金属学 - 图文(2)

种类却是有限的。二者关系可以表述为：

材料科学基础-晶体学基础-晶体的周期性和空间点阵(3)

时间:2011-09-23 12:10 来源:未知 作者:admin 点击: 次

空间点阵+结构基元→晶体结构

在研究晶体材料时，还常常应用晶体点阵的概念。当把空间点阵的结点不再当作单纯的几何点，而作为物质质点的中心位置，此时它仍然是一个规则排列的点阵，但其意义发生了变化，从单纯的几何图形变成了具有物质性的点的阵列，称其为晶体点阵。晶体点阵是晶体结构的一种理想形式，它忽略了原子的热振动和晶体缺陷，突出了构成晶体的物质质点的对称性和周期性。图1-5所示是几种晶体点阵的平面图（a、b、c）和它们的空间点阵（d）。

图1-6（a）～（e）所示分别为γ-Fe、金刚石、NaCl、CaF2、ZnS五种晶体的晶体结构、空间点阵和结构基元，尽管它们的晶体结构完全不同，但是它们的点阵类型相同，都是面心立方。

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一个空间点阵若用不在同一平面上的三个方向的平行直线束穿接起来，就称之为空间格子，如图1-7所示。空间格子中每个点称之为格点。在一般文献中，空间点阵和空间格子通常不加区别。

材料成型及控制工程专业

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时间:2011-12-04 04:22 来源:未知 作者:admin 点击: 次

简介：材料成型及控制工程是研究热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表面形状，研究热加工过程中的相关工艺因素对材料的影响，解决成型工艺开发、成型设备、工艺优化的理论和方法；研究模具设计理论及方法，研究模具制造中的材料、热处理、加工方法等问题。是国民经济发展的支柱产业。

培养目标：本专业培养具备材料科学与工程的理论基础、材料成型加工及其控制工程、模具设计制造等专业知识，能在机械、模具、材料成型加工等领域从事科学研究、应用开发、工艺与设备的设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才和管理人才。 （一）焊接成型及控制：

培养能适应社会需求，掌握焊接成型的基础理论、金属材料的焊接、焊接检验、焊接方法及设备、焊接生产管理等全面知识的高级技术人才。 （二）铸造成型及控制

这是目前社会最需要人才的专业之一。主要有砂型铸造、压力铸造、精密铸造、金属型铸造、低压铸造、挤压铸造等专业技术及专业内新技术发展方向。 （三）压力加工及控制

分为锻造和冲压两大专业方向，在国民经济中起到非常重要的作用。 （四）模具设计与制造：

掌握材料塑性成型加工的基础理论、模具的设计与制造、模具的计算机辅助设计、材料塑性加工生产管理等全面知识的高级技术人才。

发展趋势：材料成形及控制工程专业既不完全是按照行业特点设立的专业，也不是按照学科特征设立的专业，因此其发展具有其特殊性。按照对目前本专业的情况及市场需求情况进行分析，估计本专业今后的发展将主要表现为以下几个方面： 1.先进制造技术将成为本专业今后的主导技术发展方向

先进制造技术是传统制造业不断吸收机械、电子、信息、材料及现代管理等方面的最新成果，将其综合应用于制造的全过程，以实现优质、高效、低消耗、敏捷及无污染生产的前沿制造技术的总称。当今制造技术的主要发展趋势是：制造技术向着自动化、集成化和智能化的方向发展；制造技术向高精度方向发展；综合考虑社会、环境要求及节约资源的可持续发展的制造技术将越来越受到重视。铸、锻、焊技术目前正向着近净成形、近无余量加工、精密连

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接、微连接与微成形等方向发展，并由此构成先进制造技术的重要组成部分。 2.厚基础、宽专业将成为本专业人才培养的主要模式

材料成形及控制工程专业是一个具有典型材料学科特征的机械类学科，机械学科和材料学科的基础知识构成了本学科的基本知识体系。这一特点决定了材料成形及控制工程专业人才培养必然是宽口径的，而由机械学科和材料学科的基础知识共同构架的材料成形及控制工程专业基础也必然是雄厚的。随着老专业的融合和科学技术的发展，本专业人才培养必然走向厚基础、宽专业的模式。

3.在今后一段时期内，分类培养仍将占据主要的地位

目前，大多数高等院校的材料成形及控制工程专业还按照区分不同的专业方向的模式进行人才培养，这一方面是由于在由老的铸、锻、焊专业向新的材料成形专业转型时还难以完全摆脱原有的专业痕迹，另一方面，市场对人才的需求也还没有适应专业的变化，仍然按照行业特征来招聘人才。这种情况还将持续一段时间，并将随着社会和工厂企业的专业人才培训功能的建立和完善而逐渐发生变化。 专业方向分述 一：焊接

定义：焊接是被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间结合而形成永久性连接的工艺过程。

发展趋势：一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料，以进一步提高焊接质量和安全可靠性，如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源；运用电子技术和控制技术，改善电弧的工艺性能，研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。另一方面要提高焊接机械化和自动化水平，如焊机实现程序控制、数字控制；研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机；在自动焊接生产线上，推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人，可以提高焊接生产水平，改善焊接卫生安全条件。

前沿领域：异型材料之间的焊接（如铁和铝部件的焊接连接）、新型焊接工艺，如搅拌摩擦焊、磁力脉冲焊、导热缝焊和激光复合焊等。其他研究则集中于扩展现有焊接工艺的应用范围，如将激光焊接应用于航空和汽车工业；进一步提高焊接质量，尤其是控制焊缝的微观结构和残余应力，以减少焊缝的变形断裂。

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二、铸造

定义：熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法。

发展趋势：一是新的造型方法不断涌现；二是计算机在铸造生产中的应用已进入实质性阶段；三是铸造生产的集约化和清洁化；四是凝固理论的发展，例如凝固理论已建立了铸件冷却速度和品粒度以及晶粒度与铸件力学性能之间的一些函数关系，从而为控制铸造工艺参数和铸件力学性能 提供了依据；五是凝固技术的发展，控制凝固过程是开发新型材料和提高铸件质量的重要途径。近年来，顺序凝固技术、快速凝固技术、复合材料的获得、半固态金属铸造成形技术等等就是集中的代表。

前沿领域：铸造成形过程数值试验技术、快速模具制造技术、细晶铸造技术、电磁铸造技术、绿色铸造技术。 三、锻造

定义：在锻压设备及工(模)具的作用下，使坯料或铸锭产生塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状和质量的锻件的加工方法。

发展趋势：一是新型精密、环保节能锻造工艺的提出；二是基于有限元分析的锻造工艺优化技术；三是大型锻件的锻造技术的发展。

材料成型及控制工程专业(2)

时间:2011-12-04 04:22 来源:未知 作者:admin 点击: 次

四、冲压

定义：靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。

发展趋势：一是冲压成形技术将更加科学化、数字化、可控化；二是注重产品制造全过程，最大程度地实现多目标全局综合优化；三是对产品可制造性和成形工艺的快速分析与评估能力将有大的发展；四是冲压技术将具有更大的灵活性或柔性，以适应未来小指量多品种混流生产模式及市场多样化、个性化需求的发展趋势，加强企业对市场变化的快速响应能力；五是重视复合化成形技术的发展。以复合工艺为基础的先进成形技术不仅正在从制造毛坯向直接制造零件方向发展，也正在从制造单个零件向直接制造结构整体的方向发展。 五、模具

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