1. 金属材料の過去・現在・未来
フェーズ 1 - 原鋼生産
紀元前 4300 年: 天然の金、銅、鍛造工芸品
紀元前 2800 年: 鉄の精錬
紀元前2000年：青銅器、鐘、武器の隆盛（殷、周、春秋、戦国）
東漢時代：鋼の繰り返し鍛造→最も原始的な変形熱処理プロセス。
焼入れ技術：「五獣の溺死で浴し、五獣の脂で焼く」（現代の水焼入れ、油焼入れ）。
呉の富柴王と越の高建王
商・周時代の青銅製の丹皿・皿皿
殷時代の縦目青銅人顔
雷鼓屯2号墓の鐘のコピー
1981年、湖北省雷鼓屯の2号墓から正確なリズムと美しい音色を奏でる戦国時代の鐘鐘一式が発掘された。 その数と規模は曾侯儀チャイムベルに次ぐもので、合計の音域は 5 オクターブ以上あります。 単体で調律することができ、5音階、6音階、7音階で構成される様々な音楽を演奏することができます。 5人で演奏する必要があり、すべての声がユニゾンでシンフォニックに重なり合い、まさに古代音楽の比類のないサウンドと呼ぶにふさわしいものです。
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第二段階 - 金属材料分野の基礎
金属組織学、金属組織学、相変態、合金鋼などの金属材料分野の基礎を築きます。
1803年：ダルトンが原子理論、アボガドロが分子理論を提案。
1830: ヘッセルは 32 種類の結晶タイプを提案し、結晶指数を普及させました。
1891年：ロシア、ドイツ、イギリスなどの科学者が独自に格子構造理論を確立。
1864: ソルビーは最初の金属組織写真を 9 回作成しましたが、重要でした。
1827年: カルステンが鉄からFe3Cを単離し、1888年にアーベルがそれがFe3Cであることを証明した。
1861年：オチェルノフが鋼の臨界変態温度の概念を提案した。
19 世紀末: マルテンサイトの研究が流行し、ギブスは位相法則を取得し、ロバート・オースティンはオーステナイトの固溶特性を発見し、ルーズブームは Fe-Fe3C 系の平衡図を確立しました。
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第3段階 - 微生物組織理論の大きな発展
合金状態図、X線の発明と応用、転位理論の確立。
1912年: X線を発見し、(δ)-Feがbcc、-Feがfccであることを確認。 固溶体の法則。
1931: 合金元素の領域の拡大と縮小の発見。
1934年：ロシアのポランニー、ハンガリーのオロワン、イギリスのテイラーは、鋼の塑性変形を説明する転位理論を独立して提案した。 マルテンサイト変態の結晶学。
1938年: 電子顕微鏡が発明される。
1910年：ステンレス鋼が発明され、1912年にはFステンレス鋼が発明されました。
1990: ブリネル硬さ試験機を発明し、グリフィスは応力集中が微小亀裂を引き起こすことを提案しました。
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第4段階 - ミクロ理論の徹底的な研究
微視理論の徹底研究：原子拡散とその本質の研究。 鋼のTTT曲線測定; ベイナイトとマルテンサイトの変態理論は比較的完全な理論を形成しました。
転位理論の確立：電子顕微鏡の発明により、鋼中の第二相の析出、転位すべり、不完全転位、積層欠陥、転位壁、基礎構造、コットレル気団等の発見が行われ、転位理論が発展した。転位理論。 間違った理論。
電子プローブ、電界イオン放出顕微鏡および電界電子放出顕微鏡、走査型透過電子顕微鏡 (STEM)、走査型トンネル顕微鏡 (STM)、原子間力顕微鏡 (AFM) など、新しい科学機器が常に発明されています。
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2. モダンな金属素材
先端構造材料の研究開発は永遠のテーマです。
高強度、耐高温性、耐食性、耐摩耗性の追求から、機械重量の軽減、性能の向上、寿命の延長まで、高性能構造材料の開発。 複合材からアルミニウム基複合材などの構造材まで幅広い用途に使用可能。 さまざまな用途向けの低温オーステナイト鋼を開発します。
伝統的な構造材料の変革: 重要な方法は、より微細で均一な構造、より純粋な材料を使用し、職人技に焦点を当てることです。 従来の鋼材に比べて2倍の強度を誇る「新世代鋼材」。 米国の「9.11」事件により、建設に使用される鋼構造物の高温軟化に対する耐性が低いことが露呈し、高強度熱延耐火・耐候性鋼の開発が促進された。
他の高性能鋼の開発: さまざまな新しいプロセスと新しい方法を使用して、優れた靭性と耐摩耗性を備えた新しい工具鋼を製造します。 経済的な合金化は高速度鋼の発展の方向性であり、工具材料の各種表面処理技術の開発は新しい工具材料の開発において非常に重要です。
高度な製造技術：金属半固体加工技術、アルミニウム - マグネシウム合金技術の成熟と応用、既存の鋼の技術的限界と鋼の強化と靱性の向上などが取り組みの方向性です。
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3. 金属材料の持続的発展と動向
2004年には「循環型社会における素材産業～素材産業の持続的発展～」が提唱された。
微生物冶金学: 無駄のない生産。すでに多くの国で工業的に生産されています。 米国では微生物冶金法によって生産される銅が総生産量の10％を占め、日本ではホヤを人工養殖してバナジウムを抽出している。 海水は液体の鉱物であり、海水中に含まれる合金元素の量は100億トンを超えます。 現在では、マグネシウム、ウラン、その他の元素を海水から抽出できるようになりました。 世界で生産されるマグネシウムの約 20 パーセントは海水由来であり、米国はすでにこの種のマグネシウムの需要の 80 パーセントを満たしています。
リサイクル素材産業：時代のニーズに適応し、製品設計や生産工程にエコロジー・環境配慮を取り入れ、材料の利用率を向上させ、生産・使用過程における環境負荷を低減します。 「資源→素材→環境」の好循環を形成する産業を発展させます。
合金開発の主流の方向性は低合金で汎用的な合金であり、材料のリサイクルとリサイクルに役立つグリーン/エコロジー材料システムを形成しています。 人々の生活に密接なグリーン材料、環境に優しい材料の研究開発が必要です。
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4.「宇宙金属」「未来の鋼」と呼ばれるチタン合金
チタン合金は高温および低温においても高い強度を維持でき、その耐食性は比類のないものです。 チタンは地球上に豊富に存在します (0.6 パーセント)。 しかし、抽出プロセスが複雑でコストが高く、幅広い用途には限界があります。 チタン合金は、21世紀の人類に大きく貢献する金属素材の一つです。
5. 非鉄金属
資源は、主に資源への深刻な損傷、低い利用率、そして憂慮すべき廃棄物により、持続不可能な開発という深刻な問題に直面しています。 集中的な加工技術は遅れており、ハイエンド製品は不足しています。 革新的な成果は少なく、ハイテク成果の工業化度は高くありません。 アルミニウム・リチウム合金、急冷凝固アルミニウム合金などの高性能構造材料とその高度な加工法の開発が主流であり、非鉄金属機能材料も開発の方向性となっています。
