冶金特色材料成型专业产业科研协同育人

为提高具有冶金行业特色的材料成型专业人才培养质量,以产业需求为导向,以科技创新为动力,以行业为纽带,搭建行业特色高校与企业和科研院所合作平台,推进协同育人。对协同人才培养机制进行探究和实践,使毕业生更加适应冶金领域产业发展需求。

粉末冶金法制备泡沫铝材料

研究了粉末冶金法制备泡沫铝材料的方法·讨论了发泡过程中的保护方式、制坯压力、发泡温度等参数对泡沫铝体积质量、孔隙率、孔结构的影响,并对发泡机理进行了探讨·增大制坯压力使得金属坯致密,可以得到孔结构均匀的泡沫铝材料;发泡温度是影响发泡的主要因素之一,发泡温度控制在高于铝或铝合金熔点,同时保持熔体具有一定粘度的范围内,能够得到孔结构均匀、高孔隙率的泡沫铝材料·实验结果表明:采用熔盐保护方式,在300MPa的压力下,温度在675～680℃时,可得到孔径均匀、孔隙率高的泡沫铝材料·

粉末冶金法制备泡沫铝材料发泡过程中孔形态的演变

对采用粉末冶金法制备泡沫铝材料进行研究。详细讨论了发泡时间对泡沫铝密度、孔隙率的影响,描述了发泡过程孔结构的演变过程,并对发泡机理进行分析。在发泡过程中,氢气压力作为膨胀动力,在开始阶段,压力随着时间的增加而增大,气泡长大;达到一定值后,由于气泡过度生长而发生破裂,形成塌缩。

粉体颗粒粒度对粉末冶金法制备泡沫铝材料的影响

采用自制的Al-Si合金粉末为原料,将粒度为d<74μm,74μm<d<147μm,147μm<d<295μm的合金粉末分别与发泡剂(TiH2)混合,然后压制成金属坯,进行发泡实验.实验表明,随着粉末粒度的减小,TiH2的团聚现象减少,分布逐渐由"线-团"状变为"点"状.当合金粉末粒度为d<74μm时,TiH2呈"点"状,均匀分布在金属坯中.此时制得的泡沫铝材料,密度低、孔隙率高、泡孔分布均匀、泡体发育完全、泡壁较薄,是理想的泡沫铝材料.

冶金与材料类拔尖人才培养模式探索与实践

创新型人才在社会发展中起着重要作用。新形势下,东北大学材料与冶金学院提出"三个面向"的本科生培养模式,即"面向前沿科学研究"的拔尖科研人才培养模式、"面向大工程应用"的拔尖工程技术人才培养模式和"面向国际交流"的国际化人才培养模式。通过人才培养目标和培养模式的改革,调整人才培养方向,培养满足国家及行业发展的人才。

材料成形自动控制基础课程融合教学改革

基于材料成形自动控制基础课程学情反馈和课程特点,借助MATLAB图形化编程手段,开发了由Laplace变换、系统传递函数、时域分析、根轨迹、频域分析和系统校正六个功能画面构成的课程教学辅助课件,并将其应用和融合于课程教与学中。通过实例化计算、回调函数代码学习和可视化运行等多种方式,增强学生对课程重点和难点的理解,对课程内容进行强化学习和拓展学习,同时也激发了对MATLAB软件的学习和应用兴趣。

液压支架缸筒材料的耐蚀性研究

随着煤炭综采技术的发展,对高耐蚀性材料的开发提出了迫切要求。为了明晰影响缸筒材料耐蚀性的主要因素,采用电化学腐蚀方法研究了液压支架缸筒材料A和材料B的耐蚀性能,结合合金成分、夹杂物组成、微观组织和腐蚀后形貌,分析了影响材料B耐蚀性能的关键因素。结果表明,材料A的电化学性能优于材料B,电化学腐蚀后材料B表面出现了大量的“麻点”,是点蚀形成的主要位置。且材料B中C、Cr、Nb等元素的添加起到了固溶强化和细晶强化的作用,共同提高了材料B的力学性能,冶炼过程中引入的Ca、S等元素在基体中形成了高密度的CaS-Aloxide-MnS复合夹杂,恶化了材料的耐蚀性能。

以现代冶金工程人才培养为驱动的冶金资源综合利用与环境保护教学

按照工程教育专业认证和卓越工程师培养的具体要求,针对教学实践中存在的重点与难点难关联、思政与专业难咬合、线上线下难融合、外脑优势难发挥、数据分析不深入、问题处理不及时等问题,开展了“思政+专业”高匹配强关联知识体系构建,“泛在+收敛”跨维度多媒介教学空间创建,“学生+专家”端驱动高响应评价机制重构等三方面改革与实践。将成果推广至其它课程和相关高校,改革成效显著。

以文化人 以文育人——打造“书香材料”学院品牌文化建设方案研究

坚持以文化人、以文育人,是加强高校思想政治工作的重要举措,也是办好中国特色社会主义大学的内在要求。以文化育人,最有效、最直接的方式就是培养学生读书的习惯,引导学生会读书、好读书、读好书,能从根本上提升学生的文化素养,构建更加丰富完善的知识体系和知识架构,从而真正做到文化自信。本文依托东北大学一五一十思政文化育人一体化平台的建设,以材料科学与工程学院品牌文化建设为抓手,制定并实践了学院品牌文化建设方案,通过对项目的开展和方案的研究,希望能对大学生阅读辅导和引导工作产生一定的借鉴意义。

二元碱度和镁铝比对低硼高铝渣冶金性能的影响

以国内某钢铁企业现场高炉渣为研究对象,系统研究了w(CaO)/w(SiO_(2))(即二元碱度R_(2))和w(MgO)/w(Al_(2)O_(3))(即镁铝比M/A)对低硼高铝渣黏度η、熔化性温度T_(Br)、黏流活化能E_(η)的影响.结果表明:当R_(2)从1.10增至1.30时,η先显著降低,之后趋于平缓,当R_(2)为1.25时,炉渣的高温(1773K)黏度η_(1)最低,为0.227 Pa·s,在此期间,炉渣中的硅铝酸盐网络结构发生解聚,T_(Br)和液相线温度均呈现升高趋势,高熔点基础物相黄长石的衍射峰强度增大,E_(η)先显著升高,再缓慢降低;当M/A从0.40增至0.65时,η先显著降低,之后趋于平缓,当M/A为0.55时,渣系的冶金性能趋于稳定,η_(1)为0.226 Pa·s,在此期间,炉渣中的硅铝酸盐网络结构发生解聚,T_(Br)和液相线温度总体均呈现降低趋势,高熔点基础物相黄长石相的衍射峰强度减小,E_(η)先缓慢降低,再显著升高.综合考虑,当R_(2)为1.25,M/A为0.55时,低硼高铝渣的η_(1),T_(Br)和E_(η)均较低,此时炉渣具有良好的冶金性能.

基于大数据与人工智能的电磁冶金数字化系统

电磁冶金与连铸技术工艺变量的优化是企业提高连铸坯质量的重要手段。然而,企业对连铸过程的机理解释以及工艺变量的调节方法严重滞后于生产。因此,提出了基于数值仿真、计算机视觉以及大数据挖掘等多种技术的融合实现连铸过程多物理场的可视化、连铸坯质量自动识别与智能检测以及电磁冶金技术与连铸工艺变量的耦合优化。电磁冶金数字化系统初步具备对结晶器内的流场、温度场、液相体积分数、溶质场、夹杂物分布和凝固坯壳表面应力等多物理场的可视化以及铸坯中心缺陷的数字化识别能力。其中,使用Unet模型对于中心缺陷的识别效果可达90%以上,使用二值化的方式可以有效评估中心疏松的级别。可以预测,电磁冶金数字化系统对于推进钢铁企业智能化发展具有重要的意义。

铜/钢复合材料的研究及应用

介绍了铜/钢复合材料的种类、用途及主要生产方法的原理和特点,对近年来铜/钢复合材料生产方法的新进展及发展动向进行了评述。

纳米稀土发光材料的光学特性及软化学制备

概述了纳米稀土发光材料具有的、为传统发光材料无法媲美的5个光学特性,介绍了纳米稀土发光材料的软化学制备方法。通过对各种方法进行比较,指出了其优缺点,并对该类材料在超微化、高密度集成、高空间分辨率等方面的前景进行了探讨及展望。

颗粒增强铝基复合材料在航空航天领域的应用

详细介绍了制备颗粒增强铝基复合材料较为成熟的4种工艺,分析了各自的优缺点,综述了颗粒增强铝基复合材料在国内外航空航天领域中的一些成功应用,同时对我国发展颗粒增强铝基复合材料提出了一些建议。

高炉渣的冶金性能及造渣制度

针对唐钢高炉大量采用高品位、低SiO2含量、高Al2O3含量的外矿的特点,研究了在新的配矿结构下,炉渣碱度(CaO/SiO2)、MgO含量和Al2O3含量对唐钢高炉炉渣的粘度、熔化性温度、脱硫能力的影响。唐钢高炉合理的造渣制度为:保持炉渣温度稳定,碱度控制在1.10左右,MgO的质量分数控制在11%左右,通过合理配煤,适当使用部分冀东矿的方法尽量降低炉渣的Al2O3含量。

B_4C/Al复合材料的研究进展及展望

综述了国内外B4C/Al复合材料的制备过程、反应产物、结构及主要性能。指出B4C/Al复合材料的主要反应产物为B4C、Al、Al4BC(Al3BC)、AlB24C4、AlB2、Al3B48C2及Al4C3,并讨论了B4C/Al复合材料界面反应产物对材料性能的影响和解决途径。同时指出B4C/Al梯度复合材料必将成为研究的发展方向。

我国硼资源加工工艺与硼材料应用进展

分析了我国硼矿资源的分布和特点,着重阐述了硼矿资源综合利用的途径及现状。介绍了硼及其化合物冶金、陶瓷、高新材料、农业等领域对硼及其硼材料的利用情况。并指出,开发和利用硼铁矿资源是当务之急。

闭孔泡沫铝材料制备过程中气泡的形成与演化

以熔体直接发泡法制备闭孔泡沫铝材实验为基础,通过获得不同实验阶段的泡沫铝样品,以及对实验样品切面或断面进行观察和分析,描述了在熔体发泡法制造泡沫铝过程中TiH2加入熔体后的分解过程,原始气泡的形成方式以及产生的气泡和未分解TiH2的存在状态;解释了气泡进一步长大的原因和未分解的TiH2如何释放气体;表述了气泡的合并和无泡层的形成。结果表明:未分解的TiH2颗粒粘附在熔体内形成的较小气泡表面,即气/液相界面上;在恒温发泡过程中气泡壁上吸附的尚未分解的TiH2颗粒进一步分解并向气泡内释放气体,使气泡长大;相邻气泡壁上的TiH2局部浓度较高并集中释放气体,导致气泡壁破裂及气泡间的合并。

热电材料的研究现状及发展

随着能源的日益紧缺以及环境污染问题的日趋严重,热电材料作为一种热能和电能相互转换的功能材料受到人们的重视。系统阐述了传统热电材料和新型热电材料的研究现状,介绍了各系列热电材料的热电性能及适用范围等,指出了其今后的发展方向。

碳化硅增强铝基复合材料的力学性能和断裂机制

研究了碳化硅颗粒(SiC_p)尺寸对用粉末冶金法制备体积分数为15%的SiC_p/2009铝基复合材料力学性能和断裂机制的影响.结果表明,复合材料的强度随着SiC_p尺寸的增大而减小,塑性则随着颗粒的增大而增大.当SiC_p尺寸为1.5μm时,SiC_p/2009Al复合材料的断裂主要以界面处撕裂和基体材料的开裂为主;当SiC_p尺寸为20μm时,复合材料的断裂主要以SiC_p断裂为主;当SiC_p尺寸处于两者之间时,SiC_p/2009Al复合材料界面处撕裂和SiC_p断裂的共同作用决定复合材料的断裂.