材料科學(xué)與工程材料實(shí)習(xí)報(bào)告一、摘要

2023年7月1日至2023年8月31日，我在XX材料科技有限公司材料研發(fā)部門擔(dān)任助理工程師。核心工作成果包括參與新型合金材料的成分配比實(shí)驗(yàn)，通過調(diào)整鎳鉻鉬比例由4.5:3:2優(yōu)化至5:3:2，使材料抗拉強(qiáng)度提升12%，達(dá)到860MPa標(biāo)準(zhǔn)；運(yùn)用SEM分析設(shè)備完成20組金相組織觀察，為熱處理工藝改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持。專業(yè)技能應(yīng)用方面，熟練掌握材料數(shù)據(jù)庫(kù)檢索與有限元模擬軟件，完成3套應(yīng)力分布模型搭建，誤差控制在5%以內(nèi)。提煉出的高通量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法與數(shù)據(jù)可視化流程，可應(yīng)用于同類材料性能提升研究。

二、實(shí)習(xí)內(nèi)容及過程

2023年7月1日到8月31日，我在XX材料科技有限公司的實(shí)驗(yàn)室里當(dāng)助理工程師。實(shí)習(xí)前想多了解材料研發(fā)的實(shí)際操作，特別是合金成分優(yōu)化和失效分析這些方向。公司是做特種合金的，產(chǎn)品主要用在航空航天領(lǐng)域，我接觸的是他們新開發(fā)的一種鎳鉻鉬高溫合金，目標(biāo)是提升它的蠕變抗力。

我參與的項(xiàng)目是調(diào)整合金的成分配比，初期他們給的配方是鎳鉻鉬4.5:3:2，但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示抗拉強(qiáng)度只有780MPa，沒達(dá)標(biāo)。我就提議先調(diào)整鎳的比例，每天跑3組實(shí)驗(yàn)，控制溫度1200℃和應(yīng)力600MPa，用拉伸機(jī)測(cè)試性能。第5天發(fā)現(xiàn)5:3:2這個(gè)配比時(shí)強(qiáng)度突然跳到860MPa，比標(biāo)準(zhǔn)高12%，還改善了高溫下的組織穩(wěn)定性，金相照片里晶界析出物更細(xì)密了。為了驗(yàn)證，我又做了20組SEM觀察，每次都標(biāo)定好測(cè)試區(qū)域和放大倍數(shù)，數(shù)據(jù)重復(fù)性誤差控制在5%以內(nèi)。

做這些的時(shí)候真遇到點(diǎn)麻煩，有限元模擬總不準(zhǔn)，應(yīng)力云圖和實(shí)際測(cè)試差一大截。后來(lái)導(dǎo)師教我用ANSYSWorkbench調(diào)整網(wǎng)格密度，把單元尺寸從2mm縮到0.5mm，再施加載荷時(shí)考慮溫度梯度，結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就吻合了。這讓我明白有限元分析不能瞎跑參數(shù)，邊界條件設(shè)對(duì)太重要了。

公司的培訓(xùn)機(jī)制其實(shí)一般，每周就開個(gè)例會(huì)，但實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備真不錯(cuò)，有熱處理爐、拉伸機(jī)、差示掃描量熱儀，我都摸遍了。不過有時(shí)候覺得管理有點(diǎn)亂，比如材料發(fā)放沒系統(tǒng)記錄，我找樣品時(shí)得翻半天。還有個(gè)問題是崗位匹配度問題，我被分去做實(shí)驗(yàn)比較多，想學(xué)的無(wú)損檢測(cè)機(jī)會(huì)少。

我學(xué)到的就是高通量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要注重?cái)?shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性，高溫合金的性能測(cè)試不能只看單一指標(biāo)，得綜合分析蠕變曲線和微觀組織。職業(yè)規(guī)劃上，這次經(jīng)歷讓我更想往材料表征方向發(fā)展，因?yàn)榧兇庾雠浞礁杏X離實(shí)際應(yīng)用太遠(yuǎn)，得知道材料在微觀尺度上到底發(fā)生了啥變化。如果再來(lái)一次，我希望能參與更完整的研發(fā)周期，從成分設(shè)計(jì)到工藝優(yōu)化再到最終應(yīng)用驗(yàn)證。

三、總結(jié)與體會(huì)

這8周，從7月1日到8月31日，感覺像是從理論世界一頭扎進(jìn)實(shí)踐海洋。實(shí)習(xí)的價(jià)值在于把書上看的相圖、熱力學(xué)方程，真真切切用到了鎳鉻鉬合金的成分優(yōu)化上。我參與調(diào)整配方那次，把鎳比例從4.5:3:2改成5:3:2，直接把抗拉強(qiáng)度從780MPa拉到860MPa，提升了12%，這數(shù)字不是紙上談的，是每天在拉伸機(jī)前盯數(shù)據(jù)得來(lái)的。做那20組SEM時(shí)，每次都重新校準(zhǔn)顯微鏡，確保金相照片里晶粒尺寸和析出相分布的可比性，最終數(shù)據(jù)誤差控制在5%以內(nèi)，這種對(duì)細(xì)節(jié)的極致追求，就是實(shí)習(xí)教給我的閉環(huán)。

對(duì)我職業(yè)規(guī)劃的影響太直接了。之前想當(dāng)研發(fā)人員，覺得只要會(huì)配配方就行，現(xiàn)在明白光有配方不夠，還得懂材料表征，知道微觀結(jié)構(gòu)怎么影響宏觀性能。比如我遇到的有限元模擬不準(zhǔn)那事，最后是學(xué)導(dǎo)師調(diào)網(wǎng)格密度、設(shè)溫度梯度的方法解決了，這讓我意識(shí)到材料工程師必須得會(huì)多工具聯(lián)合分析。未來(lái)打算深挖一下高分辨透射電鏡技術(shù)，下學(xué)期就報(bào)個(gè)相關(guān)課程，爭(zhēng)取把操作技能練扎實(shí)，想考個(gè)材料分析工程師的資格證書，以后求職時(shí)好把這塊經(jīng)驗(yàn)亮出來(lái)。

行業(yè)趨勢(shì)這塊，我感覺現(xiàn)在特別強(qiáng)調(diào)材料數(shù)據(jù)化和智能化，我們公司用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件就很先進(jìn)，能快速篩選配方。但我也發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題，他們材料發(fā)放沒電子臺(tái)賬，我找樣品時(shí)得手動(dòng)翻記錄本，效率低還容易出錯(cuò)。如果下次有機(jī)會(huì)，我希望能參與材料信息管理系統(tǒng)這塊，把材料性能數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)都串起來(lái)，搞個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)啥的，這樣以后分析材料就更快了。心態(tài)上最大的轉(zhuǎn)變是責(zé)任感，以前做實(shí)驗(yàn)覺得數(shù)據(jù)對(duì)就完了，現(xiàn)在明白每個(gè)數(shù)據(jù)背后可能關(guān)聯(lián)著產(chǎn)品成敗，抗壓能力也強(qiáng)了，連續(xù)加班調(diào)參數(shù)到凌晨也覺得值。這段經(jīng)歷讓我更清楚自己想干嘛，也明白要干好還得學(xué)多少東西。

四、致謝

感謝XX材料科技有限公司給我實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，讓我接觸到了實(shí)際的材料研發(fā)工作。特別感謝我的實(shí)習(xí)導(dǎo)師，他在合金成分優(yōu)化和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上給了我很多指導(dǎo)，尤其是在有限元模擬參數(shù)調(diào)整上點(diǎn)醒了我。實(shí)驗(yàn)室的