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了解校内粉冶所、粉冶厂的主要产品、成果、设备及部门产品的生产工艺等；
重点参观实习长沙振升铝材有限公司和长沙金龙国际铜业有限公司，了解工厂进行材料加工实际生产的设备、工艺、工模具、产品缺陷等技术问题，为以后的学习和科研积累感性认识。
1、实习期间应该注意自己的着装，不能穿背心、短裤和拖鞋，以免实习过程中机器运转所产生的高速高温物体对人身造成伤害；
2、实习期间一定要听从带队老师的指挥，不要擅自离队，更不要随意触碰机器的按钮或开关。
禁止触摸生产线上的物品以免烫伤；
3、不得迟到、早退、旷实习等，如因特殊原因不能按时到达或不能去实习应向班长或带队老师请假；
4、实习期间仔细观察，认真听老师或师傅的讲解，遇到不懂得地方可以提出来，随时做笔记；
5、实习期间要严肃认真，禁止喧哗打闹。
6.29日（星期一）
上午：
动员大会
下午：
领实习日志
7.30号（星期二）
粉冶厂讲课
查资料、写实习日志
7.1号（星期三）
粉末冶金所讲课
7.2号（星期四）
参观粉末冶金厂、
粉末冶金研究院
7.3号（星期五）
参观材料厂、金属材料
研究所、电子封装厂
7.4（星期六）——7.7（星期二）
休息、收集相关资料、写实习日志
7.8号（星期三）
参观振升铝材
7.9号（星期四）休息收集相关资料、写实习日志
7.10号（星期五）
参观金龙铜业集团
查资料、写实习日志、
完成实习报告
1）中南大学粉冶厂
一、公司简介
中南大学粉末冶金厂是中国著名的硬质合金制造商之一，成立于1964年10月，已有40年制造硬质合金的历史，最初共花费资金150万元，现总资产已达4400万元。
主导产品是矿用硬质合金，产品不仅畅销国内钎具行业，而且出口到世界各地，年产量达200吨，2006年产值达5900万元，利税达300多万元。
工厂已通过ISO9001:
2000质量管理体系认证，“凯字牌”（K—BRAND）商标被评为湖南省著名商标，主要产品YJ1和YJ2凿岩用硬质合金曾荣获国家银质奖，为湖南省名牌产品。
二、主要产品
1.凿岩用钎片：
适用于整体钎、一字形钎头、十字型或X型钎头。
2.凿岩用球齿：
适用于小直径球齿钎头、潜孔钻头、牙轮钻头、
滚刀钻头和采煤截齿。
3.硬质合金基体：
适用于复合金刚石圆柱或复合金刚石球齿。
欢迎来到
4.破碎机（抛料头）用硬质合金长条：
适用于制砂、矿石加工等。
5.造纸机械用异型耐磨零件。
6.其它特、异、难等特殊耐磨零件。
三、主要生产设备
设备名称
作用
备注
四管还原炉
制备W的粉末
采用H2还原
特点：
中高温还原
反应式为：
WO3+3H2W+3H2O
可倾式球磨机
将块状的原材料磨成粉末（制粉的第一步）
原料的配比由产品的牌号决定，此为得到好的硬制和金的第一步。
挤压机
将粉末壮的W粉挤压成一定的形状，以备后续加工。
挤压机具有不同的型号，
依靠模具将粉末压成一定的形状，模具可以更换。
真空烧结炉
对材料进行烧结成型
真空为防止氧化，温度为1400－1500℃，采用电阻丝加热，
烧结和保温时间随Co含量的不同而不同。
四、工艺流程
辅助工艺，采用液氨分解法2NH33H2+N2（Ni触媒）反应温度：
850℃
制氢
采用四管还原炉，特点是中高温还原。
装舟量：
8Kg/舟
推舟速度：
1舟/（小时×
管）WO3+3H2W+3H2O温度为950℃－1000℃[O]≤0.2%[Fe]≤0.1%
平均粒度≥12μm
还原
W+CWC温度为1900℃[C]：
6.08~6.18%
游离C含量≤0.1%平均粒度≥12μm
炭化
有干混和湿混两种方式，本厂采用湿混
混料组成：
WC、Co、航天汽油（研磨介质）
球（硬质合金球）料（质量）比：
4：
1
研磨时间：
38h/批干燥时间：
6h/批
混料
采用丁纳橡胶溶液做粘结剂，用螺旋搅拌机混合。
用量：
1200ml/15Kg料灰份：
0.01%浓度：
11%
搅拌时间：
3~5min干燥时间：
50~60min/批
掺胶制粒
采用自动挤压机（25吨、10吨、40吨）进行挤压
压制成型过程之中可能产生的质量问题：
毛刺、麻面、
掉边掉脚、分层裂纹等
成型
进行压胚检查，压胚前需置于140℃－160℃的干燥柜中干燥8－10小时，目的是增加压胚强度。
干燥温度：
140~160℃干燥时间：
8~10h
半成品检查
室温—>
200℃（保持1h）—>
380℃（保持1h）—>
480℃（保持1h）—>
580℃（保持30min）总耗时约8h
目的：
脱掉橡胶，采用卧式脱胶炉，300Kg/炉
脱胶
需要分阶段升温：
室温―>
720℃（保持1h）―>
1260℃（保持1h）―>
1400℃～1500℃（保持100min）
整个烧结过程需要时间约8h，而后自然冷却至室温
真空烧结
检查尺寸、是否有起泡、分层、裂纹、赃化、脱炭、渗炭等现象。
抗弯强度≥2500Mpa洛氏硬度≥87
密度：
14.65g/cm3矫顽磁≤8WC晶粒：
3.2μm
成品检查
『相关链接』
硬质合金
硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物（WC、TiC）微米级粉末为主要成分，以钴（Co）或镍（Ni）、钼（Mo）为粘结剂，在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。
IVB、VB、VIB族金属的碳化物、氮化物、硼化物等，由于硬度和熔点特别高，统称为硬质合金。
下面以碳化物为重点来说明硬质含金的结构、特征和应用。
IVA、VA、VIA族金属与碳形成的金属型碳化物中，由于碳原子半径小，能填充于金属品格的空隙中并保留金属原有的晶格形式，形成间充固溶体。
在适当条件下，这类固溶体还能继续溶解它的组成元素，直到达到饱和为止。
因此，它们的组成可以在一定范围内变动（例如碳化钛的组成就在TiC0.5～TiC之间变动），化学式不符合化合价规则。
当溶解的碳含量超过某个极限时（例如碳化钛中Ti︰C＝1︰1），晶格型式将发生变化，使原金属晶格转变成另一种形式的金属晶格，这时的间充固溶体叫做间充化合物。
金属型碳化物，尤其是IVB、VB、VIB族金属碳化物的熔点都在3273K以上，其中碳化铪、碳化钽分别为4160K和4150K，是当前所知道的物质中熔点最高的。
大多数碳化物的硬度很大，它们的显微硬度大于1800kg•mm2（显微硬度是硬度表示方法之一，多用于硬质合金和硬质化合物，显微硬度1800kg•mm2相当于莫氏一金刚石一硬度9）。
许多碳化物高温下不易分解，抗氧化能力比其组分金属强。
碳化钛在所有碳化物中热稳定性最好，是一种非常重要的金属型碳化物。
然而，在氧化气氛中，所有碳化物高温下都容易被氧化，可以说这是碳化物的一大弱点。
除碳原子外，氮原子、硼原子也能进入金属晶格的空隙中，形成间充固溶体。
它们与间充型碳化物的性质相似，能导电、导热、熔点高、硬度大，同时脆性也大。
硬质合金的基体由两部分组成：
一部分是硬化相；
另一部分是粘结金属。
硬化相是元素周期表中过渡金属的碳化物，如碳化钨、碳化钛、碳化钽，它们的硬度很高，熔点都在2000℃以上，有的甚至超过4000℃。
另外，过渡金属的氮化物、硼化物、硅化物也有类似的特性，也可以充当硬质合金中的硬化相。
硬化相的存在决定了合金具有极高硬度和耐磨性。
粘结金属一般是铁族金属，常用的是钴和镍。
制造硬质合金时，选用的原料粉末粒度在1～2微米之间，且纯度很高。
原料按规定组成比例进行配料，加进酒精或其他介质在湿式球磨机中湿磨，使它们充分混合、粉碎，经干燥、过筛后加入蜡或胶等一类的成型剂，再经过干燥、过筛制得混合料。
然后，把混合料制粒、压型，加热到接近粘结金属熔点（1300～1500℃）的时候，硬化相与粘结金属便形成共晶合金。
经过冷却，硬化相分布在粘结金属组成的网格里，彼此紧密地联系在一起，形成一个牢固的整体。
硬质合金的硬度取决于硬化相含量和晶粒粒度，即硬化相含量越高、晶粒越细，则硬度也越大。
硬质合金的韧性由粘结金属决定，粘结金属含量越高，抗弯强度越大。
2）中南大学粉末冶金研究所
1、简介：
中南大学粉末冶金研究所是国内最早成立的，集教学、科研、生产试制、产品开发于一体的粉末冶金学科综合基地。
现有教职工２２０人，其中中国工程院院士２人，博士导师１２人，教授、研究员２９人，副教授及相应职称人员６８人。
有各类在读学生４３２人，其中在站博士后研究人员１４人，博士研究生５６人，硕士研究生７２人，工程硕士生５０人。
拥有粉末冶金硕士点、博士点和博士后科研流动站，同时也是“粉末冶金国家重点实验室”、“粉末冶金国家工程研究中心”、“中国有色金属工业粉末冶金产品质量监督检验中心”、“中国有色金属学会粉末冶金及金属陶瓷学术委员会”、“中国有色粉末冶金标准化技术委员会”等一系列重要科研、学术、检测机构的依托和挂靠单位。
它曾为我国第一颗原子弹、氢弹的研制，第一座生产性原子反应堆，第一艘核潜艇的建造，第一颗人造卫星、第一枚洲际导弹、第一颗同步卫星、第一枚运载火箭以及“神舟”载人航天飞船的发射、“飞天”舱外航天服的研制等尖端科学技术的发展和国防建设做出了重要贡献，多次受到中共中央、国务院、中央军委的贺电嘉奖，被授予“全国高校科技工作先进单位”、“全国国防军工协作配套工作先进单位”称号。
研究院还是首批获得国家“对外进出口经营权”的科研院所。
固定资产原值近1.5亿元，拥有一批先进的粉末冶金工艺设备与检测仪器。
建立了完善的ISO9001国际质量管理体系（GJB9001军品质量保证体系），通过了国家二级军工保密资格审查认证，拥有武器装备科研生产许可证。
粉末冶金研究所主要从事粉末冶金基础理论、高新技术和先进材料的研究。
１９９１年以来，先后承担并完成了以国家级科研任务为主体的各类科研项目３００余项，获国家级和省部级奖近５０项，拥有专利２４项。
１９９３年又跻身全国首批百家被授予″进出口经营权″的科研院所，１９９９年在全国教育系统率先通过ＩＳＯ９００１国际质量体系认证。
2、主要产品：
各种金属及合金粉末、粉末注射成形产品，挤压成形制品、温压成形制品、航空和汽车用摩擦材料、ｃ／ｃ复合材料、减磨材料、铁、铜基粉末冶金机械零件、高比重合金、电触头材料、特种陶瓷制品、精细硬质合金制品及超硬材料等。
3、主要设备：
1）真空热压机（炉）
2）真空气压烧结炉
3）氮/氧分析仪
4）碳/硫分析仪
5）自动比表面分析仪
6）万能金相显微镜──图相分析仪
7）真空粉末挤压成形机
8）金相实验室制样设备
4、工艺流程：
制粉——〉成型——〉烧结——〉材料或制品
制粉：
球磨制粉、还原制粉、雾化制粉、电解制粉、蒸汽法制粉等
成型：
模压成型、挤压成型、注射成型、粉末成型、爆炸成型等
烧结：
保护气氛烧结、真空烧结等
1）粉末制备方法
1、物理机械法
①机械研磨法②高温雾化法
2、物理化学法
①氧化物还原法②气相沉积法③液相沉积法
④电解法⑤纳米级超细粉末制备技术
2）粉末成型技术
1、非模压成型
2、冷、热等静压成型
3、注射成型
4、粉末挤压、轧制、浇铸、无模、喷射、爆炸成型
3）粉末烧结
1、无压烧结
①固相烧结②液相烧结
2、加压烧结
①施加外压②热等静压
粉末冶金材料
用粉末冶金工艺制得的多孔、半致密或全致密材料（包括制品）。
粉末冶金材料具有传统熔铸工艺所无法获得的独特的化学组成和物理、力学性能，如材料的孔隙度可控，材料组织均匀、无宏观偏析（合金凝固后其截面上不同部位没有因液态合金宏观流动而造成的化学成分不均匀现象），可一次成型等。
通常按用途分为7类。
①粉末冶金减摩材料。
又称烧结减摩材料。
通过在材料孔隙中浸润滑油或在材料成分中加减摩剂或固体润滑剂制得。
材料表面间的摩擦系数小，在有限润滑油条件下，使用寿命长、可靠性高；
在干摩擦条件下，依靠自身或表层含有的润滑剂，即具有自润滑效果。
广泛用于制造轴承、支承衬套或作端面密封等。
②粉末冶金多孔材料。
又称多孔烧结材料。
由球状或不规则形状的金属或合金粉末经成型、烧结制成。
材料内部孔道纵横交错、互相贯通，一般有30％～60％的体积孔隙度，孔径1～100微米。
透过性能和导热、导电性能好，耐高温、低温，抗热震，抗介质腐蚀。
用于制造过滤器、多孔电极、灭火装置、防冻装置等。
③粉末冶金结构材料。
又称烧结结构材料。
能承受拉伸、压缩、扭曲等载荷，并能在摩擦磨损条件下工作。
由于材料内部有残余孔隙存在，其延展性和冲击值比化学成分相同的铸锻件低，从而使其应用范围受限。
④粉末冶金摩擦材料。
又称烧结摩擦材料。
由基体金属（铜、铁或其他合金）、润滑组元（铅、石墨、二硫化钼等）、摩擦组元（二氧化硅、石棉等）3部分组成。
其摩擦系数高，能很快吸收动能，制动、传动速度快、磨损小；
强度高，耐高温，导热性好；
抗咬合性好，耐腐蚀，受油脂、潮湿影响小。
主要用于制造离合器和制动器。
⑤粉末冶金工模具材料。
包括硬质合金、粉末冶金高速钢等。
后者组织均匀，晶粒细小，没有偏析，比熔铸高速钢韧性和耐磨性好，热处理变形小，使用寿命长。
可用于制造切削刀具、模具和零件的坯件。
⑥粉末冶金电磁材料。
包括电工材料和磁性材料。
电工材料中，用作电能头材料的有金、银、铂等贵金属的粉末冶金材料和以银、铜为基体添加钨、镍、铁、碳化钨、石墨等制成的粉末冶金材料；
用作电极的有钨铜、钨镍铜等粉末冶金材料；
用作电刷的有金属-石墨粉末冶金材料；
用作电热合金和热电偶的有钼、钽、钨等粉末冶金材料。
磁性材料分为软磁材料和硬磁材料。
软磁材料有磁性粉末、磁粉芯、软磁铁氧体、矩磁铁氧体、压磁铁氧体、微波铁氧体、正铁氧体和粉末硅钢等；
硬磁材料有硬磁铁氧体、稀土钴硬磁、磁记录材料、微粉硬磁、磁性塑料等。
用于制造各种转换、传递、储存能量和信息的磁性器件。
⑦粉末冶金高温材料。
包括粉末冶金高温合金、难熔金属和合金、金属陶瓷、弥散强化和纤维强化材料等。
用于制造高温下使用的涡轮盘、喷嘴、叶片及其他耐高温零部件。
3）中南大学金属研究所（非平衡所）
非平衡所采用雾化法制粉，喷射沉积的方法，主要做一些军工配套项目，如鱼雷外壳等。
喷射沉积由喷射雾化和沉积凝固两个基本过程组成。
喷射沉积制成的材料特征，可达理论密度的98%，无前期颗粒接合界面，晶粒等轴均匀分布，无宏观偏析，其挤压件的力学性能远高于传统铝合金，为超高强、高韧铝合金。
1、非平衡所简介
A：
雾化制粉：
将熔液对喷形成雾状材料后冷凝成粉末。
包括：
水雾化、气喷气冷、气喷水冷。
B：
喷射沉积：
将熔液喷在旋转的模铸上沉积。
C：
产品种类：
板材，管材，铸锭；
2、喷射沉积技术
二十世纪后期高速发展起来的金属材料先进制备技术之一。
喷射沉积（成形）技术最突出的创新点在于：
把液态金属的雾化（快速凝固）和粒状金属的沉积（熔滴动态致密固化）结合在一个冶金操作流程中完成，可以用最少的工序，直接从液态金属制取具有快速凝固组织、整体致密、接近零件形状的高性能材料或半制品工件。
由于以上特点，喷射沉积工艺，不仅可以生产出具有良好组织结构（均匀、细小、成分偏析小）和性能明显高于铸造产品的轧辊材料，而且可以直接制备轧辊或者对磨损轧辊进行修复。
①基本原理
喷射沉积技术有称为喷射成形技术，其基本原理是：
金属或合金在坩埚内熔化后通过一定的导液管流出，在雾化喷嘴出口处被高速惰性气流（At或N2）雾化成具有一定尺寸分布特性和不同凝固状态的溶液射流。
在高速气流的动量作用下加速，与气流进行强烈的对流换热，形成完全凝固的较小熔滴，半凝固的熔滴以及完全为液态的较大尺寸的过冷熔滴，以高速撞击到水冷沉积器上，在沉积器的表面铺展堆积熔合形成一个薄的半液态层，然后顺序结晶。
根据沉积器的形状，配合不同的运动方式可制备锭、管和板材等不同形状的欲成形坯件。
整个装置主要包括熔炼室、雾化沉积室、真空系统、供气系统及粉末收集系统，在此基础上配备有摄像机、测温仪、多普勒测定仪（PDA）等监视控制系统和控制软件。
②工艺特点
喷射成形技术是一种快速凝固近终成形材料制备新技术。
利用这项技术不仅可以制备出许多高性能的新材料，而且可以大幅度提高传统材料的性能，同时又不明显地增加材料的制备成本，容易获得较高的产量。
它与铸造、粉末冶金相比主要有以下一些特点：
1）喷射成形将金属熔体的雾化与沉积成形合而为一，生产成本大幅度下降。
2）氧化程度小。
喷射成形是在保护性气氛中瞬间一次成形的，避免了粉术冶金工艺因贮存、筛分和运输等工序带来的氧化污染问题。
3）喷射成形的冷却速度比较快（一般在10．3—10．5"
C／s），有效地克服与弥补了普通铸锭因冷速偏慢而引起的不足，制备的材料具有快速凝固组织的特性，即均匀细小的晶粒尺寸，较低的偏析倾向，过饱和的固溶度并可能出现亚稳相材料性能。
4）组织致密度高。
沉积态密度可达理论密度的95％以上，工艺控制合理可达99％，通过随后的冷加工或热加工，如热等静压、热压、真空热压、热挤压等，很容易达到完全致密化。
5）具有广泛的适应性。
其研究与应用领域几乎覆盖了所有传统材料及新型金属材料。
可以直接成形等近终极零件的多种坯件和材料。
③发展趋势
喷射成形技术在快速凝固研究与开发领域得到了迅猛发展，喷射成形技术在未来一段时期有如下发展趋势：
1）加快产业化步伐。
喷射成形技术只有实现产业化才有可能在与粉木冶金的竞争中立于不败之地。
喷射成形技术比较有希望在大直径管、金属基复合管材、
棒材，用于轧机的高速钢复合轧辊及A12Si合金汽车部件等领域实现产业化。
2）完善理论模型，实现雾化沉积过程自动控制。
喷射成形过程复杂，为众多工艺参数所影响，应加强该技术的模型化研究，实现工艺参数的优化控制。
3）按照快速凝固工艺的特点，喷射成形工艺可以打破传统工艺方法对某些合金元素及其含量的限制，建立全新的合金体系。
4）进一步降低成本。
随着技术的成熟、完善和工业化程度的提高，喷射成形在成本上的优势会愈加明显。
5）工艺方法的拓展。
第一，用惰性喷射成形和反应喷射成形技术制备非连续增强金属基复合材料。
第二，用喷射成形的包覆技术生产复合双金属坯、管和板。
第三，喷射成形和触变成形相结合。
第四，成核浇铸。
可以预见，随着研究工作的深入，喷射成形技术必将在金属热成形领域得到更广泛的应用。
3、雾化制粉：
将金属原料放到炉中熔炼，然后将其浇到虚包上烘烤1小时左右，一般温度为800°
左右。
再让金属液体流出，对其喷水或N2进行雾化。
（水或N2切割金属液流从而将金属液雾化）
4、喷射沉积：
将雾化的金属液喷向沉积台，沉积台同时旋转向下移动，以保证材料与沉积台之间的距离，从而是材料达到均匀。
由喷射沉积得到的材料的致密度不高，需要进行后续加工，如热挤等。
非平衡制备材料的设备就是由控制台加操作台组成，操作台又由加热炉和沉积室组成。
在进行喷射之前，一定要对喷嘴进行预热处理，否则高温金属液流会遇冷而快速凝固，从而堵塞喷嘴。
5、影响雾化粉末性能的因素：
1、雾化介质，不同的雾化介质对粉末的化学成分、颗粒形状、结构有很大影响。
此外，气体或液体的压力越高，得到的金属粉末越细。
2、金属液流，金属液的表面张力越小，金属粉末粒度越小；
金属液过热温度越高，细粉末产生率越高；
金属液直径越小，最终得到的细粉末也越多。
6、研究方向
a.喷射沉积b.电子材料（陶瓷基片，焊料）
c.海水电池阳极材料d.泡泡剂和粉末的表面改性
e.金刚石工具的专门化
4）中南大学材料厂
中南大学材料厂是隶属中南大学材料科学与工程学院的一个机构，其车间有多台工艺处理设备，如真空熔炼炉，电阻炉，挤压机，轧机等。
此次认识实习我们主要接触了解学习了一下几种工艺处理方法，其中挤压工艺是我们学习的重点。
1）熔铸与热处理工艺：
真空熔炼炉：
炼铜铁钒铬等较高熔点的金属
规格：
型号：
ZG-0.05额定容量：
50kg
额定功率：
100kw工作电压：
350／250V频率：
2500Hz
电阻炉：
炼铝镁等低熔点的金属
粉末冶金的方法得到高熔点的金属
2）轧制工艺：
双辊扎机（冷轧不可逆的机型）
结构：
电动机、减速机、齿轮机座、滚轮组等
延伸方向：
伸长由于辊轴是圆的，力沿切线方向，金属的流动性使轧件趋于变长而加宽则不甚明显。
3）挤压工艺：
挤压杆、挤压筒、挤压模、冷床等
工艺流程：
挤压机→传输→冷却→拉直
挤压是将金属毛坯
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