2013毕业设计(论文)正文示例及注意事项.doc

石家庄铁道学院毕业设计第2章 铁基合金的材料特性研究铁基形状记忆合金尤其是FeMnSiCrNi系不锈合金具有价格低廉、加工性能好、安装简便、易于保存等许多优点，在普通工业中具有广泛的应用前景。Fe30Mn6Si4Cr5Ni是其中的一种，铁基合金智能螺母就是用这种铁基合金制成的。为此，本章首先对这种铁基合金的材料特性进行了测试，并试验研究了影响这种合金材料形状记忆效应的有关因素。在此基础上对这种铁基合金制成的螺母母材进行了研究。2.1 应力应变曲线的测试一般金属的变形过程包括弹性阶段、与位错再生有关的塑性变形阶段和断裂阶段。然而FeMnSi等形状记忆合金的变形过程与上述的陈述有些不同，正如文献18提到的经过不同热处理的FeMnSi合金的应力应变曲线有3个阶段；这三个阶段是通过不同的机制引起。在FeMnSi合金中应力诱发马氏体的变形总是先于塑性变形出现的，具体地可划分为3个阶段：第一阶段：弹性变形阶段，即奥氏体相的弹性变形阶段。第二阶段：应力诱发ge马氏体的相变阶段。对于一般的金属材料而言，从ss开始发生屈服直至材料内部发生全位错的移动产生塑性变形，但对于FeMnSi系合金而言，当应力达到诱发ge马氏体相变的临界应力时，会产生应力诱发马氏体相变而表现为伪屈服。第三阶段：塑性变形直至断裂阶段。这一阶段主要是合金中e马氏体的“择优长大”和应力诱发e马氏体的继续发生，最后进入塑变阶段，直至发生断裂。FeMnSiCrNi合金的应力应变曲线的测试在室温下进行。试验用合金的化学成分为Fe-30Mn-6Si-4Cr-5Ni(质量百分数)，原材料为工业纯铁、电解锰、金属硅、金属铬和电解镍，采用真空感应炉熔炼，铸锭经1150C15h均匀化退火，1100C热锻成F50mm的圆棒。试验所用试样采用线切割方法加工而成，尺寸(厚宽有效长度)为2mm12.5mm60mm。试验设备采用量程为20kN的电子拉伸试验机。应变的测量采用应变片和电阻式应变仪。测试的主要内容：(1)材料弹性极限应变的测定：(2)材料应力应变曲线的测定分别测试试件5#、6#、7#在应力为0、20、40、. 、480MPa时对应的应变的大小，根据测试结果绘制试件5#的应力s应变e曲线如图2-2所示。由上述数据，用最小二乘法拟合可求得各试件的母相(奥氏体相)的弹性模量，见表2-1所示。即可得这种材料的弹性模量EA175GPa。表2-1 Fe30Mn6Si4Cr5Ni合金的弹性模量(EA)试件标号5#6#7#平均值弹性模量/GPa175.598174.976175.671175.082图2-2 Fe30Mn6Si4Cr5Ni合金材料的应力应变曲线应力/MPa应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应力(Mpa)应变/%应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）应变（%）(3)合金其它力学性能参数的测定用细划线在试件8#、9#、10#上标出原始的标距，测量原始标距的长度，为提高测量精度，采用工具显微镜来测量。用游标卡尺测得原始横截面的宽度和厚度，则原始截面积。表2-2 试验数据试件标号A0/mm2A1/mm2断面收缩率/%L0/mmL1/mm延伸率d/%Pb/kN抗拉强度sb/MPa8#23.32410.92052.54365.33689.21436.54816.22695.4139#24.06511.64851.59859.76780.94335.43116.20683.17710#23.01011.96048.72366.32189.22734.53715.67681.008平均值50.95535.505 686.533注：，由上述力学性能试验可得出结论：这种铁基合金螺母具有较好的力学性能，可以满足作为制造螺母的材料条件。2.2 热处理工艺对合金形状记忆效应的影响Fe30Mn6Si4Cr5Ni合金是一种应力诱导型的记忆合金，其可恢复应变一般不大于2%，造成这种合金记忆可恢复应变小的一个重要原因是应力诱发马氏体相变时伴随有塑性滑移。而提高母相强度，增加全位错滑移应力，降低诱发马氏体应力，能有效地抑制塑性滑移的产生，从而增大铁基形状记忆合金的记忆效应19。影响其形状记忆效应的因素很多，本文主要对固溶处理温度、预应变大小以及恢复退火温度对其记忆效应的影响规律进行了研究，以便更好应用开发该合金，为铁基合金螺母的研制奠定基础。2.2.1 试验材料和方法试验所用的试件仍为2mm12.5mm60mm的Fe30Mn6Si4Cr5Ni板状拉伸试样。试件的固溶处理在电阻式加热炉中进行。合金的形状记忆效应通过形状恢复率和可恢复变形量来衡量。首先在靠近拉伸试样的两端刻划记号，用工具显微镜测量两记号间的距离；然后在电子拉伸试验机上拉伸，记录拉伸曲线并控制各次的拉伸应变量恒定，再用工具显微镜测出拉伸后的距离；最后在电阻式加热炉中进行恢复处理，冷却至室温后测恢复后的距离。采用下式分别计算预应变大小、形状恢复率和可恢复变形量。预应变 (2-1) 形状恢复率 (2-2)可恢复应变 (2-3)2.2.2 试验与试验结果分析2.2.2.1 固溶处理温度对合金形状记忆效应的影响经过不同温度的固溶处理，在一定的预应变(1%)下所测的形状恢复率与固溶温度的关系如图2-3所示。其中固溶处理保温时间为30min，冷却方式采用水冷；恢复处理工艺为400C，20min。图2-3 固溶处理温度对试件形状恢复率的影响固溶处理温度/形状恢复率/%结果表明，合金的形状恢复率随着固溶处理温度的升高而升高，在850C达到最大值，随后随着固溶温度的升高而降低。这是因为固溶温度较低时，奥氏体晶粒比较细小，应力诱发马氏体的临界应力较高20，在相变过程中不易发生滑移变形，有利于记忆性能的提高；但是另一方面，此时奥氏体内的晶体缺陷(主要是热加工中产生的位错)较多，对ge的马氏体相变起了阻碍作用，从而损害了记忆性能。这两个相反因素的综合，后者起了主导作用，因而随着固溶处理温度的升高形状恢复率逐渐升高。当固溶温度较高时，虽奥氏体晶粒内部的缺陷减少，但是奥氏体的强度随着晶粒的长大而有所降低，此时应力诱发马氏体的临界应力也较低，从而导致组织内部易发生不可逆的滑移变形，它们对应力诱发e马氏体的逆转变都起到了一定的阻碍作用，所有这些均不利于形状记忆效应的提高，并占了主导地位，结果导致恢复率随着固溶温度的升高而逐渐降低21。当固溶处理温度为850C时，母相的强度和应力诱发的临界应力才达到最适当的配合，使合金的形状恢复效应达到最佳。2.2.2.2 预应变对合金形状记忆效应的影响关于预应变量对形状恢复率的影响已有较多的报道2224。这些研究者多是以薄片、丝状等一维试件为研究对象，研究结果表明，随预应变量的增加，形状恢复率单调下降，而可恢复应变在预应变较小时先单调上升，超过一定的值后逐渐饱和，并趋于恒定值。试件经过850C，30min的固溶处理，在室温下经不同的变形量所测的形状恢复率和可恢复应变的关系曲线如图2-4，图2-5所示。恢复处理工艺为400C，保温时间为20min。由图2-4可以看出，形状恢复率随预应变量的增大而单调下降，这与文献23报道基本一致，所不同的是，对于板状拉伸试件而言，当预应变为1%时，其形状恢复率仅为80.12%，低于上述文献的研究结果(预应变量小于2%时，其形状恢复率可以达到90%以上)。分析其原因在于：板状试件在拉伸作用下，由于泊松比的影响使合金中的马氏体处于三维受力状态下，与处于单轴应力下的薄片或丝状的试件相比，e马氏体在多位向的应力诱发下形成，使得马氏体变体之间的交截机会增多，交叉现象随之增多，这种交叉会成为Shockley不全位错逆转变时的障碍，需要更多的相变驱动力来促使逆转变的完成；另一方面，e马氏体交叉处容易诱发马氏体(这种马氏体在恢复加热过程中不会发生向母相的逆转变)，发生不可逆的塑性变形，所有这些都导致了合金形状恢复率的降低。图2-5 预应变对可恢复应变的影响 可恢复应变/%预应变/%图2-4 预应变对合金形状恢复率的影响预应变/%形状恢复率/%由图2-5可见，随着预应变的增大，可恢复应变量逐渐增大，当预应变为4%时，可恢复应变达到最大值，随后逐渐减小，并随着预应变量的增大逐渐趋于稳定。这一结果不同于上述文献报导，但与文献25的研究结果一致。对于这种变化曲线，可作如下解释：当预应变较小时，变形主要由应力诱发ge马氏体相变的方式产生，此时可恢复应变量主要决定于应力诱发e马氏体量，即预应变量的大小。当预应变增大到某一值时，塑性变形成为产生变形的主要方式，而应力诱发的e马氏体量增加趋缓，此时随着预应变的增大，塑性滑移迅速增多，相应地eg的逆转变也急剧下降，从而导致可恢复应变的减小。应变超过一定值后，变形几乎以塑性变形的方式产生，同时马氏体相变的可逆性遭到严重破坏，导致不能产生任何的形状恢复，即形状恢复率逐渐趋于稳定。2.2.2.3 恢复退火温度对合金形状记忆效应的影响文献26的研究结果表明：铁基合金中由于应力诱发的e马氏体分布形态的不同以及它们之间的相互交叉，使得在合金组织内部存在着某种能量分布，恢复加热过程中处于不同能量状态的马氏体片逆转变需要的相变驱动力不同，只有在不同且是在特定的温度区间才能发生eg的逆转变。图2-6为预应变为1%，1.8%，2.1%的试件在不同温度恢复退火温度下的形状恢复率的变化曲线，其中各试件的固溶处理温度为850C，保温30min。图2-6 恢复退火温度对合金形状恢复率的影响形状恢复率/%恢复温度/2.1%1.8%1%由图可见，尽管不同的预应变试样的最高形状记忆效应不同，但各曲线的变化规律基本一致：恢复温度在350C左右时，大量应力诱发的马氏体发生向奥氏体的转变；以后的温度区间(375C500C)几乎没有马氏体的转变，直到当恢复温度达到600C，又有一定量的马氏体发生的逆转变，此时形状记忆效应达到最佳，以后随着温度的继续升高，形状恢复率呈下降的趋势。这一研究结果与以往报道23不同。导致这一结果的原因在于：马氏体片在形核长大过程中具有不同的方位和组织形态，对于板状试件而言，由于处于三维受力状态，所以其方位和组织形态更加复杂(与薄片状或丝状试件相比较)，其中部分马氏体排列整齐，取向一致，储存的弹性恢复能较多，在350C即可完全恢复；另有一定数量的马氏体片因相互交叉，或储存的弹性能少，在较大能量作用下才能转变，直到600C的恢复温度下才恢复完全。2.3 铁基合金螺母母材最佳热处理工艺的制定由上述的材料特性试验可知，Fe30Mn6Si4Cr5Ni合金具有较好的力学性能和形状记忆性能，由这种合金制成螺母实现防松的目的是可行的。结合铁基合金螺母的防松机理(详见3.1分析)，确定这种螺母的成型加工工艺过程为5：母材制备热处理加工螺纹扩孔预变形加工成标准螺母安装恢复退火处理投入使用。结合上述螺母的成型工艺，下面主要围绕提高螺母母材的形状记忆效应这一关键问题，通过试验具体研究了热处理工艺和预变形等因素对其形状记忆效应的影响规律，确定了铁基合金螺母母材(M101.5)的最佳热处理工艺，从而为后面关于这种新型螺母防松机理的试验研究奠定基础。2.3.1 试验方案的制定2.3.1.1 试件的制备图2-7 螺母母材的形状示意图所用的合金为Fe30Mn6Si4Cr5Ni, 试件的结构形状如图2-7所示。为研究方便，试验所用的试件采用未加工螺纹的六角螺母(M101.5)，采用数控机床线切割加工而成，以便减少加工过程中的组织变化，从而减少试件加工对试验结果所产生的影响。2.3.1.2 试验设备的选择采用四柱式万能液压机(200kN液压式试验机)进行扩孔，扩孔方法及所需的设备如图2-8所示，试件的热处理及恢复退火均在电阻炉(型号gx2-2.5-12)中进行，实验所需的测量数据尺寸均由19KC微机型万能工具显微镜测出，其精度达0.5mm。每个测量直径均由八个数据平均所得(试件两面中的每个面各测出四个数据)，以减小数据的误差。下面主要介绍扩孔时所需注意的几个问题及技术要求：(1)垫块：其作用是保证扩径时移动有足够的空间。在上表面设计成一个凹槽，目的是为了保证螺母的水平定位，但其直径要适当，不能过大也不能过小。材料是45#钢，对其进行调质处理，硬度达到HRC20-HRC22，以防止硬度不够影响扩孔工艺的实施。为了保证扩径时加工的孔不歪斜，垫块的上下表面需保证一定的平行度，上下表面与轴线之间要保证一定的垂直度。另外，垫块的内孔径要大于扩径棒的外径，垫块的高度至少等于扩径棒的长度，这主要是为了使扩径棒能在扩径后进入垫块而脱离螺母。：(3)润滑油(或石墨)： 涂在扩径棒的表面，起润滑作用，有利于降低扩径时的压力，保证扩孔均匀，另可使扩径后的内孔表面的光洁度较好，起到一定的降温作用。2.3.1.3 试验方法的确定在室温下将内径为的试件，用四柱式万能液压机和扩径棒扩孔变形，使其内径变为，该过程中，为了保证扩孔过程的顺利实现，同时不破坏扩径棒，每次扩孔量不大于2%(其计算公式见式2-4)，扩孔量大于2%采取分级扩孔办法，用多根大小不同的扩径棒实现；然后对试件进行恢复退火处理(恢复退火温度为高于Af点的某一温度)，空冷后测量其恢复后内径为。本试验采用形状恢复率h和可恢复应变来衡量试件形状记忆效应的大小，其计算公式如下式。预应变(即扩孔量)e (2-4)形状恢复率h (2-5)可恢复应变 (2-6)2.3.2 试验及试验结果分析2.3.2.1 固溶处理温度对试件形状记忆效应的影响将10组试件分为两组，每组试件分别在750、850、950、1050、1150温度下保温30min后，将第一组试件用水淬，第二组用液氮淬。在一定的预应变(5%)下，试件的形状恢复率随固溶处理温度及淬火介质的变化趋势如图2-9所示。恢复处理工艺为500+30min，冷却方式采用水冷。图2-9 形状恢复率随固溶处理温度的变化曲线形状恢复率/%固溶处理温度/从图2-9中试验曲线的变化趋势可以看出，形状恢复率随固溶处理温度的升高而增大，在950达最大值，随后随温度的增加而减小。这一温度与上述材料的最佳固溶处理温度相比增加了100，分析其原因在于：二者虽然都处于三维的受力状态下，但螺母母材的结构形状比拉伸试件结构复杂，均匀受热较困难；另一方面，固溶处理的保温时间对其也有一定的影响。另外，淬火介质对试件的形状记忆效应也有显著的影响。从试验结果可明显地看出：液氮冷却试样的形状记忆效应要比水冷的记忆效应要好。主要的原因在于液氮冷却提高了淬火的速度，使得淬火空位增多和位错的交互作用加强而强化了母相，从而改善了合金的形状记忆效应28。2.3.2.2 预应变对试件形状记忆效应的影响将5组试件首先进行950+30min的固溶处理，室温下经不同的预应变(2%、3%、4%、5%、6%)所测的形状恢复率和可恢复应变的变化曲线如图2-10、图2-11所示。图2-10 预应变对试件形状恢复率的影响形状恢复率/%预应变/%图2-11 预应变对试件可恢复应变的影响可恢复应变/%预应变/%由图可以看出：试件的形状恢复率随预应变的增大先增大后减小，在预应变为4%时，形状恢复率出现最大值；而可恢复应变在本试验预变形范围内，随着预应变增大而增大。原因分析如下；铁基合金螺母母材在预变形时，变形以塑性滑移和应力诱发马氏体相变两种形式来承担，但塑性滑移承担的变形在恢复退火时，形状是不能恢复的，而且一般情况下，铁基合金变形量在一定范围内，随着变形量的增加，马氏体的数量和全位错的密度都在增加。在变形量较小时肖可莱不全位错的移动和马氏体相变占主导作用，而当变形量较大时，马氏体数量已逐渐饱和，此时塑性滑移占主要地位。所以随着变形量的增加，试件形状恢复率不断下降2932。对于这里铁基合金螺母而言，主要是利用该合金恢复后的可恢复变形量来实现防松的。综合上述预应变大小对螺母母材试件形状恢复率及可恢复应变的影响规律，考虑到这种新型螺母的工作机理，确定这种螺母母材的预应变(即扩孔量)为5%。2.3.2.3 恢复退火温度对试件形状记忆效应的影响图2-12为预应变为5%的试件在不同恢复温度退火下形状恢复率的变化曲线。固溶处理温度为950，保温时间30min。图2-12 恢复退火温度对合金形状记忆效应的影响形状恢复率/%恢复温度/由图2-12可以看出，试件的形状恢复率随着恢复退火温度的逐渐升高而增大，在600以前提高的幅度较大，600以后逐渐减缓而趋于最大值。这一结果与前述板状试件的研究结果有所不同，分析其原因在于螺母母材试件结构的特殊性，一方面在预变形和恢复退火时，试件内外层形变有差异并且相互制约；另一方面其形状的特殊性(即其壁厚的不均匀)使得变形不均匀而导致的恢复退火温度偏高。铁基形状记忆合金螺母因为要与螺栓配合使用1，而螺栓最高工作温度一般不超过230，所以实际工程应用中铁基合金螺母恢复退火温度应该根据具体的使用场合选择最佳的处理温度。2.3.2.4 铁基螺母母材热处理工艺的确定根据上述试验结果可知，由Fe30Mn6Si4Cr5Ni合金制成的新型螺母在保证其防松性能的同时，要使该螺母便于安装和拆卸，必须选择合适的可恢复应变和形状恢复率。综合考虑固溶处理温度、预应变大小及恢复退火温度对铁基合金螺母母材形状记忆效应(即形状恢复率和可恢复应变)的影响规律，结合铁基合金螺母的工作机理，确定铁基形状记忆合金螺母母材(M101.5)的热处理工艺为：固溶处理温度950+预应变5%恢复退火温度(最高)500。2.3.2.5 其它因素对试件形状记忆效应的影响根据有关资料介绍，合金化、热机械训练以及奥氏体预变形是提高合金记忆效应的三种有效的手段。尤其是热机械训练，它是目前普遍采用的一种方法。所谓热机械训练就是应力诱发马氏体相变及其逆相变过程的重复。将螺母试件训练(5%预变形+500恢复处理)三次，试验结果如表2-3所示。由表2-3可见，热机械循环训练非常有利于提高铁基形状记忆合金的形状记忆效应，训练三次后形状恢复率可达70%。有关学者的研究结果表明：热机械训练的次数也不宜过多，因为过多的训练会产生热马氏体，从而影响形状记忆效应。这一途径可以考虑用来提高铁基记忆合金的记忆效应，但是由于随着训练次数的逐渐增加，其可恢复应变逐渐降低，考虑到这里铁基合金螺母的工作机理，需通过反复试验，选择最佳的训练次数。这一问题有待进一步的研究讨论。表2-3 三次训练后的形状恢复率(%)试件标号训 练 次 数1次2次3次5#29.645756.489765.04536#27.034159.403370.27982.4 小结本章主要对制造这种新型螺母的材料Fe30Mn6Si5Cr4Ni记忆合金的材料特性进行了试验研究，测定了这种材料的应力应变曲线，确定了材料的有关的力学性能参数(等)，从而为后面对这种新型螺母防松、防断机理的理论分析提供数据。在对这种材料的形状记忆效应研究的基础上，试验研究了预应变大小和热处理工艺等对铁基合金螺母母材(M101.5)形状记忆效应的影响规律，确定螺母母材的最佳热加工处理工艺，即：固溶处理温度950+预应变5%。并理论分析了奥氏体预变形、热机械训练对合金记忆效应的影响。注意事项1 版面整个版面应力求匀称、美观，就尽量避免页面(特别是页末)的较大空白（适当调整，实在不可避免时可考虑留少量空白）。实现方法：页面设置A4，左右2.5cm（靠装订线一侧增加0.5 cm空白用于装订），上3.2cm，下2.8cm，页眉2.2cm，页脚2.0cm。插图尽量通栏，如插图较小，可考虑左串文（实现方法、上下空0.5cm）。表格一般情况下通栏排，实现方法为先选中表格，点“表格和边框”工具栏的“根据内容调整表格”，再点“根据窗口调整表格”即可。2 标题、图表公式序号等的格式要求2.1 标题标题名称示意字体、字号字号对应磅值行间距段前段后间距章标题第1章 第一章 黑体小三号15pt20pt30pt一级标题1.1 一、 黑体四号14 pt20pt段前18pt段后12pt二级标题1.1.1 （一）黑体13 pt20pt12pt三级标题1.1.1.1 1 黑体小四号12 pt20pt6pt 章标题居中，一、二、三级标题居左顶格。 再下一级采用以下格式：(1)。与正文同样格式，居左，首行缩进2字符，序号后不空，括号采用英文状态下的半字符括号。 标题中的数字建议采用黑体，与标题汉字统一字体。 章题目、标题、图题、表题、图表等之间的空白相遇时，取空白的较大值，不应重复留出空白。 章标题、一至三级标题、图题、表题的序号后均空1个字符。如第一章 引言1.1 概述图1-1 组织结构图表3-2 时间位移曲线实现方法：一般Word初学者不习惯应用“样式”，而对长文本进行排版时，应用“样式”将非常方便快捷，避免了一些重复工作，而且有助于格式相统一和目录的自动生成，而且在对正文或标题作改动时能一次完成，避免重复工作。其实现方法为：点击“格式”菜单的“样式”对话框，默认样式中都有“正文”样式，可点击“更改”，对正文的字体、段落等进行修改。对于章节、标题可在“样式”对话框中“新建”样式，可命名为“第X章”、“第X节”、“一级标题”、“二级标题”、“三级标题”等样式名称，然后再分别对上述样式的字体、段落进行定义。对于图表中的文字及图表题的字体字号及是否居中等样式要求与正文不同，同样可建立“图表文字”、“图表题”等新建样式，对其进行定义。当定义好了样式以后，把光标放在要修改文字的位置，点击格式快捷工具栏中的样式下拉栏，选中需要的样式，就可使该段文字或标题的字体、字号、段落等与所定义的样式相一致。要定义很多同样的样式时，可使用“格式刷”快捷图标：双击“格式刷” 快捷图标，再点击其他许多要定义的该样式，就可全部定义完成。2.2 图表公式序号图表公式序号统一采用1-1、2-5、5-10的字样，前一个数字为章号，后一个数字为图表及公式在本章中的序号。避免采用1.1、2.5、5.10的字样，因这样容易与标题冲突。图表题建议采用五号黑体居中。 图序和图题应居中放于插图下方，表序和表题应居中放于表格的上方，公式编号应居右放于公式同行的后方。建议在设置样式时设置出“图表题”、“图表文字”的样式，避免在更改正文样式时，图表文字相应改动，而首行缩进2字符。（图表题采用五号黑体，图表文字采用五号宋体，单倍行距）3 插图格式要求及处理3.1 格式要求(1)插图要素图序和图题，上述及，所有插图均要有的要素。而且在正文中应出现如图X-X的字样，再放置插图，不能无文字指引，或把插图放在文字的前方。对于坐标曲线图，就有标目、标值、坐标轴、曲线等要素。箭头与标值不能同时存在。对于结构图，如有需解释的结构组成部分，如较少可直接放于图中加指引线标明，如较多可用指引，然后再在图下方，图题的上方标明即可。图4-14 土层沉降量随时间变化曲线024680100200300时间/d沉降量/mm(2)粗细线插图中的线条应主辅分明，建议主线采用1磅粗，细线采用0.5磅，对于框图中的边框和箭头指引线可采用0.5磅或0.75磅，但一个图中应统一。如函数曲线图中的坐标轴、标值线应采用细线，曲线应采用粗线；结构说明图中的结构用粗线，指引线用细线。(3)标目的正确写法标目的正确写法为“量/单位”，如t/d，P/kN，对于横坐标轴放于坐标轴的下方居中，纵坐标轴放于轴的左侧，文字顶左底右，居中。3.2 处理技巧(1)“绘图网格”的调整（Word 97版本称为“调整坐标线”）在绘图，一般初学者很难实现线条的精确对位和细部的绘制，这主要原因是没有把“绘图网格”调小，而是采用了Word默认的“绘图网格”。“绘图网格”的位置：首先在“视图”中选定“工具栏”中的“绘图”，使界面上显示绘图工具栏。然后在界面左下角的“绘图”位置点出“绘图网格”对话框，把网格设置中的水平间距（0.01字符）和垂直间距(0.01行)都设成最小值。这样，在绘制线条时就可以满足需要，满足示意图的精度需要；在移动线条或部分图形时，也可精确对位。在移动线条或部分图形时，还可用Ctrl键键盘上的箭头来实现。一般常用的线条绘制工具有“任意多边形”、“曲线”、“自由曲线”等。(2)箭头的制作Word 所提供的箭头往往不是人们所希望的式样，这就需要由我们自己制作箭头。这也是初学者犯难的事情。其实很简单，只需先作一个三角形，填充为黑色，然后选中它，设置其线条颜色为无色（为使箭头尖端较尖），设置大小时，我的作法是设置高度为0.08cm，设置宽度为0.3cm。作好箭头之后，就可在需要时备用，可复制、移动到需要的位置。(3)图形的“组合”与“取消组合”为了避免图形各组成部分相互错动，一般等图形绘制完成以后或绘制中间，要将全部或部分图形组合在一起。其实现方法为选定图形按右键点组合，或按右下角的绘图位置的组合。如想对局部进行修改，可取消组合后再进行修改。(4)Ctrl键和Shift键的巧妙运用合理的运用这两个键可以绘制出高质量的插图。Ctrl键的运用：选中图形对象，按下Ctrl键，再拖动鼠标，可达到复制的目的；如同时按下Ctrl键和Shift键，可达到平行或水平复制的目的，以达到线条及文字的精确对位。它与“CtrlC”“CtrlV”的区别在于上述方法可直接把图形复制到预定位置。在画直线时，按住Shift键，可精确画出0、15、30、45、60、75、90；在画椭圆时，按住Shift键，可精确画出圆形。在画矩形时，按住Shift键，可精确画出正方形。在缩放图形对象时，按住Shift键，可成比例缩放。(5)插图中文字的插入方法插图中的文字插入时，有些不太熟悉的人，不会用文本框，而直接在页面上加文字。这样会造成图形与文字不能同时移动，而且图形与文字不能组合在一起移动或缩放。正确做法是插入文本框，设置其填充颜色为无色，线条颜色为无色。如文字较多，为避免文本框重叠，可设置文本框与文字的间距为0。这样文字就可随文本框随意移动到需要位置，并且可与图形对象组合。有一点，Word中无法插入倾斜文字，文字方向只能以90度为单位转动。要想插入倾斜文字，只有通过艺术字插入，或把CAD图形中文字粘贴过来，但这些方式的字体、字号无法很好地控制。(6)旋转功能的运用Word提供了水平旋转、垂直旋转、左转、右转及任意角度旋转的功能，可实现类似于CAD的镜像、旋转等功能。如图形是对称结构可用这些功能减少工作量。按住Shift键可作特定角度（15、30、45、60、75、90等以15为单位）的精确旋转定位。(7)环绕格式的设定为避免图形与文字混排时，留出图形的位置，应将全部图形组合后设置环绕格式。其实现方法为选定图形后，按右键点“设置自选图形格式”，然后点“版式”，就可进行环绕格式的设置。Word提供了“嵌入型”、“四周型”、“紧密型”、“浮于文字上方”及“衬于文字下方”，以及水平对齐方式的“左对齐”、“右对齐”、“居中”，以及“高级”选项中的所环绕文字的左侧、右侧及两边，以及图形的准确位置、对象随文字移动、允许重叠等选项。一般设置环绕格式为四周型中上下型或文字左环绕，根据需要可设置图形距正文为0.5cm等。(8)线条粗细的设定科技论文的插图虽为示意图，但也应主次分明，分清主线和辅助线，主线用粗线，辅助线用细线。其实现方法为点右键设置自选图形格式对话框中的“颜色和线条”，或点页面下方的快捷键即可。我的习惯作法是将主线设置为1磅，辅线设置为0.5磅。(9)线条颜色及填充Word绘图功能提供了线条颜色及填充的功能，默认的填充颜色为白色，这就是有些情况下，部分图形被封闭的图形单元或文本框盖住不能显示出来的原因。这时可把填充颜色改为无色，或利用把该封闭单元所在层置于下一层的方法。Word还提供了其他一些除纯色以外的一些填充效果，如斜线、底纹、散点等。(10)据扫描图描图的技巧有些情况下，对照现有手工图或已有不规范插图进行直接绘制时，不太容易掌握图形线条的长短比例。这时可以先把已有图形用扫描仪扫描形成图片文件，再插入到Word文档中把该图片做为底色，在该图片形状、大小的基础上进行插图的绘制，这样就方便得多了。这时还可以把粘贴过来的该图片用“图片”工具栏设为“水印”，则效果更佳。(11)Excel处理插图的技巧Excel 2000也是Office 2000的成员，它对精确绘制有数据的坐标图，是一种很好的工具。输入数据后，可以绘制出各种形状的坐标图，例如条形图、折线图、散点图、曲线图等，并且还可以进行拟合，生成方程式，并且可以对坐标图的标尺、标量、线条类型等进行任意的修改。(12)AutoCAD 2000与Office2000结合进行插图绘制的技巧用Word进行科技论文插图的绘制，虽然有线条粗细、字体、字号等比较易控制的优点，但是对于一些对图形线条长短要求严格、需要在一定区域内填充一些东西等情况下，还是不如专用的绘图软件AutoCAD方便、快捷。这时可采用的办法是：首先在AutoCAD中绘制好所需要的图形的线条及一些填充内容，然后复制图形，到Word中进行“选择性粘贴”，再“取消组合”后，对一些线条粗细等进行修改，添加一些说明文字后，再组合成一个整体。这样，所形成的图形就可与Word文本进行图文混排了。4 表格的格式要求及处理方法4.1 格式要求统一采用三线表，表格的顶线、底线采用粗线1磅，栏目线、辅助线采用细线0.5磅。表格中文字采用五号宋体。物理量放于第一行即顶线与栏目线之间的项目栏，避免将物理量放于表身中的第一列。4.2 处理方法表题用定义好样式，居中五号黑体，如表中数字都是一个单位，可在表题后加括号，写上单位即可。表10-1 聚丙烯纤维网混凝土性能比较骨料最大粒径/mm纤维体积掺量/%劈裂抗压强度提高/%弯曲强度提高/%抗压强度提高/%100.151736.70.256.292.98.6310.137.2243.50.241.828.46.3表6-3 C20纤维喷射混凝土现场取样抗压强度(MPa)试件编号抗压抗折3d7d28d3d7d28d114.730.044.01.84.25.9213.928.042.72.04.45.8314.229.044.41.74.36.0平均14.329.043.71.84.35.9注：试件尺寸100cm100cm400cm。实现方法： 表线的处理 表格太宽的处理：(1)选项中的左右边距；(2)续表 通栏排的处理5 公式的格式要求及处理方法 公式编号：居左，“(X-X)”的写法在文中出现时用“式(X-X)”的形式。 公式本身：居中书写，注意正斜体（下述）。 对公式符号解释的写法。如：由边界条件或得 (4-2a) (4-2b)式中，w抽水井半径(m)；H0潜水面到潜水含水层隔水底板厚度(m)；hw抽水井处水头值(m)；sw抽水井处水位降深值(m)；h降水稳定后任一点处水头值(m)；s任一点处水位降深值(m)；r任一点距抽水井中心的距离(m)；R影响半径(m)。6 物理量、单位及文中英文的字体、正斜体等文中数字及字母除标题及图表题外，统一采用“Times New Roman”字体。物理量：斜体、下标除i、j等变量外的其他能表示一定含