Pregunta 2: ¿Qué materiales metálicos se utilizan habitualmente en el diseño? Su principal característica es que su diseño requiere una base en mecánica teórica, mecánica de materiales, mecánica estructural y artesanía en metal.
Además, después de completar esto, todavía es solo la etapa inicial. El espacio y el tiempo aquí son insoportables.
Si esto es solo una muestra de la superficie, sería útil consultar el manual de materiales metálicos, o incluso el manual de compras en esta área [como el Manual práctico de hardware].
Pregunta 3: ¿Cuáles son los materiales metálicos resistentes al desgaste? Según la composición de los materiales metálicos resistentes al desgaste, Beijing Monet Company divide los materiales metálicos resistentes al desgaste en las siguientes cinco categorías:
1. Serie de acero con alto contenido de manganeso: como acero con alto contenido de manganeso (ZGMn13), KNMn19Cr2. (patentado) aleación con alto contenido de manganeso (ZGMn13Cr2MoRe), aleación con contenido ultra alto de manganeso (ZGMn18Cr2MoRe), etc.
2. Serie de hierro fundido con cromo resistente al desgaste: como hierro fundido con aleación de cromo alto, medio y bajo (Cr 15 moz Cu);
3. : como acero de aleación multicomponente con alto contenido de carbono y medio y bajo contenido de carbono (como ZG49SiMnCrMo, ZG 35 Cr 2 monie);
Cuarto, serie Adi.
5. Diversos materiales compuestos o gradientes y materiales de carburo cementado, nanoaleaciones KN (productos patentados): como materiales compuestos de carburo de cromo (Cr2C3=Q235), materiales de carburo de tungsteno implantados con iones de alta energía. (WCSP), carburo cementado de alta tenacidad (YK25.6), nanoaleación KN999, etc.
Pregunta 4: ¿Qué materiales son los componentes de los equipos mecánicos (equipos de automatización), acero, hierro u otros? Las partes mecánicas son básicamente de acero, y los colgadores generalmente de hierro fundido. En teoría, las piezas se pueden mecanizar, pero ahora deben forjarse y luego terminarse, por lo que la resistencia de dichas piezas es mejor que el corte. Una vez procesadas las piezas, no se convertirán en productos terminados. Lo más importante es el procedimiento de tratamiento térmico final. Incluyendo tratamiento térmico de toda la pieza y tratamiento térmico superficial.
La mayoría de piezas mecánicas cuentan con normas nacionales. Al diseñar, intente elegir piezas estándar, que sean fáciles de encontrar en el mercado y no requieran personalización de fábrica. El precio de personalización de piezas no estándar ciertamente no es barato. Por supuesto, si es un robot o algo así, hay que personalizarlo y el material no es acero ordinario.
Si el fabricante quiere encontrar una zona con una industria automovilística local desarrollada, se recomienda buscarla en Shanghai.
Pregunta 5: Qué especialidad es más prometedora, ingeniería de materiales metálicos o diseño mecánico, fabricación y automatización, depende de la situación específica. Personalmente, creo que si te estás preparando para realizar el examen de ingreso de posgrado o participar en una investigación científica, te estás preparando para lograr logros académicos. Estudiar ingeniería de materiales metálicos tiene potencial y más perspectivas. Si planea conseguir un empleo directo, la maquinaria es mejor, tiene una amplia gama de aplicaciones, es fácil encontrar trabajo y es fácil de comenzar, ¡pero el desarrollo posterior es insuficiente y tiene sus propias restricciones!
En definitiva, personalmente creo que estudiar información tiene un futuro mejor. ¡El desarrollo posterior de la especialización en materiales es bueno, ya sea académico o laboral en el futuro! ¡Es solo que la ventaja inicial de la especialización en materiales es más débil que la de la especialización mecánica! ¡Estos se reflejan principalmente en el trabajo preliminar, y las especialidades de materiales requieren cierta experiencia laboral! La maquinaria es fácil de usar, ¡pero el desarrollo posterior de los materiales es difícil!
Pregunta 6: Nuevos materiales metálicos Hay muchos tipos de nuevos materiales metálicos, todos ellos aleaciones.
La aleación con memoria de forma es un nuevo tipo de material metálico funcional. Incluso si el alambre metálico hecho de esta aleación se arruga formando una bola, puede volver a su forma original en un instante siempre que alcance una cierta temperatura. ¿Por qué las aleaciones con memoria de forma tienen un "poder de memoria" tan increíble? La explicación actual es que esta aleación tiene una transformación de fase martensítica. Cuando una aleación con transformación de fase martensítica se calienta a la temperatura de transformación de fase, puede cambiar de una estructura martensítica a una estructura austenítica y restaurar completamente su forma original.
La primera aleación con memoria de forma estudiada con éxito fue una aleación de níquel-titanio, llamada Nitanon. Sus ventajas son una gran fiabilidad y buenas funciones, pero el precio es elevado. Las aleaciones con memoria de forma a base de cobre, como cobre-zinc-aluminio y cobre-aluminio-níquel, son sólo un 10% mejores que las aleaciones de níquel-titanio, pero su confiabilidad es pobre.
Las aleaciones con memoria de forma a base de hierro tienen buena rigidez, alta resistencia, fácil procesamiento y bajo precio, y tienen grandes perspectivas de desarrollo. La Tabla 7-3 enumera algunas aleaciones con memoria de forma y sus temperaturas de transformación de fase.
Las aleaciones con memoria de forma se utilizan ampliamente en satélites, aviación, bioingeniería, medicina, energía, automatización y otros campos debido a sus funciones especiales de memoria de forma.
En el vasto espacio, una nave espacial tripulada estadounidense aterrizó lentamente en la luna silenciosa. Un pequeño grupo de antenas instaladas en la nave espacial se desplegaron rápidamente y se estiraron formando un hemisferio bajo la luz del sol, y comenzaron su trabajo respectivo. ¿Los astronautas dieron las instrucciones o algún instrumento automático permitió que se desarrollara? Ninguno. Debido a que el material de esta antena tiene una maravillosa "capacidad de memoria", puede restaurar su forma original bajo una determinada temperatura.
Durante muchos años, la gente siempre ha creído que sólo los humanos y algunos animales tienen la capacidad de "memoria", y que los seres no vivos no pueden tener esta capacidad. Sin embargo, los científicos estadounidenses descubrieron accidentalmente a principios de los años 50 que algunos metales y sus aleaciones también tienen la llamada capacidad de "memoria de forma". Este nuevo descubrimiento atrajo inmediatamente la atención de científicos de muchos países. Algunas aleaciones con memoria de forma se han desarrollado y utilizado ampliamente en la industria aeroespacial, maquinaria, instrumentos electrónicos y dispositivos médicos.
¿Por qué estas aleaciones no “olvidan” sus “prototipos”? Resulta que estas aleaciones tienen una temperatura de transformación. Por encima de la temperatura de transición tienen una microestructura y por debajo de la temperatura de transición tienen otra microestructura. Diferentes estructuras tienen un rendimiento diferente. La antena autoexpandible de la nave espacial estadounidense de alunizaje mencionada anteriormente está hecha de una aleación de níquel-titanio y tiene capacidad de memoria de forma. Cuando la temperatura excede la temperatura de transformación, la aleación es dura y fuerte. Pero por debajo de la temperatura de transformación, es muy blando y se trabaja fácilmente en frío. Los científicos primero le dan forma a la aleación hasta obtener la antena hemisférica desplegada requerida, luego la enfrían a una cierta temperatura para ablandarla y luego aplican presión para doblarla en una pequeña bola de modo que ocupe solo un pequeño espacio en la nave espacial. Después de aterrizar en la luna, utilizando la temperatura de la luz solar, la antena se desplegó nuevamente y volvió a tomar la forma de un gran hemisferio.
Desde la aparición de las aleaciones con memoria de forma, han atraído un gran interés y atención. En los últimos años se ha descubierto que el efecto de memoria de forma también existe en materiales poliméricos, materiales ferromagnéticos y materiales superconductores. La investigación y desarrollo de este tipo de materiales con memoria de forma impulsará el desarrollo de disciplinas afines como la mecánica, la electrónica, el control automático, la instrumentación y la robótica.
Las palas de turbina de aleación de alta temperatura son componentes clave de los motores turborreactores de aviones y transbordadores espaciales, y su entorno de trabajo es muy duro. Cuando un motor turborreactor funciona, se aspira aire de la atmósfera, se comprime, se mezcla con combustible en la cámara de combustión y luego se fuerza hacia la turbina. Las palas y el disco de la turbina giran a altas velocidades de decenas de miles de revoluciones por minuto, y el gas se pulveriza hacia la cola y sale de la boquilla, generando así un potente empuje. Entre las partes que componen la turbina, las palas tienen la temperatura de funcionamiento más alta, las fuerzas más complejas y son las más susceptibles a sufrir daños. Por lo tanto, son muy necesarios nuevos materiales de aleación de alta temperatura para fabricar palas.
El hidrógeno, una aleación de almacenamiento de hidrógeno, es una de las nuevas fuentes de energía que se desarrollarán en el siglo XXI. Las ventajas de la energía del hidrógeno son su alto poder calorífico, su ausencia de contaminación y sus abundantes recursos. Las aleaciones de almacenamiento de hidrógeno utilizan metales o aleaciones para formar hidruros con hidrógeno para almacenar hidrógeno. Los metales tienen una estructura muy compacta y hay muchos espacios tetraédricos y octaédricos en la estructura que pueden acomodar átomos de hidrógeno con un radio pequeño. Por ejemplo, aleaciones de almacenamiento de hidrógeno a base de magnesio, como MgH2, Mg2Ni, etc. Para reducir costos, se introducen aleaciones de almacenamiento de hidrógeno de tierras raras que utilizan tierras raras mixtas Mm en lugar de La, como LaNi5_5. Aleaciones de almacenamiento de hidrógeno a base de titanio, como TiH2 y TiMn1.5. Las aleaciones de almacenamiento de hidrógeno se utilizan para la propulsión de hidrógeno...>; gt
Pregunta 7: ¿Qué es mejor, la ingeniería de materiales metálicos o el diseño mecánico, la fabricación y la automatización? La ingeniería de materiales metálicos se puede dividir en departamentos de materiales, mientras que las escuelas de ingeniería definitivamente se centran más en las carreras de mecánica.
Principalmente mecánica, con aplicaciones en matemáticas, física y química. Los principales cursos básicos incluyen mecánica, conceptos básicos de mecánica e ingeniería eléctrica.
En cuanto a los materiales metálicos, creo que la química puede ser un estudio relativamente profundo.
Maquinaria también estudia materiales metálicos, pero solo hay un libro y el título del curso es Ingeniería de Materiales.
Si estás por cuenta ajena, dispones de una amplia gama de maquinaria.
Pregunta 8: Materiales estructurales ¿Cuáles son los materiales estructurales basados en propiedades mecánicas que se utilizan para fabricar componentes tensionados? Por supuesto, los materiales estructurales también tienen ciertos requisitos en cuanto a propiedades físicas o químicas, como brillo, conductividad térmica, resistencia a la radiación, resistencia a la corrosión, resistencia a la oxidación, etc.
El principal material estructural en las obras de construcción es el cemento armado, la arena y la grava.
El rápido desarrollo de industrias de alta tecnología basadas en la tecnología de la información electrónica, como las comunicaciones modernas, las computadoras, la tecnología de redes de información, los sistemas inteligentes micromecanizados integrados, la automatización industrial y los electrodomésticos, ha promovido el desarrollo de una serie de Materiales funcionales de información. Investigación, desarrollo y aplicación generalizada. El desarrollo de materiales estructurales con alta resistencia específica, alta rigidez específica, resistencia a altas temperaturas, resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión es la dirección principal para el desarrollo de una nueva generación de materiales estructurales de alto rendimiento. El segmento de materiales es enorme y complejo y en él participan unas 70 empresas que cotizan en bolsa. Según la dirección de desarrollo de los principales materiales nuevos, los dividimos en tres categorías principales: nuevos materiales metálicos, nuevos materiales inorgánicos no metálicos, polímeros y materiales compuestos.
Los nuevos materiales metálicos se pueden dividir en materiales estructurales metálicos de alto rendimiento y materiales funcionales metálicos según sus funciones y campos de aplicación. Los materiales estructurales metálicos de alto rendimiento se refieren a nuevos materiales metálicos con mayor resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión y alta ductilidad que los materiales estructurales tradicionales, incluidos principalmente titanio, magnesio, circonio y sus aleaciones.
Aleaciones, tantalio y niobio, materiales duros, así como aceros especiales de alta gama y nuevos perfiles de aluminio. Los materiales funcionales metálicos se refieren a materiales que pueden ayudar a lograr funciones ópticas, eléctricas, magnéticas u otras funciones especiales, incluidos materiales magnéticos, materiales energéticos metálicos, materiales de purificación catalítica, materiales de información, materiales superconductores, materiales cerámicos funcionales, etc.
Los materiales inorgánicos no metálicos se refieren a silicatos, titanatos, aluminatos, fosfatos, etc., que están compuestos principalmente por óxidos, carburos, nitruros, boruros, compuestos de azufre y sales ácidas que contienen oxígeno. Los materiales inorgánicos incluyen principalmente cerámica, vidrio, cemento, materiales refractarios, esmaltes y abrasivos. Los nuevos materiales inorgánicos no metálicos se refieren a materiales que tienen propiedades específicas y no contienen elementos nocivos mediante el diseño de microestructura, estequiometría precisa y tecnología de preparación avanzada.
Desde la perspectiva del tipo de material, las nuevas cerámicas tienen las características de alta resistencia, resistencia a altas temperaturas, resistencia al desgaste, etc., y se utilizan principalmente en industrias manufactureras como automóviles, trenes, aviones y maquinaria. . Las acciones individuales pueden centrarse en Axis Technology, que produce rodamientos cerámicos, y Boyun New Materials, que produce pastillas de freno cerámicas. Las fibras cerámicas son ligeras y tienen buena estabilidad térmica.
, con baja conductividad térmica, se usa ampliamente en conservación de energía, protección ambiental, maquinaria, metalurgia, industria química y otras industrias. , las acciones individuales pueden centrarse en las acciones de Beijing Leer y Luyang en vidrio nuevo, el sustrato de vidrio es un componente básico importante del dispositivo de visualización de cristal líquido. Sólo hay cuatro empresas en el mundo que pueden fabricar sustratos de vidrio. La empresa nacional Caihong Co., Ltd. ha logrado un gran avance tecnológico en sustratos de vidrio y se espera que alcance la producción en masa antes de fin de año. Seguirá prestando atención.
Los materiales cerámicos estructurales de alta temperatura son el foco del desarrollo de materiales cerámicos avanzados, y sus principales objetivos de aplicación son motores diésel de baja disipación de calor para turbinas de gas y camiones pesados. El uso de motores cerámicos puede mejorar la eficiencia térmica y reducir el consumo de combustible.
Pregunta 9: Además de las tres especialidades de tecnología e instrumentos de medición y control, ingeniería de materiales metálicos y diseño mecánico, fabricación y automatización, ¿qué otras especialidades tiene la Universidad de Ciencia y Tecnología de Xi'an? De hecho, no es tan fácil encontrar trabajo en automatización como en ingeniería eléctrica y automatización.
Pregunta 10: ¿Qué se utiliza para analizar e identificar la composición química de los materiales metálicos? El método para probar qué elementos están compuestos de metales se llama análisis cualitativo. Un método de prueba que determina la relación entre componentes (generalmente expresada como porcentajes) se llama análisis cuantitativo. Si los métodos químicos se utilizan básicamente para lograr el propósito del análisis, se llama análisis químico. Si se utilizan principalmente métodos químicos y físicos (especialmente los métodos físicos se utilizan a menudo en la etapa de medición final), generalmente se utilizan instrumentos para obtener los resultados del análisis, lo que se denomina análisis instrumental. El análisis químico realiza análisis cualitativos o cuantitativos de materiales metálicos a través de reacciones químicas basadas en las propiedades químicas únicas de varios elementos y sus compuestos. El análisis químico cuantitativo se puede dividir en análisis gravimétrico, análisis de titulación y análisis volumétrico de gas según el método de determinación final. El análisis gravimétrico consiste en convertir el elemento medido en un determinado compuesto o elemento y separarlo de otros componentes de la muestra y, finalmente, utilizar un método de pesaje por balanza para determinar el contenido del elemento.
El análisis de titulación es una reacción química completa entre una solución estándar de concentración precisa conocida y el elemento a medir, y el contenido del elemento a medir se calcula en función del volumen y la concentración de la solución estándar consumida (medida con una bureta). . El método volumétrico de gas utiliza un tubo de gas para medir el volumen absorbido (o generado) del gas medido (o convierte el elemento medido en forma de gas) y calcula el contenido del elemento medido. Debido a que el análisis químico tiene las características de amplia aplicación y fácil promoción, todavía se utiliza en muchos métodos de análisis estándar. El análisis instrumental utiliza instrumentos para realizar análisis cualitativos o cuantitativos de materiales metálicos basándose en la relación entre ciertas propiedades físicas o propiedades físicas y químicas de elementos o sus compuestos en los componentes metálicos medidos. Algunos análisis instrumentales todavía requieren inevitablemente ciertos tratamientos químicos previos y reacciones químicas necesarias para completarse. Hay dos métodos de análisis instrumental comúnmente utilizados para el análisis químico de metales: análisis óptico y análisis electroquímico. El análisis óptico se basa en la relación entre la materia y las ondas electromagnéticas (incluido todo el espectro de rayos gamma y ondas de radio), o en el análisis utilizando las propiedades ópticas de la materia. Los métodos más utilizados son la espectrofotometría de absorción (espectroscopia de absorción infrarroja, visible y ultravioleta), la espectrometría de absorción atómica, la espectrometría de fluorescencia atómica, la espectrometría de emisión (espectroscopia), la turbidimetría, la fotometría de llama y la difracción de rayos X, el análisis de fluorescencia de rayos X y. análisis radioquímico. Los métodos de análisis electroquímico se basan en la relación entre la concentración de elementos o sus compuestos en el metal que se mide y el potencial, la corriente, la conductancia, la capacitancia o la electricidad. Incluye principalmente el método potenciométrico, el método de electrólisis, el método de corriente, el método polarográfico, el método de culombio, el método de conductividad y el método de electrodo selectivo de iones. El análisis instrumental se caracteriza por una velocidad de análisis rápida, alta sensibilidad, fácil control por computadora y operación automatizada, lo que puede ahorrar mano de obra, reducir la intensidad del trabajo y reducir la contaminación ambiental. Sin embargo, los componentes de prueba suelen ser grandes, complejos y costosos, y algunos instrumentos grandes, complejos y sofisticados sólo son adecuados para analizar grandes cantidades de muestras con composiciones complejas. Referencia:xkjwfg