熱處理工藝論文精選(九篇)

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第1篇：熱處理工藝論文范文

各元素在合金中的作用如下:(1)Si和Mg的影響Si和Mg是該鋁型材合金的主要組成元素，其結合形成了產(chǎn)品的主要強化相Mg2Si。但Si和Mg比例不同，形成強化相的數(shù)量和分布有差別，這直接影響到產(chǎn)品日處理后的力學性能。研究表明［3］，對于Al－Mg－Si三元合金，當其處于ɑ(Al)－Mg2Si－Si三相區(qū)間內(nèi)時，具有最大的抗拉強度。對于Al－Mg－Si三元合金，Mg2Si含量增加，會提高其抗拉強度，但會降低其伸長率;當Mg2Si含量為定值時，Si含量增加，抗拉強度增加，伸長率變化不大，但當Si出現(xiàn)過剩相時，合金的耐蝕性隨過剩相含量的增加而降低，脆性增大;當Si含量為定值時，增加Mg含量，也會提高抗拉強度。合金位于ɑ(Al)－Mg2Si兩相區(qū)或Al單相區(qū)(Mg2Si固溶于基體)，具有最佳的耐蝕性能。公司根據(jù)以上機理，確定了內(nèi)控標準。(2)Mn的影響Mn亦可強化基體，提高產(chǎn)品的韌性和耐蝕性，但Mn含量過多時，會減少Si的強化效果，形成晶內(nèi)偏析，產(chǎn)生粗精組織，降低鑄錠的擠壓性能，因此，要適當控合金中Mn含量。(3)Ti的影響Ti是晶粒細化劑，可以避免鑄造時形成熱裂紋，減少鑄錠中的柱狀晶組織，細化鑄錠的晶粒度，減少擠壓產(chǎn)品的各向異性。(4)Zn和Cu的影響少量的Zn和Cu可以提高鋁型材的強度，耐蝕性變化不大，但添加量過多時會降低鋁型材的抗腐蝕性。同時，少量的Cu可以減少人工時效后機械性能的下降。(5)Fe的影響Fe是鋁型材中的雜質(zhì)元素，會損害型材的綜合性能，應盡量減少其含量。綜上所述:在該產(chǎn)品用鋁合金成分配比中，鎂硅比應保持在1．18左右，此時鋁型材內(nèi)強化相絕大部分是Mg2Si，含有少量的富余Si，Si含量亦不過剩，此時強度較高，塑性和抗蝕性未降低;由于沒有過剩的硅含量，Mn含量可以處于國標的下限。Fe含量應根據(jù)原鋁錠冶煉水平，越低越好。

2熱處理工藝控制

2．1鋁棒均質(zhì)熱處理工藝控制在鋁棒鑄造成型過程中，受合金成分、濃度梯度、溫度梯度、冷卻強度等因素的影響，鋁棒不可避免的會出現(xiàn)樹枝晶、薔薇晶、帶狀組織、偏析、非平衡相、鑄造應力等不希望得到組織或狀態(tài)，為了在擠壓前消除這些缺陷，優(yōu)化鑄棒組織，需要對鋁合金棒進行均質(zhì)處理。均質(zhì)處理時一是要考慮鋁棒不能過燒，出現(xiàn)二次共晶;二是要使粗大的針狀、帶狀和非平衡相充分溶解。以XX公司35噸均質(zhì)爐，裝入直徑292mm鋁棒為例，考慮到熱電偶誤差，保溫溫度應控制在570±5℃，保溫6h為宜，低于560℃，可能出現(xiàn)組織不均勻區(qū)域(低倍組織)，擠壓型材力學性能較低;高于585℃，將會使晶界粗化，引起過燒，嚴重時形成難熔質(zhì)點。保溫時間應在5．5～6．5h之間，過高和過低都影響鋁型材力學性能。以保溫溫度570℃，保溫6h為參照，擠壓工藝相同的情況下，當保溫溫度延長至7．5h時，抗拉強度下降約11%。冷卻時，采取風冷+水冷分級的冷卻方式，一方面使冷卻介質(zhì)均勻分布，一方面不至于冷卻速度過慢或擴快，影響均質(zhì)效果。

2．2加熱固溶熱處理工藝控制研究表明［4］，模具出口處型材溫度受鋁棒加熱溫度、擠壓速度和其它因素多重影響，其中鋁棒加熱溫度影響強度約44%，擠壓速度影響強度約32%。對于本文研究的該型材產(chǎn)品，由于合金為6082合金，本身變形抗力較大，同時型材截面復雜，幅面寬，因此，適宜較高的鋁棒加熱溫度，低的擠壓速度。對鋁棒加熱的控制主要是加熱溫度和保溫時間，對于加熱溫度控制，主要考慮因素是型材出口溫度(固溶溫度)和變形抗力，鋁棒加熱溫度過低，將造成變形抗力過大，出現(xiàn)模具崩裂或走水;即使擠出型材，型材出口溫度較低，型材性能較差?？紤]到鋁棒從鋁棒爐出來到進入擠壓機有一定的時間間隙，鋁棒加熱溫度應適當提高。對于鋁棒保溫時間控制，主要考慮析出物溶解程度和鋁棒溫度均勻性，對于長棒爐，通過改善加熱方式和內(nèi)部熱循環(huán)方式，盡可能提高爐內(nèi)溫度均勻性。對生產(chǎn)該型材的鋁棒，保溫時間應控制在3分鐘以上，能夠保證析出相的充分溶解，如果鋁棒進入加熱爐前長時間放置，保溫時間應延長。同時，實踐證明，保溫時間繼續(xù)延長，對擠出型材性能影響不大。當生產(chǎn)鋁型材使用在線淬火方式時，型材出口溫度即為固溶溫度。固溶溫度與鋁棒加熱溫度直接相關。對于生產(chǎn)該型材的6082合金，理論上，固溶溫度越高，越有利于強化相的徹底固溶。由上述可知，其它擠壓工藝相同的情況下，鋁棒加熱溫度直接決定固溶溫度，因此鋁棒溫加熱溫度越高，固溶的越好，但固溶溫度要低于合金最低熔點，防止合金過燒。生產(chǎn)實踐表明，當固溶溫度處于520－545℃時，型材具有較高的性能;此時，采用某擠壓工藝時，鋁棒加熱溫度應控制在485～510℃。

2．3淬火工藝控制由于生產(chǎn)本文所述型材產(chǎn)品使用的是6082鋁合金，該合金的淬火敏感性比6061、6063等牌號合金要高［2］，因此，淬火強度要高，否則，將影響產(chǎn)品強度和時效效果。在曾經(jīng)使用過的水淬、強風+霧、強風等淬火方式中，水淬冷卻強度最大，淬火后硬度高，但淬火后由于型材厚度不均，容易出現(xiàn)產(chǎn)品的翹曲和變形，造成廢品。強風+霧的淬火方式亦能達到產(chǎn)品性能要求，但對光身料產(chǎn)品，氣霧容易在產(chǎn)品形成水漬，增大后期處理難度。Xx公司通過改變出風口位置，改善氣體質(zhì)量和溫度，可以使產(chǎn)品強度和硬度等性能指標達到要求。在淬火工藝控制過程中，該型材的淬火冷卻速度要保證達到300℃以上。

2．4時效工藝控制經(jīng)過固溶淬火后的鋁型材得到一種不穩(wěn)定的固溶體，此時其力學性能并不能達到最大;同時，由于該固溶體處于過飽和狀態(tài)，又有較大的析出傾向，如果不對其進行人工時效處理，析出相將在晶界處聚集，出現(xiàn)晶間腐蝕或應力腐蝕。在實際生產(chǎn)過程中，由于可能需要整形等工序，人工時效前產(chǎn)品會在自然狀態(tài)放置一段時間，相當于一個自然時效過程。生產(chǎn)實踐顯示，自然狀態(tài)放置時間應盡量避免在5～7h之間，在此時間區(qū)間內(nèi)，相同人工時效工藝下，力學性能偏低。在人工時效工藝參數(shù)優(yōu)化過程中，當時效溫度為175℃吳宗闖，等:集裝箱鋁型材生產(chǎn)過程中熱處理工藝控制初探•89•時，保溫6．5h，產(chǎn)品性能最優(yōu);但延長保溫時間，產(chǎn)品強度、硬度等力學性能變化不大，保溫時間延長至15h，產(chǎn)品性能略有降低，強度降低小于3%。但保溫時間低于5．5h，力學性能下降明顯?？紤]企業(yè)成本控制因素，保溫時間控制6～7h最佳。

3結束語

第2篇：熱處理工藝論文范文

1.1樣品制備

本實驗采用熔融熱處理工藝制備玻璃陶瓷。在鋇硼硅酸鹽玻璃體系中加CaO、TiO2和ZrO2（摩爾比為2∶3∶1）作為晶核劑，含量保持45wt%不變。所用原料為分析純的SiO2、H3BO3、BaCO3、Na2CO3、Na2SO4、CaCO3、TiO2，考慮到ZrO2在硼硅酸鹽玻璃中很難溶解，因此用質(zhì)量分數(shù)為95.2%的ZrSiO4來引入ZrO2，由于ZrSiO4同時引入了Si，所以，Si的含量由調(diào)節(jié)SiO2的含量來保持平衡。按照配料比稱取所需原料（≈90g），用瑪瑙研缽充分研磨混勻后放入剛玉坩堝中。將坩堝放于馬弗爐中加熱到850℃焙燒2h，以5℃/min的升溫速率升溫到1250℃下熔融3h。將熔體水淬后得到玻璃樣品，做DTA分析玻璃樣品的核化溫度和晶化溫度。之后采用熔融熱處理工藝分別在核化溫度Tn和晶化溫度Tc（由DTA分析得到）各保溫2h后自然冷卻得到玻璃陶瓷樣品。

1.2測試與表征

將所制得的玻璃樣品研磨過篩（100～200目，75～150um）后，利用SDTQ600型同步熱分析儀，以20℃/min的升溫速率升溫到1200℃對樣品進行差熱分析(DTA)，確定玻璃的熱處理溫度；用X’PertPRO型X射線衍射分析儀X衍射(X-raydiffraction，XRD)分析，銅靶(35kV，60mA)，掃描速度5°/min，步長0.02°，掃描范圍為10～80°；用質(zhì)量分數(shù)為20wt%的HF水溶液腐蝕樣品30s，超聲20min，烘干后，利用德國蔡司公司EVO18型掃描電鏡對樣品微觀形貌分析（SEM）。

2結果與分析

2.1樣品的熱分析

為水淬后所得玻璃樣品的DTA曲線?；A玻璃的Tg在738℃左右，一般而言，成核溫度Tn比Tg高50℃左右。因此，本實驗研究的核化溫度選取750℃、780℃和810℃。除Tg處的吸熱峰外，在815℃和970℃附近還出現(xiàn)了寬化的放熱峰，表明晶化溫度Tc在該溫度附近，兩個放熱峰可能對應不同種類的晶體長大溫度或者同一種類的晶相不同長大速率的溫度。本研究選取的晶化溫度分別為850℃、875℃、900℃、925℃、950℃、1000℃和1050℃。

2.2核化溫度的確定

對于固化HLLW來說，玻璃陶瓷固化體應具有晶粒多而小、均勻分布的特點，而晶粒的多少和分布情況主要由核化溫度決定。為了確定最佳的核化溫度，先在970℃附近選一個溫度不變作為晶化溫度，本研究選取此溫度為1000℃。將玻璃陶瓷樣品分別在750℃、780℃和810℃核化處理2h后，再在1000℃處理2h。玻璃樣品經(jīng)過750℃、780℃和810℃核化處理后，所得晶相都是鈣鈦鋯石。而且在Tn=780℃時，XRD圖譜上鈣鈦鋯石相的峰最強，顯然其鈣鈦鋯石的含量也是最多。為了研究鈣鈦鋯石晶粒的分布情況和形貌，對其做SEM檢測。隨著晶化溫度從750℃向810℃變化，晶粒的尺寸從約400μm減小到約100μm再增大到約340μm。另一方面，經(jīng)過750℃處理的樣品，晶粒分布不均勻，出現(xiàn)聚集情況，780℃處理后的樣品晶粒分布則比較均勻，810℃處理后，所得晶粒成片狀且分布不均。核化溫度為780℃時，玻璃陶瓷體內(nèi)，鈣鈦鋯石晶粒多且分布均勻，尺寸較小。由此可以確定，該玻璃陶瓷的較佳核化溫度Tn為780℃。

2.3晶化溫度的確定

玻璃樣品在780℃處理2h后，分別在850℃、875℃、900℃、925℃、950℃、1000℃和1050℃保溫2h。晶化溫度在850～1000℃范圍內(nèi)，對應鈣鈦鋯石晶相的XRD峰強逐漸增加，當溫度升高至1050℃時，峰強又降低，說明玻璃陶瓷樣品在780℃經(jīng)過均勻成核后，其長大速率在1000℃達到最大值。值得注意的是，當溫度低于1000℃時，XRD圖譜上存在少量的氧化鋯晶相的峰。這可以解釋在970℃附近出現(xiàn)的不算明顯的放熱峰：一方面，鈣鈦鋯石晶體長大是放熱過程，另一方面，氧化鋯慢慢溶解到玻璃中是吸熱過程，兩種不同的熱效應共同作用就導致了熱分析曲線在970℃附近出現(xiàn)的寬化的放熱峰。示。晶化溫度為850℃和875℃時，鈣鈦鋯石晶相呈柱狀，且溫度升高，晶粒變大。晶化溫度繼續(xù)升高到900℃后，晶粒形狀漸漸變的沒有規(guī)則，925℃處理后晶粒長成塊狀。當晶化溫度為950℃時，晶粒開始變?yōu)橹鶢?，但尺寸較Tc分別為850℃和875℃時要小的多，同時出現(xiàn)晶粒聚集的現(xiàn)象，分布不均勻。晶化溫度升高到1000℃后，所得鈣鈦鋯石晶粒尺寸變小，分布均勻，該晶化溫度下生成的鈣鈦鋯石晶相也是最多的。晶化溫度繼續(xù)升高到1050℃后，晶粒變的粗大而且呈聚集狀態(tài)。結合XRD和SEM分析可知，SiO2-B2O3-BaO-Na2O-CaO-ZrO2-TiO2體系基礎玻璃經(jīng)過Tn=780℃處理后，較佳的晶化溫度是1000℃。

3結論

第3篇：熱處理工藝論文范文

英文名稱：Transactions of Materials and Heat Treatment

主管單位：中國科學技術協(xié)會

主辦單位：中國機械工程學會

出版周期：月刊

出版地址：北京市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1009-6264

國內(nèi)刊號：11-4545/TG

郵發(fā)代號：82-591

發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間：1980

期刊收錄：

CA 化學文摘(美)(2009)

CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中國科學引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽：

中科雙效期刊

聯(lián)系方式

期刊簡介

《材料熱處理學報》（月刊）創(chuàng)刊于1980年，中國機械工程學會主辦，中國機械工程學會熱處理分會和北京機電研究所承辦的全國性學術期刊。收錄情況：全國中文核心期刊，中國期刊方陣－雙效期刊，中國科技論文統(tǒng)計源期刊，中國學術期刊(光盤版), 中國核心期刊（遴選）數(shù)據(jù)庫（萬方數(shù)據(jù)庫）、中國期刊網(wǎng)全文收錄期刊等。

Ei(工程文摘), CA（化學文摘）, MA（金屬文摘）, EMA（工程材料文摘）AIA (鋁工業(yè)文摘)，JICST (日本科技文獻速報)，Scopus,Corrosion Abstracts（腐蝕文摘）等收錄期刊。

主要刊登各類材料（包括金屬與非金屬）的化學成分、組織結構、力學性能、物理化學性能的理論、材料加工、質(zhì)量控制檢測和計算機在材料科學中的應用等方面的學術論文和科研成果，國家基金、省、部級基金資助項目研究論文及行業(yè)科技信息等，特別是材料科學與工程領域具有創(chuàng)新性、高水平的原創(chuàng)性學術論文及反映學科最新進展的重要綜述文章。同時刊登國內(nèi)外科技成果轉(zhuǎn)讓、材料熱處理工藝裝備推廣等各類信息。

第4篇：熱處理工藝論文范文

關鍵詞:LV710貝氏體鋼 回火 熱處理 力學性能

1 前言

目前貝氏體鋼已經(jīng)廣泛應用于汽車前軸、鐵路道岔、礦山用高強度耐磨鋼球、塑料模具、油田用抽油桿等多個方面。貝氏體鋼是21世紀鋼鐵材料中的奇葩，正朝著低碳、超低碳、超細晶和高強度方面發(fā)展，在不久的將來，將會有更加廣泛的應用前景[1，2，4]。

本文主要是通過試驗研究LV710貝氏體鋼在不同的正火回火熱處理后的力學性能特點，分析熱處理工藝對其力學性能的影響，為其應用奠定試驗依據(jù)。

2 實驗部分

2.1 試驗儀器及設備

（1）熱處理試驗：SXS-15-13型箱式電阻爐（最高溫度1500℃）；

（2）拉伸試驗：CMT5105A 型微機控制電子萬能試驗機；

（3）硬度試驗：HT-320全洛氏硬度儀；

（4）沖擊試驗：JBN-30型沖擊試驗機

2.2 試驗材料及其制備

試驗材料：LV710新型貝氏體鋼。

試樣加工：沖擊試樣加工成10.2×10.2×55mm，熱處理后開V 形缺口，拉伸試樣加工成Φ14×80mm棒料，然后加工成Φ6mm標準短拉伸試樣。

2.3 試驗方案的確定

2.3.1 熱處理工藝確定及其熱處理試驗

本次試驗確定LV710貝氏體鋼的正火溫度為920℃×1h，試樣空冷后在不同溫度進行回火，回火溫度分別為200℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃，回火時間為2小時。

2.3.2 力學性能試驗

1.拉伸試驗，測定材料的強度、延伸率、斷面收縮率等指標。

2.硬度試驗，對經(jīng)過磨加工后的沖擊韌度試樣進行HRC硬度測定。

3.沖擊韌度試驗，測定材料的沖擊韌度。

2.4 試驗過程

2.4.1 熱處理過程

將熱處理爐加熱至920℃后，把試樣放入爐膛內(nèi)。待爐膛溫度回復至920℃并穩(wěn)定后開始計時，將試樣加熱1小時后取出，空冷后分別將試樣在200℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃等溫度下進行回火處理。

2.4.2 力學性能測試

（1）拉伸性能測試

將正火+回火熱處理后的拉伸試棒在CMT5105A 型微機控制電子萬能試驗機上進行拉伸試驗，然后測量其斷口直徑、拉伸后的長度等參數(shù)。

（2）硬度測試

將正火+回火熱處理后的沖擊試樣表面磨光，開V形缺口，在全洛氏硬度機上測量其硬度。每個試樣至少打5個點求其平均值，算出每個回火溫度下的平均硬度值。

（3）沖擊性能測試

對試樣打完硬度后進行沖擊性能測試，先將試樣放置于沖擊處，并把沖擊試驗機的指針歸零，然后摁動開關進行沖擊，沖擊完成之后在表盤上讀出沖擊吸收功的值，最后計算出各個溫度下試樣的平均沖擊吸收功。

3 試驗結果與分析

3.1 不同熱處理工藝對材料力學性能的影響

本次試驗中對試樣進行了拉伸試驗、硬度測試及沖擊試驗，各種力學性能指標。

300℃以下回火，抗拉強度變化不大，300℃回火后抗拉強度值最高，為1450.88MPa，回火溫度超過300℃，隨著回火溫度的提高，貝氏體鋼的抗拉強度急劇降低，600℃回火后抗拉強度值最低，為868.80 MPa。

隨著回火溫度的升高，貝氏體鋼的硬度呈降低的總趨勢。回火溫度低于400℃時，隨著回火溫度的提高，硬度緩慢降低，當溫度升超過400℃后，隨著回火溫度的提高，硬度快速降低。

在回火溫度低于350℃時，沖擊韌度下降緩慢；回火溫度在350℃-500℃之間時，沖擊韌度下降的比較迅速，到500℃時，沖擊韌度降至最低，出現(xiàn)回火脆性；回火溫度高于500℃時，沖擊韌度迅速上升。

綜合來看，LV710貝氏體鋼920℃正火、200～350℃回火后具有良好的強韌性配合，最佳的回火溫度為300℃×2h，獲得的力學性能為：抗拉強度1450.9MPa，硬度39.7HRC，沖擊韌度49.8J。

3.3 回火溫度對材料力學性能影響的原因分析

材料力學性能隨回火工藝不同變化的原因，與貝氏體鐵素體碳量變化及殘余奧氏體的分解有關，是兩因素綜合作用的結果。貝氏體鐵素體是碳的過飽和固溶體，回火過程伴隨著貝氏體鐵素體固溶碳量的降低，造成硬度和抗拉強度的降低，因此，抗拉強度和硬度變化的總趨勢是隨著回火溫度的升高而下降。隨著回火溫度的升高，殘余奧氏體的熱穩(wěn)定性（不同回火溫度分解的難易程度）因回火溫度不同而異。300℃以下回火，貝氏體組織的殘余奧氏體穩(wěn)定性提高，低溫回火可以提高鋼的韌性；另外，鋼在低溫回火時，殘余應力的消除也有利于提高鋼的沖擊韌度。當回火溫度超過350℃，貝氏體組織中的殘余奧氏體逐漸分解，析出脆性滲碳體，導致鋼的沖擊韌度值降低。回火溫度高于500℃后，滲碳體開始聚集和球化，鐵素體有回復和再結晶的趨勢，鋼的韌性開始回升[3，4，6，7]。

由以上組織分析可知，貝氏體鋼正火空冷后進行低溫回火處理能使該鋼獲得最佳強韌性組合。

4 結論

（1）不同的回火溫度熱處理對貝氏體鋼力學性能的影響為：對延伸率及斷面收縮率的影響趨勢基本上是相同的，均呈先升后降、復又升高的變化趨勢。對抗拉強度的影響是：300℃以下回火，抗拉強度變化不大，300℃回火后抗拉強度值最高，回火溫度超過300℃，隨著回火溫度的提高，貝氏體鋼的抗拉強度急劇降低。對試樣硬度的影響是：隨著回火溫度的升高，貝氏體鋼的硬度呈降低的總趨勢。對沖擊韌度的影響是：在回火溫度低于350℃時，沖擊韌度下降緩慢；回火溫度在350℃-500℃之間時，沖擊韌度下降的比較迅速，到500℃時，沖擊韌度降至最低；出現(xiàn)回火脆性回火，溫度高于500℃時，沖擊韌度迅速上升。

（2）LV710貝氏體鋼920℃×1h正火+300℃×2h回火，具有良好的強韌性配合，為最佳的回火工藝，獲得的力學性能為：抗拉強度1450.9MPa，硬度39.7HRC，沖擊韌度49.8J。

參考文獻

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[2] 李洪波，劉向東，黃志求等.21世紀以來貝氏體鋼的研究開發(fā)與應用[P].碩士學位論文.鑄造設備研究.2005，（1）：32-33

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[5] 張曉燕，梁益龍,梁宇等.新型空冷貝氏體鋼性能及組織的研究[J].現(xiàn)代機械.2004（2）：73-74.

第5篇：熱處理工藝論文范文

關鍵詞：工程材料與熱處理；任務驅(qū)動；教學

1 前言

《工程材料及熱處理》是高等學校工程機械類及近機械類專業(yè)的一門技術基礎課，通過對該課程的學習，學生能夠掌握機械工程材料和熱處理的相關知識，并且為后續(xù)的專業(yè)課程打下良好的基礎。但是《機械工程材料及熱處理》課程內(nèi)容相對復雜、抽象，學生學起來難度較大，教學效果不理想。課程任務驅(qū)動法是將課程任務與課程教學相結合，從而提升教學效果的教學方式。機械專業(yè)主要是為社會提供專業(yè)性人才，將課程任務驅(qū)動法應用于《工程材料及熱處理》教學中，根據(jù)其特點和應用型本科教育“培養(yǎng)高素質(zhì)復合型應用性人才”培養(yǎng)目標的要求，實現(xiàn)教、學、做一體的任務驅(qū)動教學模式，提升學生的學習積極性。

2 任務驅(qū)動式教學法概述

任務驅(qū)動教學法是基于構架主義學習理論的教學方法，在學習過程中，圍繞著一個共同的任務中心，在問題動機、實踐任務等驅(qū)動下開展教學的方式。任務驅(qū)動式教學法是基于建構主義學習理論的教學法，以知識的構建為基礎，通過以提出問題、提出任務目標以及完成任務目標的教學方式。將任務驅(qū)動法教學導入《工程材料及熱處理》教學中，在總體教學目標的框架下，將總體目標分為一個個小目標，根據(jù)學科的特點明確教學任務，在任務驅(qū)動下完成教學安排。

3 基于任務驅(qū)動法的《機械工程材料及熱處理》教學方法

3.1 根據(jù)職業(yè)特點確定能力培養(yǎng)目標

《工程材料及熱處理》教學的目標主要是為機械專業(yè)類學生未來的學習打下基礎，通過將材料的加工與熱處理和學生的職業(yè)生涯聯(lián)系起來，根據(jù)專業(yè)和職業(yè)的特點確定培養(yǎng)目標，能夠提升學生的職業(yè)素質(zhì)，讓學生更加重視課程的學習。在任務驅(qū)動法教學中，為了讓學生獲得機械工程材料以及熱處理工藝的相關知識，讓學生了解實際工件加工的全過程、了解熱處理工藝的特點、根據(jù)零件要求合理選擇熱處理方式，實現(xiàn)工作過程中的學習與課堂上的學習的整合，在教導學生知識的同時培養(yǎng)學生的職業(yè)精神。

3.2根據(jù)崗位需求調(diào)整課程教學內(nèi)容

《工程材料及熱處理》是一門綜合性技術基礎課，對于未來機械人才的培養(yǎng)與學生的未來發(fā)展具有重要的意義。通過對相關行業(yè)與倉業(yè)人才需求進行調(diào)研，將《工程材料及熱處理》教學與學生的崗位發(fā)展結合起來，能夠更好的開展教學。本校所開《機械工程材料及熱處理》課程總學時為63學時，其中的教學內(nèi)容包括金屬學的基本知識、機械工程常用金屬材料、陶瓷材料與復合材料等內(nèi)容。采用任務驅(qū)動法進行教學，對其中一些理論性強、崗位實用性較差的內(nèi)容進行壓縮，為了滿足現(xiàn)代崗位的需求，及時補充新知識，確保教學的時效性。

3.3 以任務過程為導向的組織教學

任務引導型的《工程材料及熱處理》的教學組織，需要采取問題教學的方式，通過教學導入，讓學生的職業(yè)發(fā)展與課程組織相結合，從而激發(fā)學生的主動性，引導學生科學的思考問題，加深對課程的認識?！豆こ滩牧霞盁崽幚怼方虒W組織中，以專業(yè)課程教學與課程教學相結合，將教育行動整合到教學過程中，改變傳統(tǒng)的“知識傳授型”的教學方式，將課程分為相應的項目組，從而完成教學。在《工程材料及熱處理》教學中，在原有課程的基礎上，優(yōu)化課程體系，突出職業(yè)能力培養(yǎng)，以任務驅(qū)動與項目導向的教學方式，根據(jù)項目布置的方式完成教學任務。

3.4 針對不同基礎的學生進行分組教學

學生的基礎與學習能力并不相同，在《工程材料及熱處理》教學過程中，應該開展差異化教學，以異質(zhì)小組教學的方式，因材施教，促進學生的整體提升。任務導向式教學需要以學生的情況為基礎，采取分層教學的方式，布置不同的教學任務與教學安排，有意識的讓學生能夠了解自己，明確發(fā)展方向，同時相應的教學難度能夠激發(fā)學生的學習積極性，促進學生的全面提升。

3.5 以任務為導向的實驗教學

實驗教學是《工程材料及熱處理》教學的重要內(nèi)容，在理論教學的基礎上，開展任務導向的實驗教學，能夠?qū)⒗碚撆c實踐相結合，提升學生的實驗動手能力與團隊協(xié)作能力?！豆こ滩牧霞盁崽幚怼氛n程的原有實驗主要為簡單的驗證性實驗，對于學生的提升有效，在原有實驗的基礎上加入以任務為導向的實驗教學內(nèi)容，與生產(chǎn)實踐結合緊密，讓學生能夠了解實驗方案，熟悉實驗材料，提升學生的主觀能動性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。以企業(yè)典型應用為載體， 實現(xiàn)以實例項目為導向的教學模式，并借助教師的引導、 學生的動手實踐和課堂討論，以將學習過程轉(zhuǎn)化為 “企業(yè)現(xiàn)場情景的再現(xiàn)”， 實現(xiàn) “將理論知識轉(zhuǎn)化為專業(yè)技能” 的學習目標。

3.6 以學生創(chuàng)造力為主的考核方式

任務驅(qū)動式教學主要是以學生的能力提升為主，為了確保學生得到提升，取消傳統(tǒng)的書面考核，而取代以綜合性應用知識的考核，能夠深化教學環(huán)節(jié)，促進學生的發(fā)展。采用項目報告的方式取代傳統(tǒng)的考試，能夠讓學生在任務的基礎上，對任務進行思考與分析，并且就此開展資料搜集，以小組的方式完成任務，對于學生的發(fā)展具有重要的意義。

4 結語

通過“工程材料與熱處理工藝選擇”課程教學模式創(chuàng)新與學習方式轉(zhuǎn)變的研究，打破了傳統(tǒng)的課程結構。本校近年來開展《工程材料及熱處理》的任務教學，從教學的準備、教學的組織、教學的開展等方面開始，結合學生的未來職業(yè)發(fā)展情況開展教學，讓學生能夠掌握理論知識與應用知識，對提升教學效果具有重要的意義。

參考文獻：

[1] 韓樹明.基于項目驅(qū)動的教學過程設計--以“機械工程基礎”課程為例[期刊論文]-蘇州市職業(yè)大學學報2014（4）

[2] 李蓉.陳志平.張巨勇 工程材料及熱處理課堂教學改革[期刊論文]-教育教學論壇2014（19）

作者簡介：

第6篇：熱處理工藝論文范文

關鍵詞：電磁感應加熱；焊后熱處理；加氫反應容器

中圖分類號：TH49 文獻標識碼：A 文章編號：

前言

應力腐蝕裂紋是加氫反應容器失效的重要原因之一。為防止應力腐蝕裂紋，通常采用焊后熱處理。焊后熱處理是將焊接件加熱到相變點Ac1以下某一合適溫度，保溫一定時間后均勻冷卻的過程。焊后熱處理不產(chǎn)生相變，焊接的組織沒有發(fā)生變化，其主要目的是消除焊接殘余應力，除此之外，還能夠改善焊接接頭的斷裂韌性、塑性，消除氫等有害氣體，提高抗腐蝕性，提高疲勞強度，改善蠕變性能等[1]。

焊后熱處理常采用整體入爐熱處理，當在現(xiàn)場進行組焊后或因容器內(nèi)存在不銹鋼堆內(nèi)構件等條件限制不允許整體進爐熱處理時，通常采用局部熱處理方式。局部焊后熱處理容易造成壓力容器的溫度梯度應力和組裝過程中產(chǎn)生的塑性變形應力，但相對于焊接的殘余應力的危害，溫度梯度應力和塑性變形應力對整個壓力容器的影響較小，因而在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中常采用局部焊后熱處理方式。采用局部焊后熱處理時，應更加嚴格控制熱處理工藝，避免產(chǎn)生較大的溫度梯度而產(chǎn)生應力，進而有可能改變組織結構，產(chǎn)生缺陷，影響壓力容器的質(zhì)量，造成容器的報廢。

感應加熱技術的應用研究

局部焊后熱處理的方法有很多，如柔性陶瓷電加熱履帶加熱片加熱、氣體加熱、高頻感應加熱等?，F(xiàn)加氫反應器常采用履帶加熱設備，現(xiàn)使用的柔性陶瓷履帶加熱設備配備了微電腦控溫裝置，且設備操作便捷、通用性強，能自動控制輸出電流，使工件熱處理符合規(guī)范要求，所以施工現(xiàn)場熱處理大部分采用柔性陶瓷履帶加熱設備。

履帶加熱片加熱設備也存在很多不足之處：①熱效率低，加熱時間長，損耗電能大；②加熱方式主要靠熱輻射和熱傳導，工件厚度方向加熱不均勻；③鋪履帶加熱片的部位表面溫度過高，易形成氧化皮，外壁與心部存在溫度梯度產(chǎn)生熱應力。

感應加熱設備加熱速度快、效率高、能耗?。粶囟纫卓刂?；采用非接觸式加熱，具有一定的加熱深度，加熱溫度由工件表面向內(nèi)部傳導；工件材料表面氧化皮生成少。逐漸在焊后熱處理中得到應用。

在加氫反應器生產(chǎn)中，電磁感應加熱設備常見形式有平板式加熱器(如圖1所示)和繩狀加熱電纜(如圖2所示)。平板狀加熱片內(nèi)置銅線產(chǎn)生高頻感應電流，外部為耐高溫的云母片，常用于管板的預熱、環(huán)氧乙烷冷卻器小接管的焊后熱處理等。繩狀加熱電纜水冷電纜外套為經(jīng)過強化的硅橡膠管，內(nèi)包特殊的銅線以承載高頻電流，電纜兩端接頭為自閉式設計防止內(nèi)部的冷卻液漏出，常用于底部彎管或側接管的焊后熱處理。

圖1 平板式電磁感應加熱片 圖2 繩狀感應加熱電纜

底部彎管

加氫反應器底部彎管與下封頭組焊后如整體進熱處理爐熱處理，不僅增加成本，且生產(chǎn)效率低。若采用新型感應加熱設備對底部彎管進行焊后熱處理，可提高生產(chǎn)效率，降低成本。

采用國內(nèi)某感應設備廠家的電磁感應加熱設備對底部彎管進行焊后熱處理模擬實驗，工藝曲線如圖3所示。

圖3 模擬實驗的工藝曲線

熱電偶的布置：試驗管φ235×50×2210mm，在距一端800mm處的內(nèi)、外壁各布置一個測溫點，左右兩側距外壁測溫點150mm處布置一個等效測溫點。熱電偶布置示意圖如圖4所示。

圖4 模擬實驗的偶塊布置示意圖

圖5為繩狀加熱電纜電磁感應模擬實驗的示意圖。實驗對φ235mm×50mm×2210mm的小壁厚管子進行感應加熱試驗，在感應線圈纏繞8匝，升溫速率為60~90℃/h條件下，模擬焊縫處中心線的內(nèi)外壁溫差在665℃×3h保溫階段約為20℃，滿足加氫產(chǎn)品保溫階段±14℃溫差的技術標準，得到的熱處理曲線如圖6所示。圖中溫度較高的兩條曲線為感應加熱纏繞中心處內(nèi)外壁偶的溫度，底部溫度較低的兩條曲線為監(jiān)測偶的溫度。

圖5 繩狀加熱電纜電磁感應模擬實驗圖6 熱處理曲線

數(shù)據(jù)表明，采用國產(chǎn)的電磁感應加熱設備，在實驗的條件下能夠?qū)崿F(xiàn)焊后熱處理工藝的要求，但國產(chǎn)設備仍不成熟，控制系統(tǒng)待完善，因此還不具備投入到生產(chǎn)中去。

美國米勒公司Miller Preheat35型感應加熱設備是世界上最先進的熱處理設備之一。其功率為35kW，頻率0.5~3萬Hz，加熱導線為柔性線，內(nèi)通冷卻水。上海電力建設有限公司用此設備在主蒸汽管φ546mm×92mm的P92鋼焊后熱處理時，能有效保證P92鋼大口徑厚壁管加熱到760℃的內(nèi)外壁溫差在±10℃范圍之內(nèi)，且整個過程中平均消耗功率低于30kW[2]。圖7為Miller Preheat35型感應加熱設備在加氫反應器油氣出口接管法蘭上的應用，直段壁厚為40mm，材質(zhì)為2.25Cr-1Mo，保溫溫度為600℃，保溫溫差為20℃，加熱、保溫、降溫的熱處理曲線見圖8所示，處理效果很好，可以應用到生產(chǎn)中。

圖7 Miller設備應用實例 圖8 Miller設備熱處理曲線

環(huán)氧乙烷冷卻器小接管

平板狀感應加熱器可運用到環(huán)氧乙烷冷卻器管板的焊后熱處理。國內(nèi)某公司生產(chǎn)的電磁感應加熱設備。設備管件部件是高頻感應加熱電源。該電源采用逆變技術：三相工頻交流電經(jīng)三相橋式全波整流器將交流電整流成含有波紋的直流電，通過電容、電感濾波獲得平滑的直流電，再由電力半導體開關管的開關作用和高頻變壓器的降壓，獲得交變的高頻電流。設備由22個獨立的小控制箱組成。

對平板狀感應加熱設備進行實驗，如圖9所示。得到的熱處理曲線如圖10所示。實驗結果表明，在實驗條件下，平板感應加熱器可以加熱至680℃，保溫范圍在±14℃之內(nèi)。

感應加熱設備運用到冷卻器小接管焊后熱處理，其工裝示意圖如圖11所示。在實際的生產(chǎn)中，得到的熱處理曲線無法滿足工藝要求，其熱處理曲線示意圖如圖12所示。熱處理記錄儀上的點呈分散狀，原因是由于工作的電磁感應加熱器產(chǎn)生的磁場對熱電偶采集信號干擾，且保溫效果不好，散熱過快所致。采用廠家專用的抗磁場干擾熱電偶效果仍不佳，在增加一套抗磁場干擾電子數(shù)字記錄儀的情況下，得到的熱處理曲線略有改善，但效果仍不理想。同時，若改變熱處理加熱記錄設備，應進行相應的工藝評定和論證，才能將數(shù)字記錄儀記錄熱處理加熱過程運用到生產(chǎn)中。因而，此設備未得到廣泛應用，僅應用于加氫管板與換熱管接頭焊接的預熱。

圖9平板試驗工裝示意圖圖10 平板感應加熱設備實驗得到的熱處理曲線

圖11 平板感應加熱器在冷卻器小接管焊后熱處理的應用圖12 冷卻器上小接管得到的熱處理曲線

結論

(1) 對感應加熱的方法進行應用研究，結合公司實際產(chǎn)品，研究感應加熱技術在加氫反應器底部彎管、冷卻器小接管等焊后熱處理上的應用，實際應用中可提高生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)周期，降低能耗；

(2) 國內(nèi)某感應加熱設備模擬底部彎管焊后熱處理，在感應線圈纏繞8匝，升溫速率為60~90℃/h條件下，在665℃×3h保溫階段，模擬焊縫處中心線的內(nèi)外壁溫差約為20℃，但由于設備部件元件的不成熟，無法將新型熱處理技術運用到實際產(chǎn)品生產(chǎn)中。在此實驗的基礎上，總結失敗的經(jīng)驗教訓，在新引進的Miller Preheat35感應設備，經(jīng)對設備的應用研究，能夠解決底部彎管焊后處理的技術問題，實現(xiàn)了在生產(chǎn)的應用；

(3)感應加熱設備試圖解決冷卻器小接管焊后熱處理難題，但設備在實際生產(chǎn)中出現(xiàn)記錄儀溫度記錄呈現(xiàn)分散性，不易解決，但此設備在加氫反應器管板與換熱管接頭焊接預熱方面取得了較好的應用。

參考文獻

第7篇：熱處理工藝論文范文

論文關鍵詞：淬火介質(zhì)；雙液淬火；飛雕淬火

0前言

金屬進行淬火處理時，需要將金屬工件加熱到某一適當溫度并保持一段時間，隨即浸入淬火介質(zhì)中快速冷卻。鋼的淬火(配合一定溫度的回火)是熱處理工藝中最重要、也是用途最廣泛的工序。根據(jù)加熱溫度的不同、加熱速度的快慢、加熱介質(zhì)及熱源條件、淬火部位的不同及冷卻方式不同，淬火方法有多種分類方法。

生產(chǎn)實踐中應用最廣泛的淬火分類是以冷卻方式的不同劃分的。主要有：單液淬火、雙液淬火、馬氏體分級淬火、貝氏體等溫淬火、復合淬火、特殊工件也采用壓縮空氣淬火(風淬)、噴霧淬火、噴流淬火、預冷淬火法(在空氣、水、油預冷以及擦水、擦油預冷)。

常用的淬火介質(zhì)有：水、水玻璃水溶液、過飽和硝鹽水溶液介質(zhì)、氯化鋅．堿光亮淬火介質(zhì)、聚乙烯醇水溶液、礦物油、堿水、熔鹽、熔堿等。

1“飛雕淬火術”一“擦油水冷”雙液淬火法

淬火介質(zhì)是實施淬火工藝過程的重要保證，對金屬材料熱處理后工件的質(zhì)量有著很大的影響。武漢理工大學工程訓練中心有一種節(jié)能環(huán)保淬火技術一“擦油水冷”雙液淬火法，又稱“飛雕淬火術”(飛雕技術創(chuàng)新之一)，非常值得推廣。這種淬火方法適合結構簡單的低碳鋼、中碳鋼、低合金結構鋼及不銹鋼的淬火和表面防銹處理。如：學生實訓的產(chǎn)品小榔頭、手柄、異形非標螺母及絲桿。特別是小榔頭，全國理工科大學生、中專生、技校生及職業(yè)學校學生的鉗工和金工實習，或?qū)嵱柎蠖鄶?shù)要制作小榔頭。小榔頭用這種方法淬火，非常方便。這樣制作小榔頭不僅可以提高硬度，而且可以防銹，學生還可以了解熱處理知識。

這種方法非常簡單，就是把擦洗機床、維修機床后不要的油棉紗放入水(最好是熱水)中，做成淬火介質(zhì)。那么，薄薄一層油就會浮出水面，形成上油下水淬火介質(zhì)一“飛雕淬火液”，此法可取代“水淬油冷”介質(zhì)。在傳統(tǒng)雙液淬火中用得最多的是先水后油法，而且水油分開，因為這樣可以保證淬火硬度。雖然現(xiàn)在廚房所用菜刀已普及為不銹鋼，但以前廚房所用鐵匠打的菜刀為夾鋼，即刃口為鋼，刀體為鐵，其淬火方法就是先油后水，也有用馬尿淬火的。

我們在生產(chǎn)實踐中，當水中發(fā)出“咝”聲，到“咝”聲微弱時立即取出。另一種方法是利用手感考察在水中的震動，震動開始減弱時立即取出。取出后在空氣中冷卻。這樣做的目的是不用再加熱回火，更節(jié)能環(huán)保，讓其自回火。

對于某些局部淬火件，如鏨子、扁鏟等利用冷卻的余熱進行回火，叫自回火。自回火是利用工件的內(nèi)外溫差造成的溫差使得淬火部分達到自回火。一般用在表面淬火的產(chǎn)品，控制冷卻時間，使表面冷到一定的溫度后停止冷卻，這樣靠余熱回火。主要用在尺寸質(zhì)量效應較大的工件上，例如：表面層淬完火后，其中部仍然有600—700℃的余溫，那么余溫傳遞到淬完火的表面層，就是一個自回火過程。在生產(chǎn)實踐中進行自回火，主要靠零件表面色彩來控制溫度，如黃色為220—255℃、藍色為300～315℃。也可以用測溫筆或表面測溫接觸溫度計進行測溫。低碳鋼淬火時，由于Ms點溫度較高(>350℃)，淬火時得到的低碳馬氏體，在淬火冷中途便得到回火，獲得回火馬氏體組織，使鋼的強度及韌性均得到提高。所以，低碳鋼會發(fā)生自回火(或稱“淬回火”)。我們配制的“飛雕淬火液”雙液淬火介質(zhì)節(jié)能環(huán)保，一般工廠油棉紗都是隨垃圾一起倒掉，很不環(huán)保。如果把油棉紗反復泡熱水或冷水(冷水在淬火中也可變熱)，也可以把維修機器的廢機油及皂化液等收集起來，不隨意亂倒，再和水混合在一起，油及皂化液的比例不要超過10％。這樣，既環(huán)保又節(jié)能。其淬火介質(zhì)不易老化，使用壽命長，并具有優(yōu)良防銹、防腐性能。也不用擔心淬火介質(zhì)不純及淬火介質(zhì)有雜質(zhì)等問題。

2其他常見淬火介質(zhì)特性如下：

化學工業(yè)出版社2009年2月出版的《熱處理實用淬火介質(zhì)精選》一書介紹了各類淬火介質(zhì)近400個品種和規(guī)格。但主要有下列3類淬火介質(zhì)其特性如下：

(1)純水是應用最早、最廣泛、最經(jīng)濟的淬火介質(zhì)，它價廉易得、無毒、不燃燒、物理化學性能穩(wěn)定、冷卻能力強。通過控制水的溫度、提高壓力、增大流速、采用循環(huán)水、利用磁場作用等，均可以改善水的冷卻特性，減少變形和開裂，獲得比較理想的淬火效果。但由于這些方法需增加專門設備，且工件淬火后性能不是很穩(wěn)定，所以沒有能得到廣泛推廣應用。所以，純水只適合于少數(shù)含碳量不高、淬透性低且形狀簡單的鋼件淬火之用。多數(shù)工件用純水淬火易開裂，淬裂的原因是眾所周知的：純水的低溫冷卻速度太快。這是純水的一大缺點。純水因為水溫升高，冷卻的蒸汽膜階段會迅速延長，使這種因素引起的內(nèi)應力長期存在，為產(chǎn)生變形提供了塑性好、應力大和作用時間長的條件，因此不僅引起嚴重的硬度不均，更會加大工件的淬火畸變。純水的冷卻特性對水溫特別敏感。

(2)淬火油通常以精制程度較高的中性石蠟基油為基礎油，它具有閃點高、粘度低、油煙少，抗氧化性與熱穩(wěn)定性較好，使用壽命長等優(yōu)點，淬火油只使用于淬透性好、工件壁厚不大、形狀復雜、要求淬火變形小的工件。淬火油對周圍環(huán)境的污染大，淬火時容易引起火災。

(3)熔鹽易老化，對工件有氧化及腐蝕的作用。熔堿有氫氧化鈉，氫氧化鉀等，它具有較大的冷卻能力，工件加熱時若未氧化，淬火后可獲得銀灰色的潔凈表面，也有一定的應用。但熔堿蒸氣具有腐蝕性，對皮膚有刺激作用，使用時要注意通風和采取防護措施。

3結語

第8篇：熱處理工藝論文范文

[關鍵詞]綜合實驗 金屬材料專業(yè) 質(zhì)量管理

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）16-0092-02

金屬材料與工程是一門實踐性很強的學科，其內(nèi)容和領域處于不斷拓展之中。傳統(tǒng)的實驗教學內(nèi)容和教學方法已遠遠不能滿足新的專業(yè)培養(yǎng)計劃對本科教育的要求。因此，提倡知識融合，以綜合性、設計型實驗取代原有的驗證性實驗，專業(yè)綜合實驗為學生提供了一個創(chuàng)新平臺，可以將他們的設計構思得以實現(xiàn)，可充分發(fā)揮他們的主觀能動性、創(chuàng)新思維和自主能力。

一、我校金屬材料專業(yè)綜合性實驗的介紹

2006年我們專業(yè)開始開設金屬材料專業(yè)綜合性實驗。時間是安排在學生基本完成了所有專業(yè)理論課程的學習和相關課程實驗后的第七學期，這樣有助于學生加深對金屬材料專業(yè)理論知識的理解，并能夠?qū)⒁褜W的各門課程知識聯(lián)系起來，加以綜合運用。師資是本專業(yè)教學經(jīng)驗豐富的教授和有實驗教學經(jīng)驗的實驗教師。教材是江蘇大學出版社正式出版的《金屬材料實驗指導》，內(nèi)容是鉛錫合金的成分配制―建立相圖―鑄造組織分析、低碳鋼變形度―再結晶對顯微組織和硬度的影響、工具鋼熱處理工藝―組織―性能的系統(tǒng)分析、鋼的化學熱處理―碳氮共滲工藝設計與操作和鍍鋅工藝及鍍層耐腐蝕試驗。

2006年～2008年最初三年我們的程序是：1.教師介紹專業(yè)綜合性研究對象（實驗內(nèi)容）、實驗要達到的目的、實驗儀器設備結構與（安全）操作方法、實驗場地；2.學生以組（6～8人為一組）為單位查閱文獻資料并寫出實驗方案；3.教師對實驗方案審核修改后開始實驗；4.處理實驗數(shù)據(jù)并完成實驗報告。

二、專業(yè)綜合性實驗中常見的問題

一是試驗方案不能根據(jù)實驗條件和實驗內(nèi)容制定，個人想象的東西較多，可行性差，雖然經(jīng)過教師修改，由于可能是不完全理解或定式思維的作用，在實際操作時會出現(xiàn)偏差；還有就是試驗方案主要內(nèi)容完全照搬書本，不能融會貫通進行理解。二是實驗室每組只有少數(shù)人參與，其他同學共享實驗結果。三是判斷能力差。圖像處理（金相照片）、數(shù)據(jù)處理正確性差，往往開始就錯了，還不知道，又繼續(xù)往下做。四是實驗報告和平時課程實驗一樣，只是把試驗結果表達出來，如把金相照片以及測試數(shù)據(jù)堆積在一起，結果分析沒有或比例不夠。

三、專業(yè)綜合性實驗過程中的質(zhì)量管理

（一）質(zhì)量管理思路

1.引入預防原理

根據(jù)質(zhì)量管理的預防原理，質(zhì)量問題的產(chǎn)生都是有其原因和根據(jù)的，質(zhì)量改進不應僅僅著眼于“質(zhì)量問題”這一結果，而應主動尋找原因并采取措施，控制原因，降低質(zhì)量問題。所謂預則立，不預則廢。實踐證明，一個好的實驗方案和對實驗方案的良好理解是提高專業(yè)綜合性實驗教學質(zhì)量的關鍵，因此，我們把實驗方案制定作為“預”的重點。

2.加強過程管理

過程管理是指：過程策劃、過程實施、過程監(jiān)測（檢查）和過程改進（處置）四個部分，即PDCA循環(huán)四階段。按照ISO9000：2000質(zhì)量管理體系，過程管理主要是在管理當中的每個節(jié)點進行質(zhì)量控制，通過每個過程細節(jié)進行控制管理，從而達到全面質(zhì)量管理。

根據(jù)專業(yè)綜合性實驗教學實踐中存在的問題進行改進，在原程序中策劃增加了實驗方案答辯的環(huán)節(jié)，增加了將實驗報告改為小論文形式的要求，并對實驗全過程進行監(jiān)測檢查。有意識地在專業(yè)綜合性實驗教學過程中引入過程管理機制。

（二）質(zhì)量管理方法與實施

1.對學生提交的實驗方案組織答辯

首先是實驗方案的根據(jù)以及相關理論知識。教師依據(jù)實驗方案中的實驗參數(shù)、所用材料、檢測方法等進行提問，問題廣泛而且較為深入，例如對“工具鋼熱處理工藝―組織―性能的系統(tǒng)分析”實驗，實驗方案的根據(jù)以及相關理論知識所提問題有工具鋼的分類和用途、各種用途的服役條件舉例、性能要求、鋼的相變、相變臨界點、加熱溫度和加熱時間、冷卻介質(zhì)的種類和要求等；再如對“低碳鋼變形度―再結晶對顯微組織和硬度的影響”檢測的方法所提問題有硬度的意義、種類、適用范圍，載荷如何確定，加載時間的作用等。通過實驗方案的答辯和修改，同學們對實驗目的和方法有了明確而深入的了解，這就為順利進行實驗打下了良好基礎。

其次是實驗方案的可行性，教師依據(jù)實驗室現(xiàn)有條件（設備、化學藥品）對實驗方法、步驟、數(shù)據(jù)和圖像處理等相關問題進行提問，例如用箱式電阻爐加熱時所提問題有箱式爐的優(yōu)缺點、箱式爐分類、氧化脫碳對試樣的影響、防氧化脫碳方法以及怎樣實現(xiàn)安全操作等，通過答辯，使同學們對實驗儀器設備、作用和操作方法有了清楚的了解，在實際實驗時能夠胸有成竹。

答辯時以組為單位，但實驗方案陳述人并非一定是組長，可以臨時指定，這樣可以促使每個人都參與實驗方案的制定。學生在回答問題時，可以相互補充，最后由老師和同學一起確定修改意見并最終定稿成為實驗依據(jù)。

2.過程進度控制

（1）簽到制度

由于綜合性實驗采用實驗室開放，先由學生預約、再經(jīng)實驗室安排進入實驗室進行實驗的方法，學生自主性強，為了確保每個同學參與實驗的時間，我們要求同學在進入和離開實驗室時均需進行簽名登記，并進行最終參與時間的統(tǒng)計。

（2）隨機性檢查制度

綜合實驗采用以組為單位，人人參與，分工負責，合作完成。為了確保每個同學都能參與實驗，保證教學質(zhì)量，同時為了及時發(fā)現(xiàn)實驗中出現(xiàn)的問題，我們建立了隨機性檢查制度，指導教師可以隨時對任一學生的實驗進度和階段性結果進行檢查、考核，對進度落后的同學進行督促，對出現(xiàn)的問題進行討論，及時指導。保證每個同學對試驗過程中的細節(jié)有清晰了解，并有所收益，同時保證實驗每一步驟的合理性。

對檢查時發(fā)現(xiàn)有問題的同學，有意識地增加檢查次數(shù)，對屢次檢查達不到要求的同學，及時提出警告，并在最終考核成績上有所體現(xiàn)。

（3）實驗成績綜合確定方法

實驗考核注重對學生參與實驗全過程的評價，根據(jù)學生的文獻查閱資料、實驗方案設計及制定、實際操作、實驗考勤、最后答辯等方面進行綜合評定。最終考核成績還要體現(xiàn)在鼓勵參與和創(chuàng)新，對在實驗室時間較多和具有創(chuàng)新的學生予以加分。

（三）實驗報告改為小論文

綜合實驗與課程實驗不同，涉及的內(nèi)容較多，也較系統(tǒng)，適宜用論文形式反應實驗結果，論文與實驗報告的最大區(qū)別是強調(diào)了對實驗結果的分析，同學們運用已學過的知識，并參考所查閱的資料，通過對因與果的思考，作出有說服力的分析并得出合理的結論，這樣的思考和分析過程能使學生靈活和系統(tǒng)運用知識的能力得到提高，使同學們的“知識”得到升華。

除了嚴格要求按照論文寫作形式，如摘要、關鍵詞、前言、實驗方法和過程、實驗結果與結果分析、結論、參考資料外，還要求格式規(guī)范、圖表清晰、論述和分析合理、語句通順。有意識地培養(yǎng)學生科研報告和科研論文的寫作能力。

（四）質(zhì)量管理效果

1.綜合實驗成績明顯提高

新的管理方法實施之后，出現(xiàn)了進實驗室的同學多了、主動找老師問問題的同學多了的可喜局面，學生的動手能力增強了，綜合實驗成績也有了明顯提高，絕大多數(shù)同學最后總評成績都能得到優(yōu)等的評價。

2.提高了科研興趣

經(jīng)過嚴格的綜合實驗訓練，同學們看到全過程由自己主導的試驗結果，自信心和參加科研的興趣有了極大提高，這在我校大學生科研立項報名上反映極為明顯，最近兩年，每班僅有25～26名同學的金屬材料科學與工程專業(yè)的學生報名項目達到近20項。

3.學生的畢業(yè)論文水平得到了提升

因為學生有了專業(yè)綜合性實驗的經(jīng)驗，學生在實驗方案制定、性能檢測、數(shù)據(jù)整理與分析、撰寫論文等方面得到了全方位實踐訓練。學生得到論文選題后，能迅速進入研究狀態(tài)，查閱文獻，確定較為完善的實驗方案，實驗操作也非常熟練，論文格式、圖標制作、遣詞造句更是駕輕就熟，論文水平有了很大提高，近兩年學生畢業(yè)論文優(yōu)良率均保持在95%以上。專業(yè)綜合性實驗的效果得到了普遍肯定，這也為學生走向工作崗位奠定了良好的基礎。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 吳志方.金屬材料工程專業(yè)綜合實驗教學的改革[J].中國冶金教育，2011，（1）.

[2] 陳靈.金屬材料設計性實驗的實施與提高[J].長江大學學報（自然科學版），2009，（6）.

[3] 張照軍.金屬材料專業(yè)綜合實驗課進一步改革的實踐[J].中國科技信息，2009，（4）.

第9篇：熱處理工藝論文范文

關鍵詞：液壓支架；加工工藝；缸體加工；礦山開采

中圖分類號：TD35 文獻標識碼：A

眾所周知，液壓支架是我國煤礦企業(yè)中采煤工作面所使用的三大配套設備之一 （如圖1所示）， 其作用是用來有效地支撐和控制工作面的頂板， 其目的是安全地保障工人操作及機器運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)雙贏。

據(jù)筆者所了解，液壓支架其重量約占綜合采煤設備總重量的80%-90%，其費用約占綜合采煤設備總費用的60%-70%。基于此，一些煤礦企業(yè)為了降低自身成本提高采煤的經(jīng)濟效益，都在積極地開展液壓支架的分析研究。本文結合筆者實際工作及生產(chǎn)實踐 ， 闡述了液壓支架方面的加工工藝，僅供同行參考借鑒。

1 液壓支架加工前準備工作

在完成液壓支架加工工藝之前，首先我們要了解液壓支架的工作原理、功能及工作環(huán)境，要逐一理清設計思路和方向，在此基礎上擬定初步設計方案。其次我們要根據(jù)設計任務書給定參數(shù)和技術要求對支架整體結構設計等要合理，滿足煤礦企業(yè)實際生產(chǎn)的要求。同時我們還要考慮的是生產(chǎn)成本要低廉，制造過程要安全。除此之外，我們在設計過程中要按照制定的工作流程，運用各種方法和多門學科知識。在支架各部件設計時，擬定詳細方案，認真分析其功能，明確各個部分的結構。

2 液壓支架的加工工藝

2.1 加工工藝要求。液壓支架的加工工藝我們要統(tǒng)一做到設計簡單合理化。尤其是液壓支架的頂梁設計，設計時候要與頂板的接觸性要好，穩(wěn)定性要強，能有效支撐頂板。設計底座時要有足夠的空間，有利于安裝立柱、推移裝置，還要有穩(wěn)定性。 同時在四連桿機構設計時，要通過四連桿機構使支架頂梁前端點的運動軌跡呈近雙紐線，這樣做的目的是提高管理，保證支架的縱向和橫向的穩(wěn)定。

2.2 選擇好加工工藝。據(jù)筆者不完全統(tǒng)計，現(xiàn)在煤礦企業(yè)所使用的液壓支架大部分為鑄鍛件。我們試以大立柱缸筒內(nèi)徑為500mm的液壓支架為例，在設計時候我們使用高強板級別為6.86×106MPa，7.84×106MPa，9.8×106MPa，6.86×106MPa的設計版。而在500mm以上大缸徑油缸內(nèi)孔精加工的時候最后一道工序我們一般采用滾壓或珩磨兩種工藝。我們知道，珩磨加工的特點是設備通用性強、工裝簡單、加工表面具有交叉網(wǎng)紋，有利于油膜的形成。

2.3 實施加工工藝。在這個加工工藝環(huán)節(jié)我們選擇以下幾個步驟逐一實施。

2.3.1 缸體的加工。一般地我們根據(jù)實際情況選擇帶鋸下料熱處理調(diào)質(zhì)噴丸粗加工熱處理時效精加工這樣的步驟。在內(nèi)孔加工在深孔鏜床上采用粗鏜、精鏜滾壓復合工藝方面它的精度可達IT9級以上，而內(nèi)表面粗糙度將會小于Ra0.8。在內(nèi)孔劃傷和粗糙度不足的情況下采用珩磨工藝，因此我們采用TQ2150、TK2250、T2120等大規(guī)格數(shù)控深孔鏜床、HTC-3300型數(shù)控深孔強力珩磨機、CKF7163、CK6180、CW61100B等設備，來提高大采高等高端液壓支架缸體的加工能力和加工精度。

2.3.2 導向套等盤套類零件的加工。我們選擇粗加工熱處理調(diào)質(zhì)精加工表面鍍Ni—P合金的流程。而在選擇毛坯的時候，最好選用模鍛件，而精加工都在數(shù)控機床上加工，它的精確度可達IT8級以上，我們采用一次裝卡，上下刀塔同時加工內(nèi)、外圓的工藝方法。

3 總結

綜上所述，液壓支架是用來控制采煤工作面礦山壓力的結構物體。在實際工作中要以外載的形式作用在液壓支架上，從而達到工作現(xiàn)場的安全。

經(jīng)過上面對液壓支架的加工工藝的分析，我們可以得知液壓支架的各支承件合力與頂板作用在液壓支架上的外載合力如果正好在同一條直線上，那么液壓支架對此采面圍巖就很合適，這就達到了我們設計的要求。

總體來說，液壓支架的設計、加工工藝工作是很重要并且是很復雜的。在實際市場中，由于液壓支架的類型很多，其設計工作也是很大的，我們要在實際的生產(chǎn)需要中不斷地更新設計理念和設計方法，通過采用三維 CAD 動態(tài)設計等先進的技術開發(fā)支架結構分析計算軟件系統(tǒng)，完善結構有限元分析軟件系統(tǒng)及實用化，完善液壓控制系統(tǒng)的設計，加強細節(jié)設計。

另一方面我們還要完善標準體系來不斷加強液壓支架設計、加工工藝的科學性合理性。結合實際生產(chǎn)情況，努力研發(fā)生產(chǎn)出滿足煤礦企業(yè)需要的液壓支架。

參考文獻

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[4]王恩鵬.我國綜采液壓支架現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[A].中國科協(xié)2004年學術年會第16分會場論文集[C]，2004.

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