材料成型专业介绍

600 400 200
0
30CrMnSiA Ti-Al-V
合金和钢的 强度对比
MPa
比强度 常温强度 高温强度
ZZU
＊钛合金应用
航空工业：
飞机的机身结构件 起落架 支撑梁 发动机压气机盘 叶片 接头
…
承力构件
框架
航天工业：
气瓶 压力容器
涡轮泵壳
固体火箭发动机壳体及喷管
ZZU 50年代初 在一些军用飞机上开始使用工业纯钛制造后机身的隔热板 、机尾罩、减速板等结构件；
广泛的是多用途的型Ti-6Al-4V合金。
二、专业培养目标
培养具备材料加工基础知识与应 用能力，能在工业生产第一线从事材 料加工领域的设计制造、试验研究、 自动控制、运行管理和经营销售等方 面工作的高级工程技术人才。
三、历史沿革
➢ 1964年成立本科专业 ➢ 1981年建硕士点 ➢ 1996年建博士点
60年代 钛合金在飞机结构上的应用扩大到襟翼滑轧、承力隔框、 起落架梁等主要受力结构中；
70年代以来 钛合金在军用飞机和发动机中的用量迅速增加，从战斗机 扩大到军用大型轰炸机和运输机；
机型
钛合金用量占结构重量（%）
F14和F15
25
F100
25
TF39
33
80年代以后 钛合金材料和工艺技术达到了进一步发展，一架B1B飞机 需要90402Kg钛材。现有的航空航天用钛合金中，应用最
开展项目合作的部分企业： ➢ 郑州机械研究所 ➢ 河南神火集团 ➢ 安阳钢铁公司 ➢ 中铝河南分公司 ➢ 金龙精密铜管公司 ➢ 中原内配等
四、科研状况－－－主要业绩
近五年来，承担国家“863”项目、国 家“973”项目、国家自然科学基金重 大项目、河南省重大攻关项目等20 余项,年平均科研经费200余万元,获 得河南省科技进步二等奖以上奖励 10余项，发表学术论文150余篇，申请 专利40余项，编写教材和专著10部。
四、科研状况－－－纵向课题
项目来源 国家973项目
项目名称
纳米HAP涂层/镁合金医用材料的制备及生物相 容性研究
主持人 关绍康
国家863项目
金属基复合材料复杂形状构件的成形连接技术
关绍康
国家自然科学基金
羟基磷灰石涂层/镁合金材料的降解规律及骨响 应
国家自然科学基金
亚快速凝固镁合金复合强化相选择及动力学研究
铸造的特点
➢ 结构及尺寸适用范围广。铸造成形工艺几乎不受零件 大小、臂厚和复杂程度的限制，可以铸造壁厚范围为 0.3mm~1m，长度从几个毫米到十几米，质量从几克到 500多吨的各种合金铸件。
➢ 合金的种类适应性强。用铸造成形工艺可以生产铸钢 件、铸铁件、各种铝合金、铜合金、镁合金、锌合金 及钛合金等铸件。
➢材料塑性成型及控制 （塑性加工）
塑性成型是指金属材料在一定的 外力作用下，利用金属本身的塑性而 使其成形并具有一定的形状及一定的 力学性能的加工方法，也称塑性加工 或压力加工。
塑性成型工艺特点
• 材料利用率高 • 力学性能好 • 尺寸精度高 • 生产效率高
可降解镁合金血管支架
可降解镁合金骨植入材料
材料成型与控制工程 专业方向介绍
专业简介 专业培养目标 历史沿革 科研状况 就业领域 主干课程
一、专业简介
➢材料液态成型及控制（铸造） ➢材料连接成型来自百度文库控制（焊接） ➢材料塑性成型及控制（塑性加工）
➢材料液态成型及控制（铸造）
铸造生产通常是指采用熔融的合金 材料直接制作产品的方法。将液态合金 注入预先制备好的铸型中使之冷却、凝 固，而获得毛坯或零件，这种制造过程 称为铸造，所铸出的产品称为铸件。
焊接特点
➢ 连接质量高。焊接连接是一种金属原子间的连接， 刚度大，整体性好。
➢ 适用范围广。焊接工艺适用于各种金属构件间的连 接，特别适用于几何尺寸大而材料较分散的制品。
➢ 材料适用性强。焊接不仅可以方便地将各种不同形 状与厚度的相同材料连接起来，也可实现不同材料 间的连接成形。
➢ 工艺简单，成本较低。焊接结构中各零件间可直接 用焊接连接，不需要特殊的模具和附加的连接件， 工艺较简单。
五、就业领域
➢ 机械装备制造业； ➢ 有色金属加工企业； ➢ 钢铁企业； ➢ 科研院所等
六、主干课程
➢ 物理化学 ➢ 机械设计基础 ➢ 材料科学基础 ➢ 材料成型原理 ➢ 控制工程基础 ➢ 金属焊接性 ➢ 合金及熔炼 ➢ 材料成型工艺及控制 ➢ 金属材料热处理 ➢ 材料性能等
材成专业方向期待着 你的到来！
➢ 钛合金
＊钛合金特点
抗拉强度高（441～1470MPa）理想的轻质结构材料
低密度（4.5g/cm3）
优良的抗腐蚀性能
一定的高温持久强度
很好的低温冲击韧性
采用超塑成形－扩散连接技术，可以以很
超塑性
少的能量消耗和材料消耗将合金制成形状
复杂和尺寸精密的制品。
1200
1000
800
Al-Fe-Ce
钛合金、铝
60
2008-2009
95
2006-2008
30
2009-2011
25
2006-2008
25
2007-2009
35
2009-2011
8
2006-2008
40
2003-2006
10
2005-2007
30
2006-2007
30
2005-2006
70
2006-2009
16
2006-2008
四、科研状况－－－横向合作
➢ 尺寸精度高。一般比锻件、焊接件尺寸精确。 ➢ 成本低廉。铸造容易实现大批量机械化生产，并且可
大量利用废、旧金属材料。
➢材料连接成型及控制（焊接）
焊接是指通过适当的物理化学过 程使两个分离的固态物体产生原子 （分子）间结合力而连接成一体的连 接方法。被连接的两个物体可以是各 种同类或不同类的金属。
激光加工多孔镁
钻孔加工多孔镁
骨组织工程镁合金支架
ZZU 高性能铝合金的应用
舰船
飞机
导弹
战车
高速列车
卫星
火箭
ZZU 航空工业： 飞机蒙皮
ZZU
航天工业：运载火箭、宇宙飞行器结构件等
ZZU
兵器领域：步兵战车、装甲运输车、榴弹炮炮架等
超高强度铝合金应用
7075用于制造飞机龙骨，机翼，蒙皮等
ZZU
国家自然科学基金 国家自然科学基金
马氏体增韧大块非晶复合材料的制备及力学行为 研究
Fe基块体金属玻璃的结构非均匀性与磁各向异 性的关系研究
教育部博士点基金
镁合金稀土相变质机理及动力学研究
河南省杰出人才创新基金项 目
河南省重点科技攻关
新型高性能铝镁硅基合金汽车车身板材的研究与 开发
高性能镁合金风动工具压铸制品的研究
关绍康 关绍康 孙玉峰 李福山 关绍康 关绍康 关绍康
郑州市科技攻关重大项目 短流程工艺生产优质PS版铝板基的研究与开发
关绍康
郑州市科技攻关重大项目 高性能镁铝稀土基合金管型材的研究与开发
关绍康
郑州市重点实验室
汽车新材料重点实验室
关绍康
河南省杰出青年科学基金 高性能镁合金新材料的研究
赵红亮
经费(万元) 起止时间