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关键词 中国 新加坡 材料学科 对比
材料是人类赖以生存和发展的物质基础。20世纪70年代,人们把信息、材料和能源作为社会文明的支柱。80年代,随着高技术群的兴起,又把新材料与信息技术、生物技术并列作为新技术革命的重要标志。现代社会,材料已成为国民经济建设、国防建设和人民生活的重要组成部分。材料科学与工程是国民经济发展的重要支撑,是航天、航空、信息、国防等高新技术进步的基础。该专业培养从事金属、无机非金属、高分子材料的制备与加工和电子封装技术领域的高级研究和工程技术人才。以材料学、化学、物理学为基础,系统学习材料科学与工程专业的基础理论和实验技能,并将其应用于材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面研究的学科。国内外材料科学与工程专业的设置也存在很大差异。
一、新加坡材料科学与工程专业设置特点
材料科学与工程的专业设置一般分为宽口径和窄口径两种模式,新加坡南洋理工大学材料科学与工程专业的设置采取宽口径的模式,专业设置与学院的科研紧密挂钩,材料科学与工程学院只设置材料科学与工程一级专业,不在划分二级专业方向,学生在一二年级进行相应的公共课程学习后,学院根据老师的科研方向,设置不同的课程,课程涉及到聚合物材料与器件、能源材料去器件、电子材料与器件、纳米材料与器件等,学生可根据自己的兴趣选择相应的专业课程。
高校不仅要传授学生专业知识,更应该加强学生动手能力方面的能力培养,新加坡南洋理工大学为了提高学生的动手能力,学校设置不同的研究项目并给与相应的资金资助,让学生提前进入实验室,参与到教授的科研工作中,培养学生对科研的兴趣。
新加坡是一个以石油化工、船舶制造、电子电器、生物制药等产业为主的国家,相应的学科建设与本国的经济发展紧密结合。新加坡的材料学科专业设置与建设充分结合其经济的发展,为本国的经济发展输送了大量的专业能力扎实,动手能力强的现代化材料科学与工程方面的人才。
二、我国材料科学与工程专业设置特点
我国的材料学科最初沿袭苏联体制,专业划分很细,涉及材料的专业超过20个,如硅酸盐工程、无机非金属材料、建筑材料、电子材料及元器件、钢铁冶金、有色冶金、粉末冶金、金属材料及热处理等。1998年,教育部对本科专业目录进行调整,将上述20余个专业合并为冶金工程、金属材料工程、无机非金属材料工程、高分子材料与工程、材料物理、材料化学等6个专业,同时在引导性专业目录中提出材料科学与工程专业。
“九五”期间,教育部面向21世纪教改计划“工科材料类专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究与实践”项目的研究认为,以材料科学与工程一级学科为基础,按二级学科设置工科材料类专业的思路是完全符合中国的国情,切实可行的。不同的学校可根据不同的类型、不同的办学条件按一级学科、二级学科、三级学科设置不同专业并选择确定不同的培养模式。培养模式的选择和确定首先可根据各个学校的教学软件和硬件条件,或是按是否“211工程”重点大学或学科,划分研究型大学和技术型的大学,前者着重培养高层次的研究型人才,后者重点培养工艺工程师和高等职业技术人才。在同一所大学中,通过大二后的分流教育使一部分学生直接面向技术和应用型工作,一部分学生则为继续深造侧重基础科学研究的教育。
三、广西地方高校材料科学与工程专业设置的思考
地方院校是我国高等学校的重要组成部分,已经成为我国实施大众化高等教育的生力军并发挥着越来越重要的作用。正确认识学校所处的社会环境、在高等教育中的角色和自身条件,进行科学合理的学科定位,是地方本科院校健康、稳定和可持续发展的根本保证,也是地方本科院校当前必须迅速解决的重要问题。广西地处岭南有色金属带,铝、铟、锰、锌、锑、钨、铌、钽、重稀土、轻稀土等有色金属矿产具有明显优势,有色金属产业已成为广西国民经济重要的支柱产业。但2009年《有色金属产业调整和振兴规划》指出我国有色金属产业存在的深层次矛盾仍很突出,部分产品产能过剩,产业布局亟待调整,产业集约化程度低,资源保障程度不高,自主创新能力不强,再生利用水平较低,淘汰落后产能任务艰巨。广西有色金属资源目前主要作为金属原材料或初级矿产品外销,资源没有得到科学、高效的利用。因此,广西高校应加强相应的有色金属资源方面的人才培养。
《国家中长期科学和技术发展规划纲要》、《国家十一五科学技术发展规划》已将新材料定为优先发展的领域,加大了对新材料的支持力度,把新材料产业列为支柱产业和重点高新技术产业,予以精心培育和重点支持。随着广西北部湾发展战略一级广西千亿元产业项目的顺利实施,为广西工业的发展提供了巨大的发展机遇,同时也为广西高等院校特色专业建设提供了更广阔的空间。在这一背景下,如何发挥地域优势、密切广西的有色金属产业,建设具有地方特设的材料科学与工程专业是一个需要积极探索的重要课题,具有十分重要的理论和实践意义。因此,探索材料科学与工程特色专业建设的途径,并找到适合我区经济发展与我校学科持续发展的人才培养模式,不仅可为我区新专业的设置提供客观依据,同时对加快新建本科专业的可持续发展具有重要的现实意义。
四、结束语
我国材料科学与工程的专业设置具有自己的优势和特色,但是需要充分借鉴国外的相关经验,取其精华,只有这样,才能培养出适应社会发展的材料科学专业人才。
参考文献:
[1]林金辉,汪 灵,邱克辉,陈善华,叶巧明,沈忠民.材料科学与工程专业的课程体系和实验教学体系建设.高等教育研究, 2007, 24(2): 54-56.
[2]天津大学材料科学与工程学院教学改革小组.面向未来的材料科学与工程专业教学改革与实践,.高等工程教育研究, 2005, 增刊,24-30.
[3]陈益兰, 曹德光.无机非金属材料专业教学改革的探索.广西大学学报(自然科学版), 2002, 27(增刊):46-48.
作者简介:
关键词:有色金属;稀土元素;化学分析;合金;金属材料 文献标识码:A
中图分类号:O65 文章编号:1009-2374(2015)22-0054-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.22.027
1 有色金属中稀土元素的作用
1.1 稀土通过化学反应可以改变有色金属中杂质的存在状态
有色金属中经常有金属杂质或非金属杂质,稀土元素可以和这些杂质金属进行反应,比如与铁、硅等形成不同的化合物,这样就可以改变铝金属固有的固溶方式,导致它的电阻率不断降低。又比如稀土元素与非金属元素因为化学反应生成高熔点的化合物,这样就导致有色金属的晶粒网络结构进行了细化,有效地稳定了晶界,从而形成高熔点的金属间化合物,提高了有色金属的综合性能。
1.2 稀土元素的加入可以降低有色金属中氢的含量
因为氢,特别是融入液态金属的氢,会以原子态的形式存在,然后变成高分子,导致有色金属材料出现裂纹等问题,严重降低综合性能,并且损害其加工过程,所以减少有色金属中氢的含量越来越引起科学家的关注。正因为如此,添加适量的稀土元素可以有效地减少氢的含量,比如有研究表明,0.1%~0.3%的稀土可以明显降低铝和其合金中氢的含量,达到了非常好的减氢
效果。
1.3 稀土元素能改变合金的表面张力
研究表明,只要基体的表面张力有所降低,就可以有效提高金属或者合金的成型性和铸造性,金属的成型性和铸造性是衡量金属及其合金的性能的有效标准之一,大量的文献表明,在铝和铝合金中添加适量的稀土可以有效降低表面张力。
1.4 稀土的加入可以改变有色金属及其合金的耐高温氧化和耐腐蚀性能
有文献报道,将多种稀土进行混合,然后添加到铝中进行试验,研究结果表面,凡是添加了稀土元素的铝无论是在人造海水还是含盐水中,其耐腐蚀性和耐高温氧化都要比没有添加稀土的铝金属好,这个试验可以看出适量稀土混合物的加入可以有效改变有色金属及其合金的耐高温氧化和耐腐蚀性能,而耐高温氧化和耐腐蚀性能是衡量有色金属及其合金的又一有效标准。
2 有色金属中稀土元素的化学分析及应用
2.1 铝合金中稀土元素的化学分析及应用
利用电化学测试的方法,用铝合金作为电极,将氢氧化钾作为稀土元素化学分析的介质,对比纯铝、铝合金在稀土元素溶液中的电化学,看试验样品,通过试验可以发现:(1)稀土元素的加入很大程度上限制了铝离子发生电离,从而提高了铝合金的耐腐蚀性能;(2)稀土元素的加入有效地抑制了放电现象,从而使合金更加均匀;(3)稀土元素的加入降低了铝作为电极反应的极化能力,从减少正差异效应的角度来提高了铝合金的稳定性,从而全方面地提高了有色铝金属合金的综合性能。
通过对相关样品的表征分析,可以发现稀土的加入可以帮助化学反应,形成大量的稀土――铝化合物,这些化合物的生成能有效提高合金的强度,同时稀土元素也可以单独对铝合金起到强化和净化的作用,从降低铝合金偏析问题出现频率的角度出发,提高高温强度。由于稀土的加入可以有效提高铝合金的性能,所以目前铝合金中稀土元素的化学分析及应用最为广泛地被应用于各个方面。
2.2 铜合金中稀土元素的化学分析及应用
利用硝酸点滴法,通过正交实验,在恒温的条件下,获取优质的钝化硝酸实验液体,借助SEM环境,分析薄膜的性能,检测稀土元素的添加对于薄膜的影响,大量的实验可以发现,稀土的添加可以提高铜合金的耐腐蚀性。特别引起科学家关注的是铜合金中对稀土La盐的利用比较广泛,所以在大电流和高压条件下,经常会采用稀土铜合金铸造。
2.3 钨合金中稀土元素的化学分析及应用
随着现代工业的高速发展,钨合金因为其良好的热稳定性、高强度、低蒸汽压和良好的延展性等综合的优良性能被广泛地应用于航天航空、冶金等众多工业领域,但是与此同时钨合金也有它的缺点,比如再结晶温度低、高温强度低等,而稀土元素的加入,因为它作为金属的维生素的原因,可以有效地细化晶粒,从而使得钨合金的性能得到较大程度的改善。
目前稀善钨合金主要有以下两种:
第一,稀性钨-铜合金电触头材料,钨-铜合金虽然结合了高耐压性和耐电烧蚀性,但是却缺乏结合力,局域性能不均匀,所以添加适量的稀土金属,从微观角度表征,发现大量的稀土元素使得基体的晶粒更加分散,达到细化晶粒的作用,同时不同稀土元素以不同的添加方式和不同的添加量加入的钨-铜合金中,起到的改性效果也是不同的。当然随着钨-铜合金材料的进一步开发,现代工业对钨-铜合金的质量和性能也提出了更高的要求,而采用钨-铜合金中稀土元素的化学分析及其应用也会有更广阔的研究前景。
第二,稀性钨-镍-铁(铜)合金,就我国的工业发展水平而言,钨-镍-铁(铜)合金是我国工业应用最为广泛的钨合金,它虽然具有高强度的抗拉性、弹性,而且没有磁性等特点,这些特点使得它在精密仪器工业上有广泛的应用,但是随着我国科学的进步,对它性能的要求也越来越高。大量的科学研究表明,稀土的加入可以细化钨-镍-铁(铜)合金的显微组织结构,同时可以有效提高钨-镍-铁(铜)合金的强度和拉伸率,值得一提的是,不同的稀土元素对钨-镍-铁(铜)合金性能的改变是不一样的。总而言之,钨基复合稀土材料的的确确是随着我国科学水平提高而研发的新型材料,它在原有钨合金优良的综合性能的基础上,又利用稀土元素的化学分析的作用机制,有效提高了相应的性能,相信在未来,钨基复合稀土材料会有更为广阔的研究
前景。
2.4 镁合金中稀土元素的化学分析及应用
镁合金中稀土元素具有除氢、除氧、除硫、除铁、除夹杂物的作用,达到除气精练、净化熔体的效果;镁合金因为有良好的强度、韧性的性能,所以被广泛应用于汽车航天等行业,而稀土元素的加入可以提高镁合金的稳定性。
3 结语
总而言之,稀土元素作为金属材料的维生素,可以有效提高有色金属及其合金的强度,细化有色金属的晶粒,同时大量的研究和实践应用表面,稀土元素的加入在镁合金、铝合金、铜合金和钨合金中都取得了很好的时间效果,因此应当加强有色金属中稀土元素的化学分析及其应用的研究力度,从理论的角度分析有色金属中稀土元素的作用,从物理性能、力学性能、化学性能、工艺性能等多方面角度,探讨稀土元素的加入对有色金属性能改变的机理。
参考文献
[1] 王荣滨.稀土铝合金的研究与应用[J].有色金属加工,2007,(2).
[2] 黎业生,董定乾,吴子平.稀土镁合金的研究现状及应用前景[J].轻合金加工技术,2006,(4).
[3] 孙伟成,张淑荣.稀土元素在铝合金中的合金化作用[J].兵器材料科学与工程,2000,(2).
石化工业:力争到2015年,全行业有效供应能力进一步增强。产业规模水平进一步提升,行业内部结构更加优化,空间区域布局更加合理,自主创新水平和科技贡献率大幅提高,产业发展后劲和风险应对能力显著增强,初步实现我国石化工业由大变强。
“十二五”期间,石化工业要以转变经济发展方式为主线,大力调整产业结构,增强自主创新能力,加强技术改造,积极发展高端石化产品,改善品种质量,发展循环经济,推动节能减排,优化产业布局,提高资源能源利用效率,促进石化工业健康可持续发展。“十二五”时期,要通过实施烯烃重大工程、高端化工产品创新工程、化肥农药结构调整工程、危化品本质安全提升工程和节能减排综合利用工程,推动行业技术进步,加快淘汰落后产能,规范建设化工园区,引导煤化工有序发展。
钢铁工业:力争到2015年,全行业结构调整取得显著进展,核心竞争力有较大提高。
目前,我国粗钢产量占世界的46.6%,已经形成了资源型和市场型相结合的布局,产业结构不断优化,节能减排成效显著,一批大型企业集团发展壮大。“十二五”时期,面对结构性矛盾突出、能源消耗量大、铁矿石保障能力不足等深层次问题和加快转变钢铁工业发展方式的要求,钢铁工业要以调整结构优化升级为主线,加强节能减排,完善资源保障体系,推动技术创新,优化产业布局,在保障国民经济和社会发展需求的同时,着力提高产业素质。同时,要通过落实产业政策、健全标准体系等措施,突出抓好淘汰落后、兼并重组和技术改造等工作,积极发展短缺关键品种,全面提高钢材实物质量,统筹重大项目布局,加快产业整合步伐。
有色金属工业:力争到2015年,全行业结构进一步优化,节能减排取得明显成效,资源保障程度进一步提高,技术创新能力显著增强,主要技术经济指标达到世界领先水平,总体实力跃升至世界前列,为实现有色金属工业由大到强的转变奠定坚实基础。
“十二五”期间,有色金属工业要坚持控制总量与优化结构相结合、兼并重组与优化布局相结合、开发国内资源与国外资源相结合、自主创新与技术改造相结合、资源开发与节约利用相结合的原则,促进产业改造提升,着力调整产业结构,加快转变发展方式。要严格控制冶炼产能过快增长,加速淘汰落后产能,推进兼并重组,鼓励煤、电、铝跨行业重组。要不断加强技术改造和技术创新,重点开发满足国民经济发展需求的轻质高强结构材料、信息功能材料、高纯材料、稀土材料等制备技术和产业化技术,着力提高产品质量档次。要积极发展精深加工,加强再生金属回收,促进节能减排和资源综合利用,鼓励在优势地区打造一批深加工产业基地,建设一批再生有色金属示范工程。
建材工业:力争到2015年,全行业走出一条节能、环保、低碳的创新型发展道路,全面提高发展质量和效益,促进行业健康发展。
“十二五”期间,建材工业要积极推进结构调整,严格控制总量,防止盲目扩张和重复建设,加快淘汰落后产能。要推进产品深加工,积极发展节能环保、保温隔热等新型建材。要优化产业布局,统筹区域发展。积极发展第三方物流等建材生产服务业。要加快技术进步和技术改造,加大自主创新,支持符合国家产业政策和规划布局的企业,以质量品种、节能降耗、环境保护、改善装备、安全生产等为重点,进行技术改造升级。要大力实施节能减排和循环经济,推广先进节能技术,实施节能改造,全面提高建材产品生产领域内的能效水平,重点推进以水泥、水泥混凝土及其制品、墙体材料等行业资源综合利用。
需求生变
目前,有色金属行业面临着产业需求增速放缓的挑战。据了解,10种有色金属产量年均增速从“十一五”期间的13.7%降至“十二五”期间的10.4%,基本保持了高速增长,但2015年增速降为5.8%,2016年前9个月仅为0.9%。
“十三五”期间,随着全球经济低迷和我国经济进入新常态,有色金属需求萎缩将进一步显现,价格波动趋势受各国货币政策分化影响大于市场供需的影响,企业决策难度加大,产业运行总体压力将明显增加,有色金属行业发展速度由高速转为中高速,铜、铝、铅、锌等主要品种消费增速将由高速转为中低速,控产能、调结构、提质增效,推进供给侧结构性改革将是行业发展的主要任务。
在告别规模扩张阶段的同时,行业高端需求显现了巨大潜力。“十二五”期间,有色金属行业深加工实现产量、效益双增长,利润占全行业比重由2010年的32%提高到2015年的60%,我国铜材、铝材产量年均增速分别为16.9%和10.2%,高端精深加工装备达到世界先进水平。但由于产品质量均一性差、智能化水平低,大飞机、集成电路用关键材料仍依赖进口。“十三五”期间,随着战略性新兴产业以及国防科技工业的快速发展,以及消费个性化、高端化对有色金属增品种、提品质、创品牌提出更高要求,有色金属作为重要支撑材料依然存在较大发展空间,高端精深加工将成为推动行业发展的主要增长极,实现高端供给“补短板”将是行业提质增效的主攻方向。
此外,资源环境约束更为突出,行业可持续发展任务艰巨。目前,国内铜、铝、镍等原料对外依存度分别为73%、45%和86%。近年来,受资源出口国政策变化、法律约束和基础设施薄弱等影响,进口资源面临新的不确定因素,特别是我国铝行业发展受到国际社会的普遍关注。同时,国际气候变化和碳排放形势将日益严峻,行业发展还面临尾矿及赤泥等冶炼渣治理难、重金属污染防治以及城区企业环保搬迁等突出问题,绿色发展任务艰巨。“十三五”期间必须利用好两个市场、两种资源,加快“一带一路”沿线势产能和高端产业合作,谋求产业发展新空间。
路径规划
针对行业发展的技术创新能力不足、结构性矛盾依然突出、环境保护压力加大、资源保障基础薄弱等问题,《规划》提出,“十三五”有色金属工业发展要以供给侧结构性改革和扩大市场需求为主线,培育发展新产品、新技术、生产型服务等新动能,改造提升冶炼传统产业比较优势,实施高端材料、绿色发展、两化融合、资源保障、国际合作等重点任务和重大工程,加强降成本、增效益等重大措施保障,着力构建以“高端、智能、绿色、服务”为方向的新型制造业,实现2020年初步建成有色金属工业强国的目标。
针对部分行业冶炼及低端加工产能过剩、无序竞争加剧、高端产品短缺、企业成本压力日益增加等突出矛盾和问题,《规划》提出,将力争从减少低效供给、扩大有效和中高端供给、通过体制机制改革降成本等方面推动有色金属行业供给侧结构性改革。
近年来,由于全球经济复苏缓慢和市场需求低迷,考虑到目前的产能规模和“十三五”总体需求增速放缓的形势,《规划》提出要严控铜、电解铝、铅、锌、镁等冶炼产能扩张,尤其是电解铝要严格落实等量或减量置换方案。
发展新材料是有色金属行业供给侧结构性改革的重点,是实现“补短板”、打造产业新增长点的主要途径。有色金属材料品种众多,《规划》坚持立足关键领域需求、突出重点产品的原则,并结合新一代信息技术、航空航天等重点领域以及国防工业发展需求和前期开展的铝材上下游合作、钛产业及有色电子材料专题研究等工作,凝练出高性能轻合金、有色电子材料等四大高端材料主要发展方向,并明确了具体品种。
【Abstract】The teaching statute and problems in materials preparation technology for metallurgical engineering are analyzed. The key measures in the reform of teaching contents and methods are introduced. Based on the virtual simulation, the modes in teaching and practice are innovated to meet the development of new engineering course.
【Key words】Metallic metallurgical engineering; Teaching reform; Virtual simulation; Innovation
全面深化教育改革向素质教育推进、发展,逐渐形成了以就业为导向、以学生为中心、以创新能力为本位的教学理念[1]。而教学理念和教学模式的新颖程度是目前众多具有服务地方区域经济发展特色的高等工科院校在专业课教学过程中需要加以重视的核心问题,亟待探索解决传统、单一教学模式和方法的新举措。因此,针对金属冶金工程方向材料制备技术的性质、特点与重要地位,分析课程教学的现状及存在的问题,结合我校新建立的虚拟仿真平台,提出能够切实改革教学内容、教学方法和手段的关键措施。
1 教学与实习现状及存在的问题
材料制备技术是金属冶金工程方向的一门专业基础课,是使学生掌握基础理论与专业技能,培养专门技术人才和创新型人才。该课程集理论、操作和应用于一体,涉及材料制备原理、设备及工艺等方面[2]。目前主要是单一课堂讲授为主的静态教学,学生处于被动接受状态,创新思维和能力得不到训练、提高。
材料制备技术所涉及的加工工艺流程繁杂,充斥着诸如难闻气味的污染物、高危化学品等因素[3]。在工厂实习环节中为了学生安全考虑,原有的知识应用与实践纯粹变成了走马观花式的观摩过程,学生只能看到整个工艺的简单流程,无法近距离接触到一些实际现象,也无法体会涉及的科学问题,制约了学生实践能力和创新思维的提高。目前的教学方法与实习模式已不适应新形势下的要求,改革与创新势在必行。
2 教学改革的关键措施
2.1 改革课程内容的侧重点
材料制备技术既涉及了物理和化学的知识,又涵盖了冶金、铸造、塑性变形、热处理等材料科学知识,对授课教师的有效教学和学生的高效消化、吸收非常不利[2]。对于我校这类具有服务地方区域经济发展特色的高等工科院校而言,应该结合广西有色金属资源冶炼、加工和产业化的区域优势,课程改革要侧重于有色金属材料制备理论、方法和技术方面,突出铝合金、镁合金以及铝基复合材料的冶炼、铸造和深加工内容。课程内容核心要紧密围绕在区内具有行业特色的南南铝等大型企业的产业化应用周围,应切实结合厂实际应用的工艺技术,讲授一些新知识,解决一些新问题,达到促进行业长远发展的目的。
2.2 改革教学方法
材料制备技术应适当去理论化,突出实践性,追求主动性,开拓独立思考的空间,形成以提高学生创新能力为本位的教学理念与方法。将3D动画等多媒体技术融入传统的授课方法中,交叉运用案例式、互动式、讨论式等教学模式,着重解决教学重点、难点[3-4]。充分利用先进的计算机仿真技术,实现“互联网+材料制备技术”。针对相对复杂的铸造、塑性加工和热处理,通过建模仿真模拟金属构件的微观组织演变规律,实现对组织、宏观尺寸、工艺参数的优化,让学生对课程知识加以深入理解、运用。
2.3 加强交流合作
为了突出学生的应用与实践能力和创新思维,要形成以加强科研、学术交流改革教学的新思路。带领学生参与有色金属材料冶炼、铸造、变形加工或热处理等方面的科研项目,与授课教师或研究生交流合作,对涉及的知识运用加以深化。在实践中对项目的知识内容进行提炼,申报“大学生创新创业训练计划项目”,对团队合作、科学问题提炼、项目撰写和答辩过程具有更深刻认识,激发对材料制备技术的学术热情[2]。
3 虚拟仿真型创新实习模式
虚拟仿真型实习模式是指充分利用信息化的技术优势,以三维立体造型和数值编程建模模拟实际加工工序,结合现有实验室条件达到数值模拟+实验验证的实习目的。该模式应该贯穿在材料制备技术中,指导学生主动使用Python编程语言、MatLab编程软件、ProE三维造型软件,在Procast、Deform等虚拟仿真平台上进行二次开发,完成课程中涉及的加工工艺,善于发掘、分析和解决问题。
在虚拟仿真后的实验验证环节,以我校金属冶金材料加工专业为例,集成了铝、镁等有色金属冶炼、铸造、轧制、退火处理等实习环节所需的各类设备。在课程实习过程,让6名学生为一组,对设备、工艺路线和工艺参数确定等完全交给学生自主完成。确立了大致的实习实验方案:以5系Al-Mg铝合金为例,经730℃冶炼后,在620℃浇铸板坯,待冷至室温后截取铸坯试样、均匀化和轧制试样,铸态板坯厚为10.3mm,425℃均匀化,保温1h,425℃热轧,热轧7道次试样厚为6.5mm,冷轧一道次厚为6mm,轧制速度为17r/min,然后截取样品,分别在350℃和180℃进行退火处理,保温1h。
通过学生虚拟仿真+自主型实习,对退火后的样品进行再结晶和回复的探究,体现了学生对专业知识的运用。结合铸坯、均匀化及退火微观组织结果,逆向探究设备选型和工艺参数的设?是否合理。