空心鋼的案例
車工大師傅留下的十招，學會都是大神！
6．車削薄壁工件的防震
在薄壁工件的車削過程中，由于工件的鋼性差，經常產生震動；尤其在車削不銹鋼及耐熱合金時，震動更為突出，工件表面粗糙度極差，刀具使用壽命縮短。下面介紹幾種生產中最為簡單的防震方法。
(1)在車削不銹鋼空心細長管工件的外圓時，孔內可灌滿木屑并塞緊，在工件兩頭再同時塞上夾布膠木堵頭，然后把跟刀架上的支撐爪換成夾布膠木材料的支撐瓜，修正好所需的圓弧即可進行不銹鋼空心細長桿的車削加工，這種簡易的方法可有效地防止空心細長桿在切削加工中的震動和變形。
(2)在車削耐熱(高鎳鉻)合金薄壁工件內孔時，由于工件剛性差，刀桿細長，在切削過程中產生嚴重的共振現象，極易損壞刀具，產生廢品。如果在工件的外圓上纏上橡膠條、海綿等減震材料，就可有效地達到防震的作用。
(3)在車削耐熱合金薄壁套類工件外圓時，由于耐熱合金切削抗力大等綜合因素，在切削時極易產生震動和變形，如果采用在工件孔內塞上橡膠、棉絲等雜物，然后用兩端面頂緊裝夾方法就可有效地防止切削加工中的震動和工件變形，可加工出優質的薄壁套類工件。
7．附加防震工具
由于細長軸類工件剛性差，在多槽切削過程中，易產生震動，造成工件表面粗糙度差，損壞刀具。自制一套附加防震工具，可有效地解決細長件在切槽加工中的震動問題(見圖10)。
工作前把自制附加防震工具裝在四方刀架上的一個合適的位置上。然后在四方刀架上裝上所需槽形車刀、調整好距離和彈簧的壓縮量，即可進行操作，當車刀切入工件時，附加防震工具同時頂在工件表面上，起到良好的防震作用。
展開 消失的頻帶——周期結構隔振漫談
圖 3 雄孔雀開屏尾巴上的羽枝
圖 4 雄孔雀及其尾巴上羽枝的顯微結構
西班牙馬德里雕塑“流動的旋律”
圖 5所示為西班牙馬德里的一座具有兩百年歷史的著名雕塑“流動的旋律”，它的設計者Eusebio Sempere通過將若干直徑為2.9cm的不銹鋼空心管柱固定于一個直徑為4m的圓盤之上，并按照一定的幾何周期進行規律的排布。該雕塑不僅造型美觀，它還有一個顯著的特性，就是某些特定頻率的聲波經過雕塑后聽不到了，也就是說特定頻率的聲波無法通過該雕塑傳播。這一特性在1995年由Martinez-Sala等通過試驗測試發現，基于此人們首次從實驗角度證實了聲子晶體彈性波帶隙的存在，這項成果發表在著名學術期刊Nature上。從此以后，越來越多的研究學者開始關注于聲子晶體的研究。
圖 5 西班牙馬德里雕塑“流動的旋律”
周期結構的帶隙特征
無論是上文所提到的依賴于“光子晶體”原理形成的自然界中五彩繽紛的生物結構色，還是依賴于“聲子晶體”原理的西班牙馬德里雕塑“流動的旋律”，它們都體現著一個共同的特點就是周期結構對特定頻段波的“過濾”作用，使得某頻段的波無法通過其繼續傳播，我們稱該頻段為此周期結構的“禁帶”或“帶隙”。介電材料和彈性材料的周期分布分別對應的構成了光子晶體和聲子晶體，二者分別對通過結構的電磁波（光波）或彈性波產生“過濾作用”，造成某些特定頻段的波無法通過其繼續傳播。
展開 一文精通焦爐的結構
2.1.3 爐柱
爐柱是用工字鋼（或槽鋼）焊接而成的，也可由特制的方型的空心鋼制成，安裝在機、焦側爐頭保護板的外面，由上下橫拉條將機、焦兩側的爐柱拉緊。上部橫拉條的機側和下部橫拉條的機焦兩側均裝有大彈簧。焦側的上部橫拉條因受焦并推出時燒烤，故不設彈簧。爐柱內沿高向裝有若干小彈簧。爐柱通過保護板和爐門框承受爐體的膨脹壓力。即護爐鐵件主要靠爐柱本身應力和彈簧的外加力給爐體以保護性壓力。爐柱還起著架設機、焦側操作臺、支撐集氣管的作用。大型焦爐的蓄熱室單墻上還裝有小爐柱，小爐柱經橫梁與爐柱相連，借以壓緊單墻，起保護作用。
2.1.3 拉條
焦爐用的拉條分為橫拉條和縱拉條兩種。橫拉用 50mm的低碳鋼圓鋼制成，沿燃燒室長向安裝在爐頂和爐底。上部拉條放在爐頂的磚槽溝內，下部拉條埋設在機、焦側的爐基平臺里（見圖2-2-5）
從一些焦爐上橫拉條損壞的情況看，上升管孔，裝煤孔等溫度較高處，最為嚴重。這些部位的拉條直徑往往變細，上升管附近除溫度較高外，還有氨水的腐蝕，故拉條變細更快。拉條變細可由大彈簧的負荷經常變小來發現。為了延長拉條的使用期限，可在上述易損部位增加套管，并對裝煤孔、上升管根部等處經常修補、灌漿、嚴防串漏，冒火燒壞拉條。此外，在出爐操作中應防止在裝煤孔和爐頂表面積存余煤，這些積煤燃燒使拉條溫度升高。當燒除炭化室墻的石墨時，如爐門不嚴或裝煤口漏氣，石墨燃燒產生的熱量也會使通過裝煤孔附近的拉條溫度劇增。炭化室裝煤不滿，負壓操作都會引起上升管結石墨堵塞荒煤氣的導出，也使裝煤孔處冒煙冒火燒壞拉條。
2.1.4 爐門與爐門框
一般爐門靠橫鐵螺栓將爐門頂緊，摘掛爐門時用推焦車和攔焦車上的擰螺栓機構將橫鐵螺栓松、緊，操作時間較長，而且作用力難于控制。
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2.1.3 爐柱
爐柱是用工字鋼（或槽鋼）焊接而成的，也可由特制的方型的空心鋼制成，安裝在機、焦側爐頭保護板的外面，由上下橫拉條將機、焦兩側的爐柱拉緊。上部橫拉條的機側和下部橫拉條的機焦兩側均裝有大彈簧。焦側的上部橫拉條因受焦并推出時燒烤，故不設彈簧。爐柱內沿高向裝有若干小彈簧。爐柱通過保護板和爐門框承受爐體的膨脹壓力。即護爐鐵件主要靠爐柱本身應力和彈簧的外加力給爐體以保護性壓力。爐柱還起著架設機、焦側操作臺、支撐集氣管的作用。大型焦爐的蓄熱室單墻上還裝有小爐柱，小爐柱經橫梁與爐柱相連，借以壓緊單墻，起保護作用。
2.1.3 拉條
焦爐用的拉條分為橫拉條和縱拉條兩種。橫拉用 50mm的低碳鋼圓鋼制成，沿燃燒室長向安裝在爐頂和爐底。上部拉條放在爐頂的磚槽溝內，下部拉條埋設在機、焦側的爐基平臺里（見圖2-2-5）
從一些焦爐上橫拉條損壞的情況看，上升管孔，裝煤孔等溫度較高處，最為嚴重。這些部位的拉條直徑往往變細，上升管附近除溫度較高外，還有氨水的腐蝕，故拉條變細更快。拉條變細可由大彈簧的負荷經常變小來發現。為了延長拉條的使用期限，可在上述易損部位增加套管，并對裝煤孔、上升管根部等處經常修補、灌漿、嚴防串漏，冒火燒壞拉條。此外，在出爐操作中應防止在裝煤孔和爐頂表面積存余煤，這些積煤燃燒使拉條溫度升高。當燒除炭化室墻的石墨時，如爐門不嚴或裝煤口漏氣，石墨燃燒產生的熱量也會使通過裝煤孔附近的拉條溫度劇增。炭化室裝煤不滿，負壓操作都會引起上升管結石墨堵塞荒煤氣的導出，也使裝煤孔處冒煙冒火燒壞拉條。
2.1.4 爐門與爐門框
一般爐門靠橫鐵螺栓將爐門頂緊，摘掛爐門時用推焦車和攔焦車上的擰螺栓機構將橫鐵螺栓松、緊，操作時間較長，而且作用力難于控制。
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舊瓶裝新酒？金屬漿料直寫3D打印技術現狀
通過漿料直寫成型創建了100Cr6鋼的網格狀結構，大孔結構主要由直徑300-600 μm的支柱組成。經脫脂和燒結等熱處理后，零件仍保持設計形狀。它們的結構和特性表明了這種網格狀結構可用作固體氧化物電池潛在的H2可逆存儲材料。
△100Cr6鋼的網格狀結構
Michielsen等人[7]提出了一種使用DIW技術制備具有中空結構的不銹鋼纖維的方法，在這項研究中，將N-甲基2-吡咯烷酮（M-PYROL）溶解到去離子水作為溶劑，選用聚砜（P-1800 NT 11）用作粘合劑，并將不銹鋼粉末均勻分散到溶液中組成懸浮液。將懸浮液通過同心噴嘴擠出打印，通過非溶劑誘導的相轉化工藝，中空纖維在擠出后固化。這項技術可以逐步成形出精細的連續圖案且不會變形，所得的生坯不銹鋼中空纖維的外徑在1-4 mm之間，壁厚在200到700 μm之間，具有很高的硬度。
△具有不同直徑和壁厚的直纖維（左）和不銹鋼空心纖維(右）
銅金屬的DIW案例
Seongik等[8]將聚乙烯基羧基聚合物（Making Cosmetics）和聚乙烯醇（PVA）的水溶液用作粘結劑，制備出銅漿料作為高粘度材料，并開發了螺桿擠出機打印機來打印該漿料。為了打印高粘度銅漿，優化了打印條件，漿料順利擠出的最大固含量可以達到65 wt.％，粘度約為2.3×107 cP。通過使用擠出機和高粘度金屬漿料在適當的打印條件下打印3D結構，然后進行熱處理。在燒結之后，觀察到最終產物的約75％的收縮。
展開 常見疏水閥的結構形式與工作原理
1.自由浮球式疏水閥：
自由浮球式疏水閥的結構簡單，內部只有一個活動部件精細研磨的不銹鋼空心浮球，既是浮子又是啟閉件，無易損零件，使用壽命很長，“銀球”牌疏水閥內部帶有Y系列自動排空氣裝置，非常靈敏，能自動排空氣，工作質量高。
設備剛啟動工作時，管道內的空氣經過Y系列自動排空氣裝置排出，低溫凝結水進入疏水閥內，凝結水的液位上升，浮球上升，閥門開啟，凝結水迅速排出，蒸汽很快進入設備，設備迅速升溫，Y系列自動排空氣裝置的感溫液體膨脹，自動排空氣裝置關閉。疏水閥開始正常工作，浮球隨凝結水液位升降，阻汽排水。自由浮球式疏水閥的閥座總處于液位以下，形成水封，無蒸汽泄漏，節能效果好。最小工作壓力0.01Mpa，從0.01Mpa至最高使用壓力范圍之內不受溫度和工作壓力波動的影響，連續排水。能排飽和溫度凝結水，最小過冷度為0℃，加熱設備里不存水，能使加熱設備達到最佳換熱效率。背壓率大于85%，是生產工藝加熱設備最理想的疏水閥之一。
2.自由半浮球式疏水閥：
自由半浮球式疏水閥只有一個半浮球式的球桶為活動部件，開口朝下，球桶即是啟閉件，又是密封件。整個球面都可為密封，使用壽命很長，能抗水擊，沒有易損件，無故障，經久耐用，無蒸汽泄漏。背壓率大于80%，能排飽和溫度凝結水，最小過冷度為0℃，加熱設備里不存水，能使加熱設備達到最佳換熱效率。
當裝置剛啟動時，管道內的空氣和低溫凝結水經過發射管進入疏水閥內，閥內的雙金屬片排空元件把球桶彈開，閥門開啟，空氣和低溫凝結水迅速排出。當蒸汽進入球桶內，球桶產生向上浮力，同時閥內的溫度升高，雙金屬片排空元件收縮，球桶漂向閥口，閥門關閉。當球桶內的蒸汽變成凝結水，球桶失去浮力往下沉，閥門開啟，凝結水迅速排出。
展開 疏水閥的結構形式與工作原理
1.自由浮球式疏水閥：
自由浮球式疏水閥的結構簡單，內部只有一個活動部件精細研磨的不銹鋼空心浮球，既是浮子又是啟閉件，無易損零件，使用壽命很長，“銀球”牌疏水閥內部帶有Y系列自動排空氣裝置，非常靈敏，能自動排空氣，工作質量高。
設備剛啟動工作時，管道內的空氣經過Y系列自動排空氣裝置排出，低溫凝結水進入疏水閥內，凝結水的液位上升，浮球上升，閥門開啟，凝結水迅速排出，蒸汽很快進入設備，設備迅速升溫，Y系列自動排空氣裝置的感溫液體膨脹，自動排空氣裝置關閉。疏水閥開始正常工作，浮球隨凝結水液位升降，阻汽排水。自由浮球式疏水閥的閥座總處于液位以下，形成水封，無蒸汽泄漏，節能效果好。最小工作壓力0.01Mpa，從0.01Mpa至最高使用壓力范圍之內不受溫度和工作壓力波動的影響，連續排水。能排飽和溫度凝結水，最小過冷度為0℃，加熱設備里不存水，能使加熱設備達到最佳換熱效率。背壓率大于85%，是生產工藝加熱設備最理想的疏水閥之一。
2.自由半浮球式疏水閥：
自由半浮球式疏水閥只有一個半浮球式的球桶為活動部件，開口朝下，球桶即是啟閉件，又是密封件。整個球面都可為密封，使用壽命很長，能抗水擊，沒有易損件，無故障，經久耐用，無蒸汽泄漏。背壓率大于80%，能排飽和溫度凝結水，最小過冷度為0℃，加熱設備里不存水，能使加熱設備達到最佳換熱效率。
當裝置剛啟動時，管道內的空氣和低溫凝結水經過發射管進入疏水閥內，閥內的雙金屬片排空元件把球桶彈開，閥門開啟，空氣和低溫凝結水迅速排出。當蒸汽進入球桶內，球桶產生向上浮力，同時閥內的溫度升高，雙金屬片排空元件收縮，球桶漂向閥口，閥門關閉。當球桶內的蒸汽變成凝結水，球桶失去浮力往下沉，閥門開啟，凝結水迅速排出。
展開 疏水閥的結構形式與工作原理
組合式過熱蒸汽疏水閥：
組合式過熱蒸汽疏水閥有兩個隔離的閥腔，由兩根不銹鋼管連通上下閥腔，它是由浮球式和倒吊桶式疏水閥的組合，該閥結構先進合理，在過熱、高壓、小負荷的工作狀況下，能夠及時地排放過熱蒸汽消失時形成的凝結水，有效地阻止過熱蒸汽泄漏，工作質量高。最高允許溫度為600℃，閥體為全不銹鋼，閥座為硬質合金鋼，使用壽命長，是過熱蒸汽專用疏水閥，取得兩項國家專利，填補了國內空白。
當凝結水進入下閥腔，副閥的浮球隨液位上升，浮球封閉進汽管孔。凝結水經進水導管上升到主閥腔，倒吊桶靠自重下墜，帶動閥芯打開主閥門，排放凝結水。當副閥腔的凝結水液位下降時，浮球隨液位下降，副閥打開。蒸汽從進汽管進入上主閥腔內的倒吊桶里，倒吊桶產生向上的浮力，倒吊桶帶動閥芯關閉主閥門。當副閥腔的凝結水液位再升高時，下一個循環周期又開始，間斷排水。
二.熱靜力型疏水閥
這類疏水閥是利用蒸汽和凝結水的溫差引起感溫元件的變形或膨脹帶動閥芯啟閉閥門。熱靜力型疏水閥的過冷度比較大，一般過冷度為15度到40度，它能利用凝結水中的一部分顯熱，閥前始終存有高溫凝結水，無蒸汽泄漏，節能效果顯著。是在蒸汽管道，伴熱管線、小型加熱設備，采暖設備，溫度要求不高的小型加熱設備上，最理想的疏水閥 。
熱靜力型疏水閥有膜盒式、波紋管式、雙金屬片式等。
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展開 疏水閥的結構形式與工作原理
自由浮球式疏水閥
自由浮球式疏水閥的結構簡單，內部只有一個活動部件精細研磨的不銹鋼空心浮球，既是浮子又是啟閉件，無易損零件，使用壽命很長，“銀球”牌疏水閥內部帶有Y系列自動排空氣裝置，非常靈敏，能自動排空氣，工作質量高。
設備剛啟動工作時，管道內的空氣經過Y系列自動排空氣裝置排出，低溫凝結水進入疏水閥內，凝結水的液位上升，浮球上升，閥門開啟，凝結水迅速排出，蒸汽很快進入設備，設備迅速升溫，Y系列自動排空氣裝置的感溫液體膨脹，自動排空氣裝置關閉。
疏水閥開始正常工作，浮球隨凝結水液位升降，阻汽排水。自由浮球式疏水閥的閥座總處于液位以下，形成水封，無蒸汽泄漏，節能效果好。
最小工作壓力0.01Mpa，從0.01Mpa至最高使用壓力范圍之內不受溫度和工作壓力波動的影響，連續排水。能排飽和溫度凝結水，最小過冷度為0℃，加熱設備里不存水，能使加熱設備達到最佳換熱效率。
背壓率大于85%，是生產工藝加熱設備最理想的疏水閥之一。
2. 自由半浮球式疏水閥
自由半浮球式疏水閥只有一個半浮球式的球桶為活動部件，開口朝下，球桶即是啟閉件，又是密封件。
整個球面都可為密封，使用壽命很長，能抗水擊，沒有易損件，無故障，經久耐用，無蒸汽泄漏。背壓率大于80%，能排飽和溫度凝結水，最小過冷度為0℃，加熱設備里不存水，能使加熱設備達到最佳換熱效率。
展開 生物醫用金屬材料現狀與進展
醫用不銹鋼的應用
醫用不銹鋼作為醫用金屬材料的一大類，以金屬植入材料或醫療器械形式在臨床上用量很大，雖然存在著一些問題，但也促使和推動了材料工作者對其進行優化和改善，主要包括兩方面的工作： 一是對傳統醫用不銹鋼的改進；另一方面是研究開發新型醫用不銹鋼。由于醫用不銹鋼在體液環境下的失效很大程度是由點蝕、縫隙腐蝕、腐蝕疲勞及應力腐蝕斷裂等局部腐蝕而引起的，因此，優異的耐體液環境腐蝕性能是其應用的重要條件和要求，研究工作也主要依據這一方面來開展。新型醫用不銹鋼的開發包括：
(1)鐵素體及雙相醫用不銹鋼的開發；
(2)低鎳及無鎳醫用不銹鋼的開發。
研究表明，與傳統316L不銹鋼相比，醫用無鎳不銹鋼具有優異的力學性能和耐蝕性能。另外，在避免了Ni離子有害作用的同時，體內和體外結果均顯示其生物相容性明顯提高，而且還發現其具有優異的骨誘導和骨整合能力。這為解決傳統不銹鋼作為骨植入材料存在的力學性能、耐蝕性和生物相容性不足等問題提供了新的材料途徑。在應用方面，醫用無鎳不銹鋼作為空心螺釘材料已經被大量使用，在解決人工髖關節斷裂和無菌性松動等問題方面具有良好前景，同時醫用無鎳不銹鋼輕量化在降低接骨板的應力遮擋效應方面也具有明顯優勢。人們還在不斷探索其更多的臨床應用潛力。
綜上所述，與傳統醫用不銹鋼相比，醫用無鎳不銹鋼作為骨植入材料具有更加優異的綜合性能，在骨科植入器械領域中臨床應用潛力巨大。目前我國在醫用無鎳不銹鋼的應用基礎研究方面已經處于國際先進水平，然而在產品開發方面仍顯落后。
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