金属材质范文1
【关键词】硬质金属材料；高速切削加工；特点与技术
1、前言
上世纪初期，欧洲物理学家萨洛蒙博士在实验室进行了超高速模拟实验，他根据实验所得的结果，提出了一个理论----高速切削理论。依据萨洛蒙博士的相关理论，高速切削指的是每一种材料在进行切削时，都存在一个特定的速度范围，一旦切削速超出这一范围，切削温度就会急剧升高，破坏切削刀具，迫使切削加工的停止；在研究中，萨洛蒙博士发现了一种奇特的现象，当刀具的切削速度渐渐增大，达到一个区域范围后，加工所产生的切削温度和切削力并不再升高，反而会出现下降的趋势。在这样一个切削速度下进行硬质金属材料的加工，能大幅度提高加工效率，减少切削加工时间。
2、硬质金属材料高速切削加工的特点
通常情况，硬质金属材料很难进行切削加工，因为材料本身的强度比较高，传递热量的性能又差，易在加工过程中出现损害材料的现象。切削加工因其特殊性，成功地解决了硬质金属材料切削加工的难题。在高速切削硬质金属材料时，短时间内产生的切削热量是极大的。高热量导致切削层温度瞬间升高，软化了硬质金属材料切削层处的硬度，有利于减小材料塑性变形的抵抗力，从而进一步降低材料切削难度。
高速切削具有以下优点：一、能轻松的实现硬质金属材料的切削加工。针对镍基合金、高锰钢、钛合金等高硬度高强度的硬质材料，通过应用高速切削技术，能将材料的加工速度大幅度提高，一般而言高速切削的速度为100到1000米每分钟，十倍于常规切削方法的速度。高速切削加工有效地提升了材料的加工品质，极大地减轻了材料加工刀具的磨损程度。二、硬质金属材料加工过程中，材料切除率高。如果将常规的切削速度材料切除率看做1，那么高速切削的材料切除率最少是4，这就意味着，在时间相同的情况下，高速切削能切除更多的材料，完成更大的工作量。切除率的提升意味着机床空程速度的提高，非切削的空程时间在缩小，在很大程度上，提高了机床切削硬质金属材料的效率。三、高速切削切削温度有所降低。高速切削过程中，由于高速度的特性，大量的切削热被切削废屑带走，来不及向切削材料传递，这使得被切削材料始终保持一定温度。对于一些遇热易变形的材料，该法具有很大的适用性。四、高速切削工作过程振动小，状态稳定。高速切削加工机床的激振频率很高，在切削过程中，工作状态稳定，振动幅度较小，加工出的工件精密度、光洁度极高。
3、浅析硬质金属材料高速切削加工的基础技术
依赖先进的材料加工工艺，硬质金属材料高速切削加工更为高效简单，能在有限的时间能完成大量的硬质金属材料加工量。高速切削加工基础技术包括高速切削机理、冷却与排屑、适用的刀具材料及合理的刀具结构等。
3.1高速切削的机理
高速切削，利用高速运转的转轴传递巨大的切削力作用于加工工件，实现设定的加工要求的过程。高速切削非常注重对材料细微变化的研究，对切削力度、材料变形量、温度控制都有很严格的要求。高速切削加工，对加工刀具的磨损是极其大的。利用科学的方法，研究高速切削的机理，分析；影响高速切削加工稳定性的各项因素，对硬质金属材料切削加工的实践操作具有重要的意义。
3.2冷却和排屑
硬质金属材料在进行高速切削时，往往会产生大量的热和材料废屑。热量和废屑的处理事关材料的加工精度及操作过程中操作者的安全。为降低切削热量，应设置冷却系统如加设冷却液体。为提高切削过程中的安全，应配置安全的排屑装置，将温度高的废屑从切削区域排放出去。
3.3适用的刀具材料及合理的刀具结构
近年来，材料科学发展迅速，刀具材料的选择有了很大的余地，硬质合金、聚晶金刚石、陶瓷等材料成为制作刀具的常见材料。使用此类材料制成的刀具不仅具备高强度、高硬度、高耐磨等特性，还在导热系数、热膨胀系数、抗氧化能力、亲和性等方面有着优良的综合性能。先进的刀具材料势必推动硬质金属材料高速切削工艺进步。
高速切削加工不仅要求高性能的刀体材料，同时合理设计刀具的几何结构也是十分重要的。硬质金属材料在高速切削加工过程中，产生的机械冲击和热冲击是极大的，在长期的加工过程中，刀具会出现刀刃边界缺口、刀尖热磨损严重的现象。合理的刀具结构，可以很有效地保障硬质金属材料高速切削加工安全可靠的完成，增大刀尖角是一项常见的刀具设计结构。
4、硬质金属材料的高速切削加工工艺
硬质金属材料高速切削加工对加工中的每一道工序有很严格的要求，同时也强调工序间的相互协调。针对一个单一的切削任务而言，需要综合考虑材料的粗加工、半精加工及精加工，在此基础上设计一个合理的切削加工方案，以发挥高速切削加工的优点，实现高质量、高效率的材料加工目标。
粗加工，目的在于单位时间内完成尽可能大的材料切除量。粗加工切出的材料表面质量及精度并不高，一般可采用常规切削加工的方法完成。粗加工的重点在于保证切削机床的平稳运行。半精加工，将粗加工后材料的加工面进一步精细化，去处材料拐角处的余料，为下一步精加工工作准备。半精加工，加工刀具沿着加工材料的外轮廓实施切削作业，相比粗加工，切削力更小。精加工，严格执行工件的设计要求，通过切削技术完成高精度高质量的切削工作。
由于高速切削的特殊性，其加工过程中会出现各种各样的问题，应当引起加工者的注意。
1）加工的高转速性。在对硬质金属材料进行高速切削时，机床主轴转速较高，容易损坏。要使用精度高的具备动力平衡性能的刀柄。
2）高速切削的局限性。高速切削适用于精加工，在需对材料进行粗加工时不宜使用。
3）切削深度有要求。在对硬质金属材料进行高速切削时，应合理把握刀具的切削深度，避免因切削深度过大造成刀轴损坏。
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关键词：金属与石材幕墙；施工管理；质量控制
引言
建筑幕板墙是由面板与支撑结构组成的，具有一定的移动功能，不需要承受建筑护墙的作用力。金属板幕墙是面板材料表层是金属材质的建筑幕墙；石材幕墙是面板材料表层是天然建筑石材的建筑幕墙。
一、金属与石材幕墙的概述
金属板幕墙表层的金属材质主要有铝塑复合板、单层铝合金板、不锈钢板、钛合金板和蜂窝铝板等多种材质类型。金属材质的板幕在安全性和加工安装性能等方面的优势比较突出，能够根据实际需要设计制作不同形状、不同色彩，能够给设计师带来创作灵感和美感。同时，在防护性能方面的优势也比较突出，使得金属板幕墙在高层建筑和超高层建筑的应用比较广泛。
石材幕墙的表面材质是由天然的建筑石材制作而成的。目前，干挂石材幕墙在民用建筑中的应用比较广泛，本文主要是基于干挂石材幕墙进行相关的研究分析。干挂石材幕墙的安装工艺比较新型，在美观、耐久、不易变色等方面都有很大的突破，主要是由天然花岗石、大理石等强度大的材质制成，对其表面进行相关的处理，可以实现不错的装饰效果。
金属与石材幕墙在建筑工程中的应用，可以将金属板幕墙的曲线美和金属感表现出来，又可以通过石材幕墙将花岗石和大理石的威严、气势展现出来。使整个建筑工程的整体感觉，或时尚或典雅，或朴质或华丽，尽显不同风格。
二、施工管理的基本经验
根据我国在建筑工程中对金属板幕墙和石材幕墙的应用事例，进行相关施工管理经验的总结。
（一）采用科学的管理方法、建立完善的管理体系
科学的管理方法是施工安全和施工质量的前提保证。采用科学的管理方法要求金属与石材幕墙工程项目具备专业的管理团队，熟悉并掌握科学管理方法，能够将其熟练的运用到施工项目管理中。如，对一些效率不高的职能部门可以进行相应的精简，对一些重要的职能部门采取相应的奖惩制度，定期的组织管理人员学习先进的、科学的管理思想和方法，提高管理人员的基本素质。施工单位可以根据自身组织结构，建立完善的管理体系，对一些管理效率高的施工单位的组织结构进行适当的借鉴，适当的简化组织结构，将管理权适度的下放，有利于提高整个施工单位的反应速度、信息传输的准确性，能够促进基层管理者进行及时有效的管理，降低施工单位的管理成本。
（二）制定施工组织设计
本文主要研究分析的是金属与石材幕墙工程，其施工组织设计对象就是金属与石材幕墙，其目的是对金属与石材幕墙工程项目在施工时提供指导和进行制约。施工单位在制定施工组织设计时，需要将施工准备、施工计划、资源配置、施工工序和施工工艺等纳入组织设计范畴内，结合每个施工项目的特点，成立专业的技术指导小组，力求解决该项目在施工过程的施工难点，适当的改进施工技术。
（三）健全施工单位内部质量管理监督机制
施工单位应该根据国家在金属与石材幕墙工程项目在施工质量安全方面的有关的规定，制定施工单位内部的施工质量安全监督管理机制，将其落实到每个职能部门、施工小组的负责人，实行责任制，加强施工质量安全的监管力度，提高工作人员的工程质量安全意识。
（四）竣工验收要严格、全面、细致
金属与石材幕墙工程项目施工完成后，需要施工单位负责人对工程设计、安装施工进行最后的验收。在具体的验收检查过程中，应该注意以下几点：一是严格按照国家相关规定标准进行验收结果的评定；二是对施工工程的质量进行系统全面的检查，确保施工工程的质量安全符合国家标准；三是对施工工程中的重点施工环节进行细致的查看，主要是金属板幕墙、石材幕墙材质质量与项目设计标准是否一致等。
（五）进行科学的成本控制和核算
成本控制与核算是整个施工项目的一个重点工作，有效的成本控制与核算有利于施工单位降低施工成本，提高施工单位的运作效率。在实际工作中，应该注意以下几点：一是明确成本费用的去向；二是定期的对施工单位的成本费用进行分析；三是建立完善的成本考核机制，实行奖惩制度，将成本费用降至最低。
（六）施工过程及竣工后的总结和思考
每个金属与石材幕墙工程既有其共性的规律，也有其自身独有的特点。施工过程中及竣工后，施工单位应针对每一个金属与石材幕墙工程，总结出本工程施工的亮点，列举出遭遇的问题及解决的方法，以供今后项目参考和借鉴。
三、质量控制的关键环节
在建筑工程中，质量主要是指建筑工程完工后的产品或其提供的服务质量的总体特征和特性。国家在金属与石材幕墙工程方面的质量，有明确的规定，在实际的施工和竣工验收中，应该严格按照其规定进行控制。
（一）人员的质量控制
人员因素主要是指施工单位管理人员和施工技术人员。在具体的施工过程中，管理人员和施工技术人员对工程质量的影响至关重要，主要表现在以下几个方面：一是管理人员的素质和态度直接决定整个施工工程的质量，需要管理人员认真负责，明确自己的工作职责，对施工现场的质量进行及时有效的质量管理；二是施工技术人员对施工过程中的技术难点，应该予以反映，进行探讨，不能抱着“能过就过”的心态，应该对每个环节的施工技术进行严格把关。
（二）计算方法的质量控制
根据国家现行的《建筑结构荷载规范》中对质量控制的相关计算方法，对施工工程的质量进行计算，能够比较科学的、准确的计算出施工工程的质量，对计算结果不合格的应该停止施工，及时进行返修返工，确保工程质量安全。
（三）施工图纸的质量控制
金属与石材幕墙工程项目属于建筑工程类范畴，与机械工程也有着密切的联系。在具体的施工过程中，大部分的配件都是通过机械加工和装配制成的，有一部分配件原本就是机械产品，因此在幕墙施工图的设计过程中，应该将建筑制图与机械制图适当的结合起来.
（四）幕墙材料的质量控制
幕墙材料是该项目工程施工的物质条件，其材料的质量对工程质量具有重要影响。由此可见，幕墙材料控制对整个施工工程质量控制具有非常重要的作用。幕墙材料一般是指原材料、配件、成品和半成品，在实际过程中，应该严格按照国家在这一方面的质量规定标准进行检查、验收、储存等，确保施工材料的质量符合国家标准。
（五）施工工序与方法的控制
幕墙施工的工序和方法直接关系到工程质量能否达到国家相关标准，施工单位应该对施工工序和施工方法加以重视。施工方法主要是指在幕墙工程项目施工中所有的技术方案、施工工艺流程、组织结构设计等，施工工序的顺利进行在很大程度上能够减少施工单位的成本费用，提高施工效率。
结论
在实际的质量控制工作中，需要落实到整个项目的施工环节中，进行预防性质量控制，实行全面的工程管理。在建筑工程项目中，符合标准的材料是幕墙质量安全的前提保障，能够最大限度的发挥该建筑工程的的经济效益和社会效益。金属与石材幕墙工程项目在建筑工程中的应用越来越广泛，很大程度上推动了幕墙技术的研发和发展，从而提高该项目的施工管理与质量控制水平。
参考文献
[1]董延永，张培铜，吴珍志.论金属与石材幕墙工程项目施工管理与质量控制[J].门窗， 2013（04）
[2]谭明.建筑装饰工程中石材幕墙的质量控制措施探讨[J].科技致富向导， 2013（18）
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关键词： 《金属材料与热处理》 课程难点 教学内容 课程特点 教学环境
《金属材料与热处理》课程的技能与知识与我们的现实实际生活密不可分。该课程的教学目的是希望学生通过专业的技术学习，能够科学、合理地使用、选择材料，为学生以后在工作岗位上发挥出所学技术而打下良好的理论基础。职业教育的主要目标是培养应用型、实用性的人才，但是，因为中职技工学校的学生年龄普遍偏小，大多初中毕业，对热处理与金属材料的专业知识的认识还是模糊的。为了避免学生感到学习难度高、产生厌学的情绪，中职教育工作者以促进教学为目的，积极探讨教学方法，从而达到提高教学质量的目的。
1.分析课程中的难点
因为《金属材料与热处理》的课程实践性强、知识的涉及面广、名词概念较抽象、需要记忆的内容多、机构严密、相关理论系统性强、与生产实际密切相关、理论性强、内容杂等，学生如果没有掌握好相关的基础知识，就难于突破课程知识的重点、难点，达不到教学质量的提高，从而失去教学意义。例如：课程的前三章是金属学的基础知识，如果没有学好这部分基础知识，对后面所要学习的常用金属材料和钢的热处理的知识就会一知半解，因为金属学的基础知识是整个课程的基础，它对合金和金属的晶体结构及铁碳合金相图的建立等进行了系统的讲解和介绍，是掌握《金属材料与热处理》专业课程必备的基础知识。
2.教学内容综合化
在课堂上，教师应少讲，甚至不讲在实际工作应用较少或根本用不到的内容。而且，对于不同的专业，其讲解的侧重点也应不同。例如：车工工具为硬质合金或高速钢；钳工的工具为低合金工具钢或碳素工具钢；车工钳工应侧重优质碳素钢；焊工应侧重普通碳素钢等。不同的材料，应用范围也不同，金属材料与热处理中的理论与实际生产有着不可分割的联系。教师对学生讲解生产中的实际事例，应做到从理论角度分析实际生产中出现的问题，而且能够找出处理、解决问题的方法。例如：在超市出售的菜刀中，有一部分刀具虽然很锋利，却非常容易断裂，原因在于这类菜刀的脆性太大，没有对其进行低温回火，而只是进行淬火处理。按照课程要求，综合教学内容，并融入教学实践，这样有助于学生从整体上掌握所学知识。例如：在课堂教学中，可以准备刀具、弹簧、连杆等工具作为教学载体，引导学生认识回火的概念及其应用与分类，让学生知道这些工具所需要的力学性能是不相同的，刀具需要有很高的硬度；弹簧需要有良好的弹性；而连杆则需要具备综合的力学性能。要使这些工具具有所需要的力学性能，就必须在淬火之后进行不相同的回火。通过这种讲解，学生认识到高温回火、中温回火及低温回火的概念和应用。
3.针对课程特点采用有效教学方法
在教学过程中，教师可以通过案例的应用来进行有效教学。它通过提供的具体案例，根据课堂上的教学内容和目标的需要，引导学生表达、讨论、分析，使他们主动认识问题、分析问题、解决问题，在问题的情境中主动探索、积极思考。让学生学会在生活实际的案例中灵活运用金属材料与热处理等的理论知识。教师还要根据特定的教学目的，结合学生的兴趣来选择案例，把有效的案例应用于教学中。例如：让学生针对不同材料，按照硬度试验法来选择相应的硬度测试的方法。再如：学生可以按照所学的合金刃具钢针对不同的刀具选择适当的材料。这些方法，能让学生更进一步地了解所学知识，从而达到对知识的掌握和巩固。《金属材料与热处理》课程的特点就是实践性。在实际条件的允许下，可以通过校方与企业合作的方式，为学生提供见习和实习的机会，这就加强了教学的实践性，更有助于学生对所学理论知识的深入体会。让学生多参与机械制造的实际操作，在机械厂实习能够使他们熟练掌握热处理工艺。与此同时，在企业文化强有力的感染下，学生受到基础的技能训练，真实体会到职业环境对于学生今后的个人成长的长足的价值和意义。并且，增强他们的团队精神，提高他们的合作意识，锻炼他们的与人交往的能力，使他们形成敬业爱岗的职业道德。
4.教学环境的改变
在传统教学模式中，该课程的实践教学时间仅仅占了全部教学时间的1/5，而理论教学却占据4/5，这种教学模式忽略了对学生动手能力的培养。现代的《金属材料与热处理》课程加强了对实习试验的应用，教学时间一半用于理论的教学，另一半则用于实践教学。这种新的教学方式改变了学生对所学知识只停留在理论上的极端的状态，增强了学生在实际生活应用中的能力，满足了学生实训与实验的学习要求。例如：在对学生讲解金属材料的力学性能时，在教师的指导下，安排学生做有关于冲击韧性、硬度、压缩、拉伸等的试验，让学生通过动手亲手体会学习后，写出试验报告。这样，机械教条的教学转变成学生自己动手操作的灵活机动教学，教学的质量必然获得极大提升。
5.结语
通过对提高《金属材料与热处理》课程教学质量的探讨，我们明白要想提高教学质量，必须通过有效的教学方法与手段来激发学生的学习动力，并通过教学理论与教学实践的综合学习，使学生对金属材料的选择、使用及热处理工艺方面有着独特见解。学生在提高学习成绩的同时，更重要的是掌握、具备实际应用能力。
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关键词：金属材料；工艺性能；维持；策略
中图分类号：TG115.5 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）26-0177-02
物质原料是人类从事生产活动的前提，企业储存大量的物料能够保证生产加工活动的顺利开展。金属材料作为一种普遍的物质原料，正广泛运用于制造业、建筑业、电力业等多个领域，为产品加工、制造、改良等提供了物质基础。由于金属材料类别涉及到不同类别，掌握材料工艺性能可指导实际生产加工中合理地应用。
1 金属材料的分类与应用
金属材料在生产加工活动中提供了物质保障，金属材料性能决定了最终成品质量的高低。近年来材料工程学研究取得了显著的成果，为金属材料相关特点的分析给予指导。从我国工业发展现状考虑，当前金属材料的类别包括：黑色金属、有色竞速、特种金属等三大类，每一种金属材料在不同产品加工制造中均有重要的应用。
①黑色金属。即“钢铁材料”，这是现代工业化生产最常见的金属材料，其应用范围相对广泛。常见的黑色金属包括：含铁90%以上的工业纯铁，含碳2%～4%的铸铁，含碳小于2%的碳钢，以及各种用途的不锈钢、耐热钢、高温合金等。我国地下金属矿物资源存储量丰富，为工业生产提供了充足的资源保证。黑色金属在实际生产应用中，主要运用于钢材产品的制造，如：钢架、钢管等，具有较强的耐久性。
②有色金属。相对于黑色金属，有色金属的存储量较少，常用于一些特殊产品的加工制造。材料工程学对有色金属的定义：指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。对于有色金属的加工制造，成品质量的要求相当严格。如：市场上流通的黄金、铂金首饰等，均属于有色金属的范畴，此类金属材料成本高，适用于高档次产品的生产。
③特种金属材料。这类金属是世界上存储量极少的稀有金属，通常不应用于普通产品的加工制造。目前，特种技术材料包括：结构金属材料、功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等。特种金属材料多数运用于科技研究工作，由高精密试验仪器抽取少量用于物理、化学等性质的试验。一些极其稀少的特种金属，也可运用于军事武器的研制分析，如：军事导弹等。
2 金属材料主要的工艺性能
金属材料在各个行业中的运用越来越多，不同金属产品对原材料性能的要求不一，这就需要在生产加工过程中灵活地控制金属材料的工艺性能。工艺性能是指机械零件在加工制造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能，如图1所示，这样能够为材料质量控制提供了选择的空间。简言之，金属对各种加工工艺方法所表现出来的适应性称为工艺性能，主要有以下四个方面：
①切削性。反映用切削工具（例如车削、铣削、刨削、磨削等）对金属材料进行切削加工的难易程度。为了满足产品外形尺寸的标准要求，金属材料加工时均要通过适当的切削，从外形上保证金属成品的精度。如：机械制造行业中，选定毛坯料之后，生产人员要根据零配件图纸上标出的尺寸，对金属毛坯进行车、铣、刨等多项工艺流程，必要时还需特殊的加工修补，这样才能保证金属成品与设计图纸一致。
②可锻性。借助力学作用对金属材料实施加工处理，这是冶金、机械等行业生产的常用方式。根据材料可锻性这一工艺特性，可选择不同程度的冲击压力，以防施压过度而损坏金属性能。可锻性是反映金属材料在压力加工过程中成型的难易程度，例如：将材料加热到一定温度时其塑性的高低（表现为塑性变形抗力的大小），允许热压力加工的温度范围大小，热胀冷缩特性以及机械性能有关的临界变形的界限、导热性能等。
③可铸性。浇铸工艺在金属材料制造中的也是常用的方法，其基本原理：现在高温条件下把金属材料熔化，将金属水浇注于设定好的制造模具中，待其充分冷却之后拆开模具便可成形。可铸性反映金属材料熔化浇铸成为铸件的难易程度，表现为熔化状态时的流动性、吸气性、氧化性。熔点，铸件显微组织的均匀性、致密性，以及冷缩率等。实际生产中，厂家可格局可铸性判断产品加工质量的好坏。
④可焊性。金属材料使用范围日趋广泛，除了单一金属配件产品外，成套金属材质的设备功能更多，主要运用于建筑、机械、供电等工程。金属材料工艺性能里涉及到了可焊性，这种工艺性能使得相同或不同材质的金属能够焊接组合。反映金属材料在局部快速加热，使结合部位迅速熔化或半熔化（需加压），最终让材料之间形成相对完整的结合，组件成多功能的金属结构体，这一特性表现为熔点、熔化时的吸气性、氧化性、导热性等。
3 综合维持材料工艺性能的措施
工业是我国国民经济的核心产业构成，金属材料是工业生产活动的物质原料，及时供应金属材料有助于产品加工活动的持续性。新时期金属产品销售市场受到了国外企业的冲击，本土加工的成品质量与发达国家存在明显的差异，直接导致国内待加工企业的经济收益减少。尽管我国在工业科技上不如发达国家，但只要确保金属材料具备良好的工艺性能，便可保证成品质量与客户要求一致。因此，企业应结合相应的材料特性，制定切实可行的维持措施。
①切削方面。上述提到，金属材料可详细分为黑色金属、有色金属、特种金属三大类，不用材料之间的使用具有差异性，但其在工艺性能上又有着一定的相似性。企业选用金属材料进行加工生产，应先重点考虑选用哪一种材料，综合对比切削难度、质量高低、成本投入等因素，选定合适材料后才能进行切削性能的维持。对于一些高难度的切削处理，可选择合适的气割工艺，如图2所示，这种在特殊温度条件下的切割，能够有效维持材料的切削性能。
②铸造方面。生产操作是金属材料工艺性能的实现过程，每一种操作流程方案都会产生不同的工艺性能。因此，加工生产时应注意操作的规范性，这是保证金属材料工艺性能的基本要求，铸造工艺性能维持要注意相关指标的控制。以金属铸造流程为例，实际浇注操作环节里，必须严格控制金属溶液的浇注量、浇注时间、浇注速度等，这些都是影响金属成型的关键因素。为了维持好材料的铸造性能，操作时要控制好金属溶液的浇注过程，严格控制以上几个指标。
③锻造方面。锻造是根据金属材料性质实施的一种力学加工方案，维持材料锻造方面的工艺性能，应当控制好锻造时施加的压力荷载，防止过载冲击损坏金属产品的完整性。机械制造与加工中，常用冲压模具制造各种零配件，其本质上是利用压力荷载冲压制造的工艺方案，这对于冲力荷载大小提出了详细的要求。冲压模具在压力机上固定好之后，将金属材料放置于工作台平面，完成定位校准才能正式冲压生产，位置偏移或冲压过载损坏零件。
④焊接性能。许多金属材料在不同条件下，需要组合使用才能制造出大型的金属设施，这就需要对材料进行焊接处理。基于原有的可焊性工艺性能特点，焊接处理时还需加强焊接质量的控制。其中，最为关键的是控制焊缝质量，如：大型钢架组合安装过程中，要选用材质性能相匹配的焊条作为焊接体；小型金属管道焊接时，应考虑管道点焊的时间，高温状态下使金属材料的工艺性能得到最大发挥。必要时也可适当地调整焊接温度、焊条材质等，以保焊缝的质量合格。
4 结 语
物质材料是人们完成各种生产实践的基本条件，工程材料学理论研究取得了显著的发展成果，为生产型企业创造了丰厚的经济收益。掌握金属材料的工艺性能，能够更好地分配物质原料，减少金属成品加工的浪费率，带动生产收益水平的增长。
参考文献：
[1] 黄礼平,汪建林,周德耀,等.54422高强度、高韧性、高淬透性钛合金[J].机械工程材料,2010,(15):17-19.
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【关键词】生物金属；材料表面；修饰；性能
生物材料就是生物医用材料，通常是用于人工器官、修复、理疗康复、诊断、检查、治疗疾病等方面。生物材料有很长的历史，现在从人体各个器官，除了大脑和多数内分泌器官，其他的几乎都能用人工器官代替，先进的医疗水平改善了人们的生活质量，促进了生物材料的发展。目前被详细研究过的生物材料已经超过一千多种，生物材料都属于惰性材料，惰性材料的物理机械和功能特性与人体组织相匹配，较容易发挥功能，不会影响其他组织的活动，也不会产生炎症或者凝血现象，无急性毒性或刺激性反应。
1.生物金属材料的概况
生物金属材料是生物材料中应用最多的，因为金属材料比有机材料、无机非金属材料和符合材料都要好用，它的拉伸压缩强度高，耐冲击性延展性好，容易加工成形，性能稳定可靠，除了这些优于其他材质，它自身还与人体组织体液有良好的适应性，耐腐蚀性和化学稳定性，强度韧性、耐磨性、耐疲劳性都不错，易加工低价格易使用。第一，体现在良好的组织相容性，主要表象在无毒性、无热源反应、不致癌、不破坏组织等方面；第二，物理化学稳定性好，包括强度、弹性、尺寸稳定性、耐腐蚀性、界面稳定性等方面；第三，有良好的血液相容性，抗凝血性、不溶性、不改变血中的脂蛋白、不扰乱电解质平衡等。
2.生物金属材料的研究现状
生物金属材料有很长的历史，人类在古代就尝试用外界材料替代缺失的人体组织，后来人们还尝试使用多种金属材料，以解救创伤、肿瘤、感染造成骨组织缺损的患者，但是医学技术、材料加工和材料本身还有很大的局限性，导致目前比较成熟的应用只有牙科和骨科。医学常用的生物金属材料有不锈钢、钛合金和记忆合金等。
2.1医用不锈钢
在生物医学中应用最早也最广泛，不锈钢强度比较高，抗腐蚀能力也较强，通常制作成人工关节，价格比较低，但是临床表现是会产生缝隙腐蚀或摩擦腐蚀以及疲劳腐蚀等问题，会引起假体松动，导致植入失效。今年来，日本开发了一种不含镍的硬质不锈钢的生产方法，解决了无镍不锈钢加工难成本高的问题，广泛应用于医疗领域。
2.2医用钛合金
钛合金无毒、质轻、强度高、生物相容性好，常常用于制作人工股骨头和髋关节。钒有毒性，对人体有潜在的危害，20世纪七、八十年代世界各国用钛合金研制无钒植入物，具有较好的生物相容性和耐腐蚀性，其弹性模量是骨弹性模量的四到十倍，但是这种植入物和骨弹性模量不匹配，载荷不能很好的传递到相邻骨组织，导致植入体周围骨吸收，引起松动或断裂，导致植入失效。
2.3医用贵金属
医用贵金属是用作医疗材料的金、银、铂及其合金的总称。贵金属的生物相容性好，但是价格昂贵。镁的生物相容性好，铝有毒性，但是铝的氧化物有不被吸收和不呈现毒性反应，钽有化学稳定性和抗生理腐蚀性，钽的氧化物也不被吸收不呈现毒性反应，并且可以在不破化其表面氧化膜的同时和其他金属结合使用。铌、钽和锆都有相似的组织结构和化学性能，但是由于价格昂贵，难以广泛应用。
3.生物金属材料存在的问题
生物金属材料在医学上的应用十分广泛。传统医用金属材料经过多次实验，发现处理宿主反应外，还存在两个主要问题。其一，植入生物金属材料易失效，其中包括了植入物断裂，植入物发生严重磨损或松动，植入物材料进入周围组织，引起严重组织反应；其二，植入生物金属材料易感染。生物金属材料中有很多合金化元素，它们通常在人体中允许的浓度很低。这些元素大多呈强负电，这些负电电子会和生物体内的有机物或无机物化合成复杂的带有强烈毒性的化合物，造成组织反应、血液反应等，表现为水肿、血栓塞、感染或者肿瘤等现象。另外，在血液中的血小板、细胞白质也是带有负电荷的，这些离子和金属析出的正电荷发生反应，容易造成血栓的形成。
生物金属材料的主要问题，一个是腐蚀造成金属离子向周围扩散，可能导致有毒性的副作用，另一个是植入材料自身性质的退变，可能导致植入生物金属材料失效。所以研究和开发性能更加优秀、生物相容性更加好的新型生物金属材料是广大医学工作者的目标。
4.生物金属材料问题的解决方法
目前使用的生物金属材料植入器械可能会被腐蚀，影响生物功能性的同时会对肌体产生副作用，还会因为感染微生物导致多种并发症。要解决生物金属材料的腐蚀和感染问题，要将生物金属材料表面纳米化，让它具有抗腐蚀、抗菌性能，这就要在金属表面制备一定厚度的抗腐蚀、抗菌纳米结构表层，从而通过表面组织和性能的优化，提高了生物金属材料的整体抗腐蚀性和抗菌性，解决里金属离子溶出问题和感染问题以及与机体的结合力问题，增强了医疗的生物安全可靠性，纳米结构表层主要有表层涂层或沉积、表面自身纳米化、混合纳米化三种。
生物金属材料有很好的综合力学性能好加工性能，但是生物活性差，它们常常只是机械嵌合周围的骨组织，植入后很容易就发生松动和脱落。羟基磷灰石和人骨无机质相似，有良好的耐腐蚀性和生物相容性，但是强度低、韧性差、易破坏。所以要使用两种材料的复合材料，其中使用涂层技术是最有效的途径。因为生物材料的生物相容性和生物活性都体现在材料表面，制备金属基磷灰石涂层，形成化学键性达到固定的目的。目前的制备涂层技术有物理方法和化学方法，而且需要特定仪器，反应条件苛刻，得到涂层易龟裂易脱落，所以最好是通过混合纳米化和电泳沉积，使生物金属材料表面形成纳米化薄膜或涂层，造成生物金属材料的表面改性。
5.小结
由此看来，生物金属材料的表面修饰可以使用对材料表面改性的方式，来解决生物金属材料易腐蚀、易感染、不易与机体组织结合、金属离子溶出等问题，以便提高生物金属材料的安全可靠性；也可以通过制备表层涂层的方式，来讲解决生物金属材料的易松动、易脱落、生物相容性差的问题。
【参考文献】
金属材质范文6
关键词：金属监督;电力行业；应用
中图分类号：B819文献标识码： A
前言：
我们国家的经济在不断的发展，电力行业也在不断的发展。在电力行业当中，金属监督工作起着十分重要的作用。金属监督在不断的趋近科学化和规范化。这对今后电厂发展都起着促进作用。所以我们一定要提高金属技术监督的专业水平，推广成熟的新技术，才能够适应电力行业的快速发展。
1、金属监督以及焊接质量的重要性
1.1金属监督是火力发电厂中的关于金属方面技术工作的简称。在电厂中，金属监督方面的工作一般包括金属监督、金属测试、金属部件的使用寿命以及金属的事故分析等。随着电力企业技术的发展，电力生产中向着的参数高、容量大的方向发展，所采用的钢材日益增多，材质也趋于复杂化。在新组建的机组中，安装时，由于某些原因，经常会出现以劣质代替优质或者是钢材错用的情况，这样就会给将来机组的使用埋下安全隐患，所以，要对这种现象加强重视，并采取积极的预防手段，如光谱普查等，对金属用材的质量严格控制，这样才能确保机组的安全运行，所以金属监督显得尤为重要。金属监督是电力建设、生产技术监督中的重要的组成部分，是一种保证电厂安全生产的重要措施。金属监督的方面包括设备的设计、安装、运行、试运行、检修、制造、停用、设备改造各个环节等。通过金属监督，可以及时诊断和检测受监部件，及时掌握设备金属部件的运行状况和质量情况，防止由于材质不佳、焊接缺陷、选材不当、应力状态不当、运行工况不良等因素而引起各类安全事故，减少电厂的非计划停运次数，提高设备运行的可靠性，延长设备使用年限。
1.2 焊接质量是保证电厂安全运行和人民生命财产的重要保障。
焊接质量不仅影响焊接产品的使用性能和寿命，更重要的是影响人身和财产安全。焊接质量通常由产品的设计质量、加工质量、质量检验和焊后处理等环节保证。
1.2.1设计质量
焊接产品所选用的接头类型及其计算强度应满足实际的承载能力。焊接方法应适合构件的特点，经济性好。焊接工艺过程应能尽量减少应力、变形和应力集中程度。生产劳动量和材料消耗应尽可能小，接头设计时还要考虑探伤的方便。
1.2.2加工质量
所采用的母材、焊丝、焊剂或焊条等焊接材料的性能应符合设计要求。焊机、辅助机具和检测仪器的性能应良好。焊前，焊接材料应按规定烘干，工件的焊接坡口要符合要求并清除切割残渣、龟裂和污物。
1.2.3质量检验
质量检验贯穿在产品从设计到成品的整个过程中，必须确保质量检验过程中所用检验方法的合理性、检验仪器的可靠性和检验人员的技术水平。焊后的产品要运用各种检验方法检查接头的致密性、物理性能、力学性能、金相组织、化学成分、抗腐蚀性能、外表尺寸和焊接缺陷。焊接缺陷可分为外部缺陷和内部缺陷。
1.2.4焊后处理
焊后处理包括焊接后工件变形的矫正、余高的打磨处理、接头清洗、构件焊后局部或整体热处理等。
2、金属技术监督的工作范围
根据DL/T438-2009《火力发电厂金属技术监督规程》中的规定，金属监督的范围包括:工作温度大于等于400℃的高温承压部（含主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道、过热器管、再热器管、联箱、阀壳和三通)，以及与管道、联箱相联的小管;工作温度大于等于400℃的导汽管、联络管;工作压力大于等于3.82MPa汽包和直流锅炉的汽水分离器、储水罐;工作压力大于等于5.88MPa的承压汽水管道和部件(含水冷壁管、蒸发段、省煤器管、联箱和主给水管道);汽轮机大轴、叶轮、叶片、拉金、轴瓦和发电机大轴、护环、风扇叶;工作温度大于等于400℃的螺栓;工作温度大于等于400℃的汽缸、汽室、主汽门、调速汽门、喷嘴、隔板和隔板套;300MW及以上机组带纵焊接缝的低温再热蒸汽管道。
3、金属监督工作机制
金属监督部门设有专门的金属监督实验室，有专业的金属技术监督工作人员，工作人员包括金属监督的专责工程师以及汽机、锅炉、电气、材料等金属技术监督的人员，工作人员通过金属检测手段比如光谱分析、无损检测、射线检测对材质进行检验，确定钢材质量的好坏及设备的运行状况。具体的金属监督工作机制如图1所示。
3.1岗位职责
(1）金属实验室的职责
金属实验室由必要的金属专业检测人员组成，检测人员必须经过专业技术培
训考核，且取得无损探伤、金相、光谱、焊接等专业资质，并能独立开展工作;
协助有关部门做好监督范围内的钢材、备品备件的质量验收工作;对热处理和焊接质量进行监督;负责金属检验、测试工作，出具正确规范的检验报告;参与受监部件的防磨防爆检查测试工作;配合金属技术监督专职工程师建立、健全和保管金属技术监督档案;落实年度工作计划，做好年度工作总结。
金属技术监督专职工程师建立、健全和保管金属技术监督档案;落实年度工作计
划，做好年度工作总结。
3.2锅炉专业岗位职责
锅炉的岗位职责包括锅炉四管的防磨防爆检查，对严重胀粗和氧化的管子、过热器及再热器管子高温部位要送金属实验室进行机械性能分析和金相组织;对锅炉小径管焊接质量要加强管理，在焊接时，合理安排工序，确保所有换管焊口进行100%射线检查;锅炉小径管的焊接一次合格率要不低于96%;参加锅炉范围内焊接工作的焊工，必须严格按照DL/T679-2012《焊上技术考核规程》考核，持证上岗;编制本专业所辖金属技术监督部件的焊接热处理工艺，按照规定对主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道、低温再热蒸汽管道管系、给水管道和支吊架进行全面检查和调整;负责对所辖金属监督部件进行外观检查和不圆度测量;建立健全所辖范围金属部件的检查记录。
3.3汽机专业岗位职责
编制关于本专业的金属技术监督部件的焊接热处理工艺，包括压力容器、汽
轮机本体等重要部件的焊接工作，并确定施焊工艺;按照规定对主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道、低温再热蒸汽管道管系、给水管道和支吊架进行全面检查和调整，每年进行热态检查，大修时进行冷态检查;对所辖金属监督部件进行外观检查和不圆度测量;所有合金部件安装前100%进行光谱分析，安装结束后，对焊口、管子、阀门、弯头进行100%光谱复核无误后，方可投入运行;所有焊口按规范要求进行无损检验;焊口一次合格率应不低于96%;建立健全所辖范围金属部件材质规格、检验情况、管道弯头不圆度和外观检查况台帐，配齐受控规程、标准、制度。
3.4材料供应岗位职责
受监的钢材、焊接材料必须符合国家标准或行业标准;有国家认可的质量合格证或质保书，并应标明钢号、化学成份、机械性能等各项试验数据，并有制造技术标准说明;当缺少原始资料时，物资管理部门应主动委托有资格的检验单位进行试验;入库前应通知金属技术监督部门按照相应的标准、规程，进行入厂抽检。使用前都应交金属技术监督部门进行光谱复检以核对材质，避免错用;采用代用材料时，须有必要的审批手续，批准后方能代用;代用材料应做好详细记录并存档。建立严格的钢材、焊接材料、备品备件的质量验收、保管和领用制度，并设置专人负责此项工作。
4、金属检测方法
4.1光谱分析
光谱分析是电力设备金属材料材质检查不可缺少的重要检查手段。目前，由于电力设备金属材料等级越来越高，材料的合金化元素越来越复杂，相应给光谱分析人员提出了更高的要求。光谱分析人员一方面必须熟练地掌握光谱分析基础理论和技术知识，另一方面还应充分了解现场光谱检验工作常见问题并掌握解决办法。为了对电力设备金属光谱分析方法和过程进行规范化管理，保证光谱分析结果的一致性和可靠性，电力行业光谱分析人员要求做到持证上岗；相应地，全国电力工业理化检验人员资格考核委员会每年都各举办一期光谱检验员(高级)取证班和换证班，各省(市)电力工业理化检验人员资格考核委员会也不定期举办光谱检验员(普通级)取证班和换证班，培训对象包括科研院所、发电厂、电力建设单位、质量监督行业等相关人员。
4.2厚度测量。
厚度测量主要是检验进场设备、管道弯管经过加工后壁厚是否符合标准要求。为了确保灵敏度不下降，必须选择合适的金属检测器具以适应相应的被检测产品。一般来说，检测范围尽可能控制在最小值，对于高频感应性好的产品，检测器通道大小应匹配于产品尺寸。检测灵敏度的调整要参考检测线圈的中心来确定，中心位置的感应最低。
4.3硬度检测。
硬度检测主要是检测高强螺栓以及合金钢焊口热处理后的硬度。不锈钢的硬度检测要考虑到它的力学性能，这关系到以不锈钢为原料而进行的变形、冲压、切削等加工的性能和质量。因此，所有的无缝钢管要进行力学性能测试。力学性能测试方法主要分两类，一类是拉伸试验，一类是硬度试验。
4.4金相检验。
金相分析是金属材料试验研究的重要手段之一，采用定量金相学原理，由维金相试样磨面或薄膜的金相显微组织的测量和计算来确定合金组织的三维空间形貌，从而建立合金成分、组织和性能间的定量关系。将计算机应用于图像处理，具有精度高、速度快等优点，可以大大提高工作效率。 金相检验时一般不破坏被检元件，被检部分可大可小，便携式显微镜使用方便,并附有金相照片,检验结果清晰可见，可以检验钢材的金相组织。
4.5无损检测。
无损检验一般由射线检验（RT）、超声检测(UT）、磁粉检测(MT）和液体渗透检测(PT) 四种。其他无损检测方法：涡流检测(ET）、声发射检测（AT）、热像/红外（TIR）、泄漏试验（LT）、交流场测量技术（ACFMT）、漏磁检验（MFL）、远场测试检测方法（RFT）、超声波衍射时差法（TOFD）等，主要是检验钢材和焊缝表面、内部有无气孔、裂纹、夹渣及其他质量缺陷，确保钢材、焊缝等的质量，保证电力设备以后的安全运行，保障人民的生命、财产安全。
5、结束语
综上所述，电力工程金属监督保证机组安全运行，同时对承压受热金属管件进行监督。金属部件在制造和安装时进行了严格的监督检验，在运行期间了解运行状况，结合相关标准，认真执行，发现异常及时处理。使电力设施能够顺利的安装、运行。
参考文献：
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