第217章 沐阳要发展的材料(求订)
第217章沐阳要发展的材料(求订)
5月4号。
此次出征世界技能大赛的华国选手、指导专家、教练和翻译要回国了。
沐阳再次登上飞机,感觉有些恐惧感。
他坐的飞机可没有什么头等舱,就算是有,况且他也不好意思去混坐头等舱,机票是国家统一安排的。
坐长途飞机是个太折腾人的事情,沐阳来到自己的座位,眯上眼睛。
他在思考要买什么技术好一些。
大方向已经有了,那就是材料。
材料产业处于制造环节最上游,材料的好坏直接影响产品的质量。
拿半导体材料来说,国内目前绝大部分依赖进口,本土半导体材料厂商仅能满足约20%的需求,且大多为中低端材料,真正用在分立器件和集成电路等高端领域的材料并不多。
不过,沐阳目前想搞半导体还不行,这一行投资太大,另外则是阅读系统等级还不够。
目前最适合他做的材料,还是金属材料。
多年来我国制造业虽然发展迅速,但依靠的却是材料的粗加工和终端产品的组装。
有句俗话说得好“基础不牢,地动山摇”,目前大批核心关键材料还需依赖进口,我国关键新材料自给率仅为14%。
明年,国家就颁布十二五规则,即从2011-2015年,我国需要重点突破的工业基础材料、基础零部件/元器件、基础工艺和产业技术基础多达650个方向,而“新材料产业十三五规划”等一系列政策更致力于将“华国制造”升级到“华国创造”,打破华国大批核心关键材料高度依赖国外进口的局面。
如今,沐阳搞这一块的话,刚好碰上政策,未来会获得很大的话语权。
就算不为了什么话语权和撞政策,在沐阳的未来布局中,材料也是要搞的,这关系到他的基础,没有材料,很多高端设备他搞不出来。
无米之炊呀!
再牛叉的技术也无奈。
我国依赖进口的金属材料可不少,随便举几个例子。
90%的高铁齿轮传动箱依赖进口,制动装置100%依靠进口;
99%的汽车自动挡变速器来自进口,99%的汽车无级变速器专用链条、钢带来自进口;
我国制造了电热水壶中99%的设备和零部件,却就是无法制造自动跳闸断电的小小弹簧片,制造100把水壶,还不如鹰国制造一个小弹簧片的利润高。
……
太多太多了,沐阳知道这个情况感觉很纳闷。
国内高端材料为什么比人家差,有多方面的原因,主要是设备、工艺、配方等。
哪怕到了十年后,我国金属关键材料和世界先进国家相比仍有较大差距。
有些材料可能还能进口买得到,但有些材料,比如涉及航天航空用高温合金钢产品,作为一种重要战略军事物资,发达国家从不出口。
想通搞金属材料,他的思路就清晰多了。
有时候就比较烦,太全能了也有烦恼的,就像一个人到了餐点,不知道吃什么好。
很纠结。
金属材料有很多种,他在思索先从哪一个开始好一些。
沐阳睁开眼睛,拉出飞机后座的折叠板,拿出纸和笔,汇总一下要搞什么金属材料。
如果目的是解决某些技术瓶颈,也许它的市场规模很窄,但如果缺少这一类材料,那这个技术将无法突破,已经不能单纯地以钱来衡量了。
比如说,如果一辆坦克装甲使用了超级强度合金钢,什么穿甲弹都没法打穿,不考虑到导弹冲击波和高温伤人问题,这辆坦克就有些变态了,还可以往轻量化方向发展。
同样的材料装甲在舰艇航母上,也不担忧什么鱼雷了,那就是:随便打,你打你的,我打我的!
只要我不出故障,还有弹药,谁怕谁呀。
靠,真的有这种材料,那玩起来,想多骚就有多骚。
是的,什么狗屁导弹,老子都不怕。
如果有一种加工中心刀具,耐磨性和防高温超强,而且韧性也不差,极少会崩刀,使用寿命也长,那对上千万甚至过亿的大机床来说,上千块甚至上万块的一个小刀片,也会舍得投入,因为不用担忧加工过程中需要换刀,一旦换刀,就得重新调整,太麻烦,太费时间了。这种上千万的加工中心,一个小时设备折旧费就是数百块。
当然,想达到这个功能,这材料有些变态了,沐阳估计以目前阅读系统五级的情况,甚至六级,是不可能有的。
但减弱版,也是能接受的。
他旁边的几个国赛选手,看到沐阳在写东西,也有些好奇,主要是坐得屁股都发疼,太无聊了,想找个人来聊天,而沐阳就是一个最好的聊天对象。
这些人,已经被沐阳纳入星海集团公司内,现在可是最好打关系的时候,要是下了飞机,未来到了星海集团,那可没他们什么屁事了。
“沐总,你也会画画吗?”坐在沐阳后面的一个国赛选手问道。
“呃,不是画画,就随便写,想一想现在什么金属材料最牛叉的。”沐阳开玩笑道,不可能跟这些人说真话。
可他这么说,周围的人就好奇起来了,话题的闸子一下子就打开了。
“当然是超高强度,超高韧性,超高耐磨,超高防高温,超好加工的啦。”一个才十八岁的国赛选手说道。
“那不可能,伱这种材料太矛盾了。金属材料有一个特性,大概了解机械就知道。
材料抗拉强度越高,它就越硬、耐磨性越好,但塑性和韧性就越差。
反之亦然。”项峰说道,“沐总,我说的没错吧。”
“是的,项峰说得没错,强度和韧性是两种不同方向的极端,但比较平衡的是有的,各金属材料研究所也是在探索你说的材料。”
就有点像电影梅国队长的盾,都能防导弹了,而且还能减缓冲击力,还能防高温,沐阳想问一下梅国队长史蒂夫:“你手不怕烫吗,骨头真没折?”
当然,漫威电影嘛,不必计较这些漏洞,就跟看小说一样,爽就行了。
看电影看小说是来爽放松的,而不是鸡蛋里挑骨头,这不是为难人家编剧嘛。
转回话题,搞明白项峰所说的金属材料特性,对研究材料就非常重要。
举个典型的例子,家里用的菜刀,刀刃是经过淬火的,就是为了加强硬度,但是,刀刃很容易崩,就是刀刃经过淬火后,它的韧性变差了。
材料的硬度常用布氏、络氏硬度、维氏硬度来表示,它们是三种不同的测量方法,单位不一样。
而塑性常用伸长率来表示,这个就比较好理解了:原100毫米长的钢筋,拉长到125毫米就断了,它的伸长率就是(125-100)/100=25%!
像建筑民房子用的钢筋Q235B,硬度约为150布氏硬度,伸长率约为22%。
而家用的菜刀,刀刃硬度达到50HRC(换算为490布氏硬度),伸长率可能不到10%!
有些大街上卖的菜刀,拿来砍硬度只有七八十布氏硬度的纯铁丝。
当然没问题呀!
硬度对比七八倍呀!
只不过卖给你的刀,可能就不是那么好的了。
下次你拿一块铸钢给对方砍,看他砍得动不。
当然,这么砸人家做戏,就要做好跑路,被人拿刀砍的准备。
沐阳继续说道:“金属材料太多了,一个人记不了那么多,一般来说,也不用那么死记,只要熟悉每种元素对材料有什么作用,就能从材料的化学成分析出来这种材料具有什么特性了。”
“这么厉害?”有位国赛选手略惊讶。
“比如在钢铁中加入铬,超过12%就具有防腐蚀性能,像我们生活中常见的不锈钢304,含铬就达到18%左右。”沐阳说道,“金属材料上千种,但常用的元素就十几种,我只要记得元素在钢材中有什么用就行了,碰到不懂的材料,就查它的化学成分。”
“原来是这样呀,这么一说,思路就通了,沐阳你真厉害。”
就连申城交大的项峰,也不得不佩服,沐阳这么一说,他也大概明白一些了。
沐阳笑了笑,这是作为一名资深焊接工程师应该要懂的知识。
跟他们再聊了十几分钟,沐阳眯上眼不想再聊了,大家看他眯着眼,以为要休息,也不想再打扰他了。
沐阳眯着眼,烦恼又来了,他要发展什么金属材料,也有些头疼。
主要是太多种类了。
有些能赚钱,但对他未来布局没什么用;
有些根本不能赚钱,就能刷刷成就点,如果涉及军用,那就不适合公布它,想写论文或专利就是不可能了,那就耗费成就点了,但用处的确是非常大,影响到他未来的布局。
还有些既能赚钱,对他未来布局又大,他就喜欢做这一类。
沐阳深思熟虑,还是从赚钱角度和国家角度和出发,他目前财富也到了一定层次,急需一定的话语权和地位。
国家目前依赖什么金属材料,同时对他未来布局有影响的,还不影响赚钱的,可以先做。
比如目前这家依赖的金属材料就有铝合金汽车车身板、高强度铝合金、高纯金属靶材、航空钛合金、高磁感取向硅钢、易切削不锈钢、储氢合金、690合金、高性能铜合金等等。
一一排除之后,沐阳很快知道他要做什么材料了。
钛合金!
钛合金具有强度高而密度又小,机械功能好,高的比强度,耐性和抗蚀功能很好。
准确点数据,工业纯钛密度ρ=4.5g/cm3(铁的0.57倍),熔点为1725℃(钢1450℃左右),抗拉强度σb=539MPa(民用钢筋345MPa左右)。热强度高也高,钛合金的作业温度可达500℃,铝合金则在200℃以下。
这么一对比,从数据很明显看出来钛的优势。
也正是这个特性,它被广泛应用在飞机、火箭、导弹、飞船、化工机械和仪器仪表等制造。
比如军用飞机的钛合金重量占比非常大,F-14占全机重量的24%、F15为31%、SR高达73%。
不过,钛也有很大的缺点。
钛的化学活性大,与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等发生强烈的化学反应。
故冶炼非常困难,要在惰性气体或真空环境中,这也是钛价格高居不下的原因。
在10年时,普通民品钛合金板、棒、丝材,价格在150~280元/kg。
军用钛合金价格一般不低于400元,高的达到1300元/kg,贵得很离谱。
其实成分差不多,但价格差很大,原因就是性能高,批次质量稳定。
钛的需求量,如果相对于钢铁,不到它的零头,可以忽略不计。
目前世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金型号近30种。运用广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-l-2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。
国内生产钛的厂家有几家,如BAO钢集团申城五钢有限公司、金陵宝钛仲惠集团有限公司、张家市宏大钢管厂、宝钛集团等,但都是中低端。
大部分航空钛合金还是依赖进口。
就算不在航空领域,在民用领域一样具有广阔的市场,由于钛合金具有“亲生物”性,被广泛用于制医疗器械,制造人体髋关节、膝关节、肩关节、肘关节、头盖骨,主动心瓣、骨骼固定夹。
这章内容比较硬核,但每个新技术都得简单地介绍一下,否则看不懂后面的内容。老农搞材料也搞好多年了,但钛合金接触的不多,有可能有错漏的,还请大佬指出来。翻阅了几天文献,把以前的关于钛的书籍重新翻阅一遍,再进行汇总,头疼了几天,总算整理出来,我已经尽力简化了。
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5月4号。
此次出征世界技能大赛的华国选手、指导专家、教练和翻译要回国了。
沐阳再次登上飞机,感觉有些恐惧感。
他坐的飞机可没有什么头等舱,就算是有,况且他也不好意思去混坐头等舱,机票是国家统一安排的。
坐长途飞机是个太折腾人的事情,沐阳来到自己的座位,眯上眼睛。
他在思考要买什么技术好一些。
大方向已经有了,那就是材料。
材料产业处于制造环节最上游,材料的好坏直接影响产品的质量。
拿半导体材料来说,国内目前绝大部分依赖进口,本土半导体材料厂商仅能满足约20%的需求,且大多为中低端材料,真正用在分立器件和集成电路等高端领域的材料并不多。
不过,沐阳目前想搞半导体还不行,这一行投资太大,另外则是阅读系统等级还不够。
目前最适合他做的材料,还是金属材料。
多年来我国制造业虽然发展迅速,但依靠的却是材料的粗加工和终端产品的组装。
有句俗话说得好“基础不牢,地动山摇”,目前大批核心关键材料还需依赖进口,我国关键新材料自给率仅为14%。
明年,国家就颁布十二五规则,即从2011-2015年,我国需要重点突破的工业基础材料、基础零部件/元器件、基础工艺和产业技术基础多达650个方向,而“新材料产业十三五规划”等一系列政策更致力于将“华国制造”升级到“华国创造”,打破华国大批核心关键材料高度依赖国外进口的局面。
如今,沐阳搞这一块的话,刚好碰上政策,未来会获得很大的话语权。
就算不为了什么话语权和撞政策,在沐阳的未来布局中,材料也是要搞的,这关系到他的基础,没有材料,很多高端设备他搞不出来。
无米之炊呀!
再牛叉的技术也无奈。
我国依赖进口的金属材料可不少,随便举几个例子。
90%的高铁齿轮传动箱依赖进口,制动装置100%依靠进口;
99%的汽车自动挡变速器来自进口,99%的汽车无级变速器专用链条、钢带来自进口;
我国制造了电热水壶中99%的设备和零部件,却就是无法制造自动跳闸断电的小小弹簧片,制造100把水壶,还不如鹰国制造一个小弹簧片的利润高。
……
太多太多了,沐阳知道这个情况感觉很纳闷。
国内高端材料为什么比人家差,有多方面的原因,主要是设备、工艺、配方等。
哪怕到了十年后,我国金属关键材料和世界先进国家相比仍有较大差距。
有些材料可能还能进口买得到,但有些材料,比如涉及航天航空用高温合金钢产品,作为一种重要战略军事物资,发达国家从不出口。
想通搞金属材料,他的思路就清晰多了。
有时候就比较烦,太全能了也有烦恼的,就像一个人到了餐点,不知道吃什么好。
很纠结。
金属材料有很多种,他在思索先从哪一个开始好一些。
沐阳睁开眼睛,拉出飞机后座的折叠板,拿出纸和笔,汇总一下要搞什么金属材料。
如果目的是解决某些技术瓶颈,也许它的市场规模很窄,但如果缺少这一类材料,那这个技术将无法突破,已经不能单纯地以钱来衡量了。
比如说,如果一辆坦克装甲使用了超级强度合金钢,什么穿甲弹都没法打穿,不考虑到导弹冲击波和高温伤人问题,这辆坦克就有些变态了,还可以往轻量化方向发展。
同样的材料装甲在舰艇航母上,也不担忧什么鱼雷了,那就是:随便打,你打你的,我打我的!
只要我不出故障,还有弹药,谁怕谁呀。
靠,真的有这种材料,那玩起来,想多骚就有多骚。
是的,什么狗屁导弹,老子都不怕。
如果有一种加工中心刀具,耐磨性和防高温超强,而且韧性也不差,极少会崩刀,使用寿命也长,那对上千万甚至过亿的大机床来说,上千块甚至上万块的一个小刀片,也会舍得投入,因为不用担忧加工过程中需要换刀,一旦换刀,就得重新调整,太麻烦,太费时间了。这种上千万的加工中心,一个小时设备折旧费就是数百块。
当然,想达到这个功能,这材料有些变态了,沐阳估计以目前阅读系统五级的情况,甚至六级,是不可能有的。
但减弱版,也是能接受的。
他旁边的几个国赛选手,看到沐阳在写东西,也有些好奇,主要是坐得屁股都发疼,太无聊了,想找个人来聊天,而沐阳就是一个最好的聊天对象。
这些人,已经被沐阳纳入星海集团公司内,现在可是最好打关系的时候,要是下了飞机,未来到了星海集团,那可没他们什么屁事了。
“沐总,你也会画画吗?”坐在沐阳后面的一个国赛选手问道。
“呃,不是画画,就随便写,想一想现在什么金属材料最牛叉的。”沐阳开玩笑道,不可能跟这些人说真话。
可他这么说,周围的人就好奇起来了,话题的闸子一下子就打开了。
“当然是超高强度,超高韧性,超高耐磨,超高防高温,超好加工的啦。”一个才十八岁的国赛选手说道。
“那不可能,伱这种材料太矛盾了。金属材料有一个特性,大概了解机械就知道。
材料抗拉强度越高,它就越硬、耐磨性越好,但塑性和韧性就越差。
反之亦然。”项峰说道,“沐总,我说的没错吧。”
“是的,项峰说得没错,强度和韧性是两种不同方向的极端,但比较平衡的是有的,各金属材料研究所也是在探索你说的材料。”
就有点像电影梅国队长的盾,都能防导弹了,而且还能减缓冲击力,还能防高温,沐阳想问一下梅国队长史蒂夫:“你手不怕烫吗,骨头真没折?”
当然,漫威电影嘛,不必计较这些漏洞,就跟看小说一样,爽就行了。
看电影看小说是来爽放松的,而不是鸡蛋里挑骨头,这不是为难人家编剧嘛。
转回话题,搞明白项峰所说的金属材料特性,对研究材料就非常重要。
举个典型的例子,家里用的菜刀,刀刃是经过淬火的,就是为了加强硬度,但是,刀刃很容易崩,就是刀刃经过淬火后,它的韧性变差了。
材料的硬度常用布氏、络氏硬度、维氏硬度来表示,它们是三种不同的测量方法,单位不一样。
而塑性常用伸长率来表示,这个就比较好理解了:原100毫米长的钢筋,拉长到125毫米就断了,它的伸长率就是(125-100)/100=25%!
像建筑民房子用的钢筋Q235B,硬度约为150布氏硬度,伸长率约为22%。
而家用的菜刀,刀刃硬度达到50HRC(换算为490布氏硬度),伸长率可能不到10%!
有些大街上卖的菜刀,拿来砍硬度只有七八十布氏硬度的纯铁丝。
当然没问题呀!
硬度对比七八倍呀!
只不过卖给你的刀,可能就不是那么好的了。
下次你拿一块铸钢给对方砍,看他砍得动不。
当然,这么砸人家做戏,就要做好跑路,被人拿刀砍的准备。
沐阳继续说道:“金属材料太多了,一个人记不了那么多,一般来说,也不用那么死记,只要熟悉每种元素对材料有什么作用,就能从材料的化学成分析出来这种材料具有什么特性了。”
“这么厉害?”有位国赛选手略惊讶。
“比如在钢铁中加入铬,超过12%就具有防腐蚀性能,像我们生活中常见的不锈钢304,含铬就达到18%左右。”沐阳说道,“金属材料上千种,但常用的元素就十几种,我只要记得元素在钢材中有什么用就行了,碰到不懂的材料,就查它的化学成分。”
“原来是这样呀,这么一说,思路就通了,沐阳你真厉害。”
就连申城交大的项峰,也不得不佩服,沐阳这么一说,他也大概明白一些了。
沐阳笑了笑,这是作为一名资深焊接工程师应该要懂的知识。
跟他们再聊了十几分钟,沐阳眯上眼不想再聊了,大家看他眯着眼,以为要休息,也不想再打扰他了。
沐阳眯着眼,烦恼又来了,他要发展什么金属材料,也有些头疼。
主要是太多种类了。
有些能赚钱,但对他未来布局没什么用;
有些根本不能赚钱,就能刷刷成就点,如果涉及军用,那就不适合公布它,想写论文或专利就是不可能了,那就耗费成就点了,但用处的确是非常大,影响到他未来的布局。
还有些既能赚钱,对他未来布局又大,他就喜欢做这一类。
沐阳深思熟虑,还是从赚钱角度和国家角度和出发,他目前财富也到了一定层次,急需一定的话语权和地位。
国家目前依赖什么金属材料,同时对他未来布局有影响的,还不影响赚钱的,可以先做。
比如目前这家依赖的金属材料就有铝合金汽车车身板、高强度铝合金、高纯金属靶材、航空钛合金、高磁感取向硅钢、易切削不锈钢、储氢合金、690合金、高性能铜合金等等。
一一排除之后,沐阳很快知道他要做什么材料了。
钛合金!
钛合金具有强度高而密度又小,机械功能好,高的比强度,耐性和抗蚀功能很好。
准确点数据,工业纯钛密度ρ=4.5g/cm3(铁的0.57倍),熔点为1725℃(钢1450℃左右),抗拉强度σb=539MPa(民用钢筋345MPa左右)。热强度高也高,钛合金的作业温度可达500℃,铝合金则在200℃以下。
这么一对比,从数据很明显看出来钛的优势。
也正是这个特性,它被广泛应用在飞机、火箭、导弹、飞船、化工机械和仪器仪表等制造。
比如军用飞机的钛合金重量占比非常大,F-14占全机重量的24%、F15为31%、SR高达73%。
不过,钛也有很大的缺点。
钛的化学活性大,与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等发生强烈的化学反应。
故冶炼非常困难,要在惰性气体或真空环境中,这也是钛价格高居不下的原因。
在10年时,普通民品钛合金板、棒、丝材,价格在150~280元/kg。
军用钛合金价格一般不低于400元,高的达到1300元/kg,贵得很离谱。
其实成分差不多,但价格差很大,原因就是性能高,批次质量稳定。
钛的需求量,如果相对于钢铁,不到它的零头,可以忽略不计。
目前世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金型号近30种。运用广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-l-2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。
国内生产钛的厂家有几家,如BAO钢集团申城五钢有限公司、金陵宝钛仲惠集团有限公司、张家市宏大钢管厂、宝钛集团等,但都是中低端。
大部分航空钛合金还是依赖进口。
就算不在航空领域,在民用领域一样具有广阔的市场,由于钛合金具有“亲生物”性,被广泛用于制医疗器械,制造人体髋关节、膝关节、肩关节、肘关节、头盖骨,主动心瓣、骨骼固定夹。
这章内容比较硬核,但每个新技术都得简单地介绍一下,否则看不懂后面的内容。老农搞材料也搞好多年了,但钛合金接触的不多,有可能有错漏的,还请大佬指出来。翻阅了几天文献,把以前的关于钛的书籍重新翻阅一遍,再进行汇总,头疼了几天,总算整理出来,我已经尽力简化了。
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