金属材料论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇金属材料论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

该法是在有一定形状的容器内填满发泡塑料，再倒入高熔点材料，先硬化再加温使发泡塑料气化，然后再模具中倒入液态金属使其冷却、凝合，然后将高熔点材料去掉，就获得了海绵状多孔金属。莫来石、碳酸钙、石膏德尔等为高熔点材料的首选材质。其优势在于金属孔隙率高达80%以上，其缺点在于成本高昂且产量不高，多见于多孔铝、多孔铅的制作。有研究者将聚苯乙烯(EPS)泡沫塑料和水化石墨涂料当做高熔点材料，研发成多孔gdrMGYZ合金。

2基于粉末的制备工艺

2.1粉末烧结法该法是首先将造孔剂和金属粉末混合形成预制体，再通过加热、烧结等方式来制造出多孔金属。还有一种方法是直接在模具中加入粉末，然后通过烧结制成多空金属。其优势在于设备无需太好，烧结需求的温度、气氛和时间等可以调试，在室温下，造孔剂就可完成和金属粉末的混合，制成的多空金属具有孔均匀、整齐、连通等特质，而且孔径小，孔隙率为30%左右。常用来制造多孔钛、铜、铝等材料。目前已经成功研制的产品有：多孔lgiAMS合金、多孔纯钛、利用粉末造孔剂研发的孔隙率在55%～75%之间的多孔钛、多孔Ti-7.5Mo合金、3SCOr发泡剂条件下研制的孔隙率为22.4%的多孔不锈钢。

2.2浆料发泡法该法主要是将金属粉末、活性添加剂、发泡剂搅浑后装进模子，然后利用高温使其在浆料中产生气体，然后利用烧结和晾干而形成的多孔材料。常见于生产多孔镍、铜、不锈钢、铝等。制成的多孔金属孔隙率高达90%以上，且成本较为低廉，而且发泡剂颗粒大小可以决定孔径的大小。有研究者就才曾利用这种方法制成孔隙率高达96%的多孔不锈钢。

2.3空心球烧结法该法是粘连金属空心球后进行燃烧和凝结，然后在其扩散后来制成多孔金属材料，其具有开孔和闭孔的双重功能。有研究者在制造金属空心球的时候会在球的表面再镀一层金属，之后再将树脂去除即可。这种方法的机械性能和物理性能都是提前预算好的，孔的尺寸分布也非常有规律，常用来制造多孔铜、钢、钛。目前最为常见的是孔隙率36%的多孔TAVil64合金。

3基于沉积技术的制备工艺

3.1电解沉积法该法利用电镀工艺，经过化学沉积来获得高孔率开口结构材料金属化。主要过程为现在它的表面电镀一层金属，经过烘焙来使得里面的开口结构材料溶解，然后就能得到多孔金属材料。通常情况下，聚酯、乙烯基、聚酰胺等聚合物是高孔率开口结构材料的首选材质，多为三维网状有机泡沫。现如今，世界上较为流行的生产高孔率金属材料大型制备多选用这种方式来完成。它的优势在于产品孔隙率高达80%以上、且结构和孔隙分布都较为均衡。缺点在于成本比较昂贵，且生产工序非常繁琐，也很耗费时间。一般情况下，多孔镍、铜、银、钴等薄膜材料选用此法来制成。TanKai等利用化学镀铜、电沉积铜等方式成功研制多孔铜。

3.2气相沉积法该法主要指的是液态金属到金属蒸汽的演变过程，一般需在真空、惰性气体等状态下来进行，在网状聚亚胺酯等物上附着后而出现的金属沉积层。然后再经过热处理等手段将这层聚合物清楚，就可以获得通孔金属多孔材料。其优势在于对于任意的金属和合金都使用，且孔隙率可以达到60%～80%。其缺点在于沉积的过程缓慢，设备必须精良且成本昂贵，为此主要用于制备电极材料的制作。有研究者就曾利用该法研发出开孔多孔irelNCFA合金材料。

3.3原子溅射沉积法该法的前提是利用阴极喷射法在惰性气压下，使得高压惰性气体和金属原子在飞溅中冲撞，并且双方互相捕获和凝聚，最后形成金属液滴流入衬底。然后在衬底形成具有均匀包裹气体原子的金属，再加热至熔点，然后保温，使捕获的气体进一步胀大出现孔隙，再进行冷冻就会出现多孔金属材料。这种材料虽然性能和结构都俱佳，但是生产成本过高，不适宜于大批量生产。

4多孔金属材料的应用及展望

篇(2)

1教学体系的的创新

我国的经济发展为目前的无机非金属材料工程专业的改革提供了方向，做好基础性、根本性、原则性的工作任务是目前应该完成的要求，教学体系的改革首当其冲。当前专业的培养目标是：培养政治上合格的，在无机非金属材料学科领域内有广阔而扎实的理论基础、适应能力强、具有创新精神和技术开发能力的高级专门人才。无机非金属材料工程专业的课程体系改革应该从以下三个方面着手：首先加强科学基础以及计算机基础技术的学习，随着科技的发展，科学技术无疑成为了影响社会生产的第一要素，强化学生的自然科学基础能力同时结合计算机技术的适用，在加强其对自然科学本质理解的情况下，显著提高其运用科学技术解决基本问题的能力和速度；其次是重视对工程基础的学习，在无机非金属材料工程专业中，基础知识的学习能提高学生的工作适应能力，掌握了工程技术的共同理论、共同技术，即使就业工程中专业知识有所偏差，也能利用基础知识弥补，强化学生适应人才市场缺口的问题；最后，建立完善的学科专业知识实践教学平台，为了培养更全面的应用型人才，针对地方经济发展以及人才缺口方向，加大对实践教学环节的重视有利于让学生走入工作岗位就能迅速为企业创造产业价值，理应成为本次教学课程改革的重点，因此强化无机材料科学基础、热工基础以及水泥等研究方法和实验等实践环节至关重要。具体到应用步骤，应加大对每一个环节的检查力度，教师做出相应的实践要求，一环扣一环，分步完成。保证学生的实践环节无论是设计或是草图绘制等阶段都有配套的记录，以便于对实践教学质量的控制。同时，让学生运用所学知识进行实验，从事实验操作并对实验结果进行数据处理、误差分析，有助于观察问题、解决问题能力的提高。

2建构应用型人才培养体系

首先，建立一支教学水平高、技术能力硬、思想素质好的师资队伍，形成应用型学科的专兼职教学建设。“兵熊熊一个，将熊熊一窝”，一位高水平的教师给学生带来的好处是其他方面无法比拟的。教师不但要具有渊博的理论知识，更应该在实践教学上给学生正确的指导，从一开始就避免学生走入操作的误区。同时，学校可以与相关大型企业建立起互动关系，建立教学激励机制，鼓励教师与一线工作者多多交流，培养教师的创新能力；聘用基层工作经验丰富的技术骨干在学校担任客座讲师，让企业的技术人员向其讲解各个生产线的优缺点，保证本专业学生能够迅速掌握一线工作中的先进技术和经验，以帮助其迅速掌握学习中的要领，从而适应工作的需要。其次，积极开展与当地的企业相互合作，建立一批质量较高、相对稳定的校外技术实训基地；将校外实训基地建立在当地的相关企业内部，充分利用生产技术骨干和先进的生产设备；同时利用学校的实验室，“材料制备技术”、“工程测试技术”、“材料表征技术”三大课程实验及“专业综合实验”为建设重点，充分利用校内外的教学资源，把实验室打造成技术培训和理论知识结合的基地以满足应用型人才的培养工作。最后，要革新学生考核体系，开展校内证书认证制度过去的一卷考核体系已经不适应当前学习的需要，考生在考试前简单突击一下就能随意应付过去，为了让学生从深入理论研究，可以开展论文考察等形式，高屋建瓴的从应用的角度掌握理论的知识。目前，专业证书代表了各专业的等级水平，也得到了社会的承认。学校可顺应潮流构建校内证书认证制度，建立奖励机制，将职业资格证书引入人才培养机制，以鼓励学生多多考取专业资格证书，强化基础专业的理解，拓展相关知识的学习。

二结语

篇(3)

迁钢腐蚀实验室根据首钢抗腐蚀管线钢开发的实际情况，定位在可持续发展的基础上，在完成产品出厂检测的同时承担新产品研发所需要进行的试验，检验能力包括常温常压下的氢致开裂HIC和硫化氢应力腐蚀开裂SSCC(B方法四点弯曲)两个检验项目，可以分别进行A、B两种溶液的试验，于2011年6月份正式投入使用。湿H2S能够引起金属材料发生强烈的氢致开裂HIC和应力腐蚀开裂SSCC，因此，所有临湿H2S环境设备(特别是压力设备)材料必须经过耐HIC或SSCC标准试验测试或腐蚀试验研究。将H2S气体通入反应器，在反应器中形成H2S腐蚀介质，对金属材料的抗HIC和SSCC性能进行检验，然后废气通过尾气回收系统进行回收。整套试验系统主要分为气体发生装置、主反应器、排气和尾气回收管路，可进行HIC、SSCC的B方法，还包括安全报警系统、通风设备、应急喷淋系统、实验监控与系统控制，尾气回收系统以及辅助的个人防护装置等，试验流程如图1所示。

1.1HIC试验流程来样处理－配置反应液－摆放试样－氮气除氧－移液－二次除氧－通入硫化氢－滴定－测量PH值－保持硫化氢平稳－测量PH值－氮气除硫化氢－移液－试样打磨－宏观拍照－切面编号－分切小样－试样磨抛、检验－试样整理、保存－出报告。

1.2SSCC试验流程来样处理－配置反应液－加载试样－氮气除氧－移液－二次除氧－通入硫化氢－滴定－测量PH值－保－持硫化氢平稳－测量PH值－氮气除硫化氢－移液－卸载清洗－试样打磨－宏观拍照－试样整理、保存－出报告。实验室配置了全自动监控系统、先进的硫化氢气体报警器和大功率排风系统，能够有效地保证腐蚀试验的正常进行和试验人员的人身安全，试验所产生的废气、废液均回收处理，确保无污染，零排放。

2应用实效

作为一个独立的腐蚀实验室，迁钢腐蚀实验室自投入使用以来，可以在满足迁钢管线钢开发生产研发、完成出厂产品检测的基础上，为首钢集团下属的首秦、京唐及其他社会单位提供抗酸试验检验服务，实验室于2012年7月通过了中国合格评定委员会(CNAS)认可，可以按照NACE标准(NACETM0284、NACETM0177)和国家标准(GB/T8650、GB/T4157)开展检验，具备了作为第三方实验室的资质，在满足出厂检测及产品研发的基础上，为公司创造了可观的经济收益。迁钢腐蚀实验室标准化运行，仪器定期校准，检测结果准确有效，实验过程符合国家及行业安全技术规范，实验员操作熟练，能够独立完成腐蚀试验，安全防护无漏洞，报警系统安全可靠，废液回收集中存放，定期处理，符合环保要求。在满足安全可靠、绿色环保的基础上做到了功能全面、操作简便，得到了国内外用户的认可。

3总结

篇(4)

明确将无机非金属材料专业的培养目标定位在地方经济建设需要的无机非金属材料工程高级应用型人才,突出“一定基础知识支撑、适当宽度专业口径、突出某一专业方向、强化专业实践能力、博专共存、以专为主、长短兼顾、持续发展”的特点，强调知识、能力和素质的协调发展，强调学生的工程实践能力的培养与培育。通过教学计划、教学内容、教学方法和教学手段的改革，突出工程实践教学，强化实践技能的培训；确保学生工程实践能力的提高。无机非金属材料工程专业的人才培养方案在修订后开设了两个培养方向：

（1）传统无机非金属材料方向（硅酸盐及耐火材料），培养学生利用高新技术提升传统产业（水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料等），在节能减排的技术改造中发挥作用。

（2）新型无机非金属材料方向。加强学生对“广泛材料”了解、认识、掌握的培养模式，通过对先进陶瓷材料、复合与功能材料、薄膜与微晶玻璃、材料表面改性等课程学习，在自主择业中能快速适应新材料领域的工作环境。我专业在这两个培养方向上，形成了以国家、企业需求为牵引，将材料基础研究与新材料应用开发相结合的特色发展模式。

2以应用型人才培养目标为中心，优化无机非金属材料工程专业课程体系

根据市场需求和学科发展，即主动适应社会发展，做到“一个专业，两个方向，自主选择”。“自主选择”，即强调学生个性发展，增加选修课和选修覆盖面，使学生有更大的自主选择空间。在此指导思想下，对无机非金属材料专业课程体系进行优化。

1）公共基础平台。按照教育部工科大学生培养要求由学校统一设置，分为必修课和选修课，该平台提供了工科大学生应掌握的基本知识和人文素质。

2）专业基础平台。分为必修课、无机非金属材料工程一级学科基础课程、无机非金属材料工程二级学科基础课程。该平台的设置可使学生掌握材料工程师所需的基础知识和基本理论，为后续课程学习奠定基础，对学生考研也有很好的作用。

3）专业课平台。分为：

（1）专业方向限选课，此为无机非金属材料工程专业的特色，学生在三年级自主选择，分传统无机非金属材料方向和新型无机非金属材料方向进行学习。

（2）专业任选课，专业任选课中的基础课程可以使学生加强材料工程专业知识。无机非金属材料专业学生就业的企业，既有新材料企业，也有水泥、玻璃、陶瓷等传统企业，因此在第六学期开始开设就业针对性强的课程，能有效增强学生就业能力。

4）实践平台。分为：通识实践课、学科实践课、专业特色实践课（分两个专业方向）、毕业设计（论文）。

3总结

篇(5)

[论文摘 要] 本文从三个方面论述了热处理工艺在提高金属零件的制造水平中的作用。 

 

引言 

在现代工业生产中，金属零件的制造是一个重要的环节，具有举足轻重的作用，因此提高金属零件的制造水平成为一项不可缺少的工作。而在金属零件的制造过程中，热处理工作又是提高其制造水平的重要措施。在设计工作中，正确制定热处理工艺可以改变某些金属材料的机械性能。而不合理的热处理条件，不仅不会提高材料的机械性能，反而会破坏材料原有的性能。因此，设计人员应根据金属材料成分，准确分析金属材料与热处理工艺的关系，制订合理的热处理的工艺，合理安排工艺流程，才能得到理想的效果，提高金属零件的制造水平。 

在现代工业生产中，广泛使用的金属有铁、铝、铜、铅、锌、镍、铬、锰等。但用得更多的是它们的合金。金属和合金的内部结构包含两个方面：其一是金属原子之间的结合方式；其二是原子在空间的排列方式。金属的性能和原子在空间的排列配置情况有密切的关系，原子排列方式不同，金属的性能就出现差异。 

为了得到更好的金属性能，满足制造和使用要求，我们将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度在不同的介质中冷却，通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来改变其性能，这就是金属材料热处理过程。 

不同的热处理条件会产生不同的材料性能改变效果，下面从3个方面来说明热处理工艺在提高金属零件的制造水平中的作用。 

一、提高金属材料的切削性能和加工精度 

在各类铸、锻、焊工件的毛坯或半成品金属材料的切削过程中，由于被加工材料、切削刀具和切削条件的不同，金属的变形程度也不同，从而产生不同程度的光洁度。各种材料的最佳切削性能都对应有一定的硬度范围和金相组织。为了得到最佳切削性能，就要求被加工材料具有合适的组织状态，这就要用到预先热处理。 

通过预先热处理，可以消除或减少冶金及热加工过程产生的材料缺陷，并为以后切削加工及热处理准备良好的组织状态，从而保证材料的切削性能、加工精度和减少变形。 

举例1：齿坯材料在切削加工中，当齿坯硬度偏低时会产生粘刀现象，在前倾面上形成积屑瘤，使被加工零件的表面光洁度降低。而对齿坯材料进行正火＋不完全淬火处理，切屑容易碎裂，形成粘刀的倾向性减少。并随着齿坯硬度的提高，切屑从带状向挤裂状过渡，从而减少了粘刀现象，提高了切削性能。 

举例2：铝合金在加工过程中，通常都是先经强化处理（固溶处理＋时效；时效），这样可以得到晶粒细小、均匀的组织，比铸态或压力加工状态的切削性能好，不仅改善了切削性能，而且同时提高了机械加工精度。 

二、提高金属材料的断裂韧性 

金属材料的断裂韧性指含有裂纹的材料在外力作用下抵抗裂纹扩展的性能。提高金属断裂韧性的关键是要减少金属晶体中位错，使金属材料中的位错密度下降，从而提高金属强度，而减少金属晶体中位错的一种重要方法，就是细晶强化，其原理是通过细化晶粒使晶界所占比例增高而阻碍位错滑移从而提高材料强韧性。而金属组织的细晶强化的过程实际上就是金属热处理。 

在金属热处理过程中，当冷变形金属加热到足够高的温度以后，在一定的应力和变形温度的条件下，材料在变形过程中积累到足够高的局部位错密度级别，会在变形最剧烈的区域产生新的等轴晶粒来代替原来的变形晶粒，这个过程称为再结晶。再结晶晶核的形成与长大都需要原子的扩散，因此必须将变形金属加热到一定温度之上，足以激活原子，使其能进行迁移时，再结晶过程才能进行。 

那么，对于不同的金属材料，我们就可以通过控制不同的热处理的温度，来提高金属材料的断裂韧性。 

举例：在sy钢坯料上线切割适当的小圆柱，机加工后，选择在700℃，800℃，900℃、1000℃和1100℃在cleeble-1500型热模拟试验机上以5×10-1的变形速率保温30s压缩变形50％，然后在空气中冷至室温，再进行680℃×6hac(空冷)的退火处理，再将压缩后的试样沿轴向线切割剖开，研磨抛光后用化学物质显示晶粒形貌。实验现象为：在700℃时，扁平的晶粒开始逐渐向等轴晶粒的形状变化。800℃变形的晶粒中等轴晶粒已经有少量出现，但仍然以变形拉长的晶粒为主。在900℃变形开始，晶粒突然变得细小，几乎全部为等轴晶粒，晶粒度达到ybl2级。在900℃以上．晶粒开始长大。因此，对此种钢来说，900℃左右温度进行热处理，可以提高其断裂韧性。 

三、减少金属材料的应力腐蚀开裂 

金属材料在拉伸应力和特定腐蚀环境共同作用下发生的脆性断裂破坏称为应力腐蚀开裂。大部分引起应力腐蚀开裂的应力是由残余拉应力引起的。残余应力是金属在焊接过程中产生的。金属在加热时，以及加热后冷却处理时，改变了材料内部的组织和性能，同时伴随产生了金属热应力和相变应力。金属材料在加热和冷却过程中，表层和心部的加热及冷却速度(或时间)不一致，由于温差导致材料体积膨胀和收缩不均而产生应力，即热应力。在热应力的作用下，由于冷却时金属表层温度低于心部，收缩表面大于心部而使心部受拉应力：另一方面材料在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时，因比容的增大会伴随材料体积的膨胀，材料各部位先后相变，造成体积长大不一致而产生组织应力。组织应力变化的最终结果是表层受拉应力，心部受压应力，恰好与拉应力相反。金属热处理的热应力和相变应力叠加的结果就是材料中的残余应力，正是其存在造成了应力腐蚀开裂。 

举例：金属热处理中，通过控制淬火冷却速度，可以显著地控制淬火裂纹，为了达到淬火的目的，通常必须加速材料在高温段内的冷却速度，并使之超过材料的临界淬火冷却速度才能得到马氏体组织。就残余应力而论，这样做由于能增加抵消组织应力作用的热应力值，故能减少工件表面上的拉应力而达到抑制纵裂的目的。 

3、结论 

金属材料的热处理在机械零件制造中占有十分重要的地位，在金属材料加工的整个工艺流程中，如果将切削加工工艺与热处理工艺进行密切配合，将有效地提高金属零件的制造水平。 

参 考 文 献 

[1] 雷声，齿轮热处理变形的控制.机械工程师.2008年5期. 

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关键词：金属腐蚀与防护；教学改革；毕业论文

作者简介：冯佃臣（1977-），男，内蒙古乌兰察布人，内蒙古科技大学材料与冶金学院，讲师；宋义全（1963-），男，河北抚宁人，内蒙古科技大学材料与冶金学院，教授。（内蒙古 包头 014010）

基金项目：本文系内蒙古科技大学校内基金项目资助（项目编号：JY2009003）的研究成果。

中图分类号：G642.3     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2011）11-0128-01

一、“金属腐蚀与防护”课程概况

金属材料作为社会经济发展的必需品被各行各业大量使用，而金属材料在绝大多数情况下与腐蚀性环境介质接触就会发生腐蚀，因此，金属的腐蚀与防护是一个重要的学科门类。

在化学、石油、造纸等工业中，金属腐蚀造成设备的跑、冒、滴、漏会导致大量有毒物质的泄漏，污染环境，危害人民的健康。因此，研究与解决材料的腐蚀问题与防止环境污染、保护人民的健康息息相关。金属的腐蚀甚至会带来灾难性的后果。在油气田的开发中，从油水井管道和储罐以及各种工艺设备都会遭受严重的腐蚀，造成巨大的经济损失。1966年某天然气井的套管发生硫化物应力腐蚀开裂，引发井喷和特大爆炸，造成人员伤亡，日产百万立方米的高产气井报废。1971年某天然气管线发生腐蚀断裂，产生爆炸，直接经济损失达7000万元。1997年某化工厂 18个乙烯原料储罐由于硫化物腐蚀引起大火，停产半年，直接损失达2亿多元，间接损失巨大。1985年日本的一架波音747客机，由于应力腐蚀断裂而坠毁，导致500余人丧生。

腐蚀破坏所造成的直接经济损失也是十分惊人的。每年由于腐蚀可损失大约10～20％的金属。2003年世界的钢产量达到9.625亿吨，中国的钢产量高达2.2亿吨，美国的钢产量为0.914亿吨。按下限计算，世界每年腐蚀掉的钢大于美国的钢产量；中国一年就有2200万吨钢被腐蚀掉，相当于腐蚀掉一个大型钢铁企业的年产量。通过普及腐蚀与防护知识，推广应用先进的防腐蚀技术，可挽回经济损失30％～40％。因此研究腐蚀规律、解决腐蚀破坏已成为国民经济中迫切需要解决的重大问题。所以许多高校的工科专业开设了“金属腐蚀与防护”课程。

“金属腐蚀与防护”是金属材料工程专业学生的一门专业选修课。主要介绍金属腐蚀与防护方面的基础知识，掌握有关金属腐蚀与防护的基本理论和基础知识，重点是电化学腐蚀的原理，以拓宽金属材料专业学生的专业面，并使学生能够在该领域从事基本的应用与研究工作。要求学生了解几种常见的局部腐蚀的形式以及自然环境中的几个腐蚀种类，了解各种环境腐蚀发生的影响因素及其防护措施。本科程为一门理论性与实用性并重的专业课，要求学生既要掌握扎实的理论基础，又有较强的分析问题、解决问题的实践能力，以适应社会的需求。

二、教学改革

之前本课程只是作为一门选修课，在课堂上以板书教学为主，学生以笔试的方式完成期末考核。近年来，材料研究课题有很多牵涉到材料的腐蚀方面的研究内容，本科生和硕士生的毕业论文工作又和指导教师的研究课题密切相关。有许多本科生毕业论文就是金属腐蚀与防护相关的课题。但大多数学生对材料腐蚀的实验方法了解甚少，甚至有时茫然不知所措，直接影响到了学生毕业论文的完成进度和完成质量。据统计，内蒙古科技大学材料与冶金学院（以下简称“我院”）2006年和2010年本科生毕业论文工作过程中，涉及到腐蚀实验的学生占毕业生总数的20～30%，因而，使学生能较熟练地掌握材料的腐蚀研究实验方法和研究体系势在必行。

一直以来，我院材料工程和材料成型专业学生由于受较传统的教学体制的影响，对材料的组织与性能方面等传统实验方法学习和实践环节较多，而对其他实验方法如电化学腐蚀等实验和研究方法的学习和掌握较少甚至是空白。目前，由于国家对材料环境腐蚀的不断重视，[1-2]特别是在国防现代化方面的投入和研究力度的加大，材料在自然环境中或特定腐蚀环境条件下的腐蚀特性和腐蚀规律的研究日益增多，[3-4]因而要求材料专业的学生应对材料的腐蚀的实验方法进行学习，掌握材料腐蚀研究方法的实验体系，以能应对和满足今后工作和学习的进一步需求。

1.多媒体教学和传统板书巧妙配合提高课堂效率

随着教学辅助手段日益发展，“金属腐蚀与防护”课程教学现在大量采用多媒体与板书相结合的教学形式。多媒体教学的特点是能够显示丰富的色彩、能容纳大量的信息，可节约大量的课堂时间，教学直观、易懂，能让教学内容形声化、表现手法多样化，对学生的感官进行多路刺激，便于开展情境教学。例如，在介绍全面腐蚀和局部腐蚀时，可以利用图片很容易说明每种腐蚀的形貌特点。

“尺有所短，寸有所长”，多媒体教学具有传统教学所不具备的优势，但也不能完全替代板书。多媒体教学携带的信息量大，给学生留下的思考时间就相对减少，学生没有递进式的思考和探究，往往跟不上教师的进度和思路，在讲述基础内容时板书的教学效果将更加明显。例如，在讲述腐蚀电化学原理一章中阴阳极的腐蚀反应方程式时，可以充分利用板书将腐蚀过程的反应方程依次列出，在重难点处可以进一步在黑板上进行扩展，学生看着黑板听着教师的讲解或描述，把思路集中在教学内容上，教师在黑板上表达清楚，有血有肉，有理有据，在下面听的学生不断思考，在对话交流的过程中让学生感受到教师和学生的互动，这样才能随时迸发出思想的火花，发现值得探究的现象，产生引入深思的问题。

2.增设网络课件，延伸教学体系

不管课堂教学如何内容丰富，但时效性很强。无论课堂组织多么优秀，学生也不可能在90分钟内一直全神贯注听讲。为了便于学生及其他相近专业学生自主学习，为了做到资源共享，课题组还开发了“金属腐蚀与防护”网络课件，把课件放在教学网络平台上，把教学大纲、课程重点难点、课后练习、提高练习等放在网上。学生随时可以学习，学生有问题可以在网上留言提问，教师及时回复，这样就方便了学生的学习。

3.增加实验教学培养学生独立思考自主创新能力

由于“材料腐蚀与防护”是一门专业特色课程，与科研方向密切相关，其实验课程的教学重点是培养学生发现问题，分析问题和解决问题的能力，提高学生的动手能力，为将来毕业论文的科研工作以及毕业后的工作提供基本方法、基本技能和科学思维的保障。针对材料专业学生的特点和培养目标，以及近年来毕业论文的需求，课题组教师精心设计了实验体系。一是基础验证性实验，重点培养学生基本技能，巩固基本理论知识。二是以任务为目标，提出设计性实验课题引导学生完成知识的综合和提高，加深对腐蚀防护的理解。三是开辟综合性开放性实验室，提高学生综合分析和设计实战经验。学生在开放实验室里可以自主查阅资料设计实验，指导教师予以指导。

我院在本课程的教学体系中增加了4学时的实验课，这4学时的实验课是在实验室完成。学生亲手做实验，教师全程跟踪指导。把实验也作为学生本门课程结课的考核内容。

本课程的教学目标是传授材料腐蚀与保护实验方法和实验技能，锻炼学生的动手能力，培养学生良好的实验习惯和科学的思维方法。材料腐蚀与保护实验侧重于实验技能的强化和提高训练，必须要求学生严格按照实验步骤及操作规程执行，掌握基本的实验技能，熟悉常用实验仪器的使用方法，利用这些技能和方法解决科研问题。[5]这就为后续的毕业论文的完成打下了良好的基础。

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【关键词】金属材料；力学；性能

在机械加工领域，常研究的金属材料的力学性能主要包括以下几个方面：材料强度与塑性、材料硬度、冲击韧性与疲劳强度。通过对金属材料力学性能的研究，在满足零部件加工性能的同时，更好更合理的选材。

一、强度与强度指标

金属材料在机械加工时，承受静载荷的作用，其抵抗塑性变形或断裂的能力称之为强度。载荷就是金属材料在使用及加工过程中所承受的各种外力，其中载荷分为静载荷、冲击载荷、交变载荷。顾名思义静载荷就是力的大小和方向均不发生变化的载荷，而冲击载荷就是冲击力比较大，作用在工件上的时间比较短、速度比较快，交变载荷与静载荷相反，力的大小和方向随时间发生周期性的变化。我们所研究的强度指标就是在静载荷作用下研究的。

屈服强度是用来表示金属材料强度指标最有效的形式。当金属材料受力达到一定程度出现屈服现象时，发生塑性变形并且变形能力不随力增加而改变，此时所对应的应力称之为屈服强度。

在机械加工领域，常用到的材料一般不允许存在塑性变形，这就决定了屈服强度是我们设计零部件和选材的最主要依据。

二、塑性与塑性指标

金属材料在机械加工时承受载荷作用时发生变形，当载荷增加一定程度时发生断裂，在断裂前所承受的最大塑性变形的能力我们称之为材料塑性。拉伸试验是我们获得金属材料的强度和塑性指标最有效的试验。首先把被测材料加工成标准试样，将试样安装在拉伸试验机上通过缓慢施加拉伸载荷，获得拉伸载荷与式样伸长量的关系，即拉伸曲线。

三、硬度和硬度试验

金属材料的硬度就是指金属材料抵抗局部塑性变形和破坏的能力。金属材料的力学性能中最重要的指标之一就是硬度。与拉伸试验相比，硬度试验相对操作比较简单，可以直接在零部件表面进行试验，比较直观，应用比较广泛。硬度试验方法种类比较多，最常用的有以下三种试验方法。

1、布氏硬度试验法

（1）布氏硬度试验原理

布氏试验就是先使用硬质合金球做压头压入金属表面，在施加一定的压力，在规定时间后消除试验力，最后测量压痕表面直径，根据试验压力，作用时间，压痕直径，带入公式，通过计算公式得出其硬度值。通过实验我们可以得出以下结论：布氏硬度值与压痕直径成正比例关系。

（2）布氏硬度特点及适用范围

由于在布氏硬度实验过程中，所用到的试验力和压头直径都比较大，所以压痕也比较大，测量起来比较直观准确，故能准确反映出硬度值。但是也存在一定缺陷，由于压痕比较大，对金属表面的损伤程度也比较大，对于测量零部件表面质量要求比较高或薄壁零部件不适用布氏硬度试验。

2、洛氏硬度试验法

（1）洛氏硬度实验原理

洛氏硬度实验原理与布氏硬度试验相比，不同点在于把硬质合金球形压头改为金刚石圆锥压头，不是通过压痕直径来测量，而是通过压痕深度来测量硬度值。对于不同标尺下的硬度值必须转化为同一标尺才能进行比较。

（2）洛氏硬度特点及适用范围

由于洛氏硬度试验压头采用金刚石锥头，压痕较小，对零部件的损坏程度比较小，适用于测量一些薄壁及表面质量要求比较高的零部件，但存在一定的局限性，测量的硬度值不够准确。

3、维氏硬度试验法

维氏硬度试验压头区别于布氏和洛氏硬度，采用金刚石四棱锥体，维氏硬度试验压痕比较不明显，故可以测量薄壁零部件，但在实验过程中，对压痕对角线的测量比较复杂，增加试验难度。

四、冲击韧性与疲劳强度

由于金属材料在实际使用加工过程中所承受的载荷是多样的，也可能是多种载荷的叠加，常见的的载荷有静载荷，动载荷和交变载荷，只对静载荷研究远不够，对于冲击和疲劳载荷的研究意义重大。

1、冲击韧性

冲击载荷的研究只要通过冲击韧性来获得，冲击韧性主要通过弯曲试验获得。冲击抗力是通过冲击韧度来衡量，主要由材料的强度和塑性决定。

2、疲劳强度

实际生产中常会遇到这种现象，虽然材料承受力远低于屈服极限，但较长时间工作后也会发生断裂，这种现象就是金属疲劳。金属材料出现疲劳破坏时会出现以下特征：（1）疲劳断裂前不出现明显征兆，突然破坏。（2）引起疲劳破坏的应力并不是很大，往往远低于材料的屈服强度。（3）疲劳破坏需要经过三个阶段：裂纹形成、裂纹扩展、整体断裂。