引論：我們為您整理了13篇熱處理工藝論文范文，供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發您的創作靈感，讓您的文章更具深度。
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2．1熱處理溫度對鍍層硬度的影響改變熱處理溫度得到的鍍層硬度測試結果如表2所示，鍍層硬度隨加熱溫度的變化關系曲線(圖2)可以看出，在100～400℃鍍層的硬度值隨溫度的升高而增加，當溫度達到400℃時硬度達到最大值(1096HV)，此后，隨著加熱溫度的繼續升高，鍍層硬度值隨溫度的升高而快速下降．這是由于溫度升高，鍍層表面晶格發生畸變，使其硬度逐漸升高．在硬度達到最大值后再升高溫度，因析出物聚集長大致鍍層硬度下降．最佳熱處理時間可以選為400℃。
2．2熱處理時間對鍍層硬度的影響改變熱處理時間得到的鍍層硬度測試結果如表3所示，由鍍層硬度隨加熱時間的變化關系曲線(圖3所示)可以看出，在10～40min鍍層的硬度值隨時間的增加由587HV快速增加到975HV，在40～90min硬度值增加緩慢，90min時硬度值達到最大1096HV，這與圖2鍍層硬度隨加熱溫度變化的最大值完全一致，之后硬度值開始下降，120min后，硬度值基本趨于穩定，但仍比鍍態硬度大．這是由于在加熱的最初90min內，鍍層中的有大量的Ni3P析出，使鍍層硬度值增加，當繼續延長加熱時間時，也可能有少量的Ni3P析出，但由于在400℃加熱溫度條件下，長時間保溫會導致Ni3P顆粒的聚集長大和Ni-Mo固溶體晶粒的尺寸長大，二者的共同作用最終導致了鍍層硬度的減小，120min后鍍層組織基本穩定，鍍層硬度值也基本趨于穩定。
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1．3回火工藝回火的主要作用是根據不同的工作性能要求，使其硬度、強度、塑性和韌性適當。前文中已經介紹Si、Cr元素可以有效提高鋼的回火穩定性。
2圓板牙的熱處理質量檢驗
2．1回火缺陷在經回火處理時，如果不能嚴格控制回火溫度，將會出現鋼的硬度過高或過低。不過當回火溫度控制適當，這些問題就可以解決了。如果一次裝爐量過多，或選用加熱爐不當，將會出現硬度不均勻。當回火前工件內應力不平衡時，回火工件很可能發生變形。
2．2板牙熱處理后變形分析板牙經過熱處理后將會變形，目前，針對這一問題有兩種解決方法:一種是在淬火前應對板牙進行弼質，使其內應力減到最小，保證其之直徑大小同螺紋的中徑尺寸相同。要保證棒料尺寸適當，尺寸過小，則會造成金屬材料的浪費;尺寸過大，將會導致棒料扭曲、折斷。被切削捧料的材料性能、切削速度，對于螺紋外徑均有一定的影響。
2．3熱處理過程金相組織分析W18Gr4V材料只有經過正火或球化退火才能進行粗加工，圖2即為球化退火后的顯微組織。浸蝕方法:4%硝酸酒精溶液浸蝕組織組成物:白色是珠光體，黑色是滲碳體。W18Gr4V在經淬火后的顯微組織圖如圖3，其浸蝕方法如下:4%硝酸酒精溶液浸蝕組織組成物:M+A
2．4控制螺紋淬火的注意事項控制螺紋淬火的注意事項:在了解了螺孔及松緊情況后方可進行處理;利用經過脫氧后的鹽浴爐對圓板牙進行預熱和最終加熱，同時要保證鹽浴中有害物質不會造成螺紋的腐蝕;要保證工件的均勻加熱;對特大型板牙(大于等于M80)的溫度一般選擇為150°C左右。
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2試驗結果及分析
2．1試驗結果理化性能檢測結果見表4．
2．2結果分析
2．2．1理化性能1）爆炸復合板依靠炸藥爆轟產生的沖擊力完成基覆板的冶金接合，完成爆炸焊接的同時，復合板也產生了沖擊硬化和內應力，表4中6號試樣為爆炸復合態的力學性能，與原始基板相比，其力學性能表現為強度高，屈強比高，斷后伸長率低。2）1、2號試樣經歷了相變溫度以上的高溫熱處理，基板性能與原始狀態相比有較大差別，強度降低，沖擊吸收功減少，斷后伸長率增加。1號試樣經歷了高溫正火＋720℃回火熱處理，基層獲得較好的強度和塑韌度配合，綜合力學性能較好；2號試樣的熱處理為800℃退火，與1號試樣相比，強度和塑性差別不大，但沖擊韌度大幅度降低，對覆層彎曲和晶間腐蝕檢驗均不合格。800℃下長時間停留對覆層S31254產生了不利影響，析出了脆性相。3）3、4、5號試樣的熱處理為相變溫度以下的低溫熱處理，旨在消除爆炸沖擊硬化，恢復性能，盡量減少對覆層S31254析出相的影響。從表4試驗結果可以看出，低溫退火可以消除爆炸加工硬化現象，隨著加熱溫度的升高，基層14Cr1MoR強度逐漸降低，塑性變好，沖擊吸收功無明顯變化。同時覆層的外彎試驗和晶間腐蝕試驗結果均合格，可見低溫熱處理未對覆層產生明顯不利影響。
2．2．2顯微組織分析1）基覆材的原始狀態顯微組織如圖1所示，基層為貝氏體組織，覆層組織為孿晶奧氏體＋少量碳化物。2）1號試樣經正火＋回火后復合板基覆層的顯微組織如圖2所示，熱處理后基層組織為鐵素體＋貝氏體，覆層組織為等奧氏體＋碳化物，由于加熱溫度低，奧氏體為等軸晶粒［4］；2號試樣800℃退火后的金相組織如圖3所示，熱處理后基層組織為鐵素體＋珠光體＋貝氏體，覆層組織為孿晶奧氏體＋碳化物。與2號試樣相比，1號試樣基層組織更為均勻，更接近原始組織，故力學性能較好，但由于加熱溫度高，覆層組織與原始狀態相比變化較大。與原始狀態相比，2號試樣覆層晶界和晶內產生了大量析出物，導致力學性能惡化和耐蝕性降低。3）由于3、4、5號試樣的熱處理為相變溫度以下的退火處理，基層未發生相變，因此主要對覆層組織進行觀察分析。金相照片（見圖4）顯示，3號和4號試樣的金相組織與原始狀態最為接近，為孿晶奧氏體＋少量碳化物，5號試樣在晶內和晶界析出相明顯增多。
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（1）在盾構刀具制造材料中，4Cr5Mo-SiVl鋼是常用于制造刀圈的材料之一。4Cr5Mo-SiVl相當于美國牌號AISI-H13，日本JIS-SKD61、德國X40CrMoV5-l，是一種鉻系中合金高強韌熱作模具鋼，該鋼的特點是含鉻量較多，具有較高的淬透性，如厚度為150mm的鋼可油冷淬透。由于合金元素含量較高，具有較高的回火抗力和抗氧化性。模鍛時鍛造溫度范圍較窄，應嚴格控制鍛造溫度，模鍛加熱溫度在1120～1150℃，始鍛溫度在1080～1120℃，終鍛溫度不小于850℃，模鍛后應該緩冷并及時退火，以免產生裂紋。4Cr5-MoSiVl鋼球化退火工藝為860℃±10℃×2h，降溫到750℃±10℃×4h，500℃左右出爐。普通退火工藝為845～880℃×2～4h，然后緩冷到500℃左右出爐。4Cr5MoSiVl鋼刀圈材料淬火加熱溫度一般為1020～1050℃，空冷或油冷材料的硬度HRC55～58，淬火組織為細針和隱針馬氏體、未溶的碳化物和殘余奧氏體，需適當的回火提高韌性。文獻［12］在4Cr5MoSiVl基礎上，通過提高含碳量至0.5%，適當增加Mo、Cr、V合金元素含量，熱處理工藝為1060℃真空淬火+550℃回火3次，回火后硬度HRC55～58，且具有良好的韌性。3次回火的目的是由于合金元素含量較高，淬火后全相組織中殘余奧氏體含量較高、硬度偏低，淬火后第一次回火可促使部分奧氏體的分解和對淬火馬氏體進行回火，而在第一次回火冷卻過程中部分未分解的奧氏體會轉變為二次馬氏體；第二次回火是對二次馬氏體的回火并進一步促進奧氏體分解，減小奧氏體含量；通過第三次回火可使奧氏體含量達到較低水平，提高材料硬度和組織穩定性。（2）進口盾構刀圈材料中，有的用40CrNiMo制造刀圈。40CrNiMo屬于低合金超高強度鋼，常用于調質結構鋼，具有良好的韌性、強度和耐磨性。40CrNiMo是在熱作模具鋼50CrNiMo鋼的基礎上降低含碳量而來，因此韌性提高。用40CrNiMo鋼制造切割圈，熱處理采用870℃淬火220℃回火，硬度為HRC50～55，全相組織為回火馬氏體和少量殘余奧氏體組織。文獻［13］分析進口40CrNi-Mo刀圈材料與國產4Cr5MoSiVl的刀圈材料，發現進口刀圈材料的硬度值從刀圈刃部至內圈逐漸減小，表面硬度為HV627（HRC56.5）、心部硬度HV530（HRC51），但具有很高的沖擊值、良好的綜合力學性能和耐磨性，進口刀圈材料基體組織主要為回火板條馬氏體，細小的碳化物不連續地分布在馬氏體板條間及晶粒內部。而國產4Cr5MoSiVl全相組織雖然也為回火馬氏體，但析出碳化物沿晶界及馬氏體板條間分布，導致刀圈的沖擊值降低，使用壽命低于進口刀圈。（3）5Cr5MoSiV屬于中合金模具鋼，熱處理時材料的硬度一般隨淬火溫度的升高而增加，在1060～1100℃時硬度達到峰值，淬火后回火溫度在500～560℃時硬度達到最大值［14］。5Cr5MoSiV的熱處理工藝一般為1060～1100℃淬火+530～560℃2次回火，硬度HRC57～60。淬火后多次回火使奧氏體充分分解或回火冷卻過程發生馬氏體轉變，減少奧氏體量、穩定組織和提高材料硬度，淬火回火的全相組織為回火馬氏體和其上彌散分布的碳化物，如VC、Mo2C及M23C和少量M3C型碳化物，碳化物在基體中彌散分布能提高材料的硬度及其耐磨性能。文獻［15］研究了熱處理對5Cr5MoSiV鋼硬度和耐磨性的影響，結果表明，5Cr5MoSiV鋼較合適的熱處理工藝為1060℃淬火+530℃2次回火，可獲得較高的硬度（HRC57～58）和良好的耐磨性。為了進一步提高5Cr5MoSiV材料的韌性和塑性，合金化時可再加入微量的稀土和鎢，形成5Cr5MoWVSiRe鋼［16］，鋼中加入鎢能形成復合碳化物，提高耐磨性；稀土的加入可以凈化鋼液、細化組織，能夠改善鋼的力學性能，耐磨壽命達到或略超過進口刀圈的壽命。（4）50CrMoV屬于低合金模具鋼，用50Cr-MoV制造刀圈的模鍛始鍛溫度為1100℃，終鍛溫度900℃。由于材料含碳量較高，存在提高淬透性元素Cr、Mo，模鍛空冷后可產生馬氏體組織，硬度較高。因此模鍛時要注意嚴格控制終鍛溫度和鍛造后的鍛件冷卻速度，以防止鍛造裂紋發生，模鍛后刀圈在機械加工前應進行軟化退火，溫度在750℃～780℃。刀圈的奧氏體加熱溫度為870～880℃。為防止刀圈在淬火加熱時發生表面脫碳，淬火加熱最好在可控氣氛熱處理爐內進行或采用真空淬火熱處理，淬火后的刀圈應及時進行熱處理，50CrMoV回火溫度在500℃～550℃，回火后刀圈的硬度HRC56～59。（5）6Cr4Mo2W2V為一種高合金模具鋼，含有較高的鉻、鉬和鎢，具有良好淬透性、耐磨性和韌性，應用于巖石抗壓硬度較高的情況，是制造滾刀刀圈理想材料之一。實驗表明［17］，6Cr4-Mo2W2V鋼制滾刀的使用壽命是9Cr2Mo鋼制滾刀使用壽命的2倍以上，制造刀圈的熱處理工藝為680℃回火、820℃加熱、1150℃加熱，預冷一定時間后在200℃等溫處理，油冷、540℃3次回火，刀圈截面硬度HRC62～63，硬度分布均勻，刀圈材料中含有一定量的下貝氏體組織，形成回火馬氏體和下貝氏體的復相組織，結果表明這種復合組織對提高滾刀的磨料磨損有利。（6）9Cr2Mo鋼屬于高碳低合金鋼，一般作為Cr系冷軋輥用鋼。9Cr2Mo鋼制作刀圈材料，鋼的硬度值控制在HRC54～58，用于軟巖滾刀刀圈，具有耐磨性和經濟效益［18］。9Cr2Mo鋼通過等溫淬火，可形成下貝氏體或下貝氏體和馬氏體的復相組織，可提高耐磨性。9Cr2Mo鋼淬火溫度為840～860℃，淬火后硬度66～68HRC，回火溫度360℃，硬度HRC56～57。淬火回火狀態的全相組織為隱針狀馬氏體、針狀馬氏體、貝氏體組織和碳化物。文獻［19］研究了熱處理對9Cr2Mo鋼硬度的影響，結果表明9Cr2Mo鋼具有較高的淬透性，實際生產時熱處理可采用油淬，加熱至溫度845℃淬火，硬度達HRC61，淬火全相組織為馬氏體、Fe3C和殘余奧氏體，隨淬火溫度的提高，全相組織中殘余奧氏體增加、硬度降低，淬火后隨回火溫度的提高，硬度有降低的趨勢，300℃以前回火硬度變化較小，HRC為57～61；淬火回火組織為回火馬氏體、碳化物或回火馬氏體、下貝氏體和碳化物。超過300℃回火，硬度下降較快。9Cr2Mo實際生產中可采用840℃淬火、300℃～360℃回火，可獲得較高硬度（HRC54～57）和韌性。從上述分析可以看出，刀圈材料經熱處理后的表面硬度較高，一般在HRC56-60，心部硬度HRC50-56，可以承受較大的沖擊。對于軟巖和中硬巖的刀圈材料，刀圈所受巖石的沖擊力相對較小，可用利用刀圈的高硬度來提高碾壓破巖效率，可用一般的工模具鋼或高碳低合金模具鋼制造，經淬火回火熱處理使用。對于硬巖，刀圈所受巖石沖擊力較大，為提高材料的耐磨性和沖擊性能，可采用基體鋼或中高碳中合金鋼制造，配合合理的淬火或回火工藝，為提高刀圈的使用壽命，也可在刀圈刃部鑲嵌硬質合金，以提高刀圈材料使用壽命。
3提高盾構滾刀刀圈材料耐磨性能的主要措施
分析國內外刀圈材料的組織和性能，提高盾構滾刀刀圈耐磨性和壽命的主要措施有材料、熱處理、表面處理、破碎巖石的特性等方面。材料方面主要提高刀圈材料的純凈度，減小材料的成分偏析、帶狀偏析及其氣體和夾雜物含量、細化刀圈材料的組織，提高材料的純凈度，采用電弧爐冶煉+爐外精煉，或采用電渣重熔等措施，提高材料的冶金質量。在熱處理工藝方面應研究熱處理工藝參數對組織和性能的影響規律和機理，確定合適的熱處理加熱溫度、回火溫度及回火次數，通過熱處理細化材料的全相組織、提高刀圈的韌性。對于破碎工況，要分析了解巖石的硬度特征，對于硬巖工況，為了提高刀圈材料耐磨性，可以在刀圈工作部分鑲嵌硬質合金刀頭，或采用回火抗力較高的刀圈材料；對于軟巖工況，適當提高刀圈材料的硬度，對耐磨性有利。刀體部分可選用耐磨合金鋼材料，也可采用表面堆焊硬質合金、熱噴涂耐磨層、滲氮或碳氮共滲等方法增加表面硬度，提高滾刀的耐磨性。
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1.3黑色帶層及灰斑對曲軸疲勞強度的影響在常規工藝條件下，球墨鑄鐵曲軸斷口多呈現出灰色或銀灰色，曲軸本體以及抗拉試棒斷口同樣應當有此類表現。對于黑色帶層問題而言，其主要是受到灰斑在疲勞試驗曲軸軸頸往復式運動的影響而形成的，而灰斑的產生則主要是受到了鐵水中硅偏析的影響。以往研究中在對某批次球墨鑄鐵曲軸進行疲勞試驗的過程當中發現曲軸斷面出現了異常的黑色層以及灰斑。雖然此種問題在球墨鑄鐵曲軸中相對比較少見，但同樣屬于內部缺陷的一種表現形式，此問題的出現導致了曲軸疲勞強度受到不良影響，有黑色帶層或灰斑問題的曲軸在正常使用過程當中可能提前出現疲勞裂紋，導致抗疲勞強度的下降。
2熱處理工藝對球墨鑄鐵曲軸疲勞強度的影響分析
2.1正火和中頻淬火工藝對曲軸疲勞強度的影響已有研究中顯示，對于球墨鑄鐵曲軸而言，在經過高溫正火處理后，能夠將其中所存在的游離狀態滲碳體消除掉，從而能夠起到調整基體中鐵素體以及珠光體形態，以及兩者構成比例的目的。通過這種方式，使球墨鑄鐵曲軸的綜合力學性能得到了提升，促進了抗疲勞強度的改善。同時，在球墨鑄鐵曲軸制造過程當中，通過進行中頻淬火處理的方式，能夠使球墨鑄鐵曲軸表面形成具有一定深度的淬硬層，其對于改善曲軸自身耐磨性能有重要意義。但也有研究中認為：傳統的非圓角淬火工藝下會導致曲軸淬火區與非淬火區交界位置產生失衡且反向的應力關系，并對疲勞強度造成不良影響。因此，在引入中頻淬火工藝的過程當中，需要盡量選擇圓角淬火工藝，達到滿意的處理效果。
2.2等溫淬火工藝對曲軸疲勞強度的影響在球墨鑄鐵曲軸的生產過程當中，通過應用等溫淬火工藝的方式，能夠使曲軸獲得主要的貝氏體成分，同時還可形成一定的馬氏體組織以及殘余奧氏體組織，力學性能上具有較高的強度以及韌性水平。已有研究資料中報道，針對受到化學成分偏離影響而造成球墨鑄鐵曲軸疲勞強度的不足的問題，通過應用等溫淬火工藝的方式，解決了曲軸在熱處理上的質量問題。等溫淬火工藝的應用除了對改善球墨鑄鐵曲軸疲勞強度水平以外，還對提高曲軸自身耐磨性有重要價值，由此也有效延長了曲軸的使用壽命，綜合效益確切。
2.3氧氮化工藝對曲軸疲勞強度的影響從化學處理的角度上來說，在球墨鑄鐵曲軸的制造生產工藝中，通過對曲軸進行氧氮化處理的方式，能夠使曲軸表面獲得具有高氮特點的化合物層，同時還可形成具有飽和特點的氧擴散層。受到氧成分以及氮成分滲入的影響，使得球墨鑄鐵曲軸表面層的化學成分發生改變，與之相對應的顯微結構也有了非常顯著的提升趨勢，曲軸整體的耐磨性能以及耏疲勞性能均得到了有效的改善。需要注意的一點是，對于經過氧氮化處理的球墨鑄鐵曲軸而言，其抗疲勞水平的提高很大程度上會受到氧化層擴散水平的影響，在氮化處理后快速冷卻，并在擴散層中形成飽和固溶體，或是形成高水平的殘余壓應力都能夠促進疲勞強度的提高。正是由于在氧氮化工藝處理下，曲軸表面能夠形成較深的擴散層，故而對延長球墨鑄鐵使用壽命也有相當重要的意義與價值。
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表4為不同回火溫度下試件的力學性能測試。可以看出，隨著回火溫度的升高，SA738Gr.B鋼的屈服強度逐漸降低，630℃回火處理后要比690℃回火處理后高出98MPa。同樣，抗拉強度也隨著淬火溫度的升高而逐漸降低。在抗沖擊性能方面，不同回火溫度下的沖擊性能有所變化，但是變化幅度不大，在690℃下回火試樣的沖擊韌度較高。綜上所述，SA738Gr.B鋼的最佳熱處理工藝是920℃淬火，保溫30min，之后在630℃下回火，保溫60min。
3實驗結果的工業化應用
根據實驗室得出的實驗結果，在首鋼應用該熱處理方案對SA738Gr.B鋼進行工業化熱處理。熱處理完成后隨機抽取鋼板分別截取表面、1/4斷面、心部斷面進行金相觀察，金相組織如圖3所示。可以看出，經回火處理后，鋼板組織主要為貝氏體，各斷面組織沒有差異，表面組織更為細密。與實驗結果基本相同。表5為試樣的室溫拉伸性能測試結果。可以看出，1/4處和1/2處的室溫橫向拉伸性能變化不大，同實驗室結果相比，在1/4的力學性能較吻合，因此經工業熱處理后的鋼板具有了良好的力學性能，能更好的滿足核電站建設用鋼的標準。圖4為工業熱處理后鋼板的低溫抗沖擊性能測試結果。可以看出，即使溫度降至-80℃，鋼板仍然有150J左右的沖擊吸收能。而在-20℃至-40℃，沖擊吸收能保持在280J左右。可見，經工業熱處理后的SA738Gr.B鋼具有優良的低溫抗沖擊性能。
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高職學生在學習基本專業知識的基礎上，如何把知識轉化為技能，技能轉變為職業素質是我們需要破解的難題。金屬熱處理生產工藝是金屬材料及熱處理技術專業必修的核心主干課程，是培養金屬材料熱處理專業實用型人才的重要組成部分。在金屬熱處理生產工藝精品課程建設中，堅持以金屬熱處理生產典型工作任務為載體，培養學生掌握金屬熱處理生產的基本知識和基本技能，初步形成分析問題和解決問題的能力，熟練掌握金屬熱處理生產的工藝設備和機械設備的相關知識，使學生畢業后能在金屬熱處理生產企業進行生產和解決實際操作技術問題，成為高級技術技能型的專門人才。通過對本課程的學習，學生應具備以下主要技能:①掌握常規金屬材料熱處理的基本知識，能編制鋼鐵件的典型熱處理工藝;②能對熱處理設備、常用的工裝及輔助設備、熱處理爐的溫度進行測量與控制;③會典型零件熱處理的基本操作;④能進行表面改性熱處理的工藝制訂;⑤能進行化學熱處理的工藝制訂;⑥掌握復雜工件的畸變規律與矯正方法，掌握分析判斷工件變形的原因及預防工件畸變的方法;⑦能借助金相檢驗報告判斷材料及熱處理質量的方法，能分析工件淬火產生常見缺陷的原因并提出預防和補救的方法;⑧能對金屬材料進行常規檢驗及對常見的熱處理缺陷進行分析。
3教學內容的改革
3.1根據熱處理典型的工作任務，組織教學內容，改革教學方法
在教學內容的選擇上，以《金屬熱處理工國家職業標準》為依據，確定熱處理工的崗位職責、工作任務和技能要求，在教學的實施過程中把典型的工作任務轉換為學習情境，制定課程標準，圍繞熱處理設備操作、熱處理工藝的編制、典型零件熱處理的操作技能等典型工作任務，遵循由淺入深、由簡單到復雜的原則，設置了8個學習情景:①熱處理工藝準備;②熱處理設備與操作;③退火與正火;④淬火與回火;⑤表面改性熱處理;⑥化學熱處理;⑦復雜工件的畸變規律與矯正方法;⑧質量檢驗與缺陷分析。通過對8個教學子領域的學習讓學習者能在金屬熱處理生產企業進行生產，并具備編制熱處理工藝的能力和熱處理操作技能。同時編制實訓指導書，完成實訓室實訓項目的開發，在教學過程中聘請企業技術人員擔任實踐指導教師，使課程體現工學結合的特點。在本課程8個學習情景中，以典型的工作任務為載體，以項目為導向，按“理實一體化”展開教學。在課程教學中根據不同要求的教學內容的不同特點，采用講授教學法、項目教學法、任務驅動教學法、分組討論法、以實踐技能為導向的課題式教學法等教學方法，引導學生積極思考、樂于實踐，提高教學效果。表1列出了8個教學情景所須學習的內容、項目和使用的教學方法。
3.2教學內容的針對性與適用性
課程教學內容選取針對熱處理崗位群的職業標準，以就業為導向，以金屬材料熱處理人才培養目標為標準，以滿足就業崗位對所學人才能力的要求為宗旨，進行面向崗位的教學內容設計。充分體現教學內容來源于企業、服務于企業的教學宗旨，密切聯系生產實踐，做到學以致用。通過對熱處理生產各崗位知識、能力、素質要求進行分析，以學習內容和工作過程為導向的原則，課程設計創設“三結合”的學習情景:學習內容與工作內容相結合，學習過程與工作過程相結合，學習情景與工作情景相結合。按照熱處理生產崗位的需求，以熱處理工的職業標準為依據，設計了8個學習情景。課程內容在設計過程中參考熱處理崗位群多工種的職業標準，歸納出典型的工作任務作為教學情景，每個情景由若干項目任務組成，形成8個教學情景。各情景教學內容以熱處理工國家職業標準中初級工—高級工的知識和技能要求為依據選取教學內容，設計實訓項目，進行單元考核。由于教學內容考慮了工種職業資格的需要，不僅適合教學，還可作為企業員工培訓教材使用。
3.3教學方法的多樣性
傳統的教學模式具有其自身的優勢，如傳授的知識系統、嚴密，較好地發揮了教師的主導性，但弊病也十分明顯:其一，教材抽象，體系嚴密，學生難以學習;其二，學生的主體地位難以體現;其三，重理論輕實踐，學生動手的能力比較差，與素質教育的要求不相適應;其四，以教師為中心，只強調教師的“教”而忽視學生的“學”。在這樣的教學模式中，學生參與教學活動的機會少，動手更少，大部分時間處于被動接受狀態，學生的學習主動性很難發揮，更不利于創新、創造型人才的培養，不利于學生的發展［3］。為此，在課程教學中針對不同要求的教學內容既采用了傳統的講授教學法，又采用了任務驅動教學法、項目教學法、分組討論法、以實踐技能為導向的課題式教學法等教學方法，引導學生積極思考、樂于實踐，提高教學效果。
4課程的特色與創新
4.1采用任務驅動式教學法，實現“理實一體化”教學模式
金屬熱處理生產工藝課程實踐性強，為了加強實踐性教學的效果，教學中注重理論與實踐相結合，在教學中以典型工作任務為載體，以任務為導向，突出“練”，邊講基礎知識，邊應用到典型的工作任務中。實現“理實一體化”教學模式，提高學生學習的積極性和能動性，當下發了項目任務書后，學生必須積極學習基礎知識，才能完成相關的項目任務。本課程以提高學生分析、發現、解決工程實際問題的能力為重點，強調學生個性發展。深化教育改革的關鍵，是改變以往單一的課堂講授的教學形式，改變傳統的系統式學科教學體系，提倡進行“教、學、做”一體化改革，使學生在專業理論知識方面以“夠用”為主，更多突出技能的培養。采用任務驅動式教學法，就是要兼顧理論知識與技能的合理配置。任務的設計很重要，它是為實現一定的教學目標，依據課程內容主題，為學生策劃學習資源和學習活動的過程。教學任務設計的最終目的是使學生掌握實際工作崗位對本課程所要求的知識和技能［4］。通過項目任務和專題設計等自主學習方式，體現學中做、做中學，活學活用，注重了學生的實踐能力、創新能力及團隊協作能力等綜合素質培養。金屬材料熱處理技術校內實訓基地的建設及實訓項目的開發應用，解決了困擾熱處理技術專業進行生產性實訓所面臨的困難和矛盾，實現了課堂與實習地點一體化的行動導向教學。通過系統實訓，不斷訓練，極大地提高了學生崗位操作能力，同時也促進了學生的學習方式由個人競爭學習模式向團隊協作學習模式的重要轉變，提高了學生對企業生產組織方式的適應能力，實現與企業的“零距離”接觸。以“淬火與回火”學習情景為例，任務驅動教學模式如表2、3所示。
4.2遵循了由淺入深、由簡單到復雜的原則
遵循了職業成長的規律。以學習情景4的淬火與回火為例，設計了2個項目任務，項目8與項目10雖然都是淬火與回火工藝，但前者是試樣的淬火與回火，后者是零件的淬火與回火，項目任務書如表4所示。2個項目任務中，1個是實驗室試樣，1個是軸，在編制淬火工藝時，淬火方法、加熱溫度、冷卻介質、加熱設備的選擇都有差異。20鋼、45鋼、T10鋼制試樣按AC3或AC1±(30～50)℃的原則選擇加熱溫度，按t=αkD選擇保溫時間，在箱式爐中進行加熱后，以水作為介質進行冷卻即可獲得馬氏體組織，硬度達到55～63HRC。對于軸，從技術要求上看，心部和表面硬度不同，在選擇淬火方法和加熱設備時需要充分考慮。結合材料65Mn淬透性曲線，可采用水－油雙液淬火的方法進行處理。操作時掌握好在第一種淬火劑中的停留時間，同時注意上下移動工件。2個項目遵循了由淺入深、由簡單到復雜的原則，通過反復訓練，使學生工藝編制和操作技能由生疏到熟練，遵循了職業成長的規律。
4.3構建了TEST評價系統
評價的實質在于肯定學生的學習過程，重視學生學習中的知識積累和實踐能力的發展，培養科學的思維方法，這是評價學生的理論依據，也是學生學習過程的目標導向［5］。傳統課程的考試都是在課程結束后進行一次閉卷考試，這對該課程的學習來說是有局限性的，它難以測試學生綜合性分析問題的能力，故此在精品課程建設中構建了TEST評價系統。新評價系統構建思路重視考核評價學生學習的過程及過程的動態化、評價內容的多元化。TEST評價系統是指課程總成績由教師評價(T)、企業工程師評價(E)、學生評價(S)、總評價(T)組成。教師評價主要對學生的學習行為過程(包括學習態度、學習意識、精神、態度、價值觀、行為習慣等)進行相應的評價。企業工程師評價主要根據項目任務從加熱溫度、加熱設備、保溫時間、冷卻介質的選擇進行考核評價，學生評價是對各組查閱資料、PPT的效果、匯報表現、實訓準備和完成情況進行互評，使評價觸及到學生的內心深處，使評價產生教育意義。總評價(T)由項目考核(40%)、期末考核(30%)、過程考核(30%)組成。其中項目考核由教師評價(T)(15%)、工程師評價(E)(15%)、學生評價(S)(10%)3部分組成。為方便不同角色對課程進行評價，開發了昆明冶金高等專科學校金屬材料與熱處理技術專業教學資源庫，在這個網絡平臺上，教師、企業工程師、學生以不同角色進行登錄，即可完成T、E、S的評價，理論考試課由網絡系統根據考試大綱生成不同的試題，可進行在線測試，最終由系統按不同角色的權重自動生成總成績(T)。在金屬材料與熱處理教學資源庫社會評價系統中，用人企業登錄后可對畢業生進行評價，教師根據企業的評價對教學進行改進，校企合作不斷提高教學質量，共同培養出大批社會需求的高級技術技能型人才。
5教學效果
昆明冶金高等專科學校金屬熱處理工生產工藝課程于2012年獲批云南省精品課程建設立項，如圖1所示。金屬熱處理生產工藝的教學改革從2010級金屬材料與熱處理專業開始實施，為了對比教改前后的教學效果，分別對采用傳統教學法、多媒體教學法、項目教學+任務驅動教學法的學生成績進行統計分析，結果見表4。由表4可知，在試卷難度基本不變的情況下，采用項目教學+任務驅動教學法后，學生成績優良率和平均分均明顯高于傳統教學，不及格率明顯下降。通過4年的教學實踐，學生反映項目教學+任務驅動教學法能調動學習的積極性:每次課都有不同任務，帶著任務查閱資料，互相討論，完成項目任務，把任務完成的結果上傳到教學網絡系統進行評價，得到項目考核的成績。最終成績中，項目考核占40%，期末考試占30%，過程(作業和考勤)考核占30%。在項目+任務教學過程中，教師的主導地位沒有動搖，以項目和任務作為載體，運用網絡平臺提供的學習資源，引導學生自主學生，不斷培養學生分析問題和解決問題的能力，提高學生專業綜合素質和創新能力，構建學生知識、能力、素質協調發展的合理結構，并得到用人企業的好評。
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前言
機械加工和熱處理是機械制造業中的關鍵工藝環節,同時也是改善零件加工質量、提高生產效率的重要手段。隨著各類機械裝備性能的提高,制造出符合設計要求、用戶滿意、具有較高幾何精度、性能可靠的產品是機械制造企業的目標。在制造高精度、高性能產品的背后必須有高的工藝制造水平和能力來保證。
一、重視預先熱處理
為保證零件的切削性能,加工精度和減少變形,提高零件的內在質量和表面尺寸穩定,預先熱處理是極重要的一環。各種材料的最佳切削性能都對應有一定的硬度范圍和金相組織。亞共析鋼經正火得到片狀珠光體組織;過共析鋼退火得到粒狀珠光體組織。此時,它們的晶粒細小,均勻的組織,不僅改善了切削性能,提高了機械加工精度,而且為最終實現熱處理(淬火+回火),保證獲得良好的組織和性能做好準備。對于高合金鋼中的過共析鋼及萊氏體鋼,預先熱處理退火十分重要,我們在分析模具、齒輪、軋輥等零件淬火后開裂,其原因,除了最終熱處理的問題外,預熱處理及鍛造欠妥也是主要因素。機械加工技術人員對零件的整個過程中內在質量的情況,要做到心中有數。
二、熱處理工藝在機加工工藝中的合理安排
對于有效厚度超過30mm的調質件,調質工序安排在中間最理想,由于坯件先進行粗加工毛坯的氧化脫碳層被切除,工件表面光潔,保證淬火后有足夠高而且均勻的硬度,不易產生軟點,軟塊,綜合機械性能比毛坯調質的高,尤其對于淬透性較差的鋼,這樣安排可保留較厚的脫碳層。另外,對于零件最終必須要有尖角及過渡驟變處,可采用先粗加工成圓角,留余量后進行中間調質,最后再精加工成型。中間調質的零件,單面所留得加工余量視零件的大小和形狀而定,一般留1.5-2mm即可。一般零件熱處理后不需校準。細長件和扁平件變形較大,可用壓力機校準或回火時采用定型夾具校準。對于必須最終熱處理或僅留磨削余量的高硬度零件可通過摸索、掌握熱處理的變形規律,采用改變熱處理前的公差方法(收緊或移位),來保證熱處理后零件精度達到圖紙要求。由于零件內部的應力分布比較復雜,零件的幾何形狀也各不相同,熱處理后應力重新分布,特別是在淬火時產生較大的組織應力和熱應力,因此變形規律是很復雜的,但對于成批生產的零件,冷熱加工工藝都確定后,變形規律還是可以掌握的。另外,在機加工工序中穿插1-2道消除應力的回火,對減少最終熱處理的變形,效果也很顯著。工程技術人員在制定機械加工工藝和熱處理工藝時,應通過對零件材料的選擇、工藝參數的設計、實際加工效果及經濟性建立工藝檔案,并在此基礎上,不斷完善、提高,使機加工和熱處理的工藝路線安排的更為合理。目前,微機已廣泛應用于機械設計、加工和熱處理生產過程,我們已有條件對各類零件的材料選擇、機加工和熱處理工藝參數及相關系編制軟件,并建立數據庫,這樣可免去技術人員去查閱大量手冊的繁重勞動,縮短了工藝編制時間使選擇的材料及工藝參數具有較好的適用性和經濟性,這也是機加工技術人員的努力方向。
三、機械加工與熱處理的關系
1、切削加工與熱處理。切削加工時工件的硬度應符合效率原則,硬度過高,則加工困難、刀具磨損嚴重、粗糙度高;硬度過低,則發生粘刀現象,易產生切削瘤同樣增加刀具的磨損并劃傷工件表面。因此,應把硬度控制在170～210HB左右,以利于加工。影響加工性能除了硬度外,還有金屬件內部組織。對高碳鋼(w(C)≥0.6%)而言,得到碳化物呈球化且均勻分布的組織比片狀珠光體切削加工性能好;對低碳鋼(w(C)≤0.25%)而言,退火鋼中含有大量鐵素體、切屑易粘刀、表面粗糙度差、使用壽命低,可采用正火工藝使鋼切削性能得到改善;對中碳鋼(w(C)=0.25%～0.6%)而言,含碳量偏下限的宜采采用正火工藝,含碳量偏上限的應采用調質工藝,這樣可獲得低的表面粗糙度和好的切削加工性。
2、機加工與熱處理。機加工工藝對熱處理的影響很大,改變某些機加工工藝將給熱處理帶來很大的方便,如硬度300～400HB的車輪采用調質工藝就比中頻淬火方便且成本較低。齒輪經滲碳淬火后,公法線長度會漲大,冷加工時把公法線控制在中、下差,以便熱處理后公法線在公差范圍內。因此,熱處理前公法線長度公差應在冷加工和熱處理之間應合理分配(一般可取4∶6)。編制機加工工序與熱處理的加工路線時,考慮到感應加熱淬火產品在熱處理前多數已基本成形,對容易開裂產品應調整工序,以避免開裂, 如支撐輥的中頻淬火、齒圈滲碳淬火等。
四、機械加工中熱處理配合問題的處理
1、大型齒輪滲碳淬火變形的處理。1）型齒輪經滲碳淬火后,變形較大的是外徑(齒頂圓直徑)、公法線長度、斜齒輪的螺旋角。齒輪外徑呈明顯膨脹趨勢,且與裝卡方式有關。若是單件齒輪淬火,則呈現兩端面外徑膨脹大、中間外徑膨脹小的特征;若是重疊掛裝,則呈現最上層、最下層端面外徑膨脹大、中間外徑膨脹小的特征。2）嚴格按熱處理工藝操作,大型齒輪滲碳后不采用直接淬火工藝,以免增大變形,造成內部金相組織的不合格,多數采用快速爐冷或在緩冷坑中冷卻留足加工余量(包括變形余量和磨削量),對公法線長度余量應經反復測試后來確定。齒軸在滲碳前軸徑方向應留有大于1.5倍滲碳層深度的加工余量,滲碳后用齒節圓作基準面,加工去掉軸徑等不要求淬硬的滲碳層,然后再進行淬火。
2、大型齒輪滲碳淬火開裂的處理。1）工件應避免尖角和嚴重厚薄不均。尖角處易過熱,加熱和淬火時應力大、極易開裂,因此應改為圓角或倒角。2）對結構形狀復雜、易變形和淬裂的零件可選用合適的合金鋼;對形狀復雜、但硬度要求不高的結構零件可選用含碳量較低的材料。含碳量高,變形和開裂的傾向大,如齒部采用感應加熱的齒輪材料盡量不用感應淬火開裂傾向大的42CrMo材料,宜改用35CrMo。3）技術條件應根據零件的工作條件及損壞形式來制訂,例如拉矯機工作輥(材料為9CrMo,尺寸為580mm×1526mm)按原工藝(調質+中頻淬火)制造的輥子裝機使用后,僅使用了七天就磨損報廢了。經過現場分析,發現輥子主要受到磨擦磨損和磨粒磨損,同時工作時輥面溫度達到300℃左右,從而使輥面硬度下降,導致輥面磨損增加。輥面采用超音速熱噴涂后,裝機使用了2個月才磨損,壽命提高了3倍。又如滲碳齒輪的預先熱處理采用調質工藝的調質硬度控制在170～230HB為宜;對需要表面強化(高頻淬火、氮化)工件,不能為了滿足切削加工性能而采用降低調質硬度的方法。
四、結束語
合理解決制造工藝中機械加工與熱處理之間配合的矛盾,并使其有機結合是機械制造企業提升制造能力的有效途徑之一。
參考文獻：
[1]雷廷權,傅家騏.熱處理工藝方法300種(修訂版).北京:機械工業出版社,1993
[2]史冬梅.LY12合金尺寸穩定化處理的研究.[碩士論文].哈爾濱
篇9
1. 9NiCrMo鋼的性能特點
1.1高的強韌性
強度是結構鋼的基本力學性能指標，其中屈服強度是構件設計的依據。9NiCrMo鋼要求屈服強度不低于lOOOMPa，規格上板厚為lOmm-120mm。隨著鋼材強度的提高，產生脆性斷裂的風險也相應增加，為了防止高強度鋼發生低應力破壞，必須是塑性破壞時吸收能足夠大，并且要求足夠的塑性儲備，因此對鋼的韌性，特別是低溫韌性提出來更高的要求，纖維斷口100%上平臺能Eshelf必須在50尺磅以上（6.9kg-M）。
1.2良好的焊接性
焊接性是海洋焊接工程用鋼應用性能的重要指標。大型的海洋工程平臺都是焊接而成的，例如我國剛剛服役的航母遼寧艦就是一個滿載排水量6-7萬噸的海上“移動飛機場”。不允許任何一處發生破壞[1]。因此，對焊縫、熱影響區與母材等強度和韌性的要求是非常嚴格。特別是隨著鋼的強度提高（碳當量也隨著提高），焊接越來越困難。且焊接過程大多在室外進行，容易引起焊接熱影響區的冷裂紋和層狀撕裂，因此獲得性能優異的焊接接頭十分重要。
1.3低的屈強比
鋼的屈強比是指屈服強度和抗拉強度的比值。低的屈強比有利于加工成型，提高沖成率，有較高的結構可靠性，具有較大的抗塑形失穩破壞的能力。目前工程應用中，已經把鋼的屈強比作為重要的設計依據，在工程安全性設計中，要求在裂紋產生之前具有一定的塑形變形的能力，這是防止發生突然斷裂事故的先決條件。因此為了保證鋼材具有足夠的塑形變形儲備，盡量降低鋼的屈強比。
2.研究方法
2.1臨界點測試與CCT曲線的測定
鋼的臨界點是制定熱處理工藝的重要依據。將實驗鋼加工成尺寸為3X10mm的熱膨脹實驗，本實驗采用Formastor-Fn全自動相變儀，測定鋼的臨界點、連續冷卻轉變曲線（CCT）。本文研究兩相區二次淬火+回火（QQ'T）及循環淬火（QQT）的影響規律（如圖1），并同調質（QT）工藝進行了對比。根據經驗和實驗相結合，選出最佳的熱處理工藝，為工業試制提供可靠的理論和實驗依據。
圖1 9NiCrMo鋼熱處理工藝圖
3.實驗結果與討論
測定9NiCrMo鋼的臨界點和連續冷卻轉變曲線對合理制定實驗鋼熱處理工藝，研究其冷卻轉變過程中組織的變化規律，及工業試制中具有重要的理論實驗依據[2]。根據本實驗鋼的臨界相變點測試結果繪制的CCT曲線如圖2所示。
圖2 9NiCrMo試驗鋼的過冷奧氏體連續冷卻轉變（CCT）曲線
不同淬火溫度對實驗鋼的力學性能及組織的影響。對于9NiCrMo鋼采用QT和QQT進行熱處理。通常這類鋼的常規熱處理是采用調質熱處理方式（QT-淬火+回火），淬火能顯著提高鋼的強度和硬度，而回火消除淬火形成的殘余應力，降低了位錯密度，從而使得試驗鋼具有良好強韌性匹配。但是，這種熱處理方式往往造成鋼的回火穩定性較差，屈強比較高，實際工業生產難度大等不足。本論文了研究二次淬火（QQ'T）工藝，即在兩相區增加一次淬火+回火，對9NiCrMo鋼的熱處理效果。在保證高的屈服強度和良好的低溫韌性的基礎上，進一步降低其屈強比，提高其回火穩定性。
對于試驗鋼分別用了淬火+回火的調質工藝（QT）、循環淬火+回火工藝（QQT）和兩相區淬火+回火（QQ’T）工藝進行熱處理 [3]。兩相區淬火是在AC1-AC3之間增加一次淬火（Q'），在本實驗過程中，根據相關文獻調研確
定其二次淬火溫度在710-780℃范圍內，回火溫度為500-590℃之間，淬火保溫時間為一小時。
4.結束語
本文測定了 9NiCrMo鋼的臨界點和CCT曲線，并在此基礎上系統開展了循環淬火加回火工藝、兩次淬火加回火工藝與常規調質工藝對實驗鋼組織與性能的影響的研究，分析了其顯微組織變化規律，探討了其強韌化機理。
參考文獻：
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文獻標識碼：A
文章編號：1009-2374(2011)22-0158-03
一、感應熱處理工藝的含義
感應熱處理工藝是指由交變的電流在導體中產生感應電流而導致的導體發熱的現象。這種技術來源于法拉第發現的電磁感應現象。
1957年，美國研制出了晶閘管，它在電力電子器件發展的過程中起著里程碑的作用，同時也引發了感應加熱技術的偉大革命。到了1966年，如實和西德首先利用晶閘管研制成功了感應加熱裝置，從此，感應加熱技術就進入了飛速發展的時期。隨著20世紀80年代電力電子器件的再次飛速發展，感應加熱裝置也開始采用新研制的晶閘管，技術變得越來越高。
我國感應熱處理技術的真正運用是在1956年，主要是運用在汽車工業行業，技術主要引資蘇聯。隨著感應熱處理技術的廣泛應用，感應淬火工藝技術也得到了很大的發展。目前，感應淬火技術的應用已經變得日益擴大。目前，感應熱處理工藝主要應用與汽車制造業和冶金工業兩大行業。有快速、高效、節能、清潔以及易于實現自動和在線生產的特點，屬于接觸加熱方式。這種加熱方式不僅能夠在各種載氣中工作，不產生任何污染，而且增加了在加熱表面及深度上高度靈活的選擇性。正是感應熱處理工藝的這些技術特點才使得此技術得到越來越廣泛的認可和支持。
二、感應熱處理工藝的優點
感應熱處理工藝在近幾十年來的發展中，已經在冶金、機械、汽車制造等工業中得到了普遍的運用和創新發展。機械工業中感應熱處理工件的品種和數量也逐年上升。這些成就與進步的取得，都與感應熱處理工藝的優點是密不可分的。筆者從感應熱處理工藝的特點中分析出如下優點：
(一)感應熱處理工藝有利于貫徹國家環保節能和實現可持續發展的方針和政策
有電老虎之稱的電能是機械工業行業的主要動力。據統計，熱處理的用電量占到了機械工業總耗電量的25％，感應熱處理用電量約占熱處理設備總用電量的20％－25％。感應加熱能夠自動控制工藝施行的整個過程，避免了不必要的電力資源的浪費和消耗。在電力資源消耗減少的同時，感應熱處理工藝的效率也得到了提高。
(二)感應熱處理工藝有利于加快加熱速度，提高生產效率
由于熱處理的整個過程都是靠感應來完成的，所以整個熱處理過程能夠縮短4倍以上。減少了電力資源的浪費，使得熱感應熱處理工藝的加熱速度也得到了加快，促進了整體生產效率，最終使得企業獲得高額利潤。
(三)感應熱處理工藝有利于實現生產自動化
在感應加熱設備和淬火機床設備，微處理機等設備機器的密切配合下，可以實現生產工件在下料和淬火機床的運轉的全部自動化在整個生產流水線上，利用微機處理技術對淬火加熱及冷卻時間，加熱速度，淬火機床運轉速度，淬火介質的溫度，變頻機的電參數等進行監控，完成冷熱加工連續生產的自動化。
(四)感應熱處理工藝為工作人員提供了一個健康良好的勞動環境
感應加熱處理不像電爐、油爐那樣在工作狀態下釋放大量的熱輻射，造成工作環境的污染。而感應熱處理工藝的執行只需要在常溫狀態下進行，而且開爐停爐等工作也很方便。所以，感應熱處理工藝為一線工作人員的身體健康提供了良好的工作條件。
(五)感應熱處理工藝有利于提高表面強化效果
感應加熱處理的速度比較快，能夠提高金屬材料的相變溫度，加速奧氏體轉變的過程。采用感應電阻進行加熱和大功率的脈沖感應進行加熱時，就能夠得到更細的馬氏體組織，提高表面強度，并在一定程度上減緩變形的后果。
三、感應熱處理工藝的實踐運用
(一)感應熱處理工藝在實踐中的應用情況
在汽車制造行業的應用。在汽車生產中，感應淬火技術得到了廣泛的應用。此外，還在中、重型汽車、輕型車和幾種轎車上就已經有200多種零件需要感應淬火。目前，采用感應淬火的汽車零件主要有傳遞動力扭矩的汽車軸類零件以及各種銷軸類零件。此外，感應淬火技術曾經也用在了東風汽車公司對汽車鋼板彈簧的制造上。目前，科技人員對低淬透性鋼和限制淬透性鋼的研究與開發也應用于汽車轉向蝸桿、十字軸、萬向節等零件上。
在拖拉機行業中的應用。隨著經濟水平的提高，我國引進及消化吸收的國內外拖拉機產品和技術越來越多，人們對拖拉機企業的工藝技術和制造技術也提出了越來越高的要求，所以感應熱處理工藝在這個行業也得到了飛速的發展，大量的感應熱處理工藝和固態感應加熱電源、數控淬火機床等先進設備在農機企業的發展中也得到了很大程度的運用，這個感應加熱處理工藝提高了我國農機行業的整體技術水平。
在建筑及石油行業中的應用。在建筑行業，憑借著其淬火變形小、生產效率高、工作環境好等各大優點，讓高強度預應力鋼筋感應熱處理生產線、低松弛預應力鋼絲穩定化生產線以及石油套管感應熱處理生產線等各項感應熱處理工藝都得到了很好的利用。這項技術的運用使得建筑行業中的進度得以加快，而且工程質量也得到了保障。而石油行業的工作效率得到了很大的提高，促進了所使用行業的快速發展。
(二)感應熱處理技術在實踐過程中的不足
世界上沒有完美的事物，一切都是在不斷的自我否定和肯定中進行創新和發展的。感應熱處理工藝在實踐的檢驗下，在與滲碳淬火等技術的對比下，總結出下面對感應熱處理工藝缺陷的觀點和看法。
隨著20世紀80年代初期計算機在滲碳控制領域的廣泛使用，以及滲碳技術在理論上的不斷補充和創新，滲碳質量得到了強有力的保證，滲碳工藝和操作水平也得到了很大的提高和改進。滲碳技術的滲碳介質非常昂貴，能耗量大，工件畸變大，對環境的污染比較嚴重等問題和不足都沒有動搖其在熱處理強化技術中的霸主地位。感應熱處理工藝與之相比，還是有一定的差距。
首先，感應熱處理設備自動控制的功能較弱，不能滿足專業需求；其次專業的針對感應熱處理工藝的指導性標準文件太少，缺乏及時的增加與修訂；最后，就是缺乏對感應加熱處理工藝的理論性知識的研究不夠深入，缺乏豐富的相關專業知識的理論專著和論文，即使有相關文獻也大多停留在文獻的表面研究上，缺乏工藝操作性。沒有科學理論的指導，實踐的進行也很少出現跨越式的發展和進步。
上述講述的都是從感應熱處理的專業角度進行的。除了專業方面的欠缺外，我國感應熱處理工藝相關的工作人員的學習意識和創新意識也較欠缺。就是因為不善于學習，不善于創新，才會使得感應熱處理行業的進展非常緩慢。其次，大部分的中小型企業都缺乏專業的新設備、新工藝以及新技術，這些都屬于硬件設施。硬件設施是基礎，沒有這些硬件設施，就 相當于俗語“巧婦難為無米之炊”所說，沒法進行技術的改進和創新。
四、應對感應熱處理工藝的發展途徑和措施
(一)要加強感應處理工藝從業人員的學習意識和創新意識
讓他們加強對感應加熱處理理論知識的學習，只有熟練掌握了感應熱處理工藝的理論知識和原理，才能進行高水平的創新，感應熱處理工藝的水平才會有所提高。讓每位員工在不斷的學習中提高自身的綜合素質，讓每位員工都能夠實現感應熱處理技術的創新。
(二)政府要發揮其調節和鼓勵作用
制定相應的技術創新獎勵制度，為員工創造良好的創新環境。提供部分資金購買先進的試驗設備和更新完善后的理論知識書籍，為員工的學習和創新提供硬件基礎。然后邀請各地專業人士對員工進行知識和技能各方面的培訓，提高員工的綜合素質。此外，政府還要適當的發揮其監督作用，監督感應熱處理技術在運用過程中出現的問題，以及員工在操作過程中偷工減料等不法行為。
(三)擴大感應熱處理工藝的運用范圍
開始感應熱處理工藝主要用于汽車制造行業和冶金工業行業里面。現在要將這種技術應用到拖拉機行業、在軸承上、在建筑行業以及石油行業中的應用。其中，在拖拉機行業中運用感應熱處理技術時一定要多運用小內孔感應淬火技術、軸類零件變功率、變零件移動速度感應淬火技術等。在不同行業的運用中找到不同的感應加熱技術。將感應熱處理工藝的使用擴展到塑料、橡膠行業，到電子工業行業。此外，還注意運用感應加熱技術的黏合作用，以及蓋密封與包裝的作用。擴大感應加熱技術的應用范圍，發揮其強有力的作用和優勢。
(四)拓寬感應電源的來源，不斷引進世界上先進的感應電源
為感應加熱技術鋪路。目前，市場上出現的感應電源有來自美、英、日、德、西班牙等幾個工業發達國家生產的SIT、IGBT、MOSFET全國固態晶體管電源。不斷引進規格齊全、體積小，電能轉換效率高的感應電源。要引進正在朝著柔性化、自動化、智能化控制方向發展的感應淬火機床，來診斷、報警、顯示工藝參數和感應淬火裝置在應用的過程中出現的問題。
(五)加強熱處理協作中心的作用，大力發展感應熱處理工藝
盡管感應熱處理工藝有很多優點，但是其投資成本高，在保溫和測溫方面都有困難，尤其是目前一些非專業的熱處理廠都沒有實力去購買新設備，引進新工藝。所以，熱處理協作中心一定要發揮其應有的作用幫助中小熱處理企業解決各種難題，帶頭擴大感應熱處理的使用。
五、感應熱處理工藝的發展前景
目前，感應熱處理工藝的應用還是非常有局限性的，在實踐中多運用與汽車制造行業、冶金行業、建筑和石油行業等。此外，感應熱處理工藝在齒輪淬火方面的應用還主要局限在傳輸動力不大的中小模型齒輪上。對于大型齒輪卻出現過很多質量難題。
雖然目前研制出的滲碳淬火技術已經可以實際運用，但是伴隨著水泥、風電和冶金工行業的飛速發展，感應熱處理工藝需要的齒輪箱功率也越來越大。在滲碳淬火后，齒輪變形很大，磨齒成品后的齒面實際滲碳硬化層深度不均勻。所以，在有效控制感應淬火的溫度和硬化層深度均勻和可控問題上都要不斷的進行研究和創新，進一步改善和提高工藝的技術水平，改變現狀。只有在技術上不斷的創新，克服種種難題，才能將感應熱處理工藝的應用延伸到更廣的領域。
如果感應熱處理的工藝能在實踐的檢驗下，在熱處理工作人員的不斷學習和創新下，不斷的得到修改和完善，這將是很有發展潛力的一門技術。正如哲學上一句話“前途是光明的，道路是曲折的。”感應熱處理工藝的發展之路還有很長的路要走，但是只要踏踏實實，腳踏實地的走好每一步，感應熱處理工藝最終會走向更廣的行業中去，幫助中國走上生產高效、低耗、無污染的可持續發展之路。
六、結語
感應熱處理工藝在近幾十年來的發展中，已經在冶金、機械、汽車制造等工業中得到了普遍的運用和創新發展。但是實踐證明，在它的普及和發展過程中也存在著很多的難題。要想發揮其所具有的優點和優勢，就應該加強對工藝技術的宣傳力度，推廣感應熱處理的新設備、新工藝、新技術。修改和完善感應熱處理的標準，將成文的規定和標準納入到機械設計手冊。感應熱處理工藝在生產中的比重在不斷增加后，生產效率得到提高，能源消耗降到最低，可持續發展之路就會更進一步。
參考文獻
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1. 前言
Φ180 FQM三輥連軋機組成套設備是我國首條自主知識產權的隧道式連軋管機組，限動齒條作為產品功能和工藝要求上不可替代的關鍵部件，是連軋管機的重中之重。
該部件外形龐大，精度要求高，此類部件國內尚無廠家制造成功，一直依賴進口，在我國屬首次設計制造，產品的加工難度較大。
設備制造中需解決鍛件材料成分精確控制、超大齒條井式爐調質的熱變形控制和矯正、合金材料齒條的組焊探傷及焊后變形量控制、齒條組焊前后工序控制和最終齒形控制和等一系列關鍵工序加工難點。論文大全，新工藝。
2. 限動齒條結構特點
限動齒條部件總長27.8米，寬370mm，由八段各約7米長的M22大模數齒條組焊聯接，每上、下兩件等長齒條為一組，中間以鋼板焊接成一體，形成一組上、下雙排的齒列，要求上、下齒距同步對正，各組齒條端部加工凹狀連接槽，裝配時以啞鈴狀連接桿聯接鎖緊，通過電熱棒加熱使連接桿長度膨脹后裝入兩端齒條連接槽恢復常溫后縮緊實現預緊功能。（如圖1）
（圖1）
3. 限動齒條加工難點
3.1 工件長度長，齒形的模數大（22×2.25）且深度達50mm，如何控制熱處理變形以及如何保證最終齒面硬度HB280－302；
3.2 合金材料焊接需預熱至250°～300°，如何控制預熱引起的變形；
3.3 由于齒條的上下齒與齒輪箱的上下兩個齒輪同步嚙合，如何保證已開出的齒焊后能上下對正，誤差≯5mm，且有足夠的加工余量；
3.4 焊后加工時，必須考慮刀具磨損和機床誤差對齒形的影響，也必須考慮裝卡方式引起的工件變形，齒距累積誤差≯0.2mm；
3.5 每段齒條裝置的兩端齒形均為半齒，拼接處半齒的尺寸公差必須嚴格控制，保證兩件齒條裝置連接后為一完整齒形；
4. 工藝方案及措施
4.1 調質處理前粗開齒，可以保證最終齒面硬度；在調質處理時，利用專用卡具將每2件齒條背靠背卡在一起，并用卡塊撐起內部空隙以提高剛性，進井式爐進行熱處理，控制了工件的變形方向和變形量。
4.2 由于齒條的材質特殊（40CrNiMo），焊接性（或可焊性）差，上下齒條與中間框架焊接時，采取措施如下：
4.2.1 利用專用工具充分固定住齒條；
4.2.2 焊前充分預熱至250°～300°；
4.2.3 選擇合適的焊材，焊時兩人同時從中間向兩側施焊；
4.2.4 焊后進行熱處理消除應力、磁粉探傷；
4.2.5 針對齒條變形情況進行校直。
4.3 齒條裝置穿過齒輪箱時，齒條上的車輪上下定位，上下齒條與齒輪箱的上下兩個齒輪同步嚙合，焊接時上下齒條的齒必須對正，車輪必須與齒面平行，采取措施如下：
4.3.1 在焊前加工時，在工件全長方向分4段各銑出5個齒，各段位置每2件工件對應，作為上下對正基準；
4.3.2 在工件銑出的4段齒沿齒頂兩交點引線至齒條兩側面，以便裝焊時齒部對正；
4.3.3 修起吊孔，保證每2件工件的起吊孔到齒頂距離相等，防止裝焊后消除應力時產生偏差；
4.3.4 在焊接時，隨時檢測工件上下齒的對正情況。論文大全，新工藝。論文大全，新工藝。
4.4 由于工件長度長，在焊后加工齒形時必須考慮到機床的積累誤差和由刀具磨損引起的影響，同時也要考慮到工件的裝卡方式可能引起的變形。針對這種情況，我們采取了以下措施：
4.4.1 焊后的加工過程分為粗加工、半精加工和精加工，并在加工過程中多次檢測工件變形情況，焊后半精加工中間振動時效，振動后精加工，以便充分釋放應力，減小工件變形對齒形的影響；
4.4.2 加工時用齒形樣板控制齒形、用量棒對正上下齒形并用量棒和齒距樣板檢查齒距，每加工10個齒后數顯歸零，然后再繼續加工，以消除機床積累誤差對齒形的影響；
4.4.3 在加工過程中準備了多柄專用齒形刀具，并在加工一段齒形后，用齒形樣板對齒形進行測量，并根據刀具磨損量對機床進行刀具補償；
4.4.4 由于工件長度長，必須兩次裝卡才能加工完整個工件，在工件二次裝卡后，用量棒嚴格找正工件兩端齒，誤差≯0.05mm，防止因為二次裝卡工件引起的誤差；
4.4.5 準備了專用加工齒底的片銑刀和成型指形銑刀。
4.5 限動齒條部件為4段齒條裝置拼接而成，每段齒條裝置的兩端齒形均為半齒，拼接處半齒的尺寸公差必須嚴格控制，保證兩件齒條裝置連接后為一完整齒形。論文大全，新工藝。采取措施如下：數控鏜按坐標分齒距，齒端樣板檢測，嚴格保證端面到第一個齒中心線尺寸公差。論文大全，新工藝。加工時用量棒對正上下齒形；加工完第1個齒后，記錄齒中心到端面的距離尺寸，用來和另一段相連接的齒條裝置相配。端面局部圖如圖2。論文大全，新工藝。
（圖2）
5. 結論
通過上述一系列工藝手段的嚴格執行，保證了限動齒條的加工質量，使得該產品在廠內一次試車成功，極大的擴展了公司的綜合研發能力，使我公司在軋機設備制造系列中增加一個新結構、新規格的產品，為我公司擴大軋管設備市場提供新的有利條件，提高了國產化的水平。
參考文獻：
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篇12
“卓越工程師教育培養計劃”是《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010―2020年）》提出的高等教育重大改革計劃，旨在培養造就一批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務[1，2]。培養卓越工程師后備人才，要面向工業界、面向世界、面向未來。立足于“卓越工程師項目”的主旨與重點，上海大學金屬材料工程專業以提升學生的社會責任感、創新能力和工程實踐為核心，強化工程能力和創新能力，在建立符合工程教育規律的教學體系的基礎上，加強學生的企業工程實踐環節，注重國際化的培養，鼓勵學生積極參加材料熱處理工程師的培訓和全國大賽。通過一系列探索實踐和教學改革，上海大學金屬材料專業在培養適應國家建設需要的高水平卓越工程師方面取得了一些具有積極意義的成果。
一、建立符合工程教育規律的教學體系
上海大學金屬材料工程專業是第一批“卓越工程師教育培養計劃”批準的本科專業。圍繞工程教育的核心問題，在聽取企業專家意見的基礎上，上海大學金屬材料工程專業通過轉變教育理念，構建了符合工程教育規律的、多層次、立體化的專業課程體系。通過對原有的教學計劃進行修訂，優化了課程設置，并對教學內容、教學方法、教學手段、教學考核與評價標準進行了相應的改革。新修訂的教學計劃具有以下特點：（1）夯實學科基礎，強化工程文化。（2）增加實踐性和研討性課程比例，擴大開放性實驗、實訓，強化實踐教學，突出以工程項目為載體的任務拉動式的研討性和實踐性環節設置。（3）引入“校企、科研院所聯合培養”的機制，與企業共建課程，邀請企業專家對本科生進行職業生涯培訓，聘請企業專家走進課堂主講專業前沿講座，充實授課內容。（4）增加企業學習環節，以工程項目為載體，聘請企業專家指導學生的工程訓練，指導畢業設計，參與學生的培養。鼓勵學生參與企業的課題研究，使學生在工程環境中接受熏陶，激發學習興趣，實現知識到能力的轉化，增強工程意識，提升工程和能力。除了對教學計劃的修訂之外，還相應地改變了傳統的教學方式，更新了授課內容，改革了教學手段、教學考核與評價標準，以適合金屬材料專業卓越工程師培養的要求。如：以項目為載體的任務拉動式教學模式貫穿于課程教學的全過程，以工程實例為核心，把知識點與工程應用有機地聯系起來；理論與實踐教學相結合，重視案例教學、基于項目的教學和工程實踐教學，培養工程能力和素質；充分發揮學生的學習主動性，實現“課上、課下互動”、“課內、課外互補”；倡導在教師指導下的學生自主學習模式，通過啟發式、探究式、討論式、參與式教學，實現學生與教師課堂的上下互動交流；改革考試方法和考核機制，注重學習過程考查和學生能力評價，加強學生課外自主學習和參與課外活動的主動性，培養學生的創新性和工程實踐能力。
二、加強企業工程實踐
新教學計劃的課程設置在加強實踐環節，培養學生實踐能力、解決實際問題能力方面進行了大膽嘗試。為大力推進“卓越工程師”實踐培育的環節，金屬材料工程專業發動廣大教師，選取“上海匯眾汽車制造有限公司”、“山特維克材料科技公司”、“肯納金屬有限公司”、“艾伯納工業爐有限公司”、“上海工藝研究所”等一批在行業領域頗具影響的國企和外企作為學生的企業實踐基地。“金屬材料工程專業”卓越工程師的培養在企業的工程實踐采取了分散形式，以分階段、逐步推進的模式實施。包括：“暑期實踐（7～8月）深度實習（冬季學期）畢業設計（春季學期）”。每年的7～8月組織本科生先進入企業進行為期2個月的暑期企業工程實踐活動。通過這一階段在企業的工程實踐，使廣大學生學到了課本上未接觸到的實踐知識，加深了對所學專業的理解和認識，提高了自學能力和工程實踐能力。更為重要的是在社會大課堂中鍛煉了吃苦耐勞的精神，獲得了與人交往的經驗，增強了團隊合作意識。在實踐過程中，同學們雖然也暴露出書本知識與實際結合不夠緊密，處理問題不夠成熟等問題，但這些經歷督促學生回到學校后更加努力掌握更多的知識，并不斷深入到實踐中，鍛煉自己的能力，為今后更好地服務于社會打下堅實的基礎。在經歷了暑期實習環節后，冬季學期一部分學生重新回到原實習單位進行深度實習，并與企業導師一起探討，提出合適的畢業設計題目。春季學期在企業完成畢業論文。學生在經歷近一年的企業工程實踐活動后，取得了卓有成效的成果。如：2008級4名本科生經過一年深度實踐洗禮，圓滿完成了畢業論文，取得優良成績。其中趙小滿同學的論文《耐熱耐沖擊球墨鑄鐵鑄造工藝方案研究》被評為校優秀畢業論文，他本人也順利進入原實習單位就業，并與另一位同學一起將畢業論文研究結果整理成文章，發表在《現代鑄鐵》雜志上。在企業期間他們積極參與“168中低壓氣缸排汽段下半”鑄件的制造過程，該鑄件在第十一屆中國國際鑄造博覽會上榮獲“2012年中國國際鑄造博覽會優質鑄件金獎特別獎”。雖然我們的學生只是參與其中的局部工作，但實踐給他們帶來的收獲以及集體榮譽感成為激勵他們不斷奮進的動力。4名學生實習之后全部與企業簽約，這從一個側面說明了校企共同培養的優異效果。這些學生在企業表現出色，已逐漸成為企業的中堅力量。為了更好地提升“卓越工程師”培養工作，我們對參加企業工程實踐的同學進行了問卷調查。結果表明：企業為學生提供了各類有效的培訓和實習崗位，絕大多數同學對此感到滿意和認可；絕大多數提供的是技術相關崗位，有助于學生專業知識與實踐能力結合，而一些市場、銷售、客服等崗位，則有助于學生成為一個能迎合社會需求的復合型的材料工程技術人員。企業的實踐活動為學生提供了深入生產和工作一線的機會，通過在知名企業實習，絕大多數同學認為成為一個優秀的工程師是有前途的，專業認同感得到了提升。這不僅有助于學生提前適應企業對各類技術的要求，并做好自己的職業生涯規劃，明確自己的發展方向，同時在更好的理解所學專業后，不少同學愿意繼續求學，“卓越工程師”在企業的實踐活動對學生今后攻讀研究生也起到良好促進作用。
三、注重本科生“國際化”的培養
通過與國外高校、科研院所互派學生訪問交流，我們鼓勵學生到海外大學或企業參加交流學習或短期實習，開拓視野，在國際聯合實驗室和海外實習基地進行實踐活動，嘗試以國際化的理念培養學生的創新能力和工程實踐能力。已開展的主要項目有：IHEEC赴美暑期交流培訓、臺灣成功大學/臺灣大學聯合培養、美國羅格斯大學研修生、上海大學優秀本科生夏季學期赴海外交流項目、密歇根州MACOMB郡海外實習項目等。不同的交流項目均有相應的交流方案和培訓課程，學生可以選擇實習項目或者交流項目，可以選擇短期或者長期項目。通過這些活動，不僅提高學生的英語交流能力，學生在享受異域文化特色的同時，更能開拓其國際化視野，思考問題的方式和視野都有一定的改變。這些海外學習、實習經歷除了學生本人受益之外，還帶回一些“國際化空氣”，營造了學生更加努力開展專業學習、問題思考與探討的良好氛圍，不斷集聚積極向上的正能量。
四、組織參加材料熱處理工程師的培訓與考取資格證書
“材料熱處理工程師”是中國機械工程學會開展的職業技術資格認證，現已納入我國專業工程師系列，是評定材料熱處理工程師是否合格的重要依據。對在校學生主要是材料熱處理工程師（見習）的認定，“材料熱處理工程師（見習）資格證書”是檢驗金屬材料專業工程應用型人才培養是否合格的具體體現。為此，在金屬材料卓越工程師培養的最后階段，我們組織一部分學生參加了材料熱處理工程師（見習）的培訓與考試。作為一名還未接觸到實際工作的學生來說，熱處理工程師（見習）的培訓和考試給他們的影響非常大。學生普遍反映：這是一個很好的學習平臺，一是鞏固和拓展了專業知識，二是更多地接觸了實踐中的問題。在這里，接觸到的都是資深的教授專家以及一線員工，他們對于熱處理的認識是大學生從未涉及的深度和廣度。在教學過程中，培訓教師都會將已有的知識聯系實際生產，也能更加靈活的運用專業知識且非常有意義。另外，在課余時間，很多來自各單位企業的員工學員都會提出一些實踐中遇到的問題，各位教師也會根據自己的理解給予解答，這是培訓的另一收獲。
培訓中既有重點院校教授講授的基礎理論知識，如：通過對工程材料的基礎講解，使學生對材料熱處理的本質有了進一步的了解和掌握；工藝學的講解通過大量實際案例的分析和討論，理論和實踐相結合，使學生學習到多方面的熱處理實際經驗，提高了專業技術水平；設備、質量控制及檢測部分的講解，使得學生在今后的生產工作中，對設備的合理選擇和使用有了比較全面的認識，對熱處理質量控制及材料檢測有了系統的了解。此外，更有富有多年生產研發管理經驗的高級工程師、廠長講授熱處理實際生產管理、質量控制等知識，尤其講授了在大學課堂教學中涉及較少的熱處理相關設備原理及應用知識，既擴充了知識面，又理論聯系了實際，做到學以致用，為學生今后工作中安全生產、綠色生產打下了堅實基礎。培訓班上的最大亮點是院士的精彩報告，院士的博學多才、遠見卓識，在教學中循循善誘、絲絲入扣，教書育人，給學生們留下了深刻的印象。中國工程院院士潘健生教授每期培訓班安排20課時，為學生講述由他主編的《熱處理工藝學》書中的“導論”內容，包括熱處理在制造業中的作用、熱處理技術的特點、怎樣搞好熱處理等。中國科學院院士徐祖耀教授的“做一個優秀的熱處理工程師”報告，闡述了科學與工程的關系、熱處理工程師應具備什么知識、熱處理工程師要有三個概念及產學研結合的重要性等四個方面內容。他們以親身的經歷生動地講述自己在長期從事材料熱處理理論研究和實踐的體會，還結合教學內容引導學生分析解決生產實踐中遇到的難題，以鞏固和加深專業基礎理論知識，受益匪淺。
金屬材料工程專業自2012年開始組織學生參加材料熱處理工程師（見習）的培訓與考試。2015年又有14位學生順利通過了“見習材料熱處理工程師”資格考試，目前累計37名學生獲得“材料熱處理工程師（見習）資格證書”，并且獲得資格證書的學生數逐年遞增。
五、積極參加全國大賽
除材料熱處理工程師（見習）的培訓與考試外，我們還鼓勵學生利用課余時間，積極參加各種專業技能大賽、大學生創新項目和大賽。在全國競賽的大舞臺上進一步提高學生的實際操作技能、創新和實踐能力。
1.“永冠杯”中國大學生鑄造工藝設計大賽。由中國機械工程學會等單位主辦的“永冠杯”中國大學生鑄造工藝設計大賽主要目的是通過為學生提供社會實踐活動平臺，鼓勵在校學生學習鑄造專業知識，為鑄造企業培養優秀人才，促進我國鑄造行業的發展。自舉辦以來，金屬材料工程專業積極組織學生參與這項全國賽事。在教練組長楊弋濤教授的悉心指導下，參賽學生積極備戰，克服缺乏實際設計經驗的瓶頸，全面完整地完成了從鑄件零件圖、鑄造工藝圖、型板圖、芯盒圖到鑄造工藝方案計算機輔助模擬優化的全部內容。在面對實際問題的過程中，同學們對書中的理論知識靈活應用、虛心求教，發揮團隊合作精神，這些為他們日后走上社會積累了寶貴的經驗。上海大學金屬材料工程專業已連續參加了四屆大賽，每次均有獲獎。迄今為止共有63名學生取得22個獎項（2013年有8名金屬材料工程專業本科生獲獎，2014年有16名本科生獲獎，2015年共有9名學生獲獎）。特別是2014年和2015年，連續兩年上海大學獲得“永冠杯”中國大學生鑄造工藝設計大賽一等獎，充分體現了金屬材料工程學科在培育“卓越工程師”上取得的實戰成效。
2.全國大學生金相技能大賽。金相制備是材料科學與工程領域應用廣泛、行之有效的研究和檢驗方法，是材料學子的必備技能。全國大學生金相技能大賽是由教育部高等學校材料類專業教學指導委員會和高等學校實驗室工作研究會（中國高等教育學會實驗室管理工作分會）聯合主辦的一項全國性大學生賽事。旨在提高大學生的金相制備及觀察的實驗操作技能，增強金相圖譜分析能力，加深對專業知識的理解與應用，增強實踐操作能力。上海大學金屬材料專業認真組織學生校內預賽，積極備戰全國總決賽，已連續參加三屆大賽，每次均有獲獎。其中2013年獲個人二等獎和團體優勝獎；2014年三名參賽選手分獲個人一、二、三等獎，同時以名列前茅的得分為我校奪得團體優勝獎；2015年黃嘉豪、李笑玲和牟博維同學代表上海大學參賽，獲得個人一等獎一名、二等獎兩名，上海大學獲團體優勝獎。值得一提的是在此賽事的組織過程中，年輕教師陳卓和徐京老師得到迅速成長，因出色的表現連續2年獲優秀指導教師獎。此外，2014年在“華為杯”（首屆）中國大學生新材料創新設計大賽中，上海大學金屬材料工程專業本科生安立聰和王曉領銜的兩支參賽隊伍在指導教師楊弋濤和韋習成的精心指導下，在全國180余支隊伍中過關斬將，均獲得全國三等獎。2014年7月，第四屆全國大學生電子商務“創新、創意及創業”挑戰賽全國決賽中，王曉同學領銜的參賽團隊在繼“三創賽”上海賽區獲得特等獎之后，喜獲全國總決賽二等獎。2015“豐東杯”中國大學生材料熱處理創新大賽本科生劉成杰和陳世超在指導教師韋習成和王武榮的指導下，經過激烈的比賽和答辯，論文《BR1500HS硼鋼板熱壓淬火工藝及其性能的研究》獲得全國總決賽二等獎。2015年8月，第二屆上海市大學生先進材料創新創意大賽中，王曉與吳俊瑋同學組成的參賽隊以項目《新型耐磨金屬基復合材料》獲得二等獎。學生在各類賽事中的優異表現，側面反映出上海大學金屬材料卓越工程師的培養工作得到專家評委的肯定和認可。
通過一系列探索實踐和教學改革，上海大學金屬材料專業在培養適應國家建設需要的高水平卓越工程師方面取得了一些具有積極意義的成果。在收獲成果的同時，也暴露出一些問題。如：在校大學生吃苦精神不夠、動手能力不足、溝通欠缺，特別是因缺乏誠信給實習單位留下不好的印象，影響了實習單位對后續學生實習的接納。這些現象日益突出，成為卓越工程師培養最大的障礙。今后，我們將針對這些問題做進一步的改革，以期培養出更多更優秀的卓越工程師。
致謝：本文的研究工作得到教育部“卓越工程師培養計劃”（上海大學金屬材料工程專業）和“上海大學校級重點課程建設項目”（材料類專業職業生涯培訓）的支持。
篇13
一、《熱處理原理與工藝》實踐教學存在的問題
1.教學內容陳舊，學生自主實驗訓練不足。由于受重視程度或實驗條件的限制，大多數熱處理實驗內容沒有隨著實驗技術手段的進步進行改進，這些很多年不變的實驗內容難以具有挑戰性，學生難以發生興趣或產生求索的欲望，從而不重視實驗，達不到預期目標。而且，傳統的熱處理實驗側重于學生單項技能和對知識的驗證為主，綜合性、設計性實驗比重較輕，尤其是學生自主的開放性實驗訓練很少。這樣就不能將熱處理課程中的不同熱處理工藝串聯起來進行實驗訓練，缺乏讓學生進行系統地綜合運用所學知識與技能的主線。
2.教學模式單一，學生創新能力培養缺乏。材料專業涉及熱處理實踐的環節主要有課程實驗、實習實踐和畢業論文階段。在實驗教學環節，教師詳細講解實驗原理、實驗步驟、注意事項等，學生根據流程進行實際操作；在實習實踐環節，學生在企業主要看生產過程和聽師傅講解，動手機會很少；在畢業設計環節，教師擬定題目，下達任務書，學生在教師指導下進行實驗。在這些實踐環節，教師是教學的主體，學生根本沒有獨立思考，只要按照教師的要求“照單抓藥”即可。這種實踐教學模式難以提高學生的動手能力和分析問題、解決問題的能力，缺乏對學生創新思維、創新能力的培養。
3.教學資源匱乏，實踐教學質量難以保證。隨著學生規模的急劇增加，材料專業實踐教學過程中不同程度的存在教學資源匱乏的問題。一方面，學生的擴招造成硬件設施的相對不足，導致實驗任務安排與落實困難，造成實驗安排在時間上相對集中，實驗過程給學生參與動手的機會少，等等問題，使得實驗教學匆匆走過場。同時，學生人數的增多也增加了實習實踐的困難，企業不能接納更多的學生進行實習，導致學生實習時間變短，實習過程走馬觀花。這些原因導致熱處理實踐教學流于形式，實踐教學改革難以落到實處，實踐教學質量自然難以保證。
二、《熱處理原理與工藝》實踐教學改革的措施
1.優化實踐教學內容，增加學生自主性綜設實驗的比重。將大部分驗證性實驗項目整合成適合于使用仿真實驗或多媒體教學軟件教學，增加綜設性實驗比重，要求學生根據實驗條件自主選材，自己設計熱處理工藝方案并實施操作，獨立觀察顯微組織和測試力學性能，鍛煉學生發現問題、分析問題、解決問題的能力；更新實驗內容，創新實驗項目，確保實驗教學內容科學前沿，注重傳統與現代的結合、學與用的結合，在此基礎上建立熱處理相關的開放性實驗項目庫，鼓勵學生在課外根據個人興趣自主選擇實驗項目進行探索研究，培養學生的自主實踐能力和科研興趣。
2.充分挖掘校內外資源，改善實踐教學條件。充分利用依托我院建設的國家復合改性聚合物工程技術研究中心、貴州省材料結構與強度重點實驗室、貴州省激光技術應用工程研究中心、材料測試與結構分析實驗中心等資源，建立儀器設備共享機制，為熱處理實踐教學創造良好的實驗條件。加強與中航工業143廠、183廠、154廠、標準件廠及西南工具集團、貴州合潤鋁業、貴州金飛輪轂等建有熱處理生產線的大中型企業合作，聯合建立了學生實踐實訓基地，加強熱處理實踐教學條件建設，讓學生在生產現場直接進行熱處理實踐技能和創新能力的鍛煉和體驗。
3.改革實踐教學模式，建立多元化的實踐教學體系。利用我院每年舉辦的金相技能大賽和參加全國大學生金相技能大賽的機會，組織學生進行制樣培訓和比賽。在此過程中，學生通過不同熱處理狀態金相試樣的比較直觀了解到熱處理工藝對材料的組織性能的影響，能夠加深對熱處理的感性認識。同時，向學生全面介紹本學院教師的科研方向、承擔的課題等信息，鼓勵學生聯系相關教師申請參與科研實驗，同時支持學生組成課題組申報國家級、省級和校級大學生創新創業訓練計劃，在教師的指導下獨立進行金屬熱處理相關項目的研究，將熱處理的基本原理和工藝運用到科研實踐中，進一步提高學生利用所學知識解決實際問題的能力。此外，在實習過程中針對實習工廠生產的實際情況，設計相關的實踐項目，讓學生帶著項目、帶著問題進行有針對性的實習并撰寫實踐報告，增強學生解決工程實際問題的意識和能力。
4.完善網絡資源，建立網上實驗平臺。通過網頁、微博、QQ群等方式搭建網上實驗平臺，將實驗設備資料、實驗教學教案、儀器操作視頻、開放實驗項目等相關信息共享在平臺上。學生可以在網上了解儀器設備功能、實驗方案設計、基本操作過程等內容，根據自己的興趣選擇實驗項目或自擬項目進行網上預約實驗，并可通過網絡平臺提出問題、尋求幫助，教師可以在網絡平臺上及時進行解答指導，增強教師和學生的互動。網絡平臺的建立不僅可以提高學生自主實驗的便利性，更可以激發學生的學習興趣，培養學生的動手能力和創新能力。