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金属材料加工的发展过程和趋势-热处理展-工业炉展-2014第十五届广州国际热处理、工业炉展览会-中国效果最好的热处理工业炉展--巨浪展览—The 15th China(Guangzhou)Int’l Heat Treatment,Industrial Furnace Exhibition
2014年3月28日 热处理展-工业炉展览会 |
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金属材料加工（铸造，焊接，锻压，热处理等）是当今世界制造机械零件和毛坯的最常用的一种加工方法，也是材料与制造两大行业的交叉和接口技术。它不仅使材料获得一定的形状、尺寸，更重要的是赋予材料最终的成份、组织与性能。近20年来材料加工在工业领域的发展得到了质的飞跃。
1、传统的材料加工方法
8000年前我们的祖先用泥土为原料塑造出各种形状的器皿；6000年前他们已经基本掌握青铜器的铸造方法；到春秋时期，随着干将莫邪剑的问世，锻造已经发展到了前所未有的高度；随着工业革命的开始，很大部分的手工加工被机械加工所替代。总之传统的材料加工主要依靠手工和机械完成，产品主要考虑的是形状和尺寸的要求，对于组织和性能的分析几乎没有考虑。虽然显微镜最早在1950年在荷兰就已经诞生，但是由于技术的问题效果不理想，所以没有被用在材料加工领域。
2、现代材料的加工方法
随着科技的进步和工业技术的飞速发展对材料的要求不断提高, 各类高新技术材料的不断出现, 促使了材料加工的科技进步和变革。特别是随着20世纪30年代第一架电子显微镜的问世，材料加工的研究迈上了一个新的台阶。
现代工业的发展对材料提出愈来愈高的要求, 如电子产品向微型化和超微型化发展就要求材料尺寸精密、薄型化。导电材料要求不影响导电性的情况下,增加强度。交通运输方向轻型化、高速化方向发展,就要求轻质高强的合金, 导致了铝、 镁合金用量增大, 纤维和颗粒增强铝合金和镁合金将会有很大的市场。 眼镜行业要求高弹性、高强度材料钟表行业提出耐磨的彩色材料。建筑行业需求美观、轻型、廉价的装饰材料。 要满足各行各业对材料的要求,与之相对应技术偏量较高的加工方法如: 精密成型、复合成型、异型材加工、高精板带材的轧制技术等得到了快速发展。
近20年来随着模具行业的快速发展，使得材料加工成型技术有了突飞猛进的进展。不仅使得产品的尺寸和形状更精确，而且大大的改善了产品的组织和性能，并提高了生产效率。
进入20世纪90年代，随着有限元法和计算机结合材料热加工工艺模拟技术得到迅猛发展，成为该领域最为活跃的研究热点及技术前沿。计算机模拟技术的发展使金属材料加工由“技艺”走向“科学”，彻底改变材料加工的落后面貌。长期以来，基础学科的理论知识难以定量指导材料加工过程，材料热加工工艺设计只能建立在“经验”基础上。近年来，随着试验技术及计算机技术的发展和材料成形理论的深化，材料成形过程工艺设计方法正在发生着质的改变。材料加工工艺模拟技术就是在材料加工理论指导下，通过数值模拟和物理模拟，在试验室动态仿真材料的加工过程，预测实际工艺条件下材料的最后组织、性能和质量，进而实现热加工工艺的优化设计。它将使材料热加工沿此方向由“技艺”走向“科学”，并为实现虚拟制造迈出第一步，使机械制造业的技术水平产生质的飞跃。
电子显微镜，扫描电镜的发展，使得我们在材料的研究方面不仅仅局限于宏观领域，而且在微观领域也有了重大的突破。XRD、EBSD、扫描、透射都是现在研究材料的先进的方法。
3、材料加工的未来发展趋势
随着金属间化合物材料, 金属基复合材料, 各种新型功能材料, 超导材料等高新技术材料的不断出现, 现代的材料加工的方法很难跟上时代发展的形式。 与新的材料制备和合成技术相适应, 新的加工方法成为材料加工研究开发的一个重要领域。 材料制备和材料加工一体化是一个发展趋势, 为降低新材料的成本使之达到商业化应用, 新的廉价的加工方法的开发是至关重要的. 有观点认为, 末来新材料在应用方面的竞争, 很大程度取决于它的加工方法是否容易和廉价, 换言之, 就是材料加工技术方面的竞争。
可持续发展是当今世界的主题, 要利用有限的资源满足人类日益增长的需求, 必须在观念意识和发展模式上实现根本转变, 这个转变反映了当今的科学技术高速发展为基础的现代经济发展战略, 抛弃了那种以高投入,高消耗,高污染为代价的传统发展模式, 代以节约资源, 能源和环境协调的高效益的集约型的可持续发展模式。环境材料的提出要求对资源和能源消耗少,对生态与环境污染小,再生利用率高或可降解可循环利用,而且要求从材料制造、使用,废弃直到再生利用整个寿命周期中都必须具有与环境的协调共存性。 符合这一观点的材料加工方法和技术的研究是一个新的领域, 也是势在必行的。
面对材料和材料加工领域出现的上述发展趋势, 我们应积极参与到这些高新技术的竞争行列。 新材料要产生巨大的经济效益,必须加工成制品广泛应用。在这方面规划得早,进行得早,将使我校在新材料应用开发上取得主动, 确定一些领域的领先地位, 在经济上产生高效益。
了解历史，掌握现在，展望未来是我国多年以来提出的口号。对于材料加工来说我们同样需要这三个阶段，才能使材料加工发展有更好的前途。
热处理展-工业炉展-2014第十五届广州国际热处理、工业炉展览会-中国效果最好的热处理工业炉展--巨浪展览—The
15th China(Guangzhou)Int’l Heat Treatment,Industrial Furnace
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