金属材料成分分析范文

金属材料成分分析篇1

[关键词]金属材料；元素化学分析；分析方法

中图分类号：O65 文献标识码：A 文章编号：

随着经济的不断发展，对金属材料的需求也日益增加，一些比较复杂的金属材料进入市场。这些金属材料通常具有优良的性能，但是仅仅通过表面特征来分析金属材料的成分是不全面的，需要通过科学的元素化学分析方法对金属材料的内部构造及元素组成进行分析，这样才可以更好地利用这些金属材料，发挥他们的价值。

1. 金属材料元素化学分析方法

1.1滴定分析法

滴定分析法是金属材料元素化学分析中较为传统的一种，该方法主要采用标准浓度的试剂，通过一定的化学反应，对金属材料中的金属离子含量进行测定，等到金属材料中的元素全部反应完成后，就到达滴定终点。这个滴定终点也就是待测金属离子和标准试剂完全反应的那个点[1]。这种方法既简便，准确度也相对较高。

在进行滴定分析时应该首先将被测物质的溶液置于一定的容器（锥形瓶或烧杯）中，然后在容器中加入适量的指示剂，然后在容器中再利用滴定管逐滴地加入标准溶液。在确定滴定剂时既要考虑种类，也要考虑计量，要确保滴入的滴定剂的量与被测物质的量等同，能够恰好反应，这时化学反应也就达到了理论终点。这种化学计量点往往因为现象不明显，不易被人们察觉，因此需要在反应中加入指示剂，根据指示剂颜色的改变来确定终点，一旦指示剂颜色发生改变，那么就指示滴定到此结束。通过滴定观察的现象便可以确定金属材料中的元素。

1.2电化学分析法

电化学分析方法是目前金属材料元素化学分析中最为广泛的方法，它主要利用金属材料的电化学性质与金属材料的含量之间的关系，通过对其关系进行分析从而了解金属材料元素的一类方法[1]。

电化学分析方法主要包括极谱法、循环伏安法、溶出伏安法等，这种方法具有灵敏度高的特点，并且对金属材料的元素能够进行选择，同时电化学分析方法还具有工作电极多样化的优点，因此电化学方法能够广泛适用于金属材料的元素化学分析。但是电化学方法在实际的操作中比较复杂，受外界的环境影响比较大，在进行金属材料元素化学分析时的准确度比较低，因此电化学方法还需要进行优化。

1.3仪器分析法

仪器分析法主要是利用高精度的仪器对金属材料中的元素进行测定，其中应用最为广泛的便是分光光度法以及原子发射光谱法。分光光度法主要采用分光光度计来定量分析金属元素表征，金属元素在不同波长光中的折射，通过测定不同元素的吸收强度，利用吸收光谱曲线定量分析在金属材料中的元素，明确金属材料中各元素的含量与浓度。

除了分光光度法，仪器分析法还包括原子发射光谱法。原子发射光谱法采用的是ICP，在一定条件下，元素的离子或原子会受到激发，从而产生光谱线。而这种光谱线具有一定的特征，由内向外发射，这样就可以利用光谱线来定量分析金属材料中的元素。原子发射光谱法普遍应用于对金属材料元素的分析上。

2. 金属材料元素化学分析方法的注意事项

2.1分析所用的金属材料的取样和制样

在分析钢铁金属材料中的元素时应选取具有代表性的钢液或钢零件。如果需要对样品进行切割，那么就需要保证材料压碎、混合均匀，如果金属表面有氧化的污垢，那么在进行元素分析前就需要对金属材料进行清洗，去除表面氧化的铁和污垢。对于金属材料表面的灰尘以及氧化层，分析人员需要预先进行相应的清洁处理，这样才可以保证分析所用的金属材料符合分析要求。

2.2标准溶液的配制

标准溶液是许多元素化学分析法中需要配制的，它作为实验的标准参照物，在配制时的要求比较高。在配制标准溶液时需要注意配制所用水以及配制溶质的仪器使用，除此之外外界环境也是在配制标准溶液时需要着重考虑的因素。

首先配制标准溶液的所用水必须满足分析要求，如果没有特殊强调，通常情况下会采用蒸馏水，如果标准溶液有特殊要求，那么就需要对标准溶液进行特殊处理，确保所配溶液可以满足元素化学分析的要求。比如在配制EDTA溶液时需要中和HCl，在选择指示剂时要用甲基红，而不能用酚酞，这是因为氨水中和盐酸会产生NH4Cl，呈弱酸性，酚酞只能做碱性指示剂，因此不能作指示剂，因此在选择指示剂也要针对不同溶液的特性进行选择。

在称量溶质时常需要采用分析天平，因此在制备标准溶液前需要预先对分析天平进行校准，而砝码、滴定管、移液管、容量瓶等则需要按时进行校正，在使用玻璃器皿时还需要清洗干净。

配制标准溶液时外界环境还会对其产生影响，特别是温度，不同的标准溶液对温度有不同的要求，通常情况下为20℃[2]。如果有指定的温度，那么在配制时还需要对温度进行控制，保证标准溶液浓度的标定是在温度要求下进行的。这里需要强调的是，在配制标准溶液时会产生一定的体积消耗，也就会对金属材料的元素分析造成不同程度的误差，在进行标定时需要对滴定速度进行控制，确保标准溶液的体积消耗量要满足误差要求。

2.3元素化学分析的结果处理

不同的分析方法得到的数据不同，误差也有很大出入，受主观与客观因素的限制，测得的结果必然存在一定的误差，特别是不同化学分析方法采用的仪器精密度不同，因此在对金属材料进行元素化学分析时不仅需要对试样的含量进行测定，对有可能产生误差的原因也要进行分析，尽可能地使分析结果接近客观真实值。

在分析前需要对数据进行收集，而后深入挖掘数据，挖掘数据的角度不同，方法也不同，其中应用最为广泛的便是分类、回归分析等，在选择挖掘数据方法时需要结合分析数据的实际情况进行选择，而后再将分析的结果制成图表，这样更有利于数据的分析处理。

2.4根据金属材料特性和元素特性选择适合的分析方法

针对不同的金属材料特性和元素特性，化学分析方法也有所不同。比如针对稀土元素，EDTA分子中的羧基属硬碱，其所含的氨基属中间碱，与稀土元素可以形成稳定或较稳定的螯合物，因此在对稀土元素进行元素分析时需要采用滴定分析的方法。除了稀土元素，还要许多金属材料与元素需要有选择性地根据实际的特性进行化学分析，因此在进行元素分析前需要事先收集资料，选择合适的分析方法。

3. 金属材料分析方法的未来发展趋势

随着近几年科学技术的不断发展，金属材料的应用也愈加广泛，材料中的元素也更为复杂，这就对金属材料中的元素分析提出了更高的要求。现阶段的分析方法往往受外界环境影响较大，准确度也很低，特别是操作起来普遍复杂，这直接影响了元素分析的效率，因此未来的金属材料元素分析方法必将向更为便捷、精度更高的方向发展。

分析人员需要寻找更为快速、准确的分析方法作为金属材料的元素分析依据。金属材料的元素分析要想达到高效的目的既需要便捷的分析方法，也需要准确的分析仪器。金属材料元素分析时如何更加高效彻底地分解样品是目前困扰元素分析的主要问题，未来的金属材料元素分析必将在此方面更加深入地研究[3]。受金属材料元素的复杂性影响，未来的金属材料元素分析还会向高选择性、高灵敏度的方向发展，深入研究适用于金属材料元素分析的方法。在仪器的分析技术上还需要深入研究，开发便携式仪器最大程度地使仪器分析技术满足金属材料元素分析的要求，使金属材料的元素分析可以更快地适应现场快速分析的要求。目前应用最为广泛的便是手持式荧光光谱仪，这类荧光光谱仪体型小巧，测量的精准度较高，适应性较强，能够在各种环境中施用，甚至在雨中作业时都能确保设备正常运转，使用方便，因此被广泛应用在金属材料的元素分析中。同时未来的金属材料元素分析还需要深入研究多元素同时测定技术，这样便可以最大程度上地减少操作程序，提高检测效率。

4. 结语

随着社会经济的不断发展，在各领域对金属材料的需求也愈加增多，金属材料元素的复杂性对金属材料的元素分析提出了更高的要求，而仅仅通过表面特征来分析金属材料的成分并不全面，金属材料更需要通过科学的元素化学分析方法对其内部构造及元素组成进行分析。本文就针对几种元素分析方法进行了探究，并对未来发展趋势做了展望，希望能够起到一定的借鉴作用。

参考文献

[1]聂月生.对金属材料室温拉伸试验影响因素的分析与探讨[J].广西质量监督导报，2008（9）：19-21.

[2] 邓振平，周小红，杜亚琳，李建平.用于示踪分析的固体汞合金电极线性扫描伏安法测痕量钼[J]. 分析试验室. 2007（12）：14-16.

金属材料成分分析篇2

关键词：金属力学性能；有限元；应力应变

1 引言

在金属材料力学性能检测的过程中，影响最终检测结果准确性的因素有很多，这其中包括：测试人员素质、测试方法、试样状态、环境条件等。当前对金属力学性能检测技术的改进集中体现在对实验设备的改进以及测试方法的科学化和标准化方面，对于试样在试验过程中的应力应变状态分析的研究只能局限于样品在测试结束后的数据分析，但金属构件大多具有比较复杂的形状和大小不同的尺寸，且其服役条件往往也是极端复杂的，通过力学试验测定的结果作为判据，并不能确切的表征金属材料在实际工作条件下的强度行为，因而不能对金属的使用性能做出确切可靠的评价。

利用有限元分析软件对金属材料的力学性能试验进行模拟分析，能够直观对金属材料在整个试验过程中的应力应变状态进行分析，不仅能有效的预测金属材料的应力应变的变化，为金属构件在服役条件的失效分析、确定金属构件的合理设计、制造、安全使用和维护提供参考，还能对改进金属材料测试方法，提高测试精度提供一些新思路，同时也为选材和质量控制提供一些技术依据。

有限元是在连续体上进行近似计算的一种数值方法，它经过了40多年的发展已经形成了一套相当完善的理论体系，是现今应用最为广泛的数值计算方法。可以解决如工程的结构分析、电磁学和热力学等方面的问题。近年来我国对材料力学的有限元分析进行了大量的研究，但对于金属只进行了一些较为常见的材料在特定力学条件下的有限元分析，提出了一些材料力学性能指标和应力应变的关系。

2 ANSYS有限元模拟与试验室力学性能检测耦合

有限元分析就是将复杂的连续物理对象划分成一个个离散的子域，利用子域建立的近似的函数进行描述；推导求解处理所有子域误差以此来建立整体的分析方程，再通过计算机的数值计算处理功能，就可以利用数值求解方法解决任意复杂的问题[1]。

金属材料常规力学性能试验项目主要分为拉伸、硬度、冲击、工艺性能和疲劳试验五方面。现行力学性能检测绝大多数是借助几何形状非常简单的标准试样装卡在普通的力学试验机上，在简单的应力状态下进行力学检测。利用ANSYS有限元模拟力学检测试验，可以使整个试验过程能够直观的表现，并能建立力学检测数据与模拟参数关联的数据库，为模拟金属材料改变自身形状，改变服役条件后进行力学性能模拟分析奠定基础。

2.1 模拟拉伸试验

以模拟拉伸试验为例，国内拉伸试验方法标准为《GB/T 228.1-2010 金属材料 室温拉伸试验方法》，主要测定的检测项目为：抗拉强度、屈服强度、伸长率、断面收缩率以及n值、r值等。拉伸试样在拉伸的过程中一般要经历弹性、屈服、强化、颈缩四个阶段，试验数据是通过测量作用于试样的载荷F和试样原始标距部分的伸长L计算得出应力-应变图，从而得出相应的试验数据。

ANSYS模拟金属拉伸试验主要分为：建模、设置物理参数、设置加载条件和求解等几大部分。根据拉伸试验的特点，模型可以简化成不考虑夹持部分，将一端圆弧末端固定，而在另一端圆弧末端施加位移载荷，这样既可以缩短计算时间、减少存储空间，同时也可以满足计算精度的要求，如图1。因为金属材料大都是各向同性的，只需要输入DENS（密度）、EX（弹性模量）和NUXY（泊松比）定义即可。加载条件的设置主要以测试材料实测的应力应变关系进行设置。

2.2 模拟数据库的建立

DENS（密度）、EX（弹性模量）和NUXY（泊松比）是表示材料自身特性的参数，其大小与材料本身的状态，例如元素含量，热处理状态等相关，与使用环境，受力状态无关。模拟拉伸试验的意义在于通过对实际检测结果的耦合，推出不同材料自身的模拟参数（DENS、EX和NUXY），此时这些模拟参数与实际材料的固有参数无关，是使模拟结果与实际检测相耦合的条件，并建立相互关联的数据库，流程如图2。

图2 关联数据库建立的流程图

3 金属构件的应用模拟

近年来，在金属力学性能测试领域中注意力更集中于“服役机件”而不是普通试样，模拟机件寿命试验有逐步发展成为一门独立学科的趋势。如英国北海油田开发用金属材料及加拿大天然气管道构件，广泛采用模拟试验来研究金属材料的在特定条件下的使用性能，航空涡轮发动机的地面模拟试验在世界各国广泛采用[2]。但这些金属构件的全尺寸模拟试验缺乏普遍性且实施比较困难（费用昂贵和技术复杂），更多地用于各种关键性构件的模拟测试中。

追踪了解金属材料的后加工形状和使用状态，通过计算机利用ANSYS建立相关模型，利用已有数据库中的模拟参数，对金属构件进行模拟分析，流程如图3所示，探求普通力学性能测试方法所得到的金属力学性能判据与金属制件在真实服役条件下所显示的强度行为之间相互关联的各种规律性。不仅实施简单，节约大量的人力物力，更重要的是可以普遍应用于各种金属构件，同时也为现实模拟服役条件下金属构件的力学性能提供更直接有效的指导。

图3 利用关联数据库模拟真实服役条件下力学性能的流程图

4 结束语

利用计算机模拟金属材料力学性能检测试验，能够直观对金属材料在整个试验过程中的应力应变状态进行分析，对未来建立金属材料检测数据库提供视觉素材。

通过有限元分析的模拟分析，使具有比较复杂的形状和大小不同的尺寸金属构件在真实服役条件下得到表征。不仅能有效的预测金属材料在实际使用过程中应力应变的变化，为金属构件在服役条件下的失效分析、确定金属构件的合理设计、制造、安全使用和维护提供参考，还能对改进金属材料测试方法，提高测试精度提供一些新思路，同时也为现实模拟金属构件的力学性能提供更直接有效的指导。

参考文献

[1]张朝晖.ANSYS 12.0热分析工程应用实战手册[M].北京：中国铁道出版社，2010.

金属材料成分分析篇3

【关键词】金属；热处理；工件产品；质量；残余应力；开裂失效；关系；分析

在工业生产与加工过程中，进行金属的热处理是进行加工生产金属工件产品质量与使用寿命保证的重要工艺方法，在金属冶炼和加工中十分常见。通常情况下，进行金属的冶炼加工过程中，金属的热处理工艺方法包括金属退火以及金属淬火、回火、正火和金属表面改性等工艺技术和方法，这些工艺技术与方法在我国的金属冶炼与加工中早有应用实现，也是现代金属敬爱工制造应用的关键技术。随着我国现代制造业的不断提升发展，金属零件的应用也越来越广泛并且普遍，比如，现代的汽车以及机床加工制造、模具产品生产等中，都有对于金属零件的加工应用过程，而这些现代生产制造所需要的金属零部件的加工制造中，有很多一部分金属零件都需要进行热处理，尤其是想冶金以及交通、航空航天、电子、建筑等行业中，由于产品的更新换代比较快，为对于产品生产制造过程中使用的金属零件质量和使用寿命等进行保证，实现节能节材的金属零件加工目的，就需要对于加工零件使用的金属进行热处理，以保证所生产加工金属工件产品的质量与寿命。下文将结合金属热处理技术方法，在对于金属热处理作用与残余应力分析基础上，进行金属热处理残余应力与开裂失效关系的探讨，并对于开裂失效与裂纹愈合的途径进行总结，以提高金属工件产品加工质量，保证金属工件产品的使用寿命。

1 金属热处理与热处理残余应力分析

金属的热处理技术是一种通过对于金属材料“加热”以及“冷却”过程的控制，来实现对于金属材料组织结构以及性能、品质等改善提高的工艺方法。通常情况下，进行金属热处理不仅能够提高金属材料切削加工中的性能以及加工精度，同时对于金属材料本身的断裂韧性也具有较大的提高改善作用，还有利于减少金属材料加工生产过程中的开裂问题，具有比较突出的积极作用和优势。

进行金属的热处理过程中，由于金属热处理是一种对于金属“加热”以及“冷却”过程变化控制而实现的技术方法，因此，金属热处理中必然会因为温差变化引起相应的热应力以及金属材料变相所引起的相变应力。其中，金属热处理中的热应力是指金属材料在“加热”以及“冷却”过程中，由于金属材料的表层与材料内部之间的加热以及冷却的速度不同，因此温度变化就会存在有一定的差别，而这种温差所导致的金属材料的不均匀膨胀与收缩变化，所产生的应力作用也就是热应力，通常热应力在金属材料冷却过程中的表现会更为突出和明显。而金属热处理中的相变应力，则是指金属材料在“加热”以及“冷却”过程中，由于金属材料的组织结构变化所引起的应力作用，也就是相变应力。

金属热处理中的残余应力，则是指金属热处理过程中热应力与相变应力叠加之后的应用作用，通常金属热处理的残余应力也被称为是金属热处理的内应力，多分为宏观残余应力与微观残余应力两种类型。其中，金属热处理中的宏观残余应力能够引起热处理金属材料的宏观变形，而金属热处理中的微观残余应力则主要在晶粒内部以及晶粒之间产生作用。进行金属热处理过程中，当热应力居于主导地位时，多表现为热处理金属材料的中心部位受到拉力作用，而金属材料的表面则受到压力作用，热应力是两种作用力进行叠加后产生的一种作用力，金属热处理中的残余应力则是在金属材料热处理之后，保留于金属内部的应力作用，这种应力作用在不同的加工条件与使用条件中，以温度与环境条件最为突出，会发生相应的变化，它属于金属工件产品加工中的一种不稳定因素，对于金属工件产品的性能质量具有一定的影响，需要进行释放处理。

2 金属热处理残余应力与开裂失效关系分析

根据上述对于金属热处理中的残余应力及其作用影响的分析可知，金属热处理中的残余应力是金属工件产品加工过程中的一种不稳定因素，容易对于生产加工金属工件产品的抗开裂性能以及抗疲劳性能、形状尺寸等产生影响，从而引起加工生产金属工件产品的开裂失效，对于金属加工制造发展十分不利。下文从金属热处理中的残余应力造成金属开裂的原因以及影响等方面，对于金属热处理残余应力与开裂失效关系进行分析。

首先，在金属热处理中残余应力对于金属开裂的影响中，金属热处理中的拉应力是一种必不可少的影响因素。通常情况下，金属材料中的压应力作用不会导致工件发生开裂，而一旦金属材料中拉应力作用大于压应力时，则会引起金属开裂。其次，金属材料热处理中，残余应力一旦超过应有的临界值时，也会导致金属开裂发生。再次，金属材料开裂问题多发生于合金金属材料中，而纯金属材料则很少发生开裂。最后，金属材料的开裂问题发生，还需要有特定的腐蚀作用作为介质条件才会引起发生。

在金属热处理中残余应力对于金属开裂失效的影响中，拉应力是造成金属开裂失效问题发生的必要条件之一，拉应力作用下金属材料的裂纹扩展速度对于金属材料开裂失效具有很重要的作用和影响，而金属工件产品表面所存在的残余应力对于金属裂纹发生具有一定的控制作用，因此对于金属开裂失效也有着非常关键和重要的作用影响。此外，金属开裂失效问题中，金属工件裂纹扩展情况与金属材料中的应力作用分布情况之间，也有着一定的联系和作用。

在金属热处理以及金属工件产品制造加工中，为避免残余应力造成金属开裂失效发生，首先，应注意减少金属热处理所导致的开裂问题发生，比如通过减少金属工件的结构设计以及表面加工质量缺陷等，都可以有效减少热处理中的开裂发生；其次，应注意提高金属工件表面的压应力作用，在使用过程中定期进行检测，以便于控制避免；再次，应注意提高金属材料的质量，在金属发生裂纹后，对其进行评估修复，避免影响扩大。

3 结束语

总之，金属热处理中的残余应力是金属工件产品加工与使用中的不稳定因素，需要在金属工件产品的加工与使用过程中进行排除和避免，以保证金属工件产品的质量和使用寿命，推进工业生产与加工发展。

参考文献：

[1]饶春芳，张华，冯艳，肖丽丽，叶志清.镍金属保护光纤布拉格光栅的热处理及高温传感[J].光学精密工程，2011（9）.

[2]庞秋武，高辉，孙东立，修子扬，张强，胡志力.三维开孔Ni-Cr-Fe合金泡沫的准静态压缩性能和能量吸收特性[J].中国有色金属学报，2012（2）.

[3]师晓燕.无氟MOD法制备DyBa-2Cu-3O-（7-x）膜的高温热处理过程研究[J].稀有金属材料与工程，2010（4）.

[4]王健，周世平，贺晓燕，卢绍平，柳青，虞坤，申丽琴.热处理条件对Pd/Al双金属丝的性能影响[J].稀有金属材料与工程，2012（10）.

[5]吴玉兰，于竞钦.耐磨熔敷D057金属组织和显微硬度研究[J].电焊机，2012（11）.

金属材料成分分析篇4

关键词：金属材料与热处理；教学体系；教学方法

作者简介：刘金明（1976-），男，江西樟树人，江西理工大学材料科学与工程学院，讲师。

刘国平（1974-），男，江西樟树人，江西省樟树市第八小学，小学高级教师。

基金项目：本文系江西理工大学2012年校级教改课题（课题编号：3100220004）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）14-0115-01

一、课程概述

金属材料是工农业生产及国防、科技等领域使用最广泛的工程材料，其应用与热处理工艺又息息相关。“金属材料与热处理”是研究金属材料及其强化方法的课程，是高校材料类、材料成型类、材料物理类学生的专业必修课。课程体系涉及的专业知识点多、面广。随着社会进步、科技的发展、教改的深入、知识的更新，课程内容、要求及选用的教材等都有很大的变动。目前国内外许多院校在“大材料”的背景下，就“金属材料与热处理”课程的教育改革进行了广泛的探索和研究，其教育方面的中心问题主要集中在培养具有创造性和适应性的复合型人才。

同时随着知识经济时代的来临，科学技术和产业的发展对高等教育的人才培养提出了更高的要求。而目前由于就业形势的压力，许多大学生缺乏专业学习兴趣，厌学情绪比较严重，对前途感到茫然，不知道将来能干什么，以致于学生专业素质、专业技能等存在某些不足。这些反过来又影响到学生的择业和就业。托尔斯泰曾说过：成功的教学需要的不是强制，而是培养和激发学生的学习兴趣。在本科专业教学中，只有充分调动学生的兴趣，才能使学生变被动学习为主动学习，确保专业教学质量。学生对专业课程的认识和兴趣取决于授课教师正确而又巧妙的引导、培养和激发。

二、课程体系的构建

“金属材料与热处理”课程由金属热处理原理、金属热处理工艺、金属材料三部分内容组成。[1]这三部分是“成分-工艺-组织-性能”的主线内容，如图1所示。

1.金属热处理原理内容

结合工科院校金属材料类专业的要求和特点，在课程体系中，金属热处理原理内容主要包括三大转变规律：

（1）钢的加热转变。主要包括奥氏体的形成条件，形成过程，影响因素，奥氏体晶粒度的大小及影响因素。这也是热处理的第一阶段。

（2）冷却转变（2个曲线，3大组织转变）。主要包括过冷奥氏体等温转变曲线（C曲线）及连续冷却转变曲线（CCT曲线），P转变，B转变转变，M转变。

（3）回火转变。主要包括淬火钢在回火过程中的组织转变，M分解转变，残余奥氏体转变，碳化物的转变，渗碳体的聚集长大和α相回复、再结晶。回火时力学性能的变化与回火脆性。通过对金属热处理原理的讲解，架构热处理转变规律知识，为学生学习金属热处理工艺打好基础。

2.金属热处理工艺内容

金属热处理工艺内容主要包括：钢的退火与正火；钢的淬火与回火；钢的表面热处理。其相关性如图2所示。

3.金属材料内容

在课程体系中，金属材料内容主要包括：

（1）钢的合金化基础。主要有合金元素（Me）与铁和碳的相互作用、奥氏体稳定元素、铁素体稳定元素、Me对Fe-C相图与钢热处理的影响、Me与钢的强韧化的关系。

（2）钢的分类及编号。

（3）结构钢。主要有工程结构钢、调质钢、渗碳钢、弹簧钢、滚动轴承钢。

（4）工具钢。主要有刃具钢、模具钢、量具钢。

（5）特殊钢、主要有不锈钢和耐热钢。

（6）铸铁。主要有灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。

三、课程教学方法的优化

第一，巧用直观教学法。直观教学法就是教师通过实物、可视资料等手段，使学生建立基本概念，掌握基本操作技能及各种规律，突出重点，突破难点。直观教学能充分发挥学生认知的

主体作用，培养学生学习的积极性、主动性和创造性，从而取得较好的教学效果。[2]在“金属材料与热处理”课程教学中，可充分利用一些经过不同的热处理工艺所获得的显微组织照片、热处理工艺过程视频资料、力学性能测试、模拟动画等，通过直观、生动的素材，使学生对金属材料及检测方法有更直观的认识，对热处理原理及组织转变过程更容易理解、吸收、消化。

第二，巧用疑问与兴趣教学法。疑问教学法或问题教学法就是以问题为载体贯穿教学过程，使学生在设问和释问的过程中萌生自主学习的动机和欲望，进而逐渐养成自主学习的习惯，并在实践中不断优化自主学习方法，提高自主学习能力的一种教学方法。[3]问题教学法充分体现学生的主体地位，能有效地激发学生自主学习的主动性和积极性。而趣味性教学，就是以激发学生学习兴趣为心理基础，结合教材内容，灵活多变地用学生乐于接受的趣味性故事和语言组织教学。[4]例如在讲授热处理原理时，分析图3中三条曲线变化的原因。淬火处理工艺如下：亚共析钢：加热到Ac3以上充分奥氏体化后，急冷淬火。过共析钢：加热到Acm以上充分奥氏体化后，急冷淬火；加热到Ac1～Acm之间充分奥氏体化后，急冷淬火；马氏体的硬度与其中含碳量的关系。

这些变化的原因是淬火工艺的关键点，是如何提高强度和综合性能的切入点，贯穿金属热处理原理到工艺整个过程。

第三，巧用案例教学法。所谓案例教学，就是在教师的指导下，根据教学要求，组织学生对案例的调查、阅读、思考分析、讨论和交流等活动，教给他们分析问题和解决问题的方法，进而提高分析问题和解决问题的能力，加深学生对基本原理和概念的理解的一种特定教学方法。[5，6]例如汽车钢板弹簧，在汽车行驶过程中承受各种应力的作用，其中以反复弯曲应力为主，绝大多数是疲劳破坏。而且，同样的材料热处理是否正确，其寿命相差也很大。所以要合理选择材料并对所选材料进行成分、组织、性能分析，制定合理的热处理工艺。

四、结论与建议

“金属材料与热处理”课程体系的构建应与专业培养目标相一致，并与培养计划中的其他课程如“材料科学基础”相互补充，相得益彰。课程内容涉及面广，但在实际教学过程中应有所侧重，在学时紧的情况下，有些内容甚至可以由学生自学，如铸铁、其他材料简介等章节。并尽可能给学生提供实践的机会。课程的实际教学过程，往往是几种教学方法结合，使教学更为生动，知识更容易为学生所接受，从而提高教学效果，并在教学过程中探索更多的有效的教学方法。

参考文献：

[1]叶宏.金属材料及热处理[M].北京：化学工业出版社，2009.

[2]王建凤.直观教学法在金属材料与热处理教学中的应用[J].现代技能开发，2000，（4）：39.

[3]王未强，徐中明.浅析疑问教学法在《思想概论》课教学中的运用[J].思想研究，2001，（5）：110-111.

[4]阳益贵.从《金属材料及热处理》课谈趣味性教学[J].现代技能开发，2002，（11）：34.

[5]胡兵，万端极，范明霞，等.案例教学法在化工原理课程中的应用[J].化工时刊，2010，24（11），72-74.

金属材料成分分析篇5

【关键词】金属材料；检测；测量；实验

1、关于金属材料的介绍

1.1马口铁镀层的监测情况

镀锡量的测试方法分为很多种类。在具体方法的使用过程中需要不断对检测进行分类。对不同的材料使用不同的检测方法，这样才能够达到检测的最佳效果。马口铁镀层是一种重要的检测材料，对于这种材料的分析和使用在施工中占有重要的位置，能够将这类材料成功检测是检测的重要任务之一。关于具体的工作注意事项有很多种，需要在工作中不断对金属材料进行分析和管理，做出适合的监测方案，促进检测工程的彻底顺利完成。

1.2铁磁基体非磁性膜厚检测

随着经济的进步，当前很多的企业开始积极采用各种办法对铁基磁体的膜厚进行检测。对于具体问题的研究各个企业之间虽然方法不同但都是以减少成本提高企业的经济效益为目标的。现代企业都是盈利性的企业单位，最终的目的都是为了促进自身企业的发展，提高企业的经济效益。关于对这一材料的检测各个企业竞相出台了自身的检测技术，为减少企业成本做出了巨大的贡献。在基本提高自身能力的基础之上不断提高了自身的检测水平。

1.3Φ50mm钢管的曲度检测

对于钢管的使用者而言，很多的使用者都非常重视钢管的质量。只有高质量的钢管才能够促进使用者的可持续使用。因此，在钢管的质量检测方面需要不断促进钢管的多方面的综合检测，促进全面协调发展。在钢管的各项注意事项中需要不断对钢管的质量进行多方的检测，只有这样才能在钢管的出售过程中适销对路，促进企业的生产出适销对路，高质量的钢管。

1.4显微镜视频摄像的推进

MM6大型金相显微镜主要是一项重大的机器，在具体的操作过程中需要不断推进显微镜视频摄像的完成。关于这项技术需要专业的技术人员进行操作，在使用和操作的时候需要对工作人员进行专业的训练，只有掌握熟练技术和操作规范技术人员才能够将这项技术运用熟练。在技术的规范方面需要不断进行规范操作，在专业的技术指导下对机器进行使用。在操作规范上严格按照技术指标进行，促进各项工作的顺利进行。

1.5关于图像分析仪的介绍

关于金属材料的检测需要金属图像分析仪，这套设备对于促进金属材料的检测起到了非常巨大的作用。图像分析仪是一项关于金属材料检测的重要设备。随着现代科技的进步和I损及技术的普及，对于高科技促进金属材料的检测方面的项目越来越多投入到了各项工程实施之中。对于图像分析仪的使用有很多需要注意的问题，具体而言表现在以下几个方面：第一，首先在仪器的使用过程中需要注意工作人员的安全问题。在具体的操作中需要要个按照规范的操作程序进行执行，只有严格遵守操作规范才能够在工作当中正确操作图像分析仪，在正确操作的前提下，同时保障工程的质量。与此同时，需要同时注意对工作人员的安全进行规范，对具有成熟的工作技能的人才能够上岗进行工作，对于不符合要求的工作人员坚决阻止上岗工作。只有具备了进行上岗素质的人员才能够给予通过考试的上岗的机会。第二，在工作当中需要对机器设备进行检测。这是工作中非常重要的一项内容，如果在工作之前没有对机器进行检测会对工作的具体过程造成没有必要的麻烦，妨碍工程的进度。因此，施工之前的工程检测是施工的重要内容之一。需要专业的技术检测人员对工程进行规划，将机器设备进行检测，策划出适合工程的最佳的机器状态。第三，需要对工程的总体进程进行策划。只有合适的整体工作规划才能够在工作的过程中将不同的工作流程进行检测，做出适合企业发展的发展规划。

2、关于金属检测仪器的使用

2.1关于CCD光谱分析仪介绍

CCD光谱分析仪相对于化学分析方法更加适合对于金属材料的检测。和传统的检测技术相比这项技术有很多实施方面的具体优点。关于这项技术的使用在具体的操作过程中需要不断推进显微镜视频摄像的完成。关于这项技术需要专业的技术人员进行操作，在使用和操作的时候需要对工作人员进行专业的训练，只有掌握熟练技术和操作规范技术人员才能够将这项技术运用熟练。在技术的规范方面需要不断进行规范操作，在专业的技术指导下对机器进行使用。在操作规范上严格按照技术指标进行，促进各项工作的顺利进行。对于各项金属元素我们需要不同程度进行完善。需要对技术方面的各种光能进行分析，虽然在光照方面这项技术有很多的优势，对于促进方案的推进起到了很大的作用，但光的接受方式发生了重大变化。分光系统采用特制的全息平场型衍射光栅，探测器为电荷耦合器件（CCD）。CCD探测器是由众多像素构成的线阵，可以分辨4096个像元信号。与传统的光谱仪相比，CCD发射光谱仪具有重量轻、对外界环境要求低、全谱接收和预装基体多等特点。

2.2硅钢片检验

硅钢片属重要的电工材料，用途广泛，我国的生产能力有限，价格也高于国外同类商品，每年要从日本、韩国、俄罗斯、德国等国进口。硅钢片分为热轧和冷轧两类，后者又可以继续分为晶粒取向型和无取向型两种。由于冷轧硅钢片性能优良，进口的几乎都是冷轧硅钢片。其检验项目有强度、膜厚、密度、叠装系数、铁损、磁感强度、矫顽力等。

2.3不锈钢腐蚀试验和涂膜镀锡钢板试验

食品卫生越来越受到重视，近年，因包装材料影响食品质量的问题时有发生，检验涂覆环氧酚醛涂料或其他涂料的镀锡钢板（或镀铬板）的需求已提到工作日程。根据盛装内容的不同，这类材料通常要开展涂膜厚度、附着力、耐蚀力、耐酸蚀、耐硫蚀、抗冲击、耐弯折、透过率和孔性试验，这些检验内容对提高罐装食品的质量，增加出口，有一定意义。

2.4无损探伤检验

无损检验是金属材料的又一重要方面，大多数锅炉压力容器材料都有无损探伤的要求。通常，用超声波等仪器对钢材内部的缺陷性质、等级、分布情况进行检测，无损探伤对了解和控制产品质量有重要意义。

3、结束语

综上所述，在金属材料大量运用的当今，金属材料的质量也至关重要，如何科学地提高金属材料的检测能力是当前关注的话题，对如何增强金属材料检测能力进行探讨。

参考文献

[1]周玉波.金属材料的检测技术现状及发展趋势[J].海洋科学，2005，29（7）：77-80.

金属材料成分分析篇6

【关键词】金属材料与热加工基础 课程教学 改革与实践

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）09-0061-01

金属材料与热加工基础是机械类专业初期所学的一项基础性课程，该课程研究的是金属材料与材料热加工工艺的发展问题。金属材料、功能材料以及其他新能源材料在使用性能上都存在明显不足，所以在教学中应系统整合并对教学模式进行加工处理。

一 课程定位与教学目标的设定

金属材料与热加工基础教学课程存在三大基础内容：金属材料解析、热加工工艺研究以及机械加工工艺发展。在这些内容中，如何让学生掌握热处理技术是关键。热处理作为一种物质载体性能非常好的机械加工模式，其教育价值显著。所以针对高职大专类院校而言，应当切实落实相关教材项目，将课程定位侧重于机械类、工程类专业内容，以理论知识为主、实践活动为辅的教学模式开展教学项目。同时，教师还应积极引导学生选用正确的学习方式，告知学生如何针对不同金属材料选用不同的热加工方法，提高学生对热处理技术的掌握能力。

教学目的主要表现在两方面：（1）让学生熟练掌握各金属材料的应用性能，并结合实际操作情况对技术的应用重点、难点进行深度剖析；（2）锻炼学生的思考能力，让学生在了解金属材料、热加工处理技术基础知识结构的同时，培养其发现问题、解决问题、思考问题的能力。

二 课程内容与特点

金属材料与热加工基础教材内容主要表现在四个方面，从介绍金属材料、成分、组织、结构角度让学生充分掌握铸、锻、焊等加工工艺，同时学生在记忆相关知识的基础上，还应选择恰当的热加工工艺。材料的基础内容以及应用性能对热处理技术的影响作用极大，如果材料在热处理技术实施过程中出现变形现象，学生应根据具体问题具体分析，选用恰当的金属材料进行热处理分析。金属材料与热加工基础涵盖的内容较为宽泛，知识结构复杂，术语概念多，教师应充分利用实践活动，帮助学生理解晦涩难懂的理论知识，使学生在感受到其规律性、实质性特征的同时，深入知识组织结构中，找到有效的学习方法。

三 教学实践与改革建议

金属材料与热加工基础教材中突出的是金属材料选用与热处理技术两方面内容，两种不同知识体系是存在一定关联性的，教师在进行教学改革时，应抓住两种知识体系的关联性，以金属材料成分、状态、组织、性能四个要素为主要基础内容，增加教学内容的实践性。

1.规范教学行为

在进行课程调研过程中，金属材料与热加工基础专业课程的教材理论体系发生了很大的变化，鉴于其特殊的教育地位和作用，教师在进行学科研讨时，应针对具体教材知识体系改革问题，进行具体研究，并围绕新修订的教学目标和任务，创建具有高效性的教材编撰计划，引入先进教学思想，将新型金属材料内容编入教案中，突出教材的实践作用，让学生在枯燥乏味的理论学习中尽快掌握知识。

2.整合教学内容，体现应用价值

教学目标和任务确定之后，教材还应从知识体系上进行调整和修复，对讲授难点、重点问题进行深度剖析，挖掘其与实践活动的关联点，抓住教学重心解决教育难题。同时，突出新技术、新工艺的特点，整合书面教授与实践活动的教学内容分配比重，尽可能结合实际工程内容。

3.丰富教学资源

运用生动的教学影像资料，直观展现金属材料的使用性能以及热处理技术的应用重点，可以有效帮助学生掌握、记忆金属材料性质以及热处理技术相关内容。教师还可根据教学进程表，实时调整教学内容，或将教学课件以多媒体文件的形式传到校园BBS系统平台上，方便学生及时查阅、学习。

四 结论

虽然通过课程教学改革可以提升教学效果和质量，但教学建设的滞后依旧不利于机械类专业教学的发展，所以应及时更新教材，加强新型教学设施建设，从而提高教学水平、学术水平和工程实践能力。

参考文献

[1]徐道芬、杜春平.《工程材料与热加工工艺》课程教学改革浅析[J].广西轻工业，2012（23）

[2]黄应勇.金属材料与热处理方法的选择课程教学改革与实践[J].轻工科技，2012（4）

金属材料成分分析篇7

【关键词】 口腔陶瓷材料；口腔金属材料；摩擦性能

牙齿若发生严重磨损，将会造成牙周组织、口颌肌肉组织、牙体组织损伤，因而需要及时进行口腔修复[1]。本文主要对口腔陶瓷材料与口腔金属材料的摩擦性能比较及影响因素评价进行分析。报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 资料随机选自2011年6月～2013年6月在我院进行口腔修复的患者94例，将患者按照随机数字表方法分为两组，每组47例。其中，对照组男女比例为24∶23；年龄19～56岁，平均年龄（37±17.26）岁。研究组男女比例为26∶21；年龄20～54岁，平均年龄（37±16.38）岁。所有患者的牙齿均曾出现大面积缺损，相关影像学检查结果显示其均不存在牙根、牙周松动、增宽变性等症状。两组患者的性别、年龄等一般资料无明显差异（P>0.05），具有可比性。

1.2 材料及设备 所有患者均选用口腔陶瓷材料与口腔金属材料。其中，口腔陶瓷材料选用的是釉质瓷，而金属材料选用的是合金类材料。选用的设备为铸造机、全瓷机、研磨仪、注塑机、激光点焊机、烤瓷炉、金沉积仪[2]。

1.3 修复方法 研究组患者长期用金属材料修复，对照组患者采用陶瓷材料修复。修复方法为：先搜集患者的病史，然后仔细检查口腔颌面的状况，做出初步的诊断。在复制患者口颌组织的形态模型时，应结合检查的结果，在模型上进行设计和诊断，并采用不同材料来制作修复体。在修复体达到相应的要求时，便可以在患者口腔内进行调试和安装，并指导患者定期复诊，以维护修复体[3]。

1.4 评价标准 所有患者修复3～9个月后，进行术后回访，根据评价指标统计数据。评价指标为：修复牙根纵裂；修复体变形；修复体脱落松动；修复牙齿破裂；其他包括牙周炎、出血、牙龈等。若出现以上一种情况，就可判定为修复失败。

1.5 观察标准 观察并统计两组患者的修复效果，随访3～9个月后，统计患者有无出现牙齿松动、脱落等情况。

1.6 统计学处理 所有数据均用SPSS 18.0软件包进行统计分析与处理，一般资料用均数±标准差表示（x±s），计量资料采用t检验，计数资料采用χ2检验，以P

2 结 果

3个月后，研究组患者的成功率为95.8%，失败率为4.2%；对照组患者的成功率为76.6%，失败率为23.4%。9个月后，研究组患者的成功率为87.2%，失败率为12.8%；对照组患者的成功率为68.1%，失败率为31.9%，研究组优于对照组，比较差异具统计学意义（P

表1 两组的临床治疗效果情况（n/%）

3 讨 论

目前，修复牙齿的材料主要有口腔树脂材料、口腔金属材料以及口腔陶瓷材料，不同的修复材料对牙齿产生的磨损情况以及摩擦性能也具有各自的特点。口腔修复材料可以替代天然牙齿咀嚼和咬合的功能，越来越多的口腔材料被广泛运用到临床实践中。根据患者的情况，选择合适的修复材料，同时还要考虑材料的摩擦性能，因其摩擦性能会直接影响到齿修复的效果、功能、使用寿命[4]。

在口腔修复过程中，常见磨损类型有黏着磨损、服饰磨损、疲劳磨损以及磨料磨损，因而选用的修复材料和抗摩擦性能很重要，它决定着口腔修复的效果。

由于陶瓷材料的挠曲强度和硬度相对较高，牙釉质的磨损量会随着陶瓷材料的粗糙程度增加而增大，加重原有牙齿的磨损，而金属材料的摩擦性能与天然牙摩擦性能接近，不易被天然牙磨损，是与天然牙匹配较好的生物材料[5]。口腔修复体在口腔内行使的功能较长，磨损相对就会越大，目前评价口腔修复材料的标准不同，影响耐磨性能的因素有很多，如何选择合适的修复材料来防止牙齿磨损，需要进一步研究，以设计有效、耐磨、合理的口腔修复材料。

本次研究表明，经过不同的方案治疗后，研究组3个月后的成功率为95.8%，失败率为4.2%；对照组的成功率为76.6%，失败率为23.4%。研究组9个月后的成功率为87.2%，失败率为12.8%；对照组成功率为68.1%，失败率为31.9%，研究组优于对照组，比较差异具有统计学意义（P

综上所述，不同的口腔修复材料产生的磨损程度不同，金属材料制成的人工牙比陶瓷牙好，再结合患者的具体情况，选用合适的修复材料，有助于延长修复材料的使用寿命，从而达到最佳的修复效果，值得在临床推广应用。

参考文献

[1] 罗晓军，刘婷，黄静.口腔修复中不同材料摩擦性能的比较探析[J].医学信息，2013，4（7）：147-148.

[2] 黄再生.对不同口腔修复材料抗摩擦性能的比较[J].求医问药（下半月刊），2013，7（6）：134-135.

[3] 陈媛媛，王刚.不同口腔修复材料的摩擦性能分析[J].健康大视野，2012，5（10）：121-122.

[4] 杜路庄.口腔修复中不同修复材料的抗摩擦性能分析[J].中国当代医药，2013，8（16）：184-185.

金属材料成分分析篇8

一、CAE模块化教学改革的意义

模具在飞机、汽车、摩托车、工程机械、机床、兵器、仪器仪表、轻工、日用五金等制造业中起着极其重要的作用。模具是实现这些行业的钣金件、压铸件、铸件、锻件、注塑件等生产的重要工艺设备。目前一个国家的模具技术发展水平已成为其制造水平的重要标志。从上世纪80年代以来，我国模具行业取得迅猛发展。目前，中国的模具工业制造总量已经位于全球第三，仅次于美国和日本，然而并非模具制造强国，许多高端模具（如高端轿车覆盖件模具）等依然靠进口解决。模具制造技术水平地域差距比较明显，沿海的技术水平和自动化水平比内地高，如与内地相比，广东东莞和江苏昆山的模具制造水平和设计水平以及自动化程度相对高一些。

传统的模具开发和制造过程中，主要是根据经验的积累和不断反复的试模和返修，直到做出合格产品。通过这种依靠经验和不断反复试模和修模的模具生产周期长、人工成本高、生产效率低下。目前，许多企业侧重于采用UG、Pro/E、Catia、Solidedge、Solidworks等三维CAD/CAM软件进行模具辅助设计和制造（如重庆长安汽车集团公司普遍采用UG和Catia三维造型软件进行模具设计与制造），对CAE二次开发的要求不高，有些企业甚至根本没有进行CAE二次开发。随着计算机技术的迅速发展和数学模型的不断更新和完善，作为材料成形工艺分析和模具设计的辅助工具的CAE技术越来越受到企业和研究人员的重视。在模具制造之前通过采用CAE数值模拟仿真技术将材料成型过程中的动态变化和可能产生的缺陷显示出来，然后再进行优化获得最佳工艺方案和工艺参数，从而可以提高模具设计水平、缩短模具制造周期、进而降低模具生产成本。尽管模具CAE技术在国外已经普遍使用，然而我国还缺乏熟练应用模具CAE技术的专业人才。作为培养模具设计与制造高级人才高校的材料成型及控制工程专业应与时俱进、大力开展模具CAE技术课程的教学，探索模具CAE创新人才的培养，以满足社会对创新模具人才不断增加的需要。

二、CAE模块化教学改革的安排

金属材料成形工艺过程复杂，生产周期长，影响因素多，质量难以控制。进入20世纪80年代以来，随着计算机模拟技术水平的迅速发展和新的数学模型和各种判据的不断建立，使得模拟计算结果不断接近于实际结果，从而使解决这些长期阻碍铸造、锻造、冲压和注塑等生产发展的问题成为现实。液态成形是将液化的金属或合金在重力或其它力的作用下注入铸型的型腔中，待其冷却凝固后获得与型腔形状相似的铸件的一种成形方法，这种方法通常又称为铸造（Foundry）。它是一个质量不变的过程，其基本过程是熔炼（Melting）、浇注（Pouring）和凝固（Solidification）。传统的铸件生产只能对铸件的形成过程进行粗糙的基于经验和一般理论基础上的控制，只能做定性分析和需要反复试制才能确定工艺。要精确地分析温度场、流场、浓度场和应力场等的计算，只能通过计算机采用金属液态成形CAE进行数值模拟。目前，常用的液态成形CAE铸造模拟分析软件主要有美国ESI公司的Procast、美国的Flow-3D、德国的MAGMA、韩国的Anycasting、日本的Stefan、华中科大开发的华铸CAE等软件。由于重庆渝江压铸集团有限公司和重庆长安汽车集团有限公司主要采用Anycasting铸造模拟分析软件进行CAE分析，结合我校材料成型控制工程专业铸造方向的需要，购买了Anycasting铸造模拟分析软件。在铸造CAE课程的教学过程中，重点讲授与重庆实际生产中应用比较多的砂型铸造、压铸和重力铸造数值模拟分析模块，而对熔模铸造、离心铸造和陶瓷型铸造等模块的数值模拟仅作简单介绍。与此同时，结合摩托车端盖进行压铸CAE成形案例分析。

金属塑性成形是金属与合金在外力作用下产生塑性变形的过程。金属塑性成形主要包括锻造、冲压和挤压变形等。金属塑性成形加工过程中外加载荷、加载速度、约束条件、加载方式、温度场、接触摩擦条件、几何形状和组织形貌等的变化相当复杂，难以进行精确的预测。在过去相当长的一段时间内，金属塑性成形完全依靠经验。21世纪信息时代的到来，通过采用计算机进行数值模拟技术可以回答经验设计无法回答的问题，了解金属塑性变形的全过程，如金属成形过程中各阶段材料填充模具的情况、材料变形趋势、材料内部的应力、应变等。这对塑性成形工艺设计、模具设计、压力机的选择以及成形质量的控制等具有重大的现实意义。我们根据材料成型及控制工程专业锻造和冲压方向的设置分别购买了Deform3D体积成形数值模拟分析软件，Dynaform板料成形数值模拟分析软件和板料网格分析系统软件。在Deform数值模拟CAE成形模块教学过程中，重点讲授模锻成形和挤压成形，并结合重庆建设工业集团有限公司和重庆五九所的产品进行CAE分析对比。在板料成形数值模拟分析CAE模块教学过程中，重点介绍汽车覆盖件的拉深成形数值模拟，并以重庆大江集团的覆盖件为实例进行分析。针对科研助手和研究生，我们再开设板料网格分析系统软件的教学，从而使分析与研究更加深入。

焊接是一种永久性连接金属材料的工艺方法，其实质是用加热或加压等手段，借助于金属原子的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来。焊接方法主要有三大类：熔化焊、压力焊及钎焊等。由于焊接具有冶金温度高、反应剧烈、焊接熔池小、冷却速度快、各种冶金反应难以达到平衡状态、焊接热影响区各点的受热温度不同、焊缝中化学成分不均匀等特点，因此控制影响焊接质量的因素很多，难以控制，需要通过采用焊接过程CAE计算机辅助设计才能实现焊接过程的全面控制。目前我校杜长华教授在电子焊料产学研方面的研究具有相当的优势和特色，并获得了中国专利优秀奖。目前我校没有购买专用的数值模拟分析软件，焊接成形CAE模块的教学主要采用大型通用有限元分析软件Ansys或者Abaqus进行电子束等焊接模拟的教学与科研，尚有待进一步发展。随着机械、电子、家电、日用五金等工业产品塑料化趋势的不断增强，以及塑料、橡胶制品的广泛应用与发展，对塑料、橡胶制品的成形技术的发展与其模具在数量、品质、精度和复杂程度等方面都提出了更高的要求。电子信息产业在不久的将来将成为重庆第一支柱产业，塑料产品将越来越多，将需要更多的技术人员。注塑成形是指将原材料加热融化后由高压射入模腔，经冷却固化后，得到具有一定形状和尺寸的成形品的方法。注塑成型主要包括合模、注射、保压、冷却、开模、制品取出6个阶段，影响因素复杂。我校材料成型及控制工程专业在2006年开设了高分子材料科学及技术方向，目前已将该方向单独成立了一个专业以适应重庆市经济技术发展的需要。注塑成形CAE模块教学过程中，重点介绍汽车内饰件的CAE模拟仿真。如黄虹教授通过Molflow模拟分析软件对汽车保险杠横梁的注塑件进行了数值模拟，并以此对学生进行案例教学与分析，效果良好。

三、CAE模块化教学师资队伍的培养

高水平的师资队伍是材料成型及控制工程专业CAE模块化教学成功最重要的保证，因此引进和培养创新型的模块化教学的师资队伍尤其重要。为此，该专业主要采取了以下措施：

（1）根据专业发展需要，发挥年轻博士的数值模拟学习与分析能力较强的优势，引进年轻的优秀博士。如通过本专业在近年来分别从重庆大学引进了从事板料冲压成形CAE数值模拟的李小平博士、从中国科学院金属研究所引进了从事铸造成形CAE数值模拟分析的周志明博士、从哈尔滨工业大学引进了焊接成形的许惠斌博士、从四川大学引进了从事注塑成形的李又兵博士等。

（2）青年教师进修制。如分别送培从事Deform数值模拟分析CAE的胡建军和从事挤压成形CAE的胡红军到重庆大学攻读博士。

（3）以科研项目为纽带，科研产品案例化。将教师的科研项目及CAE数值模拟分析结果做成案例，用于课堂教学，既提高了学生的学习兴趣，又培养了学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力。

（4）实行企业优秀CAE工程师聘任制。如本专业定期聘请长安集团模具公司的资深模具工程师钱云忠高级工程师给学生讲汽车覆盖件冲压成形CAE的数值模拟分析和长安发动机研究所的卿辉斌副所长讲授发动机压铸成形Anycasting数值模拟分析，让学生能分享到企业的最新技术和相关的专业知识，并有利于培养学生解决实际问题能力和提高创新能力。

四、结语