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粉末冶金概念样例十一篇

时间:2023-12-11 09:57:22

粉末冶金概念

粉末冶金概念例1

《粉末冶金原理》是我校材料科学与工程专业、金属材料方向的一门专业必修课。本课程的任务是使学生获得有关金属粉体烧结材料的基本知识和制造工艺,了解制取各种粉末的工艺过程;熟悉粉末体与粉末性能及应用,初步掌握混料、压制成形、烧结和必要的后续处理以及形成制品的工艺方法。在学习本门课程后,学生应知悉粉末冶金在实际生产生活中的应用情况,具有合理选取粉末成分、制定工艺路线和生产粉末冶金材料的能力,为日后从事相关技术工作打下必要的基础。由于课程开在大四,学生在学习过程中往往由于找工作的压力而觉得没有兴趣,不愿记忆和深入理解。从而造成学习效果差等问题。针对这些现象与问题,教师在课程讲授的过程中,应注意做到以下几个方面。

一、吃透教学大纲

教师讲课,首先需要深入地了解教学大纲,了解课程所需讲授的知识和学生所需掌握的程度,讲授的过程中做到有的放矢。我校《粉末冶金原理》课程主要包括“绪论”、“粉末制取方法”、“粉末体与粉末性能”、“压制和成形”、“烧结”、“粉末冶金材料”、“粉末冶金安全知识”等七部分。其中重点章节有“粉末制取方法”、“粉末体与粉末性能”、“烧结”等三章;其他章节则难度略低。绪论部分看似简单,但是对于教师所掌握本课程知识的全面性要求较高。如何使得学生了解本课程的性质、任务、内容、学习方法与要求、粉末冶金材料在制造业中的地位和作用等,需要仔细地琢磨。要让学生在第一节课上就对这种特殊的材料制备方法产生兴趣,愿意同老师一起学习粉末冶金学的知识。“粉末制取方法”、“粉末体与粉末性能”、“烧结”等三章内容是学生学习的重点,这三章内容对教师的要求很高,教师对知识的掌握程度,讲课技巧等各方面水平都要提高。“压制和成形”、“粉末冶金材料”、“粉末冶金安全知识”等三章则相对较简单,学生对于这几部分内容的理解不是很困难。这几章的教授方式应该以拓宽知识面、增强学生学习兴趣等为主。可以重点讲授新兴的粉末冶金技术、新兴的粉末冶金材料应用领域和应用实例等,拓宽学生的视野,激发其学习兴趣。

二、多方寻找教学资源,充实自身

当前讲授《粉末冶金原理》课程,应该综合依靠课本、幻灯片、模型和板书等来进行。单纯地依靠传统的课本和板书的教学方式已经被淘汰,但是单纯地依靠幻灯片的方式同样不可取。单纯依靠幻灯片讲解,学生与教师的互动难活跃起来,教学效果有时甚至不如板书。《粉末冶金原理》课程的教学资源大约有如下几种。

1.教材是课堂讲授最重要的资源。我校所选择的王盘鑫编著的《粉末冶金原理》课程教材,较注重工艺性和粉末冶金材料的应用方面,而对于粉末冶金原理部分相对简略。我校金属方向的大四学生金属学基础比较扎实而学习时间相对较少,这样的教材较适合这些学生的学习。

2.各种粉末冶金相关材料和设备的照片、原理图、录像等教学资料。这些资料非常重要,课本知识毕竟简单且枯燥,不利于讲授和理解。另外,所选教材不能涵盖现代粉末冶金所具有的最新发展水平,教师应多方收集各类教学素材,特别是注意查找最新的研究成果,同行的课件等。所查找到的素材往往有所重复,还应当反复挑选,找到适合同学们学习的最佳组合方式。

3.教师手写教案。俗话说“好记性不如烂笔头”,纸版教案是每一个教师必须认真准备的。在书写教案的过程中,教师可以加深对于课程知识的理解,编排课程讲授的顺序,提炼课程的难点,甚至可以写下与课程有关的任何话。以上这些都是幻灯片所难以做到的,而最重要的是,通过书写来理解和记忆,比通过制作幻灯片来记忆更深刻、透彻。教师绝对不能迷信幻灯片,况且做好手写版的教案,也是老师的一种本分。

4.板书。幻灯片所不能表达的知识其实很多,这个时候就需要教师亲自在黑板上书写。良好的板书,能够给人以美感,在表达清楚所教授知识的同时,可激发学生的学习兴趣。良好的板书布局,简洁易懂的书写(画图)方式,甚至清晰易读的字体,都是教师所应具有的基本素质。

三、重视授课学生,因材施教

了解学生是指教师在课堂课余时间观察分析学生的思想情绪等心理状况,以掌握学生各方面的情况。这就需要教师必须具有善于观察分析和与学生深入沟通交流的能力。只有在准确全面了解学生的内心活动、个性特征和智力水平后,才能有针对性地实施相应的教育教学措施。实践证明,如果教师对学生的个性、心理等方面不深入了解,不闻不问,漫不经心,对全班学生都采取完全相同的教育教学方法,往往难以取得好的教育教学效果。《粉末冶金原理》是一门专业性非常强的专业课,概念、设备原理较多,理解和记忆具有一定的难度。具体说来,大四的同学同时面对着找工作的压力,学习时间和精力相对有限,绝大多数同学没有时间课下预习和复习,在讲授《粉末冶金原理》课程的时候,要立足于课堂,将知识讲授清楚。《粉末冶金原理》课时量比较充足,对于同学们感兴趣的知识点,应不怕麻烦,详细讲解,力求激发出同学们的学习兴趣,使其感受到掌握知识的乐趣。在实际讲课过程中,应引导学生积极思维,培养学生自由思考的习惯,具体方法如下:①鼓励学生参与课堂活动,以课堂讨论、提问、抽取同学讲解某一问题等更加活泼的方式引导学生与教师和其他同学互动,主动思考。②注重“因材施教”原则。在《粉末冶金原理》课程的讲授过程中,经常会有同学由于找工作的原因请假,我们应该支持。同时,也应针对这一实际情况积极调整授课方式。有时需要将两节课的内容压缩在一节讲,有时又需要调整重点内容的顺序来适应。需要教师备课扎实且能灵活变化。③既要教授课本知识、专业知识,又注重同学们学习兴趣和学习能力的培养。坦率地讲,很难想象金属材料方向的同学会有较多人日后从事粉末冶金相关工作。多讲些材料学的相关原理和粉末冶金应用实例,让学生对于课程内容感兴趣,自发寻找一些知识充实自身,也是非常重要的。

对于《粉末冶金原理》的讲授,其关键点在于讲授内容的专业特色与社会要求、人才成长规律之间,以及学生特点与工作需要之间,进行系统地调整,寻求平衡。这样不仅能够使同学们掌握书本知识,而且能使他们对课程感兴趣,并在日后的工作中进行应用,成为用的人才。

参考文献:

[1]王盘鑫.粉末冶金学[M].北京:冶金工业出版社,2006:1-6.

[2]赵文炳.因材施教的关键在于正确把握“材”[J].教书育人,2006,(9):50-51.

[3]叶宏,等.以专业主干课程建设为核心推进教学改革的不断深入[J].科学咨询,2008,(28):94-95.

粉末冶金概念例2

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)30-0093-03

引言:

“卓越工程师教育培养计划”是为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署、贯彻落实“国家中长期人才发展规划纲要(2010―2020年)”和“国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)”而提出的高等教育重大改革计划。“卓越计划”旨在培养卓越工程师后备人才;高等学校实施“卓越计划”将为培养学生成为卓越工程师打下坚实的基础和完成卓越工程师需要的基本训练[1]。

2011年年初教育部出台了《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》(教高[2011]1号文),进一步明确了“卓越计划”的主要目标、指导思想、实施领域和基本原则[2]。“卓越计划”实施以来,各参与高校在培养观念、培养模式、学校企业联合培养等方面都取得了很大进展。

“粉末冶金学”课程是新材料科学中最具发展活力的重要分支,也是冶金和材料科学的分支学科,备受工业界重视,相关材料和制品已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域[3]。粉末冶金学课程与实际的生产实践紧密相关,属于工程实践性比较强的课程,在理论学习的基础上能够有效地培养学生的工程能力和创新能力,与“卓越计划”的培养目标一致,为了配合“卓越计划”的实施,对这门课程的培养目标和培养观念、教学改革与创新的思路、课程建设与新型教学模式、课程改革的质量保障等方面进行了思考和探索。

一、确立正确的培养观念和培养目标

“卓越计划”的宗旨是培养和造就一大批能够适应社会经济发展需要、创新能力强的优秀工程技术人才,为国家实施人才强国战略、走新型工业化道路和建设创新型国家服务。从“卓越工程师教育培养计划”的三个特点出发,树立课程的培养观念:一是强调课程内对学生创新以及工程能力的培养;二是注重学校和企业相结合,加大企业参与培养高级工程技术人才的深度;三是加强对国家战略需求、行业和企业的需求的认识,课程进行有目标的、主动的培养。

新形势下,面向“卓越工程师教育培养计划”的“粉末冶金学”课程从培养目标上必须对原有的课程体系与教学内容进行调整,使之更具有全面性;加大课程工程实践能力的培养,使之更具有实用性。确立理论学习与实践操作相结合、全面发展的人才培养目标,重视培养大学生的科学探索精神、工程创新意识和工程实践能力。

二、教学改革与创新的思路

1.课程特点及教学现状。“卓越工程师教育培养计划”的基本要求是学生在学习并具备课程理论基础知识的基础上,能够有效地利用学习到的课程基础知识解决实际工程问题。粉末冶金技术是一个复杂、影响因素诸多的材料成型过程,从制粉、成形、烧结到后处理每一道工序都会影响粉末冶金成品的质量。能够完全掌握并灵活运用粉末冶金技术,即要有扎实的理论知识储备和丰富的工程实践经验。笔者通过长期的粉末冶金教学发现,传统的课程教学方式有一定的局限性,主要体现在:教师以教材为中心,教学方法比较单一,以灌输式的教学方法为主,学生缺乏积极有效的参与,不利于学生工程能力的培养;教学内容陈旧、更新缓慢,在课时、学制的影响下,无法兼顾新兴的粉末冶金技术;课内实验一方面是简单的验证性基础实验,学生兴趣不浓,另一方面由于设备少人数多等条件的限制,学生参与的程度不够,难以培养学生的创新能力;课程仍以书面考试的形式评定,考试内容大多以基础知识的考察为主,这种简单的评定方式不能满足“卓越计划”对创新能力和工程能力培养的要求,不利于优秀工程人才的培养。

2.探索多元化的培养模式。面向“卓越计划”高级工程人才培养的方向为:服务于企业需求和国家发展战略,加大学校和行业、企业合作培养的力度,强调学生理论基础和工程实践能力并重的培养,重视高级工程技术人才培养的国际化。因此,面向“卓越计划”的课程改革要以教师为导向;以学生为主体;以项目为依托;以企业为载体。以教师为导向,教师做好引导作用,通过丰富多样的教学方法培养学生的兴趣,激发学生的潜能,加强师生互动,教学相长;以学生为主体,构建“专业性强、知识面宽”的课程学习体系,扎实学生理论知识的学习和实践能力、综合能力的锻炼,培养学生积极思考、大胆创新的科学作风;以项目为依托,让学生积极参与到粉末冶金类的科研项目中,实施本科生提前进入毕业设计、科研平台或课题组制度,培养学生学以致用,学中用、用中学的学习方法;以企业为载体,学校要加强同行业、企业联系与合作,让学生参与到企业中去,建设校企优质资源共享平台,建立学校与企业联合培养的长效机制。

三、课程建设与新型教学模式探讨

1.课程教学内容改革。从“卓越计划”的培养目标与要求出发,根据工程实际,“粉末冶金学”课程组进行了广泛调研,在多次讨论和修改的基础上,制订了新的课程教学大纲,明确了教学体系和教学内容。根据这门课程的特点,为了能够让学生在很好的学习粉末冶金理论基础知识的基础上,开拓思路、学以致用,按照课程体系对课程内容进行了模板化设计,把课程内容分为不同板块。比如:掌握粉末制取及其性能测定;压坯成形规律;粉末冶金材料的烧结原理;粉末冶金材料制备的质量控制;了解粉末冶金材料及其研究的新进展等等。

2.课程教学方法和教学手段改革。在教学方法上,围绕“以教师为导向,以学生为主体”的教学方针,遵循“课内与课外相结合”、“理论与实践相结合”、“课堂教育与创新思维相结合”的原则,通过实物法、启发法、课堂讨论等教学方法。如在讲粉末的成形时,可以向学生展示一套粉末成形的模具,让学生了解成形时基本概况,让学生在学习粉末成形时可以获得最大的感官认识;在讲粉末制备工艺时,根据制备粉末的特点以启发和诱导的方式让学生了解粉末制备工艺,以及为什么要选择这种制备方式;在讲压力与粉末成形样品密度之间的关系时,可以展开课堂讨论,充分调动学生学习的热情、主动性和创造性,提高教学的实效性和教学质量。

在教学手段上,要摆脱传统的板书或者照着ppt宣读等学生积极性不够强的手段,采取多元化的教学方法和手段。多媒体集成、动画模拟仿真和丰富的图像信息扩展了学生认知的深度与广度,也使教师摆脱了时间和空间对讲授内容的束缚,清楚地显示某些复杂的过程,有利于激发学生的观察力、发现力、想象力、逻辑联想力,有利于认知思维的深化与发展,有利于增强工程设计能力,提高教学效率和教学质量[4]。通过搜集课程知识点相关的图片和制作简单直观的动画,丰富课程的课件,提高学生的兴趣和理解。比如,在讲等静压成形时,向学生展示等静压机的原理示意图,可以让学生充分直观地了解等静压的工作原理;在讲机械合金化法制备粉末时,可以通过Flas的方式,让学生可以清晰地看到机械制备的过程和原理;在讲粉末冶金工艺时,可以结合网络上企业的现场视频,让学生能够轻易地接受粉末冶金工艺方面的知识,同时获得工程实践中的一些直观信息。

3.课内实验的改革与工程实践能力的拓展。在课内实验方面,改善了原有的简单的验证性的实验,丰富了课内实验的内容。具体的实验包括:球磨法制粉;粉末粒度和表面性质的测定;金属粉末的压制成形;粉末冶金样的烧结;烧结样抗弯强度的测试;粉末冶金样品的密度测定等等。通过这些课内实验培养学生具有合理选择使用粉末冶金材料和初步设计、制备粉末冶金材料的能力,激发学生的创新意识,提高工程能力。对课内实验的改革,可有效地激发学生的学习兴趣,提高动手和思考能力,为学生的工程实践能力的提高和创新能力的培养打下了很好的基础。

面向“卓越计划”的课程改革,重点是培养学生的工程实践能力,要围绕“以项目为依托,以企业为载体”的方针。为了强化学生的工程实践能力,应该注重从以下几个方面进行培养:一是对校内资源进行整合,建立校内课程实习、实训基地。利用学校已有的材料产业化中心、工程训练中心、新能源材料研究中心等研究实践单位,建立“粉末冶金学”课程的实践基地,让学生可以在校内尽可能地进行工程基础实践能力的锻炼。二是以企业为载体,校企合作,吸纳企业资源。培养工程师是“卓越计划”的目标,而企业环境是工程师培养的摇篮。除了进行实践教学环节改革,更重要的是让学生进入企业、融入企业,学习和了解企业的技术,感受企业的环境和文化。培养方案应该把适合在企业开展的相关教学环节和实践活动(专业课程、课程设计和毕业设计等)尽可能放到企业去。三是以项目为依托,开展大学生创新性实验计划。高校的教师在进行本科教学的同时,进行广泛的科研项目的研究。在校内的有关粉末冶金类的科研项目可以和粉末冶金课程建立联系,让本科生在进行课程学习的同时,进入科研团队,参与到科学研究中去,了解学科的发展状况和学科前沿。在科研项目的带动和熏陶下提高学生学习的积极性和工程能力。四是通过学科科技竞赛来提高学生的综合素质。开展以学科为基础的各类科技竞赛,扩大学生受益面;鼓励学生在学习课程理论基础的同时,积极参加省级、全国级别的相关科技竞赛,培养学生的学习兴趣、创新能力和综合能力;课内课外营造科技创新氛围,对于学生积极参加科技竞赛和科技竞赛获奖给予奖励或者在学科考评中加分。

4.建立全新的考核评价制度。粉末冶金学传统的考核方式是以书面闭卷的方式进行,考查的都是学生对基础理论知识的学习情况,缺乏对工程实践技能的考核。传统的学生学习效果的考核评价机制在面向“卓越计划”的课程体系中就不再适宜。在教学中应该采用全新的考核评价机制,除了对学生理论部分的考核之外,要把学生整个学习过程中的工程实践能力、创新能力和自主学习能力纳入到考核体系中。结合卓越工程师的培养工程性和全面性的特点,采用多部分考评相结合的考核方式。考核分为理论部分的笔试考核、理论与实践相结合的课内实验考核、工程实践能力考核、科技创新活动考核等几个部分,其中参与科研项目、参加科技竞赛等属于科技创新活动部分。笔试考试、实验考核、工程实践能力考核、科技活动考核等几个模块各部分的比例可根据课程开展和改革的具体情况,课程组的成员讨论协商决定。这种考核评价机制充分体现公平、合理,学生也努力争先、争取获得各类奖励使自己的努力获得承认。

四、课程改革的质量保障

1.师资保障。“卓越工程师教育培养计划”要取得成功,其标志在于培养造就出一大批卓越工程师后备人才,而关键在于建设一支胜任这一使命的工科教师队伍[5]。卓越工程师培养的质量很大程度上取决于参与到“卓越计划”的教师的整体素质。所以,面向“卓越计划”的课程改革,在师资上要进行调整和改革,以保证面向“卓越计划”的课程改革顺利进行。

根据“卓越计划”的培养目标和特点,参与“卓越计划”的教师需要具备扎实的专业基础知识、丰富的工程实践经验、优秀的教育教学水平和崇高的职业道德和敬业精神等等。同时,教师也必须具备相应工程科学研究、工程设计开发、工程技术创新和工程实践能力。

当然,不论通过何种渠道招聘的教师,在理论教育教学、工程实践、科学研究、设计开发、技术创新这五个方面都可能存在某项或几项能力的不足或缺失,都需要高校加强对教师的培养力度,将理论知识丰富的教师送进企业进行工程培养,将企业的工程师送进高校进行专业的全面和深入学习,通过这些培养方式,打造一支既具备专业基础知识又有工程实践技术能力的高水平师资队伍,适应“卓越计划”在高校的顺利开展。

2.经费保障。从上述的课程教学改革措施来看,面向“卓越工程师教育培养计划”的优秀工程技术人才的培养在经费上相较传统的培养模式要高出很多,所以高校在工程人才培养计划中应当保障有足够的经费来支撑“卓越计划”的实施,建立一套完整、长效的资金机制。高校在经费方面可以采用的办法[6]有:一是提高人均教育财政拨款标准,具体的拨款数额与学校实际实施“卓越工程师教育培养计划”的在校学生数挂勾;二是为了确保“卓越工程师教育培养计划”的培养需要,学校经费投入向卓越工程师培养方面倾斜;三是采取定向的办法,学校和企业联合培养工程技术人才,企业补贴学生的学习费用,学生毕业后到企业定向工作;四是争取社会各界包括企业及校友的资助。

五、结语

本文就面向“卓越工程师教育培养计划”的“粉末冶金学”课程改革与建设,从培养目标和培养观念、教学改革与创新的思路、课程建设与新型教学模式、课程改革的质量保障等方面进行了思考和探索。通过课程的改革和建设的措施,将有效地提高学生的理论水平,提高创新能力和工程实践能力,为卓越工程师人才的培养奠定基础。

参考文献:

[1]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准诠释[J].高等工程教育研究,2014,(1):12-23.

[2]教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[Z].教高[2011]1号文.

[3]李成栋.粉末冶金课程教学改革实践[J].中国冶金教育,2014,(6):22-24.

粉末冶金概念例3

某粉末冶金股份有限公司是某市重点扶持发展的企业,某省轻工系统“销售利税五十强”企业。该公司于一九九七年投资600万元,新建厂房7000 多平方米,新厂区位于某市高新技术产业园区。

某粉末冶金股份有限公司现有总资产2600万元,其中固定资产1200万元。现有职工350人,中等专业学校以上毕业生107人。年产量500吨,总产值1500万元,利税100多万元。公司拥有15—315吨粉末冶金专用成型压机和精整压机共*台套,铁基、铜基、烧结炉*台套,并配有后续机、精加工仪表车床等加工设备。公司产品,主要包括铁基、铜基、铁铜基,系列含油轴承、摩托车减震器零件,铁基粉末冶金结构件、汽车拉申件。产品畅销东北、华北、华东地区,并与一些大公司建立了产销关系。而且公司根据目前情况建立了自己的销售方针和生产战略方针。公司无论在产品产量、生产规模还是生产能力都已成为长江以北最大的粉末冶金生产企业。

1.2 行业状况

粉末冶金制品的应用范围十分广泛,从普通机械制造到精密仪器;从五金工具到大型机械;从电子工业到电机制造;从民用工业到军事工业;从一般技术到尖端高技术,均能见到粉末冶金工艺的身影。粉末冶金是制取金属粉末,及采用成形和烧结工艺将金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)制成材料和制品的工艺技术。它是冶金和材料科学的一个分支学科。

随着世界经济全球化的发展和我国加入世贸组织,制造业在国民经济中发挥着越来越重要的作用。作为集化工、冶金、机械等为一身的粉末冶金行业近年来发生了巨大的变化,特别是随着中国汽车工业的快速发展,带动了对粉末冶金机械零件日益增长的需求。粉末冶金机械零件已成为我国汽车、摩托车、家电、工程机械、纺织机械、农用运输车等诸多行业中不可缺少的基础零部件,其市场需求和应用领域不断扩大。十五期间,粉末冶金零部件的需求量将从2000年的68,100吨增长到94,100吨。其中汽车行业粉末冶金零部件的总需求量将从13,400吨增加到22,500吨,增长幅度近60%。这为粉末冶金行业提供了不可多得的发展机遇和巨大的市场空间。汽车零部件企业4413家,三资800多家,03年全行业销售产值2641亿元,同比增长37%。

下表是2004粉末冶金行业企业主要经济指标四月份完成情况表:

(资料来源:中国粉末冶金网powdermetallurgy.com.cn)

序 号

指 标 名 称

单 位

本 月 完 成

同 期 完 成

同 期 比%

1

工业总产值(现行价)

万元

61764

52567

17.5

2

工业销售

万元

58613

48417

21.1

3

其中:出口交货量

万元

6258

9266

-32

4

产品销售收入

万元

56730

46269

22.6

5

粉末冶金机械零件产量

21246

15845

34

( 图1)

中国汽车工业协会副秘书长沈宁吾4月22日在“2004首届中国汽车及零部件产业发展论坛上”说,中国汽车零部件制造水平总体上达到20世纪90年代末国际水平,基本满足国内引进车型的配套要求。

但是目前我国粉末冶金行业也存在着很多问题,例如研发能力弱,工业装备落后,产品水平低。在粉末冶金产品结构方面,结构零件约占机械零件总产量的60%,而国外约占80%;产品精度方面,与国外企业相比,国内一般企业相差约2—3个级别;内在质量和外在质量均有较大差距,稳定性欠缺。粉末冶金产品趋同化现象严重,低档产品多,生产过剩;高档产品欠缺,市场供不应求,只能寻求从国外进口。

2       公司面临环境微观环境

宏观环境

某粉末冶金股份有限公司

P(政策)

E(环境)

S(社会)

T(技术)

供应商

竞争对手

市场状况

公司环境可以从两个方面来分析:微观和宏观环境。微观环境主要指公司内部运营状况,可以从PEST的角度来分析;而宏观环境是指与企业有关的各个环节,包括:供应商,竞争对手和市场状况。如下图所示:

 

 

 

 

 

 

(图2)

2.1 微观环境:公司内部情况

    从公司的运营状况来看,该企业在行业内并不具有绝对优势,具体分析如下:

    P(政策):由于该行业基本属于完全竞争行业,并不存在政策的偏袒,所以每家企业面临着同样的政策背景。从这点上来看,该企业没有优势。

    E(环境):主要指企业所处的地理环境。某市并不是一个很利于企业成长的环境,因为即使在某省,某市都不算是很发达的地区,而且该市周围并没有大型的汽车、摩托车等生产商(最近的也在北京、天津)。所以在企业所处环境上,该企业并没有优势。

S(社会):在东北、华北、华东地区,该企业有一定的社会知名度,但是仍然有一些比较强的竞争对手,而且每个企业都有自己的产销网络,所以如果每家公司都保持现有优势,不出现临时的重大变故,不会轻易丢失客户,但这种情况下也很难大规模地拓展市场。所以从社会这方面来看,该企业在自己的产销网内有非常大的优势,但从整个行业来看,该企业的优势并不十分明显。

T(技术):该公司虽然是该行业在长江以北最大的企业,但该行业的技术门槛比较低,而且对下游企业——汽车、摩托车等企业有比较强的依附力,所以如果一些大型的汽车生产商如果想要涉足该行业,很容易培养起来竞争力很强的企业。所以技术上,该企业也不存在很大的优势。

2.2 宏观环境

原料供应商:目前公司的铁粉原料都由山西阳泉提供,此供应商在铁粉生产领域属大型企业,产量大而且稳定,公司目前只有这一家原料供应商。这样有利于建立长期稳定的供货渠道,也有利于形成长期的供销同盟以提高行业的竞争门槛,限制竞争对手的发展;但是也存在一些缺点,首先这样会使公司受限于供应商,而失去了从供应商方面削减成本的机会,同时如果供应商出现问题,例如产量和价格波动较大,公司想要立即找到合适的供应商将会加大成本,给公司造成巨大损失。在这方面公司应该改变这种单一的进货渠道,积极寻找新的原料提供商,一方面可以自己主动寻找,另一方面可以以招标的形式,吸引供应商。这样可以在原料成本方面掌握主动权,分散风险,同时可以保证原料供应。

市场状况:我国经济改革的进一步加快,以及我国加入世贸组织,为我国的经济市场带来了新的活力。作为一个新兴的行业粉末冶金也有了一个更为广阔的市场。随着人们消费水平的提高,对汽车、摩托车及各类家电需求量巨增,这些产品的配件市场也有了更大的发展潜力。有需求就有竞争,作为市场先入者的衡水粉末冶金公司应该趁行业竞争不是十分激烈的时候努力扩大市场,培养自己的核心竞争力,努力成为行业的领导者。

竞争对手:作为一个生产粉末冶金产品的中型集体所有制企业,其在技术和管理领域都存在着较为严重的问题。衡粉的竞争对手主要分为两类,一类是技术、规模都领先的较大型企业,一类是小型的私营企业。第一类企业主要集中在南京、上海、宁波、重庆地区,其规模大,而且大多是合资企业,有着雄厚的资金、大量的专业人员和先进的技术,在产品档次上有着不可比拟的优势,而此时中国的零配件市场最短缺的就是高档次的产品,此类无论在国家政策还是技术引进方面都有很强的优势。这类企业的产品技术含量高,中等产品占的比重不大,低档次附加值低的产品几乎不生产。第二类企业,大都为私营的小型企业,主要集中在江浙一带,其在管理方面占有一定优势,一般是老总一个人做决定,管理紧促;管理人员少,各方面费用小,成本低,因此在价格方面有很大竞争力;而且大部分是新发展起来的,设备较为先进,但产品多为低档次产品;由于其规模小,生产能力有限,产量受很大限制。鉴于该公司目前的技术及规模情况,一时很难进入高档次产品市场,竞争能力很弱。因此将中低产品市场作为目标市场是最佳选择;和私营小企业相比,该公司具有较大规模的生产场地,产量大而且稳定,原料采购量大,可取得较优惠的价格,原材料成本低,工人多,生产能力充足,有比较正规的管理体系,能够从整个市场分析,制定公司长远发展计划。因此该公司在中低档产品的市场上有很大的优势。

3 设计市场营销计划3.1设计营销计划的思路企业的整体战略规划确定了企业的任务和目标,市场营销战略在其中起关键性的作用。市场营销计划包括的内容有内容提要、当前营销状况、威胁与机会、营销目标、营销策略、活动程序、预算、控制。企业要想制定一套切实可行的营销计划,就必须针对以上内容做相应的调研、预测,充分了解并分析营销环境、营销信息系统、消费者市场、组织者市场,确定细分市场及目标市场。

    公司的发展方向有以下三种选择:首先,以扩大生产原有产品为重点,这样可以减少风险,有利于企业的稳定发展,但不利于企业的长久发展,通过对企业的产品线分析看,该企业的产品宽度不够,如果仍然按照现在的产品结构发展,企业很难有长足的进步。其次,为用户提供相关的备品备件及跟踪服务,这样可以使企业从生产上向服务提供商转型,从行业价值链的角度看,生产商的利润总是越来越低,而服务提供商可以长久保持较高的利润,所以可以考虑公司的转型。其三,开发新产品,这是最难的,但是企业必须做的,没有能适应新市场的新产品,就无法使企业在近期的发展中取得领导者的地位,无论是转型还是扩大规模都无法谈及。

    公司是否开发一项新产品,是否进入一个特定的市场,取决于市场是否拥有足够大的发展空间,进而取决于对市场的准确衡量和预测。消费者的需求、动机以及购买行为的差异性,是市场细分的根据。粉末冶金行业的主要消费对象是一些大型机械设备、汽车、家电企业,市场领域广泛,加之目前我国制造业的快速发展和经济的进一步开放,使粉末冶金市场有了更大的发展潜力,但同时也存在行业发展快的风险。该公司位处某省某市,交通相对比较便利。目前将市场定位在长江以北地区,尤其是山东、天津和东北地区,因为这些是制造业较为集中的地区。公司在作市场细分时,根据销售对象的行业分类,也是分为三部分:汽车、摩托车和家用电器。

目标市场是在细分市场的基础上进行的,它根据市场细分标准选择一个或一个以上的细分市场,并作为企业营销对象的市场。一个细分市场要能成为理想的目标市场,必须具备三个条件:拥有一定的购买力,有足够的销售量和营业额;有较理想的尚未满足的消费需求;市场竞争还不激烈,竞争对手未能控制市场。目前,该公司将江南地区作为一个新的目标市场的所在地,一方面江南地区的纺织业发达,汽车制造业潜力巨大;另一方面,公司在生产技术方面较为领先,产品质量再同类产品中处较高水平,易于进入市场。在制定具体的目标市场策略时,企业有三种选择:无差异市场策略、差异市场策略和密集性市场策略。基于目前公司的规模教小,而且资源有限,可以采取以密集性市场策略为主,同时在局部实行差异市场策略。在江南地区不仅有知名品牌的汽车产地,而且随着我国汽车业的快速发展,和人们汽车消费的大量增长,使得一大批中小型汽车发展起来。针对市场情况,该公司可以将汽车零配件作为主产品进入,同时顾及纺织机械配件。

3.2 产品策略

它一个综合性的概念,它包括产品组合策略、新产品开发策略、产品寿命周期策略、商标策略、包装策略、服务策略等一系列内容。

    目前该公司的产品线长度为3,既产品主要包括三个大的项目:汽车配件、摩托车配件和家电配件。从宽度上来看,汽车配件主要是汽车发动机上的配件;摩托车方面主要是减震器;家电方面主要是洗衣机上的旋转轴和空调上的平衡块。从一般意义上来讲,产品线长度主要是为了减少企业对下游企业的依附性,一般情况下大于或等于3就算比较适中;而宽度主要是为了减少企业的市场风险,至少应为2。由此可见产品线长度为3,下游行业为3个,比较适中;但宽度只有1,每个行业只有一种主要产品,所以宽度较窄。如果产品线不做改进将不利于公司的长期发展。建议公司扩大产品线宽度,增加产品种类。

产品生命周期:指产品从进入市场到被市场淘汰为止所经历的全部时间,包括导入期、成长期、成熟期、衰退期。判断产品生命周期阶段的方法有两种,一是以销售增长率为标准,一般来讲成长期产品的销售增长率一般比较平稳,在相当长一段时间内保持大致相同的增长率,而成熟期增长率将会下降直至0,随后进入衰退期;另一种是与市场的同类产品作对比,包括性能、技术含量和成本,一般来讲新产品至少在这三个方面里有一个方面是优于企业当前产品的,所以企业应该不定期对市场上的产品进行测评,以避免落后市场。然后根据已掌握的信息,预测各阶段的延续时间与增长速度。

针对产品处于不同的生命阶段,相应制定市场营销策略。一般来讲,产品处于导入期时,应该采取保持产品性能的策略,使产品在用户心目中留下一个比较好的印象;在成长期时应该加大产品宣传力度,扩大产品的知名度;在产品进入成熟期后,销量达到最高点,增长速度缓慢,同时生产力过剩,市场竞争加剧,此时企业可采取延长产品生命周期的策略:市场改革策略、产品改革策略和市场销售组合策略。其中,市场改革策略主要指将现在的产品推向尚未开发的细分市场,比如行业的转换或者地点的转移,以此来使原有产品获得新的生命力,降低产品开发的成本;产品改革策略主要指改进现有产品,在现有产品基础上开发出新的产品,通过命名和宣传的不同达到开发新市场的目的;最后一种市场销售组合策略是指通过组合不同产品,通过捆绑策略来进行市场竞争。

从该公司的情况来看,该公司的产品有一部分正在从成熟期转向衰退期,这部分产品以前是或者现在仍是公司盈利的主要支柱之一,但产品的盈利能力在不断下降,而且从产品本身来讲,产品在技术方面已经完全成熟,性能方面的改进空间已经很小。例如摩托车减震器,此产品销量最近几年并没有多大增长,为了延长其周期,公司可以尝试在新的市场,比如南方市场来推广这些已经成熟的产品,因为这些产品已经成熟,容易打开市场,同时又可以延长产品的生命周期,降低成本。

该公司还有一部分产品正在处于导入期。但这部分产品有的是公司刚研发出来的,市场风险比较高;有的是专门为配合大企业推出新的成品而专门开发的,比如平衡块是专门为LG做的,虽然依附于大企业会降低新品推广的市场风险,但由于推广主体是LG,所以即使产品推广成功,主要的获利者是LG,该公司不能从中获得较高的利润。所以,公司应该对前者进行周密的市场推广计划,通过更多的前期预测来降低风险,并从中取得尽可能高的利润。

该公司在判断产品生命周期方面,以销售增长率为标准,但是由于其信息通道欠发达,使得销售与产品生产相对滞后,产品积压较严重。所以企业应该加大信息通道建设,搜集各方面的信息,使企业能够准确预测产品发展前景;在另一方面,公司应该同时与同类产品作比较,多收集信息,可以利用网络上的报价,判断产品所处生命阶段,及时调整生产,避免供不应求或产品积压。

新产品开发:随着科学技术的进步,产品的生命周期日趋缩短,为了更好的适应环境,继续生存,企业就必须将新产品开发作为企业营销的一项重大决策。为使新产品开发减少风险获得成功,企业应遵循几个原则新产品的开发要符合国家规定、新产品要适应科学技术发展的趋势、开发新产品应考虑结构相似工艺相近的原则。更重要的一点就是企业要进行准确的市场调查和研究,要保证企业的新产品有足够的发展空间和盈利空间。

粉末冶金产品开发的关键是模具的设计和制造。某公司虽然其在技术上已达到国内较先进的水平,但还存在许多缺陷,一方面是由于国内整体水平不高,另一方面由于企业较小,资金有限,不能大规模的进行市场开发。公司在新产品开发方面建立了自己的研发室,但是专业技术人员少,科研设备落后。针对公司自身的不足,在新产品开发方面,企业可以选择独立开发和联合开发这两种方式。对于技术含量低,市场前景广阔的产品,企业可以自行研发,取得专利权,以赢取较高的利润。而专业性水平高的产品,可以采用联合开发,一方面可以与大中院校建立合作关系,利用其完备的科学理论和设计基础为公司服务,公司可以作为学校的实验基地。目前企业已于河北工业大学建立良好的合作关系,研究开发了与空调器配套的铸造黄铜平衡块。另一方面可以与客户建立联合开发项目,与顾客建立良好的反馈关系,由于是与顾客共同研发,因此产品无论是质量还是设计均合乎顾客的需要,但这样的产品可能属于为单一企业量身定做,可能市场前景并不广泛,而且由于专利转让问题,企业并不一定有完全的市场开发权利,所以这种新产品开发模式不一定能为企业带来高利润。

在产品精度方面,公司积极引进精加工设备和电子检测仪,使产品在国内同类产品中处于领先水平。在产品质量方面,各车间配有质量检测员,不定期进行产品抽查,而且建立了责任制以及最低次品率,以保证产品质量和最低损耗率。同时公司也在研究新的原料,提高产品质量,尤其是产品的耐磨性和抗压性方面。在产品档次方面,公司应该积极在国外寻求合作伙伴,随着关税降低,刺激了大量电子机械以及汽车等商品的进口,给我国的机械配件行业也带来了很好的发展机遇,主要是高档次产品市场。该公司应该积极利用自己技术优势和地理优势,开拓高档次产品,并且积极引进资金,争取早日进入高档次市场。

品牌和包装策略:在我国企业的品牌意识不强,自我保护意识差。在粉末冶金行业也是如此,而且因为其产品大都为配件产品,想树立自己的品牌就显得更为困难。该公司目前还没有自己的注册商标,在以前这并不影响公司的销售,但随着行业竞争激烈程度的加深,以及市场的对外开放,零配件市场也在进一步趋于正规化,拥有自己的品牌已经十分必要了。在树立自己品牌方面,该公司可采用两种策略。一部分专业性产品,例如为LG公司生产的平衡块可以和名牌大企业建立关系,只作为其配套公司;一部分基础产品,例如摩托车减震器,此类产品任何品牌摩托车都要使用,这类产品,公司应该有自己的品牌。在品牌推广方面,对于专业性产品,企业应该保持产品的质量,并加大与大型厂商的联系进行一对一营销;对于基础产品,公司应该加大对用户的营销,使产品在最终用户心目中留下好的口碑,促使成品生产商选择自己的产品,同时也要对成品生产商进行一对一营销,双管齐下。

3.3 定价策略

价格是商品价值的货币表现。买卖双方一次交易是否成功,往往取决于价格的高低。同时价格也是反映市场变化最灵敏的因素,也是市场营销组合因素中最活跃的行为。调整价格成为企业间竞争的主要手段。

企业定价主要考虑的因素主要有:

一、成本。这是生产商定价的主要标准,也是最简单的标准。主要是因为企业的产品涉及行业较多,对每种商品都设计独特的定价模式会大大消耗企业的精力,所以只好采取这种最简单的以成本为主要因素的定价方法。

二、需求和利润。主要考虑到企业的财务收益,单纯的利润因素将不能使企业在激烈的行业竞争中取得优势,所以企业必须考虑行业需求。

从对企业的调研来看,企业定价目标主要有以下几种:一、以利润为中心的定价目标,它包括最大利润目标、投资收益率目标和满意利润率目标。当企业的产品在市场上处于绝对有利地位时,可实行高价、高利政策,但这种目标不可能长期维持,必然遭到多方抵制、竞争甚至政府干预。二、以销售为目标,包括销售增长率目标和提高市场占有率目标。企业如果想提高销售量和市场占有率可采取降价的策略。三、以保持现状为目标,此目标主要是企业想让企业保持现有的优势,不被其他企业追上。

从目标和因素的对比来看,该企业现有的定价因素能够在一定程度上达到企业的目标。以成本为导向主要是为了保持利润,而以销售和利润为辅是为了保持现状并扩大销售量,所以现在的定价策略比较合理。

在实际的实施中,该公司在定价方面确立了以利润为目标的定价策略,公司根据上年销量和价格来确定今年的产品价格,而且相应制定年销售额和年利税额。在定价方法上,公司目前采取成本导向定价,因为目前粉末冶金产品同质化严重,产品差异较小,这时候就必须考虑成本,根据竞争对手来制订价格。所以在原材料方面,粉末冶金产品主要是铁粉和铜粉,因此产品定价主要基于原材料的涨幅以及市场供销情况。由于近期钢铁类价格上涨,公司采取了提价措施。但是目前该公司的竞争对手多为小企业,其成本很低,只靠成本定价并没有优势。所以公司应该多考虑从需求和利润角度来定价,时刻关注市场,掌握供求状况和竞争状况,制定灵活的定价策略,以适应市场多变的需要。但是价格不可以波动次数太多,以免影响公司的信誉度。

3.4销售渠道策略

选择有效的销售渠道对公司来说至关重要。销售渠道简单的划分为直接销售渠道和间接销售渠道。不同的产品策略、市场策略,决定着不同的渠道策略。是利用现有的渠道,还是建设新的渠道,主要基于两方面的分析:(一)、产品品类的一致性和目标消费群体的一致性(二)、成本和风险。

该公司根据自身状况选择了直销策略,这主要是基于公司产品的性质以及消费群体的特点而决定的。粉末冶金产品是生产资料性质的,主要是汽车、机械等大型产品的配套零件,大多为批量生产,批量订购,而且消费群体多为汽车、家用电器、纺织机械等大型企业,目标市场比较明确、集中。因此,与其设立中间商,不如直接与最终消费者联系,进行针对性的销售,从而降低价格,并保持利润,同时可以与顾客建立良好的信息反馈关系,了解顾客的需要,不断开发新产品,或与顾客共同研究开发,而成为其盟友公司。在这种直销关系中,也遇到了问题,由于需求市场较为分散,业务员显得尤为不足,但是培养一个业务员成本又很大,因此在目前公司欲扩大规模之时,可以适当设立几个中间商作为联系客户的桥梁。

该公司下设两个销售子公司,分别负责不同地区的销售。这样便于搜集信息,了解整个市场动态。而且,可以刺激公司内部的良性竞争,使两个销售公司的职员努力开拓市场,提高销量。可是虽然公司的销售量有所上升,但在销售过程中也存在着很多问题,例如业务员短缺,信息匮乏,市场竞争激烈,这些使得公司的市场占有率并没有明显提高。因此在采取直销策略时,也应适当增加其他渠道,例如公司想要开发江南地区的市场,但是只靠本公司业务员是很难的,这时公司应该采取本地化策略,可以在这个地区寻找商或者设置分公司,利用当地的营销关系和人才,帮助企业打入江南地区的市场。

目前,公司已成为长江以北最大的粉末冶金行业,在老客户方面,衡粉大部分产品主要是客户主动联系,虽然已与20多家企业建立了长期的产销关系,产品销售情况也比较不错,但是这样难免有些被动,所以在与老顾客可以采用主关系营销,定期与老顾客联系,并给予一定优惠,这样一方面可以给顾客良好的印象,另一方面也可以通过其为公司做免费广告,进一步开发新的顾客。具体实施可以根据厂商与本公司的合作时间提供不同的打折优惠,例如:合作时间超过十年的八折优惠,5年的九折优惠等等。

公司目前外销占总销量的很小一部分,而且多为附加值低的产品,主要是贸易公司主动联系的,公司并没有出口权,也没有固定的国外客户。公司现在并没有将外销列在计划范围内,也没有积极寻求国外客户,这将使公司丧失很多的顾客。鉴于公司目前的销售能力,不可能直接接触国外顾客,因此建议公司利用网络资源,关注供求信息,主动联系需求者;或者积极与国际贸易公司联系,提供出口产品。

但是企业规模并没有太大发展,长此以往,公司的市场优势可能会受到其他发展快的公司的威胁,因此公司不能只局限于保持老客户,应该积极开拓新的市场领域和产品领域。公司内部应该加快更新设备,增加产品线,扩大规模。

同时,针对于我国粉末冶金行业中小企业较多,零配件又是主要产品,在贸易渠道的开发上可以走集群化发展道路。所谓集群,是指一群独立又相互关联的中小企业依照专业化分工和协作建立起来的组织。一方面可通过专业化生产,避免产品的趋同化;另一方面可以利用大企业的信息和技术资源,增强开拓市场的能力。

3.5 促销策略

粉末冶金概念例4

素质教育是对应试教育片面追求高成绩的教育目的的一种升华,对尖子学生的慢思维培养是适应新的教学要求的,也是学生自身发展所必需的,其目的如下:

通过慢思维培养,让学生在夯实基础知识的前提下,逐步培养其听说读写的能力,分析问题、解决问题、指导生活的能力,同时有利于形成学生科学、严谨、求实的意志品格。

二、例谈慢思维培养的训练方法――稳中求变

1.一题多解的训练

(1)同一题目,多种解法。如:

用200吨含氧化铁80%的赤铁矿石最多可以冶炼出含杂3%的生铁多少吨?

思维方式一:铁元素质量不变,即矿石中Fe和生铁中的Fe质量守恒。

思维方式二:已知矿石中含氧化铁,氧化铁中含铁元素,则可根据氧化铁的化学式计算,即先算200吨该矿石中含铁元素112吨;再算多少吨含杂3%的生铁中含铁112吨。

思维方式三:这是一个关有关化学反应的计算题,可根据化学方程式解答。

这种训练有利于学生把知识点连成线,再形成网、落成面,最终融会贯通,运用自如,从而使知识更系统、更有连贯性。

(2)同一题目,多种答案。如:

如图,是一瓶无色液体的破损标签,对其成分进行探究:

实验药品:黑色粉末(可能是木炭、铁粉、二氧化锰)

实验步骤:试管中放少量黑色粉末,再加入少量无色液体。

实验现象:产生大量气泡。

实验结论:黑色粉末可能是____,无色液体可能是____。

(填写一种可能即可)

为了验证你的结论是正确的,还应补充的实验操作是____,现象是____。

显然该题目的答案可有两种。其实这种题目内涵丰富,综合性强,关键在于坚持自己的观点,并能阐述理由。有助于培养学生自主、自信、自强的个性和科学、严谨、求实创新的意志品质。

2.一题多变的训练

(1)同一题目,条件变化。例如:

I.有一包白色粉末,可能有硫酸钠、碳酸钠、硝酸钠、碳酸钙、硫酸铜、硝酸钡中的一种或几种。现对其成分进行探究:

①取少量粉末加水,出现白色浑浊。静置,上层为无色溶液。

②过滤,在滤渣中加入稀盐酸,沉淀完全溶解。

由此可知,粉末中一定含有____,可能含有___,一定没有___。

Ⅱ.有一包白色粉末,可能有硫酸钠、碳酸钠、硝酸钠、碳酸钙、硫酸铜、硝酸钡中的一种或几种。现对其成分进行探究:

①取少量粉末加水,出现白色浑浊,静置,上层为无色溶液。

②过滤,在滤渣中加入稀盐酸,沉淀不溶解。

由此可知,粉末中一定含有____,可能含有____,一定没有____。

Ⅲ.有一包白色粉末,可能有硫酸钠、碳酸钠、硝酸钠、碳酸钙、硫酸铜、硝酸钡中的一种或几种。现对其成分进行探究:

①取少量粉末加水,出现白色浑浊,静置,上层为无色溶液。

②过滤,在滤渣中加入稀盐酸,沉淀部分溶解。

由此可知,粉末中一定含有___,可能含有____,一定没有___。

以上三题目,条件稍稍变化,但结果截然不同,旨在帮助学生跨越思维单一的障碍,扩大视野,增强鉴别能力。

(2)相同知识点,题型不同。即同一个知识点,可以通过填空、选择、问答、推断等不同形式进行训练。

(3)相同已知条件,问题不同,难度不同。

例如对复分解反应的学习,常见问法有:①什么是复分解反应?(是直接考查概念)②下列反应属于复分解反应吗?(是对概念的基本应用)③复分解反应的特征是怎样的?(是对概念的归纳和提炼)④请完成下面的复分解反应:AB+CD=___+___.(是用概念解决实际问题)

以上四问,问法不同,难度不同,效果也不同。

3.多题一解的训练。即用同一种方法解决同一类型的多个不同题目,目的在于培养学生对知识的运用、归纳、提升能力,从而在触类旁通的基础上提高创造力,达到“一把钥匙能开几把锁”的效果。例如:

A.有FeSO4、Fe2(SO4)3的混合物,其中含S20%,则含Fe___。

B.有Na2CO3,MgCO3,CaCO3的混合物中含C5%,则金属元素的含量是___。

C.有Na2SO4和NaHPO4的混合物中含Oa%,则含Na____。

解析:A、B二题完全相同,C题中S相当于(HP)部分的质量,故三个题都可用已知质量计算出与之有确定质量关系的元素质量,再由总量中除去这两个量,即得所求量。

三、慢思维培养的核心――温故知新,形散神聚

1.慢,但不能停滞

慢思维是有意识地控制学生的思考速度,在新知识上作短暂停留,温故而知新。实施过程中切忌学生因慢而懒,因慢而思维“跑题”,进而形成怕思考,怕动手的不良习惯。教师更应该多了解学生,及时发现问题,排除疑难,帮助学生突破心理障碍。

2.散,但务必神聚

慢思维旨在培养学生辨析能力,发散思维和创新精神。切忌散而不能收,致使教学过程形式多、气氛活,但效果不好。

粉末冶金概念例5

[中图分类号]F273[文献标识码]A[文章编号]1005-6432(2014)18-0038-02

1精细化管理的背景

莱钢集团粉末冶金有限公司紧紧围绕集团公司《深入开展“紧盯利润目标、全力减亏增效”活动实施方案》,确定“围绕公司三大目标,聚焦经营增效,以推进落实行动方案为主线,全力构建系统营销大平台,全力以赴完成全年各项任务目标,为集团公司生产经营提供营销支撑”的工作思路,树立起“领跑”概念,围绕“创效”和“减亏”目标,抓住产品结构升级和预算价格两个关键环节,建立产销均衡的概念,研究好分析利润源、绩效考核、人员激励、重点合同兑现、高盈利能力产品数量提升等工作,将考核聚焦到效益上,以强大的后台保障,促进营销水平及业绩提高。

2精细化管理的措施

一是市场化经营稳步推进。全面落实公司市场化要求,以“2013年营销增效行动方案”为主线,建立了以满足客户需求为导向的经营机制,建立以订单为导向的经营作业模式,围绕价值增值,实现组织模式的转变,建立了全产业链、全流程,全员、全过程参与的“大供应商”格局。创造客户需求,实现了服务模式转变,由被动服务向主动服务转变、由售后服务向全过程服务转变,主动将客户引进制造系统,主动创造客户需求。快速推进各项措施落实,逐步形成“内部管理精益化、部门协作团队化、经营研究常态化”的市场化经营格局。预计将超年度预算9个百分点以上完成增效预算指标。

二是市场机会把握能力得到提升。初步建立定量化分析模型,制定“市场风险防控策略”,结合定性化信息判断,提前预判市场走势,有效指导经营工作。建立产品价格、原料价格联动效益测算模型,为产品结构优化提供实时效益测算依据,接单效率和效益有效提升。采取市场“渗透”组合营销策略,强化品种、市场细分,实施差异化定价,在市场夹缝中寻找利润增长点。利用公司标准成本效益测算表,建立起了日利润核算模型,体现以利润实现或者高边际贡献为主线的经营模式,努力做到锱铢必较、日清日高。各品种分品种、分区域、分时段及时上调产品价格,将实现增效1900万元。

三是持续优化产品结构。高盈利能力产品销售目录,明确产品重点攻关方向,配套制定单项激励考核办法,激发了销售人员市场开发积极性。深化招标采购降本。持续加大对铁合金、耐火材料、工程耐材、保温材料和酸碱盐的网上招标,积极引进新供户、拓展新渠道,扩大招标采购的竞价氛围,确保低价采购,推进“零库存”管理,降低资金占用。一季度,合金辅料通过网上招标采购,与同期市场价格相比,共降低采购成本约960余万元;酸碱、保温材料通过招标采购累积实现降本效益72.65万元。坚持对招标物资的零库存管控,目前,大修用工程耐材、保温材料、酸碱盐、冶金辅料、部分铁合金和生产用耐火材料已经实现零库存控制,有效降低了生产成本。积极与供货厂家沟通,加强新经济资源的考察调研,开辟了宏兴高钛精粉新资源,一季度采购原料1.7万吨,与国内同品位原料相比降成本340万元。

四是持续提升销售支撑和保障能力。在始终保持一定比例手持订单的基础上,结合库存结构和产品综合效益排序情况,持续优化市场资源投放量与结构,最大限度地提高产品创效能力。发挥产销研一体化与关键团队运作优势,及时传导市场信息,动态优化生产组织,实现产销环节的紧密衔接;加强订单、发货单等兑现情况的日统计分析,动态优化销售资源,力争优势资源足额兑现。2014年以来,通过持续的销售流程梳理和过程跟踪分析,建立起了集结构调整、流向调整、订单兑现保障为一体的资源优化模型,产品结构得到进一步优化,资源流向进一步优化。

五是积极开展精益管理活动。以“精益管理、创优争先”活动和“保效益、争效率、克时艰”管理提升活动为平台,着重于风险源头预防、事项落实和过程控制,强化“日清日结”,持续提升管理水平。以理顺产销存运流程、清理积压库存、控制库存总量为重点,对销售计划、生产计划、调单量、实际发运量等指标进行持续追踪,分步骤优化库存结构,提高合同准时交付率和库存周转率。树立精益服务理念,完善服务预警系统和产品质量市场评价系统,不断提升质量异议处理效率,促进产品质量和服务效率提升。目前,质量异议平均处理周期为4.6天,同比提升4天以上,处理效率明显提升。

六是副产品经营增效能力进一步提升。根据产品市场变化,结合生产形势,强化经营创效,及时调整销售价格,增强化产品盈利能力,2013年实现内部利润2.15亿元,同比提升85.35%。加强基础管理,提升营销绩效。第一,健全完善了销售资源等各项管理制度,制定资源日平衡制度,掌控资源平衡流向,确保资源的安全完整,进一步理顺了内部管理程序,明确了内部管理控制的工作重点和目标,为加强内部基础管理提供了制度保障。第二,坚持“三化”工作法,做到工作学习化、研究化、科学化,以学习促研究,以研究促学习,力求精细化管理,在销售发运管理方面优化产销运流程,实现产销良性循环滚动推进。预计全年实现外销58万吨,实现降本增效 970万元。

粉末冶金概念例6

abstract :this paper introduces the concept ,types,capability,preparation methods of functionally graded materials. based upon analysis of the present application situations and prospect of this kind of materials some problems existed are presented. the current status of the research of fgm are discussed and an anticipation of its future development is also present.

key words :fgm;composite;the advance

0 引言

信息、能源、材料是 现代 科学 技术和 社会 发展的三大支柱。现代高 科技 的竞争在很大程度上依赖于材料科学的发展。对材料,特别是对高性能材料的认识水平、掌握和应用能力,直接体现国家的科学技术水平和 经济 实力,也是一个国家综合国力和社会文明进步速度的标志。因此,新材料的开发与研究是材料科学发展的先导,是21世纪高科技领域的基石。

近年来,材料科学获得了突飞猛进的发展[1]。究其原因,一方面是各个学科的交叉渗透引入了新 理论 、新方法及新的实验技术;另一方面是实际应用的迫切需要对材料提出了新的要求。而fgm即是为解决实际生产应用问题而产生的一种新型复合材料,这种材料对新一代航天飞行器突破“小型化”,“轻质化”,“高性能化”和“多功能化”具有举足轻重的作用[2],并且它也可广泛用于其它领域,所以它是近年来在材料科学中涌现出的研究热点之一。

1 fgm概念的提出

当代航天飞机等高新技术的发展,对材料性能的要求越来越苛刻。例如:当航天飞机往返大气层,飞行速度超过25个马赫数,其表面温度高达2000℃。而其燃烧室内燃烧气体温度可超过2000℃,燃烧室的热流量大于5mw/m2, 其空气入口的前端热通量达5mw/m2.对于如此大的热量必须采取冷却措施,一般将用作燃料的液氢作为强制冷却的冷却剂,此时燃烧室内外要承受高达1000k以上的温差,传统的单相均匀材料已无能为力[1]。若采用多相复合材料,如金属基陶瓷涂层材料,由于各相的热胀系数和热应力的差别较大,很容易在相界处出现涂层剥落[3]或龟裂[1]现象,其关键在于基底和涂层间存在有一个物理性能突变的界面。为解决此类极端条件下常规耐热材料的不足,日本学者新野正之、平井敏雄和渡边龙三人于1987年首次提出了梯度功能材料的概念[1],即以连续变化的组分梯度来代替突变界面,消除物理性能的突变,使热应力降至最小[3]。

随着研究的不断深入,梯度功能材料的概念也得到了发展。 目前 梯度功能材料(fgm)是指以 计算 机辅助材料设计为基础,采用先进复合技术,使构成材料的要素(组成、结构)沿厚度方向有一侧向另一侧成连续变化,从而使材料的性质和功能呈梯度变化的新型材料[4]。

2 fgm的特性和分类

2.1 fgm的特殊性能

由于fgm的材料组分是在一定的空间方向上连续变化的特点如图2,因此它能有效地克服传统复合材料的不足[5]。正如erdogan在其论文[6]中指出的与传统复合材料相比fgm有如下优势:

1)将fgm用作界面层来连接不相容的两种材料,可以大大地提高粘结强度;

2)将fgm用作涂层和界面层可以减小残余应力和热应力;

3)将fgm用作涂层和界面层可以消除连接材料中界面交叉点以及应力自由端点的应力奇异性;

4)用fgm代替传统的均匀材料涂层,既可以增强连接强度也可以减小裂纹驱动力。

2.2 fgm的分类

根据不同的分类标准fgm有多种分类方式。根据材料的组合方式,fgm分为金属/陶瓷,陶瓷/陶瓷,陶瓷/塑料等多种组合方式的材料[1];根据其组成变化fgm分为梯度功能整体型(组成从一侧到另一侧呈梯度渐变的结构材料),梯度功能涂敷型(在基体材料上形成组成渐变的涂层),梯度功能连接型(连接两个基体间的界面层呈梯度变化)[1];根据不同的梯度性质变化分为密度fgm,成分fgm,光学fgm,精细fgm等[4];根据不同的应用领域有可分为耐热fgm,生物、化学工程fgm, 电子 工程fgm等[7]。

3 fgm的应用

fgm最初是从航天领域发展起来的。随着fgm 研究的不断深入,人们发现利用组分、结构、性能梯度的变化,可制备出具有声、光、电、磁等特性的fgm,并可望应用于许多领域。

功 能

应 用 领 域  材 料 组 合

缓和热应

力功能及

结合功能

航天飞机的超耐热材料

陶瓷引擎

耐磨耗损性机械部件

耐热性机械部件

耐蚀性机械部件

加工工具

运动用具:建材  陶瓷 金属

陶瓷 金属

塑料 金属

异种金属

异种陶瓷

金刚石 金属

碳纤维 金属 塑料

核功能

原子炉构造材料

核融合炉内壁材料

放射性遮避材料 轻元素 高强度材料

耐热材料 遮避材料

耐热材料 遮避材料

生物相溶性

及医学功能

人工牙齿牙根

人工骨

人工关节

人工内脏器官:人工血管

补助感觉器官

生命科学 磷灰石 氧化铝

磷灰石 金属

磷灰石 塑料

异种塑料

硅芯片 塑料

电磁功能

电磁功能 陶瓷过滤器

超声波振动子

ic

磁盘

磁头

电磁铁

长寿命加热器

超导材料

电磁屏避材料

高密度封装基板 压电陶瓷 塑料

压电陶瓷 塑料

硅 化合物半导体

多层磁性薄膜

金属 铁磁体

金属 铁磁体

金属 陶瓷

金属 超导陶瓷

塑料 导电性材料

陶瓷 陶瓷

光学功能 防反射膜

光纤;透镜;波选择器

多色发光元件

玻璃激光 透明材料 玻璃

折射率不同的材料

不同的化合物半导体

稀土类元素 玻璃

能源转化功能

mhd 发电

电极;池内壁

热电变换发电

燃料电池

地热发电

太阳电池 陶瓷 高熔点金属

金属 陶瓷

金属 硅化物

陶瓷 固体电解质

金属 陶瓷

电池硅、锗及其化合物

4 fgm的研究

fgm研究 内容 包括材料设计、材料制备和材料性能评价。

4. 1  fgm设计

fgm设计是一个逆向设计过程[7]。

首先确定材料的最终结构和 应用 条件,然后从fgm设计数据库中选择满足使用条件的材料组合、过渡组份的性能及微观结构,以及制备和评价 方法 ,最后基于上述结构和材料组合选择,根据假定的组成成份分布函数, 计算 出体系的温度分布和热应力分布。如果调整假定的组成成份分布函数,就有可能计算出fgm体系中最佳的温度分布和热应力分布,此时的组成分布函数即最佳设计参数。

fgm设计主要构成要素有三:

1)确定结构形状,热—力学边界条件和成分分布函数;

2)确定各种物性数据和复合材料热物性参数模型;

3)采用适当的数学—力学计算方法,包括有限元方法计算fgm的应力分布,采用通用的和自行开发的软件进行计算机辅助设计。

fgm设计的特点是与材料的制备工艺紧密结合,借助于计算机辅助设计系统,得出最优的设计方案。

4. 2 fgm的制备

fgm制备 研究 的主要目标是通过合适的手段,实现fgm组成成份、微观结构能够按设计分布,从而实现fgm的设计性能。可分为粉末致密法:如粉末冶金法(pm) ,自蔓延高温合成法(shs) ;涂层法:如等离子喷涂法,激光熔覆法,电沉积法,气相沉积包含物理气相沉积(pvd) 和化学相沉积(cvd) ;形变与马氏体相变[10、14]。

4. 2. 1  粉末冶金法(pm)

pm法是先将原料粉末按设计的梯度成分成形,然后烧结。通过控制和调节原料粉末的粒度分布和烧结收缩的均匀性,可获得热应力缓和的fgm。粉末冶金法可靠性高,适用于制造形状比较简单的fgm部件,但工艺比较复杂,制备的fgm有一定的孔隙率,尺寸受模具限制[7]。常用的烧结法有常压烧结、热压烧结、热等静压烧结及反应烧结等。这种工艺比较适合制备大体积的材料。pm法具有设备简单、易于操作和成本低等优点,但要对保温温度、保温时间和冷却速度进行严格控制。国内外利用粉末冶金方法已制备出的fgm有:mgc/ ni 、zro2/ w、al2o3/ zro2 [8]、al2o3-w-ni-cr、wc-co、wc-ni等[7] 。

4. 2. 2 自蔓延燃烧高温合成法(self-propagating high-temperature synthesis 简称shs或combustion synthesis)

shs 法是前苏联 科学 家merzhanov 等在1967 年研究ti和b的燃烧反应时,发现的一种合成材料的新技术。其原理是利用外部能量加热局部粉体引燃化学反应,此后化学反应在自身放热的支持下,自动持续地蔓延下去, 利用反应热将粉末烧结成材,最后合成新的化合物。其反应示意图如图6所示[16]:

shs 法具有产物纯度高、效率高、成本低、工艺相对简单的特点。并且适合制造大尺寸和形状复杂的fgm。但shs法仅适合存在高放热反应的材料体系,金属与陶瓷的发热量差异大,烧结程度不同,较难控制,因而 影响 材料的致密度,孔隙率较大,机械强度较低。 目前 利用shs 法己制备出al/ tib2 , cu/ tib2 、ni/ tic[8] 、nb-n、ti-al等系功能梯度材料[7、11]。

4. 2. 3 喷涂法

喷涂法主要是指等离子体喷涂工艺,适用于形状复杂的材料和部件的制备。通常,将金属和陶瓷的原料粉末分别通过不同的管道输送到等离子喷枪内,并在熔化的状态下将它喷镀在基体的表面上形成梯度功能材料涂层。可以通过计算机程序控制粉料的输送速度和流量来得到设计所要求的梯度分布函数。这种工艺已经被广泛地用来制备耐热合金发动机叶片的热障涂层上,其成分是部分稳定氧化锆(psz)陶瓷和nicraly合金[9]。

4. 2. 3. 1 等离子喷涂法(ps)

ps 法的原理是等离子气体被 电子 加热离解成电子和离子的平衡混合物,形成等离子体,其温度高达1 500 k,同时处于高度压缩状态,所具有的能量极大。等离子体通过喷嘴时急剧膨胀形成亚音速或超音速的等离子流,速度可高达1. 5 km/ s。原料粉末送至等离子射流中,粉末颗粒被加热熔化,有时还会与等离子体发生复杂的冶金化学反应,随后被雾化成细小的熔滴,喷射在基底上,快速冷却固结,形成沉积层。喷涂过程中改变陶瓷与金属的送粉比例,调节等离子射流的温度及流速,即可调整成分与组织,获得梯度涂层[8、11]。该法的优点是可以方便的控制粉末成分的组成,沉积效率高,无需烧结,不受基体面积大小的限制,比较容易得到大面积的块材[10],但梯度涂层与基体间的结合强度不高,并存在涂层组织不均匀,空洞疏松,表面粗糙等缺陷。采用此法己制备出tib2-ni、tic-ni、tib2-cu、ti-al[7] 、nicral/mgo -zro2、nicral/al2o3/zro2、nicraly/zro2[10]系功能梯度材料

4.2.3.2 激光熔覆法

激光熔覆法是将预先设计好组分配比的混合粉末a放置在基底b上,然后以高功率的激光入射至a并使之熔化,便会产生用b合金化的a薄涂层,并焊接到b基底表面上,形成第一包覆层。改变注入粉末的组成配比,在上述覆层熔覆的同时注入,在垂直覆层方向上形成组分的变化。重复以上过程,就可以获得任意多层的fgm。用ti-a1合金熔覆ti用颗粒陶瓷增强剂熔覆金属获得了梯度多层结构。梯度的变化可以通过控制初始涂层a的数量和厚度,以及熔区的深度来获得,熔区的深度本身由激光的功率和移动速度来控制。该工艺可以显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热及电气特性和生物活性等性能,但由于激光温度过高,涂层表面有时会出现裂纹或孔洞,并且陶瓷颗粒与金属往往发生化学反应[10]。采用此法可制备ti - al 、wc -ni 、al - sic 系梯度功能材料[7 ] 。

4.2.3.3 热喷射沉积[10]

与等离子喷涂有些相关的一种工艺是热喷涂。用这种工艺把先前熔化的金属射流雾化,并喷涂到基底上凝固,因此,建立起一层快速凝固的材料。通过将增强粒子注射到金属流束中,这种工艺已被推广到制造复合材料中。陶瓷增强颗粒,典型的如sic或al2o3,一般保持固态,混入金属液滴而被涂覆在基底,形成近致密的复合材料。在喷涂沉积过程中,通过连续地改变增强颗粒的馈送速率,热喷涂沉积已被推广产生梯度6061铝合金/sic复合材料。可以使用热等静压工序以消除梯度复合材料中的孔隙。

4.2.3.4 电沉积法

电沉积法是一种低温下制备fgm的化学方法。该法利用电镀的原理,将所选材料的悬浮液置于两电极间的外场中,通过注入另一相的悬浮液使之混合,并通过控制镀液流速、电流密度或粒子浓度,在电场作用下电荷的悬浮颗粒在电极上沉积下来,最后得到fgm膜或材料[8]。所用的基体材料可以是金属、塑料、陶瓷或玻璃,涂层的主要材料为tio2-ni, cu-ni ,sic-cu,cu-al2o3等。此法可以在固体基体材料的表面获得金属、合金或陶瓷的沉积层,以改变固体材料的表面特性,提高材料表面的耐磨损性、耐腐蚀性或使材料表面具有特殊的电磁功能、光学功能、热物理性能,该工艺由于对镀层材料的物理力学性能破坏小、设备简单、操作方便、成型压力和温度低,精度易控制,生产成本低廉等显著优点而备受材料研究者的关注。但该法只适合于制造薄箔型功能梯度材料。[8、10]

4.2.3.5 气相沉积法

气相沉积是利用具有活性的气态物质在基体表面成膜的技术。通过控制弥散相浓度,在厚度方向上实现组分的梯度化,适合于制备薄膜型及平板型fgm[8]。该法可以制备大尺寸的功能梯度材料,但合成速度低,一般不能制备出大厚度的梯度膜,与基体结合强度低、设备比较复杂。采用此法己制备出si-c、ti-c、cr-crn、si-c-tic、ti-tin、ti-tic、cr-crn系功能梯度材料。气相沉积按机理的不同分为物理气相沉积(pvd) 和化学气相沉积(cvd) 两类。

化学气相沉积法(cvd)是将两相气相均质源输送到反应器中进行均匀混合,在热基板上发生化学反应并使反映产物沉积在基板上。通过控制反应气体的压力、组成及反应温度,精确地控制材料的组成、结构和形态,并能使其组成、结构和形态从一种组分到另一种组分连续变化,可得到按设计要求的fgm。另外,该法无须烧结即可制备出致密而性能优异的fgm,因而受到人们的重视。主要使用的材料是c-c、c-sic、ti-c等系[8、10]。cvd的制备过程包括:气相反应物的形成;气相反应物传输到沉积区域;固体产物从气相中沉积与衬底[12]。

物理气相沉积法(pvd)是通过加热固相源物质,使其蒸发为气相,然后沉积于基材上,形成约100μm 厚度的致密薄膜。加热金属的方法有电阻加热、电子束轰击、离子溅射等。pvd 法的特点是沉积温度低,对基体热影响小,但沉积速度慢。日本 科技 厅金属材料研究所用该法制备出ti/ tin、ti/ tic、cr/ crn 系的fgm [7~8、10~11]

4. 2. 4 形变与马氏体相变[8]

通过伴随的应变变化,马氏体相变能在所选择的材料中提供一个附加的被称作“相变塑性”的变形机制。借助这种机制在恒温下形成的马氏体量随材料中的应力和变形量的增加而增加。因此,在合适的温度范围内,可以通过施加应变(或等价应力) 梯度,在这种材料中产生应力诱发马氏体体积分数梯度。这一方法在顺磁奥氏体18 -8 不锈钢(fe -18% ,cr -8 %ni) 试样内部获得了铁磁马氏体α体积分数的连续变化。这种工艺虽然明显局限于一定的材料范围,但能提供一个简单的方法,可以一步生产含有饱和磁化强度连续变化的材料,这种材料对于位置测量装置的制造有潜在的应用前景。

4. 3 fgm的特性评价

功能梯度材料的特征评价是为了进一步优化成分设计,为成分设计数据库提供实验数据,目前已开发出局部热应力试验评价、热屏蔽性能评价和热性能测定、机械强度测定等四个方面。这些评价技术还停留在功能梯度材料物性值试验测定等基础性的工作上[7]。目前,对热压力缓和型的fgm主要就其隔热性能、热疲劳功能、耐热冲击特性、热压力缓和性能以及机械性能进行评价[8]。目前,日本、美国正致力于建立统一的标准特征评价体系[7~8]。

5 fgm的研究 发展 方向

5.1 存在的 问题

作为一种新型功能材料,梯度功能材料范围广泛,性能特殊,用途各异。尚存在一些问题需要进一步的研究和解决,主要表现在以下一些方面[5、13]:

1)梯度材料设计的数据库(包括材料体系、物性参数、材料制备和性能评价等)还需要补充、收集、归纳、整理和完善;

2)尚需要进一步研究和探索统一的、准确的材料物理性质模型,揭示出梯度材料物理性能与成分分布,微观结构以及制备条件的定量关系,为准确、可靠地预测梯度材料物理性能奠定基础;

3)随着梯度材料除热应力缓和以外用途的日益增加,必须研究更多的物性模型和设计体系,为梯度材料在多方面研究和应用开辟道路;

4)尚需完善连续介质 理论 、量子(离散)理论、渗流理论及微观结构模型,并借助计算机模拟对材料性能进行理论预测,尤其需要研究材料的晶面(或界面)。

5)已制备的梯度功能材料样品的体积小、结构简单,还不具有较多的实用价值;

6)成本高。

5.2 fgm制备技术总的研究趋势[13、15、19-20]

1)开发的低成本、自动化程度高、操作简便的制备技术;

2)开发大尺寸和复杂形状的fgm制备技术;

3)开发更精确控制梯度组成的制备技术(高性能材料复合技术);

4)深入研究各种先进的制备工艺机理,特别是其中的光、电、磁特性。

5.3 对fgm的性能评价进行研究[2、13]

有必要从以下5个方面进行研究:

1)热稳定性,即在温度梯度下成分分布随 时间变化关系问题;

2)热绝缘性能;

3)热疲劳、热冲击和抗震性;

4)抗极端环境变化能力;

粉末冶金概念例7

二、目前冶金固废综合利用企业成本核算方法存在问题的成因

1.从生产工艺特点分析

冶金固废综合利用企业是使用炼钢厂的钢渣,经同一生产过程,生产出大渣钢、渣钢、钢渣磁选粉、钢渣尾渣等产品。由于含铁品位及其他方面的原因,产生了不同产品和同一产品的不同等级品。这些产品,可以根据各自不同的情况,分为联产品、副产品和等级品联产品和副产品是产品的两种不同的分类,它们既有联系也有区别。弄清这些联系和区别,就能在计算联产品和副产品的成本时,采用不同的方法,以达到既简化又准确的目的。联产品和副产品之间的联系,在于它们都是联合生产过程的产物,都是投入相同的原材料,经过同一生产过程而产生的。它们之间的区别,主要在于价值。冶金固废含铁品位高的的价值较大,如大渣钢、渣钢。而钢渣磁选粉、钢渣尾渣等副产品的价值一般较小。

2.投入相同的钢渣

经过同一生产过程后,生产费用在各种产品之间的分配方法,是根据产品的特点确定的,由于目前钢渣产品的计量指标(重量、体积),在生产完工后无法计量,因此钢渣产品总成本求得后,怎样在同类中各种产品之间进行分摊,以计算出各产品成本是问题的关键。

三、解决冶金固废综合利用企业成本核算问题的主要对策

根据《新制度》规定,冶金固废企业应当根据生产经营特点,以正常生产能力水平为基础,按照资源耗费方式确定合理的分配标准。应当按照权责发生制的原则,根据冶金固废产品的生产特点和管理要求结转成本。首先,企业的管理人员应该加强成本的管理意识,培养会计工作人员的成本核算意识,更新管理理念,通过多种渠道来加强新制度的宣传力度,将会计成本的先进管理理念深入到每个工作人员的心中。其次,在加强企业成本管理意识的同时,加大对成本的管理力度,动员企业全员参与,实行全过程的核算管理。此外,企业还应该对自身产品的价值链进行科学、系统的分析,将企业的外部成本管理与内部同步进行,全面降低企业的经营成本,以此来达到节约企业资源的目的。第三,加强企业成本核算管理力度,企业在对内部进行会计成本核算之时,应该确保成本核算的系统性和科学性。要从冶金固废产品成本计算方法、生产类型、产品成本计算方法的组成要素等方面加强管理力度。

1.产品成本计算方法的概念

产品成本计算方法,是指把生产费用在企业生产的各种产品之间、产成品和产品之间进行分配的方法。构成一个产品成本计算方法,一般包括:

(1)成本计算对象的确定;

(2)成本明细账的设置;

(3)成本项目的设置;

(4)生产费用的归集及计入产品成本的程序;

(5)间接费用的分配标准;

(6)成本计算期的确定;

(7)产品成本在产成品和在产品之间的划分;

(8)产品总成本和单位成本的计算。

2.生产类型对成本计算方法的影响

企业采用什么成本计算方法,在很大程度上是由产品的生产特点即生产类型所决定的。产品的生产特点与产品成本计算方法的关系,主要表现在:成本计算对象的确定、生产费用的归集及计入产品成本的程序、成本计算期的确定、产品成本在产成品和在产品之间的划分等四个方面,这四者是成本计算的因素。正确理解和处理企业产品生产特点和成本计算诸因素之间的关系,对于合理确定成本计算方法,正确计算产品成本,具有重要意义。

3.产品成本计算方法的组成要素

(1)产品的成本计算对象

计算产品成本,必须先确定成本计算对象。成本计算对象是为计算产品成本而确定的归集生产费用的各个对象,也就是成本的承担者。确定成本计算对象,是设置产品成本明细账、分配生产费用和计算产品成本的前提。总的来说,成本计算对象总是产品,但是在不同的企业里,产品的生产特点往往是不同的,因而具体的成本计算对象,主要根据产品的生产特点来加以确定。例如:钢渣是单步骤生产,且生产的品种较少,每种产品产量大,采用专用设备重复地进行生产,属于大量生产。目前冶金固废企业处理的钢渣产品主要为大渣钢、渣钢、钢渣磁选粉、钢渣尾渣、工程回填用尾渣、钢渣砖等产品。因此要按每一品种的产成品作为成本计算对象。成本计算对象不但要适应企业生产的特点,还要根据成本管理的要求,分别产品的主次作不同的处理,既要防止过细过繁,又不能把不同的成本计算对象任意归并,“吃大锅饭”。一般有:产品的品种、产品的定单或批别、各个加工步骤的产品、产品的类别等。钢渣产品是大量大批单步骤生产,且管理上不要求提供有关生产步骤成本信息,一般按照产品品种确定成本核算对象。

(2)生产费用计入产品成本的程序

生产费用计入产品成本的程序,冶金固废企业一般设置直接材料、燃料和动力、直接人工和制造费用等成本项目。通过一系列的归集和分配手续,最后汇总计入产品成本的方法和歩骤,大致有以下几个步骤:

①设置生产成本和制造费用明细账,冶金固废企业一般设置直接材料、燃料和动力、直接人工和制造费用等成本项目。

②把各种费用的原始凭证及其他的有关资料,分别生产费用要素进行汇总,然后编制各种要素费用分配表,按其用途分配计入有关的生产成本明细账。冶金固废企业发生的直接材料和直接人工,能够直接计入成本核算对象的,应当直接计入成本核算对象的生产成本,否则应当按照合理的分配标准分配计入。冶金固废企业的钢渣是联合成本,根据生产经营特点和工艺要求采用相对销售价格分配法进行分配。

粉末冶金概念例8

Abstract :This paper introduces the concept ,types,capability,preparation methods of functionally graded materials. Based upon analysis of the present application situations and prospect of this kind of materials some problems existed are presented. The current status of the research of FGM are discussed and an anticipation of its future development is also present.

Key words :FGM;composite;the Advance

0 引言

信息、能源、材料是现代科学技术和社会发展的三大支柱。现代高科技的竞争在很大程度上依赖于材料科学的发展。对材料,特别是对高性能材料的认识水平、掌握和应用能力,直接体现国家的科学技术水平和经济实力,也是一个国家综合国力和社会文明进步速度的标志。因此,新材料的开发与研究是材料科学发展的先导,是21世纪高科技领域的基石。

近年来,材料科学获得了突飞猛进的发展[1]。究其原因,一方面是各个学科的交叉渗透引入了新理论、新方法及新的实验技术;另一方面是实际应用的迫切需要对材料提出了新的要求。而FGM即是为解决实际生产应用问题而产生的一种新型复合材料,这种材料对新一代航天飞行器突破“小型化”,“轻质化”,“高性能化”和“多功能化”具有举足轻重的作用[2],并且它也可广泛用于其它领域,所以它是近年来在材料科学中涌现出的研究热点之一。

1 FGM概念的提出

当代航天飞机等高新技术的发展,对材料性能的要求越来越苛刻。例如:当航天飞机往返大气层,飞行速度超过25个马赫数,其表面温度高达2000℃。而其燃烧室内燃烧气体温度可超过2000℃,燃烧室的热流量大于5MW/m2, 其空气入口的前端热通量达5MW/m2.对于如此大的热量必须采取冷却措施,一般将用作燃料的液氢作为强制冷却的冷却剂,此时燃烧室内外要承受高达1000K以上的温差,传统的单相均匀材料已无能为力[1]。若采用多相复合材料,如金属基陶瓷涂层材料,由于各相的热胀系数和热应力的差别较大,很容易在相界处出现涂层剥落[3]或龟裂[1]现象,其关键在于基底和涂层间存在有一个物理性能突变的界面。为解决此类极端条件下常规耐热材料的不足,日本学者新野正之、平井敏雄和渡边龙三人于1987年首次提出了梯度功能材料的概念[1],即以连续变化的组分梯度来代替突变界面,消除物理性能的突变,使热应力降至最小[3]。

随着研究的不断深入,梯度功能材料的概念也得到了发展。目前梯度功能材料(FGM)是指以计算机辅助材料设计为基础,采用先进复合技术,使构成材料的要素(组成、结构)沿厚度方向有一侧向另一侧成连续变化,从而使材料的性质和功能呈梯度变化的新型材料[4]。

2 FGM的特性和分类

2.1 FGM的特殊性能

由于FGM的材料组分是在一定的空间方向上连续变化的特点如图2,因此它能有效地克服传统复合材料的不足[5]。正如Erdogan在其论文[6]中指出的与传统复合材料相比FGM有如下优势:

1)将FGM用作界面层来连接不相容的两种材料,可以大大地提高粘结强度;

2)将FGM用作涂层和界面层可以减小残余应力和热应力;

3)将FGM用作涂层和界面层可以消除连接材料中界面交叉点以及应力自由端点的应力奇异性;

4)用FGM代替传统的均匀材料涂层,既可以增强连接强度也可以减小裂纹驱动力。

2.2 FGM的分类

根据不同的分类标准FGM有多种分类方式。根据材料的组合方式,FGM分为金属/陶瓷,陶瓷/陶瓷,陶瓷/塑料等多种组合方式的材料[1];根据其组成变化FGM分为梯度功能整体型(组成从一侧到另一侧呈梯度渐变的结构材料),梯度功能涂敷型(在基体材料上形成组成渐变的涂层),梯度功能连接型(连接两个基体间的界面层呈梯度变化)[1];根据不同的梯度性质变化分为密度FGM,成分FGM,光学FGM,精细FGM等[4];根据不同的应用领域有可分为耐热FGM,生物、化学工程FGM,电子工程FGM等[7]。

3 FGM的应用

FGM最初是从航天领域发展起来的。随着FGM 研究的不断深入,人们发现利用组分、结构、性能梯度的变化,可制备出具有声、光、电、磁等特性的FGM,并可望应用于许多领域。

功 能

应 用 领 域 材 料 组 合

缓和热应

力功能及

结合功能

航天飞机的超耐热材料

陶瓷引擎

耐磨耗损性机械部件

耐热性机械部件

耐蚀性机械部件

加工工具

运动用具:建材 陶瓷 金属

陶瓷 金属

塑料 金属

异种金属

异种陶瓷

金刚石 金属

碳纤维 金属 塑料

核功能

原子炉构造材料

核融合炉内壁材料

放射性遮避材料 轻元素 高强度材料

耐热材料 遮避材料

耐热材料 遮避材料

生物相溶性

及医学功能

人工牙齿牙根

人工骨

人工关节

人工内脏器官:人工血管

补助感觉器官

生命科学 磷灰石 氧化铝

磷灰石 金属

磷灰石 塑料

异种塑料

硅芯片 塑料

电磁功能

电磁功能 陶瓷过滤器

超声波振动子

IC

磁盘

磁头

电磁铁

长寿命加热器

超导材料

电磁屏避材料

高密度封装基板 压电陶瓷 塑料

压电陶瓷 塑料

硅 化合物半导体

多层磁性薄膜

金属 铁磁体

金属 铁磁体

金属 陶瓷

金属 超导陶瓷

塑料 导电性材料

陶瓷 陶瓷

光学功能 防反射膜

光纤;透镜;波选择器

多色发光元件

玻璃激光 透明材料 玻璃

折射率不同的材料

不同的化合物半导体

稀土类元素 玻璃

能源转化功能

MHD 发电

电极;池内壁

热电变换发电

燃料电池

地热发电

太阳电池 陶瓷 高熔点金属

金属 陶瓷

金属 硅化物

陶瓷 固体电解质

金属 陶瓷

电池硅、锗及其化合物

4 FGM的研究

FGM研究内容包括材料设计、材料制备和材料性能评价。

4. 1  FGM设计

FGM设计是一个逆向设计过程[7]。

首先确定材料的最终结构和应用条件,然后从FGM设计数据库中选择满足使用条件的材料组合、过渡组份的性能及微观结构,以及制备和评价方法,最后基于上述结构和材料组合选择,根据假定的组成成份分布函数,计算出体系的温度分布和热应力分布。如果调整假定的组成成份分布函数,就有可能计算出FGM体系中最佳的温度分布和热应力分布,此时的组成分布函数即最佳设计参数。

FGM设计主要构成要素有三:

1)确定结构形状,热—力学边界条件和成分分布函数;

2)确定各种物性数据和复合材料热物性参数模型;

3)采用适当的数学—力学计算方法,包括有限元方法计算FGM的应力分布,采用通用的和自行开发的软件进行计算机辅助设计。

FGM设计的特点是与材料的制备工艺紧密结合,借助于计算机辅助设计系统,得出最优的设计方案。

4. 2 FGM的制备

FGM制备研究的主要目标是通过合适的手段,实现FGM组成成份、微观结构能够按设计分布,从而实现FGM的设计性能。可分为粉末致密法:如粉末冶金法(PM) ,自蔓延高温合成法(SHS) ;涂层法:如等离子喷涂法,激光熔覆法,电沉积法,气相沉积包含物理气相沉积(PVD) 和化学相沉积(CVD) ;形变与马氏体相变[10、14]。

4. 2. 1  粉末冶金法(PM)

PM法是先将原料粉末按设计的梯度成分成形,然后烧结。通过控制和调节原料粉末的粒度分布和烧结收缩的均匀性,可获得热应力缓和的FGM。粉末冶金法可靠性高,适用于制造形状比较简单的FGM部件,但工艺比较复杂,制备的FGM有一定的孔隙率,尺寸受模具限制[7]。常用的烧结法有常压烧结、热压烧结、热等静压烧结及反应烧结等。这种工艺比较适合制备大体积的材料。PM法具有设备简单、易于操作和成本低等优点,但要对保温温度、保温时间和冷却速度进行严格控制。国内外利用粉末冶金方法已制备出的FGM有:MgC/ Ni 、ZrO2/ W、Al2O3/ ZrO2 [8]、Al2O3-W-Ni-Cr、WC-Co、WC-Ni等[7] 。

4. 2. 2 自蔓延燃烧高温合成法(Self-propagating High-temperature Synthesis 简称SHS或Combustion Synthesis)

SHS 法是前苏联科学家Merzhanov 等在1967 年研究Ti和B的燃烧反应时,发现的一种合成材料的新技术。其原理是利用外部能量加热局部粉体引燃化学反应,此后化学反应在自身放热的支持下,自动持续地蔓延下去, 利用反应热将粉末烧结成材,最后合成新的化合物。其反应示意图如图6所示[16]:

SHS 法具有产物纯度高、效率高、成本低、工艺相对简单的特点。并且适合制造大尺寸和形状复杂的FGM。但SHS法仅适合存在高放热反应的材料体系,金属与陶瓷的发热量差异大,烧结程度不同,较难控制,因而影响材料的致密度,孔隙率较大,机械强度较低。目前利用SHS 法己制备出Al/ TiB2 , Cu/ TiB2 、Ni/ TiC[8] 、Nb-N、Ti-Al等系功能梯度材料[7、11]。

4. 2. 3 喷涂法

喷涂法主要是指等离子体喷涂工艺,适用于形状复杂的材料和部件的制备。通常,将金属和陶瓷的原料粉末分别通过不同的管道输送到等离子喷枪内,并在熔化的状态下将它喷镀在基体的表面上形成梯度功能材料涂层。可以通过计算机程序控制粉料的输送速度和流量来得到设计所要求的梯度分布函数。这种工艺已经被广泛地用来制备耐热合金发动机叶片的热障涂层上,其成分是部分稳定氧化锆(PSZ)陶瓷和NiCrAlY合金[9]。

4. 2. 3. 1 等离子喷涂法(PS)

PS 法的原理是等离子气体被电子加热离解成电子和离子的平衡混合物,形成等离子体,其温度高达1 500 K,同时处于高度压缩状态,所具有的能量极大。等离子体通过喷嘴时急剧膨胀形成亚音速或超音速的等离子流,速度可高达1. 5 km/ s。原料粉末送至等离子射流中,粉末颗粒被加热熔化,有时还会与等离子体发生复杂的冶金化学反应,随后被雾化成细小的熔滴,喷射在基底上,快速冷却固结,形成沉积层。喷涂过程中改变陶瓷与金属的送粉比例,调节等离子射流的温度及流速,即可调整成分与组织,获得梯度涂层[8、11]。该法的优点是可以方便的控制粉末成分的组成,沉积效率高,无需烧结,不受基体面积大小的限制,比较容易得到大面积的块材[10],但梯度涂层与基体间的结合强度不高,并存在涂层组织不均匀,空洞疏松,表面粗糙等缺陷。采用此法己制备出TiB2-Ni、TiC-Ni、TiB2-Cu、Ti-Al[7] 、NiCrAl/MgO -ZrO2、NiCrAl/Al2O3/ZrO2、NiCrAlY/ZrO2[10]系功能梯度材料

4.2.3.2 激光熔覆法

激光熔覆法是将预先设计好组分配比的混合粉末A放置在基底B上,然后以高功率的激光入射至A并使之熔化,便会产生用B合金化的A薄涂层,并焊接到B基底表面上,形成第一包覆层。改变注入粉末的组成配比,在上述覆层熔覆的同时注入,在垂直覆层方向上形成组分的变化。重复以上过程,就可以获得任意多层的FGM。用Ti-A1合金熔覆Ti用颗粒陶瓷增强剂熔覆金属获得了梯度多层结构。梯度的变化可以通过控制初始涂层A的数量和厚度,以及熔区的深度来获得,熔区的深度本身由激光的功率和移动速度来控制。该工艺可以显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热及电气特性和生物活性等性能,但由于激光温度过高,涂层表面有时会出现裂纹或孔洞,并且陶瓷颗粒与金属往往发生化学反应[10]。采用此法可制备Ti - Al 、WC -Ni 、Al - SiC 系梯度功能材料[7 ] 。

4.2.3.3 热喷射沉积[10]

与等离子喷涂有些相关的一种工艺是热喷涂。用这种工艺把先前熔化的金属射流雾化,并喷涂到基底上凝固,因此,建立起一层快速凝固的材料。通过将增强粒子注射到金属流束中,这种工艺已被推广到制造复合材料中。陶瓷增强颗粒,典型的如SiC或Al2O3,一般保持固态,混入金属液滴而被涂覆在基底,形成近致密的复合材料。在喷涂沉积过程中,通过连续地改变增强颗粒的馈送速率,热喷涂沉积已被推广产生梯度6061铝合金/SiC复合材料。可以使用热等静压工序以消除梯度复合材料中的孔隙。

4.2.3.4 电沉积法

电沉积法是一种低温下制备FGM的化学方法。该法利用电镀的原理,将所选材料的悬浮液置于两电极间的外场中,通过注入另一相的悬浮液使之混合,并通过控制镀液流速、电流密度或粒子浓度,在电场作用下电荷的悬浮颗粒在电极上沉积下来,最后得到FGM膜或材料[8]。所用的基体材料可以是金属、塑料、陶瓷或玻璃,涂层的主要材料为TiO2-Ni, Cu-Ni ,SiC-Cu,Cu-Al2O3等。此法可以在固体基体材料的表面获得金属、合金或陶瓷的沉积层,以改变固体材料的表面特性,提高材料表面的耐磨损性、耐腐蚀性或使材料表面具有特殊的电磁功能、光学功能、热物理性能,该工艺由于对镀层材料的物理力学性能破坏小、设备简单、操作方便、成型压力和温度低,精度易控制,生产成本低廉等显著优点而备受材料研究者的关注。但该法只适合于制造薄箔型功能梯度材料。[8、10]

4.2.3.5 气相沉积法

气相沉积是利用具有活性的气态物质在基体表面成膜的技术。通过控制弥散相浓度,在厚度方向上实现组分的梯度化,适合于制备薄膜型及平板型FGM[8]。该法可以制备大尺寸的功能梯度材料,但合成速度低,一般不能制备出大厚度的梯度膜,与基体结合强度低、设备比较复杂。采用此法己制备出Si-C、Ti-C、Cr-CrN、Si-C-TiC、Ti-TiN、Ti-TiC、Cr-CrN系功能梯度材料。气相沉积按机理的不同分为物理气相沉积(PVD) 和化学气相沉积(CVD) 两类。

化学气相沉积法(CVD)是将两相气相均质源输送到反应器中进行均匀混合,在热基板上发生化学反应并使反映产物沉积在基板上。通过控制反应气体的压力、组成及反应温度,精确地控制材料的组成、结构和形态,并能使其组成、结构和形态从一种组分到另一种组分连续变化,可得到按设计要求的FGM。另外,该法无须烧结即可制备出致密而性能优异的FGM,因而受到人们的重视。主要使用的材料是C-C、C-SiC、Ti-C等系[8、10]。CVD的制备过程包括:气相反应物的形成;气相反应物传输到沉积区域;固体产物从气相中沉积与衬底[12]。

物理气相沉积法(PVD)是通过加热固相源物质,使其蒸发为气相,然后沉积于基材上,形成约100μm 厚度的致密薄膜。加热金属的方法有电阻加热、电子束轰击、离子溅射等。PVD 法的特点是沉积温度低,对基体热影响小,但沉积速度慢。日本科技厅金属材料研究所用该法制备出Ti/ TiN、Ti/ TiC、Cr/ CrN 系的FGM [7~8、10~11]

4. 2. 4 形变与马氏体相变[8]

通过伴随的应变变化,马氏体相变能在所选择的材料中提供一个附加的被称作“相变塑性”的变形机制。借助这种机制在恒温下形成的马氏体量随材料中的应力和变形量的增加而增加。因此,在合适的温度范围内,可以通过施加应变(或等价应力) 梯度,在这种材料中产生应力诱发马氏体体积分数梯度。这一方法在顺磁奥氏体18 -8 不锈钢(Fe -18% ,Cr -8 %Ni) 试样内部获得了铁磁马氏体α体积分数的连续变化。这种工艺虽然明显局限于一定的材料范围,但能提供一个简单的方法,可以一步生产含有饱和磁化强度连续变化的材料,这种材料对于位置测量装置的制造有潜在的应用前景。

4. 3 FGM的特性评价

功能梯度材料的特征评价是为了进一步优化成分设计,为成分设计数据库提供实验数据,目前已开发出局部热应力试验评价、热屏蔽性能评价和热性能测定、机械强度测定等四个方面。这些评价技术还停留在功能梯度材料物性值试验测定等基础性的工作上[7]。目前,对热压力缓和型的FGM主要就其隔热性能、热疲劳功能、耐热冲击特性、热压力缓和性能以及机械性能进行评价[8]。目前,日本、美国正致力于建立统一的标准特征评价体系[7~8]。

5 FGM的研究发展方向

5.1 存在的问题

作为一种新型功能材料,梯度功能材料范围广泛,性能特殊,用途各异。尚存在一些问题需要进一步的研究和解决,主要表现在以下一些方面[5、13]:

1)梯度材料设计的数据库(包括材料体系、物性参数、材料制备和性能评价等)还需要补充、收集、归纳、整理和完善;

2)尚需要进一步研究和探索统一的、准确的材料物理性质模型,揭示出梯度材料物理性能与成分分布,微观结构以及制备条件的定量关系,为准确、可靠地预测梯度材料物理性能奠定基础;

3)随着梯度材料除热应力缓和以外用途的日益增加,必须研究更多的物性模型和设计体系,为梯度材料在多方面研究和应用开辟道路;

4)尚需完善连续介质理论、量子(离散)理论、渗流理论及微观结构模型,并借助计算机模拟对材料性能进行理论预测,尤其需要研究材料的晶面(或界面)。

5)已制备的梯度功能材料样品的体积小、结构简单,还不具有较多的实用价值;

6)成本高。

5.2 FGM制备技术总的研究趋势[13、15、19-20]

1)开发的低成本、自动化程度高、操作简便的制备技术;

2)开发大尺寸和复杂形状的FGM制备技术;

3)开发更精确控制梯度组成的制备技术(高性能材料复合技术);

4)深入研究各种先进的制备工艺机理,特别是其中的光、电、磁特性。

5.3 对FGM的性能评价进行研究[2、13]

有必要从以下5个方面进行研究:

1)热稳定性,即在温度梯度下成分分布随 时间变化关系问题;

2)热绝缘性能;

3)热疲劳、热冲击和抗震性;

4)抗极端环境变化能力;

5)其他性能评价,如热电性能、压电性能、光学性能和磁学性能等

6 结束语

FGM 的出现标志着现代材料的设计思想进入了高性能新型材料的开发阶段[8]。FGM的研究和开发应用已成为当前材料科学的前沿课题。目前正在向多学科交叉,多产业结合,国际化合作的方向发展。

参考文献

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粉末冶金概念例9

1 概述

随着科学技术的发展,新型的金属材料在现代化工业中得到了全面的推广与应用,与普通金属材料相比,新型金属材料具有更为优异的性能与质量,已经成为很多领域中重要的工程材料,尤其是在能源开发、零部件制作、交通运输机械轻量化等方面[1]。在采用新型金属材料作为工程材料时,涉及到很多繁复的成型加工技术与工作,在现代化工业飞速发展的今天,如何不断发展与完善新型金属材料的成型加工技术,更好地发挥新型金属材料的特性,已经成为各领域中材料工程师们的研究重心。

2 新型金属材料及其加工特性

金属材料是由金属元素或金属元素为主所构成的具有金属特性的材料。金属材料通常具有较好的延展性。新型金属材料都属于合金,其种类较多,性能与质量较普通金属材料都有很大的突破,目前在市场上广泛使用的新型金属材料有高温合金、形状记忆合金、非晶态合金等。新型金属材料的二次成型加工过程通常包括焊接、挤压、铸造、超塑成型等等复杂的加工技术。新型金属材料的加工特性如下[2]:

2.1 铸造性

新型金属材料都属于合金,因此其熔点一般比较高,导致金属材料的流动性较低,收缩性较低,便于新型金属材料的锻造与二次成型加工。

2.2 锻压性

锻压性是新型金属材料的基本特性之一,该特性可以提高新型金属材料的可塑性,时成型加工的金属材料能够具有更高的性能优势。

2.3 焊接性

原始金属材料通常需要经过焊接后二次成型再进行后续的工程应用,因此新型金属材料成型加工的基础特性就是焊接性,其需要有良好的焊接性与高导热性能,才能在成型加工过程中保证材料不会产生气孔与裂缝等。

3 新型金属材料成型加工的原则

新型金属材料通过会在工程施工、机械设备、航空航天等方面广泛使用,一般具有良好的耐磨性与较高的硬度,以满足各类工程建设与机械化生产的质量需求。但是新型金属材料的这一特性也给其在成型加工方面增加了一定程度的困难,例如金属材料的硬度较高会导致其在普通的锻造环境下很难发生变形,使得很难将其塑造成一定形状或尺寸的工业零部件[3]。不同的金属材料具有不同的特性,市场对金属材料成型加工后的质量与性能也有不同的要求,因此通常会根据金属材料不同的特性采取不同的成型加工技术。例如,某些特殊的金属材料只有通过纤维性增强才能实现其二次成型加工。因此在实际对新型金属材料进行成型加工时,需要针对材料的特性采取相应的技术手段,切实推进新型金属材料成型加工工作的开展。新型金属材料的二次成型加工过程是一个非常复杂且细致的过程,其涉及的技术通常包括焊接、挤压、铸造、超塑成型等等复杂的加工技术,在实际的成型加工工作流中,一旦由于操作人员的操作不当而出现即使是小型的失误,都会给加工的金属成品带来无法磨灭的负面影响。例如,在铸造工艺中,如果没有对铸型的尺寸、大小等参数进行详细周密的把控,会导致成型加工之后的金属成品不符合零部件要求的质量与规格,不仅会给加工单位带来极大的成本损耗,还会影响工程的施工进度或机械设备的制造进度,延长施工或制造周期。因此,在对新型金属材料进行成型加工之前,加工人员需要对金属材料的物理与化学特性进行透彻的分析与掌握,才能够具体问题具体分析、因地制宜地针对不同的金属材料进行成型加工。

4 新型金属材料成型加工技术

4.1 粉末冶金技术

粉末冶金技术是以金属粉末为原料,通过不断的烧结与塑形,形成金属材料、新型金属复合材料等的工业技术。粉末冶金技术是早期使用最为广泛的新型金属材料成型加工技术,在增强晶须的功能等方面具有独特的优势。现阶段,粉末冶金技术主要应用于制造小尺寸且形状粗糙、不复杂的精密零部件,其通过不断地对金属粉末进行烧结与塑形,可以精密控制并提高金属材料中的金属含量,因此在小型零部件制作中拥有广泛的市场前景[4]。

4.2 电切割技术

电切割技术是通过在介电流中插入移动的电极线,然后利用局部的高温对金属材料进行几何形状切割,这样的方式也可以充分高效地利用冲洗液体的压力对零部件与负极之间的间隙进行冲刷,因此较传统的放电方式具有一定的优势。在采用电切割法进行新型金属材料的成型加工时,通常会由于放电效果较差等原因导新型金属符合材料的切割速度变慢,从而产生切割的切口不光滑等问题。

4.3 铸造成型技术

铸造成型技术是将液态的金属浇注到与零件尺寸、形状相匹配的铸型中,待液态的金属冷却凝固之后,将固态的金属材料取出,即可获得与铸型形状一致的毛坯或零件。在铸造成型技术的应用过程中,铸型的有效性检验是非常重要的环节,其形状、尺寸等质量的把控直接关系到零部件的质量与性能。

4.4 焊接技术

原始金属材料通常需要经过焊接后二次成型再进行后续的工程应用,焊接技术是在高温或者高压的环境下,采用焊接材料,例如焊条或者焊丝,将多个待焊接的金属材料连接成一个整体技术,该技术被广泛应用于航天航空、机械制造等领域。需要注意的是,在新型金属材料的焊接过程中,在金属与增强物二者之间常常会发生化学反应,会影响焊接的速度,在遇到这一问题时,通常可以对金属或者增强物进行轴对称旋转,然后将焊接接头置于高温下,使其达到熔化状态[5]。

4.5 模锻塑型技术

对于一些硬性较大的新型金属材料,一般的锻造环境无法使其加工塑形,以钛合金、镁合金等为例,这些金属材料由于锻造温度范围窄,可塑性较差,因此在变形时会产生极大的抗力,很难将其塑造成一定形状或尺寸的工业零部件,为了解决这一问题,模锻塑型技术应运而生。模锻塑型技术包含超速成型、模锻与挤压等方法,在对金属材料进行挤压时需要保持甚至提高锻造环境的温度,以提高金属材料的可塑性,同时需要在模具的表面涂上剂,降低模具表面的摩擦力,从而进一步降低模锻塑型的难度。通过模锻塑型技术进行金属材料的成型加工,可以使得生产出来的零部件具有较高的质量与性能,其组织也更为严密,已经成榻鹗舨牧铣尚图庸ぶ惺褂米钗普遍的技术手段。

5 结束语

与普通金属材料相比,新型金属材料具有更高的铸造性、高铸压性、良好的焊接性与高导热性等性能优势,已经成为很多领域中非常重要的工程材料。本文对现有的金属材料成型加工技术进行了详细的阐述,如粉末冶金技术、电切割技术、模锻塑型技术等,并对这些技术中的问题与关键技术点进行分析,对发展与完善新型金属材料的成型加工技术具有重要的促进作用。

参考文献

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[3]薛宇.新型金属材料成型加工技术分析[J].才智,2012(27):37.

粉末冶金概念例10

名词术语:搞清定义,弄清思路;概念:需要花力气彻底弄清实质;观点:仔细弄清思路。其中最重要的是概念。只有概念清楚,才能正确理解和应用术语,才能有理有据地分析问题,才能在复杂的问题面前保持清醒的头脑。

2始终抓住“一个核心两条线”

课程的基本观点提出:材料的性能决定于内部组织—“一个核心”。改变材料性能的因素有二:化学成分(内部因素);各种加工工艺(外部因素)。因而有:成分—组织—性能;工艺—组织—性能。这样,就可以将繁杂的内容理顺,将前后各章节内容建立有机的联系。

3头脑中要建立一系列的图像和模型

对于机理和概念必须建立具体的模型(如结晶过程图像、晶体结构模型等)。用图像、图表、曲线等科学语言来理解、表达和记忆课程中的理论、概念、观点和规律,既简便又明确。

合理归纳重点和难点,大胆取舍教材内容

教学内容的取舍是个重要问题,它关系到是否能达到本课程教学大纲的要求,关系到教学质量的好坏。因此,必须结合教学大纲要求,仔细分析教材,然后才能做出取舍的判断。(1)将直观教学能获得较好效果的有关内容安排在金工实训中完成。例如,可将各种铸造方法、特别是砂型铸造方法等内容安排在金工实训中完成,理论教学只归纳,不细述。又如各种传统机械加工机床的结构、传动原理及加工范围等内容,也可以安排在金工实训中完成,理论授课时干脆舍去不讲。现场教学更直观,更能取得好的教学效果。(2)对容易理解的内容安排以学生自学为主。例如,可以将铸造、锻造、焊接及粉末冶金等各种成形方法安排在课前自学,理论授课重点讲解成形原理,由此引出各种成形方法的优缺点、容易出现的缺陷,从而归纳和提升成形方法。

以两条主线和一点为平台,科学组织教学内容

根据总的教学课时,首先安排好“三新”知识内容的授课课时,将传统加工知识内容以两条主线进行归纳、总结式教学。

(1)以铁碳合金状态图为主线,将热加工部分内容串成一线。包括金属材料热处理(重点在“四火”)、铸造、锻造和焊接等内容串在一起进行分析。可以由加热的温度不同,引发出各种成形方法带来缺陷不同,进而引入避免和消除这些缺陷的办法也不同。

(2)以加工精度为主线,将冷加工部分内容串成一线。由各种加工方法的经济精度,引出它们的加工特点。例如,虽然牛头刨床的加工精度较低,但是它的运动很有特点。它的主运动是由旋转运动转变成直线运动而得到的,它的进给运动是由间歇运动来完成的,这些运动的形成是刨削的一个突出特点。经过分析,一方面可以为学生掌握机构学及传动机构打下一定的基础,为学生的生产实习指引了学习方法,另一方面可以引导和激发学生的创新思维。又如,从积屑瘤的成因过程,可以引发学生了解切削用量选用原则,同时也能更好地理解各种切削方法的加工能力与所能达到的加工精度。

(3)以“新”字为点(重点),及时引入“三新”知识内容。所谓新,它是在传统的材料、传统的加工方法及工艺和传统的加工技术无法或难以满足使用要求的前提下诞生,它们之间的关系是:(使用前提要求)新材料(传统加工工艺无法或难以完成的)新工艺(针对性地产生了)新技术。当今“三新”知识新月异,更新周期短之又短,而教材内容总是至少要滞后3年左右的时间。例如,当我们的教材刚开始引入AutoCAD/CAM知识的时候,沿海地区已经大量采用基于Pro/Engineer的NC加工技术和集CAD/CAM/CAE于一体的UG集成技术。这就要求任课教师及时搜集相关知识,并及时引入课堂教学,引导学生及早触摸前沿技术。这样,一方面可以启发学生的创新思维,另一方面也便于学生对“三新”知识的理解。

将“工艺”贯穿课堂教学始末

粉末冶金概念例11

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)13-0212-02

《冶金传输原理》是冶金工程、化工、热能工程、工程热物理、建筑与环境工程、制冷空调、水利水电等众多专业的重要专业基础课程,是一门既有很强的理论性又有很强的工程实际意义的课程[1]。本课程以高等数学、大学物理、物理化学等课程为基础,进一步向冶金应用方面所涉及的理论进行延伸,是《冶金工艺》课程的基础,在冶金工程整个专业课程的学习中具有承上启下的作用。《冶金传输原理基础》内容覆盖面广,包括动量传输、热量传输、质量传输以及三种传输现象的类比。随着课时不断地减少(全书由120学时压缩到80学时),但课程主要内容却没有减少,这就导致各部分内容讲授的不够深入,学生在学习过程中只处于了解水平,并没有真正掌握问题的实质。此外,传统的借助于重复强调概念和大量板书的教学方法容易使得学生感到烦琐、枯燥、乏味,进而对《冶金传输原理》课程的学习失去兴趣,教学难以达到预期的效果,广大师生普遍认为该课程“难教、难学”[2-4]。因此,针对以上问题,我们认为教师应该根据授课内容的特点,对相关的冶金传输原理能够做到讲解全面、重点突出、讲懂讲透,同时,教学方法要具有新颖性、多样性、趣味性,以充分激发学生的学习积极性。运用现代化的教学手段,寻求新的教育教学方式,对深化课程教学的改革创新无疑有着重要意义。

一、传统传输原理教学过程中的问题

经过几年的教学发现,《冶金传输原理》的教学若采用传统的教学模式会显得比较枯燥乏味,难以调动学生学习的积极性,难以做到师生互动,进而对教学效果产生一定的影响。而教学中常见问题如下。

1.单一的授课方式。《传统冶金传输原理》课程的教学手段一直是“黑板+粉笔”的单调形式,在这种课堂教学中,教师大多运用语言、文字作为信息载体,向学生传授知识,学生处于被动接受的地位,影响了其学习效果。为此,教师应采用多媒体教学手段,将文字、图片、声音、动画视频融为一体,这种图文并茂、有声有色的情境式教学环境,使传统教学中枯燥抽象、用单一语言文字和图形讲解难以理解的概念变得生动具体,令学生耳目一新、印象深刻,加深了对课程内容的理解和记忆。同时,激发了学生的学习兴趣,节省了板书时间,提高了授课效率,取得了传统教学手段所不能达到的效果。然而,多媒体教学在加强学生领悟能力、启发思维方面有其不利方面,并且教师在把握课堂节奏、学生记笔记方面也有一定的困难。如何做到板书教学与课件教学的有效结合的授课方式是我们主要研究的一个方面。

2.教学过程中完全以教师为中心,缺乏互动。基础理论课的教学对学生来说比较枯燥乏味,学生学习的积极性不高,很难对学生有吸引力,难于激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性。对于教师来讲,教学方法单一、教师工作量巨大、灌输而非引导的教学模式,调动不了学生的学习热情和积极性,对学生分析问题、解决实际问题的能力不能起到积极的作用。《冶金传输原理》课程比较难学且枯燥,在授课过程中,需要有针对性地按课程的重点、难点,分层次设问、引导,调动学生主动学习的积极性。

3.不能突出动量传输、热量传输、质量传输,三种传输现象的关联性。传输理论是与力学、热力学以及电磁学等同等重要的工程技术基础课程,着眼于流体动力学、传热过程和传质过程,也就是传递过程或速率过程,这三种传输过程的类似具有统一性。在实际的冶金过程中,单独的传输过程很少,经常是两种或者三种传递过程耦合进行,虽然这三种传输过程具有类似的特点,但是对于初学者来说,理解上还是有一定的困难。因而,课程内容的安排是以动量传输为切入点,在随后进行热量传输和质量传输的教学中,采用依次递进的类比法。例如三种传输过程的类似性、对应传输系数的类似性以及三种传输方程形式的类似性等,通过这种类比法的合理应用,加深学生对传输过程的理解。

4.单一的成绩考核评定。《冶金传输原理》中的基本概念、基本定律、基本准数、基本方程等虽然简单,但它们蕴含着非常丰富的内容,完全采取闭卷的方式进行考查,很难了解学生掌握的程度,也不利于学生综合应用传输原理知识去解决实际问题,因而,《冶金传输原理》课程考试采取闭卷的形式,同时对所需要的复杂的公式以附录的形式给出。考试的侧重点在于考查学生对基本概念、基本定律、基本准数的相关应用,结合简单的工程应用,初步掌握解决实际问题的方法,考查学生综合应用冶金传输原理知识的能力。学生只有经过认真思考,在比较熟练地运用所学知识的基础上才能完成。

二、《冶金传输原理》课程教学的创新探索

鉴于传统《冶金传输原理》课程存在些许问题,我们相应地进行了分析并作出了一定的教学改革和具体的实践。

1.改进教学环节,提高教学质量。第一,在授课前,教师要根据学生的特点、专业方向进行需求分析,然后对课堂教学过程进行初步设计,编制教案。第二,教师在上完每节课后,及时总结上课情况、教学内容的安排情况、学生理解的情况、课件存在的问题、学生的合理要求和建议等,及时调整教学进度、教学内容,作出更合理的安排,同时处理好传授知识与能力培养、课堂讲授与学生自学的关系等,让学生具有学习主动性。第三,教师在上完课后,应布置一定量的作业,注意选择典型的、综合性的习题,要求学生保质、保量地独立完成。第四,课程组要定期对课堂教学效果进行测试与评价,将结果及时反馈给授课教师,以便教师及时对教学内容和方法进行调整与改进。

2.采用启发式教学。“启发式”教学是针对“填鸭式”教学而提出的。它既是一种教学指导思想,又是一种有效的教学方法,对调动学生的学习热情和积极性、增强学生分析问题的能力具有不可替代的作用。《冶金传输原理》课程比较难学且枯燥,在授课过程中,我们以学生为中心,从工程实际出发启发学生思维,有针对性地按课程的重点、难点,分层次设问、引导,调动学生主动学习的积极性。事实证明,这种目的明确、灵活多变的教学方式是非常受欢迎的,有效地提高了学生的学习自主性,培养了学生的创新意识。

3.采用板书与多媒体相结合的教学手段。教师应采用多媒体教学手段,将文字、图片、声音、动画视频融为一体,这种图文并茂、有声有色的情境式教学环境,使传统教学中枯燥抽象、用单一语言文字和图形讲解难以理解的概念变得生动具体,令学生耳目一新,印象深刻,加深了对课程内容的理解和记忆。同时,激发了学生的学习兴趣,节省了板书时间,提高了授课效率,取得了传统教学手段所不能达到的效果。

4.《冶金传输原理》课程考试的改革。改革后的《冶金传输原理》课程考试包括成绩考核与试卷分析。该课程的期末考试采取闭卷的方式进行,成绩评定主要包括:平时成绩占30%,期末考试成绩占70%,同时合理地建立起平时成绩、实验成绩以及动手编制相关程序与闭卷考试相结合的评价方法,这些对学生知识点的考查比较全面,教学活动对教师来说也是一个学习的过程。

《冶金传输原理》课程是历届学生反映比较难学的课程,要讲好该门课程并不容易。经过我们长期的教学改革研究,《冶金传输原理》课程教学内容的设置和教学方法的改进,符合冶金、材料等专业的培养要求,获得了广大师生的一致好评,有效地改善了《冶金传输原理》课程“难教、难学”的现象,并有效地克服了传统教学模式的缺陷。

参考文献:

[1]韩丽辉,郭美蓉,吴懋林.冶金传输原理三级实验教学模式[J].实验技术与管理,2009,(6):199-202.

[2]朱光俊,杨艳华,曾红.冶金传输原理课程的教学改革与实践[J].2009,(8):133-135.