金属热态成型传输原理 课程论文

《金属热态成型传输原理》

课程论文

最终成绩

论文题目热量传输在金属材料工程中的应用

学院材料科学与工程

年级2012级

专业材料类

学生姓名

学号

指导教师

佳木斯大学

热量传输在金属材料工程中的应用

摘要：随着现代科学技术的发展，金属材料发挥的作用越来越越重要，对金属材料的研究也越来越深入，在对金属材料的研究中不得不说热量传输在金属材料工程中的应用，其中热分析技术是一种重要的研究方法，而且这种方法也得到了人们的日益关注，在研究中也得到了人们广泛的使用。

关键词：热量传输；金属材料；关系；应用；趋势

Application of heat transfer in metal material engineering

Abstract: with the development of modern science and technology, more and more metal materials play more important, study on the metal materials are more and more in-depth, in the study of metal materials to applied heat transfer in metal material engineering, the thermal analysis technique is an important research method, but this method is get people's attention increasingly, has been used widely in the study.

Keywords: heat transfer; metal materials; application; trend

0 引言

材料的发展与社会的进步有着密切的关系，它衡量人类社会文明程度的标志之一，金属材料是现代文明的基础。从人类的起源开始，古人就发现金属材料的优良性能，并把它们制成各种工具使用，金属材料在人类社会发展的过程中越来越重要，而且需求量越来越大，金属资源已经出现了短缺现象。目前，人类还处在金属器时期，虽然无机非金属材料、高分子材料的使用量与日俱增，但在可以预见的未来，这种情况不会改变。

1热分析技术在金属材料研究中的应用

热分析技术是记录样品在加热或冷却过程中的时间一温度关系曲线, 以表征物质在加热过程中的物理和化学性质及其量的变化[1]。

热分析仪自问世以来，已经在金属及其合金的研究中的到广泛的使用，热分析仪的更新换代使得热分析方法有了迅速的发展.特别是近几年来热分析仪的“计算机化” , 把热分析技术提高到一个更新的高度。目前热分析技术应用的范围在逐渐扩大, 已渗透到物理、化学、化工、石油、冶金、地质、建材、纤维、塑料、橡胶、有机、无机、低分子、高分子、食品、地球化学、生物化学等各个领域中闹。已成为科学技术研究和工业生产中的重要的理化分析手段

1.1热分析原理及实验装置

热分析如果从形式上可分为普通热分析和示差热分析。

普通热分析就是将研究式样放在炉子中平稳加热（或冷却）记录其温度时间曲线。对其曲线进行一些处理得出所要的结果，该方法适用于一些在转变过程中有较大热量变化的材料。微分法热分析和双热电偶法热分析经常被使用，考虑到普通热分析有一定的局限性，所以通常采用示差热分析方法来提高实验的灵敏性。

示差热分析又称差热分析（DTA）。在相同的条件下进行该分析时, 把研究的样品( 试样) 和一个参考样品( 标样)进行匀速升温( 或降温), 利用差值热电偶记录两者的温差⊿T随温度( 时间) 变化曲线, 即为刀, 通曲线图. 如果

⊿T=0，DTA曲线为一条水平线,称为基线; 如果⊿T≠0，DTA曲线上就有一明显的热效应峰[1]。因为差热分析是动态的存在热滞效应，所以可以采用“外推法”来确定转变温度。

差热分析装置中加热炉的温度要求均匀，这样能匀速升高温度；示差热电偶的热电性能要好，不能与其他的物质反应；控温系统要灵敏。

2 金属材料退火孪晶控制及应用

退火孪晶是一个低级错误可以面心立方金属变形再结晶退火后由常见的组织形式, 正常条件下的热淬火、研究过热和控制在实际生产的金属晶粒长大有现实意义[2]。退火孪晶可分为三个典型的退火孪晶形式:晶界的退火孪晶,通过完整的退火孪晶晶粒, 结束在晶体内的一端,不完全退火孪晶结束在孪晶界带,大多数人认为退火孪晶在晶粒生长的过程中形成, 出现一共格的孪晶界并随之而在晶界角处形成退火孪晶。

2.1 退火孪晶的形成机制

退火孪晶在晶粒生长过程中形成的,当晶粒通过晶界移动而生长时,原子层在晶界角在堆垛顺序的意外障碍, 退火孪晶是运动的大角度晶界[2]。在成长的过程中,如果原子在一个孪晶带, 恢复原来的表面发生错误的叠层顺序, 就形成第二个共格孪晶界构成了孪晶带。晶粒生长是一个复杂而有规律的过程。

横向形成机制是层错, 该机制适用于“穿晶型”退火孪晶, 延长而增加加热温度和保温时间,奥氏体晶粒尺寸由大角晶界迁移的增长[2]。在迁移过程中,在热应力的作用下, 如果有抵抗的粒子很容易那么晶界的形成层表面堆积序列发生在断层, 断层性质就相当于一个原子的双胞胎。稳定的双核心位置很重要,在长大的大角度晶界成长的过程中运,如果发生错误的在堆原子的表面发生错误的,恢复原始的叠层顺序,并形成一个错层,就形成了一完整的穿晶型退火孪晶, 这就是退火孪晶晶粒的横向形成机。

纵向形成机制的本质是不全位错按极轴机制的运动, 该机制常用于“中止型”退火孪晶,中止型退火孪晶是不连贯的孪晶,横向相干的孪晶面和结束时的晶界。接口可以通过双接口和大角度晶界迁移的方式增长[2]。不完全脱位是根据机制的极轴运动,退火孪晶继续成长,各种各样的新思想、新观念和新技术层出不穷,其应用领域不断扩大,多晶材料在开采过程中不断显示巨大的潜力, 不但合金的