中南大学材料科学与工程_认识实习报告

中南大学

学 院： 材料科学与工程学院

姓 名：Seven

班 级： 材料0907班

学 号：

指导教师：

实习时间：2011年6月28日—2010年7月8日

认识实习报告

目录

一. 前言

二. 实习要求

三. 实习安排

四. 粉冶厂

1. 粉冶厂简介

2. 硬质合金生产流程

五. 中南大学粉末冶金研究院

1.

2.

3.

4.

5. 粉末研究院简介 主要产品 粉末冶金工艺流程 粉末冶金材料 粉末冶金设备

六. 中南大学材料厂、非平衡所

七. 中南大学电子封装厂

八. 长沙振升铝材有限公司

1. 公司简介

2. 主要生产设备

3. 生产工艺流程

九. 湖南金龙国际集团

十. 认识实习自我心得体会

一.前言

认识实习是我们工科学生的一门必修课，通过认识实习，我们要对材料科学与工程专业建立一个感性认知，并进一步了解本专业的学习实践环节。认识实习是专业知识的摇篮 ，也是对工业生产流水线的直接认识与认知。

学习中应该深入实际，认真观察，多问多记，获取直接经验知识，巩固所学基本理论知识，按质按量完成指导老师布置的任务。学习工人师傅和工程技术人员的勤劳刻苦的优秀品质和敬业奉献的精神，培养理论联系实际能力，开拓我们的视野，培养生产实际中研究、观察、分析和解决问题的能力。

通过认识实习，学习本专业方面的生产实践知识，为专业课学习打下坚实的基础，同时也能为毕业后走向工作岗位积累有用经验。具体一点，我们应该通过实习达到下列目的：了解本学院材料厂、非平衡所和电子封装厂等部门的实验、科研与教学设施，了解校内粉冶厂、粉冶院的主要产品、成果、设备及其产品的生产工艺等，重点参观长沙振升铝材有限公司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。

这次认识实习为期两周，从6月28号开始到7月8号结束，整个实习期间，共进行了两次理论学习，四次现场实习，一次动员大会。理论课由学校老师或企业人员给我们讲授，现场实习则进入企业工厂参观学习。

二.实习要求

1. 实习期间，应注意自己的着装，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，更不要随意触摸机器的按钮或开关，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，遇到不懂的地方可提出来，随时记笔记；

5. 实习期间要严肃认真，禁止喧哗打闹。

三.实习安排

四.粉冶厂

1.粉冶厂简介

长沙中南凯大粉末冶金有限公司是中国著名的硬质合金制造商之一，其前身中南大学粉末冶金厂已有40年制造硬质合金的历史，2007年5月应教育部要求改制成公司，公司由中南大学资产经营公司控股（占99%的股份）。 公司主导产品是矿用硬质合金，可以根据客户的不同需求来样、来图组织生产各种产品。产品不仅畅销国内钎具行业，而且出口到世界各地。

公司于2001年通过ISO9001:2000质量管理体系认证， 公司的“凯字牌”(K—BRAND)商标从1997年以来连续三次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，从1997年以来连续三次被评为湖南省名牌产品。

2007年8月，公司开发的新产品YJ.R系列和G系列新型矿山凿岩硬质合金通过湖南省科技厅主持的新产品鉴定，公司被认定为湖南省高新技术企业。 本厂主要产品系列有：

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、高风压潜孔钻头、矿用牙轮钻头、石油牙轮钻头,滚刀钻头和采煤滚筒,公路铣刨机。

3）.硬质合金基片：适用于复合金刚石片或复合金刚石球齿。

4）.硬质合金长条：适用于人工制砂、矿石加工行业破碎机抛料头等。

5）.异型耐磨零件。造纸机械,食品加工加工,纺织机械,TBM盾构机等异型件。

6）.模具用硬质合金制品

7）.其它特、异、难等特殊耐磨零件。

2.硬质合金生产流程（11道工序）

制氢

处

烧结

五．中南大学粉末冶金研究院

1.粉末冶金研究院简介

中南大学粉末冶金研究院是我国新材料领域集科研、新产品试制、生产、教学于一体的大型综合性科研教学基地，主要从事粉末冶金基础理论研究、应用基础研究以及先进材料及其零部件制备技术研究等工作。设六个科研所和两个教学系，依托研究院设有国防科技重点实验室、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，是国防科工委武器装备科研生产许可证获得单位，教育部粉末冶金材料军工配套科研生产基地，建立了ISO9001和GJB9001质量保障体系。

研究院现有教职工220人，其中中国工程院院士3人，中国科学院院士1人，国家“长江学者奖励计划”特聘教授2人，湖南省“芙蓉学者奖励计划”特聘教授2人，博士导师19人，教授、研究员30人，副教授及相应职称人员58人。有各类在读学生800余人，其中博士后研究人员近50人，博士研究生110人，硕士研究生180人，工程硕士研究生100人。研究院固定资产已超过1亿元，拥有一批先进的粉末冶金工艺设备与性能分析检测仪器。

近年来，研究院先后承担并完成了国家级科研及生产任务800余项，获国家级和省部级奖200余项，拥有专利100余项。为我国国防和国民经济建设做出了重要贡献，多次被授予“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。

2.主要产品

研究院主要研究方向和科技产品包括以下方面：航空和汽车用摩擦材料、减磨材料、铁（铜）基粉末冶金机械零件、粉末注射成形产品、高比重合金及难熔金属材料、磁性材料、电工合金制品、特种陶瓷制品、生物材料、电池材料、纳米粉末及材料、精细（异型）硬质合金制品、超硬材料、金属及合金粉末、C/C复合材料、先进合金材料等。

3.粉末冶金工艺流程 原料粉末成型烧结金属材料、复合材料、各种类型制品

1).粉末制备：雾化制粉、还原法、机械合金化、气相沉积、溶胶凝胶、自蔓燃反应合成、电解

2).成形：喷射沉积、注射成形、挤压成形、粉末锻造、粉末轧制、温压成形、冷热等静压及特种固结技术、爆炸成形

3).烧结技术：微波烧结、反应烧结、液相烧结、超固相线液相烧结、电火花烧结、原位成形

4.粉末冶金材料

粉末冶金材料是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。

5.粉末冶金设备

真空烧结炉：真空热压烧结炉，包括烧结炉和抽真空部分，烧结炉包括炉体和装设在炉体内的加热室，烧结炉上安装有六个引电电极，其特点是在炉体的上、下方分别设置有油压机上梁和油压机下梁，油压机上梁和油压机下梁由四个支柱连接成一整体。

还原炉：该设备具有还原效果好，耗气省、安全可靠、连续生产效率高等显著特点。

另外还有注射成型机、UMT-3多功能微摩擦磨损测试仪、NIM-500c自动磁滞回线测试仪等。

六．中南大学材料厂、非平衡所、电子封装厂

1.材料厂

1).熔铸与热处理工艺

A.真空熔炼炉：炼铜、铁、钒、铬等熔点较高的金属

B.电阻炉：炼铝、镁等低熔点金属

C.粉末冶金的方法得到高熔点的金属

2).轧制工艺

设备：双锟扎机（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 由于锟轴是圆的，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

设备：挤压机

结构：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

2.非平衡所

在非平衡所，我们参观了喷射沉积和快速凝固实验室。在这里应用快速雾化制粉，可以用来制备多种金属粉末和各种合金粉末，喷射沉积技术可以获得大尺寸快速凝固材料。

3.电子封装厂

长沙升华微电子材料有限公司位于湖南长沙中南大学校内，系湖南省高新技术企业，专业生产W/Cu、Mo/Cu、Cu/Mo/Cu、Cu/Mo70Cu/Cu的高性能电子封装材料，公司凭借先进的材料制备技术、完备的材料检测设备及现代化的科学管理制度，同时依托中南大学雄厚的技术开发实力，在电子封装材料领域处于国内领先地位，其技术成果处于国际先进水平，产品先后获得中小企业创新基金重点资助和评为国家重点新产品，公司拥有自主经营进出口权，并荣获国防科学技术进

步二等奖，湖南省科学技术进步二等奖等荣誉。

公司主营下列四种新型电子封装材料：W-Cu系列，具体牌号：W-10Cu、W-15Cu、W-20Cu等；Mo-Cu系列，具体牌号：Mo70-Cu、Mo60-Cu、Mo50-Cu等；Cu/Mo/Cu系列：厚度比例可从1：1：1到13：74：13等；Cu/Mo70Cu/Cu系列：厚度比例1：4：1及其他。产品已广泛应用于微波器件、激光器功率外壳、通讯等领域，满足了我国航空航天、国防军工、电力电子、光通讯等行业的需求，除此外，还远销美国、日本、韩国、新加坡、台湾等国家和地区。

依次为钨铜、钼铜、铜/钼铜/铜、铜/钼/铜材料

七．长沙振升铝材有限公司

1.公司简介

长沙振升铝材有限公司是国内专业从事铝材生产和门窗幕墙工程设计安装制作的大型现代化企业，始建于1994年，投资总额4.5亿元的大型铝合金型材生产企业，拥有熔铸、挤压、氧化、电泳、喷涂、抛光、机电七个车间以及营销公司、门窗工程公司、配件公司、模具公司、新产品开发公司、有色金属材料研究开发公司等下属公司。

公司主要产品有铝型材系列（铝材电泳料、彩色喷涂铝材、高档磨砂铝材、机械抛光亮铝材、幕墙型材、通用型材、工业型材等）、门窗系列（铝合金门窗、中空节能门窗等）及优质门窗幕墙配件。公司严格按照GB/T5237-2000国家标准

和ISO7599-83国际标准组织生产，在湖南铝材行业中首家通过了国家产品质量（方圆）认证、ISO9001－2000国际质量体系认证和ISO14001国际环境管理体系认证。1998年，公司与全国最大的幕墙装饰公司——武汉凌云集团组建上海凌云幕墙科技股份有限公司，实行强强联合，发展成为全国一流的集铝型材生产、铝合金门窗和幕墙设计、生产、制作、安装于一体的大型现代化企业集团。 公司坚持“高起点创卓越质量，高素质创知名品牌，高效益创一流企业”的原则，不断开发、生产引导消费潮流的高性能的优秀产品，致力于优化人类生存环境，营造舒适生活空间。

2.生产规模和能力

熔炼炉：四台，产能4000吨/月

九条挤压生产线：3台800吨、2台1250吨、2台1630吨、2台500吨，产能3000吨/月

表面处理线：一条电泳涂装线、一条氧化线、两条喷涂线，产能3000吨/月 与电泳涂装线和氧化线相比，喷涂线更为简单。

3.主要生产设备

A).熔铸设备：

熔铸炉（添加原料，将原料熔化，使其具有良好的流动性，已备后续加工原料为Al+Mg+Si）

台摸（熔化后的金属物从台摸中流出，使其具有一定的形状）

立式铸造机（对从台摸中出来的高温金属进行铸造，形成圆柱形的材料） 锯切机（将圆柱形的材料锯切成一定的形状，以备后续加工）

B).挤压设备：

铝棒加热炉（对铝棒进行加热，以备挤压用，加热温度不能太高，以防止挤压时开裂）

挤压机（有1250吨、800吨等不同型号的挤压机。利用模具将圆柱形状的材料挤压成所需要形状的材料）

锯床（铝棒在热炉中加热时会有一端被氧化，需要利用锯床将其锯掉）

C).表面处理设备：

阳极氧化硅整流机（对加热好的型材进行阳极氧化处理，为原电池原理，电解质为H2SO4溶液）

电泳固化炉（经电泳处理后的产品表面镀有一层Ni，改变了材料表面的颜色） 喷码机（在型材表面喷一层有机漆）

包装机（对加工好的材料进行加工，以备出厂）

4.生产工艺流程

熔铸装入库 A).熔炼、铸造工艺流程 配料装炉搅拌加镁搅拌 精炼炉前取样调整成分保温静置 浇铸炉后取样锯切检验装框

1).[Fe]<0.20%，对挤压工序才没有影响。铁的含量越低，更易于进行抛光等表面处理。

2).在工序中间加镁主要是由于镁的熔点低，防止损失。

3).炉前取样的目的：检测Mg、Si含量是否达到要求

4).冷却水要求水温低于45℃，水压在0.10~0.12MPa间。

5).配料计算时应考量元素的烧损量，化学成分要符合内控标准。

6).在铸造过程中，添加铝钛铜丝，以细化晶粒。

B).挤压工艺流程

生产前准备铸锭、模具、挤压筒加热挤压 淬火牵引检验冷却矫直检验2

定尺锯直检验装框人工时效 半成品检查下道工序

1).铝棒加温分为三个区域：进料区、保温区、控温区。

2).对于6063等热处理可强化合金，要保证产品的出模孔温度在合金的固熔温度范围内。

3).速度的控制：在保证制品不产生品质问题的前提下，速度是越快越好。

4).铝棒出炉温度：460~500℃

5).出模温度要求在525℃以上，所有的风机应全部打开，并迅速冷却到250℃以下。

C).表面处理工艺流程

生产前准备 脱脂 （酸蚀） 碱蚀 中和 阳极氧化 （着色） 电泳 固化喷码封孔烘干覆膜入库

D).工模具加工处理

设计下料车工铣车钻孔 热处理淬火平磨线切割电火花回火

钳配

图示为振升铝材

八.湖南金龙铜业

1.集团简介

湖南金龙国际集团总部坐落于省台商投资区，占地面积326.8亩，总投资规模10.26亿元。下设6家全资子公司：湖南金龙国际铜业公司、湖南金龙国际铝业公司、长沙金龙电缆有限公司、湖南金龙国际再生资源公司、湖南金龙金属制品公司、湖南金龙国际投资公司。公司凭借“有色金属之乡”的天时地

利，以其先进的技术、科学的管理、优质的产品、热忱的服务和不懈的追求，成为了中部地区最著名、最有影响力、最具竞争力、产品链最齐备的铜铝精深加工企业之一。 公司已被列入了长沙市“六大产业集群”行业龙头企业，同时也被列入了湖南省“双百工程“企业名列。

为拓展产业链，集团制订战略，筹备了铜铝精深加工基地项目，于2006年9月28日由长沙金龙电缆有限公司和加拿大朗润集团香港鹏力国际有限公司合资组建了湖南金龙国际铜业公司，该项目自2007年3月28日投产以来，产量每年以100%的速度递增，每年上缴国税同比增长260%，每年国税增长将近亿元。项目分三大期六小期建设，全部达产后年产铜产品20万吨，铝产品3万吨，产值150亿，利税15亿元。将成为中部地区的铜铝深加工企业。一期工程已经完成投产，二期工程今年也即将投产。

2.主要产品

依次为铝业、铜业、金龙铜业、电缆

3.生产工艺流程

1).铜杆（直径8mm的光亮铜杆）的生产：

废料 反射炉熔炼 连铸 收线 反射炉中的工艺流程：

投料 熔化 氧化 去硫 小还原 大还原 取铜

2).铝杆（直径9.5mm）生产：

熔炼 连铸 连轧 铝杆

a).铝水温度要保持750℃左右，不能超过760℃

b).通过精炼去除Al2O3 等杂质，方法是用氮气将固体精炼剂充到铝水中搅拌

3).铝管生产：

铝杆 清洗 挤压 冷却 收线

九.认识实习自我心得体会

在大二即将结束的时候，我们迎来了两周的认识实习。作为一名材料科学与工程专业的学生，认识实习是我们的必修课之一，学分为两个。通过这两周的实习，我的收获不少。首先，对于我们材料有关的企业有了一定的了解，像金龙铜业、振升铝材、材料厂、非平衡所和电子封装厂等，了解了他们的组织构成，生产管理，设备维护，安全技术，环境保护等方面的基本情况。其次，了解了一些产品的生产工艺流程，加深了理论学习中的一些基本原理的印象和理解。再次，还认识了一批主要的生产设备，了解了他们的用途和工作原理。第四，通过实习，初步接触了一些常用的生产技术，如粉末冶金技术、注射成型技术、喷射沉积技术等。当然，这次实习也一定程度上提高了我在学习实践中认识、分析问题的能力，也在实习过程中，发现了个别企业的某些方面一些不足。

以下是我的一些感受：

1. 通过认识实习，我们了解到了我们的专业是干什么的的以及各种产品是怎样生产出来的。在产品生产过程中，它的工艺流程、主要设备，我们都有了大致的了解。

2. 通过这两周的认识实习，我感受到节能减排、保护环境的重要性，创新对于一个国家和一个企业的重要性，这不只是资金问题，更是尊严问题。炼铝炼铜是高能耗的行业，我们的企业和科研人员应该花大力气研究降能耗的技术；应该大力创新，以求拥有自主知识产权的新工艺、新设备。

3. 初步掌握了工厂生产的一些基本方法。如制粉（球磨制粉、雾化制粉、还原制粉和电解制粉等）、铸造、轧制、烧结等。

4. 实习为今后专业课的学习打下了一定的基础。通过这次实习，相信能让我们在今后的学习中将理论与实际联系起来。

5. 通过本次实习，我学到了很多在大学课本上学不到的东西，同时也明白了自

己所学的理论知识在实际生产中的重要性，同样也意识到实践必不可少。“读万卷书不如行万里路”，从实践中学习才能学到真正属于自己的东西。 最后，我要感谢带队老师对我们的照顾以及工人师傅、讲解员们对我们的讲解指导，你们辛苦了！

我想用屈原的一句名言作结：路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。

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