發(fā)布時間：2023-04-06 18:40:25
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的熱處理工藝論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
圖1為不同熱處理工藝條件下30MnSi鋼的拉強(qiáng)度?？梢钥闯?，當(dāng)回火工藝相同時，淬火溫度為910~990℃時，30MnSi鋼的強(qiáng)度較高。在熱處理后要保持材料的抗拉強(qiáng)度高于1420MPa，其回火溫度應(yīng)控制在390~430℃。表1和表2為不同熱處理處理工藝條件下30MnSi鋼的力學(xué)性能?？梢钥闯觯?dāng)回火溫度為390℃時，性能滿足要求。當(dāng)回火溫度為430℃時，只有淬火溫度在910~990℃時，性能才滿足要求。
2耐延遲斷裂性能分析
圖2為不同熱處理工藝條件下30MnSi鋼的延遲斷裂性能。可以看出，回火溫度為390℃時，試樣的延遲斷裂時間隨淬火溫度的升高而先上升后下降。雖然試樣的力學(xué)性能都能滿足要求，但耐延遲斷裂性能差異較大，也就是說淬火溫度對PC鋼的耐延遲斷裂性能影響較大[2]。當(dāng)淬火溫度為870℃時，由于低溫下淬火材料的回火溫度較低，使材料的韌性變低，耐延遲斷裂性也較低，所以導(dǎo)致延遲斷裂的時間變短為30h。當(dāng)淬火溫度為950℃時，試樣的耐延遲斷裂性能達(dá)到了FIP實(shí)驗(yàn)的要求。當(dāng)回火溫度為430℃時，淬火溫度為910℃和990℃時斷裂的時間都增加且與在950℃淬火時相同。當(dāng)回火溫度為390℃時，淬火溫度為910℃和990℃時其耐延遲斷裂性能遠(yuǎn)不如950℃淬火時的性能。這說明，耐延遲斷裂性能隨著回火溫度的升高而提高，且獲得較好的延遲斷裂性能的淬火溫度的范圍變大[4]。當(dāng)在較低的溫度下回火時，試樣的耐延遲斷裂性能不能滿足FIP實(shí)驗(yàn)的要求。而在高溫下回火時，則可以滿足FIP實(shí)驗(yàn)的要求。所以，當(dāng)PC鋼的強(qiáng)度滿足要求時，適當(dāng)?shù)奶岣呋鼗饻囟瓤稍黾硬牧系哪脱舆t性能。
圖3為不同淬火溫度下試樣的微觀組織?？梢钥闯?，當(dāng)淬火溫度為950℃時，所得組織是細(xì)小且均勻的回火屈氏體。淬火溫度為990℃時，組織是較粗大的回火屈氏體。淬火溫度升高到1030℃時，組織較粗化且板條之間的距離變大，但其延遲斷裂性能的差別并不是晶粒尺寸所影響的。實(shí)際上，當(dāng)奧氏體的溫度升高時，鋼中合金元素的分布位置會發(fā)生變化。因?yàn)椴牧现蠱n的含量比較高，Mn對延遲斷裂較敏感[3]。這些都導(dǎo)致了當(dāng)奧氏體化溫度大于950℃時，溫度越高材料的耐延遲斷裂性能越差。
圖4為不同回火溫度下30MnSiPC鋼的TEM形貌?？梢钥闯觯鼗饻囟葹?90℃時，可以清晰的看到馬氏體板條界，并在界面上可觀察到析出的薄片狀碳化物。該碳化物為收集氫的陷阱，如果這種碳化物連續(xù)的分布在馬氏體的邊界，則進(jìn)入到鋼中的氫會富集在晶界處，導(dǎo)致晶界脆化，從而使延遲斷裂變得敏感。當(dāng)回火溫度從390℃升高到430℃后，析出的滲碳體會聚集粗化，并變?yōu)榍逦貤l狀的滲碳體。細(xì)小的碳化物會彌散的分布，從而較小應(yīng)力集中，使界面能降低，斷裂時間變長，從而使其耐延遲斷裂性能增加[5]。當(dāng)回火溫度升高到470℃時，滲碳體會球化。當(dāng)回火溫度繼續(xù)升高時，較小的碳化物顆粒會逐漸溶解，大的顆粒會長大，當(dāng)溫度升高到一定程度后，細(xì)粒的碳化物會逐漸聚集并粗化，會出現(xiàn)更加粗大的滲碳體和鐵素體顆粒，其強(qiáng)度和硬度都較低。
3結(jié)論
在航空工業(yè)中廣泛應(yīng)用合金結(jié)構(gòu)鋼制造飛機(jī)、發(fā)動機(jī)的主要零件［3］。12CrNi4A、18Cr2Ni4WA等都是航空器普遍使用的合金鋼，主要做傳動軸、銷子。40CrMoA調(diào)制合金鋼，綜合機(jī)械性能好，在具有相當(dāng)高的強(qiáng)度的同時又具有良好的韌性。廣泛用于制造高負(fù)荷、大尺度的軸零件，也可以用來做大截面、高負(fù)荷、高抗磨及良好韌性要求的重要零件，如發(fā)動機(jī)曲軸等。
2曲軸熱處理工藝
2.1曲軸工作條件活塞式發(fā)動機(jī)一般由氣缸、活塞、曲軸、連桿、氣門機(jī)構(gòu)和機(jī)匣組成，曲軸的組成，如圖3所示。曲軸除了和連桿一起將活塞的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動，還將功率傳遞給螺旋槳，曲軸由軸頭、軸尾和曲柄等組成，曲柄又由曲頸和曲臂組成，軸頭前段與螺旋槳軸相連。
2.2材料選擇IO-360-L2A發(fā)動機(jī)曲軸采用高級優(yōu)質(zhì)合金鋼40CrNiMoA鍛件制成，它是在優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上，適當(dāng)?shù)丶尤胍环N或數(shù)種合金元素（總質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過5%）而制成的鋼種，主要成分應(yīng)符合GB/T3077的規(guī)定［4］，高級優(yōu)質(zhì)鋼的含硫、磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)小于0.025%，由于曲軸為熱加工用鋼，其銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)規(guī)定應(yīng)不大于0.20%，如表1所示。它屬于低合金中碳超高強(qiáng)度鋼。該材質(zhì)經(jīng)處理后具有良好的綜合機(jī)械性能，Cr、Ni等合金元素的加入使其淬透性較好并使鐵素體的強(qiáng)度和韌性得到提高；Mo、Cr等碳化物形成元素的加入，可阻止奧氏體晶粒長大，提高鋼的回火穩(wěn)定性，在使用中能有一定的沖擊抗力和斷裂韌性，高的疲勞強(qiáng)度滿足曲軸對材質(zhì)性能的要求。
2.3曲軸熱處理IO-360-L2A發(fā)動機(jī)使用多曲柄曲軸，由鉻鎳鉬鋼鍛件制成，曲軸是發(fā)動機(jī)受力最大的部件之一，曲軸的曲頸和曲柄表面都經(jīng)過滲氮處理，增加了表面的抗磨性，曲軸上螺旋槳安裝凸緣表面未進(jìn)行滲氮處理，表面僅鍍一層防腐金屬層，維護(hù)時應(yīng)避免劃傷，預(yù)防曲軸腐蝕和產(chǎn)生裂紋。曲柄是空心的，這不僅可以減輕曲軸的質(zhì)量，還可為滑油提供通道，同時也是一個收集淤泥、積碳和其它雜質(zhì)的空腔，滑油流動越多，清潔效果越好。材料40CrMoA曲軸熱處理工藝是鍛造正火粗車調(diào)質(zhì)精車去應(yīng)力退火精加工到成品氮化拋光裝機(jī)［5］，其技術(shù)參數(shù)如表2所示。
2.3.1曲軸熱處理技術(shù)要求主軸頸和連桿軸徑處要求淬硬層硬度為56~63HRC；淬硬層深度為3.5~5.5mm，淬硬層邊緣到曲軸對于V形軸不大于4~5mm，對直列軸不大于6~8mm。為了確保質(zhì)量，對曲軸的熱處理實(shí)際采用中頻感應(yīng)加熱淬火法［6］，如圖4所示，采用曲軸軸徑輪流淬火，分別進(jìn)行表面淬火，其加熱頻率1000Hz；始鍛溫度1150℃，終鍛溫度850℃。
2.3.2曲軸熱處理工藝［7］1）正火+高溫回火。正火處理的目的是為了改善曲軸的基體組織，消除鍛造過程造成的粗大組織及魏氏組織，細(xì)化晶粒，并消除鍛造應(yīng)力?；鼗鸷鬄榉乐够鼗鸫嘈?，應(yīng)油淬，回火溫度在600~640℃左右。最好是淬火出來先打一個淬火硬度，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整回火溫度。a.正火：加熱溫度880℃，保溫270min，出爐空冷；b.回火：加熱溫度640℃，保溫600min，出爐空冷。2）熱處理調(diào)質(zhì)處理。曲軸鍛造、正火后要進(jìn)行熱處理調(diào)質(zhì)處理，以獲得整體的最佳綜合機(jī)械性能，并為表面氮化處理做好組織準(zhǔn)備。曲軸調(diào)質(zhì)后的金相組織應(yīng)為均勻的回火索氏體+少量貝氏體組織，不允許出現(xiàn)大量的鐵素體組織，否則將導(dǎo)致氮化層的脆性加大，降低曲軸的疲勞性能。a.淬火：加熱880℃（氮?dú)獗Ｗo(hù)）保溫時間5h；冷卻曲軸出爐后預(yù)冷1.5min（曲軸表面顏色在800℃以上一點(diǎn)），隨后淬入水玻璃水溶液中，冷卻6~7min出水空冷。淬火介質(zhì)使用玻美度3～3.5的水玻璃水溶液。b.回火：40CrMoA軸加熱溫度560~570℃，保溫時間為5.5h，出爐空冷。3）氣體氮化處理。曲軸表面進(jìn)行氮化處理，一方面是為了獲得高的疲勞強(qiáng)度，另一方面是為了獲得高的表面硬度，提高曲軸的耐磨性能。曲軸表面經(jīng)氮化處理后，生成極細(xì)顆粒具有高硬度的ε相，同時還生成Fe3N和FeN，使軸頸和圓角均得到強(qiáng)化處理，改善表面耐磨性，增加表面強(qiáng)度，特別是增加抗疲勞強(qiáng)度，并提高材料的抗腐蝕性能。
3曲軸熱處理缺陷分析及其防止措施
曲軸在生產(chǎn)過程中要經(jīng)過冶煉、鑄造、軋制（或鍛造）等工序，最后成材，由這些工藝過程控制的質(zhì)量，一般稱為熱處理質(zhì)量。熱處理質(zhì)量直接影響產(chǎn)品的性能和使用安全。熱處理缺陷中最危險的是裂紋，稱為第一類熱處理缺陷。工程構(gòu)件在交變應(yīng)力作用下，經(jīng)一定循環(huán)周次后發(fā)生的斷裂稱作疲勞斷裂，曲軸失效可以由多種原因引起，然而，沖擊疲勞失效可能是曲軸失效中最普遍的原因。當(dāng)裂紋尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子KI達(dá)到材料斷裂韌度KIc（或是裂紋尖端的應(yīng)力集中達(dá)到材料的斷裂強(qiáng)度）時，裂紋就會失穩(wěn)快速擴(kuò)展疲勞最終斷裂是瞬時的，因此它的危害性較大，甚至?xí)斐蓹C(jī)毀人亡的慘劇。鋼質(zhì)工件經(jīng)熱處理后常見的質(zhì)量缺陷有淬火顯微組織過熱、欠熱、淬火裂紋、硬度不夠、熱處理變形、表面脫碳、軟點(diǎn)等。
3.1淬火裂紋及防止措施淬火裂紋是鋼材的淬火或淬火后形成，由于冷卻時的高應(yīng)力所造成；也有可能是在淬火油中的水所導(dǎo)致。具體如下：鋼質(zhì)工件由于結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，鋼材選擇不當(dāng)、淬火溫度控制不正確、淬火冷卻速度不合適等；增大淬火內(nèi)應(yīng)力，會使已形成的淬火顯微裂紋擴(kuò)展，形成淬火裂紋；由于增大了顯微裂紋的敏感度，增加了顯微裂紋的數(shù)量，從而增大淬火裂紋的形成。淬火裂紋一旦發(fā)生，絕大部分將造成零件的報廢，必須預(yù)防淬火裂紋的產(chǎn)生。首先曲軸原材料的橫截面酸浸低倍組織試片上，不得有目視可見的縮孔、氣泡、裂紋、夾雜、翻皮、白點(diǎn)、晶間裂紋等缺陷。材料選擇上做到經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性的合理搭配，既要保證價格便宜又要保證材料有較好的加工性，熱處理性要好，易于淬火，變形小，淬裂傾向小。隨著含碳量的提高，Ms點(diǎn)降低，淬裂傾向增大，在滿足基本性能如硬度、強(qiáng)度的條件下，盡量選用含碳量低的鋼。為了防止零件在淬火急冷中開裂，應(yīng)使其均勻加熱、均勻冷卻、均勻漲縮。在零件結(jié)構(gòu)設(shè)計上，盡量避免截面形狀尺寸突變，同時注意圓角過渡。合理安排工藝路線，如正確安排好預(yù)備熱處理、冷加工和熱加工等工序可以有效減少熱處理淬火開裂傾向。恰當(dāng)?shù)剡x擇加熱介質(zhì)、加熱速度、加熱溫度和保溫時間也可以有利于減少淬火開裂。
3.2氧化與脫碳及防止措施氧化是因?yàn)殇撛谟醒趸詺怏w中加熱時，會發(fā)生氧化而在表面形成一層氧化皮，在高溫下，甚至晶界也回會發(fā)生氧化。脫碳是鋼在某些介質(zhì)中加熱時，這些介質(zhì)會使鋼表面的含碳量下降，脫碳的實(shí)質(zhì)是鋼中碳在高溫下與氧和氫發(fā)生作用生產(chǎn)一氧化碳。脫碳會明顯降低鋼的淬火硬度、耐磨性及抗疲勞性能。防止氧化、脫碳的有效措施是采用鹽熔爐加熱、護(hù)氣氛爐、真空爐加熱和預(yù)留足夠的加工余量，見表3所示。
4結(jié)論
[論文摘 要] 本文從三個方面論述了熱處理工藝在提高金屬零件的制造水平中的作用。
引言
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，金屬零件的制造是一個重要的環(huán)節(jié)，具有舉足輕重的作用，因此提高金屬零件的制造水平成為一項(xiàng)不可缺少的工作。而在金屬零件的制造過程中，熱處理工作又是提高其制造水平的重要措施。在設(shè)計工作中，正確制定熱處理工藝可以改變某些金屬材料的機(jī)械性能。而不合理的熱處理?xiàng)l件，不僅不會提高材料的機(jī)械性能，反而會破壞材料原有的性能。因此，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)金屬材料成分，準(zhǔn)確分析金屬材料與熱處理工藝的關(guān)系，制訂合理的熱處理的工藝，合理安排工藝流程，才能得到理想的效果，提高金屬零件的制造水平。
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，廣泛使用的金屬有鐵、鋁、銅、鉛、鋅、鎳、鉻、錳等。但用得更多的是它們的合金。金屬和合金的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包含兩個方面：其一是金屬原子之間的結(jié)合方式；其二是原子在空間的排列方式。金屬的性能和原子在空間的排列配置情況有密切的關(guān)系，原子排列方式不同，金屬的性能就出現(xiàn)差異。
為了得到更好的金屬性能，滿足制造和使用要求，我們將金屬工件放在一定的介質(zhì)中加熱到適宜的溫度，并在此溫度中保持一定時間后，又以不同速度在不同的介質(zhì)中冷卻，通過改變金屬材料表面或內(nèi)部的顯微組織結(jié)構(gòu)來改變其性能，這就是金屬材料熱處理過程。
不同的熱處理?xiàng)l件會產(chǎn)生不同的材料性能改變效果，下面從3個方面來說明熱處理工藝在提高金屬零件的制造水平中的作用。
一、提高金屬材料的切削性能和加工精度
在各類鑄、鍛、焊工件的毛坯或半成品金屬材料的切削過程中，由于被加工材料、切削刀具和切削條件的不同，金屬的變形程度也不同，從而產(chǎn)生不同程度的光潔度。各種材料的最佳切削性能都對應(yīng)有一定的硬度范圍和金相組織。為了得到最佳切削性能，就要求被加工材料具有合適的組織狀態(tài)，這就要用到預(yù)先熱處理。
通過預(yù)先熱處理，可以消除或減少冶金及熱加工過程產(chǎn)生的材料缺陷，并為以后切削加工及熱處理準(zhǔn)備良好的組織狀態(tài)，從而保證材料的切削性能、加工精度和減少變形。
舉例1：齒坯材料在切削加工中，當(dāng)齒坯硬度偏低時會產(chǎn)生粘刀現(xiàn)象，在前傾面上形成積屑瘤，使被加工零件的表面光潔度降低。而對齒坯材料進(jìn)行正火＋不完全淬火處理，切屑容易碎裂，形成粘刀的傾向性減少。并隨著齒坯硬度的提高，切屑從帶狀向擠裂狀過渡，從而減少了粘刀現(xiàn)象，提高了切削性能。
舉例2：鋁合金在加工過程中，通常都是先經(jīng)強(qiáng)化處理（固溶處理＋時效；時效），這樣可以得到晶粒細(xì)小、均勻的組織，比鑄態(tài)或壓力加工狀態(tài)的切削性能好，不僅改善了切削性能，而且同時提高了機(jī)械加工精度。
二、提高金屬材料的斷裂韌性
金屬材料的斷裂韌性指含有裂紋的材料在外力作用下抵抗裂紋擴(kuò)展的性能。提高金屬斷裂韌性的關(guān)鍵是要減少金屬晶體中位錯，使金屬材料中的位錯密度下降，從而提高金屬強(qiáng)度，而減少金屬晶體中位錯的一種重要方法，就是細(xì)晶強(qiáng)化，其原理是通過細(xì)化晶粒使晶界所占比例增高而阻礙位錯滑移從而提高材料強(qiáng)韌性。而金屬組織的細(xì)晶強(qiáng)化的過程實(shí)際上就是金屬熱處理。
在金屬熱處理過程中，當(dāng)冷變形金屬加熱到足夠高的溫度以后，在一定的應(yīng)力和變形溫度的條件下，材料在變形過程中積累到足夠高的局部位錯密度級別，會在變形最劇烈的區(qū)域產(chǎn)生新的等軸晶粒來代替原來的變形晶粒，這個過程稱為再結(jié)晶。再結(jié)晶晶核的形成與長大都需要原子的擴(kuò)散，因此必須將變形金屬加熱到一定溫度之上，足以激活原子，使其能進(jìn)行遷移時，再結(jié)晶過程才能進(jìn)行。
那么，對于不同的金屬材料，我們就可以通過控制不同的熱處理的溫度，來提高金屬材料的斷裂韌性。
舉例：在sy鋼坯料上線切割適當(dāng)?shù)男A柱，機(jī)加工后，選擇在700℃，800℃，900℃、1000℃和1100℃在cleeble-1500型熱模擬試驗(yàn)機(jī)上以5×10-1的變形速率保溫30s壓縮變形50％，然后在空氣中冷至室溫，再進(jìn)行680℃×6hac(空冷)的退火處理，再將壓縮后的試樣沿軸向線切割剖開，研磨拋光后用化學(xué)物質(zhì)顯示晶粒形貌。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：在700℃時，扁平的晶粒開始逐漸向等軸晶粒的形狀變化。800℃變形的晶粒中等軸晶粒已經(jīng)有少量出現(xiàn)，但仍然以變形拉長的晶粒為主。在900℃變形開始，晶粒突然變得細(xì)小，幾乎全部為等軸晶粒，晶粒度達(dá)到y(tǒng)bl2級。在900℃以上．晶粒開始長大。因此，對此種鋼來說，900℃左右溫度進(jìn)行熱處理，可以提高其斷裂韌性。
三、減少金屬材料的應(yīng)力腐蝕開裂
金屬材料在拉伸應(yīng)力和特定腐蝕環(huán)境共同作用下發(fā)生的脆性斷裂破壞稱為應(yīng)力腐蝕開裂。大部分引起應(yīng)力腐蝕開裂的應(yīng)力是由殘余拉應(yīng)力引起的。殘余應(yīng)力是金屬在焊接過程中產(chǎn)生的。金屬在加熱時，以及加熱后冷卻處理時，改變了材料內(nèi)部的組織和性能，同時伴隨產(chǎn)生了金屬熱應(yīng)力和相變應(yīng)力。金屬材料在加熱和冷卻過程中，表層和心部的加熱及冷卻速度(或時間)不一致，由于溫差導(dǎo)致材料體積膨脹和收縮不均而產(chǎn)生應(yīng)力，即熱應(yīng)力。在熱應(yīng)力的作用下，由于冷卻時金屬表層溫度低于心部，收縮表面大于心部而使心部受拉應(yīng)力：另一方面材料在熱處理過程中由于組織的變化即奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變時，因比容的增大會伴隨材料體積的膨脹，材料各部位先后相變，造成體積長大不一致而產(chǎn)生組織應(yīng)力。組織應(yīng)力變化的最終結(jié)果是表層受拉應(yīng)力，心部受壓應(yīng)力，恰好與拉應(yīng)力相反。金屬熱處理的熱應(yīng)力和相變應(yīng)力疊加的結(jié)果就是材料中的殘余應(yīng)力，正是其存在造成了應(yīng)力腐蝕開裂。
舉例：金屬熱處理中，通過控制淬火冷卻速度，可以顯著地控制淬火裂紋，為了達(dá)到淬火的目的，通常必須加速材料在高溫段內(nèi)的冷卻速度，并使之超過材料的臨界淬火冷卻速度才能得到馬氏體組織。就殘余應(yīng)力而論，這樣做由于能增加抵消組織應(yīng)力作用的熱應(yīng)力值，故能減少工件表面上的拉應(yīng)力而達(dá)到抑制縱裂的目的。
3、結(jié)論
金屬材料的熱處理在機(jī)械零件制造中占有十分重要的地位，在金屬材料加工的整個工藝流程中，如果將切削加工工藝與熱處理工藝進(jìn)行密切配合，將有效地提高金屬零件的制造水平。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 雷聲，齒輪熱處理變形的控制.機(jī)械工程師.2008年5期.
【關(guān)鍵詞】 Al-Cu-Mg-Mn合金 時效 力學(xué)性能 微觀組織
時效成形（Creep Age Forming，CAF）是一種新型鋁合金成形加工方法，其在航空航天領(lǐng)域有較好的應(yīng)用前景。該工藝通過將人工時效與加工成形相結(jié)合，利用鋁合金在彈性應(yīng)力作用下于一定溫度（人工時效溫度）時發(fā)生蠕變變形，得到具有一定形狀的結(jié)構(gòu)件，同時利用時效處理得到鋁合金所需的性能[1-3]。
歐美國家已將時效成形技術(shù)應(yīng)用到飛機(jī)制造過程中，但是國內(nèi)對機(jī)翼翼面等曲面板形構(gòu)件采取的仍是傳統(tǒng)的冷滾彎技術(shù)，在時效成形技術(shù)及相關(guān)材料的研究方面還比較落后。為此，本文重點(diǎn)對Al-Cu-Mg-Mn系合金的固溶、時效熱處理工藝進(jìn)行了探討研究，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了理論分析和討論。
1 材料與實(shí)驗(yàn)方法
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
實(shí)驗(yàn)合金的主要成分見下表1-1。合金按表中成分設(shè)計在300Kg電爐中進(jìn)行熔煉，2T鑄造機(jī)上鑄造，鑄錠規(guī)格為100mm×200mm的方鑄錠，低倍檢查后進(jìn)行均勻化退火，然后軋制成板材。試驗(yàn)用料淬火后，即可進(jìn)行時效成形等處理。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
參考與本合金成分相近的固溶處理制度[4]，時效待定溫度初定為150、170、190℃，這時時效時間通常取20h。在研究時效工藝對合金硬度的影響時，也取不同時間做對比分析。通過硬度試驗(yàn)、力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)和合金的顯微組織分析，從而確定合金適宜的時效溫度和時效時間。時效工藝實(shí)驗(yàn)方案見表2。
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.1 時效工藝對合金組織性能的影響及分析
2.1.1 時效工藝對合金硬度的影響
圖1為合金經(jīng)490℃/40min固溶處理后，不同時效狀態(tài)下的時效硬化曲線：時效初期，硬度普遍升高，190℃的升高最快，隨時效時間的延長，硬度都達(dá)峰值后再下降；150℃和170℃都在20小時附近達(dá)到峰值，170℃峰值最高（118.6HV）。190℃時，峰值提前到4h，峰值較低。合金較適宜的時效處理工藝應(yīng)為170℃/20h。
2.1.2 時效工藝對合金組織性能的影響
合金冷軋板在不同溫度（150、170、190℃）和不同時間（4、20、28h）下時效處理后的拉伸力學(xué)性能見下圖2。
可見：隨時效溫度升高，σb線性緩降，σ0.2上升到170℃達(dá)到最值后變化不大，δ則隨溫度升高一直下降；隨時效時間延長，σb變化不大；σ0.2線性上升；δ先下降，20h后不再變化，綜合考慮，合金較適宜的時效工藝為170℃/20h。
圖3 （a）和（b）分別為合金在不同溫度（150、170、190℃）與不同時間（4、20、32h）下時效處理后的TEM顯微組織圖。
由圖3（a）可知：150℃時，合金只有少量短棒狀T相；170℃時，T相長大，數(shù)量增多，晶內(nèi)析出細(xì)小針狀S′相，晶界有鏈狀的平衡S相出現(xiàn)；190℃時，T相繼續(xù)增多，尺寸增大，S′相均勻、彌散分布，尺寸也長大、變粗，晶界處平衡相也增多；圖（b）可知：170℃/4h時，合金中也只有少量T相析出；170℃/20h時，合金析出S′相，T相也長大變粗，晶界有鏈狀平衡相析出；170℃/32h時，S′相均勻、彌散分布，尺寸長大、變粗。
2.2 時效處理工藝分析
時效強(qiáng)度的變化主要由以下因素引起：（1）固溶體的貧化；（2）基體的回復(fù)與再結(jié)晶；（3）新相的析出。時效初期合金組織的變化主要由GP區(qū)的回溶和過渡S′相的析出長大引起；隨著時效時間延長，過渡S′相長大并彌散分布，其與基體保持半共格關(guān)系，所以，均勻分布的GP區(qū)加上均勻彌散的過渡相能使合金獲得較好的強(qiáng)化效果；繼續(xù)升高時效溫度或延長時效時間，過渡相長大粗化，轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶釹相，與基體失去共格關(guān)系，合金達(dá)到過時效狀態(tài)。
3 結(jié)語
（1）合金經(jīng)490℃/40min固溶處理后進(jìn)行冷水淬火，預(yù)拉伸2.5%，于150℃、170℃、190℃溫度下時效均具有一定時效硬化特性，170℃時效時獲得最大硬度118.6HV；合金適宜的時效工藝為：170℃/20h。在此工藝條件下，合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分別為334MPa和285MPa，延伸率為11.4%。
（2）S′相是Al-Cu-Mg-Mn合金主要的沉淀強(qiáng)化相。欠時效（150℃/20h）時，合金中只有極少量的S′相析出；峰時效制度（170℃/20h）下，合金中析出大量細(xì)小均勻且彌散分布的S′相，過時效時，合金中S′相轉(zhuǎn)變成平衡的S相，合金的力學(xué)性能降低。
參考文獻(xiàn)：
[1]王昌臻.2124鋁合金熱處理制度與腐蝕行為的研究.中南大學(xué)碩士論文.湖南長沙.
[2]周昌榮.含鈧Al-Cu-Li-Mg-Zr合金組織與性能研究.中南大學(xué)碩士論文.湖南長沙.
關(guān)鍵詞： 卓越計劃 教學(xué)改革 能力培養(yǎng) 創(chuàng)新意識
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）是我國高等工程教育的重大改革發(fā)展計劃。“卓越計劃”以實(shí)際工程為背景，以工程技術(shù)為主線，著力增強(qiáng)學(xué)生的工程意識。提高工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)企業(yè)發(fā)展需要的多種類型的優(yōu)秀工程師[1，2]。2011年我校華東交通大學(xué)車輛工程專業(yè)列入教育部與江西省“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”試點(diǎn)專業(yè)?！豆こ滩牧吓c機(jī)械制造基礎(chǔ)》是工科院校機(jī)械類必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程是我校車輛工程專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，是一門集工程材料、熱處理工藝、鑄造、焊接、鍛壓、切削原理、刀具及機(jī)制工藝等內(nèi)容為一體的綜合性課程。在近年來的教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)如下問題：
一是有限的課時與需要講授的課程內(nèi)容較多相沖突，該課程所涉及的知識面較廣，缺少重點(diǎn)與針對性，學(xué)生誤認(rèn)為該課程“沒有用”，學(xué)習(xí)興趣不高。
二是本課程實(shí)踐性和綜合性較強(qiáng)，教學(xué)內(nèi)容既抽象又復(fù)雜且涉及實(shí)際制造場景，僅靠傳統(tǒng)的方法教學(xué)，很難讓學(xué)生理解和掌握。
三是與車輛工程專業(yè)（軌道交通車輛方向）內(nèi)容聯(lián)系不緊密。
因此，本門課程講授內(nèi)容的取舍，重點(diǎn)的把握，教學(xué)方法的運(yùn)用，成為增強(qiáng)課程教學(xué)效果的關(guān)鍵。學(xué)生通過學(xué)習(xí)能夠合理選用工程材料、正確制定加工工藝路線，強(qiáng)調(diào)技術(shù)與工藝方案的制訂及生產(chǎn)實(shí)際問題的解決，培養(yǎng)學(xué)生的綜合工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力、實(shí)踐動手能力、綜合分析和解決實(shí)際問題的能力[3]。
一、課程現(xiàn)狀
《工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程是一門理論性和實(shí)踐性均較強(qiáng)的課程，既強(qiáng)調(diào)知識的綜合性、實(shí)用性，又強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新能力、綜合分析和解決生產(chǎn)實(shí)踐問題的能力。在傳統(tǒng)的工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)課程教學(xué)中，多以理論講授為主，較少體現(xiàn)實(shí)踐性、應(yīng)用性的課程特色。突出的問題主要表現(xiàn)在幾個方面：（1）教學(xué)內(nèi)容的編排按部就班，基礎(chǔ)理論與實(shí)踐應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容脫節(jié)。（2）新材料、新技術(shù)、新工藝方面知識點(diǎn)增加緩慢，所用教材的知識內(nèi)容體系的創(chuàng)新性不夠，沒有體現(xiàn)“卓越工程師”培養(yǎng)計劃中所要求的“能力”主線。（3）現(xiàn)有課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和演示性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容仍然偏多，學(xué)生自己動手和動腦思考的機(jī)會仍顯不足，缺乏對各知識點(diǎn)之間的相互貫通，限制了學(xué)生創(chuàng)新思維和動手能力的培養(yǎng)[2]。（4）學(xué)生對所講授知識的用途不夠明確，缺乏學(xué)習(xí)主動性，存在教與學(xué)脫節(jié)現(xiàn)象。
二、構(gòu)建課程內(nèi)容體系
“卓越計劃”的順利實(shí)施重點(diǎn)依賴于教學(xué)內(nèi)容的改革。高校教師在圍繞卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的國家通用標(biāo)準(zhǔn)的前提下，要深刻了解鐵道車輛工程師的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以及“工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)”在鐵道車輛工程師標(biāo)準(zhǔn)中的重要地位和作用，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的深度改革，以行業(yè)需求為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生能力。
1.保留傳統(tǒng)。
我們應(yīng)保留教學(xué)內(nèi)容中的一些基本原理和主要的工藝方法。由于這些內(nèi)容往往是實(shí)際應(yīng)用中最普通的、適用面最廣的內(nèi)容，也是工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)。比如鑄造理論及砂型鑄造原理性，掌握了分析思路后，可以沿用到其他特種鑄造。
2.刪舊增新。
應(yīng)刪除一些過時的加工工藝和方法，增添一些新材料、新工藝和新技術(shù)，擴(kuò)展和深化課程內(nèi)容。如在工程材料章節(jié)，傳統(tǒng)教學(xué)只注重鋼、鑄鐵等常用金屬材料的性能應(yīng)用講授，對非金屬材料和新型材料及熱處理新技術(shù)、新工藝不講，而新型材料及新型熱處理工藝已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，應(yīng)增添新型材料（特種陶瓷、光纖和納米材料的種類及應(yīng)用）的內(nèi)容；再如對切削加工方法中的鏜削、刨削、拉削工藝等應(yīng)予以簡化，或讓學(xué)生自學(xué)，增加精密加工和特種加工方法。
3.重在綜合應(yīng)用。
在課堂教學(xué)和課后練習(xí)中盡量選取一些與工程實(shí)際應(yīng)用相關(guān)的案例，進(jìn)而鍛煉和提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。如講完工程材料之后，根據(jù)零件選材原則，以鐵道車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架作為選材的例子，引導(dǎo)學(xué)生從材料的使用性能、工藝性和經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行考慮，選擇合適的材料。在講完金屬熱處理后，布置一個火車輪軸零件熱處理工藝路線的題目，讓學(xué)生查閱資料，確定出最佳答案。通過這些教學(xué)環(huán)節(jié)，既加深了學(xué)生對所學(xué)知識的理解和掌握，又培養(yǎng)了學(xué)生對知識的應(yīng)用能力，真正做到了活學(xué)活用知識。
三、改進(jìn)教學(xué)手段和方法，提高教育質(zhì)量
教學(xué)手段和方法改變是“卓越計劃”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的突破口。面對“卓越計劃”的最終目標(biāo)，各高校應(yīng)改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式方法，在課堂教學(xué)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、考試等方面做出相應(yīng)的改革。
1.使用影像，現(xiàn)場教學(xué)。
在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)大力引進(jìn)實(shí)例教學(xué)，在教學(xué)手段上，采用已有的教學(xué)錄像，也可以聯(lián)合企業(yè)制作最新的生產(chǎn)影像資料。同時，可以組織適當(dāng)?shù)默F(xiàn)場教學(xué)，在教學(xué)過程中，把學(xué)生帶到實(shí)習(xí)工廠或?qū)嶒?yàn)室，對照實(shí)物進(jìn)行講解和操作演示，也可以讓學(xué)生自己動手操作，加深感性認(rèn)識。如鑄鍛焊件成形過程工程等，若僅進(jìn)行理論講解，則是非常空洞乏味的。通過鑄鍛焊件制造過程的真實(shí)錄像資料，在理論講解的同時輔助播放，增加了真實(shí)感，效果很好；再如在切削加工時，把學(xué)生帶到車間，面對車床實(shí)物邊講解邊進(jìn)行實(shí)際操作演示。
2.強(qiáng)化實(shí)物，實(shí)踐教學(xué)。
教學(xué)時重現(xiàn)運(yùn)用實(shí)物講解與實(shí)踐結(jié)合緊密的內(nèi)容。如在講工程材料一章時，針對鋼的分類、編號部分，應(yīng)用相對應(yīng)的實(shí)物教學(xué)，如手工鋸條、銼刀、鉆頭、彈簧、滾動軸承等，并區(qū)分實(shí)物材料的不同性能要求，使學(xué)生親眼目睹、記憶深刻。
在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，教師可以設(shè)計一些綜合性分析實(shí)驗(yàn)，鍛煉學(xué)生分析思考能力。例如，熱處理工藝講解完畢，可以給學(xué)生設(shè)定具體材料及材料的相關(guān)性能，讓學(xué)生自己設(shè)計熱處理工藝及材料性能檢測方法并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。采取有計劃分散進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的做法，除教學(xué)計劃時間外，學(xué)生還可利用中午、晚上等業(yè)余休息時間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，既充分提高實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的利用率，又使學(xué)生在比較寬松的環(huán)境下，充分發(fā)揮主觀能動性和聰明才智，將實(shí)驗(yàn)做得更好，收獲更大。
3.針對不同教學(xué)內(nèi)容，采用相應(yīng)教學(xué)方法。
教師在設(shè)計課堂教學(xué)時，可適當(dāng)采用引導(dǎo)式、內(nèi)容比較式、案例式等教學(xué)方式，更好地貫徹教學(xué)內(nèi)容主線，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用知識的能力。運(yùn)用引導(dǎo)式教學(xué)法，可以給學(xué)生設(shè)計一定的問題，讓學(xué)生圍繞問題，通過討論得出結(jié)論。例如在講解鑄件的結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計時，以鐵道車輛的某型號轉(zhuǎn)向架的搖枕為例，把“鑄造方法選擇，分型面選擇，降低成本，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)注意什么”作為問題提出，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)鑄造原理進(jìn)行思考探討，給出在結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意的事項(xiàng)，最后教師進(jìn)行總結(jié)評價。對工程材料部分概念多，材料種類多，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感覺到不容易區(qū)分、識記，熱處理工藝選擇難，可以通過比較的方法進(jìn)行講解。如熱處理中的正火、退火、淬火和回火，列出表格比較它們的工藝過程、加熱溫度、冷卻介質(zhì)、組織、性能特點(diǎn)、應(yīng)用何種性能材料、應(yīng)用實(shí)例等內(nèi)容，進(jìn)行歸納總結(jié)，便于學(xué)生記憶掌握。對綜合性強(qiáng)章節(jié)或講解完每一章節(jié)后，可應(yīng)用案例教學(xué)進(jìn)行小結(jié)，如典型零件的材料及成形工藝選擇章節(jié)，針對典型零件（車輛彈簧、轉(zhuǎn)向架側(cè)架等不同零件）的不同工況條件和使用性能要求，進(jìn)行合理的選材，正確安排其熱處理工藝、冷熱加工工藝等，達(dá)到學(xué)以致用的目的。
4.采用綜合作業(yè)方法。
綜合性作業(yè)是學(xué)生自主、研究型學(xué)習(xí)的實(shí)踐形式，是提高學(xué)生分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識能力的重要環(huán)節(jié)[2]。教師可以結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，設(shè)置一些綜合作業(yè)題目及要求，讓學(xué)生獨(dú)立查閱文獻(xiàn)、思索完成。以車輛工程專業(yè)為例，我們設(shè)置了有關(guān)鐵道車輛常用零部件的綜合性作業(yè)流程，如圖1所示，比如車輪、車軸、搖枕、側(cè)架、車體等零部件的材料選擇、熱處理方法、生產(chǎn)工藝過程的確定（包含該零部件各工藝的發(fā)展現(xiàn)狀），通過綜合性作業(yè)使學(xué)生將所學(xué)知識整體化、系統(tǒng)化，進(jìn)而進(jìn)行綜合分析和應(yīng)用，提高綜合應(yīng)用能力。
圖1 綜合性作業(yè)流程
5.完善考核體系，增強(qiáng)教學(xué)效果。
考核機(jī)制對學(xué)習(xí)有直接的導(dǎo)向作用，多元（知識+能力）考核項(xiàng)目達(dá)到多元的培養(yǎng)目標(biāo)。切實(shí)針對《工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)》這門課程的特點(diǎn)，采取靈活多樣的考核形式，變分?jǐn)?shù)考核為過程考核，致力消除傳統(tǒng)考試重知識、輕能力，重結(jié)果、輕過程的弊端。對理論性較強(qiáng)的部分仍采用閉卷考試，使學(xué)生牢固掌握基礎(chǔ)知識；而對成型工藝及加工工藝部分應(yīng)采取“解決具體問題”的方法，根據(jù)教學(xué)大綱要求學(xué)生掌握的內(nèi)容，給出具體課題（如綜合性作業(yè)）。如一些典型零件的選材、熱處理工藝路線的制定、加工工藝規(guī)程的擬定等，也可以是生產(chǎn)實(shí)踐中工藝問題的分析探討。提前一周布置題目，題目可以是一個、兩個或多個，讓學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成。只要內(nèi)容正確，則完成的形式不限。成績評定采用“總成績=期末考試成績（占50%）+平時成績（占30%）+期末綜合作業(yè)或課程小論文（占20%）”的考核方式。平時成績包括學(xué)生的出勤情況和平時的課堂討論、回答問題、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)等。運(yùn)用這種考核方式，不但可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，而且有助于提高學(xué)生的綜合能力和應(yīng)用創(chuàng)新能力。
通過在《工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程教學(xué)中實(shí)施優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、采用影像和現(xiàn)場教學(xué)、多種教學(xué)方法、綜合性作業(yè)訓(xùn)練、考核模式等教學(xué)改革，確立以“能力”培養(yǎng)為主線的課程建設(shè)目標(biāo)，全面提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，增強(qiáng)創(chuàng)新意識，為培養(yǎng)卓越鐵道車輛機(jī)械工程師奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】寶石；充填工藝；寶石鑒定
寶石屬剛玉族，顏色鮮艷亮麗而富于光澤。目前被世界公認(rèn)的名貴寶石有鉆石、紅寶石、藍(lán)寶石、貓眼和祖母綠，被譽(yù)為“五大名貴寶石”。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人們對寶石的需求量日益增多，但是在天然資源有限的情況下，要滿足人們的需求，可以通過合成寶石或者對中低檔寶石以優(yōu)化處理，以實(shí)現(xiàn)寶石市場的供需平衡。但是，鑒于以次充好的寶石對寶石市場以不小的沖擊，并干擾了寶石市場的正常運(yùn)行，就需要強(qiáng)化寶石鑒定技術(shù)，并改善寶石處理工藝，以提高寶石的品級。
1寶石的充填材料
寶石的充填是將充填的液相材料采取熱處理工藝填充到寶石的裂縫、空隙以及空洞當(dāng)中，將縫隙補(bǔ)平，不僅可以使內(nèi)部反射降低，而且還使寶石的光澤、透明度以及顏色效果得以改善。近些年來，寶石出產(chǎn)地檢測到采用高分子聚合物填充和粘補(bǔ)寶石的現(xiàn)象。使用有機(jī)膠對玉石品種進(jìn)行填充是一種寶石加工工藝，起到有效的裂縫彌補(bǔ)作用，也有存在鉛玻璃填充寶石的現(xiàn)象。國際上著名的寶石實(shí)驗(yàn)室就檢測到大顆粒寶石中有新型鉛玻璃填充處理的現(xiàn)象，包括日本寶石協(xié)會以及美國寶石貿(mào)易協(xié)會，都相繼報道過檢測到十幾克拉的寶石中有鉛玻璃填充。這些經(jīng)過填充技術(shù)處理的寶石幾乎不會在寶石市場上出現(xiàn)，但是也引起了商家高度關(guān)注，寶石檢測部門更應(yīng)該強(qiáng)化檢測力度，以避免以次充好的寶石損害消費(fèi)者的利益。
硼鹽是一種白色結(jié)晶粉末，經(jīng)常會呈現(xiàn)出無色半透明晶體狀，這就是早期的寶石填充物。硼鹽在常溫的空氣中很容易因失水而風(fēng)化，而當(dāng)將其加熱到650K的時候，其所含有的全部結(jié)晶水就會失去，轉(zhuǎn)化為無水鹽，處于1150K高位環(huán)境中，硼鹽就會被熔為玻璃狀態(tài)。硼砂作為一種礦物質(zhì)，當(dāng)處于熔融狀態(tài)的時候，就會將金屬氧化物溶解。由于金屬種類的不同，熔融的硼砂會將特征的顏色呈現(xiàn)出來。
在寶石的熱處理技術(shù)中，硼鹽的作用是作為一種熔劑存在。當(dāng)寶石有非晶態(tài)殘留的裂隙以及孔洞存在的時候，就使用硼鹽熔劑填充，可以獲得良好的充填效果。隨著寶石市場的不斷擴(kuò)大，這門熱處理技術(shù)就被用于寶石的熱處理充填。鉛玻璃是目前高檔寶石主要采用的填充材料，這是一種特種玻璃，助溶劑就是熔點(diǎn)較低的氧化鉛。當(dāng)鉛玻璃被加熱之后，就很容易變形。一些高檔寶石如果有些微的裂紋或者開放的裂隙，采用高鉛玻璃充填技術(shù)就會達(dá)到難以辨別的效果。鉛玻璃掩蓋寶石的裂隙，同時還能夠提高寶石的凈度，使透明度明顯增加。
2寶石充填工藝
寶石充填工藝是處于真空環(huán)境下的加熱處理。
在對寶石技術(shù)處理之前，要選擇合適的樣品，經(jīng)過酸洗將寶石裂縫中的雜志去除，并烘干。將寶石和充填物放置在充填裝置中加熱，當(dāng)充填物質(zhì)熔化液相態(tài)的時候，就會逐漸地向?qū)毷芽p中滲入。此時的充填物質(zhì)不僅是寶石的填充劑，而且還是助溶劑。寶石充填過程中，為了改善剛玉寶石的顏色，使其色彩艷麗，還需要填充一些著色劑，通常所填充的化合物為Cr2O3。當(dāng)充填寶石的工作結(jié)束后，冷卻寶石，充填物由液態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)，在冷卻的過程中，充填物很有可能有流動的特征或者結(jié)晶物出現(xiàn)。當(dāng)寶石降到室溫時，充填物質(zhì)收縮，很有可能還需要二次充填。
當(dāng)充填工作完成后，還要對紅寶石進(jìn)行表面技術(shù)處理工作，包括酸洗、打磨、拋光等等。
3充填寶石鑒定方法
3.1對寶石放大檢查
如果寶石內(nèi)部有裂隙，在填充物的作用下，就會出現(xiàn)氣泡或者流動紋形成指紋狀包裹體。在反光的作用下觀察，寶石的主體部分明顯不透光，而裂縫的填充物則呈現(xiàn)出明顯的光澤，與寶石主體明顯不同。
3.2使用拉曼光譜儀檢測
使用拉曼光譜儀檢測主要采用的是比較的方法。將寶石中的填充物運(yùn)用拉曼光譜儀檢測，與四種不同的鉛玻璃樣品進(jìn)行比較，從填充物所呈現(xiàn)出來的光譜就可以發(fā)現(xiàn)，其與硼酸鹽為主要成為的鉛玻璃具有相似性。因此可以獲得以下結(jié)論：寶石進(jìn)過充填工藝處理后，透明度和凈度都有所改善，使寶石的品質(zhì)得以提高。從檢測特征上顯示，寶石經(jīng)過充填技術(shù)之后，充填材料所具備的特征會在寶石充填過程中產(chǎn)生流紋以及氣泡等等，會在燈光產(chǎn)生閃光效應(yīng)。采用拉曼光譜儀可以對高鉛玻璃充填紅寶石進(jìn)行有效鑒別。作為一種充填工藝，在寶石檢測報告中應(yīng)注明。
3.3采用陰極發(fā)光儀和鉆石觀察儀檢測
當(dāng)晶體分子產(chǎn)生畸變的時候，就會產(chǎn)生陰極發(fā)光。所謂的“陰極發(fā)光”，就是較高能量的電子束從陰極射線管發(fā)射出來，激發(fā)到寶石的表面，致使電能轉(zhuǎn)化為光輻射后所發(fā)生的現(xiàn)象。在電子束轟擊到晶體上，其內(nèi)部就會出現(xiàn)電子空穴，晶體會因?yàn)榫植磕芗壈l(fā)生變化而呈現(xiàn)出激發(fā)狀態(tài)，使激發(fā)中心由于呈現(xiàn)出能量的亞穩(wěn)定狀態(tài)而將發(fā)光中心捕獲。陰極發(fā)光技術(shù)可以用于研究晶體的成分、形態(tài)，在電子轟擊下，寶石晶體在顏色和光強(qiáng)度上都會有所不同，因此晶體的結(jié)構(gòu)以及內(nèi)部的生長紋都會顯示出來。采用陰極發(fā)光技術(shù)，可以將合成寶石從天然寶石中區(qū)分開來，同時還可以研究寶石礦物的生長過程以及內(nèi)容結(jié)構(gòu)的形成環(huán)境，對于研究寶石的缺陷以及微量雜質(zhì)的存在具有重要的作用。對寶石充填物的檢測，通過使用陰極發(fā)光儀和鉆石觀察儀進(jìn)行觀察，可以發(fā)現(xiàn)寶石內(nèi)部的充填物會發(fā)出較強(qiáng)的藍(lán)色熒光，與寶石本色對比鮮明。況且充填玻璃在寶石中會呈現(xiàn)出惰性，并散發(fā)出較弱的灰色熒光，因此很容易鑒別。
4結(jié)語
綜上所述，寶石充填工藝本是寶石加工過程中所采用的方法，用以彌補(bǔ)寶石的不足。然而目前在寶石市場上往往會出現(xiàn)采用這種工藝以獲得以次充好的目的，以試圖獲得更高的利潤。那么，了解寶石充填工藝，強(qiáng)化寶石充填的鑒定工作是非常必要的。
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關(guān)鍵詞：地方性高校；金屬材料工程；培養(yǎng)模式
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）37-0075-02
材料是整個人類社會的物質(zhì)構(gòu)造基礎(chǔ)，材料科學(xué)歸屬于基礎(chǔ)性科學(xué)，也是先進(jìn)工業(yè)技術(shù)改革的推動力，它作為材料科學(xué)與工程這樣一個材料大學(xué)科的重要分支之一，即金屬材料工程，該本科階段教育的目的是可以較好地教育出適應(yīng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展要求的高技術(shù)工程人才，人才培養(yǎng)與社會發(fā)展需求之間的對接要引起注重，強(qiáng)調(diào)在教學(xué)過程中結(jié)合專業(yè)基本理論和實(shí)踐操作能力、掌握先進(jìn)知識和培養(yǎng)創(chuàng)新能力、創(chuàng)新和實(shí)踐能力的高級應(yīng)用科學(xué)和技術(shù)的專業(yè)人才。因此，當(dāng)?shù)氐膶W(xué)院和大學(xué)金屬材料工程應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式的改革具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
教育部對新建本科院校的重點(diǎn)應(yīng)轉(zhuǎn)移到提高學(xué)校的教育水平，學(xué)校應(yīng)牢牢把握區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和社會服務(wù)等實(shí)際需要，培養(yǎng)應(yīng)用型工程為主，多元化的人才培養(yǎng)規(guī)格和模式。金屬材料工程應(yīng)用型本科院校專業(yè)人才的培養(yǎng)，如何滿足區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)和工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，如何培養(yǎng)相對具有堅(jiān)實(shí)的專業(yè)理論基礎(chǔ)和較強(qiáng)的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的高級工程技術(shù)人才，是國內(nèi)地方高校目前各種材料專業(yè)建設(shè)面臨的主要研究課題。
一、高校材料類本科專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
目前，我國本科教育，特別是地方高校教育普遍存在的問題是嚴(yán)重缺乏創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，難以適應(yīng)快速發(fā)展的人才市場需求。一方面，在實(shí)際教育過程中，學(xué)校注重理論教育，輕視實(shí)踐操作技能培訓(xùn)，只滿足在現(xiàn)有知識的記憶和再現(xiàn)，不能使用知識大膽創(chuàng)新探索。另一方面，學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)入社會，在面對不斷變化的科學(xué)技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)手段的實(shí)際工作中遇到的創(chuàng)新主題，從自己的知識儲備的質(zhì)量和能力方面，似乎嚴(yán)重不足。
近年來，材料科學(xué)與工程教育改革在中國發(fā)展迅速，許多高等院校材料從人才培養(yǎng)模式、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和教學(xué)方法等許多方面進(jìn)行了大膽的改革和創(chuàng)新。材料科學(xué)與工程一級學(xué)科，在淡化專業(yè)個性教育模式的基礎(chǔ)上，構(gòu)建“大學(xué)科”主題共用知識，培養(yǎng)面寬，在高質(zhì)量研究型人才培養(yǎng)方面取得了一些好的經(jīng)驗(yàn)和成果。對于“985工程”和“211工程”院?？赡芎苓m合，但對于生源差和科研實(shí)力不高的地方高校而言，不能盲目地復(fù)制其他重點(diǎn)大學(xué)的改革模式。
二、地方性高校金屬材料工程專業(yè)培養(yǎng)模式
1.地方性高校金屬材料工程專業(yè)定位。金屬材料工程是工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，在航空航天工業(yè)、能源化工領(lǐng)域、國防軍工方面、冶金機(jī)電行業(yè)均發(fā)揮著相當(dāng)重要的推動作用。如何依托地方，為地方工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展培養(yǎng)具有金屬材料工程專業(yè)背景知識的應(yīng)用型創(chuàng)新人才，是目前國內(nèi)高校金屬材料工程專業(yè)建設(shè)面臨的重大課題。地方本科院校金屬材料工程專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)基于地域化目標(biāo)定位，結(jié)合自身資源條件和區(qū)域工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對人才的需求狀況，構(gòu)建金屬材料工程本科專業(yè)人才的培養(yǎng)體系，并通過突出地方特色培養(yǎng)金屬材料工程專業(yè)人才的核心競爭力。
根據(jù)江西省新材料產(chǎn)業(yè)和工程技術(shù)發(fā)展的實(shí)際需要，為江西省材料產(chǎn)業(yè)和工程技術(shù)發(fā)展儲備工程技術(shù)人才；同時增進(jìn)學(xué)校與政府、與金屬材料表面技術(shù)行業(yè)、金屬材料熱處理行業(yè)以及相關(guān)企業(yè)之間的互動，聯(lián)合培養(yǎng)應(yīng)用型人才。此外，通過理論與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，以創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為載體，突出創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；以企業(yè)工程項(xiàng)目為載體，培養(yǎng)工程應(yīng)用意識，提升工程方面的素質(zhì)和能力，出于這種原因，我校金屬材料工程專業(yè)人才培養(yǎng)的主要目標(biāo)定位是：具備金屬材料工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識，了解材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的相關(guān)專業(yè)知識，能在材料制備與質(zhì)量檢測分析、金屬材料熱處理、鋼鐵冶金與機(jī)械加工企業(yè)和相關(guān)行業(yè)工作，適應(yīng)社會主義經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高層次、高素質(zhì)的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。
2.地方性高校金屬材料工程培養(yǎng)模式。金屬材料工程建設(shè)將學(xué)校的現(xiàn)實(shí)與當(dāng)?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展相結(jié)合，堅(jiān)持技術(shù)應(yīng)用研究人才培養(yǎng)目標(biāo)定位，從而有效地開展錯位競爭、拓展生存和發(fā)展空間較大的專業(yè)。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，積極探索切實(shí)可行的人才培養(yǎng)體系、機(jī)制和人才培養(yǎng)模式。人才培養(yǎng)模式改革是各種教學(xué)過程改革的重中之重，應(yīng)該遵循高等教育的發(fā)展規(guī)律，仔細(xì)研究適應(yīng)未來高等教育的科學(xué)發(fā)展趨勢，根據(jù)培養(yǎng)高素質(zhì)人才的總體要求，建立起能夠充分激發(fā)在校大學(xué)生的學(xué)習(xí)主動積極性和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神，能使學(xué)生的個性得到充分發(fā)展，同時也能整體增長知識、能力和素質(zhì)，具有新時代新特征的多樣化應(yīng)用型高層次工程人才培養(yǎng)模式。
結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)的工業(yè)發(fā)展，九江學(xué)院的金屬材料工程專業(yè)在整個教學(xué)體系中，理論主干課程包括物理化學(xué)、電工電子學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、金屬工藝學(xué)、熱處理原理、熱處理工藝及設(shè)備、金屬材料學(xué)、材料研究方法、材料失效分析、材料力學(xué)性能、金屬材料工程專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)。與此同時，開設(shè)了兩個專業(yè)方向，（1）金屬材料塑性成型與模具方向：金屬塑性成形原理、鍛造工藝及模具設(shè)計、沖壓工藝及模具設(shè)計、擠壓工藝及模具設(shè)計、模具CAD/CAM軟件應(yīng)用、模具制造工藝學(xué)、Pro/E造型及模具設(shè)計、壓鑄工藝及模具設(shè)計。（2）金屬材料熱處理與測試方向：先進(jìn)材料制備技術(shù)、粉末冶金原理、無損檢測、材料的腐蝕與防護(hù)、冶金質(zhì)量分析、材料物理性能檢測、材料表面技術(shù)工程、先進(jìn)復(fù)合材料。為了配合理論教學(xué)，大量安排實(shí)踐性課程與之配套，讓學(xué)生能夠利用理論知識解決實(shí)際工程技術(shù)問題，實(shí)踐性教學(xué)課程主要包括金工實(shí)習(xí)、金屬材料專業(yè)實(shí)驗(yàn)、熱處理工藝及設(shè)備課程設(shè)計、粉末冶金原理課程設(shè)計、材料表面技術(shù)課程設(shè)計、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文（設(shè)計）等。
三、地方性高校金屬材料工程專業(yè)培養(yǎng)模式改革創(chuàng)新
1.培養(yǎng)模式進(jìn)行改革探索。作為地方性高校的金屬材料工程本科專業(yè)，應(yīng)該充分認(rèn)識到地方性區(qū)域工業(yè)經(jīng)濟(jì)未來發(fā)展對自己學(xué)校所設(shè)置的金屬材料工程本科專業(yè)人才的確實(shí)需求，根據(jù)該本科專業(yè)的定位和特色，確定專業(yè)人才培養(yǎng)模式。金屬材料工程專業(yè)的培養(yǎng)模式要從我校的實(shí)際出發(fā)，根據(jù)目前九江及周邊區(qū)域工業(yè)經(jīng)濟(jì)與本專業(yè)相關(guān)單位的現(xiàn)狀及發(fā)展，在原有培養(yǎng)模式的基礎(chǔ)上，逐漸將原有的一味培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才過渡到應(yīng)用技術(shù)研究創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo)和定位，這樣才能有效地開展多層次培養(yǎng)，避免將學(xué)生培養(yǎng)成一個模子技能的技術(shù)人才，根據(jù)學(xué)生的特色，因材施教，拓展專業(yè)培養(yǎng)的發(fā)展空間，形成專業(yè)的辦學(xué)特色，形成應(yīng)用技術(shù)研究創(chuàng)新型多層次人才的培養(yǎng)新模式。
2.授課體系進(jìn)行改革修訂。為了能更好的對金屬材料工程應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)計劃和課程進(jìn)行改革，我們在現(xiàn)有基礎(chǔ)之上進(jìn)行了以下準(zhǔn)備性的工作：在相關(guān)大學(xué)進(jìn)行調(diào)查研究，學(xué)習(xí)專業(yè)課程體系建設(shè)的成功經(jīng)驗(yàn)，探索課程建設(shè)的內(nèi)涵和專業(yè)內(nèi)容集成優(yōu)化，訪問有關(guān)材料企業(yè)，了解社會對金屬材料工程本科專業(yè)所需要的新知識、新能力和高素質(zhì)要求，對九江學(xué)院近幾年畢業(yè)的金屬材料工程專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行系列性的跟蹤調(diào)查，了解就業(yè)單位對我們學(xué)校該專業(yè)畢業(yè)生的滿意程度，以及該專業(yè)畢業(yè)生對現(xiàn)有的人才培養(yǎng)模式、課程體系、專業(yè)教學(xué)知識點(diǎn)的意見及建議，邀請校內(nèi)外知名教學(xué)專家，召開系列專家指導(dǎo)會，制定該本科專業(yè)課程體系和專業(yè)教學(xué)知識點(diǎn)方面改革的確實(shí)可行的方案，撰寫新的人才培養(yǎng)方案，專業(yè)教學(xué)大綱內(nèi)容將隨之進(jìn)行整合優(yōu)化。專業(yè)主干基礎(chǔ)課程建設(shè)得以加強(qiáng)，并根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的社會需求，設(shè)置相應(yīng)并可行的必修課程，同時形成金屬材料熱處理與測試方向、金屬材料塑性成型與模具方向兩個具有一定地域工業(yè)特色的專業(yè)方向，使該專業(yè)的在校大學(xué)生形成比較完整的基礎(chǔ)性知識及社會所需要的專業(yè)性知識。
3.配套平臺進(jìn)行改革探索。為配合模式及課程改革，必須對教學(xué)及研究平臺進(jìn)行更新建設(shè)，充分并有效地發(fā)揮本專業(yè)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備優(yōu)勢。近兩年，本專業(yè)在原有實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過多渠道項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)購置了200多萬元的教學(xué)兼科研實(shí)驗(yàn)設(shè)備，滿足了本專業(yè)各種專業(yè)理論課程的配套實(shí)踐性教學(xué)需要。目前，九江學(xué)院金屬材料工程的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室有：表面技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、粉末冶金材料及工藝實(shí)驗(yàn)室、材料化學(xué)制備實(shí)驗(yàn)室、材料物性檢測實(shí)驗(yàn)室、材料熱處理實(shí)驗(yàn)室、金相制樣及分析實(shí)驗(yàn)室、鑄造技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、材料力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)室和材料微納結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)室。通過這一系列實(shí)驗(yàn)平臺的建設(shè)，金屬材料工程專業(yè)的發(fā)展將得以支撐。根據(jù)本專業(yè)的特色，在九江和周邊地區(qū)與九江新聯(lián)傳動機(jī)械有限公司、九江森源科技有限公司、九江博德新材料研究公司、九江奧盛鋼纜科技有限公司等企業(yè)進(jìn)行實(shí)質(zhì)性地合作，建立產(chǎn)學(xué)研及學(xué)生實(shí)習(xí)見習(xí)基地，并聘請企業(yè)技術(shù)骨干和學(xué)校教師聯(lián)合指導(dǎo)畢業(yè)論文（設(shè)計）工作，學(xué)生的實(shí)踐操作能力和工程技術(shù)應(yīng)用能力得以較好的培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞：金屬材料科學(xué)與工程專業(yè);生產(chǎn)實(shí)習(xí);教學(xué)改革
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）05-0060-02
據(jù)統(tǒng)計，我國每年工科大學(xué)畢業(yè)生的數(shù)量居世界之首，但畢業(yè)生的質(zhì)量卻令人堪優(yōu)。在工程教育認(rèn)證新形勢下，如何強(qiáng)化工程意識，培養(yǎng)解決復(fù)雜工程實(shí)踐能力是高等工程教育中刻不容緩的事情之一[1-3]。生產(chǎn)實(shí)習(xí)的目的是將理論教學(xué)與企業(yè)生產(chǎn)密切結(jié)合，提高專業(yè)興趣，擴(kuò)寬專業(yè)認(rèn)識，為同學(xué)即將選擇考研專業(yè)和就業(yè)提供指導(dǎo)，培養(yǎng)同學(xué)專業(yè)工程實(shí)踐和復(fù)雜工程實(shí)問題的解決能力。因此，生產(chǎn)實(shí)習(xí)承前啟后至關(guān)重要。
目前盡管建立了眾多的校外實(shí)習(xí)基地，但企業(yè)考慮到實(shí)習(xí)安全、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)車間場地空間等問題，導(dǎo)致生產(chǎn)現(xiàn)場停留參觀時間短。同時，車間噪音大，實(shí)習(xí)小組人數(shù)多，在“只許看，不許動”動的束縛下，實(shí)習(xí)變成了參觀、走馬觀花[4，5]。因此，同學(xué)對生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝過程的了解和認(rèn)識浮淺，甚至是囫圇吞棗。在工程認(rèn)證新形勢下，探索教學(xué)模式改革將具有重要的意義。
一、生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)改革
1.生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地的選擇。在市場經(jīng)濟(jì)和目前企業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行困難形式下，企業(yè)在生產(chǎn)活動中均把經(jīng)濟(jì)效益作為首要考慮因素，學(xué)生實(shí)習(xí)一般不會給企業(yè)帶來直接的經(jīng)濟(jì)效益，反而可能會對工廠正常的生產(chǎn)秩序和安全造成或多或少的影響。因此，企業(yè)對接納學(xué)生實(shí)習(xí)一般持消極態(tài)度，能安排學(xué)生實(shí)習(xí)時間和次數(shù)有限。同時，由于實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)限制，對生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地只能就近選擇。因此，在實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)和實(shí)習(xí)基地均有限的情況下，合理資源安排尤為重要。
（1）建立校外精習(xí)基地。所謂精習(xí)，選擇典型的產(chǎn)品，熟悉零件的整個生產(chǎn)加工過程，既包括材質(zhì)選擇、進(jìn)廠檢測、生產(chǎn)設(shè)備型號、生產(chǎn)工藝制定、相關(guān)的性能檢測與質(zhì)量控制、產(chǎn)品的市場定位與銷售情況、企業(yè)管理與企業(yè)文化。讓同學(xué)以工程技術(shù)人員的角度去熟悉、分析產(chǎn)品零件圖、加工工藝圖、焊接工藝圖等生產(chǎn)工藝過程。采用先課堂講解（興趣引導(dǎo)）―同學(xué)現(xiàn)場實(shí)習(xí)（感性認(rèn)識）―課堂交流討論（啟發(fā)深入）―再次現(xiàn)場實(shí)習(xí)（理解領(lǐng)悟）―課堂討論交流（融會貫通）的方式進(jìn)行。
精習(xí)基地選擇一是交通方便，便于學(xué)生多次實(shí)習(xí)往返，節(jié)省實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi);二是精習(xí)基地要有獨(dú)立功能產(chǎn)品或運(yùn)動部件，既涵蓋金屬原料質(zhì)量控制、加工成型（鑄造、鍛壓、焊接、塑性成型、熱處理中的一種或一種以上成型工藝）、質(zhì)量檢測、裝配等工序。三是廠家積極配合，能提品生產(chǎn)圖紙、生產(chǎn)和檢測工藝文件、生產(chǎn)設(shè)備資料，并可接納多次實(shí)習(xí)。
精習(xí)基地給同學(xué)一個全面系統(tǒng)的材料成型工程概念，讓同學(xué)由淺入深，由表及里，歸納總結(jié)其工藝選擇的理論依據(jù)、質(zhì)量控制的方法，根據(jù)工況和經(jīng)濟(jì)性，選擇零件熱處理、耐磨、耐蝕處理方法，探索思考該產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量提升空間，進(jìn)而培養(yǎng)解決復(fù)雜工程實(shí)踐問題的能力。
（2）建立校內(nèi)精習(xí)基地。大學(xué)一般建有科技成果轉(zhuǎn)化孵化器，既高校技產(chǎn)業(yè)園。雖然高校企業(yè)產(chǎn)業(yè)園的企業(yè)規(guī)模小，對生產(chǎn)實(shí)習(xí)來說，具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。輔助教學(xué)是高校產(chǎn)業(yè)園的職責(zé)之一，便于聯(lián)系落實(shí)實(shí)習(xí)任務(wù)，時間安排靈活。二是交通便利，便于往返多次實(shí)習(xí)。另外，高校科研成果成功轉(zhuǎn)化案例的學(xué)習(xí)，有助于激發(fā)同學(xué)學(xué)習(xí)的興趣和激情，培養(yǎng)同學(xué)創(chuàng)業(yè)的意識。
（3）建立校外泛習(xí)基地。所謂泛習(xí)基地是指學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)1～2次，主要是讓同學(xué)了解熟悉不同零部件的生產(chǎn)成型工藝過程，掌握金屬零件不同的成型工藝，擴(kuò)寬對產(chǎn)品生產(chǎn)加工視野。由于企業(yè)接納實(shí)習(xí)時間的限制，同學(xué)對泛習(xí)基地的生產(chǎn)工藝過程難以深入的理解和貫通，因此指導(dǎo)老師的預(yù)先講解、同學(xué)對企業(yè)相關(guān)產(chǎn)品、工藝的預(yù)先資料的收集、查閱和實(shí)習(xí)后現(xiàn)場答疑講解是決定泛習(xí)基地實(shí)習(xí)效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
一般精習(xí)基地選擇1～2個企業(yè)，每個小組安排3～4次進(jìn)廠實(shí)習(xí)機(jī)會，每次實(shí)習(xí)0.5～1天。泛習(xí)基地安排4～6個企業(yè)，每個企業(yè)安排1～2次進(jìn)廠實(shí)習(xí)機(jī)會，每次0.5～1天。精習(xí)基地、泛習(xí)基地實(shí)習(xí)時間和次數(shù)的安排，可根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)工序、生產(chǎn)規(guī)模、設(shè)備開工使用情況靈活調(diào)整。
2.指導(dǎo)教師工程素養(yǎng)的培養(yǎng)。目前高校師資評聘過分依重科高層次科研項(xiàng)目和論文，忽視了高校教師的工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)和引導(dǎo)。同時，很多高校教學(xué)重課堂理論教學(xué)的考核與評價，輕工程實(shí)習(xí)的投入與考核。另外，實(shí)習(xí)現(xiàn)場環(huán)境工況復(fù)雜，指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)習(xí)不僅需要投入時間和精力多，還要求老師具有較好的身體素質(zhì)。因此，要到達(dá)預(yù)期的生產(chǎn)實(shí)習(xí)效果，具有工程開發(fā)或企業(yè)工作背景的指導(dǎo)老師尤為重要。選擇有經(jīng)驗(yàn)的老教師帶年輕教師，培養(yǎng)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師教學(xué)梯隊(duì)，是完成實(shí)習(xí)的有效保障[6]。
指導(dǎo)教師到精習(xí)、泛習(xí)基地企業(yè)同技術(shù)人員交流座談，預(yù)先調(diào)研、制定實(shí)習(xí)計劃，收集編制實(shí)習(xí)報告。同時，做好預(yù)先動員，講解和指導(dǎo)工作。這些工作已遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超出了“教學(xué)工作量”所能體現(xiàn)出的工作量，需要指導(dǎo)老師相互合作，共同完成。指導(dǎo)教師工程背景培訓(xùn)需要學(xué)院、學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的重視和教學(xué)規(guī)章指導(dǎo)的引導(dǎo)。
3.教學(xué)模式改革。
（1）實(shí)習(xí)前沿。同學(xué)第一次到企業(yè)實(shí)習(xí)，帶著對未來工作環(huán)境的憧憬，也充滿了對企業(yè)的好奇與迷茫。愿望是美好的，但現(xiàn)實(shí)是殘酷的。所選擇的精習(xí)、泛習(xí)基地在企業(yè)規(guī)模、技術(shù)先進(jìn)性、企業(yè)管理、車間環(huán)境等諸多方面可能差強(qiáng)人意，實(shí)習(xí)動員要預(yù)先化解同學(xué)心中的就業(yè)觀與實(shí)習(xí)現(xiàn)實(shí)企業(yè)的落差，樹立正確的擇業(yè)觀念，引導(dǎo)同學(xué)走進(jìn)企業(yè)，培養(yǎng)興趣，擴(kuò)寬對專業(yè)的認(rèn)識。同時，鼓勵同學(xué)不僅帶著眼睛去實(shí)習(xí)，更要帶著腦子去思考，去發(fā)現(xiàn)問題，并運(yùn)用所以理論，探討解決實(shí)踐工程問題的可行性。
（2）編寫實(shí)習(xí)報告。指導(dǎo)教師根據(jù)安排企業(yè)實(shí)習(xí)時間、企業(yè)設(shè)備開工情況，修改、編寫實(shí)習(xí)報告，避免同學(xué)實(shí)習(xí)報告流水賬、抄襲雷同、言之無物。實(shí)習(xí)報告采用啟發(fā)、討論，研究與探討的方式，引導(dǎo)同學(xué)對產(chǎn)品選材、成型工藝、質(zhì)量控制、產(chǎn)品性能逐漸深入分析研究，將所學(xué)理論與產(chǎn)品加工制造工藝、技術(shù)相結(jié)合，培養(yǎng)同學(xué)解決復(fù)雜工程問題的能力。因此，實(shí)習(xí)報告的編寫是針對精習(xí)基地、泛習(xí)基地有的放矢，引導(dǎo)同學(xué)在實(shí)習(xí)過程中抓住重點(diǎn)環(huán)節(jié)，透過實(shí)習(xí)產(chǎn)品，回歸到理論的運(yùn)用，將課堂理論與生產(chǎn)實(shí)踐融匯貫通。
（3）實(shí)習(xí)考核。實(shí)習(xí)成績的考核與評定是實(shí)習(xí)學(xué)風(fēng)引導(dǎo)的指揮棒。同時，考評制度也影響下一級同學(xué)學(xué)風(fēng)和實(shí)習(xí)態(tài)度。制定合理的實(shí)習(xí)考核辦法是實(shí)習(xí)效果保障之一。一般從實(shí)習(xí)紀(jì)律（10%）、實(shí)習(xí)筆記（20%）、實(shí)習(xí)報告（40%）、實(shí)習(xí)答辯（30%）四個環(huán)節(jié)進(jìn)行評價。實(shí)習(xí)筆記采用時抽查，即可可以監(jiān)督同學(xué)，也可以及時了解同學(xué)實(shí)習(xí)掌握情況，合理的安排實(shí)習(xí)時間。實(shí)習(xí)答辯采用分組座談式答辯，同學(xué)主動講述和提問回答相結(jié)合，為同學(xué)進(jìn)行理論的深化和梳理。
二、生產(chǎn)實(shí)習(xí)改革應(yīng)用及效果
金屬材料科學(xué)與工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)計劃3周15天，我們安排青島扎克船用鍋爐有限公司、青島金海納有限公司作為精習(xí)基地，萊鋼錨鏈、青島海立、城陽豐東熱處理、濰坊豐東熱處理、高密高鍛5家公司作為泛習(xí)基地，其產(chǎn)品包括：船用鍋爐、采煤機(jī)截齒、海上平臺錨鏈、冰箱變頻壓縮機(jī)、活性屏離子氮化爐、壓力機(jī)等。
實(shí)習(xí)參觀公司按其產(chǎn)品成型工藝分，焊接成型：鍋爐壓力容器埋弧焊、CO2保護(hù)焊、氬弧焊、錨鏈閃光對焊、截齒釬焊。塑性成型：爐體的卷壓成型、汽車殼體零件的板料沖壓成型、錨鏈橫檔的熱鍛成型。鑄造成型：壓力機(jī)及其零件的砂型鑄造、消失模鑄造成型。機(jī)械加工成型：變頻冰箱壓縮機(jī)機(jī)械加工。板料和棒料下料：剪板機(jī)下料（≤8mm）、火焰和等離子氣割，棒材和管材的帶鋸切割下料。此外還涉及熱處理工藝：截齒的感應(yīng)淬火、滲碳淬火、離子氮化、氣體氮化及其噴丸、噴砂除銹預(yù)處理工藝。按檢測方式可以分為探傷檢測：壓力容器X射線探傷、著色探傷和錨鏈超聲探傷。力學(xué)性能檢測：鍋爐焊縫的拉伸試驗(yàn)、沖擊實(shí)驗(yàn)。產(chǎn)品性能檢測：鍋爐的水壓檢測、變頻壓縮機(jī)噪聲檢測。鍋爐材料和錨鏈材料的元素檢測分析。從實(shí)習(xí)內(nèi)容看涉及了本科課程中的金屬材料學(xué)、材料的力學(xué)性能、成型原理與工藝、熱處理工藝與裝備、無損檢測等課程。
學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中，經(jīng)過與指導(dǎo)老師、企業(yè)技術(shù)人員互動，在實(shí)習(xí)報告的引導(dǎo)下，通過課堂探討交流，能夠積極主動地完成各項(xiàng)實(shí)習(xí)任務(wù)，實(shí)習(xí)效果良好。另一方面，生產(chǎn)實(shí)習(xí)企業(yè)與學(xué)生獲得了互相認(rèn)可，既企業(yè)在進(jìn)行安全教育的同時，也給同學(xué)做了下一年度的招聘需求，同學(xué)可以帶著企業(yè)的技術(shù)問題在企業(yè)完成本科畢業(yè)設(shè)計，促進(jìn)了學(xué)生的就業(yè)工作。
三、結(jié)論
在新的工程認(rèn)證形勢下，通過學(xué)校、教師、學(xué)生、企業(yè)多層次全方位的精習(xí)基地、泛習(xí)基地建設(shè)、實(shí)習(xí)指導(dǎo)報告的引導(dǎo)、實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師隊(duì)伍的形成，探索培養(yǎng)養(yǎng)具有解決復(fù)雜工程問題的工程技術(shù)人才新的生產(chǎn)實(shí)習(xí)改革正在付諸實(shí)施并初顯效果。
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