材料范文之金屬材料開題報告

1、金屬材料開題報告【篇一：金屬材料與科學(xué)陸福志-開題報告-終】本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告（含論文綜述）學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院 所屬教研室：金屬與冶金工程課題名稱：硒銅化鉀納米線的制備及超級電容器性質(zhì)研究專業(yè)（方向）：金屬材料工程 班級：金屬、班學(xué)號：3 學(xué)生： 陸福志指導(dǎo)教師： '''' 職稱：講師開題日期：2015年3月30日【篇二：材料專業(yè) 開題報告】山東科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目醫(yī)用mg-li-ca合金組織與腐蝕性能研究學(xué)院名稱材料科學(xué)與工程學(xué)院 專業(yè)班級金屬材料07-2班學(xué)生姓名 學(xué)號200701130233 指導(dǎo)教師曾榮昌填表時間：20

2、11年04月10日填表說明1 .開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查 的依據(jù)材料之一。2 .此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前 期完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見、相關(guān)系主任審查后生效。3 .學(xué)生應(yīng)按照學(xué)校統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式，用a4紙打印。4 .參考文獻(xiàn)不少于8篇，其中應(yīng)有適當(dāng)?shù)耐馕馁Y料（一般不少于 2 篇）。5 .開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）資料，與畢業(yè)設(shè)計（論文）一同 存檔?！酒轰X合金開題報告】畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 題目：7xxx鋁合金的鹽霧腐蝕研究 系 別專業(yè)班級姓名指導(dǎo)教師2011年6月21日材料科學(xué)與工程 材料科學(xué)與工程8090226

3、王冬冬權(quán)力偉一、選題的背景及研究的目的和意義鋁合金密度低，但強度比較高，塑性好，可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性，工業(yè)上廣泛使用，使用量僅次于鋼。隨著近年來科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，鋁合金作為一種有色金屬結(jié)構(gòu)材料在航空、航天領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。各種飛機都以鋁合金作為主要結(jié)構(gòu)材料，占飛機結(jié)構(gòu)重量的60 %80 %1。飛機上的蒙皮、梁、肋、桁條、隔框和起落架都可以用鋁合金制造。航天飛機的乘員艙、前機身、中機身、后機身、垂尾、襟翼、升降副翼和水平尾翼都是用鋁合金制做的。各種人造地球衛(wèi)星和空間探測器的主要結(jié)構(gòu)材料也都是鋁合金，其中高強度鋁合金的應(yīng)用尤為重要。高強度鋁合金

4、中 7xxx系列鋁合金有最高強度，代表型號7b04 ,主要含有鋅元素。al-zn-mg-cu 系超高強度鋁合金是 20世紀(jì)60年代以航空航天用材為背景研制并發(fā)展起來的一類高性能鋁合金，具有輕質(zhì)、高強、高韌和低成本等一系列優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于航空、交通運輸、艦艇和兵器等領(lǐng)域，具有極高的應(yīng)用價值，受到世界各國的高度重視。鋁鎂鋅銅合金是可熱處理合金，屬于超硬鋁合金，有良好的耐磨性也有良好的焊接性，但耐腐蝕性較差。適當(dāng)控制合金中鋅和鎂的比例，可添加銅、鎰等元素后，將進(jìn)一步提高合金強度，改善塑性和耐應(yīng)力腐蝕性能。其中鋅和鎂含量的比值及鋅、鎂、銅含量的總和不同，合金的性能也不同。鋅和鎂含量的比值增加，合金的熱

5、處理效果增大，強度提高，但應(yīng)力腐蝕敏感性增大。當(dāng)鋅、鎂、銅含量的總和大于 9%（質(zhì)量）時，合金的拉伸強度最高。大氣腐蝕是指暴露在空氣的材料與空氣中的水和氧氣等發(fā)生化學(xué)和 電化學(xué)的作用所引起的腐蝕，它是腐蝕中最普遍的一種 2。金屬的大氣腐蝕造成的經(jīng)濟損失尤為 嚴(yán)重，據(jù)統(tǒng)計全世界在大氣中使用的鋼材一般超過其生產(chǎn)總量的60%,腐蝕損失占總損失量的50 %以上。我國1995年的統(tǒng)計表明，因腐蝕直接造成的經(jīng)濟損失己高達(dá)1500億人民幣，約占國民生產(chǎn)總值的 4% 3。高強鋁合金在沿海濕熱、高鹽分的環(huán)境中相當(dāng)敏感，容易發(fā)生點腐蝕，形成腐蝕損傷。腐蝕損傷造成材料疲勞性能下降，嚴(yán)重影響了飛機的疲勞壽命。高強鋁合

6、金的大氣腐蝕不僅使維護(hù)和維修的費用大大增加，而且縮短了飛機的壽命，甚至引起災(zāi)難性后果。大氣腐蝕暴露試驗是一種接近使用環(huán)境的較可靠的腐蝕試驗方法，試驗結(jié)果也接近真實使用情況4 o但是,試驗周期長,尤其對于設(shè)計壽命有幾十年的飛機 結(jié)構(gòu)件來說,為得到全面的腐蝕使用數(shù)據(jù),可能需數(shù)年或更長時間。幾十年來,工程設(shè)計和腐蝕與防護(hù)界都在期望由實驗室內(nèi)的短期加速腐蝕試驗結(jié)果來推測戶外長期暴露試驗結(jié)果,為此提出了許多加速試驗方法。例如使用酸性鹽霧環(huán)境對航空常用高強度鋁合金材料進(jìn)行加速腐蝕試驗,并從腐蝕機理、腐蝕產(chǎn)物結(jié)構(gòu)、試樣外觀表現(xiàn)及腐蝕動力學(xué)規(guī)律等方面與大氣腐蝕試驗相比較,證明該加速方法對鋁合金腐蝕試驗的可靠性

7、。考慮到真實的結(jié)構(gòu)使用環(huán)境是復(fù)雜多變的,如降雨、凝露、光照、大風(fēng)等多樣的天氣以及溫度、濕度、氣壓等的變化,真實環(huán)境中還會存在電磁環(huán)境因素和生物環(huán)境因素的影響；所以加速腐蝕試驗不可避的有一定的模擬偏差5 o通過對腐蝕試件的力學(xué)性能進(jìn)行測試,討論試驗條件對試樣的力學(xué)性能的影響，進(jìn)而從腐蝕對結(jié)構(gòu)件造成的損傷等效的角度對加速腐蝕進(jìn)行研究。研究典型高強鋁合金試樣的腐蝕行為，進(jìn)而確定點腐蝕損傷對高強鋁合金材料疲勞性能的影響，對于老齡飛行器的定壽、延壽和新型飛行器的設(shè)計、改進(jìn)都有較為重要的指導(dǎo)意義6 o二、國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析目前，對于高強鋁合金的腐蝕行為研究主要局限于鹽霧試驗。鹽霧腐蝕試驗方法可

8、分成兩大類：天然環(huán)境暴露試驗和人工加速模擬鹽霧環(huán)境試驗。天然環(huán)境暴露試驗是將樣品放在某一典型氣候區(qū)域，在貯存環(huán)境下考樣品的耐鹽霧腐蝕性情況。天然環(huán)境暴露試驗的周期一般很長,需要幾年甚至十幾年,同時,需要 試驗人員長期進(jìn)行檢查和記錄,所需人力、財力、物力較大。其試驗結(jié)果也只適用部分地區(qū)，在另一些地區(qū)則可能不適用。人工加速模擬環(huán)境試驗是利用具有一定容積空間的試驗設(shè)備鹽霧試驗箱,在其容積空間內(nèi)用人工方法造成鹽霧環(huán)境,對元器件的耐鹽霧腐蝕性能質(zhì)量進(jìn)行考核。它彌補了天然環(huán)境暴露試驗的不足，通過提高鹽霧環(huán)境中氯化物的濃度,使腐蝕速度大大提高，得出結(jié)果的時間也縮短了很多。人工模擬鹽霧環(huán)境試驗,使樣品的耐鹽霧

9、腐蝕質(zhì)量不受自然環(huán)境條件的影響,因此得到了較快的發(fā)展,從單一的氯化鈉鹽霧試驗發(fā)展成為多種類型試驗7。鹽霧試驗可分為4類：中性鹽霧試驗,醋酸鹽霧試驗,銅加速醋 酸鹽霧試驗,交變鹽霧試驗。中性鹽霧試驗（nss）是最早出現(xiàn)的人工模擬鹽霧試驗,也是 目前應(yīng)用最廣的一種試驗方法。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（iso）、國際電工委員會（iec）及工業(yè)發(fā)達(dá)國家和我國的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)大都規(guī)定中性鹽霧試驗為產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)鹽霧腐蝕質(zhì)量項目的試驗方法。中性鹽霧試驗?zāi)M的環(huán)境條件相似于沿海地區(qū)的大氣環(huán)境,試驗可以揭示元器件鍍層存在的缺陷,以及不符合質(zhì)量要求的工藝處理,對同一種鍍層采用不同方法處理的質(zhì)量評價也可以得出較滿意的效果。室內(nèi)加速試驗又

10、可分為四類：連續(xù)鹽霧試驗，循環(huán)鹽霧試驗，周期浸潤實驗，室內(nèi)綜合加速實驗。鋁合金材料構(gòu)件在海洋大氣環(huán)境服役過程中不可避免地會遭受不同程度的腐蝕損傷，主要腐蝕形式有點腐蝕、應(yīng)力腐蝕等。點腐蝕會造成高強鋁合金構(gòu)件的疲勞性能下降，引起斷裂等事故的發(fā)生。這主要是由于腐蝕損傷加速了表面疲勞源的產(chǎn)生和疲勞裂紋的擴展，而縮短了飛機結(jié)構(gòu)部件的疲勞壽命及其剩余強度。已有很多學(xué)者研究了鋁合金材料在海洋大氣環(huán)境中的點腐蝕、應(yīng)力腐蝕特征和規(guī)律，這些為航空等工業(yè)應(yīng)用高強鋁合金材料提供了設(shè)計依據(jù)。在研究鋁合金材料的腐蝕中，大量的工作是針對鋁合金所處的環(huán)境（溫度、濕度、介質(zhì)成分等）與腐蝕規(guī)律、鋁合金的腐蝕類 型及機理等，而鋁

11、合金材料的面積因素對點腐蝕的影響規(guī)律研究得較少。飛機在長期使用的過程中防護(hù)涂層不同程度的脫落、劃痕及零件接合部位的磨損都會使鋁合金材料產(chǎn)生不同面積的暴露，這會影響鋁合金結(jié)構(gòu)件的腐蝕行為。因此研究高強鋁合金材料在鹽水環(huán)境下的暴露面積對點腐蝕行為的影響以及腐蝕規(guī)律也是現(xiàn)在研究的方向之一。絕大多數(shù)的金屬設(shè)備（設(shè)施）使用到一定程度其性能都會因腐蝕而受到影響,出于安全性、經(jīng)濟性考慮,腐蝕壽命的預(yù)測和評估已逐漸成為研究的重點8在鋁合金構(gòu)件的服役過程中,局部腐蝕往往是導(dǎo)致其失效的主要原因,而其中高強鋁合金的應(yīng)力腐蝕開裂（stresscorrosion cracking, scc） 問題尤為突出。60年前,德

12、國齊柏林飛艇的鋁合金構(gòu)件發(fā)生了應(yīng)力腐蝕,甚至美國阿波羅登月艙和巨型土星火箭也出現(xiàn)了類似的應(yīng)力腐蝕破裂。直到如今研制生產(chǎn)的先進(jìn)噴氣飛機仍然存在這類鋁合金的應(yīng)力腐蝕問題。應(yīng)力腐蝕的特點是材料構(gòu)件在斷裂破壞前沒有明顯的預(yù)兆,故其破壞性和危害性極大。因此,鋁 合金應(yīng)力腐蝕開裂一直倍受人們關(guān)注,多年來國內(nèi)外研究者在這方面做了大量的工作,并在鋁合金的scc機理、影響因素及控制手段等方面已取得了較大進(jìn)展和成果。鹽霧對金屬材料的腐蝕是以電化學(xué)方式進(jìn)行的,主要是導(dǎo)電的鹽溶液滲入金屬內(nèi) 部發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),形成低電位金屬-電解質(zhì)溶液-高電位雜質(zhì)的微電池系統(tǒng) 發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，作為陽極的金屬出現(xiàn)溶解,形成新的化合物,即腐

13、蝕物。金屬保護(hù)層和篇 二：鋁合金等溫鍛開題報告 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 題目 鋁合金差速器等溫精鍛工藝 及模具設(shè)計專 業(yè)名稱材料成型及控制工程班 級學(xué)號08011605 學(xué)生姓名蔡媛媛指導(dǎo)教師王家宣填表日期2012年3月5 日說明開題報告應(yīng)結(jié)合自己課題而作，一般包括：課題依據(jù)及課題的意義、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻(xiàn)綜述）、研究內(nèi)容及實驗方案、目標(biāo)、主要特色 及工作進(jìn)度、參考文獻(xiàn)等內(nèi)容。以下填寫內(nèi)容各專業(yè)可根據(jù)具體情況適當(dāng)修改。但每個專業(yè)填 寫內(nèi)容應(yīng)保持一致。一、選題的依據(jù)及意義：等溫鍛造是20世紀(jì)70年代初由美國和蘇聯(lián)首先研究發(fā)展起來的一種先進(jìn)的鍛造技術(shù)，等溫鍛造這一新技術(shù)的應(yīng)用源于

14、1920年發(fā)現(xiàn)了金屬在低應(yīng)力下的異常塑性?？茖W(xué)家在 1945年賦以這種特性為超塑性，從20世紀(jì)60年代開始，美國和前蘇聯(lián)利用金屬的超塑性能研究材的重要手段。我國從 20世紀(jì)70年代起，不少科研院所和企業(yè)也開 始等溫鍛造研究。它是指模鍛的整個成形過程中，將模具和坯料溫度保持相同或相近的恒定值，并用較慢的成形速度來完成的成形方法。在較高溫度條件下，鍛件以較低的應(yīng)變速率變形，變形材料能夠充分再結(jié)晶，從而可以大部分或全部克服加工硬化的影響。等溫鍛造工藝的關(guān)鍵是要求坯料在一定溫度點或者在一定溫度段發(fā)生變形，而且 對不同變形坯料來說，其最佳變形溫度有所不同，所以在等溫鍛造過程中溫度的控制十分重要。鍛模的溫

15、度要控制在和毛坯加熱溫度大致相同的范圍內(nèi)，使毛坯在溫 度基本不變的條件下完成鍛造。等溫鍛造的成形速度很慢，一般在專用設(shè)備上進(jìn)行，且需要 特殊的模具加熱裝置。采用等溫鍛造加工得到的鍛件，組織均勻、機械性能優(yōu)良，鍛件無回 彈、尺寸穩(wěn)定、材料的利用率高、表面質(zhì)量好。等溫鍛造與常規(guī)鍛造相比，具有以下優(yōu)點：1變形速度低，變形溫度恒定，克服了模冷、局部過熱和變形不均勻 等不。足，且動態(tài)再結(jié)晶進(jìn)行充分，鍛件的微觀組織和綜合性能具 有良好的均勻性和一致性。2顯著提高金屬材料的塑性，毛坯的冷卻 速度或變形速度均降低，因而大 O大降低了材料的變形抗力。3由于減少或消除了模具激冷和材料應(yīng)變硬化的影響，不僅鍛造載 荷

16、小，O設(shè)備噸位大大降低，而且還有助于簡化成形過程，因此可 以鍛造出形狀復(fù)雜的大型結(jié)構(gòu)件和精密鍛件。4等溫條件使模鍛過程在最佳的熱力規(guī)范下進(jìn)行，且加工參數(shù)可以 被精確O控制，所以產(chǎn)品具有均勻一致的微觀組織和優(yōu)良的機械性 能，并能使少切削或完全無切削加工的優(yōu)質(zhì)復(fù)雜零件的生產(chǎn)成為可 能。等溫鍛造的主要局限性是模具及其配套加熱裝置的成本昂貴， 鍛造生產(chǎn)率較低。工藝和設(shè)備適合于等溫鍛造的金屬和合金非常廣泛，幾乎所有的鋁、鎂、 欽、銅及其合金，合金鋼、不銹鋼、高溫合金、粉末合金以及各種高性能新型金屬材料，如機械合金化合金、有序金屬間化合物及金屬基復(fù)合材料等均可使用此工藝。但等溫鍛造作為一種新興工藝技術(shù)的發(fā)

17、展，主要是針對難變形材料的鋁合金由于具有比強度高、比剛度高、導(dǎo)熱性好等特點，成為飛機和航天器輕量化的首選材料，如圖1所示為某型號直升飛機的鋁合金筒式絕緣套。每輛空中客車上使用了 180t厚鋁板，大多數(shù)巡航導(dǎo)彈的殼體是用優(yōu)質(zhì)的鋁合金鑄鍛件制造的。目前，鋁材在民用飛機結(jié)構(gòu)上的用量為70 %80 %,在軍用飛機結(jié)構(gòu)亡的用量為 40 %60 %。 在新型b777客機上，鋁合金也占了機體結(jié)構(gòu)質(zhì)量的 70%以上。由于用途特殊，大多數(shù)零件都具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、形狀特殊，且性能要求高，而鋁合金材料在熱加工時，因其成形溫度范圍窄、導(dǎo)熱 系數(shù)大、加上產(chǎn)品對象成形加工時的變形程度較大，導(dǎo)致其成形加工性差。因此，對復(fù)雜鋁合

18、 金零件，特別是高強度鋁合金零件的成形加工大多采用等溫鍛造的方法來完成。二、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻(xiàn)綜述）：應(yīng)用和發(fā)展等溫鍛造主要適用于航空航天等高技術(shù)領(lǐng)域所需的高性能結(jié)構(gòu)材料的成型，如欽合金、高溫合金、粉末合金、金屬間化合物及金屬基復(fù)合材料等的成型。這些材料都屬于低塑性乃至脆性材料，應(yīng)變速率敏感性高而且要求嚴(yán)格的組織性能控制。在常規(guī)鍛造條件下，模具的激冷作用和快速變形的基本條件嚴(yán)重地限 制了這些材料鍛造時的可鍛溫區(qū)、允許變形量以及鍛件的復(fù)雜程度等，而等溫鍛造則可滿足其有關(guān)要求。等溫 鍛造的發(fā)展方向是降低成本和提高 生產(chǎn)效率，以及采用計算機技術(shù)等，以逐步實現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)、檢測過程的一體化

19、。國外鋁合金等溫鍛發(fā)展起步較早，1964年美國國際商務(wù)機器公司開始用等 溫鍛造成形零件，在70年代就使用特種等溫鍛造設(shè)備和熱鍛模技術(shù)生產(chǎn)航空飛機發(fā)動機渦輪盤、燃料箱以質(zhì)精密粉末渦輪盤、高溫合金及飛機用大型結(jié)構(gòu)鍛件的精密設(shè)備和先進(jìn)技術(shù)。80年代初期，前蘇聯(lián)系列生產(chǎn)了等溫鍛造專用液壓機，如250t、630t、1600t和4000t液壓機。這些設(shè)備均安裝在現(xiàn)俄羅斯有關(guān)廠所院校，進(jìn)行鋁合金葉片、飛機結(jié)構(gòu)件和粉末高溫合金渦輪盤等零件的等溫鍛造研究和應(yīng)用。90年代，美國相繼開發(fā)了 5000t和10000t的液壓機，10000t的液壓機為當(dāng) 時世界上最大的等溫鍛造液壓機。而我國國內(nèi)鋁合金在近年中的發(fā)展中也取得了不少成績，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的劉潤廣、王仲仁、呂炎教授等人從上世紀(jì)