1. Прошлост, садашњост и будућност металних материјала
Фаза 1 - Производња сировог челика
4300 пне: Природни занати од злата, бакра и ковања
2800 пне: Топљење гвожђа
2000. пне: Просперитет бронзаних предмета, звона и оружја (Сханг, Зхоу, пролеће и јесен и зараћене државе)
Династија Источна Хан: поновљени челик за ковање → најпримитивнији процес термичке обраде деформацијом.
Технологија гашења: „Купање са утапањем пет животиња, гашење са лојем пет животиња“ (савремено гашење водом, гашење у уљу).
Краљ Фуцхаи од Вуа и краљ Гоујиан од Иуеа
Бронзане плоче Дун и Зун из династија Сханг и Зхоу
Бронзано људско лице династије Сханг са уздужним очима
Копија звона из Леигудунове гробнице бр. 2
Године 1981. из гробнице бр. 2 у Леигудуну, провинција Хубеј, откопан је сет звона звона из периода зараћених држава, са прецизним ритмом и прелепим тембром. Његов број и размера су само звона звона Зенг Хоу Ји, са укупним опсегом већим од 5 октава. Може се сам штимовати, а може се пуштати и разна музика састављена од петотонских, шестотонских и седмотонских лествица. За заједнички наступ потребно је пет људи, а сви гласови излазе унисоно, симфонијски и преклапајући се, што је достојно да буде звук без премца древне музике.
слика
Друга фаза - основа дисциплине металних материјала
Поставити темеље дисциплина металних материјала: металографија, металографија, фазна трансформација и легирани челик, итд.
1803: Далтон предлаже атомску теорију, Авогадро предлаже молекуларну теорију.
1830: Хесел је предложио 32 врсте кристала и популаризовао индекс кристала.
1891: Научници из Русије, Немачке, Британије и других земаља су независно успоставили теорију структуре решетке.
1864: Сорби припрема прву металографску фотографију, 9 пута, али значајну.
1827: Карстен је изоловао Фе3Ц из челика, а 1888. Абел је доказао да је то Фе3Ц.
1861: Очернов је предложио концепт критичне температуре трансформације челика.
Крајем 19. века: истраживање мартензита је постало модерно, Гибс је добио фазни закон, Роберт-Остен је открио карактеристике чврстог раствора аустенита, а Рузбум је успоставио дијаграм равнотеже Фе-Фе3Ц система.
слика
Трећа фаза - велики развој теорије микроорганизације
Фазни дијаграм легуре, проналазак и примена рендгенског зрака, успостављање теорије дислокација.
1912: Откривени рендгенски зраци, потврђено да је (δ)-Фе бцц, -Фе је фцц; закон чврстог раствора.
1931: Откриће ширења и контракције области легирајућих елемената.
1934: Рус Полањи, Мађар Орован и Британац Тејлор независно су предложили теорију дислокације да објасне пластичну деформацију челика; кристалографија мартензитне трансформације.
1938: Изумљен је електронски микроскоп.
1910: Измишљен је нерђајући челик, а Ф нерђајући челик је измишљен 1912.
1990: Измислио Бринел тестер тврдоће, Гриффитх је предложио да концентрација напона доведе до микропукотина.
слика
Четврта фаза - дубинско проучавање микро теорије
Дубинско истраживање микроскопске теорије: истраживање атомске дифузије и њене суштине; мерење ТТТ криве челика; теорија трансформације беинита и мартензита формирала је релативно комплетну теорију.
Успостављање теорије дислокација: Проналазак електронског микроскопа подстакао је таложење друге фазе у челику, клизање дислокације и откриће непотпуних дислокација, грешака слагања, дислокацијских зидова, подструктура, Котрелових ваздушних маса итд. теорија дислокације. погрешна теорија.
Непрестано се измишљају нови научни инструменти: електронска сонда, пољски ионски емисиони микроскоп и пољски електронски емисиони микроскоп, скенирајући трансмисиони електронски микроскоп (СТЕМ), скенирајући тунелски микроскоп (СТМ), микроскоп атомске силе (АФМ) итд.
слика
2. Савремени метални материјали
Истраживање и развој напредних конструкцијских материјала је вечна тема.
Развијте структурне материјале високих перформанси: од потраге за високом чврстоћом, отпорношћу на високе температуре, отпорношћу на корозију и отпорношћу на хабање до смањења механичке тежине, побољшања перформанси и продужења радног века. Широк спектар примена од композита до структуралних материјала, као што су композити са алуминијумском матрицом. Развити нискотемпературне аустенитне челике за различите примене.
Трансформација традиционалних конструктивних материјала: Важан начин је имати финије и уједначеније структуре, чистије материјале и фокусирање на занатство. „Челични материјал нове генерације“ је двоструко јачи од постојећих челичних материјала. Инцидент „9.11“ у Сједињеним Државама разоткрио је слабу отпорност на омекшавање при високим температурама челичних конструкција које се користе у грађевинарству, што је подстакло развој топловаљаног челика високе чврстоће отпорног на ватру и временске прилике.
Развијте друге челике високих перформанси: користите различите нове процесе и нове методе за производњу нових алатних челика са добром жилавошћу и отпорношћу на хабање. Економично легирање је правац развоја брзорезног челика, а развој различитих технологија површинске обраде алатних материјала је од великог значаја у развоју нових алатних материјала.
Напредна технологија припреме: као што је технологија получврсте обраде метала, зрелост и примена технологије легуре алуминијум-магнезијум, техничка граница постојећег челика и јачање и каљење челика су правци напора.
слика
3. Одрживи развој и тренд металних материјала
2004. године предложена је „Индустрија материјала у друштву за рециклажу – одрживи развој индустрије материјала“.
Микробна металургија: производња без отпада, већ индустријски произведена у многим земљама. Бакар произведен микробном металургијом у Сједињеним Државама чини 10 процената укупне производње, а морски шприци се вештачки узгајају у Јапану за екстракцију ванадијума. Морска вода је течни минерал, а количина легирајућих елемената садржаних у морској води прелази 10 милијарди тона. Сада се магнезијум, уранијум и други елементи могу екстраховати из морске воде. Око 20 одсто магнезијума произведеног у свету долази из морске воде, а САД већ задовољавају 80 одсто потражње за овом врстом магнезијума.
Индустрија рециклажних материјала: Прилагодити се потребама времена, интегрисати еколошку и еколошку свест у дизајн производа и производних процеса, побољшати стопу коришћења материјала и смањити оптерећење животне средине у процесу производње и употребе. Развити индустрију која формира врли циклус „ресурси→материјали→животна средина”.
Главни правац развоја легура су нисколегиране и легуре опште намене, које формирају систем зелених/еколошких материјала, који погодује рециклажи и рециклажи материјала. Неопходно је истраживати и развијати зелене материјале и еколошки прихватљиве материјале који су уско повезани са животима људи.
слика
4. Легура титанијума се назива "свемирски метал" и "будући челик"
Легуре титанијума могу одржати високу чврстоћу на високим и ниским температурама, а њихова отпорност на корозију је без премца. Титанијума има у изобиљу у земљи (0,6 процената). Међутим, процес екстракције је компликован, цена је висока, а широка примена је ограничена. Легура титанијума биће један од металних материјала који ће дати значајан допринос човечанству у 21. веку.
5. Обојени метали
Ресурси се суочавају са озбиљним проблемом неодрживог развоја, углавном због озбиљне штете на ресурсима, ниске стопе искоришћења и алармантног отпада. Интензивна технологија обраде је заостала, недостају врхунски производи; иновативних достигнућа је мало, а степен индустријализације високотехнолошких достигнућа није висок. Развој конструктивних материјала високих перформанси и њихових напредних процесних метода је главни ток, као што су: легуре алуминијум-литијум, легуре алуминијума брзог очвршћавања, итд. Функционални материјали од обојених метала су такође правац развоја.
