojilerinin geliştirilmesi, yeni takım malzemelerinin geliştirilmesinde büyük önem taşımaktadır.
Gelişmiş hazırlama teknolojisi: metal yarı katı işleme teknolojisi, alüminyum-magnezyum alaşım teknolojisinin olgunluğu ve uygulaması, mevcut çeliğin teknik limiti ve çeliğin güçlendirilmesi ve sertleştirilmesi gibi çabaların yönüdür.
resim
3. Metal malzemelerin sürdürülebilir gelişimi ve trendi
2004 yılında "Geri Dönüşüm Topluluğunda Malzeme Endüstrisi - Malzeme Endüstrisinin Sürdürülebilir Gelişimi" önerildi.
Mikrobiyal metalurji: birçok ülkede halihazırda endüstriyel olarak üretilen atıksız üretim. Amerika Birleşik Devletleri'nde mikrobiyal metalurji tarafından üretilen bakır, toplam üretimin yüzde 10'unu oluşturuyor ve vanadyum çıkarmak için Japonya'da yapay olarak deniz fışkırmaları yetiştiriliyor. Deniz suyu sıvı bir mineraldir ve deniz suyunun içerdiği alaşım elementlerinin miktarı 10 milyar tonu geçmektedir. Artık magnezyum, uranyum ve diğer elementler deniz suyundan çıkarılabilir. Dünyada üretilen magnezyumun yaklaşık yüzde 20'si deniz suyundan geliyor ve ABD bu tür magnezyum talebinin yüzde 80'ini şimdiden karşılıyor.
Geri dönüşüm malzemesi endüstrisi: Çağın ihtiyaçlarına uyum sağlamak, ekolojik ve çevre bilincini ürünlerin tasarımına ve üretim süreçlerine entegre etmek, malzemelerin kullanım oranını artırmak, üretim ve kullanım sürecinde çevresel yükü azaltmak. Erdemli bir "kaynaklar → malzemeler → çevre" döngüsü oluşturan bir endüstri geliştirin.
Alaşım geliştirmenin ana yönü, malzemelerin geri dönüşümüne ve geri dönüşümüne elverişli yeşil/ekolojik bir malzeme sistemi oluşturan düşük alaşımlı ve genel amaçlı alaşımlardır. İnsanların yaşamlarını yakından ilgilendiren yeşil malzemeler ve çevre dostu malzemelerin araştırılması ve geliştirilmesi gerekmektedir.
resim
4. Titanyum alaşımına "uzay metali" ve "geleceğin çeliği" denir
Titanyum alaşımları, yüksek ve düşük sıcaklıklarda yüksek mukavemeti koruyabilir ve korozyon direnci rakipsizdir. Titanyum dünyada bol miktarda bulunur (0,6 yüzde). Bununla birlikte, ekstraksiyon işlemi karmaşıktır, maliyeti yüksektir ve geniş uygulama alanı sınırlıdır. Titanyum alaşımı 21. yüzyılda insanlığa önemli katkılar sağlayacak metal malzemelerden biri olacaktır.
5. Demir dışı metaller
Kaynaklar, esas olarak kaynakların ciddi şekilde hasar görmesi, düşük kullanım oranı ve endişe verici atık nedeniyle sürdürülemez gelişme gibi ciddi bir sorunla karşı karşıyadır. Yoğun işleme teknolojisi geridir, üst düzey ürünler eksiktir; yenilikçi başarılar azdır ve yüksek teknoloji başarılarının sanayileşme derecesi yüksek değildir. Alüminyum-lityum alaşımları, hızlı katılaşma alüminyum alaşımları, vb. Gibi yüksek performanslı yapısal malzemelerin ve bunların gelişmiş işlem yöntemlerinin geliştirilmesi ana akımdır. Demir dışı metal fonksiyonel malzemeler de geliştirme yönüdür.
