金属表面处理

金属表面处理（精选十篇）

金属表面处理 篇1

患者, 女, 48 岁, 主因右髋关节疼痛1年伴跛行4个月余入院。无明显诱因发病, 经按摩、牵引及局部封闭等保守治疗效果不佳, 病情进行性加重, 严重影响工作及生活。门诊经查以右髋创伤性关节炎收住院。30余年前行右粗隆下骨折切开复位内固定术, 现内固定物已取出, 骨折处畸形愈合 (见图1) 。专科情况:右髋部无明显肿胀, 皮色、皮温正常, 可见长约20 cm弧形手术瘢痕, 右腹股沟中部可触及明显压痛, 右大转子外侧叩击痛不明显, 右下肢直腿抬高试验阴性, 右“4”字征强阳性。髋关节活动度:屈90°, 伸30°;外展10°, 内收30°;外旋10°, 内旋10°。右下肢未见明显短缩, 肌力及远端感觉、活动未见异常。经充分术前准备行右髋关节表面置换术, 术程顺利, 出血不多。术后摄X线片显示假体位置、角度满意 (见图2) 。

2 讨 论

诞生于20世纪20年代的Smith-Petersen单杯置换 (又称双杯置换术) 为髋关节表面置换术的最早雏形, 当时的基本操作是将玻璃、树胶、钴铬合金等材料制成球杯, 套在股骨头表面, 使周围组织逐渐与此环杯形成新的关节面。20世纪50～70年代, 在骨科医师及假体研发人员的共同努力下, 表面置换技术和假体工艺水平有了很大的进步, 但髋关节表面置换术的总体疗效仍远不及全髋关节表面置换术。术后2～4年的失败率是20%, 术后4～8年的失败率则高达43%;而全髋关节置换术的中、长期临床优良率在90%以上, 故髋关节表面置换术在80年代以后逐渐淡出临床视野。该种术式跌入低谷的一个重要原因是当时采用的金属-聚乙烯组合关

节面耐磨性差。90年代中后期以来, 随着新材料的诞生和加工工艺的改进, 特别是金属对金属、陶瓷对陶瓷、金属对高耐磨交联聚乙烯等组合方式的采用, 髋关节表面置换术的临床效果显著提高[1,2]。本例手术选用的金属对金属组合是目前最受关注的假体, 操作中以非骨水泥方式固定髋臼假体, 以骨水泥方式固定股骨假体, 近年有关其短期和中期的文献报道逐渐增多, 其结果令人鼓舞[3,4,5]。有资料显示, 采用新一代的假体与操作技术后, 95%的患者术后假体生存率超过8年[6]。尽管仍有许多疑问有待观察验证, 但不可否认髋关节表面置换术又重新引发了骨科医师和患者的广泛关注。

髋关节表面置换术之所以能够历经数起数落, 对骨科医师保持强烈的吸引力, 是因为其具备自身独特的优势。其与全髋关节置换术的最大区别在于对股骨头、颈的处理方法, 它只更换病变髋关节表面软骨和部分软骨下骨。具体而言, 其优势体现在如下几个方面:a) 无需切除股骨头、颈, 最大限度地保留骨质, 保留关节的自然形态、力学特性及稳定性;b) 不带股骨柄, 不破坏股骨髓腔, 出血少, 异物体积小, 感染率降低;c) 大直径股骨头、髋臼假体组合, 术后脱位相对较少。近期Lavigne等[7]进行了大样本对比RH与传统THA效果的研究, 其结果再次证实了这一点;d) 若远期效果不理想, 改行全髋关节置换术较为方便。

评价某种手术的收效如何, 适应证的选择是其决定性环节。髋关节表面置换术可用于如下几种情况:a) 将来可能需行翻修术的患者, 尤其是年轻人;b) 股骨近段畸形或股骨近段有其他内固定物, 无法使用带柄假体;c) 术后并发感染的可能性大;d) 伴有神经肌肉病变, 行表面置换术后稳定性较好, 可防止关节脱位;e) 髋关节畸形较轻, 局部骨质较好 (尤其是股骨头后外侧) 。本例患者仅48 岁, 将来可能需行翻修术;30年前曾行右股骨粗隆下骨折内固定术, 近段畸形;髋关节畸形较轻, 骨质较好。上述五种适宜情况中本例同时占据三种, 施行全髋关节表面置换术为其最佳选择。

在髋关节表面置换术中, 入路操作的要点在于保护股骨头的血液供应。因此, 本例手术所采用的髋关节后方入路为众多学者所青睐。术中股骨头的处理为重要环节, 操作过程中不可破坏股骨颈皮质的完整性。所用股骨假体的型号应由股骨颈直径决定, 随后再选择与之相对应的髋臼假体。所用股骨假体嵌入骨皮质不应超过1 mm, 以防股骨颈骨折。股骨头中心位于股骨颈中心线的后下方, 因此股骨假体的位置须根据股骨颈的中心线决定。如股骨头被磨削后的骨面上有小的囊性变, 可用刮匙刮除;如缺损较大, 应植骨并酌情使用骨水泥固定假体。

最近Steffen等[8]报道对532 例平均年龄51.8 岁的髋关节表面置换术患者的研究, 术后随访2～8年结果令人满意, 应关注的主要问题在于股骨颈骨折与金属碎屑的影响。诚然, 术后金属对金属组合的安全性、金属磨损颗粒的准确定量等均为十分棘手的问题;该种术式对股骨头残留血液供应的影响以及术后并发股骨颈骨折与残留股骨头缺血性坏死的因果关系亦有待明确;新型假体的远期随访资料尚不完备等。尽管如此, 相信随着研究的不断深入及疑惑问题的逐渐诠释, 髋关节表面置换终将迎来蓬勃发展的新时期。

参考文献

[1]Mc Minn D, Treacy R, Lin K, et al.Metal on metalsurface replacement of the hip Experience of the Mc-Minn prothesis[J].Clin Orthop Relat Res, 1996, (329) :89-98.

[2]Amstutz HC, Campbell P, Mckellop H, et al.Metalon metal total hip replacement workshop consensusdaument[J].Clin Orthop Relat Res, 1996, (329) :297-303.

[3]Daniel J, Pynsent PB, McMinn DJ.Metal on metalresurfacing of the hip in patients under the age of 55years with osteoarthritis[J].J Bone Joint Surg (Br) , 2004, 86 (2) :177-184.

[4]De Smet KA, Pattyn C, Verdonk R.Early results ofprimary Bimingham hip resurfacing using a hybridmetal-on-metal couple[J].Hip intemational, 2002, 12 (2) :158-162.

[5]Back DL, Dalziei R, Young D, et al.Early results ofprimary Bimimgham hip resurfacings[J].J BoneJoint Surg (Br) , 2005, 87 (3) :324-329.

[6]吕厚山.现代人工关节外科学[M].第1版.北京:人民卫生出版社, 2006:554.

[7]Lavigne M, Masse V, Girard J, et al.Return to sportafter hip resurfacing or total hip arthroplasty:a ran-domized study[J].Rev Chir Orthop Reparatrice Ap-par Mot, 2008, 94 (4) :361-367.

金属表面处理技术简介教案 篇2

【课题编号】

22-11.1 【课题名称】

金属表面处理技术简介 【教材版本】

郁兆昌主编．中等职业教育国家规划教材—金属工艺学（工程技术类）．第2版．北京：高等教育出版社，2006 【教学目标与要求】

一、知识目标

了解金属表面强化处理、防腐处理、装饰处理的方法。

二、能力目标

了解并能初步选用常用的表面防腐处理方法。

三、素质目标

了解金属表面强化、表面防腐、表面装饰方法，能初步选用防腐处理方法对零件进行防腐。

四、教学要求

一般了解金属表面强化、金属表面强化处理；初步了解金属表面装饰处理。【教学重点】

金属表面强化处理、表面防腐处理。【难点分析】

金属的腐蚀和表面防腐处理。【分析学生】

1．具有学习的知识基础。2．具有学习的能力基础。

3．金属表面处理可使普通金属材料制造的机件提高多种表面性能，从而节约贵重材料。金属防腐每年能节约大量费用，据统计，工业发达国家每年因腐蚀造成维修或更换产品的费用，约占国民收入的5%。金属防腐处理具有重要的意义。【教学设计思路】

教学方法：讲练法、演示法、讨论法、归纳法。【教学资源】

1．郁兆昌，潘展，高楷模研编制作．金属工艺学网络课程．北京：高等教育出版社，2005 2．郁兆昌主编．金属工艺学教学参考书（附助学光盘）．北京：高等教育出版社，2005 【教学安排】

22-1 2学时（90分钟）

教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插练习与设问，穿插讨论，最后进行归纳。【教学过程】

一、复习旧课（15分钟）1．简述

常用工程塑料、复合材料的名称、用途。2．讲评作业批改情况； 3．提问：

题10-2；10-9。

二、导入新课

通过表面处理，可使一些普通金属材料制造的机件提高表面强度、硬度、耐磨性、耐蚀性、耐热性、疲劳强度等性能，从而节约贵重材料，增加寿命、降低成本。特别是高新技术的应用，使金属表面处理方法有广泛的应用和发展前景。

三、新课教学（70分钟）

1．金属表面强化处理（15分钟）

教师讲授金属表面覆盖层强化、化学热处理强化、冶金强化、相变强化、形变强化、复合强化。演示网络课程chapter11内容说明，物理气相沉积、激光淬火、喷丸照片。

学生课堂练习：题11-1。教师巡回指导、设问、提问；学生回答、讨论；教师讲评。2．金属表面防腐处理（35分钟）

教师讲授金属的腐蚀、金属防腐的途径和方法。演示网络课程中电镀、零件局部表面电镀，机器人喷漆镀等照片。

学生课堂练习：题11-2；11-3；11-4；11-6；11-7。教师巡回指导、设问、提问；学生回答、讨论；教师讲评。

3． 金属表面装饰处理（10分钟）

教师讲授表面抛光、表面着色、光亮装饰镀和美术装饰漆膜。演示网络课程中细小零件滚筒抛光照片。

学生课堂练习：题11-11。教师巡回指导、设问、提问；学生回答、讨论；教师讲评。4． 金属表面处理新技术（10分钟）教师讲授金属表面非晶态处理等新技术。

学生课堂练习：题11-12。教师巡回指导、设问、提问；学生回答、讨论；教师讲评。

四、小结（5分钟）

简述金属防腐的途径与方法。

五、作业布置 1．习题：

题11-5；题11-9。2．思考题：

题11-8；题11-10。

22-2 【板书设计】

参考相应的PPT文集。【教学后记】

金属表面处理 篇3

一、不锈钢金属表面硅烷化处理工艺的优点

不锈钢金属表面利用有机硅的特殊分子结构进处理的过程就是不锈钢金属表面硅烷化处理，这种处理方式具有很多的工艺优点，主要包括以下几点。首先，在对不锈钢金属表面进行硅烷化处理时，有害或者磷等重金属离子不会应用在其中。其次，该表面处理的工艺比较容易控制，并且时间短、流程简单。再次，在不锈钢金属表面硅烷化的处理过程中，不会进行加温操作，也不会有沉渣的产生，这样就能够循环使用槽液。然后就是还能够使得基材与油漆的结合率得到提升。最后，不锈钢金属表面硅烷化处理能够对多种基材进行共线处理，例如铝、锌以及铁等。由于不锈钢金属表面硅烷化处理工艺的优点很多，这就使得被广泛的应用在普通工业中。此外，在进行不锈钢金属表面硅烷化制备时，其制备工艺会谁硅烷膜性能造成很大的影响。硅烷偶联剂水解时间、硅烷液浓度、金属基体在硅烷液的浸渍时间、硅烷液PH 值、处理后老化时间以及老化温度等都是影响不锈钢金属表面硅烷膜性能的主要影响因素。

二、不锈钢金属表面硅烷化处理的应用

（一）硅烷处理技术原理。化学官能团是硅烷分子主要含有的，并且通常其化学官能团有两种。一种化学官能团能够个无机材料表面的羟基发生化学反应，形成共价键，例如玻璃纤维、金属氧化物、金属以及硅酸盐等。另一种化学官能团可以与树脂发生化学反应，形成共价键。为了能够有效的提高复合材料的性能，就可以将 性质不同的两种材料进行有机的结合。在硅烷处理技术的成膜过程中，首先先进行硅烷偶联剂的水解，水解完成之后就能够得到Si-O-Me共价键，主要是由硅烷联合水解后得到的硅醇与金属基体表面存在的MeOH所反应生成的。最后就可以通过在不锈钢金属表面的硅醇偶联交叉从而形成网状保护膜。不锈钢金属基体能够和硅烷膜形成共价键，并且剩余的硅醇将进行脱水缩合，经过交联能够得到网状覆盖膜。硅烷化处理技术在不锈钢金属表面硅烷化处理的应用中是非常重要的，只有明确其处理技术的原理，才能够更加的应该该技术进行不锈钢金属表面硅烷化的处理。

（二）硅烷处理对基体的一些要求。锌、铜、铁、镁以及其金属合金的防护都会受到硅烷的作用，但是硅烷分子结构对进行硅烷化处理的不锈钢金属表面影响力较大的是金属的涂层结合力与金属集体。相关专家对硅烷分子结构进行分析，探索其对不同金属基体的适应性，从而得出了不同分子结构的硅烷对不同金属基体的适应能力存在的差异，并且以影响预测的因素比较的多。不锈钢金属基体的前段处理在金属表面硅烷化处理工艺中是十分重要的，并且硅烷膜的质量与后期装涂也会直接受到金属基体前段处理效果的影响。一般情况下，无磷脱脂剂是在金属表面硅烷化处理过程中必须使用的，通过无磷脱脂剂来对不锈钢金属表面的其他杂志或者油污等进行彻底的清洗。清洗结束后，还应该利用含有金属对其再次清洗，从而将金属表面上的杂质与油污清洗干净。之后还需要对除油后的金属基体进行再次的清洗，这时使用的就是含有氢氧化钠的稀碱溶液。最后将金属基体在清水中进行浸洗，浸洗结束后才能够进行硅烷化的处理。在不锈钢金属表面硅烷化的处理过程中，只有掌握硅烷化处理对基体的一些要求，才能够取得较好的处理效果。

（三）硅烷偶联剂选择与硅烷膜的防腐蚀性。硅酸盐、橡胶以及以二氧化硅为填料的塑料的加工和性能的改进提高都需要利用硅烷偶联剂进行处理。金属表面涂层的附着能力能够通过硅烷渡层来提高，同时也能够通过硅烷渡层来对金属表面进行氧化与腐蚀的保护，被当作防腐层进行使用。在硅烷偶联剂中，具有较多的分子结构Si-O的键数，这就增加了与同金属基材结合的机会，从而使得形成的网状结构覆盖硅烷膜层变的更加的致密，并且具有良好的防腐蚀效果。亲水性与疏水性是硅烷偶联剂的主要形式，在溶解疏水性硅烷时，为了辅助其溶解，需要在其中加入大量的有机溶剂。在使用前需要对硅烷偶联剂进行熟化，这样能够确保硅烷在水解过程中能够得到充足的硅醇。后期涂装效果会受到基材与硅烷膜结合程度的影响，结合的越牢，其涂装效果就越好。此外，硅烷膜性能的主要特征之一就是耐腐蚀性，通过相关的试验分析得出，不锈钢金属表面进行硅烷化的处理够，能够使其基材的耐腐蚀性能得到大幅度的提高，并且也能够使涂层与基材的结合能力得到提高。在不锈钢表面的处理过程中，涂装前的铬钝化与磷化等处理都能够通过金属表面硅烷化处理工艺所替代。不锈钢金属表面硅烷化处理工艺非常的简单，并且具有较低的投入成本，处理后的金属基体性能也得到了提高。因此，必须加强对不锈钢金属表面硅烷化的处理应用。

三、总结

金属零件涂装前的表面处理工艺分析 篇4

关键词：金属零件,涂装前,表面处理工艺

在实际生产生活中, 部分金属零件由于得不到人们的妥善保管, 因而会较为长期的闲置在阳光的辐射下, 有的金属零件甚至置在潮湿的大气环境中, 遭受着酸碱盐等一系列化学物质的侵害。为了达到对金属零件合理维护的目的, 就必须实施在金属零件表面进行处理这一工艺加工的环节, 达到防氧化的目的。

1金属零件涂装前表面处理工艺的内涵

所谓的涂装前表面处理工艺, 是指对零件表面进行喷漆, 电镀等处理工作的总称。零件涂装前处理工艺的具体流程为, 首先对金属表面进行机械的处理工作, 然后利用简易的化学方法对其表面进行清洁工作, 待金属零件完全干燥时候, 进行系统的涂装工作。

2机械处理

金属零件冶炼成型后, 其表面经过机械处理的过程, 就可以消除涂装零件表面凸凹不平, 色泽不一致等各种小缺陷。

(1) 磨光处理。金属零件在特定的磨光轮下机械的转动, 与磨料进行接触。金属零件外观的明显缺陷就会被消除, 包括划损, 瘢痕, 砂眼等等, 达到了金属零件外表基本平整的目的。所以说及时的对涂装前的金属零件进行相应打磨工作, 提升了金属产品外观的整体质量以及零件生产和营销的效率。 (2) 刷光处理。刷光处理的操作程序与磨光处理大体相似, 它需要使用特制的刷光轮。在对金属零件进行刷光处理中, 作用以及目的有两个, 一是去除零件外皮上的锈蚀, 以及陈旧尤其是残留的物质, 二是将零件上的厚氧皮完全的清除。 (3) 振动研磨处理。是指将金属零件置于放有磨料以及化学液体的大型振动容器里, 借助容器的振动效应使金属零件与磨料, 零件与化学溶液, 以及零件之间的相互摩擦, 达到清洁金属零件的处理目标。

3除油处理

(1) 有机溶剂除油。有机溶剂对金属零件的除油处理工作应该在化学除油之前进行的, 它的处理目的是去除零件外表面的矿物油污, 经过有机溶剂的除油处理后, 金属零件的表皮就没有特别显著的油污物质。我国工业生产中一般使用价格相对较低廉, 毒性作用较弱, 对金属零件没有侵蚀作用的有机溶剂, 在20℃的室温环境中对金属零件进行浸泡或者是对其进行系统的擦拭以及刷洗工作。 (2) 化学除油。根据金属零件的材料性质以及其外形的状况等, 选择较为优质的化学物质对零件进行除油处理。在化学除油的程序中, 应该特别关注温度这个外在条件的影响效果。除油的效率与温度之间存在着正比的关系, 换句话说随着温度的升高, 除油的效果就好;此外随着搅拌措施的实施, 即在化学除油过程中用力的晃动容器或者转动零件, 那么除油的效果也会比静态下除油的效果好很多, 这种搅拌的方法对薄壁金属零件的化学除油具有相当好的效果;如果将乳化剂加入到化学除油的过程中, 就如化学反应过程中加入催化剂一般, 提高了化学除油的效率, 但是这里应该引起注意的是, 乳化剂应该适量的加入, 否则会引起化学除油过程中产生大量气泡等不良的现象, 加大了对金属零件清洗的困难程度。

4除锈处理

(1) 化学除锈处理和喷砂除锈。可以对金属零件采取化学除锈处理和喷砂除锈这两种方式对金属零件涂装前的表面进行除锈处理。前者的处理过程需要化学除锈剂的全程参与, 因为化学除锈剂在我国市场上的销售较为广泛, 又凭借处理工作简洁的特征, 因而这种除锈方法在工业生产中应用较为广泛;而后者通过对金属零件进行喷砂处理, 可以使金属零件表皮更加的坚硬, 使涂层的质地达到更优良的效果。 (2) 对金属零件涂装前表面的特殊处理。经过特殊处理后, 增强了涂层与零件之间的吸附结合能力, 使金属零件达到了外形装饰美观, 以及实用性强的特殊效果。生产中对金属零件涂装前的表面特殊处理的方式很多, 例如较为常见的磷化, 它的处理方法有浸泡以及喷淋两种, 这两种磷化的处理效果各有特色, 不分伯仲。随着我国科学技术的迅猛发展, 以及人们生活质量的标准要求的越来越高, 磷化技术也随之不断的改革和发展, 它的处理温度不需要一定在高温中进行了, 在常温或者高温中同样的适用了, 磷化处理的工艺创新日趋简单化, 降低了金属零件成品的生产成本。除了磷化处理以外, 也可以应用氧化金属零件的方法在金属表层制造一层厚度均匀, 致密性好并且具有一定透气效果的氧化膜。

5结语

金属零件涂装前表面的处理工作具有重要的意义, 它可以对金属零件进行全方位的保护, 使其耐腐蚀性增强, 提升产品的性能, 对人类的生存环境起着美化装饰的作用。有关数据证明, 对金属零件表面进行涂层处理, 可以延长该金属零件使用的年限。因此说, 金属零件涂装前的表面处理工作是必须的, 它有利于我国工业的发展壮大, 也有利于我国自然生态保护工作的进行, 实现人与环境的可持续发展。

参考文献

[1]于跃刚, 牛占军.浅谈金属零件涂装前表面处理工艺[J].企业导报, 2012.

热处理毕业论文：金属热处理 篇5

在前面描述冷拔加工材料的软化并重新获得塑性的热处理方法时，就已使用退火这个词，该词具有相似的意义。完全退火的目的是降低硬度、增加塑性，有时也提高高碳钢的切削性能，否则这种钢很难加工。这种热处理方法也用来减少应力，细化晶粒，提高整个材料的结构均匀性。

退火不总是能提高切削加工性，切削加工性一词用来描述几个相关因素，包括材料切削时获得好的光洁度(即较小的表面粗糙度——译者)的能力。当完全退火时，普通低碳钢硬度较低，强度较小，对切削的阻力较小，但通常由于塑性和韧性太大以至切屑离开工件表面时会划伤表面，工件表面质量比较差，导致较差的切削加工性。对这类钢，退火可能不是最合适的处理方法。许多高碳钢和大多数合金钢的切削加工性通常可经退火大大改善，因为除在最软条件下，它们的硬度和强度太高而不宜加工。

亚共析刚的退火方法是将钢缓慢加热到线以上大约，保温一段时间，使整个材料温度相同，形成均匀奥氏体，然后随炉或埋在石灰或其它绝缘材料中缓慢冷却。要析出粗大铁素体和珠光体，使钢处于最软、最韧和应变最小的状态，必须缓慢冷却。

二、正火

正火的目的多少类似于退火，但钢不是最软状态且珠光体是细匀而不粗大。钢的正火能细化晶粒，释放内应力，改善结构均匀性同时恢复一些塑性，得到高的韧性。这种方法经常用来改进切削加工性，减少应力，减少因部分切削加工或时效产生的变形。

正火方法是将亚析钢或过共析钢分别缓慢加热到ac3线或accm线上约，保温一段时间以便形成奥氏体，并在静止空气中缓冷。要注意，含碳量超过共析成分的钢要加热到accm线以上，而不是退火时的ac1线以上。正火的目的是在奥氏体化过程中试图溶解所有渗碳体，从而尽可能减少晶界上的硬脆铁碳化合物，而得到小晶粒的细珠光体、最小自由铁素体和自由渗碳体。

三、球化退火

通过球化退火可使钢得到最小的硬度和最大的塑性，它可使铁碳化合物以小球状分布在铁素体基体上。为了使小颗粒球化更容易，通常对正火钢进行球化退火。球化退火可用几种不同的方法，但所有方法都需要在a1线温度附近(通常略低)保温很长时间，使铁碳化合物形成更稳定，能级较低的小圆球。

球化退火方法的主要目的是改进高碳钢的切削加工性，并对淬硬钢进行预处理，使其淬火后结构更均匀。因为热处理时间长，因此成本高，球化退火不如退火或正火常用。

四、钢的硬化

钢的大多数热处理硬化方法是基于产生高比例的马氏体。因此，第一步用的似乎大多数其他热处理常用的方法——产生奥氏体。亚共析钢加热到ac1线温度以上大约，进行保温，使温度均布，奥氏体均匀。过共析钢ac1线温度以上大约时保温，钢中仍残留部分铁碳化合物。

第二步是快速冷却，力图避免在等温曲线鼻部产生珠光体转变。冷却速度取决于温度和淬火时淬火介质从钢表面带走热量的能力以及钢本身传热的能力。表11-1是一些常用介质和冷却方法，按冷却能力降低的顺序排列。

高的温度梯度产生高应力，会引起变形和开裂，所以淬火只有在非常需要产生特定结构时才使用。淬火时必须小心，使热量均匀扩散以减少热应力。比如，一根细长棒需端部淬火，即将它垂直插进冷却介质中，这样整个截面同时产生温度变化。如果这种形状的工件的某一边比另一边早降温，尺寸变化很可能引起很高的应力，产生塑性流动和永久变形。

用几种特殊的淬火方法可减小淬火应力，减小变形开裂倾向。一中称为分级淬火，其方法是：将奥氏体钢放入温度高于马氏体转变起始温度(ms)的盐浴中，放置一定的时间直到温度均匀，在开始形成贝氏体之前取出，然后放在空气中冷却，产生与从高温开始淬火时同样硬的马氏体，而导致开裂和翘曲的高的热应力或淬火应力已经被消除。

在略高一点温度下的类似方法称为等温淬火，这时，将(奥氏体)钢放在盐浴中，保持很长时间，等温处理的结果是形成贝氏体。贝氏体结构不如在同样成分时形成的马氏体硬，但除了减少钢在正常淬火时受到的热冲击外，不必要进一步处理，就可获得在高硬度时好的冲击韧性。

五、回火

调整淬硬钢以便使用的第三步通常是回火。除了等温淬火钢通常在淬火状态下使用外，大多数钢都不能在淬火状态下使用。为产生马氏体而采取的激冷使钢很硬，产生宏观内应力和微观内应力，使材料塑性很低，脆性极大。为减少这种危害，可通过将钢再加热到a1线(低温转变)以下某一温度。淬火钢回火时产生的结构变化是时间和温度的函数，其中温度是最重要的。必须要强调，回火不是硬化方法，而是刚好相反。回火钢是将经热处理硬化的钢，通过回火时的再加热，来释放应力、软化和提高塑性。

回火引起的结构变化和性能改变取决于钢重新加热的温度。温度越高，效果越大，所以温度的选择通常取决于牺牲硬度和强度换取塑性和韧性的程度。重新加热到以下，对淬火普碳钢影响不大，在到之间，结构会发生某些变化，在以上，结构和性能显著变化。在紧靠着a1温度以下的长时间加热会产生与球化退火过程类似的球化结构。

金属矿山固体废物的处理与利用研究 篇6

关键词：金属矿山；固体废物；尾矿；废石

1 金属矿山固体废物概述

金属矿山固体废物主要包括矿山开采产生的废石及选矿加工过程中产生的尾矿。金属矿山产生的固体废物是所有矿山中最多的，是重金属污染的源头之一。

1.1 金属矿山固体废物的来源

金属矿山固体废物的产生与矿山采矿、选矿及冶炼有密切联系[1]。我国金属矿山多为采选联合的企业，所产生的固体废物主要有基础建设及生产时剥离的表层岩石和覆盖层、地面或井下作业时剥离的表外矿石或岩石（开采出的废石）、尾矿或废石填料、水砂、装载或运输时撒下的矿石及金属冶炼过程中产生的各种炉渣，电解产生的阳极泥等。其中，矿山开采产生的废石和选矿产生的尾矿占金属矿山固体废物的绝大部分。

1.2 金属矿山固体废物的危害

1）破坏生态平衡

金属矿山固体废物的危害，首先表现在对土地的占用及破坏上[2]。由于金属矿山被过度开采，导致固体废物大量产生，侵占了大量的农业耕地，影响农业生产。而且，固体废物的堆放，覆盖大片森林，大批植物死去，造成植物、动物的物种减少。某些金属矿山水土流失严重，变成秃山、石山，当大雨大风天气来临时，极易引起滑坡、塌方及泥石流等灾害。

2）污染环境

金属矿山固体废物长期堆放在露天环境下，在风的作用下，常常变成粉末状，干旱季节里，极易扬起大量粉尘，污染大气环境。金属矿山固体废物中常常含有硫化物等有害物质，在雨水冲刷、渗漏的作用下，极易发生自燃现象，从而产生大量的二氧化硫、硫化氢等有害气体，危害矿区动植物的生命安全。

金属矿山的尾矿等固体废物，是引起矿山水体酸化，水体重金属离子过饱和的主要污染源。此外，重金属元素渗入土壤中，会导致土壤毒化，使得土壤中的微生物大量死亡，影响土壤质量，将原本适合耕作的农田，变成“死土”。据实测资料统计，不少金属矿山的固体废物中还含有放射性物质，这些固体废物不宜用作建筑材料，否则会使污染范围扩大。

3）引发工程地质灾害

金属矿山固体废物的长时间堆放，不仅造成巨大的经济损失，还常常引发重大的工程地质灾害。尾矿库溃坝事故是矿区危害最大的灾害，给社会各界，特别是矿区附近居民带来极大的损害。据不完全统计，我国2001年至2014年之间，共发生86起尾矿溃坝事故，造成了巨大的损失。

2 金属矿山固体废物的处理

2.1 堆置

采矿产生的废石一般采用堆置的方法进行处理。分級分区堆置废石是充分回收金属矿资源的需要，也是矿山长远发展的必然要求，有利于矿山后期的开发利用及矿山可持续发展。

对尾矿的处理，常常修建专门的尾矿库进行堆存，尾矿库要用HDPE膜进行防渗处理防止污染地下水，待得选矿技术成熟后再加以利用。尾矿库的库容量大、占地多，具有投资资金大、外部条件要求多、建设工期长的特点。

2.2 复垦

复垦是对已堆满尾矿或废石的尾矿库及排土场进行后继处理的常见措施，主要分为生物复垦及工程复垦两部分，两部分相互依赖，是一个整体。尾矿的复垦主要分为加土复垦和不加土复垦两种形式，加土复垦的坝面采用黄土覆盖和毛草种植，减少尾矿库内尾砂的流失，不加土复垦主要有植被恢复演替途径、土壤生物改良途径和客土复垦途径三种模式。

2.3 综合利用

综合利用废渣时，首先对其中的有用物质和伴生元素进行回收；其次，根据废渣的物理化学性质，将废渣与不同建筑材料混合使用。具体对金属矿山各固体废物的利用见下章。

3 金属矿山固体废物的利用

3.1回收有用金属

金属矿山的尾矿、废石等固体废物中常常含有许多有价值的金属。在选矿技术手段提升的条件下，可对残留在尾矿中的有价组分进一步提炼。另外，矿石中含有一些有用的伴生组分，选矿时没有进行回收而残留在固体废物中，在对废石进行回收利用时可以对其中的伴生组分进行提炼。对金属矿山的尾矿和废石中所含的有用金属进行回收，不仅大大降低尾矿和废石的产生量，提高资源的利用率，还能大大地提高矿山的经济效益。

3.2 制取新材料

金属矿山的尾矿固体废物中矿物成分及化学成分不一，对其进行利用的方式也不尽相同。将尾矿作为二次资源，生产各类建筑材料是现今最为流行的尾矿处理方法。

1）制作尾矿砖

尾矿中含有大量的硅酸盐，可以利用硅酸盐制作新型的建筑材料——尾矿砖，它是由硅或铝尾矿与凝结材料混和，再与其他催化材料按照一定的比例和颗粒级配均匀掺和、压制成型，而形成的具有一定强度的砖块。尾矿砖的物理力学性能好，强度高，硬度大，符合建筑标准。

2）制玻璃

富含二氧化硅的石英脉型金矿、钨矿及富含长石、石英的伟晶岩型矿床等金属矿山的尾矿都可以作为原材料进行玻璃的生产。根据尾矿的不同性质，可制作瓶缸玻璃、纤维中碱球、低碱无硼玻璃等不同性质的玻璃。

3）制其他材料

在实际生产中，加气混凝土的生产，常常利用尾矿中的砂作为配料。此外，若尾矿中含有辉绿岩、角闪岩、花岗岩、石灰岩、蛇纹岩、萤石和辉石等矿物组分，可用于制作铸石。

3.3 用于井下填充

对于矿山采空区的处理，常常利用尾矿或废石进行回填，这是一种即经济又适用的方法，对矿山安全有极大的提高作用。

参考文献

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金属矿山勘探数据处理 篇7

金属矿山的生产方式复杂，生产设备数量巨大，信息量巨大。因此对存储数据进行处理在金属矿山数字化过程中起重要的作用。金属矿山数字化在地质勘探需要长时间地采集记录海量数据。SD卡因具备体积小、功耗低、可擦写以及非易失性等特点而被广泛应用于存储电子产品中，其核心是利用SD卡作为设备载体，采用单片机控制系统读取SD卡内容，并根据设备当前工作状态按照预先设定的工作模式控制设备继续工作[1]。系统整体原理框图如图1所示，其工作过程为：单片机采用SPI通信模式获取SD卡内文件数据，同时单片机采用RS232通信协议把获得的数据发送到PC上测试。

2、数据分析接口设计

2.1 硬件设计

SD卡支持SD模式和SPI模式。本设计中就采用了SPI模式接口与控制器的连接如图2所示。SD卡提供9Pin的引脚接口便于外围电路对其进行操作，9Pin的引脚随工作模式的不同有所差异。在SPI模式下，引脚1 (DAT3）作为SPI片选线CS用，引脚2 (CMD）用作SPI总线的数据输出线MOSI，而引脚7 (DAT0）为数据输入线MISO，引脚5用作时钟线（CLK）。除电源和地，保留引脚可悬空处理。

采用SPI通信模式，与SD卡连接的单片机引脚功能对应发生变化（图3）。

单片机通过SPI通信模式与SD卡建立起信息传递模式。单片机在此过程中起到中间件的作用。

2.2 软件设计

2.2.1 SD卡技术规范

SD卡符合FAT32文件系统规范。此文件系统由四部分组成，分别是：引导扇区、FAT表、文件目录区、数据区。

通过对FAT32文件系统分区结构分析得出以下结论：

(1）保留扇区包含：主引导区MBR其它保留扇区。主引导区记录了关键数据簇中的扇区数、每个扇区字节数（nCountSection）、FAT1的物理地址（FAT1＿HeadAddr）、FAT1所占扇区数（nCountSectionOfFAT）、FAT的数（nCountFAT）;

(2) 根据FAT2是FAT1备份的特性可计算出根目录区的物理首地址 (RootCatalogAddr) ;

(3) FAT32文件中长文件由短文件组成。根据短文件

目录项，每32个字节表示一个文件（同文件夹）。32个字节的表示定义可以从文件的属性项等信息[2]。

2.2.2 读取SD卡单个文件算法分析

(1) 获取FAT1中下一簇数据地址算法如下：

(2) 文件格式判断算法

3、测试方案

采用单片机STC12C5410AD与PC之间的串口通信，使得单片机STC12C5410AD从SD卡采集到的数据显示在PC上。系统中采用89C51单片机作为下位机，运行WindowsXP的机作为上位机，二者通过RS232串行口进行通信。RS-232接口使用的是RS-232电平，是负逻辑定义的。其电气特性要求：规定逻辑"1"的电平低于-3V，而逻辑"0"电平高于+3V；与TTL电平截然相反。要使这两种电平能够连，必须加入相应的电平转化电路[3]。在本设计中采用集成平转换芯片MAX232进行RS-232/TTL电平转换。单片机STC12C5410AD与PC之间串口通讯的硬件转换电路如图5所示。

结束语

通过串口将本系统连接到PC进行测试，测试结果表明本系统完成对FAT32文件系统的读写。将运用到采集系统的设计，减少系统的尺寸，提高系统的可靠性，为长期大量的地质数据采集、存储提供了技术支持。

摘要：金属矿山数字化可以充分利用资源, 能够高效对矿山生产进行监控, 提高矿山企业经济、社会效益。为了达到这个目的, 提出利用金属矿山实现数字化管理。采用SD卡的SPI通信模式, 用单片机编程模拟SPI总线时序, 同时对实现对SD卡内FAT32文件系统格式勘探数据进行处理。

关键词：金属矿山,数字化,SPI,FAT32

参考文献

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金属表面硅烷化技术概述 篇8

表面硅烷化成膜技术是一种新型的技术。硅烷化处理是以有机硅烷为主要原料对金属或非金属材料进行表面处理的过程。硅烷化处理与传统磷化相比具有以下多个优点:无有害重金属离子,不含磷,无需加温,对人体和环境无害,满足国家环保技术的要求。硅烷处理过程不产生沉渣,处理时间短,控制简便;处理步骤少,可省去表调工序,槽液可重复使用;有效提高油漆对基材的附着力;可共线处理铁板、镀锌板、铝板等多种基材。本文将分别从以下几个部分对表面硅烷化技术这一金属绿色表面处理技术进行阐述。

1 表面硅烷化试剂的结构特征

表面硅烷化试剂是一类具有特殊分子结构的有机硅化合物,其分子通式为X-R-SiY3。其中Y为连接在硅原子上的可水解基团,如氯基、溴基、酰氧基等;R是非水解的脂肪族链;X是可与有机材料发生反应的基团,如氨基、环氧基、巯基、己烯基等。由此可见,此类有机硅化合物既可以与有机化合物的长分子链反应又可以与无机物分子中的羟基作用,达到偶联的效果,从而能改进材料的各方面性能,如电性能、物理性能、光性能等[4]。

2 表面硅烷化试剂与金属的作用机理

表面硅烷化试剂能在难相容的界面,如在有机材料与无机材料的界面上实现连接,对于这一界面作用机理有多种解释,主要有化学键理论[5]、表面浸润理论[6,7]、可逆平衡理论、物理吸附理论等。但是单一理论难以合理解释这一复杂的界面现象。通常认为Arkles B提出的化学键理论能较充分时地解释硅烷偶联剂与无机材料界面的作用机理。根据化学键理论,硅烷偶联剂与无机材料界面的偶联过程是一个复杂的液固界面物理化学过程。

化学键理论的主要内容为:首先,由于硅烷偶联剂的表面张力相对较低,对无机材料表面的接触角也较小,因此可在陶瓷、金属、玻璃表面迅速的铺展开,使得无机材料表面迅速被硅烷偶联剂浸湿。

其次,硅烷偶联剂在无机材料界面展开,材料界面被浸润后,在空气中和材料表面的水分的作用下水解,形成硅羟基,同时与无机材料界面的羟基发生作用形成氢键。

然后,在固化过程中,水解形成的硅羟基与无机材料界面的羟基之间和硅羟基之间脱水,缩合形成Si-O-In键和Si-O-Si共价键。这一网状结构使得硅烷偶联剂与无机材料界面之间形成紧密的连接。

化学键理论的作用机理见图1。

3 金属表面硅烷化试剂的种类

金属表面硅烷化试剂分为单硅类和双硅类硅烷偶联剂,单硅类硅烷试剂如:γ-氨丙基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、巯丙基三乙氧基硅烷等,双硅类硅烷试剂如:双-[γ-(三乙氧硅)丙基]四硫化物等。双硅类硅烷试剂水解后,一分子硅烷可以得到六分子的硅羟基,比单硅类硅烷试剂多出1 倍。所以,双硅类硅烷偶联剂在金属表面的粘结性能更好,形成的硅烷膜更致密,对金属的防护效果相比单硅类硅烷试剂更好。

硅烷试剂脂肪链段的长度对对硅烷膜的保护效果也有一定的影响,随着链的增长,硅烷膜的腐蚀防护性能随之增强。Zucchi等[8]分别使用CH3-(CH2)7-Si-(OCH3)3和CH3-(CH2)17-Si-(OCH3)3对镁合金进行了表面硅烷化研究,结果表明,后者比前者的腐蚀防护效果要好。这是由于,链的增长能提高硅烷试剂的疏水性能,使腐蚀性溶液更难浸入到金属界面。

一些硅烷试剂的链端存在能与金属配位的基团结构,如氨基、巯基。这类硅烷试剂与金属表面不仅能形成Si-O-Me键和Si-O-Si共价键,氨基或巯基和金属还能形成配位键,这样就使金属表面硅烷膜更致密,其腐蚀防护性能更好[9,10,11]。

在硅烷试剂中掺杂无机纳米粒子和小分子如二氧化硅,可以增强硅烷膜的腐蚀防护性能。研究表明,硅烷试剂中掺杂无机纳米粒子和小分子能可以促进硅羟基之间的交联,形成密度更大的Si-O-Si键,同时掺杂无机纳米粒子和小分子的硅烷膜还能有效的阻止腐蚀溶液的沿着膜空隙的浸入。这种“自修复”功能可有效的提高金属表面硅烷膜的保护性能[12]。

4 铜表面硅烷化

近些年,用硅烷偶联剂对金属表面进行钝化处理的研究越来越越多,研究表明金属表面硅烷处理形成的硅烷涂层可以作为金属的最终保护涂层[13,14,15]。近年来,用硅烷偶联剂对金属表面进行钝化处理的报道屡见不鲜,其使用范围已经扩大到铁、锌、镁、铝、锰及其合金等的腐蚀防护应用[16,17,18,19,20,21]。近年,铜表面硅烷化技术也得到了一定的提高。黄令等[22]应用自组装技术在铜表面制备了3-巯基丙基三甲氧基硅烷自组装膜,采用电化学方法考察了3-巯基丙基三甲氧基硅烷自组装膜在5%氯化钠溶液中对铜电极的缓蚀性能,结果表明,3-巯基丙基三甲氧基硅烷自组装膜表现出较好的抗腐蚀性。De-florian等[23]研究了三乙氧基硅烷的加入对环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷在铜表面成膜及其腐蚀防护效果的影响,用电化学方法测试其腐蚀防护性能,结果表明,环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷很难在铜表面形成有效的保护膜,但是在环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷中加入三乙氧基硅烷可在铜表面形成有效的保护膜,对铜箔的腐蚀起到很好的防护效果。Chen Shuogang等[24]用十四烷基酸在铜表面制备疏水膜,采用SEM和EDS观察了表面结构,用动电位极化和电化学交流阻抗测试了疏水膜的腐蚀防护性能,结果表面,疏水膜有很好的腐蚀防护性能,但是其与铜表面的粘结性能不好,但是在十四烷基酸中加入BTESPT后不仅改善了疏水膜与铜表面的粘结性能,同时增加了其腐蚀防护效果。

金属表面处理 篇9

关键词：金属工艺学,金属材料与热处理,教学实践,设计优先,探索

0前言

《 金属工艺学》 是研究金属材料及有关加工工艺的一门学科,包括金属材料与热处理、铸造生产、金属压力加工、焊接和切削加工。 其中“ 金属材料与热处理”一篇的教学,要求学生能掌握金属学基础、热处理原理,以及金属材料方面的知识,具有合理选用金属材料、正确制定热处理方法、在生产过程中妥善安排热处理工序的初步能力。

《 金属工艺学》 内容多 ,涉及面广 ,实践性强 ,需要以一定的感性认识为基础。 为此,教学大纲规定, 本课程必须从教学实习开始,通过教学实习,熟悉主要的金属加工方法,所用设备和工具,并具有一定的操作技能,在此基础上进行课堂教学。

“ 金属材料与热处理”中,金属学基础部分比较抽象,热处理及材料部分比较繁琐。低年级学生习惯于普通课程的学习方法, 初次接触综合性工艺课程一时还难以适应;部分学生对本课程不重视,课后少复习,又缺乏分析能力,以致收效不高,直到课程设计, 毕业设计阶段, 需要选择合适材料和妥善安排工艺路线时,方感到本篇没有学好,但为时已晚。 为改变这一情况,我们在教学方法上做了一些探索。

1教学探索

1.1明确特点,理出主线

“ 金属材料与热处理” 的特点是基本上没有运算,没有习题,却有比较抽象的理论,有与生产实践紧密结合的具体工艺和材料。为此,我们在教学过程中着重引导学生明确学习特点及主线。 例如在讲Fe-Fe3C平衡图时, 分析金属材料的成分与组织和性能的关系;在讲热处理工艺时,分析热处理工艺与组织和性能的关系;在讲热处理工艺时,分析热处理工艺与组织和性能的关系。 这样,理出了“ 金属材料与热处理”一篇的主线--金属材料成分、热处理工艺与组织、性能的关系。在掌握主线的基础上摸索规律,研究金属材料的成分、热处理方法、组织、性能和用途等,学生就不再感到枯燥,这也为合理选用金属材料,正确选定热处理方法,在生产过程中妥善安排热处理工序等打下了一定的基础。

1.2突出重点,精讲多练

Fe-Fe3C平衡图、“ C”曲线和合金化原理是本篇的重点,其中,Fe-Fe3C平衡图、“ C”又是难点。 为了掌握重点,突破难点,在教学内容和方法上做了一些尝试。

1.2.1增讲“杠杆定律”,加深对Fe-Fe3C平衡图的理解

学生惯于死记硬背,Fe-Fe3C平衡图一般都能默得出来,但到学习热处理部分,要应用Fe-Fe3C平衡图时,却暴露出对其理解不透,运用有困难。 我们认为:主要是由于过去未讲“ 杠杆定律”,学生无法对Fe-Fe3C平衡图中二相区进行定量分析 , 以致理解不深。靠死记硬背,必然不能熟练应用。如增讲“ 杠杆定律”并及时布置习题,学生对合金的结晶和相变过程,理解就比较透彻,就能分析Fe-C合金中典型合金的结晶和相变过程以及含碳量与组织的关系。 结合Fe-C合金基本组织的性能, 可以引出含碳量对平衡状态钢的性能的影响, 将为碳钢的选用打下较好的基础, 并对Fe-C合金的状态与含碳量和温度的关系,理解比较清楚,在以后运用Fe-Fe3C平衡图时,不会再感到困难。

1.2.2布置“C”曲线作图等习题,加深对“C”曲线的理解

“ C”曲线是钢的热处理原理 ,原来对“ C”曲线的教学主要靠“ 灌”,课后又不布置习题,学生概念不清,似懂非懂,以致在学习热处理工艺和金属材料时困难较大。针对这一情况,我们提供过冷奥氏体等温冷却转变的数据,要求他们自己绘制“ C”曲线。 通过作图懂得“ C”曲线的转变开始线、终了线、孕育期的含义,同时布置分级、等温和各种连续冷却方面的习题,通过反复练习,对“ C”曲线的理解得到深化,钢的热处理原理也就清楚了。原理掌握后,就能理解工艺实质,学习热处理工艺和金属材料部分时,也就较易掌握了。

1.2.3提高习题质量,培养学生查阅资料的能力

以往,金属工艺学一般不做习题,即使布置一些习题,也比较简单,无非是抄书本或笔记,学生不感兴趣,收效不大。 因此,我们在布置习题时,提高难度,出一些联系生产实际的题目,这类题目,必须掌握原理后,再通过思考才能完成。例如要求学生用热处理的基本原理来理解能用几种方法局部淬硬钢件的原因。通过这类习题,即有利于学生进一步搞清基本原理,又提高了解决实际问题的能力。

金属材料部分主要介绍机械制造中常用金属材料的牌号、成分、热处理方法、组织、性能和用途,它是选择材料、制定热处理方法的依据。这部分不难理解,但比较繁琐,要完全记牢是不客观的。我们认为, 只要熟悉几种典型材料,掌握其中规律就行,今后搞设计进行选材时,必然还得查阅资料。内容包括常用钢材牌号、化学成分、临界点、常用热处理规范、机械性能、临界淬透直径、特点和主要用举例等。 学生人手一册,教师根据教学进度,布置一些应用习题,让他们查阅资料后选择牌号,确定热处理方法。通过练习,学生对成分、热处理工艺与性能的关系问题,印象深刻, 并学会了查阅金属材料与热处理方面资料的方法。

1.3加强直观性教育环节

认识事物过程是从感性认识开始的,为此,我们努力加强直观教学,取得较好效果。

1.3.1开展多媒体教学

学生在不具有初步感性认识情况下, 学习理论知识有一定困难。为了给学生一定的感性认识,我们开展多媒体教学,放映“ 机器制造的一般过程”等录像。 录像生动、针对性强,易于理解,印象深刻,虽然不能替代实习,但可扩大眼界,不失为加强感性认识的一种有效手段。实践证明,学生看过录像对理论知识就容易理解。

1.3.2上好演示课

古人说过:“ 耳闻不如目见”。为给予学生关于热处理方面的感性认识, 在讲热处理概述时到实验室边讲边演示, 学生直观地看到热处理设备、 测温手段、工艺过程和热处理能改变钢的性能等。学生看到了热处理能改变钢的性能,但不知道原因。接着在课堂上讲“ C”曲线--钢的热处理原理,并联系演示看到的现象,解决了疑团。这样演示既为学生提供了一定的感性认识,又打开了他们求知的闸门,提高了课堂教学的效果。

1.3.3重视图例

古人有“ 左图右书”的读书方法。 本课程基本上是以图例开展讲授的,图例比文字叙述直观,可以帮助他们掌握知识。以碳钢常用淬火温度范围为例。如用文字叙述, 亚共析钢淬火加热温度为Ac3±50℃; 共析钢和过共析钢为Ac1+30℃,学生要掌握它,往往靠死记,当时记得,过后即忘。 在理解Fe-Fe3C平衡图基础上,根据淬火的工艺要素,通过图例,则不难看出加热温度区的组织状态,正是淬火的条件。因此通过图例,可以直观理解制定工艺的原理。 此外,淬火钢的硬度与含量的关系曲线, 回火温度对淬火钢的性能的影响曲线, 对选材和确定热处理方案有现实参考价值。 所以必须重视图例的讲解和运用。

1.4归纳总结,巩固提高

培养学生分析和解决问题的能力, 还必须引导学生学会归纳总结。学生在短短的时间里,学习大量的书本知识,如不注意归纳总结,就会边学边忘,影响新知识的接受,更不易获得系统的知识。

归纳总结的形式是多种多样的,有框图、表格和文字等。一般工艺过程用框图比较醒目,工艺方法的比较用表格较为合适,特点等则用文字为宜。

金属材料及其热处理部分介绍多种金属材料及其热处理方法,虽然通过练习,学会了查阅资料的方法,但对没有接触过实际的学生来说,还感到内容庞杂,不易摸到规律。 为帮助学生理出头绪,指导他们采用类比的方法,进行归纳。

例如:要求学生根据“ 钢的资料汇编”,将45钢和40钢的临界淬透直径,变形情况和不同状态下的性能进行例表类比, 通过类比能归纳出合金元素对钢的使用性能,热处理工艺性能的作用,以及掌握选用合金钢的原则。

又如表面热处理形式较多,学生不易掌握。 用列表类比的方法,可以明显看出各种表面热处理方法所用的钢、处理后的组织、性能、适用场合各不相同,从而懂得设计机械零件时要根据零件的性能要求,合理选用材料,并正确制定热处理方案以满足使用要求。

由上看出,列表类比,归纳总结,不但可以巩固基础理论,并有助于提高分析和解决问题的能力,特别当低年级学生初次接触内容多、 涉及面广的应用科学时,显得更为重要。

2“机械零件选材及其工艺路线”一节教学设想

本篇最后一节为“ 机械零件选材及其工艺路线”。 它起着归纳总结、巩固提高的作用,也是本篇教学的主要内容和目的。 为能较好地完成本篇的教学任务, 笔者认为本节在安排上有修正的必要。 其原因是涉及到课程开设的方法问题。 目前国内有开设《 金属工艺学》 和开设《 机械制造基础》 、《 金属材料与热处理》 两种方案。 前者“ 金属材料与热处理”是《 金属工艺学》 课程中的一篇,后者《 金属材料与热处理》 是在《 机械制造基础》 课程后另开的课程。 按后一方案,学生在学习《 金属材料与热处理》 课程时已从《 机械制造基础》 课程中获得热加工( 铸造、压力加工、焊接) 方面知识。 在《 金属材料与热处理》 课程最后一章学习“ 机械零件选材及其工艺路线”是可行的。 我校和大部分兄弟学校采用前一方案,学生在学习“ 金属材料与热处理”一篇时还不具有热加工方面的知识,因此学习“ 机械零件选材及其工艺路线”是有一定困难,不如放在《 金属工艺学》 课程最后学习,比较妥当。

3小结

金属表面处理 篇10

嘉兴市南湖区金属表面处理集聚区是嘉兴市南湖区唯一的电镀园区, 由浙江省环境保护科学设计研究院设计和监理, 由南湖区政府和嘉兴市环保局批准, 由中法控股集团有限公司负责投资和建设。集聚区位于南湖区凤桥镇庄史村, 距嘉兴市区25 km。现拥有大型龙门式挂镀锌、挂镀镍、滚镀锌等90多条全自动电脑生产流水线, 表面处理种类有镀锌、镀镍、镀铬、镀银、镀铜、磷化、电泳、喷漆、铝氧化等工艺。电镀行业的废水处理是引人注目的“三废”治理难点, 电镀园区投入2500余万元兴建了一座处理能力4000 t/d的污水处理站和2400t/d的中水回用处理车间, 已于2008年投入运营。

金属表面处理 (电镀) 行业作为南湖区机械五金电子行业的一个配套产业, 在机械五金电子产业发展中具有十分重要的位置。为了了解嘉兴市南湖区金属表面处理集聚区电镀废水综合处理情况以及废水排放情况, 确保电镀行业健康有序发展, 切实改善生态环境, 有效增强行业竞争力, 笔者于2012年12月到2014年7月间对嘉兴市南湖区金属表面处理集聚区综合废水入网口电镀废水水质p H值、化学需氧量、氨氮、总铬、六价铬、总镍、总锌、总铜等进行了调查, 其调查结果可以反映嘉兴市南湖区金属表面处理集聚区电镀行业的废水处理情况, 并为集聚区电镀行业实行清洁生产技术和废水综合处理技术应用提供参考, 同时为南湖区环保部门制定下一步工作计划提供依据。

2 材料与方法

2.1 样品来源

废水样品取自嘉兴市南湖区金属表面处理集聚区综合废水入网口, 采样标准参考HJ/T 91-2002进行。采样时间为2012年12月至2014年7月, 每月2日、17日各采样1次。

2.2 主要仪器

AB204-S电子天平, 722分光光度计, p Hs-3C酸度计, M6Mk2AA原子吸收光谱仪等。

2.3 检测方法

p H值采用玻璃电极法进行测定 (参照GB/T 6920-1986) , 化学需氧量采用重铬酸盐法进行测定 (参照GB/T 11914-1989) , 氨氮采用纳氏试剂分光光度法法进行测定 (参照HJ 535-2009) , 总铬采用分光光度法进行测定 (参照GB 7466-1987) , 六价铬采用二苯碳酰二肼光度法进行测定 (参照GB/T 7467-1987) , 镍采用原子吸收分光光度法进行测定 (参照GB/T 11912-1989) , 锌采用原子吸收分光光度法进行测定 (参照GB/T 7475-1987) , 铜采用原子吸收分光光度法进行测定 (参照GB/T 7475-1987) 。

3 结果

嘉兴市南湖区金属表面处理集聚区综合废水入网口电镀废水水质测定结果见表1, 在所有检测的项目中, 未发现有超标现象。

4 结论与讨论

此次调查结果显示嘉兴市南湖区金属表面处理集聚区2012年12月-2013年7月间未出现废水排放不达标情况, 从检测结果显示近年来地方政府和地方环保部门实施的“规范建设电镀产业园, 实行统一治污, 实现达标排放”政策初见成效。但随着国家对电镀行业清洁生产水平要求的提高, 未来必定会对电镀行业危险废物处理处置提出更高的要求, 如何使得嘉兴市南湖区金属表面处理集聚区适应未来行业的发展需求, 笔者建议如下。

4.1 加强集聚区基层操作人员培训

集聚区电镀废水处理效果与废水处理操作人员的专业素质有直接关系, 加强集聚区废水处理操作人员业务培训, 提高其专业素质水平是废水治理稳定运行、水质达标排放的关键。笔者建议定期由集聚区管理部门组织操作人员集中学习培训, 以确保治理设备正常运行。

4.2 探索和引进新的电镀废水处理工艺

从运行效果看, 目前集聚区电镀废水处理技术, 能满足现有的废水处理要求。但随着行业发展及浙江省对电镀行业清洁生产水平要求的提高, 使得生产企业必须积极探索和引进电镀废水处理新方法、新技术、新工艺, 与时俱进, 才能适应行业的发展需求。

4.3 推行电镀行业清洁生产

电镀行业清洁生产可以减少电镀行业生产中有毒有害物质使用量, 减少污染物的产生量和排放量, 是从源头到达削减污染, 提高资源利用效率的关键。从政府和环保部门角度, 要积极组织清洁生产宣传教育, 普及清洁生产意识, 并对实施清洁生产的电镀企业在经济上给予一定的补助, 在政策上给以一定的优惠。作为企业, 则要对生产车间进行清洁生产技术改造, 对企业生产过程和环保设施进行全面整治和提升。

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