工程材料及成形技术基础

苗义高,苏勇君,赵海波,徐利利

目录

  • 绪论
    • ● 绪论
    • ● 延伸阅读
  • 1 工程材料的性能
    • ● 1.1 静载荷下材料的力学性能
    • ● 1.2 动载荷下材料的力学性能
      • ● 1.2.1 冲击韧性
      • ● 1.2.2 疲劳
      • ● 1.2.3 断裂韧度
      • ● 1.2.3 磨损
    • ● 1.3  材料的高温力学性能
    • ● 本章测试
    • ● 延伸阅读
  • 2 金属的结构与结晶
    • ● 2.1  原子间的结合键
    • ● 2.2   金属的晶体结构
    • ● 2.3   金属的结晶
    • ● 本章测试
    • ● 延伸阅读
  • 3 二元合金
    • ● 3.1   合金的晶体结构
    • ● 3.2   合金的结晶
    • ● 3.3   二元合金相图
    • ● 3.4   铁碳合金相图
    • ● 本章测试
  • 4 钢的热处理
    • ● 4.1 钢热处理时的组织转变
    • ● 4.2 钢的普通热处理
    • ● 4.3 钢的表面热处理
    • ● 4.4 热处理技术要求标注、工序位置安排与工艺分析
    • ● 本章测试
  • 5 工业用钢
    • ● 5.1  碳钢
    • ● 5.2  合金钢
    • ● 5.3 材料选用
    • ● 本章阅读材料
    • ● “鸟巢”选用钢结构建筑不为人知的秘密
    • ● 自家的掘进机却不得不用别人的主轴承
  • 6 铸铁、有色金属及非金属材料
    • ● 6.1 铸铁
    • ● 6.2 有色金属
  • 7 铸造
    • ● 7.1 铸造理论基础
    • ● 7.2 铸件工艺过程设计
    • ● 7.3 铸件结构设计
    • ● 7.4 铸造工艺方法
    • ● 师昌绪院士——空心涡轮叶片攻关记
  • 8 塑性成形
    • ● 8.1 金属塑性成形的理论基础
    • ● 8.2 锻压成型
    • ● 8.3 板料成形方法
    • ● 8.4 其它他塑性成形方法
    • ● 世界上最大的呼啦圈—中科院金属所核电零件的研发
  • 9 焊接
    • ● 9.1 焊接成形理论基础
    • ● 9.2 焊接结构工艺设计
    • ● 9.3 焊接方法
    • ● 9.4 常用金属材料的焊接
    • ● 大国工匠高凤林—航天火箭发动机焊接
世界上最大的呼啦圈—中科院金属所核电零件的研发

世界上最大的呼啦圈—中科院金属所核电零件的研发

孙明月:打难打的“铁”,攻难攻的关

中国科学院金属研究所研究员孙明月说自己是个“铁匠”,不过他和同事们打的“铁”,是大国重器。


  百吨级的钢水浇注到锭模里形成钢锭,往往存在这样的问题:金属凝固速度慢,液态与固态之间存在很大密度差,导致金属铸锭内部产生偏析缺陷,最终影响构件的性能。


  10年前,80后“打铁人”孙明月对解决这个世界难题提出大胆设想:“没有哪个宏伟的建筑物是用一块大石头雕刻出来的,都是一砖一瓦构建而成。那金属大构件,是不是也可以用这种方法来制造呢?”


  孙明月提出一个全新的“金属构筑成形技术”:把一块块尺寸小、均匀性好的金属板作为基材,像建房子一样摞起来,经过真空、焊接、加热,最终使多块金属完全结合在一起,通过以小制大,形制成均匀性良好的大型构件。


  设想变成现实,是一个曲折漫长的过程。孙明月遭受过很多质疑,但他始终坚信这项自主原创的技术,能够引领世界大锻件制造技术的发展。


  2015年10月,孙明月团队第一次用金属构筑成形技术制造出大型火电转子试验件。当经过探伤证明试验件无瑕疵时,压力的释放和巨大的喜悦让团队成员的眼泪夺眶而出。


  2019年3月,他们制作的世界上直径最大的金属“呼啦圈”,用在了四代核电机组上,这个超大型支承环,是核反应堆的安全屏障,没有任何焊缝,浑然一体,支撑着核反应堆7000吨的重量。这项研究成果入选“壮丽70年·奋斗新时代——共和国发展成就巡礼”。2020年8月,孙明月获该年度陈嘉庚青年科学奖。


  (原载于《光明日报》 2021-05-04 08版)