1. 금속재료의 과거, 현재, 미래
단계 1 - 원강 생산
기원전 4300년: 천연 금, 구리 및 단조 공예품
기원전 2800년: 철 제련
기원전 2000년: 청동기, 종, 무기의 번영(상, 주, 춘추, 전국)
동부 한 왕조 : 반복 단조 강철 → 가장 원시적 인 변형 열처리 공정.
담금질 기술: "다섯 마리의 동물을 익사시키는 목욕, 다섯 마리의 지방으로 담금질"(현대 물 담금질, 기름 담금질).
오나라 부차왕과 월나라 구천왕
상나라와 주나라 시대의 청동 둔과 준 판
세로 눈을 가진 상나라 청동 사람 얼굴
레이구둔 2호분의 차임벨 사본
1981년 후베이성 레이구둔 2호분에서 정확한 리듬과 아름다운 음색을 지닌 전국시대 종종 세트가 출토되었다. 그 수와 규모는 Zeng Hou Yi chime bells에 이어 두 번째이며 총 범위는 5 옥타브 이상입니다. 자체적으로 조율이 가능하며 5음, 6음, 7음 음계로 구성된 다양한 음악을 연주할 수 있습니다. 5명이 함께 연주해야 하며, 모든 목소리가 일제히, 교향곡적으로, 중첩되어 나오는데, 이는 고대 음악의 비길 데 없는 소리가 될 만하다.
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두 번째 단계 - 금속 재료 규율의 기초
금속학, 금속학, 상변태, 합금강 등 금속 재료 분야의 토대 마련
1803: Dalton은 원자 이론을 제안하고 Avogadro는 분자 이론을 제안합니다.
1830: Hessel은 32가지 크리스탈 유형을 제안하고 크리스탈 인덱스를 대중화했습니다.
1891년: 러시아, 독일, 영국 및 기타 국가의 과학자들이 독립적으로 격자 구조 이론을 확립했습니다.
1864: Sorby는 최초의 금속 조직 사진을 9번 준비했지만 중요합니다.
1827: Karsten은 강철에서 Fe3C를 분리했으며 1888년 Abel은 Fe3C임을 증명했습니다.
1861: Ochernov는 강철의 임계 변태 온도 개념을 제안했습니다.
19세기 말: 마텐자이트 연구는 유행이 되었고, Gibbs는 위상 법칙을 얻었고, Robert-Austen은 오스테나이트의 고용체 특성을 발견했으며, Roozeboom은 Fe-Fe3C 시스템의 평형도를 확립했습니다.
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세 번째 단계 - 미세 조직 이론의 대발달
합금상도, X선의 발명과 응용, 전위이론의 정립.
1912년: X선을 발견하여 (δ)-Fe가 bcc이고 -Fe가 fcc임을 확인했습니다. 고체 솔루션 법.
1931년: 합금 원소 영역의 팽창 및 수축 발견.
1934년: 러시아의 Polanyi, 헝가리의 Orowan 및 영국의 Taylor는 독립적으로 강철의 소성 변형을 설명하기 위해 전위 이론을 제안했습니다. 마르텐사이트 변태의 결정학.
1938년: 전자 현미경이 발명되었습니다.
1910년: 스테인리스강이 발명되었고, 1912년에는 F 스테인리스강이 발명되었습니다.
1990년: 브리넬 경도 시험기 발명, Griffith는 응력 집중이 미세 균열로 이어질 것이라고 제안했습니다.
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네 번째 단계 - 미시 이론에 대한 심층 연구
미시이론 심화연구 : 원자확산 및 그 본질에 관한 연구 강철 TTT 곡선 측정; 베이나이트 및 마텐자이트 변태 이론은 비교적 완전한 이론을 형성했습니다.
전위이론의 정립 : 전자현미경의 발명으로 강재의 2상 석출, 전위슬립, 불완전전위, 적층결함, 전위벽, 하부구조, 코트렐 기단 등의 발견을 촉진하여 전위 이론. 잘못된 이론.
전자 프로브, 전계 이온 방출 현미경, 전계 전자 방출 현미경, 주사 투과 전자 현미경(STEM), 주사 터널링 현미경(STM), 원자력 현미경(AFM) 등 새로운 과학 장비가 끊임없이 발명됩니다.
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2. 현대 금속 재료
고급 구조 재료의 연구 개발은 영원한 주제입니다.
고성능 구조 재료 개발: 고강도, 고온 저항, 내식성 및 내마모성 추구에서 기계적 중량 감소, 성능 향상 및 수명 연장에 이르기까지. 복합재에서 알루미늄 매트릭스 복합재와 같은 구조 재료에 이르기까지 광범위한 응용 분야. 다양한 응용 분야를 위한 저온 오스테나이트계 강을 개발합니다.
전통적인 구조 재료의 변형: 중요한 방법은 더 미세하고 균일한 구조, 더 순수한 재료, 장인 정신에 초점을 맞추는 것입니다. '차세대 강재'는 기존 강재보다 2배 강하다. 미국의 "9.11" 사건은 건설에 사용되는 강철 구조물의 고온 연화에 대한 열악한 저항성을 드러냈고, 이는 고강도 열연 내화 및 내후성 강철의 개발을 촉진했습니다.
기타 고성능 강재 개발: 다양한 새로운 공정과 새로운 방법을 사용하여 인성과 내마모성이 우수한 새로운 공구강을 제조합니다. 경제적인 합금화는 고속도강의 발전방향이며, 공구재료에 대한 다양한 표면처리 기술의 개발은 새로운 공구재료 개발에 있어 큰 의미가 있다.
고급 준비 기술: 금속 반고체 가공 기술, 알루미늄-마그네슘 합금 기술의 성숙 및 응용, 기존 강철의 기술적 한계 및 강철의 강화 및 강화와 같은 노력의 방향입니다.
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3. 금속재료의 지속가능한 발전과 트렌드
2004년에는 "재활용 사회에서의 소재 산업 - 소재 산업의 지속 가능한 발전"이 제안되었습니다.
미생물 야금술: 폐기물 없는 생산, 이미 많은 국가에서 산업적으로 생산됨. 미국에서 미생물 야금술로 생산되는 구리가 전체 생산량의 10%를 차지하고 일본에서는 멍게를 인공 재배해 바나듐을 추출한다. 바닷물은 액체 광물이며 바닷물에 함유된 합금 원소의 양은 100억 톤이 넘는다. 이제 마그네슘, 우라늄 및 기타 원소를 바닷물에서 추출할 수 있습니다. 세계에서 생산되는 마그네슘의 약 20%는 바닷물에서 나오며 미국은 이미 이러한 종류의 마그네슘 수요의 80%를 충족하고 있습니다.
재활용 재료 산업: 시대의 요구에 적응하고 생태 및 환경 인식을 제품 설계 및 생산 공정에 통합하고 재료 활용률을 개선하며 생산 및 사용 과정에서 환경 부담을 줄입니다. 자원→소재→환경'의 선순환 산업을 육성한다.
합금 개발의 주류 방향은 저합금 및 범용 합금으로, 재료의 재활용 및 재활용에 도움이 되는 녹색/생태적 재료 시스템을 형성합니다. 국민 생활과 밀접한 친환경 소재, 친환경 소재에 대한 연구개발이 필요합니다.
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4. 티타늄 합금은 "우주 금속"과 "미래 철강"
티타늄 합금은 고온 및 저온에서 높은 강도를 유지할 수 있으며 내식성이 타의 추종을 불허합니다. 티타늄은 지구에 풍부합니다(0.6% ). 그러나 추출 공정이 복잡하고 비용이 많이 들며 폭넓은 적용이 제한적이다. 티타늄 합금은 21세기 인류에게 중요한 공헌을 할 금속 소재 중 하나가 될 것입니다.
5. 비철금속
자원은 주로 자원의 심각한 손상, 낮은 이용률 및 놀라운 폐기물로 인해 지속 불가능한 개발이라는 심각한 문제에 직면해 있습니다. 집중 가공 기술이 뒤떨어지고 고급 제품이 부족합니다. 혁신 성과가 적고 첨단 기술 성과의 산업화 정도가 높지 않습니다. 고성능 구조 재료 및 고급 공정 방법의 개발은 알루미늄-리튬 합금, 급속 응고 알루미늄 합금 등과 같은 주류입니다. 비철금속 기능성 재료도 개발 방향입니다.
