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过程装备与控制工程专业英语翻译Part.Ⅱ(课文+阅读材料)综合各版精华

过程装备与控制工程专业英语翻译Part.Ⅱ(课文+阅读材料)综合各版精华
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PART II 金属材料

█Unit 6金属

大约有四分之三的现有元素可以被归类为金属,而其中大约一半的元素都至少在工业或商业上很重要。尽管严格定义的金属一词限于纯的金属元素,普遍的用法则赋予了它更广泛的范围,包括金属合金。尽管纯金属元素有广泛的特性,他们在商业中的应用也很局限。由两种或更多元素组成的金属合金有着更多的用途,正是由于这种形式上的原因,很多金属被用于工业。

金属材料是晶状固体。单个晶体是由单元晶胞按有规则的模式重复组成的三维晶格结构。一块金属是上千连锁晶体(颗粒)的集合体,这些晶粒沉浸在从晶体原子中脱离出来的负价电子云中。这些自由电子将晶体结构围拢在一起,因为它们对带正电的金属原子(离子)具有静电引力。由于金属结晶结构的致密本性而产生的很大接合力,是导致(金属)一般都具有良好机械性质的原因。同样,电子云使大多数的金属具有很好的导电性和导热性。

金属通常根据其用于使用形状的生产方法(成型方法)来分类。当一种金属以固体形式、塑性状态成型时,它被归为锻造金属。通过将液态金属倒入模型而成型的金属被归为铸造金属。

金属材料有两个类别:含铁的和不含铁的。所有黑色金属的基本成分都是铁元素。这些黑色金属的范围从含铁90%以上的铸铁和碳钢到包含各种其他元素(总计达到总成分几乎一半的)特种铁合金。

除了商业纯铁,所有的黑色金属,包括铁和钢,都被认为是主要的铁碳合金系统。虽然碳含量很少(钢材中少于1%,铸铁中不超过4%)而且通常低于其他合金元素,它仍然是发展和控制机械性能的主要因素。

就定义而言,不将铁作为主要成分的金属材料被称为有色金属。大约十几种有色金属有相对广泛的工业用途。这个名单中排在第一位的是铝,在今天广泛应用的结构金属中,它仅次于钢铁。铝、镁、钛和铍通常被归为轻金属,因为它们的密度比钢铁小很多。

就消耗量而言,铜合金是排在第二位的有色金属。铜合金有两个主要的类别:黄铜主要是铜与锌的二元合金系统;青铜起初是铜-锡合金系统,现在的青铜也包括其他铜-合金系统。

锌、锡、铅和锑的熔点低于800F(427C),它们通常被归为低熔点合金。锌的主要的结构用途是拉模铸造,在总消耗量中仅次于铝和铜排名第三。铅和锡在应用中相当局限,只在适合其低熔点和需要其他特性的场合中有应用。

有色合金中另一个广泛的类别被归为难熔金属。这些金属有钨、钼和铬。它们的熔点在3000F(1649C)以上,被用于必须承受经常性高温的产品中。

最后,贵金属,有着共有的高价格属性。此外,他们通常具有较高的耐腐蚀性、许多有用的物理特性和较高的密度。

█Reading Material不锈钢

不锈钢不像多数其他钢一样在大气中会生锈。术语“不锈钢”意味着在空气、潮湿和污染等环境下,对污点,生锈和凹陷的抵抗能力。不锈钢通常规定铬含量多于11%但少于30%。事实上,材料是“钢”意味着其基础是铁。

不锈钢室温屈服强度的范围从205MPa(30kis)到超过1725MPa(250ksi)。操作温度大约达到750C (1400F)。在其他极限温度下,一些不锈钢能保持其韧性,下至温度接近绝对零度。

由于在某一类别中明确具体的限制,不锈钢可以使用传统的方法成型与制造。它们可以在铸态条件下生产与使用,碳素钢板可以通过电力冶金技术生产,铸锭可以扎制或锻造(目前为止铸锭占了最大的吨数)。轧制产品可以拉拔,弯曲,挤压,或旋压。不锈钢可以通过机器进一步成型,并且可以通过锡焊,铜焊,

熔焊连接。它可以用于为对普通碳钢或低合金钢积分包围。

通用术语“不锈钢”涵盖了大量的标准组成成分,以及各种轴承公司的贸易名称和为特殊应用制造的特种合金。不锈钢的组成成分很多,从基本的铁加上11%铬这一相当简单的合金,到包括30%铬、足量镍,以及6个其他有效元素的复杂合金。在高铬、高镍范围的尽头,合金就并入了其他的耐热合金类,一个要一个任意的分界点。然而,如果合金含量太高,铁含量大约为一半左右时,该合金就脱离了不锈钢家族。尽管带有这些强加的限制,不锈钢的范围仍然是很大的,自然,自然的属性影响制造和使用有很大不同。简单地分为不锈钢一类,这显然是不够的。

分类机构的分类是根据不锈钢的化学成分和其他结构。但是,所有不锈钢,只要他们符合规格,可方便地分为6个不同类型结构的主要类别。这些类是铁素体,马氏体,奥式体,锰代奥式体,奥氏体—铁素体和沉淀硬化体。每一类简短的描述如下。(1)铁素体不锈钢:此类不锈钢如此命名的原因是,在室温下,铁素体不锈钢的晶体结构与同条件下的铁是一样的。此类合金由室温到其居里温度(约750C;1400F)都具有磁性。铁素体一类中的普通合金含有11%至29%的铬,无镍,以及锻造条件造成的非常少的碳。(2)马氏体不锈钢:这一类的不锈钢必然地包含超过11%的铬,有这样一个大的淬透性的使它在空气冷却变硬,也不需要多的油淬要求。淬火状态的马氏体不锈钢其硬度取决于它的含碳量。然而,马氏体通过淬火与回火提升的性能,不可避免会出现腐蚀的易感性的增加。(3)锰代铬奥氏体不锈钢:相似和传统奥氏体不锈钢有一个组成,其中包含提供足够耐腐蚀的铬和镍,确保在室温下紧缩。基本真实的组成是熟悉的18%的铬,镍合金8%。双方铬和镍含量可提高可改善耐腐蚀性,和(最常见的钼)添加可以到进一步提高耐腐蚀性。(4)锰代铬奥氏体不锈钢:在奥氏体的结构可以通过其他的元素,镍,锰和氮生成的类,我们认为有足够的不同,在其属性是从铬镍分离真正替代的描述。最重要的区别在于锰取代合金高强度。(5)奥氏体—铁素体双相不锈钢:这些钢的结构是一个紧缩的铁素体和混合结构和力学性能同样结合每个组件的钢种质量。双相钢抗腐蚀和机械性能的理想结合,其用途是作为增加锻造和铸造的形式。(6)沉淀硬化型不锈钢:此不锈钢设计可以使他们的组成是经得起沉淀硬化。在其他类的两个类削减,给我们马氏体和奥氏体的沉淀硬化不锈钢。在这个类,我们找到最有用的实力以及有益的工作温度最高的不锈钢。

属性不锈钢的选择有3种的属性,必须考虑:(1)物理性能:密度,导热系数,电阻率,等等;(2)机械特性:强度,塑性,硬度,抗蠕变,疲劳等;(3)耐腐蚀特性。请注意,不锈钢性能大幅化学成分和显微组织的影响。因此,规范包括化学成分,或者更正确,一个最重要的因素分析(痕迹也可能存在未报告的内容)以及热处理,提供了最佳的结构。

应用由于不锈钢餐具首次在工业中,用的人数剧增。对平面和长的不锈钢产品,如表1所示的应用的主要领域的相对重要性。化工,电力工程是在长期和平板产品的最大市场。它始于1920年左右与硝酸行业。今天,它包括了服务条件极为多样化,包括核反应容器,换热器,石油行业的管道,用于化学加工和纸浆和造纸工业,炉零件组件的范围,并在化石燃料的发电厂使用的锅炉。表1

应用百分比应用百分比工业设备34 建筑

化工和电力工程18 消费品

食品和饮料家具

运输小电器和电力应用

█Unit 7材料特性

用于工程构件的任何一种材料的最终强度,取决于它经历了一种或多种不同加工过程之后的机械与物理性质。也有许多特性决定材料的初始状态适合一些特定的加工工艺。原始材料的初始强度很重要,因为该强度会影响,了材料最终被加工的形状以及最后所能承受的截面能力。增加或降低初始材料强度的因素也很重要。它可用于减小材料的强度并如许现有机器下将材料加工成一定形状。或者作为选择去提高材料最终的强度来得到更高的服务强度。强度是一个不明确的词汇,在这被理解为指示出材料接受或抵抗变形的能

力。

一个类似的问题也适用于另一个甚至更难以捉摸的材料性质,即材料的韧性。它通常被理解为指的是材料承受大变形(主要是拉伸变形)而不发生断裂的能力。在考虑加工工艺,这个参量的大部分值很明显是很有用的。金属加工工艺只受到实际工作材料的韧性影响而受到限制,所以,强加到材料上的大量变形必须被限制为了防止材料断裂。然而一些与韧性相反的加工工艺却是有利的。一个适合的一般性的词汇来解释脆性可能就是脆性了;例如,众所周知某些脆性材料比韧性材料容易加工或剪切。

主要是制造过程中各种材料性质的相互关系,例如强度与韧性等,影响着生产工艺。例如,一个很普通的常识大多数金属当受热时将会变软和更容易变形。如果变形的速度太快,然而,这种优势会消失,材料会变的更硬更脆,过快的变形会导致断裂。这些效果的事件和重要性在某重程度上取决于材料的微观结构,所以金属冶金学的知识或者相应的非金属微观结构对于理解这本书的许多学科是十分必要的,又叫做材料的强度。这章开始讨论的目的,实际上,是为了指出这些材料的性质在加工过程中和加工过程之后都重要,为了了解它们为什么这么重要,它们怎么样影响加工工艺的。很明显我们必须要有比强度、韧性更精确的词汇,在这章考虑了一些标准机械测试是为了了解是否有必要定义一些更精确的概念。当然,为了了解它很有必要掌握塑性数学理论或理想介质的流变学理论。

一旦加工中的各种重要特性被人们明确并理解,接下来我们很可能会考虑,这个知识将会如何被用于控制加工过程与产品质量,以及这些性质是如何为不同的生产过程所影响。用这种方法,决定最能够适合某给定元件和材料的加工方法应该是更容易的,同样的,该方法也适用于给出(该元件或材料)最后的形状、强度以及所需的特性。因此我们可以理解为什么这一名为材料力学的传统学科是如此重要。它不仅和任何工程制品中材料的最终条件有关,也和最终成型前的材料有关。

例如,它可能关系到,考虑改变一个被加工构件的形状或材料,来适应可实现的生产技术。这样的问题超出了这本书的范围,它们完全属于制造设计或制造工程中更专业的领域。在最后的分析中,任何成功的加工工艺过程都必须听上去经济,并且经济因素始终应该被高度优先考虑。制造的成本从一开始就很重要,即由指定一个构件在一定寿命期间满足一定功能开始,直至最后的检验、试验和保用。整个制造过程需要,构件的设计和生产,尤其是它们影响材料最终强度的方式。

在制造过程中,有几种物理和化学性质影响着材料的选择与处理。一个物理性质的例子是,导热性将会影响材料成型时内部的热量流动,并进而影响冷却硬化的速率。相似的,一个众所周知的重要化学性质的例子是抗腐蚀性,很明显,它在最终产品上很重要,并且在制造过程中,它也将会很重要,因为它有时会影响表面薄膜的形成,该薄膜会影响润滑、导热和导电的能力。

█Reading Material标准机械测试

总结之前的讨论,了解材料的强度非常重要,这既是为了材料最终的用途,也是为了确定材料成型所需的力。由于对每个被设计与制造完毕的项目进行测试都是不切实际的,几种简单通用的测试被用于测量最终产品原材料在加工前,加工中和加工后的机械性能。

(1)拉伸试验

最简单和最被广泛接受的拉伸试验需要一个带有扩大末端的圆柱(或扁平)杆。拉伸试件受到沿其轴向稳定增加的拉力,根据适当的标准,标距的伸长被准确的测量在载荷-伸长量曲线上。通常需要的结果是最大拉应力,屈服应力,断裂延伸率和断裂截面收缩率。此外,杨式弹性模量或杨氏模量也可能被测量。

(2)压缩试验

对于金属的成型计算,知道比拉伸可得应变更高应变下的屈服应力很重要。带有扁平端摩擦阻力适当修正的短圆柱轴向压缩也许会被使用。但是一种更精确的结果是通过一个润滑条板的压缩横断面应变获得的。

(3)硬度试验

拉压试验对试件具有破坏性,但在不破坏的前提下,对原材料与已加工构件的强度特性进行检查通常是很重要的。为了达到这个目的,有以下几种,只在试件表面产生一个小凹陷的硬度测试方法。

在英国,最古老与最被人熟知的硬度测试是布氏硬度测试与韦氏硬度测试。布氏硬度测试中,一个标准球(通常直径10毫米)在指定的载荷(典型的是3000 kgf=29.42 KN或6615 lbf)下被压在被测金属上。布氏硬度值(BHN或HB)被定义为,载荷(以kgf为单位)除以凹陷的真实球面面积(以mm2为单位)。同样的,韦氏硬度值(VHN或HV)被定义为载荷(以kgf为单位)除以凹面的角锥面面积(仍然以mm2为单位)。

在美国洛氏硬度测试最受欢迎。该测试中,载荷仍施加的时侯凹陷深度就已被测出,而不使用撤去载荷后的尺寸。洛氏硬度值被写为HR。

(4)疲劳试验

有一个重要现象被称为疲劳。人们很多年前就认识到,静态拉伸与压缩试验对于预测承受震动与反复负载构件的强度并不充分。这些构件会在很低的应力等级下失效。根据古德曼的理论,有一个一般的关系表明这些通常有联系,那就是显示允许振荡应力水平对某一平均应力。疲劳试验需要考虑时间,因为在最终的施加应力S与破坏循环次数N的图表上,每个点的确定都需要一个新的试件,并且N通常在106与108之间。对于许多非铁合金来说,S-N曲线是稳定下降的。但对钢来说,在大约106到107次循环后,通常会有一段曲线恢复水平。如果应力没有超过这个持久极限,时间将会无限的持续下去而不破坏。

另一个很重要失效现象是高拉低周疲劳,它是材料中完全不同的潜在危险,就像动物骨头和航天部件一样。

(5)冲击试验

另一个重要课题是相对易碎材料的行为,例如铸铁。这种材料可能会在单一的冲击下失效。因为避免这种失效可能非常重要,冲击试验被设计为一个带缺口的试件承受沉重摆锤的冲击。吸收的能量由摆锤下落-穿过的高度衡量。

(6)高温试验

在高温下,材料的塑性变形受扩散过程控制。对于金属来说,当温度高于大约2/3的绝对熔点温度Tm 时,该过程就变得明显。在高温下,拉伸、压缩和硬度测试都需要重新被执行。

(7)蠕变试验

金属和合金的一个重要特点热拉伸变形在足够高的温度,延长将继续在一个非常缓慢的速度在非常低负荷,这种现象称为蠕变,在气体涡轮机和许多高温部分中非常重要,蠕变实验进行了很长一段时间,通常要1000到10000小时。

因为蠕变实验需要很长的时间,一种更短时间的方法通常被使用,就是仅仅近似测量应变期间所作的试验,主要的目的是决定时间破裂在某一特定温度和应力。这些应力测试还可以进一步加快测试一连串的标本长期炉. 标本都受到同样的目的,但不同的负载温度。(当然,必须要精确测量。)(8)断裂韧性

在最近几年有更多的关注被放在断裂韧性的材料方面,这是有裂缝易断裂的,一旦开始宣传. 认为这个过程是一个简单的开放的裂缝变形释放能量碎屑,但还需要供应表面能量的两个新成立的地区表面裂纹。然则,在脆性材料放应变能U满足这一点,裂纹将扩大。

(9)塑料各向异性

要认识到在金属板料成形尤其重要的是薄板的性质可能大不相同滚动和横向方向,以及“通过厚度”的方向. 这项功能可以衡量现在的以及知道的所谓β值,这是比横向的纵向应变的拉伸广泛的试验,使用单位Hosford和Csddel的技术革新所描述。体积始终约保持在塑性变形,所以应变的厚度也取决于γ值。

█Unit 8制造工程工艺流程

1.制造工艺流程分类

下表展示了制造工程工艺流程中关于材料成型的分类,注意表中只提到了典型的例子。

工艺流程种类材料状态基本工艺流程

分类

基本工艺流程

主要方式

工艺流程举例

质量守恒的过程

固态机加工塑性变形锻造,滚压颗粒态机加工流动与塑性变形粉末压制液态机加工流动铸造

质量减少的过程固态机加工韧性、脆性断裂车,铣,钻

热能熔化,蒸发电火花加工,切削化学溶解,燃烧电化学加工,切削

连接过程原子键

固态机加工塑性摩擦焊液态(接头附近)机加工流动焊接(融合)粘附固态(液态填充材料)机加工流动铜焊

2.制造工艺流程举例

锻造锻造的特征可以描述如下:质量守恒;工作金属(材料)为固态;机加工基本工艺流程中的主要方式是——塑性变形。各种广泛的锻造过程都被人们使用,最常见的锻造类型是冲压。金属被加热到一个合适的工作温度并被放入下模膛中,然后上模被压下从而材料被强迫填充到型腔中。多余的材料被挤出,在两模接合面的边缘形成毛刺,它将在稍后的修剪过程中被去除。当术语“锻造”被使用时,通常来说,这意味着热锻。在锻造过程种材料的损失通常相当的少。

通常锻件需要一些后续加工,因为锻造所得公差与表面质量通常不满足成品要求。锻造机器包含落锤和带有机器或液压驱动的锻压机。

滚压滚压的特征可以描述如下:质量守恒;工作金属(材料)为固态;机加工基本工艺流程中的主要方式是——塑性变形。滚压广泛被用于盘、薄板、结构梁等等的加工。一个通过铸造生产的铸锭在稍后几个阶段的滚压中通常都是热的,其厚度在滚压加工中有所降低。由于被加工材料的宽度保持不变,其长度必然根据宽度的减少而增加。在末尾一道热轧之后,还要进行最后一道工序来提高表面质量和公差,并增加强度。在滚压中,滚子的轮廓是为了生产所需的几何形状而设计的。

粉末压制粉末压制的特征可以描述如下:质量守恒;工作材料为颗粒态;机械加工基本工艺流程中的主要方式是——流动与塑性变形。本文中只提到了金属粉末的压制,但通常型砂的压制、陶瓷材料的压制等等也属于这个范畴。

在金属粉末的压制中,型腔被填入一定体积的粉末,然后在压力下被压紧,典型的压力大约是

500N/mm2。在压制阶段,颗粒被挤在一起并发生塑性变形。压制后典型的密度是其固态材料的80%。因为塑性变形,颗粒被“焊”在一起,这赋予了构件足够的强度去承受操作。在压制之后,构件通常在其材料熔点的70%~80%被热处理——烧结。用于烧结的空气必须被控制以防止氧化。烧结过程持续的时间是30分钟到2小时不等。烧结后构件的强度取决于构件的材料与烧结过程的参数,它能够达到非常接近相应固体材料强度的程度。

闭合状态下的型腔与所要求的几何形状是相适应的。压制的机器包含机械加压和液压加压。其生产率在每分钟6到100不等。

█Reading Material制造工艺流程举例(续)

铸造铸造的特征可以描述如下:质量守恒;材料为液态;机加工基本工艺流程中的主要方式是——型腔填充。铸造是最古老的一种制造方法,也是最被人了解的制造过程之一。材料被熔化并倒入与设计几何形状一致的型腔。液态材料采取了型腔的形状,然后通过材料的凝固作用,该几何形状最终被固定。

一个铸造工艺工程的阶段或步骤是:制造合适的模具,熔化材料,将材料填充或导入型腔,接着凝固。根据不同模具材料,可以获得不同的特性与尺寸精度。铸造工艺过程中使用到的设备包括:熔炉,模具制造机器和铸造机器。

车削车削的特征可以描述如下:质量减少;工作金属为固态;机加工基本工艺流程中的主要方式是——断裂。车削工艺过程,是最著名、使用最广泛的质量减少的工艺过程过程,它通过切削工具,以切屑的形式从被加工材料上去除材料,用于加工所有类型的圆柱状外形。加工材料不停旋转,同时切削工具纵向进给。切削刀具比被加工材料更加坚硬且耐磨损。各个种类的车床被人们使用,其中有些还是自动操作的。车床通常由电动马达驱动,通过各种齿轮,提供必要的扭矩给被加工材料,并为刀具提供进给动作。

基于相同的金属切削原理,各种广泛的机加工操作与过程都是适用的,其中最常见的还有通过各种机加工工具进行的铣削和钻孔。通过改变刀具的形状和工件-刀具间的相对动作模式,许多不同的形状都可以被生产出来。

电火花加工电火花加工(EDM)的特征可以描述如下:质量减少;工作材料为固态;热加工基本流程中的主要方式是——融化与蒸发。在电火花加工中,材料通过工件与工具(电极)间大量小电火花的侵蚀作用而被去除,后者(电极)具有与要求几何形状相反的形状。每个电火花都发生在,当工件与工具(电极)间潜在的电位差足够大,能够引起液体介质中的分解时。电弧在压力的作用下被送入工具与工件的间隙中,生成一个传导电弧的通道。液体介质通常是带有镁的矿物油或煤油,它作为绝缘液体与冷却剂被提供,对于电流能提供一个均匀的电阻,并带走被腐蚀的材料。电火花以每分钟上千次的频率产生,通常出现在工件与工具间缝隙最小的那一点。它用如此多的热量使一小部分

材料蒸发并分散在液体中。工件表面的特性表现为,由大量的小电弧坑组成。

电化学加工电化学加工(ECM)的特征可以描述如下:质量减少;工作材料为固态;化学加工基本流程的主要方式是——电解质溶解。工件的电解质溶解建立在一个电路的基础上,其中工件被当成阳极,而形状与所需几何形状大致相反的工具(电极)被当做阴极。电解质通常使用的是水基盐溶液(10%?30%的氯化钠或硝酸钠)。电压通常在5~20V的范围,它能保证较高的电流密度,0.5~2A/mm2,并产生一个较高的去除率,0.5~6cm3/min,具体的电压值依赖于具体的工件。

火焰切割火焰切割的特征可以描述如下:质量减少;工作金属为固态;化学加工基本工艺流程中的主要方式是——燃烧。在火焰切割中,材料(黑色金属)被加热至一个通过供氧可以燃烧的温度。理论上,释放出的热量应当足够维持一旦发生的反应,但由于损失到大气和材料中的热量,一定量的热量必须被连续的提供。为了提供启动和维持反应所需的热量,一个焊炬被设计出来。最广泛被使用的是氧炔焰割炬,其热量由乙炔和氧气的燃烧产生。用于切割的氧气通常通过割炬顶端的中心孔来提供。

火焰切割过程只能被用于容易燃烧的材料。对于其他材料,基于热能的基本加工过程——熔化,已经被进一步的发展(电弧切割,等离子电弧切割等等)。这就是为什么在第8单元开篇的表中,切割被列在热能与化学两个基本加工过程中。

█Unit 9钢的内部结构

钢是我们最重要的工程与结构材料,它在所有的金属产量中大约占80%。钢获得了这样的杰出地位,是因为其连接强度、各种形状制造轻松,以及伴随着低价的广泛特性。从相对柔软的带钢到坚硬的工具钢,我们生产各种用途钢的能力,在许多情况下,依赖于对该钢成型前后所进行的合适的热处理。在考虑钢和其他铁合金的热处理之前,简要的考虑一下钢的内部结构将会是有益的。

一块钢的表面并不能对其内部结构组成情况给出标示,但如果这块钢被“打碎”,其结构就会表现出一个颗粒状的外观。晶粒通常如此的小,以至于需要一个放大镜来显示它们的存在。

断口的一个高倍放大将只显示很少的东西,这是因为粗糙的断面无法对焦,一些区域将离显微镜很近而其他区域则很远。

为了在显微镜下适当的检查一块钢的样品,样品首先必须经过准备。即研磨出一个平面,然后用越来越细的磨料将该平面抛光,直到得到一个无划痕的镜面。镜面上由抛光工作引起的金属油污,通过使用合适的试剂(例如5%的硝酸乙醇溶液通常被用于酸洗碳钢)酸洗该面而被清除,晶粒由此被揭示出来。显微照片是通过显微镜拍的照片,既然这样,金相显微镜拍的照片就被称为金相照片。正如显示的那样,通过

对样品适当的准备与酸洗,几乎纯净的铁或铁素体的显微照片展示出了其微小结构。晶粒界限通常表现为黑线。显微照片中黑暗的区域是由不同的洗蚀深度造成的。每个晶粒都是单独的金属晶体。一个100倍的放大倍数通常对于纯金属晶粒的显示是足够的,增至50000倍的放大倍数需要使用电子显微镜才能达到。然而,对于金相上的检测,通常使用100至500倍的放大倍数。

在自然界中,所有的固体金属都是结晶状的。

然而,即使在最强大的显微镜下,对金属的检查也不会显示出原子或空间晶格,所有能够看到的只是个别的晶粒或晶体。为了能够看到铁或钢中晶体的晶格原子排列,将一个抛光并酸洗的表面放大至大约3500万倍裸眼所见大小将是必要的。因此,在显微镜下最小的晶粒也是由相当多的原子组成的。

尽管金属的晶粒或晶体可能会有外在的形状和不同的尺寸,一个晶粒的内部晶体结构却是以特定金属的空间晶格为基础的。所有的晶粒或晶体都是由按照一定模式或结构结合在一起的原子组成。这个原子结构被称为任何结晶材料的空间晶格。在固定的温度下,晶粒中的原子以一定的距离被相互隔开,并且他们不能改变这个间隔。当然,原子以这种方式结合在一起并不是真实的,但这有助于将晶体描绘成一个原子由假想线段连接的三维晶格。

尽管有14种可能的空间晶格形式,但铁冶金专家只需要知道两种:(a)体心立方晶格,和(b)面心立方晶格。体心立方晶格通常简称为bcc,它在假想立方体每个角上都有一个原子,并在立方体的中心也有一个。面心立方晶体通常简称为fcc,它在立方体每个角上有一个原子,并在六个正方形面的每一个中心处都有一个。纯铁与碳钢一样,在室温具有体心立方晶格的晶体结构,然而在某个高温范围内,它们则具有面心立方晶体的原子排列。当钢或铁被加热到某温度时,晶粒内存在一个原子的重新排列,使由体心立方晶体到面心立方晶体的变化发生。这个原子排列的转变被称为同素异构转变。同素异构一个常见的例子是元素碳的各种形态,它可以以许多的形式存在,包括炭黑、石墨或金刚石。这个转变发生的温度被称作转变温度。钢的热处理方法取决于铁的该种同素异构,以及在每种铁的晶体形式中碳的溶解性变化。

█Reading Material钢的热处理

热处理操作的类型这堂课中详细介绍了五种基本的热处理操作,关于这些操作的描述如下。

完全退火(韧化)完全退火是利用冷热循环使钢铁变软的过程,这样钢将变得易于切割与弯曲。在退火时,钢被加热到转变温度以上,当达到一个合适的温度后,再将其非常缓慢的冷却。完全退火的明显特征是:(a)温度高于临界温度(b)非常缓慢的冷却,通常是炉冷。

正火(正常化)除了钢是空冷这点,正火与退火相同,空冷比炉中冷却快相当多。钢被正火是为了改善晶粒尺寸,使其结构更加均匀,或提高它的机械加工性能。

淬火(硬化)淬火就是将钢放入液体急速冷却,即,将刚由转变温度以上迅速进行冷却。对于大多数的急速冷却,钢一般在水中或卤水中进行淬火,对于一些合金钢则使用油冷,对于某些高合金钢则要使用空冷。钢淬火后一般很硬很脆,如果掉落它甚至有可能碎裂。为了使钢有更好的延展性,它还必须要被回火。

回火(缓和)回火由两步组成,第一步是将淬火过的钢重新加热到低于转变温度的某一合适温度,并持续适当的时间。第二步是将其冷却到室温。这个过程是如何使钢变韧的,后面将会讨论。

去应力退火去应力退火是将钢加热到转变温度以下的热处理,这点与回火一样。但这样做主要是为了去除内应力,并因此防止机械加工过程中的变形与断裂。有时候去应力退火也被称为中间退火。

热处理的原因钢的热处理通常是为了达到以下目标中的一个:

●去除由冷加工引起的应力,或去除热金属物体不均匀所冷却产生的应力。

●改善热加工过后钢的晶粒结构,因为钢在热加工后可能会产生粗糙的尺寸。

●获得合适的晶粒结构

●降低硬度,提高延展性。

●增加硬度从而提高耐磨性,或使钢能够承受更多提供的条件。

●增加韧性,即,生产一种钢同时拥有高拉伸强度和好的延展性,使它能够承受高强度冲击。

●提高机加工性(切削性)。

●提高导电性。

●改变或修改钢的磁性。

热处理对于任何给定的钢,其最硬的状态是通过淬火获得的完全的马氏体结构。由于硬度直接与强度有关,一个由100%马氏体组成的钢,其强度是处在它可能的最大状态的。然而,强度不是钢件在应用中唯一必须被考虑的性质,延展性也是同样重要的。

回火延展性是金属在其破裂之前改变形状的能力。淬火马氏体本身很硬但延展性不高,事实上,它相当的脆。通常在一个较小的强度牺牲下,为了给予马氏体以延展性,回火是被需要的。此外,回火还极大地增加了马氏体的耐冲击性。

回火的效果将被阐述如下。如果一个铁锤的头部被淬火成为完全的马氏体的结构,它也许会在最初的几次打击后破裂。在铁锤的加工过程中,回火给予了铁锤抵抗震动的能力,而仅仅伴随硬度上的稍微降低。回火是通过加热一个淬火零件到转变温度下的某点,并在该温度保持一个小时或更久完成的。保温的时间取决于零件的尺寸。大多数钢的回火温度在205~595℃。随着回火使用温度的提高,钢的韧性与耐冲击性增强了,但硬度与强度下降了。

退火淬火与回火这两个阶段的热处理过程,是为了产生高强度钢而设计的,高强度钢够能抵抗震动与变形并且不会破裂。而令一方面,退火过程则是为了使钢更容易加工与成型。在机加工钢制品时,切削与多次的弯曲操作是经常被使用的。甚至是经过回火的钢也可能不容易切割与弯曲,因而退火通常是必要的。

中间退火(去应力退火)中间退火包括,将钢加热至恰好低于最低转变温度的温度,并保持一小段时间。这使钢更容易成型。该热处理通常被用与板材与线材工业,其使用的温度通常在550~650℃间。

完全退火完全退火能使钢更容易切削与弯曲。为得到亚共析钢,钢被加热到第三转变温度以上

50~100℃并缓慢冷却。而为了得到过共析钢,钢被加热到最低转变温度以上并缓慢冷却。在完全退火中,冷却必须进行的非常缓慢,从而产生粗大的珠光体。缓慢冷却并不是中间退火的本质,因为从低于最低转变温度这样的温度冷却,任何的冷却速度都会导致同样的微观结构与硬度。

在冷变形过程中,钢在变形区域内有一个变硬的趋势,这使钢的弯曲更加困难,并变得容易破坏。交替的变形与退火操作被用在大多数的机加工钢产品中。

正火正火过程包括,将钢件加热到第三转变温度以上的一个温度,并使其始终于空气中冷却。正火所需要的实际温度取决于钢的成分,但它通常在870℃左右。实际上,术语“正火”并没有描述其目的。该一过程被描述为“均匀化处理”或“晶粒改善处理”可能会更准确。在任意一块钢内,其整个部分的成分通常都是不均匀的。也就是说,一个区域可能比它相邻的区域含有更多的碳。这些成分的不同影响了钢对热处理的响应方式。如果钢被加热到一个较高的温度,碳可能会迅速地扩散到各处,其结果就是从一个区域到另一个区域,都是相当均匀的成分。钢在那时将更加均匀,并会以一个更加均匀的方式响应热处理。

因为铸钢的固有特性,正火处理更频繁的被用在,铸件工作之前,以及钢淬火前的铸造与锻造。

去应力退火当金属被加热时,与升高温度成或多或少比例的膨胀就会发生。当冷却金属时,会发生相反的作用,即金属被观察到收缩。当一个钢杆或钢盘的某一点被加热到比其他点温度高时,就像焊接或锻造一样,内应力被制造出来了。在加热过程中,受热区域的膨胀不会不受限制的发展,它会趋于变形。冷却时,收缩被环绕在被加热金属周围的未屈服冷金属所阻止发生。试图使金属收缩的力没有被消除,当金属再次冷却时,这些力就作为内应力保留下来。应力也引起体积的改变,并伴随着金属的转变和析出。内应力或残余应力都是有害的,因为在钢构件被加工时,它们可能会引起钢件的歪斜。为消除这些应力,钢被加热到595℃左右,假设整个材料被均匀加热,然后缓慢冷却到室温。这个过程被称为去应力退火,或仅称为去应力。

█Unit 10金属的腐蚀

化工厂,伴随着大量多种的气态,有机的和气态的腐蚀,产生每种可想象的腐蚀类型。控制设备的腐蚀在没有化学过程的情况下是一个相当大的挑战。炼油厂在腐蚀控制方面具有最好声誉,这部分地是由于其产品的价值给了炼油厂以资金来进行腐蚀控制,部分地也是由于对炼油厂来说如果任何一项腐蚀控制措施出现问题的话,都存在发生火灾的危险。抵抗腐蚀的材料和昂贵的化学抑制剂被认为是必要的保障。什么是腐蚀?腐蚀是金属由于和环境反应而产生的破坏。

破坏的规定是不包括工艺在内的,比如化学药品的研磨、铝的阳极反应,和钢的发蓝,这些都是有意识的去改善金属。所有种类的化学和电化学过程在工业上被用做和金属发生化学反应,但是它们被设计出来是用于改善金属而不是去破坏它。因此这些过程不认为是腐蚀。

金属在腐蚀的定义中被涉及到,但是任何一种材料都能被它的环境破坏:塑料在溶剂中膨胀,混凝土在污水中的溶解,木头的腐烂,等等。这些结果都是不同机理产生的严重问题。但是在这个定义中它们不被包括。金属,他们是否在腐蚀中被侵袭的均匀或者有纹孔或者开裂,被腐蚀都是通过相同的基本机理,它们不同与其他的材料。这些试验集中在金属上。

腐蚀对于金属来说是个自然过程,因为它们与环境反应生成更稳定的化合物。即使是在一个材料选择总是正确的、设备设计没有任何缺陷并且操作也没有任何错误的理想世界中,腐蚀仍将发生,只不过是可以接受的腐蚀速率罢了。

腐蚀的代价。看看真实的腐蚀是怎样的,许多国家的政府在1970年和1980年委托研究,得到了许多数据说明腐蚀的确是大多数的主要问题。美国的研究估计腐蚀的直接损失是工业产值的4.9%对于工业化国家来说。这4.9%中,大概1%到2%是可以通过现在的技术避免的,大概是每人每年200美元的浪费。

直接成本包括零件、劳动力代替汽车的消声器,金属的顶板,冷凝管,和所有其他的可腐蚀的金属。一部完整的机器不得不被报废由于小部件的腐蚀。单单汽车腐蚀每年就值16亿。直接成本包括金属的重新喷漆,虽然这笔费用不同于安装精确的部件,因为许多金属表面喷漆是防止腐蚀。腐蚀防护的成本也包括例如阴极保护的投资成本、其电力消耗和维修成本、化学缓蚀剂的成本以及抗腐蚀材料的附加成本等。

间接费用更难以确定,尽管他们可能至少对一样大的直接费用进行了调查。间接费用包括工厂停产,损失或污染的产品,丧失效率,对于防腐需要进行必要的设计,大约20 %的电子故障是由腐蚀造成的。

腐蚀导致了我们一个非常现实的代价就是资源枯竭,但是这不是算作直接费用。据估计, 40 %的钢铁生产用以取代钢材腐蚀损失,许多金属,特别是例如铬和镍等那些制造合金时所必需的金属,都不能通过当代技术进行可回收利用。能源资源也降低腐蚀,因为能源必须用于生产替代金属。

人力资源是一种浪费,拥有时间和智慧的许多工程师和技术人员必须在日常斗争腐蚀。往往腐蚀工作分配给新的工程师或技术员,因为它是一种快速的方法为他/她去了解的人,工厂运作,它的问题。然后,如果他们会得到进步以及与另一个有经验的学员已经重新开始学习周期。

█Reading Material腐蚀控制

腐蚀问题是可以通过以下途径解决

(1)选择一个材料,可以抵抗腐蚀环境。

(2)给金属加保护层。

(3)改变使用环境,如温度,压力或速度。

(4)改变使用的环境化学,如pH值,浓度,通风,或杂质。

(5)添加缓蚀剂。

(6)采用阴极保护转移电位的金属阳极。

(7)修改的设备或系统的设计。

(8)让其它腐蚀和取代它(通常是一个可行的选择!)。

上面列出的是处理腐蚀问题的方法,但不是所有的方法在特定情况下都能适用。特别是,腐蚀工程师往往不能改变使用条件或化学环境。这些可被视为不可改变的海洋,或几乎一成不变:工业进程正在运行比较顺利,但一些变化将会对狂热的生产者产生严重后果。

大多数的腐蚀问题都源于不当的设计或材料选择不当。然而,材料选择的好能够克服恶劣环境条件,甚至一些在设计上的缺陷。

一旦工程师已确定不存在一个灾难的危险,采取何种方式防止侵蚀都会带来对经济的影响。

材料的选用

不锈钢通常是一个“可能侵蚀”不明的保护环境的首要选择,因为这些合金的抗氧化剂广泛,但他们不能承受如盐酸强还原解决方案。不锈钢可以腐蚀,尽管他们的名字是不锈钢。不锈钢根据自己的冶金结构分为5个一般组(马氏体,铁素体,奥氏体,双相和沉淀硬化不绣钢),以选择使用哪一个不仅取决于耐蚀性,而且在于强度和成本。

商业纯镍具有很高的耐腐蚀性,特别是碱,与类似的低碳钢力学性能相结合,和良好的可焊性。镍和镍合金,广泛应用于食品工业和经常选择的服务氯,氯化氢,和氯代烃。它们非常耐高温空气和应力腐蚀开裂。

铝是一个标准的电动势非常活泼的系列的金属,它能立即与空气反应生成钝化膜由两层组成:一种内在的,紧凑的,无定形氧化物和外层,加厚,更渗透水合氧化物。铝是符合自然的气氛和承受许多解决方案,如果pH值大约4至9。强酸强碱等可以破坏铝的钝化膜。氯离子是特别有害的,因为他们只是在攻击弱点的铝。许多有机氯化溶剂和醇可以攻击铝合金,严重时会发生爆炸。

防腐涂料

该涂料的主要目的是金属免遭腐蚀环境中时,其他金属在机械和物理性能方面的使用条件适宜。涂层具有良好(通常是钢)力学性能的金属往往更实用的成本比选择更耐腐蚀,但需要昂贵的材料。

保护可以以四种方式实现,通常是在多种方式运作的涂料:

(1)障碍涂层,可以防止感染该金属的腐蚀环境。

(2)牺牲涂层腐蚀,又可提供阴极保护的基本金属。

(3)抑制剂涂料,电极反应减慢。

(4)电阻导电涂料,扼杀了电化学腐蚀电池,油漆属于这个最后一类。

缓蚀剂

一种缓蚀剂是一种添加到腐蚀环境,以降低腐蚀速率的少量化学物品。一些抑制剂干预阳极反应,一些与阴极反应,有些有以上两种功能。它们通常用于防止一般腐蚀,但绝大多数不是防止局部进攻,比如缝隙腐蚀,点蚀或应力腐蚀开裂有效。抑制剂有一个临界浓度,必须达到或超过了它们是有效的,在某些情况下,以防腐蚀恶化。

阴极和阳极保护

阴极保护是保护金属表面上的所有阳极的阴极面积,使腐蚀停止。受保护的金属上也有积极的电流流过来自各处的电解液表面上,以便没有电流流过。这一结果实现可以有两种截然不同的方式。

(1)牺牲阳极连接的金属,而受到保护。

(2)采用从一个单独的电源,这种技术称为阴极电流保护。

阳极保护,相反,使整个金属表面阳极的金属完全保护。很明显,那么,这种技术只限于金属,可形成保护性钝化膜。由于钝化金属仍处于低利率腐蚀,阳极保护差不多,但不完全,停止腐蚀。

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一.单词翻译(英译汉,汉译英共20分) compound pulley 组合滑轮 screw 螺丝 worm gear 涡轮 clearance fit 间隙配合 transition fit 过渡配合 interference fit 过盈配合 ground teeth 精密齿 gear reductions 齿轮减速比aluminum 铝 brass 黄铜 bronze 青铜 cast iron 铸铁 carbon 碳钢 alloy steel 合金钢 hardened steel 硬化钢 stainless steel 不锈钢 plastic materials 塑料材料 gear teeth 齿轮 straight-toothed 直齿轮 rack and pinion 齿条和齿轮 straight bevel gears 直齿锥齿轮spiral bevel gears 弧齿锥齿轮friction 摩擦 lubrication 润滑 lubricant 润滑剂 full fluid film lubrication 全液态薄膜润滑 boundary lubrication 边界润滑elastrohydrodynamic lubrication 流体弹性动力润滑 proton 质子 neutron 中子 parallel circuit 并联电路 series circuit 串联电路 electron 电子 inductor 电感 capacitor 电容 conductor 导体 semiconductor 半导体 metal-oxide-semiconductor 金属氧化物半导体 integrated circuit 集成电路integrated circuit chip 集成电路芯片 dopant 掺杂剂 mask 掩膜 doping 掺杂 photoresist 感光胶 etch 蚀刻法 dielectric 非传导性(电介质)rung 梯级 branch 分支 instructions 指令 power rails 母线 quantity 数量 parameter 参数 ladder diagram 梯形逻辑图 ON-delay timer 通电延时定时器OFF-delay timer 断电延时定时器retentive timer 保持定时器proximity timer 接近开关electromechanical control 机电控制mobile robots 可移动机器人manipulator robots 操作机器人 self reconfigurable robots 自变形(重装)机器人 Analog-to-Digital Converter A/D模数转换器 Digital-to-Analog Converter D/A模数转换器 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)专用采集电路 Laplace transform 拉普拉斯变换 Z-transform Z变换 valve 阀 pump 泵 motor 发动机 cavitation 气穴 hydraulic 液压的 equilibrium position 平衡位置vibration(oscillation) 振动transducer 饱和电抗器,传感器,变频器 reservoir 油箱 pump with electric motor 电力马达泵unloader and safety relief valve 减荷

力学专业英语部分翻译孟庆元

1、应力和应变 应力和应变的概念可以通过考虑一个棱柱形杆的拉伸这样一个简单的方式来说明。一个棱柱形的杆是一个遍及它的长度方向和直轴都是恒定的横截面。在这个实例中,假设在杆的两端施加有轴向力F,并且在杆上产生了均匀的伸长或者拉紧。 通过在杆上人工分割出一个垂直于其轴的截面mm,我们可以分离出杆的部分作为自由体【如图1(b)】。在左端施加有拉力P,在另一个端有一个代表杆上被移除部分作用在仍然保存的那部分的力。这些力是连续分布在横截面的,类似于静水压力在被淹没表面的连续分布。 力的集度,也就是单位面积上的力,叫做应力,通常是用希腊字母,来表示。假设应力在横截面上是均匀分布的【如图1(b)】,我们可以很容易的看出它的合力等于集度,乘以杆的横截面积A。而且,从图1所示的物体的平衡,我们可以看出它的合力与力P必须的大小相等,方向相反。因此,我们可以得出 等式(1)可以作为棱柱形杆上均匀应力的方程。这个等式表明应力的单位是,力除以面积。当杆被力P拉伸时,如图所示,产生的应力是拉应力,如果力在方向是相反,使杆被压缩,它们就叫做压应力。 使等式(1)成立的一个必要条件是,应力,必须是均匀分布在杆的横截面上。如果轴向力P作用在横截面的形心处,那么这个条件就实现了。当力P 没有通过形心时,杆会发生弯曲,这就需要更复杂的分析。目前,我们假设所有的轴向力都是作用在横截面的形心处,除非有相反情况特别说明。同样,除非另有说明,一般也假设物体的质量是忽略的,如我们讨论图1的杆一样。

轴向力使杆产生的全部伸长量,用希腊字母δ表示【如图1(a)】,单位长度的伸长量,或者应变,可以用等式来决定。 L是杆的总长。注意应变ε是一个无量纲的量。只要应变是在杆的长度方向均匀的,应变就可以从等式(2)中准确获得。如果杆处于拉伸状态,应变就是拉应变,代表材料的伸长或者 ,那么应变就是压应变,这也就意味着杆上临近的横截面是互相靠近的。 当材料的应力和应变显示的是线性关系时,也就是线弹性。这对多数固体材料来说是极其重要的性质,包括多数金属,塑料,木材,混凝土和陶瓷。处于拉伸状态下,杆的应力和应变间的线性关系可以用简单的等式来表示。E 是比例常数,叫做材料的弹性模量。 注意E和应力有同样的单位。在英国科学家托马斯·杨(1773 ~ 1829)研究杆的弹性行为之后,弹性模量有时也叫做杨氏模量。对大多数材料来说,压缩状态下的弹性模量与处于拉伸时的弹性模量的一样的。 2、拉伸应力应变行为 一个特殊材料中应力和应变的关系是通过拉伸测试来决定的。材料的试样通常是圆棒的形式,被安置在测试机上,承受拉力。当载荷增加时,测量棒上的力和棒的伸长量。力除以横截面积可以得出棒的应力,伸长量除以伸长发生方向的长度可以得出应变。通过这种方式,材料的完整应力应变图就可以得到。 图1所示的是结构钢的应力应变图的典型形状,轴向应变显示在水平轴,对应的应力以纵坐标表示为曲线OABCDE。从O点到A点,应力和应变之间是直接成比例的,图形也是线性的。过了A点,应力应变间的线性关系就不存

电子信息类专业英语翻译

1.This electron beam sweeps across each line at a uniform rate,then flies back to scan another line directly below the previous one and so on,until the horizontal lines into which it is desired to break or split the picture have been scanned in the desired sequence. 电子束以均匀的速率扫描每一行,然后飞速返回去扫描下一行,直到把被扫描的图像按所希望的顺序分割成行。 2.The technical possibilities could well exist,therefore,of nation-wide integrated transmission network of high capacity,controlled by computers,interconnected globally by satellite and submarine cable,providing speedy and reliable communications throughout the word 因此,在技术上完全可能实现全国性的集成发送网络。这种网络容量大,由计算机控制,并能通过卫星和海底电缆实现全球互联,提供世界范围的高速、可靠的通信。 3.Transit time is the primary factor which limits the ability of a transistor to operate at high frequency. 渡越时间是限制晶体管高频工作能力的主要因素 4.The intensity of sound is inversely proportional to the square of the distance measured from the source of the sound. 声强与到声源的距离的平方成反比。 5.The attenuation of the filter is nearly constant to within 0.5 dB over the entire frequency band. 该滤波器的衰减近于恒定, 整个频带内的变化在0.5 dB以内。 6.At present, the state of most semiconductor device technology is such that the device design and process technology must be supplemented by screening and inspection procedures, if ultimate device reliability is to be obtained and controlled. 目前, 大多数半导体器件的技术尚未十分完善, 以至若要获得并控制器件最终的可靠性, 就必须辅以筛选和检验, 以弥补设计和工艺技术之不足 7.Bandwidth of transistor amplifiers vary from about 250 MHz in the L band to 1000 MHz in the X band. 晶体管放大器的带宽在L波段约为250 MHz, 在X波段为1000 MHz。 8.The output of the differential amplifier is fed to the circuit’s output stage via an offset-compensation network, which causes the op-amp’s output to center at zero volts. The output stage takes the form of a complementary emitter follower, and provides a low-impedance output. 差动放大级的输出通过一个失调补偿网络与输出级相连, 目的是使运放的输出以0 V为中心。输出级采用互补的射极跟随器的形式以使输出阻抗很低 9.Because of the very high open-loop voltage gain of the op-amp, the output is driven into positive saturation (close to +V) when the sample voltage goes slightly above the reference voltage, and driven into negative saturation (close to-V) when the sample voltage goes slightly below the reference voltage. 由于运放的开环电压增益很高, 当取样电压略高于参考电压时, 输出趋向于正向饱和状态(接近+V)。当取样电压低于参考电压时, 输出趋向于负向饱和状态(接近-V)。 10.If the signal source were direct connected instead of capacitor coupled, there would be a low resistance path from the base to the negative supply line, and this would affect the circuit bias conditions. 如果信号源和电路不是用电容耦合而是直接相连,从基极到负电源线就会一个低阻通路,并且这将影响到电路偏置状态 11.The differential amplifier has a high-impedance (constant-current)“tail”to give it a high input impedance and a high degree of common-mode signal rejection. It also has a high-impedance collector (or drain) load, to give it a large amount of signal-voltage gain (typically about 100 dB). 差动放大极有一个高阻抗的“尾巴”(恒流源)以提供高输入阻抗和对共模信号的深度抑制,同时,它还具有一个高阻抗和集电极或漏极负载以提供高的信号电压增益(典型的数据是100dB). 12.On the other hand, a DC negative-logic system, as in Figure 3.6(b), is one which designates the more negative voltage state of the bit as the 1 level and the more positive as the 0 level. 另一方面, 如图3.6(b)所示, 把比特的较低的电压状态记为1电平, 较高的电压状态记为0电平, 这样的系统称为直流负逻辑系统。 13.For example, to represent the 10 numerals (0, 1, 2, …, 9) and the 26 letters of the English alphabet would require 36

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四川理工学院成人高等教育 《机电工程专业英语》试卷( A 卷) 年级三年级 专业机电一体化 ZK931101 层次专科 号 题号一二三四五六七八总分评阅(统分)人 学 题分20 30 20 30 得 分 注意事项: 线 名 1.满分 100 分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。 姓 订 生 2.考生必须将“学生姓名”和“学号”完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方,否则视为 学 装 此 废卷。 过 3.考生必须在签到表上签到,否则若出现遗漏,后果自负。 要 得分 评阅教师 级 不 一、选择题: 班 题 业 专 答 选择括号中提供的单词或短语,并以正确的形式填空。 (每空 2 分,共 20 分) ( send out, focus on, deny, prove, make sure, equip with, shock, accomplish, vary from, call ) ( 1) A week ago he received a notice stating his application was . ( 2) Effective teaching is the learning needs of each student in the class. ( 3) His mother when she heard about the accident. ) ( 4) He a number of e-mail messages to his friends. 班 ( 5) Position measurement in NC machines 属 can through direct or indirect methods. 直 ( ( 6) The actual programming commands needed will 点 also builder to builder. 学 ( 7) This method to be very successful. 教 (8) that the instructions for the use of this high pre are strictly observed. (9) The majority of NC/CNCmachine tools automatic too such as magazines on machining center and turrets on turning centers. (10) The movements are detected and counted by a feedback device a transducer. 得分 评阅教师 二、名词解释: 写出下列英文缩写的全称 ,并翻译成中文。 (每题 3 分,共 30 分) ( 1) PLC ( 2) CIM ( 3) AGV ( 4) FMS ( 5) ROM ( 6) CPU ( 7) CNC ( 8) CAD ( 9) GUI ( 10) JIT 得分 评阅教师 三、汉译英: 将下列术语翻译成英文。 (每题 2 分,共 20 分) ( 1) 在线编程 ( 2) 装配有(某设备) ( 3) 钻床 ( 4) 齿轮加工 ( 5) 穿孔纸带 ( 6) 切削中心 ( 7) 加工中心 ( 8) 光电开关 ( 9) 显示面板 ( 10) 超声波加工 得分 评阅教师 四、英译汉

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材料科学与工程专业英语1(18单元课后翻译答案)-

材料科学与工程专业英语1(18单元课后翻译答案)- 目睹了我们的生活通过发生在医药、电信和交通运输行业的革命得到了重塑。8 .世界上80%的人口缺乏安全饮用水,近40%的人口没有卫生设施。9 .材料和社会是相互联系的,我们应该看到微型企业研究议程和影响人类状况的社会问题之间的密切关系,这是合理的。从化学角度来看,金属是一种容易失去电子形成正离子的元素,正离子与其他金原子形成金属键。2.金属键的无方向性被认为是金属延展性的主要原因。3.只有当原子间的键断裂时,带有共价键的晶体才会变形,导致晶体断裂。4.合金,尤其是那些满足更高应用要求的合金,如喷气发动机,可能含有十多种元素。5.离域电子电子结构碱土金属化学电池核电荷电导率。金属有时被描述为被离域电子云包围的正离子晶格。7 .金属通常具有优异的导电性和导热性、高密度和在应力下变形而不裂开的能力。8 .合金是两种或多种元素在固溶体中的混合物,其中主要成分是金属。9 .将不同比例的金属结合在一起作为 超级合金的发展严重依赖于化学和加工创新,主要由航空和能源行业推动。2.抗蠕变性主要取决于晶体结构中位错速度的减缓。3.高温合金加工技术的发展大大提高了高温合金的工作温度。4.单晶高温合金是采用改进的定向凝固技术形成的,因此材料中没有晶界。5.面心立方晶体结构涡轮入口温度金属材料相稳定性核反应堆纳米粒子的合成。超级合金通常具有悬浮面心立方晶体结构。7 .在需要高温强度和腐蚀/氧化的地方使用超级合金 电阻。8 .超级合金广泛用于航空潜艇、核反应堆和军用电动机。9 .

在高温下,气态明矾腐蚀过程本质上是一个电化学过程,具有与电池相同的基本特性。2.从矿物中提取金属所需的能量问题与随后的腐蚀和能量释放直接相关。3.当电子与中和的正离子(如电解质中的氢离子)反应时,阴极的电子必须平衡。4.保护膜电路自由电子转移金属阳离子阳极反应5。一些金属如金和银可以 在地球上以天然金属状态存在,它们几乎不容易腐蚀。6 .氧化是从原子中剥离电子的过程,当电子被加到原子中时,就会发生还原。7 .如果表面变湿,腐蚀可能通过阳极和阴极之间的表面水层中的离子交换发生。8 .腐蚀通常根据腐蚀的外观进行分类 我们必须观察(研究)这些特性,看它们如何与我们期望的陶瓷成分相匹配。2.在高于玻璃化转变温度的高温下,玻璃不再具有脆性行为,而是显示出粘性液体。3.它们表现出优异的机械性能、抗腐蚀/抗氧化性能或电、光或磁性能。人们普遍认为,先进陶瓷的发展只是在最近100年,而传统的粘土基陶瓷已经使用了25000多年。5.玻璃转变温度离子共价键热膨胀应力分布系数玻璃光纤材料科学与工程固体氧化物燃料电池电子显微镜。被归类为陶瓷的金刚石的热导率是所有已知材料中最高的。7 .陶瓷的压缩强度比拉伸强度大,而金属的拉伸强度和压缩强度相当。8 .陶瓷的韧性通常较低,尽管将其结合在复合材料中可以显著提高其韧性 提高这一性能。9 .陶瓷产品的功能取决于它们的化学成分和微观结构,这决定了它们的合适性。材料科学和工程领域通常是根据四个主要方面——合成和加工、结构和组成、性能和性能——之间的相互关

机械工程专业英语翻译

2、应力和应变在任何工程结构中独立的部件或构件将承受来自于部件的使用状况或工作的外部环境的外力作用。如果组件就处于平衡状态,由此而来的各种外力将会为零,但尽管如此,它们共同作用部件的载荷易于使部件变形同时在材料 里面产生相应的内力。有很多不同负载可以应用于构件的方式。负荷根据相应 时间的不同可分为: (a)静态负荷是一种在相对较短的时间内逐步达到平衡的应用载荷。 (b)持续负载是一种在很长一段时间为一个常数的载荷, 例如结构的 重量。这种类型的载荷以相同的方式作为一个静态负荷; 然而,对一些材料与温度和压力的条件下,短时间的载荷和长时间的载荷抵抗失效的能力可能是不同的。 (c)冲击载荷是一种快速载荷(一种能量载荷)。振动通常导致一个冲击载荷, 一般平衡是不能建立的直到通过自然的阻尼力的作用使振动停止的时候。 (d)重 复载荷是一种被应用和去除千万次的载荷。 (e)疲劳载荷或交变载荷是一种大 小和设计随时间不断变化的载荷。上面已经提到,作用于物体的外力与在材料 里面产生的相应内力平衡。因此,如果一个杆受到一个均匀的拉伸和压缩,也就是说, 一个力,均匀分布于一截面,那么产生的内力也均匀分布并且可以说杆是 受到一个均匀的正常应力,应力被定义为应力==负载 P /压力 A, 因此根据载荷的性质应力是可以压缩或拉伸的,并被度量为牛顿每平方米或它的倍数。如果一个杆受到轴向载荷,即是应力,那么杆的长度会改变。如果杆的初始长度 L 和改变量△L 已知,产生的应力定义如下: 应力==改变长△L /初始长 L 因此应 力是一个测量材料变形和无量纲的物理量 ,即它没有单位;它只是两个相同单位的物理量的比值。一般来说,在实践中,在荷载作用下材料的延伸是非常小的, 测量的应力以*10-6 的形式是方便的, 即微应变, 使用的符号也相应成为 ue。从某种意义上说,拉伸应力与应变被认为是正的。压缩应力与应变被认为是负的。因此负应力使长度减小。当负载移除时,如果材料回复到初始的,无负载 时的尺寸时,我们就说它是具有弹性的。一特定形式的适用于大范围的工程材 料至少工程材料受载荷的大部分的弹性, 产生正比于负载的变形。由于载荷正 比于载荷所产生的压力并且变形正比于应变, 这也说明,当材料是弹性的时候, 应力与应变成正比。因此胡克定律陈述, 应力正比于应变。这定律服从于大部 分铁合金在特定的范围内, 甚至以其合理的准确性可以假定适用于其他工程材 料比如混凝土,木材,非铁合金。当一个材料是弹性的时候,当载荷消除之后,任何负载所产生的变形可以完全恢复,没有永久的变形。材料的弹性范围即是适用于胡克定律的范围,已经表明, 应力/应变==常数常数被赋予符号 E,被称为弹性模量或杨氏模量。因此 E =应力/应变杨氏模量 E 一般认为在拉伸和压缩 里是一样的,大多数工程材料有一个高的数值。典型的,钢的 E = 200 * 109 N / m2,所以它将被观察到,Eq.应变通常是非常小的。在最常见的工程应用中应变很少会超过 0、1%。对任何材料,杨氏模量的实用价值,通常是提供了一个标准的材料测试标本。 4、工程机械概述正如我们环顾四周,我们看到世界的“东西”:机器全,设备,工具;事情,我们已经设计,建造和使用;木材,金属,陶瓷制成的东西, 和塑料。我们从经验知道,有些事情是比别人做得更好,他们去年更长,成本 更低,更安静,看起来更好,或者更容易使用。理想的情况,但是,每个这样 的项目已按设计一些“功能要求,”由设计者认为,也就是说,它的设计,以 回答这个问题,“究竟是什么职能应是执行?在工程世界”,频繁的主要功能 是如此的支持,由于一些装载重量,惯性,压力式,从我们家中的光束,飞机

材料科学与工程专业英语第三版翻译以及答案

材料科学与工程专业英语第三版翻译以及答案 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】

UNIT 1 一、材料根深蒂固于我们生活的程度可能远远的超过了我们的想象,交通、装修、制衣、通信、娱乐(recreation)和食品生产,事实上(virtually),我们生活中的方方面面或多或少受到了材料的影响。历史上,社会的发展和进步和生产材料的能力以及操纵材料来实现他们的需求密切(intimately)相关,事实上,早期的文明就是通过材料发展的能力来命名的(石器时代、青铜时代、铁器时代)。 二、早期的人类仅仅使用(access)了非常有限数量的材料,比如自然的石头、木头、粘土(clay)、兽皮等等。随着时间的发展,通过使用技术来生产获得的材料比自然的材料具有更加优秀的性能。这些性材料包括了陶瓷(pottery)以及各种各样的金属,而且他们还发现通过添加其他物质和改变加热温度可以改变材料的性能。此时,材料的应用(utilization)完全就是一个选择的过程,也就是说,在一系列有限的材料中,根据材料的优点来选择最合适的材料,直到最近的时间内,科学家才理解了材料的基本结构以及它们的性能的关系。在过去的100年间对这些知识的获得,使对材料性质的研究变得非常时髦起来。因此,为了满足我们现代而且复杂的社会,成千上万具有不同性质的材料被研发出来,包括了金属、塑料、玻璃和纤维。 三、由于很多新的技术的发展,使我们获得了合适的材料并且使得我们的存在变得更为舒适。对一种材料性质的理解的进步往往是技术的发展的先兆,例如:如果没有合适并且没有不昂贵的钢材,或者没有其他可以替代(substitute)的东西,汽车就不可能被生产,在现代、复杂的(sophisticated)电子设备依赖于半导体(semiconducting)材料四、有时,将材料科学与工程划分为材料科学和材料工程这两个副学科(subdiscipline)是非常有用的,严格的来说,材料科学是研究材料的性能以及结构的关系,与此相反,材料工程则是基于材料结构和性能的关系,来设计和生产具有预定性

机电专业翻译 中英文

1.结论与讨论 应用泡沫金属子弹撞击加载的方式研究了泡沫铝夹芯梁和单层梁的抗冲击性能,分 别讨论了子弹冲量、面板厚度和芯层厚度对夹芯梁抗冲击性能的影响。得到了梁后面板 中心点的最终挠度与加载冲量的关系,并将实验结果与理论预测相比较,结论如下:(1)泡沫金属子弹撞击加载下,夹芯梁的变形主要集中在子弹作用的中心区域。前 面板主要表现为子弹作用区域的压缩变形,其失效模式分为压入失效和侵彻失效;芯层 的变形根据破坏程度的不同可分为加载中心区域的压缩变形和接近固支端的无压缩变形;后面板的变形为非弹性大变形,中心点挠度最大,与板不同的是未观察到明显的花 瓣形变形。 (2)参数研究结果表明,泡沫铝夹芯梁后面板中心点的最终挠度随着加载冲量的增 大而增大,且呈指数函数变化。研究范围内,最终挠度随着面板厚度的增加线性减少, 但也出现了面板厚度较大的夹芯梁的最终挠度大于面板厚度较小的夹芯梁的情况,这可 能是由于脱胶或泡沫材料的不均匀性造成的。芯层厚度与夹芯梁抗冲击性能密切相关, 增加芯层厚度能显著地提高夹芯梁的抗冲击能力。 (3)实验结果与理论预测比较后发现,冲量较大时吻合较好,实验挠度处于理论预 测的内、外屈服轨迹内;冲量较小时却存在一定的差异,这可能是泡沫材料的不均匀性 及理论预测中过高估计了弯曲和拉伸共同作用阶段的影响产生的。 (4)通过一定范围的冲量研究表明,与等质量的单层梁相比,泡沫铝夹芯梁具有较高的抗冲击能力和明显的结构优势。 Conclusion and discussion The way of using foam metallic projectiles impact load studies the shock resistance of sandwich beams with core of aluminuim foam and单层梁,and respectively discusses the effects of projectile impulse, face sheets thickness and the thickness of core on the shock resistance of sandwich beams. The relationship between the final deflection of the central point of梁后面板and加载冲量is attained. The result of the experiment is compared with the theoretical prediction. The conclusions are: (1)In the situation of foam metallic projectiles impact load, the deformation of sandwich beams mainly located in the central area where the projectiles are working. The front face sheet mainly shows the compression deformation of the area where the projectiles are working,and its failure modes can be divided into: indenting failure and pitting failure. According to the different damage degree of the芯层deformation, it can be divided into 加载中心区域的压缩变形and接近固支端的无压缩变形. The back face sheet shows large inelastic deformation and its deflection of the central point is the biggest. Obvious 花瓣形deformation isn’t observed, which is different from the sheet. (2)The result of parameter study shows that the central point deflection of sandwich beams with core of aluminuim foam back face sheet increases with the increase in 加载冲量and it changes in exponential function. Within the study field,the final deflection decreases线性地with the increase in the thickness of the face sheets, but it also appears the situation that the final deflection of 面板厚度较大的夹芯梁is larger than面板厚度较小的夹芯梁. This is probably due to 脱胶或泡沫材料的不均匀性. The thickness of 芯层and the shock resistance of夹芯梁is closely related. Increasing the thickness of 芯层can notably improve the shock resistance of 夹芯梁. (3)After the comparison of the result of the experiment and theoretical prediction, we find

材料科学与工程专业英语第三版 翻译以及答案

UNIT 1 一、材料根深蒂固于我们生活的程度可能远远的超过了我们的想象,交通、装修、制衣、通信、娱乐(recreation)和食品生产,事实上(virtually),我们生活中的方方面面或多或少受到了材料的影响。历史上,社会的发展和进步和生产材料的能力以及操纵材料来实现他们的需求密切(intimately)相关,事实上,早期的文明就是通过材料发展的能力来命名的(石器时代、青铜时代、铁器时代)。 二、早期的人类仅仅使用(access)了非常有限数量的材料,比如自然的石头、木头、粘土(clay)、兽皮等等。随着时间的发展,通过使用技术来生产获得的材料比自然的材料具有更加优秀的性能。这些性材料包括了陶瓷(pottery)以及各种各样的金属,而且他们还发现通过添加其他物质和改变加热温度可以改变材料的性能。此时,材料的应用(utilization)完全就是一个选择的过程,也就是说,在一系列有限的材料中,根据材料的优点来选择最合适的材料,直到最近的时间内,科学家才理解了材料的基本结构以及它们的性能的关系。在过去的100年间对这些知识的获得,使对材料性质的研究变得非常时髦起来。因此,为了满足我们现代而且复杂的社会,成千上万具有不同性质的材料被研发出来,包括了金属、塑料、玻璃和纤维。 三、由于很多新的技术的发展,使我们获得了合适的材料并且使得我们的存在变得更为舒适。对一种材料性质的理解的进步往往是技术的发展的先兆,例如:如果没有合适并且没有不昂贵的钢材,或者没有其他可以替代(substitute)的东西,汽车就不可能被生产,在现代、复杂的(sophisticated)电子设备依赖于半导体(semiconducting)材料 四、有时,将材料科学与工程划分为材料科学和材料工程这两个副学科

机电工程专业英语考试词汇

复习大纲-专业英语词汇 1.The Engineering Profession occupation 职业 mining and metallurgical engineer矿业&冶金工程师practical application 实际应用 theoretical science 理论科学 inclined plane 斜面 experimental method to verify theory 用实验方法验证理论mechanical advantage 机械增益 work 做功 power 动力;功率 civil engineering 土木工程 hydraulic engineering 水利工程 sanitary or environment engineering 公共卫生及环境工程sewer system 下水道系统 trial and error 反复试错/试错法 engineering specialty 工程专业 petroleum engineering 原油工程 aerospace engineering 航空航天工程 electronic engineering 电子工程 apprenticeship 学徒期 operate or maintain 操作及维护 be aware of 意识到 engineering specialty 工程专业 2、Industry and Technology laws of nature 自然法则 season sth 风干 finish 精加工(抛光、上漆);光洁度 functional requirement 功能性要求 material requirements 材料要求 visual requirements 视觉要求 durability 耐用性 elements and principles of design设计基础&原理 color and texture 颜色和纹理 unity 一致性 variety 多样性 proportion 比例性 cottage industry 小作坊 mass-production 批量生产 3、Modern Manufacturing essential of industry 工业要素

力学专业外文翻译

附录:外文翻译 5.1Introduction Cylindrical shells are used innuclear,fossil and petrochemical industries. They are also used in heat exchangers of the shell and tube type.Generally.These vessels are easy to fabricate and install and economical to maintain. The design procedures in pressure vessel codes for cylindrical shells are mostly based on linear elastic assumption,occasionally allowing for limited inelastic behavior over a localized region.The shell thickness is the major design parameter and is usually controlledby internal pressure and sometimes by external pressure which can produce buckling.Applied loads are also important in controlling thickness and so are the disconti-nuity and thermal stresses.The basic thicknesses of cylindrical shells are Based on simpli?ed stress analysis and allowable stress for the material of construction.There are some variations of the basic equations in various design codes.Some of the equations are based on thick-wall Lame equations.In this chapter such equations will be discussed.Also we shall discuss the case of cylindrical shells under external pressure where there is a propensity of buckling or collapse. 5.2 Thin-shell equations A shell is a curved plate-type structure.We shall limit our discussion to Shells of revolutions.Referring to Figure5.1 this is denoted by anangle ?,The meridional radius r1 and the conical radius r2,from the center line.The horizontal radius when the axis is vertical is r. If the shell thickness is t,with z being the coordinate across the thickness,following the convention of Flugge, We have the following stress resultants: ?-+ = 2 2 1 1) ( t t dz r z r N θ θ σ(5.1) ?-+ = 2 2 2 2) ( t t dz r z r N φ φ σ(5.2) ?-+ = 2 2 2 2) ( t t dz r z r N θφ θφ σ(5.3)

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