Metall materiallarning rivojlanishining qisqacha tarixi

1. Metall materiallarning o'tmishi, buguni va kelajagi

1-bosqich - Xom po'lat ishlab chiqarish

Miloddan avvalgi 4300 yil: Tabiiy oltin, mis va zarb va boshqa hunarmandchilik

Miloddan avvalgi 2800 yil: Temirning eritilishi

Miloddan avvalgi 2000 yil: bronzalar, qo'ng'iroqlar va qurollarning gullab-yashnashi (Shang, Chjou, bahor va kuz va urushayotgan davlatlar)

Sharqiy Xan sulolasi: po'latni takroriy zarb qilish → eng ibtidoiy deformatsiyani issiqlik bilan ishlov berish jarayoni

Söndürme texnologiyasi: "beshta hayvonning cho'kishi bilan hammom, besh hayvonning yog'i bilan o'chirish" (zamonaviy suvni o'chirish, moyni o'chirish)

Qirol Vuning Fuchay nayzasi va Yue qiroli Goujianning qilichi

Shang va Chjou sulolalaridan bronza Dunhe Zunpan

Shang sulolasining bronza inson yuzi figurasi

Leigudun maqbarasi 2-sonli qo'ng'iroqlarning nusxasi

1981-yilda Xubey provinsiyasining Leygudun shahridagi 2-qabrdan aniq ritm va go‘zal tembr bilan urushayotgan davlatlar davridagi qo‘ng‘iroqlar to‘plami topildi. Uning soni va miqyosi Zeng Xouyi qo'ng'iroqlaridan keyin ikkinchi o'rinda turadi, umumiy diapazoni besh oktavadan ortiq. Besh, olti va etti ohangli shkalalardan tashkil topgan turli xil musiqalarni ijro etish uchun uni o'z-o'zidan modulyatsiya qilish mumkin. Buning uchun besh kishi hamkorlikda, barcha ovozlar uyg'unlikda kuylash va simfoniya takrorlanishi bilan ijro etishni talab qiladi. Qadimgi musiqaning durdonasi bo'lishga arziydi.

Ikkinchi bosqich - metall materiallar intizomining asosi

Metall materiallar fanlari uchun poydevor qo'ying: metallurgiya, metallografiya, fazaviy o'zgarishlar va qotishma po'lat va boshqalar.

1803: Dalton atom nazariyasini va Avogadro molekulyar nazariyani taklif qildi.

1830: Hessel 32 ta kristall turini taklif qildi va kristall indeksini ommalashtirdi.

1891 yil: Rossiya, Germaniya, Britaniya va boshqa mamlakatlar olimlari mustaqil ravishda panjara tuzilishi nazariyasini yaratdilar.

1864: Sorbi birinchi metallografik fotosuratni 9 marta tayyorladi, ammo ahamiyatli.

1827: Karsten Fe3C ni po'latdan ajratib oldi va 1888 yilda Abel bu Fe3C ekanligini isbotladi.

1861: Ochernov po'latning kritik o'tish harorati kontseptsiyasini taklif qildi.

19-asrning oxiri: Martensit tadqiqotlari modaga aylandi, Gibbs faza qonunini oldi, Robert-Osten ostenitning qattiq eritma xossalarini kashf etdi va Ruzebum Fe-Fe3C tizimining muvozanat diagrammasini o'rnatdi.

Uchinchi bosqich - mikroorganizatsiya nazariyasining katta rivojlanishi

Qotishma faza diagrammasi, rentgen nurlarining ixtirosi va qo'llanilishi, dislokatsiya nazariyasini o'rnatish.

1912 yil: (d)-Fe bcc va -Fe fcc ekanligini tasdiqlovchi rentgen nurlari topildi; qattiq yechim qonuni.

1931 yil: Zonani kengaytirish va qisqartirishda qotishma elementlarning rolini aniqladi.

1934 yil: Rus Polanyi, venger Orovan va Britaniya Teylor mustaqil ravishda po'latning plastik deformatsiyasini tushuntirish uchun dislokatsiya nazariyasini taklif qilishdi; martensitik transformatsiyaning kristallografiyasi.

1938 yil: Elektron mikroskop ixtiro qilindi.

1910: zanglamaydigan po'lat ixtiro qilindi, F zanglamaydigan po'lat 1912 yilda ixtiro qilindi va hokazo.

1990 yil: Brinell qattiqligi tekshirgichini ixtiro qilgan Griffit stress konsentratsiyasi mikro yoriqlarga olib kelishi mumkinligini taklif qildi.

To'rtinchi bosqich - mikro nazariya bo'yicha chuqur tadqiqotlar

Mikroskopik nazariyani chuqur o'rganish: atom diffuziyasi va uning mohiyatini o'rganish; po'lat TTT egri chizig'ini aniqlash; beynit va martensit transformatsiyasi nazariyasi nisbatan tugallangan nazariyani tashkil etdi.

Dislokatsiya nazariyasining asoslanishi: Elektron mikroskopning ixtiro qilinishi po'lat va dislokatsiya sirpanishida ikkinchi fazaning yog'ingarchilikni kuzatishga olib keldi va to'liq bo'lmagan dislokatsiyalar, stacking yoriqlari, dislokatsiya devorlari, pastki tuzilmalar, Kottrell havo massalari va boshqa hodisalar, dislokatsiya nazariyasining rivojlanishi. Noto'g'ri nazariya.

Doimiy ravishda yangi ilmiy asboblar ixtiro qilinmoqda: elektron zondlar, dala ionlari emissiyasi va dala elektron emissiya mikroskoplari, skanerlash transmissiya elektron mikroskoplari (STEM), skanerlash tunnel mikroskoplari (STM), atom kuch mikroskoplari (AFM) va boshqalar.

2. Zamonaviy metall materiallar

Ilg'or konstruktiv materiallarni tadqiq qilish va ishlab chiqish abadiy mavzudir.

Yuqori samarali strukturaviy materiallarni ishlab chiqing: yuqori quvvat, yuqori haroratga chidamlilik, korroziyaga chidamlilik va aşınma qarshilikka intilishdan tortib, mexanik og'irlikni kamaytirish, ish faoliyatini yaxshilash va xizmat muddatini uzaytirish. Kompozitlardan alyuminiy matritsali kompozitlar kabi strukturaviy materiallarga qadar keng ko'lamli ilovalar. Har xil turdagi foydalanish uchun past haroratli ostenitik po'latni ishlab chiqish.

An'anaviy konstruktiv materiallarni o'zgartirish: muhim yo'llar - strukturani yanada nozik va bir xil qilish, materiallarning toza bo'lishi va hunarmandchilikka e'tibor berishdir. "Yangi avlod po'lat materiallari" mavjud po'lat materiallardan ikki baravar kuchli. Qo'shma Shtatlardagi "9.11" hodisasi qurilishda ishlatiladigan po'lat konstruktsiyalarning yuqori haroratda yumshatilishiga zaif qarshilik ko'rsatdi, bu esa yuqori quvvatli issiq haddelenmiş yong'inga chidamli va ob-havoga chidamli po'latni ishlab chiqishga yordam berdi.

Boshqa yuqori samarali po'latlarni ishlab chiqing: yaxshi chidamlilik va aşınmaya bardoshli yangi asbob po'latlarini yaratish uchun turli xil yangi jarayonlar va yangi usullardan foydalaning. Iqtisodiy qotishma yuqori tezlikli po'latning rivojlanish yo'nalishi bo'lib, asbob-uskunalar uchun turli sirtlarni qayta ishlash texnologiyalarini ishlab chiqish yangi asbob materiallarini ishlab chiqishda katta ahamiyatga ega.

Ilg'or tayyorlash texnologiyasi: metallni yarim qattiq ishlov berish texnologiyasi, alyuminiy-magniy qotishma texnologiyasining etukligi va qo'llanilishi, mavjud po'latning texnik chegaralari va po'latni mustahkamlash va mustahkamlash kabi sa'y-harakatlarning yo'nalishi.

3. Metall materiallarning barqaror rivojlanishi va tendentsiyalari

2004 yilda "Diraviy jamiyatda materiallar sanoati - materiallar sanoatining barqaror rivojlanishi" taklif qilindi.

Mikrobial metallurgiya: chiqindisiz ishlab chiqarish, ko'plab mamlakatlarda allaqachon sanoat miqyosida qo'llaniladi. Amerika Qo'shma Shtatlari mis ishlab chiqarish uchun mikrobial metallurgiya usullaridan foydalanadi, bu umumiy ishlab chiqarishning 10% ni tashkil qiladi va Yaponiya vanadiyni olish uchun sun'iy ravishda assidiyalarni etishtiradi. Dengiz suvi suyuq mineralning bir turi bo'lib, dengiz suvi tarkibidagi qotishma elementlarning miqdori 10 milliard tonnadan oshadi. Endi dengiz suvidan magniy va uran kabi elementlarni olish mumkin. Dunyoda ishlab chiqarilgan magniyning taxminan 20% dengiz suvidan olinadi. Qo'shma Shtatlar allaqachon ushbu magniy bilan o'z talabining 80 foizini qondiradi.

Materiallarni qayta ishlash sanoati: zamon ehtiyojlariga moslashish, mahsulotlar va ishlab chiqarish jarayonlarini loyihalashda ekologik va ekologik xabardorlikni integratsiyalash, materiallardan foydalanishni yaxshilash va ishlab chiqarish va foydalanish jarayonida ekologik yukni kamaytirish. "Resurslar → materiallar → atrof-muhit" fazilatli tsiklini tashkil etuvchi sanoatni rivojlantiring.

Qotishma rivojlanishining asosiy yo'nalishi materiallarni qayta tiklash va qayta ishlatish uchun qulay bo'lgan yashil / ekologik material tizimini shakllantirish uchun kamroq qotishma va umumiy maqsadli qotishmalardir. Odamlar hayoti bilan chambarchas bog'liq bo'lgan yashil materiallar va ekologik toza materiallarni tadqiq qilish va rivojlantirish kerak.

4. Titan qotishmasi "kosmik metall" va "kelajak po'lat" deb ataladi.

Titan qotishmalari yuqori va past haroratlarda yuqori quvvatni saqlab turadi va ularning korroziyaga chidamliligi tengsizdir. Titan yer yuzida koʻp (0,6%). Biroq, qayta ishlash jarayoni murakkab va qimmatga tushadi va uning keng qo'llanilishi cheklangan. Titan qotishmasi 21-asrda insoniyatga muhim hissa qo'shadigan metall materiallardan biri bo'ladi.

5. Rangli metallar

Resurslar, asosan, jiddiy resurs shikastlanishi, past foydalanish darajasi va hayratlanarli chiqindilar tufayli barqaror rivojlanishning jiddiy muammolariga duch kelmoqda. Chuqur ishlov berish texnologiyasi qoloq va yuqori sifatli mahsulotlarning etishmasligi; innovatsion yutuqlar kam va yuqori texnologiya yutuqlarini sanoatlashtirish darajasi yuqori emas. Yuqori samarali strukturaviy materiallarni ishlab chiqish va ularni ilg'or qayta ishlash usullari alyuminiy-litiy qotishmalari, tez qotish alyuminiy qotishmalari va boshqalar kabi asosiy oqimdir. Rangli metall funktsional materiallar ham rivojlanish yo'nalishidir.