第639章被小看的技术
程时知道她在这里问这个,就是想摆脱花瓶的印象,树立威信。
因为他曾经说过,鼓励她走向管理岗位。
所以这会儿,他决定配合她:“看来李素予同志一直在学习啊。你既然问到了,我就花点时间回答一下。锻造改变金属组织结构这是一个物理变化为主、化学变化为辅的复杂过程。可以五个方面改善。我只简单讲讲。如果你想深入了解可以去看漂亮国几年前出版的《锻压手册》。”
“首先晶粒细化。金属在锻造过程中,承受外力发生塑性变形,原本粗大的铸态晶粒被破碎。随着锻造的持续进行,破碎的晶粒重新排列组合,在适宜的温度条件下发生再结晶,形成细小且均匀的等轴晶粒。晶粒越细小,屈服强度越高,同时塑性和韧性也能得到较好的保持。”
“锻造能焊合金属内部缺陷,使组织致密化。冶炼得到的金属铸锭内部常存在诸如气孔、缩松、微裂纹等缺陷。锻造时,在强大压力作用下,内部缺陷的金属发生塑性流动,相互靠近并最终焊合在一起,所以能显著减少材料内部的孔洞类缺陷,进而提升材料的强度、韧性及疲劳性能。”
“同理,金属铸锭在凝固过程中,由于冷却速度差异等因素,易出现成分偏析现象,即不同部位的化学成分不一致。锻造过程中,金属的塑性变形促使原子充分扩散,使得原本偏析的成分逐渐趋于均匀。这一点在合金钢锻造时尤为重要。通过高温锻造和多道次变形,能让合金元素更均匀地分布在基体中,消除成分不均匀带来的性能差异,保证材料整体性能的一致性和稳定性。”
“锻造过程中,金属内部的夹杂物、杂质以及晶界等会随着金属的塑性流动而沿变形方向分布,形成所谓的锻造流线。如果能研发出合理的锻造,让锻造流线与零件的轮廓相符且不被切断,可显著提高零件的机械性能。对于承受冲击载荷和交变应力的零件,如汽车发动机曲轴、起重机吊钩等,合理的锻造流线分布可使零件在受力时,流线方向与主应力方向一致,充分发挥金属材料的强度优势,提高零件的抗疲劳性能和抗冲击韧性。”
“在锻造塑性变形过程中,金属内部位错大量增殖且相互作用,位错密度显著增加。位错之间的相互交割、缠结,使得位错运动阻力增大,从而提高金属的强度,这就是位错强化机制。同时,变形后的金属内部会形成胞状亚结构,亚结构边界处位错密度较高,对金属的进一步变形起到阻碍作用,提升了材料强度。在金属冷锻过程中,位错强化和亚结构形成对材料性能提升尤为明显。”
李素予感叹:“一个锻造都这么多门道,我一直以为就是工人拿着锤子用机器击打金属件这么简单。”
程时:“嗯,接着说焊接,可连接不同材料,能制造大型、复杂结构件。但焊接过程易产生变形、裂纹等缺陷。你们都知道,我其实一直在研发各种焊接工艺。比如气体保护焊、氩弧焊焊接、压力焊、摩擦焊、钎焊等等。种类很多,使用情况不同,都需在提高焊接位置强度的同时减少对焊接件强度影响。”
第639章被小看的技术
“还有粉末冶金,其实我们之前做的精密陶瓷球就跟粉末冶金技术类似,只不过用的材料不是金属粉末。以后我们还要开发更多类似的技术。”
“你们可能听说的的增材制造,也就是3D打印。基于三维模型数据,通过逐层堆积材料制造物体。这个技术将会涵盖熔融沉积成型、光固化成型、选择性激光烧结。增材制造能制造复杂形状零件,无需模具,设计制造周期短,可实现个性化定制。但目前国内还是起步阶段,以后也会面临材料选择有限,部分材料性能有待提高,设备与材料成本相对较高的问题。”
“其他,还有特种加工,比如电火花加工,电解加工,超声波加工,来解决传统加工方法难以完成的加工任务。”
“精密加工技术。比如制造钢索的专用的捻股机。制作弹簧需要的弹簧卷绕机。”
“以及其他相关专业,比如材料表面处理,防腐。”
“质量检测与控制环节的各种技术和设备。”
“所以,就算我们的机床研发放缓,也有很多技术等着我们去研发的。”
刘光荣:“那我们要选那个方向着重突破呢。”
程时:“从铸造开始把。锻造已经有人在研究,而且进展还不错。”
他的任务是查漏补缺,而不是跟人抢饭碗。
张自强:“可是铸造也有很多人在琢磨。汽车厂引进了树脂砂工艺及生产线,使大中型铸件尺寸精度达到CT9-CT11级,表面粗糙度达Ra12。5~Ra50微米,达到国外同类铸件质量水平。每一套生产线都花了几千万美刀。自己研发投入更多。”
程时:“但是做不了CT3-CT6级的精密铸件。而且工艺稳定性差,产量低。十个里面能有两个合格的都算是运气好了,所以浪费大,成本高。”
张自强抿嘴:这也是事实。
程时接着说:“我们的铸造在工艺技术、生产管理、装备水平、产品技术含量等方面均较为落后。普通铸件生产能力过剩,而高精密铸件制造的核心技术和关键产品依赖进口。”
“铸造技术这么落后,却是机械制造的基础工艺,应用极为广泛,涵盖汽车、航空航天、机械装备,各种基建等众多行业。国内各项技术处于快速发展阶段,对高端铸件的需求也在不断提高。”
刘光荣问:“基建也要用高端铸件吗?”
基建不就是修路修桥吗?
绑钢筋,支模木,混凝土一拌一浇一振捣再养护就好了。
民工都能干。
程时:“嗯。没错。而且基建用的高端铸件分布才是跟我们老百姓密切相关的。”
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