(完整版)材料先进加工技术
材料加工中的新工艺与技术
材料加工中的新工艺与技术随着科技的不断进步，材料加工技术也在不断地发展改进。
新工艺和新技术的不断涌现，不仅提高了加工效率和品质，同时也拓展了加工领域。
本文将介绍材料加工中的几种新工艺和技术。
一、数控加工技术数控加工技术是利用计算机控制设备进行加工的一种先进技术。
相比传统机械加工，数控加工具有精度高、加工速度快、不受人为误差等优点。
在材料加工领域中，常常使用数控铣床、数控车床等数控设备进行加工。
数控加工技术的推广应用，使得材料加工的效率得到了大幅提升，从而满足了工业生产对产品精度和质量的要求。
二、激光切割技术激光切割技术是一种非接触式切割技术，可以实现高效、精准地切割金属材料。
利用高能量密度的激光束将材料熔化、汽化，从而实现高速、高精度的切割。
在材料加工领域，激光切割技术被广泛应用于金属制品的切割、模具加工等领域。
该技术的出现，不仅提高了加工效率和品质，还在一定程度上解决了传统机械加工中的损耗、误差等问题。
三、3D打印技术3D打印技术又称为“快速成型技术”，是一种直接根据CAD数码文件进行制造的加工技术。
该技术可以实现高效、定制化、弹性化的生产方式。
在材料加工中，3D打印技术可以实现小批量、高精度、多样化的生产需求。
由于其可以自动化、快速地制造出产品，所以被广泛应用于产品的快速开发、产品验证等领域。
同时，3D打印技术还可以制造一些传统加工难度较大的产品，如复杂结构的零部件、异形产品等。
四、超声波加工技术超声波加工技术是一种利用载波振动使工具与工件接触的加工技术。
该技术的加工过程中不会产生切削热，从而减少了工件的变形和表面影响。
在材料加工领域，该技术被广泛应用于焊接、铆接、切割、打孔、雕刻等领域。
由于该技术能够实现高效、精准地材料加工，所以在航空、汽车、轨道等领域都有广泛的应用。
总之，新工艺和技术的不断涌现，为材料加工领域注入了新的活力。
随着科技的不断发展进步，相信材料加工领域的新工艺和新技术还会有更多的涌现，为工业生产带来更多的机遇和挑战。
金属材料的先进加工技术研究与使用技巧
金属材料的先进加工技术研究与使用技巧随着工业技术的不断发展，金属材料的加工技术也得到了相应的进步和提升。
先进加工技术的研究和使用，对于提高金属材料的性能、延长使用寿命以及增强产品质量都起到了重要的作用。
本文将对金属材料的先进加工技术进行研究，并介绍一些使用技巧。
1. 先进加工技术的研究1.1 微纳米加工技术微纳米加工技术是近年来取得重要突破的领域之一。
它能够在金属材料的微观和纳米尺度上进行精确加工，从而改善材料的机械性能和功能特性。
例如，利用激光加工技术可以制造出具有高强度和高硬度的金属材料，使其适用于高温、高压和复杂工况下的使用。
1.2 粉末冶金技术粉末冶金技术是一种通过将金属粉末进行压制和烧结来制造金属制品的加工方法。
它具有高效、能耗低、成本可控等优点。
粉末冶金技术广泛应用于制造工具、航空航天零部件、汽车零部件等领域。
同时，利用粉末冶金技术还可以制备出具有特殊性能的复合材料，如金属基纳米复合材料。
2. 使用技巧2.1 合理选择材料在金属材料的加工和使用过程中，合理选择材料是非常重要的。
根据使用环境和要求，选择具有适当机械性能和化学性能的金属材料，可以有效提高产品的使用寿命和安全性。
2.2 控制加工参数在进行金属材料的加工过程中，合理控制加工参数是确保产品质量的关键。
例如，在金属切削加工中，确定合适的切削速度、进给量和刀具材料等参数，能够有效减少加工过程中的热损伤和变形，提高产品的精度和表面质量。
2.3 应用表面处理技术为了改善金属材料的表面性能，一些表面处理技术被广泛应用。
例如，热处理可以调整材料的组织结构，提高其力学性能和耐磨性；镀层技术可以增加金属材料的抗腐蚀性能和外观质量；表面改性技术可以改善金属材料的摩擦性能和润滑性能。
2.4 加强质量控制金属材料的质量控制是确保产品质量的重要环节。
要加强材料的质量控制，可以采用非破坏性检测技术、金相分析技术和化学成分分析技术等手段。
同时，建立完善的质量管理体系，制定标准和规范，可以有效提高产品的一致性和稳定性。
材料加工先进技术
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材料加工中的先进制造技术及其应用
材料加工中的先进制造技术及其应用材料加工是工业制造中至关重要的一环，其涉及的加工技术也在不断地发展和变革。
随着先进制造技术的不断推进，材料加工的效率和精度不断提高，其应用领域也得到了极大的拓展。
先进制造技术之一：激光加工技术激光加工技术是一种高端制造技术，其适用于材料的切割、打孔、刻蚀、钻孔等加工，具有高效、精度高、选择性好和适应性强等特点。
目前，激光加工技术得到广泛的应用，典型领域包括航空航天、汽车工业、机床制造及电子科技等。
当今，激光加工技术的主要研究方向主要是提高其加工效率和改善切割表面质量等问题。
先进制造技术之二：光电加工技术光电加工技术是一种非接触式加工技术，其特点包括高精度、高效率和加工精细等。
光电加工技术适用于多种材料的加工，如金属、陶瓷、玻璃、复合材料等。
近年来，光电加工技术在智能制造领域大放异彩。
其应用不仅仅停留在汽车工业、3D打印等领域，还可以用于医疗器械、奢侈品、航空等产业。
先进制造技术之三：高速加工技术高速加工技术是一种非常重要的精细加工技术，其重要特点在于其加工速度较快，同时可以保证加工表面质量较好。
高速加工技术的应用范围主要集中在航天、光电、精密机床等领域。
目前国内在高速数控系统和高速数控刀具技术等方面已有许多研究和应用成果，可谓发展势头喜人。
先进制造技术之四：3D打印技术3D打印技术是一种颠覆性的制造技术，其应用已经扩展到各个领域，例如消费电子、医疗器械、汽车行业等。
目前，3D打印技术已经成为一项重要的工业制造技术，并在一些领域内实现了生产量与生产效率的提升，虽然我们在生活中并不会直接接触到其应用，但是在外观设计和复杂零件制造领域带来了巨大变革。
总结现代制造技术快速发展下，材料加工的先进技术不断推陈出新。
通过运用激光加工技术、光电加工技术、高速加工技术和3D打印技术等先进制造技术来提高材料加工的效率和质量，不仅为工业的发展带来了新契机和新动能，而且也为人们的生产生活环境奉献了技术先进、环保、健康的产品。
机械制造中的先进材料与加工技术
机械制造中的先进材料与加工技术随着科技的不断进步，机械制造领域也迎来了一系列先进材料与加工技术的突破。
这些新材料和技术的应用，不仅提升了机械产品的性能和质量，还在一定程度上改变了整个制造行业的面貌。
本文将探讨一些现代机械制造中的先进材料与加工技术，并讨论它们对机械行业的影响。
一、先进材料的应用1. 复合材料复合材料是由两种或两种以上的基体材料组成，通过界面增强作用形成的新型材料。
由于其具有高强度、高硬度、耐热、耐腐蚀等优良性能，复合材料在机械制造中得到广泛应用。
例如，碳纤维复合材料常用于航空航天领域，可以制造轻质而坚固的飞机零部件。
而玻璃纤维增强塑料则常用于汽车领域，提升汽车的安全性和燃油效率。
2. 陶瓷材料陶瓷材料具有高硬度、高耐磨损、高耐腐蚀等特点，因此在机械制造中扮演着重要的角色。
陶瓷轴承、陶瓷刀具等都是机械行业中常见的应用。
此外，由于陶瓷具有优异的绝缘性能，因此在芯片制造和电子设备领域的应用也越来越广泛。
二、先进加工技术的发展1. 激光加工技术激光加工技术是一种利用激光束对工件进行切割、焊接、打孔等加工的方法。
相比传统的机械切割、焊接等方式，激光加工技术具有高精度、高效率、非接触等优势。
激光切割技术被广泛应用于金属板材、塑料等材料的加工领域，激光焊接技术则可以实现高质量、高精度的焊接，逐渐替代传统的电弧焊接。
2. 数控加工技术数控加工技术是利用计算机控制机床进行自动化加工的一种方法。
与传统的人工操作相比，数控加工技术具有高精度、高稳定性、高灵活性等特点。
通过数控加工技术，可以实现复杂零件的加工，并大幅度提高生产效率。
数控车床、数控铣床等数控设备在机械制造中得到广泛的应用，成为提高机械制造质量和效率的关键技术。
三、先进材料与加工技术的影响1. 提升产品性能和质量先进材料和加工技术的应用，可以大幅度提升机械产品的性能和质量。
例如，使用复合材料制造的零部件在强度和硬度上要优于传统材料，可以提高产品的工作效率和使用寿命。
先进钢铁材料及其制备加工技术3可修改全文
2011年 9月
第三章 微合金化技术
• 微合金化元素及发展历史 • 微合金化元素在钢中的存在形式及其作用 • 控制轧制和控制冷却技术 • 微合金钢和微合金化技术的实际应用 • HSLA钢工艺技术的新进展
3.1微合金化元素
合金化的物理本质是通过元素的固溶和固态反应，影响组 织和微结构，从而在金属中获得期望的性能。
铌在微合金化技术的发展史相关的一些重要事件(2)
1980年代，欧美日等国,加速冷却技术(ACC)在高强度钢广泛应用, 1981年, 旧金山,CBMM主办的一次 “铌”-国际学术会议” 1983年，费城-“高强度低合金钢“国际会议 -会议对HSLA钢和微合金化钢(MA)术语是同义词达成共识 1985/90/95/2000/2005年，北京-“HSLA钢-冶金与应用”国际学术会议 1990/1994/2000年, 德国/日本/美国, 三次“IF钢”国际学术会议 1995年,匹兹堡, “微合金化‘95” 国际学术会议 1980－1990年代，欧美日等国, 在线直接淬火（DQ）技术的广泛应用 1988/1997/2000/2003/年，惠灵顿等地召开四次-Thermec’97 国际学术会议 1998年，德国.阿亨-“冷加工用现代低碳与超低碳薄板钢”国际会议 1998年，San Sebastian,“钢中微合金化技术”国际学术会议-提出21世记技术
• 主要采用的方法有以下六种： ➢ （A）热力学计算 ➢ （B）析出物的化学相分离 ➢ （C）气体平衡法 ➢ （D）硬度测量法 ➢ （E）统计处理已有溶度积结果 ➢ （F）原子探针直接测量法等。
常见微合金碳氮化物在奥氏体中的固溶度积比较
➢NbC、NbN 与 AlN 、 VN 、TiC的固溶度积相 差不大； ➢TiN固溶度积最小，约 小3个数量级； ➢VC固溶度积最大，约 大2个数量级。 ➢铌的碳化物和氮化物在 奥氏体中的固溶度相差不 大
七.先进加工技术
生物工程
Bioengineering
制造工程
Manufacturing Engineering
生物制造
Biomanufacturing
组织和器官之假体与活体制造
பைடு நூலகம்
目的： 1. 提高生产率 2. 改善加工情况 实现： 1. 主轴的零传动：高速主轴单元——电主轴 2. 进给的零传动：直线电机
超高速加工的优点：
1. 显著提高生产效率 2. 切削力可以降低30%以上 3. 切削过程迅速，95%以上的切削热被切
屑带走，工件可以保持冷态。
4. 工作稳定振动小，远离了“机床——工 件——刀具”工艺系统的固有频率范围， 可加工非常精密，光洁的零件。
5. 表面残余应力很小。
不足： 目前只在铝合金和铸铁加工方面应用。 钢的超高速加工还有一些困难
四、超精密加工技术：
分为三种：一般加工、精密加工、超精密加工 动态变化的： 目前标准： 尺寸精度高于0.1μm 表面粗糙度高于0.025μm 形位精度高于0.1μm 从亚微米级向纳米级发展 机械去除法的极限：0.01μm。金刚刀车刀加工有
变形加工：热流动：锻造 粘滞流动：铸造、等静压成形、压铸、注塑 分子定向：液晶定向
超精密加工的要求： 高精度：静态和动态 高刚度：静刚度和动刚度 高稳定性 高度自动化，智能化：减少人为因素
目前超精密加工的主要手段： 1. 金刚石刀具超精密切削 2. 金刚石砂轮和CBN砂轮超精密磨削 3. 超精密研磨和抛光 4. 精密特种加工和复合加工
实现超精密加工的主要条件： 1. 超精密加工机床与装、夹具 2. 刀具、刀具材料、刃磨技术 3. 加工工艺 4. 加工环境控制（恒温、隔振、洁净控制等） 5. 测控技术
（完整版）材料先进加工技术
（完整版）材料先进加工技术1. 快速凝固快速凝固技术的发展，把液态成型加工推进到远离平衡的状态，极大地推动了非晶、细晶、微晶等非平衡新材料的发展。
传统的快速凝固追求高的冷却速度而限于低维材料的制备，非晶丝材、箔材的制备。
近年来快速凝固技术主要在两个方面得到发展：①利用喷射成型、超高压、深过冷，结合适当的成分设计，发展体材料直接成型的快速凝固技术；②在近快速凝固条件下，制备具有特殊取向和组织结构的新材料。
目前快速凝固技术被广泛地用于非晶或超细组织的线材、带材和体材料的制备与成型。
2. 半固态成型半固态成型是利用凝固组织控制的技术.20世纪70年代初期，美国麻省理工学院的Flemings 教授等首先提出了半固态加工技术，打破了传统的枝晶凝固式，开辟了强制均匀凝固的先河。
半固态成型包括半固态流变成型和半固态触变成形两类：前者是将制备的半固态浆料直接成型，如压铸成型（称为半固态流变压铸）；后者是对制备好的半固态坯料进行重新加热，使其达到半熔融状态，然后进行成型，如挤压成型（称为半固态触变挤压）3. 无模成型为了解决复杂形状或深壳件产品冲压、拉深成型设备规模大、模具成本高、生产工艺复杂、灵活度低等缺点，满足社会发展对产品多样性（多品种、小规模）的需求，20世纪80年代以来，柔性加工技术的开发受到工业发达国家的重视。
典型的无模成型技术有增量成型、无摸拉拔、无模多点成型、激光冲击成型等。
4.超塑性成型技术超塑性成型加工技术具有成型压力低、产品尺寸与形状精度高等特点，近年来发展方向主要包括两个方面：一是大型结构件、复杂结构件、精密薄壁件的超塑性成型，如铝合金汽车覆盖件、大型球罐结构、飞机舱门，与盥洗盆等；二是难加工材料的精确成形加工，如钛合金、镁合金、高温合金结构件的成形加工等。
5. 金属粉末材料成型加工粉末材料的成型加工是一种典型的近终形、短流程制备加工技术，可以实现材料设计、制备预成型一体化；可自由组装材料结构从而精确调控材料性能；既可用于制备陶瓷、金属材料，也可制备各种复合材料。
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1. 快速凝固快速凝固技术的发展，把液态成型加工推进到远离平衡的状态，极大地推动了非晶、细晶、微晶等非平衡新材料的发展。
传统的快速凝固追求高的冷却速度而限于低维材料的制备，非晶丝材、箔材的制备。
近年来快速凝固技术主要在两个方面得到发展：①利用喷射成型、超高压、深过冷，结合适当的成分设计，发展体材料直接成型的快速凝固技术；②在近快速凝固条件下，制备具有特殊取向和组织结构的新材料。
目前快速凝固技术被广泛地用于非晶或超细组织的线材、带材和体材料的制备与成型。
2. 半固态成型半固态成型是利用凝固组织控制的技术.20世纪70年代初期，美国麻省理工学院的Flemings 教授等首先提出了半固态加工技术，打破了传统的枝晶凝固式，开辟了强制均匀凝固的先河。
半固态成型包括半固态流变成型和半固态触变成形两类：前者是将制备的半固态浆料直接成型，如压铸成型（称为半固态流变压铸）；后者是对制备好的半固态坯料进行重新加热，使其达到半熔融状态，然后进行成型，如挤压成型（称为半固态触变挤压）3. 无模成型为了解决复杂形状或深壳件产品冲压、拉深成型设备规模大、模具成本高、生产工艺复杂、灵活度低等缺点，满足社会发展对产品多样性（多品种、小规模）的需求，20世纪80年代以来，柔性加工技术的开发受到工业发达国家的重视。
典型的无模成型技术有增量成型、无摸拉拔、无模多点成型、激光冲击成型等。
4.超塑性成型技术超塑性成型加工技术具有成型压力低、产品尺寸与形状精度高等特点，近年来发展方向主要包括两个方面：一是大型结构件、复杂结构件、精密薄壁件的超塑性成型，如铝合金汽车覆盖件、大型球罐结构、飞机舱门，与盥洗盆等；二是难加工材料的精确成形加工，如钛合金、镁合金、高温合金结构件的成形加工等。
5. 金属粉末材料成型加工粉末材料的成型加工是一种典型的近终形、短流程制备加工技术，可以实现材料设计、制备预成型一体化；可自由组装材料结构从而精确调控材料性能；既可用于制备陶瓷、金属材料，也可制备各种复合材料。
它是近20年来材料先进制备与成型加工技术的热点与主要发展方向之一。
自1990年以来，世界粉末冶金年销售量增加了近2倍。
2003年北美铁基粉末。
相关的模具、工艺设备和最终零件产品的销售额已达到91亿美元，其中粉末冶金零件的销售为64亿美元。
美国企业生产的粉末冶金产品占全球市场的一半以上。
可以预见，在较长一段时间内，粉末冶金工业仍将保持较高的增长速率。
粉末材料成型加工技术的研究重点包括粉末注射成型胶态成型、温压成型及微波、等离子辅助低温强化烧结等。
6. 陶瓷胶态成型20世纪80年代中期，为了避免在注射成型工艺中使用大量的有机体所造成的脱脂排胶困难以及引发环境问题，传统的注浆成型因其几乎不需要添加有机物、工艺成本低、易于操作制等特点而再度受到重视，但由于其胚体密度低、强度差等原因，他并不适合制备高性能的陶瓷材料。
进入90年代之后，围绕着提高陶瓷胚体均匀性和解决陶瓷材料可靠性的问题，开发了多种原位凝固成型工艺，凝胶注模成型工艺、温度诱导絮凝成形、胶态振动注模成形、直接凝固注模成形等相继出现，受到严重重视。
原位凝固成形工艺被认为是提高胚体的均匀性，进而提高陶瓷材料可靠性的唯一途径，得到了迅速的发展，已逐步获得实际应用。
7. 激光快速成型激光快速成形技术，是20实际90年代中期由现代材料技术、激光技术和快速原型制造术相结合的近终形快速制备新技术。
采用该技术的成形件完全致密且具有细小均匀的内部组织，从而具有优越的力学性能和物理化学性能，同时零件的复杂程度基本不受限制，并且可以缩短加工周期，降低成本。
目前发达国家已进入实际应用阶段，主要应用于国防高科技领域。
国内激光快速成形起步稍晚于发达国家，在应用基础研究和相关设备建设方面已有较好的前期工作，具备了通过进一步研究形成自身特色的激光快速成形技术的条件。
8.电磁场附加制备与成型技术在材料的制备与成形加工过程中，通过施加附加外场（如温度场、磁场、电场、力场等），可以显著改善材料的组织，提高材料的性能，提高生产效率。
典型的温度场附加制备与形加工技术有熔体过热处理、定向凝固技术等；典型的力场附加制备与成形技术有半固态加工等；典型的电磁场附加制备与成形加工技术有电磁铸轧技术、电磁连铸技术、磁场附加热处理技术、电磁振动注射成形技术等。
近年来，有关电磁场附加制备与成形加工技术的研究在国际上已形成一门新的材料科学分支——材料电磁处理，并且得到迅速发展。
9.先进连接技术①铝合金激光焊接②镁合金激光焊接③机器人智能焊接10.表面改质改性在材料的使用过程中，材料的表面性质和功能非常重要，许多体材料的失效也往往是从表面开始的。
通过涂覆（或沉积、外延生长）表面薄层材料或特殊能量手段改变原材料表面的结构（即对处理进行表面改性），赋予较廉价的体材料以高性能、高功能的表面，可以大大提高材料的使用价值和产品的附加值，是数十年来材料表面加工处理研究领域的主要努力方向。
材料加工技术的总体发展趋势，可以概括为三个综合，即过程综合、技术综合、学科综合。
由于上述材料加工技术的总体发展趋势，可以预见，在今后较长一段时间内，材料制备、成型与加工技术的发展将具有以下两个主要特征：（1）性能设计与工艺设计的一体化。
（2）在材料设计、制备、成型与加工处理的全过程中对材料的组织性能和形状尺寸进行精确控制。
实际上，第一个特征实现材料技术的第五次革命、进入新材料设计与制备加工工艺时代的标志。
实现第二个特征则要求具备两个基本条件：一是计算机模拟仿真技术的高度发展；二是材料数据库的高度完备化。
基于上述材料加工技术的总体发展趋势和特征，金属材料加工技术的主要发展方向包括以下几个方面。
1）常规材料加工工艺的短流程化和高效化。
打破传统材料成形与加工模式，工艺环节，实现近终形、短流程的连续化生产提高生产效率。
例如，半固态流变成形、连续铸轧、连续铸挤等是将凝固与成形两个过程合二为一，实行精确控制，形成以节能、降耗、提高生产效率为主要特征的新技术和新工艺。
目前国外铝合金和镁合金半固态加工技术已经进入较大规模工业应用阶段。
铝合金半固态成型方法主要有流变压铸2）发展先进的成形加工技术，实现组织与性能的精确控制例如，非平衡凝固技术、电磁铸轧技术、电磁连铸技术、等温成形技术、低温强加工技术、先进层状复合材料成形、先进超塑性成形、激光焊接、电子束焊接、复合热源焊接、扩散焊接、摩擦焊接等先进技术，实现组织与性能的精确控制，不仅可以提高传统材料的使用性能，还有利于改善难加工材料的加工性能，开发高附加值材料。
3）材料设计（包括成分设计、性能设计与工艺设计）、制备与成形加工一体化发展材料设计、制备与成型加工一体化技术，可以实现先进材料和零部件的高效，近终形，短流程成型。
典型的技术有喷射技术、粉末注射成形、激光快速成型等，是不锈钢、高温合金、钛合金、难熔金属及金属间化合物、陶瓷材料、复合材料、梯度功能材料零部件制备成型加工的研究热点。
材料设计、制备与成形加工的一体化，是实现真正意义上的全过程的组织性能精确控制的前提和基础。
4）开发新型制备与成形加工技术，发展新材料和新产品块体非晶合金制备和应用技术、连续定向凝固成形技术、电磁约束成型技术、双结晶器连铸与充芯连铸复合技术、多坯料挤压技术、微成形加工技术等，是近年来开发的新型制备与成形加工技术。
这些技术在特种高性能材料或制品的制备与成形技术加工方面具有各自的特色，受到国内外的广泛关注。
5）发展计算机数值模拟与过程仿真技术，构建完善的材料数据库随着计算机技术的发展，计算材料科学已成为一门新兴的交学科，是除实验和理论外解决材料科学中实际问题的第3个重要研究方法。
它可以比理论和实验做得更深刻、更全面、更细致，可以进行一些理论和实验暂时还做不到的研究。
因此，基于知识的材料成形工艺模拟仿真是材料科学与制造科学的前沿领域和研究热点。
根据美国科学研究院工程技术委员会的测算, 模拟仿真可提高产品质量5～15倍，增加材料出品率25％，降低工程技术成本13%～30% ，降低人工成本5%～20%，提高投入设备利用率30%～60%，缩短产品设计和试制周期30% ～60%等。
目前，模拟仿真技术已能用在压力铸造、熔模铸造等精确成形加工工艺中，而焊接过程的模拟仿真研究也取得了可喜的进展。
高性能、高保真、高效率、多学科及多尺度是模拟仿真技术的努力目标，而微观组织模拟（从mm、μm到nm尺度）则是近年来研究的新热点课题。
通过计算机模拟，可深入研究材料的结构、组成及其各物理化学过程中宏观、微观变化机制，并由材料成分、结构及制备参数的最佳组合进行材料设计。
计算材料科学的研究范围包括从埃量级的量子力学计算到连续介质层次的有限元或有限差分模型分析，此范围可分为4个层次：纳米级、微观、介观及宏观层次。
在国外，多尺度模拟已在汽车及航天工业中得到应用。
铸件凝固过程的微观组织模拟以晶粒尺度从凝固热力学与结晶动力学两方面研究材料的组织和性能。
20世纪90年代铸造微观模拟开始由试验研究向实际应用发展，国内的研究虽处于起步阶段，但在用相场法研究铝合金枝晶生长、用Cellular Automaton法研究铝合金组织演变和汽车球墨铸铁件微观组织与性能预测等方面均已取得重要进展。
锻造过程的三维晶粒度预测也有进展。
6）材料的智能化制备与成形加工技术材料的智能化制备与成形加工技术是1986年由美国材料科学界提出的“第三代”材料成形加工技术，20世纪90年代以来受到日本等先进工业国家的重视它通过综合利用计算机技术、人工智能技术、数据库技术和先进控制技术等，以成分、性能、工艺一体化设计与工艺控制方法，实现材料组织性能与成形加工质量，同时达到缩短研制周期、降低生产成本、减少环境负荷的目的。
材料的智能化制备与成形加工技术的研究尚处于概念形成与探索阶段，被认为是21世纪前期材料成形加工新技术中最富潜力的前沿研究方向之一。
其他的材料先进制备与成形加工前沿技术电磁软接触连铸、钛合金连铸连轧技术、高性能金属材料喷射成形技术、轻合金半固态加工技术、泡沫铝材料制备、钢质蜂窝夹芯板扩散-轧制复合、金属超细丝材制备技术、超细陶瓷粉末燃烧合成、模具表面渗注镀复合强化、金属管件内壁等离子体强化技术、钛合金激光熔覆技术、非纳米晶复合涂层制备技术等。