附件B：
畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告

1、課題的目的及意義
1.1離心鑄造及其材料
　 19 世紀(jì)中后期,隨著世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,離心鑄造技術(shù)逐步得到推廣和應(yīng)用。本世紀(jì)20 年代,俄國、加拿大和德國相繼出現(xiàn)離心鑄造車間,形成了一定規(guī)模的生產(chǎn)。40 年代后,有人曾將離心鑄造一些方法進(jìn)行分類和定義為以下2 種形式:
(1) 臥式離心鑄造　鑄型繞自身重心軸(水平或垂直) 旋轉(zhuǎn),中間不采用型芯,形成的鑄件內(nèi)表面為自由表面。
(2) 立式離心鑄造　中間帶有型芯的鑄型繞重心的垂直軸旋轉(zhuǎn),依靠合適的澆道來獲得鑄件的順序凝固。
離心壓力鑄造是立式離心鑄造的擴(kuò)展,即若干個鑄件圍繞它們的中心垂直軸排列和旋轉(zhuǎn),金屬液通過中心澆道和橫澆道,向周圍排列的鑄件進(jìn)行補縮。立式離心鑄造和離心壓力鑄造實際上就是將離心力場引入熔模和殼型等鑄造中。在重力鑄造中,鑄件是靠冒口的重力和體積來補縮,形成鑄件自下而上的順序凝固。立式離心鑄造和離心壓力鑄造主要依靠離心的作用,將澆道中的金屬液從旋轉(zhuǎn)中心甩向鑄件外緣進(jìn)行補縮。一般它就不需設(shè)置專門冒口,所以鑄件有較高的工藝成品率,能大幅度節(jié)約金屬,降低成本,在鑄造中,一般靠近鑄型內(nèi)壁和外壁的金屬先凝固,但是,由于離心力作用加劇了鑄型內(nèi)金屬的運動。先析出的固相晶體密度大于液體密度,導(dǎo)致在內(nèi)壁邊緣先凝固晶體移至外壁,造成凝固由外向內(nèi)順序進(jìn)行。金屬液的運動也有助于樹枝狀晶的破碎和細(xì)化。在離心補縮壓力推動下,金屬液體也能克服晶粒間“隧道”的阻力進(jìn)行補縮,提高鑄件密度[7]。
自2O世紀(jì)5O年代以來，隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的突飛猛進(jìn)，人們已不能滿足于使用原有的材料和性質(zhì)，而要尋求和發(fā)展全新的品種各異、性能獨特的材料。8O年代末9O年代初，日本學(xué)者提出的材料功能梯度化的概念是最近復(fù)合材料發(fā)展的一個重要理論方向 [4][5][6] 。該材料所展現(xiàn)的優(yōu)良性能已受到了世界材料工作者的高度重視，功能梯度材料(Func—tionally Gradient Material，簡稱FGM)的設(shè)計、制備和應(yīng)用等已成為當(dāng)今新材料領(lǐng)域的熱點研究方向之一一般復(fù)合材料中分散相是均勻分布的，整體材料的性能是統(tǒng)一的，但是在有些情況下，人們常常希望在材料的兩側(cè)具有不同的性質(zhì)和功能，又希望不同性能的兩側(cè)能很好地結(jié)合，從而不至于在苛刻的使用環(huán)境下，因材料的性能不匹配而使之破壞。針對這種情況，1987年，日本學(xué)者新野正之、平井敏雄等人提出了梯度功能材料的新設(shè)想和新概念[4]，它是根據(jù)具體要求，選擇使用兩種具有不同性能的材料。通過連續(xù)地改變兩種材料的組成和結(jié)構(gòu)，從而得到功能和結(jié)構(gòu)呈連續(xù)變化或階梯變化的一種非均質(zhì)材料，從而達(dá)到緩和熱應(yīng)力和耐熱、絕熱的目的。即FGM是一種特制的，集各種單一組元(如陶瓷、金屬、纖維和微孔)之最大優(yōu)點以獲得特殊性能的新型耐熱材料。