عمليات حرارتي چدن نشكن(داكتيل)

عمليات حرارتي چدن نشكن
آنيلينگ چدن نشكن
هنگامي كه حداكثر انعطاف پذيري و قابليت ماشينكاري عالي مورد نياز باشد و استحكام بالا مورد نياز نباشد ، عموماً چدن نشكن آنيل فريتي مي شود . بدين گونه كه ميكروساختار به فريت متحول مي شود و كربن اضافي به صورت مي باشد، اگر ماشينكاري عالي مورد 60-40-18 نوع ASTM كروي رسوب مي كند. اين عمليات حرارتي ساخته ي نياز باشد بايد مقدار منگنز ، فسفر و عناصر آلياژي از قبيل كرم و موليبدن درحد امكان پايين باشد زيرا باعث آهسته كردن پروسه ي آنيل مي شوند .
نحوه ي آنيل كردن توصيه شده براي چدن نشكن آلياژي و چدن نشكن با كاربيد يوتكتيك و بدو ن كاربيد يوتكتيك در پايين شرح داده شده است :
آنيل كامل براي چدن نشكن با 2%-3% سيليسيم و بدون كاربيد يوتكتيك :
گرم كردن تا دماي 870- 900 درجه ي سانتي گراد و نگهدار ي در اين دما به مدت 1 ساعت در ازاي هر اينچ ضخامت ،سپس سرد كردن در كوره با سرعت 55 درجه سانتي گراد در ساعت تا دماي 345 درجه ي سانتي گراد سپس سرد كردن در هوا.
آنيل كامل در صورت وجود كاربيد يوتكتيك :
گرم كردن تا دماي900C-870C و نگهداري در اين دما براي 2 ساعت و بيشتر از اين زمان براي ضاخمت هاي زياد ، سپس سرد كردن در كوره با سرعت 110C/hتا دماي 700Cو نگهداري در اين دما براي 2 ساعت ، سپس سرد كردن در كوره تا دماي 345Cبا سرعت 55C/h ، سپس سرد كردن در هوا .
آنيل كردن زير منطقه ي بحراني براي تبديل پرليت به فريت:
گرم كردن قطعات تا دماي705C-720Cونگهداري در اين دما به مدت 1 ساعت در ازاي هر اينچ ضخانت ، سپس سرد كردن در كوره با سرعت55C/h تا دماي 345C و سپس سرد كردن در هوا .
وقتي كه در چدن نشكن عناصر آلياژي وجود داشته باشد از سرد كردن سرتاسري قطعه جلوگيري مي شود و كاهش درجه حرارت از نقطه ي بحراني تا400C ادامه مي يابد و سرعت سرد كردن از55C/h كمتر مي باشد .
به هر حال برخي عناصر در شكل كاربيد خود اگر تجزيه ناپذير باشند به شكل كاربيد اوليه كه بسيار سخت است مي باشندكه اين حالت بيشتر در كرم مي باشد ، به عنوان مثال% 0.25 كرم باعث تشكيل كاربيد اوليه ي بين نشيني مي شود كه در اثر عمليات حرارتي تا دماي 925C و نگهداري در مدت2h-20h حتي نيز از بين نمي رود . زمينه ي حاصل از رسوب پرليت ، زمينه ي فريتي با كاربيد مي باشد كه فقط 5% ازياد طول دارد .
نمونه هاي ديگري از عناصر كه به شكل كاربيد در چدن نشكن وجود دارند عبارتند از موليبدن بيشتر از 0.3% و واناديم وتنگستن در مقدير بيش از 0.05%.
سختي پذيري چدن نشكن
سختي پذيري چدن نشكن يك پارامتر مهم تعيين كننده ي واكنش ثابت آهن براي نرماله كردن ، كونچ كردن و تمپركردن يا آستنيته كردن مي باشد.
سختي پذيري معمولاً به وسيله ي آزمايش جاميني تعيين مي شود ، كه در آن از يك ميله با اندازه ي استاندارد (قطر 1 اينچ و ارتفاع 4 اينچ) استفاده مي شود كه آن را آستنيته مي كنند سپس يك سر آن را به وسيله ي آب سرد مي كنند ، نوسان در سرعت سرد كردن باعث بي ثباتي (متفاوت بودن) در ميكروساختار مي شود كه سختي آنها تغيير مي كند سپس آنها را تعيين و ثبت مي كنند.
زمينه ي با كربن بالا باعث بالا رفتن دماي آستنيته كردن و در نتيجه ي آن باعث افزايش سختي پذيري مي شود (منحني جاميني فاصله ي زيادي تا پايان سرد كردن پيدا مي كند ) و همچنين قطعه حداكثر سختي بالاتري پيدا مي كند.
هدف از اضافه كردن عناصر آلياژي به چدن نشكن افزايش سختي پذيري است ، منگنز و موليبدن برحسب وزن اضافه شده به چدن نشكن نسبت به مس و نيكل عناصر بسيار موثري در افزايش سختي هستند.
در هر حال همانند فولاد افزودن تركيب نيكل - موليبدن يا مس - موليبدن يا مس - نيكل - منگنز نسبت به اينكه اين عناصر را به صورت جداگانه به چدن اضافه كنيم ، تاثير بيشتري خواهند داشت.
بنابراين براي ريخته گري مقاطع زياد كه نياز به سختي و آستمر زياد دارند معمولاً از تركيب ان عنصر استفاده مي كنند . سيليسيم صرف نظر از تاثيري كه روي زمينه ي حاوي كربن دارد تاثير زيادي روي سختي پذيري ندارد .
نرماله كردن چدن نشكن

نرماله كردن (سرد كردن در هوا در جريان آستنيته كردن) به طور قابل توجهي مي تواند باعث بهبود استحكام كششي شود.و امكان استفاده در ساخت چدن نشكن ASTM نوع 30-70-100 وجود دارد .
ميكروساختار حاصل از نرماله كردن به تركيب شيميايي چدن و سرعت سرد كردن بستگي دارد سختي تحميل شده به
وسيله ي تركيب شيميايي قطعه به موقعيت منطقه ي زمان - دماي دياگرام CCT بستگي دارد .
سرعت سرد كردن به حجم قطعه ي ريختگي بستگي دارد ولي شايد بيشتر تحت تاثير دما و جريان هواي اطراف قطعه ي در حال سرد شدن باشد .
اگر چدن حاوي مقدار زيادي سيليسيم نباشد و دست كم حاوي مقدار مناسبي منگنز(يا بالاتر0.5 %-0.3%) باشد به طور كلي نرماله كردن ، ساختار پرليت ظريف توليد خواهد كرد . قطعات سنگين در صورتي كه نياز به نرماله شدن داشته باشند براي بدست آوردن ساختاري كاملاً پرليتي و سختي پذيري بيشتر بعداز نرماله كردن حاوي عناصر الياژي از قبيل موليبدن و نيكل و منگنز اضافي هستند . قطعا ت سبك چدن هاي آلياژي ممكن است بعد از نرماله كردن حاوي ساختارمارتنزيتي يا بينيتي باشند
دماي نرماله كردن معمولاً بين870C-940C مي باشد و زمان استاندارد نگهداري 1h براي هر اينچ ضخامت و نگهداري به مدت 1h به عنوان حداقل در اين دما كافي است .براي چدن هاي حاوي عناصر آلياژي به دليل كاهش نفوذ كربن در آستنيت زمان بيشتري نياز است به عنوان مثال قلع و آنتيموان براي گرافيت هاي كروي ، به طور موثري از حل شدن كربن در زمينه ي حاوي گرافيت كروي جلوگيري مي كنند .

گاهي اوقات بعد از نرماله كردن ، قطعات را به منظور دست يافتن به سختي مورد نظر و حذف تنش هاي باقي مانده در اثر تفاوت سرعت سرد كردن در قسمتهاي مختلف قطعه به دليل اختلاف اندازه ي مقطع، قطعه ي ريختگي را تمپرمي كنند.
تمپر كردن قطعات بعد از نرماله كردن براي دستيابي به چقرمگي بالا و مقاومت به ضربه مي باشد. تاثير تمپر كردن در سختي و استحكام كششي به تركيب شيميايي چدن و ميزان سختي بدست آمده از نرماله كردن بستگي دارد.
تمپر كردن شامل حرارت دادن مجدد تا دماي425C-650C و نگهداري در اين دما به مدت1h براي هر اينچ ضخامت از مقطع مي باشد . اين دما براي دستيابي به مشخصات گوناگون در مدت بالاي رنج معمول، متفاوت مي باشد.
كونچ و تمپر كردن چدن داكتيل
قطعا ت تجاري قبل از كونچ و تمپركردن معمولاً در دمايي بين845C-925C آستنيته مي شوند.براي به حداقل رساندن تنش و جلوگيري از ترك خوردن قطعه براي كونچ متوسط روغن ترجيحاً از روغن استفاده ميشود ولي براي قطعات با اشكال ساده از آب يا آب نمك استفاده مي شود و قطعا ت پيچيده را به منظور جلوگيري از ترك خوردن در حين كونچ، در روغن پيش گرم شده تا دماي 80C-100Cكونچ مي كنند .
تاثيركونچ كردن درآب مكعبي ازجنس چدن نشكن كه تا دماي آستنيته گرم شده بود بدست آمدن سختي بالايي(55-75HRC) بوده است. دماي آستنيته كردن دراين مكعب بين 845C-870C بوده است . در دمايي بالاتر از 870C مقدار زمينه ي حاوي كربن (آستنيت) بيشتري بدست خواهد آمد به همين دليل مقدار آستنيت بيشتري(پس از كونچ كردن) حفظ خواهد شد كه در نتيجه ي اين امر سختي كاهش پيدا مي كند .
قطعا ت بعد از كونچ شدن بايد تمپر شوند تا تنش حاصل از كونچ شدن آزاد گردد. سختي حاصله بعد از تمپر كردن به
عناصر آلياژي موجود ، دماي تمپر كردن و به همان اندازه زمان تمپر كردن بستگي دارد . تمپر كردن در دماي 450C - 600C باعث كاهش سختي مي شود كه ميزان آن به عناصر آلياژي موجود،سختي اوليه وزمان تمپر بستگي دارد . سختي ويكرز چدن نشكن كونچ شده به وسيله ي دما و زمان تمپر كردن تغيير مي كند .
تمپر كردن چدن نشكن از يك فرآيند دو مرحله اي تشكيل مي شود. مرحله ي اول همانند فرآيند فولادها رسوب دادن كاربيدها است . مرحله ي دوم (معمولاً به وسيله ي كاهش سختي در زمان طولاني تر مشخص مي شود) جوانه زني و رشد گرافيت ثانويه كه حاصل از مصرف شدن كاربيدها مي باشد. كاهش سختي به همراه تشكيل گرافيت ثانويه همانند كاهش استحكام كششي و به همان اندازه كاهش استحكام خستگي مي باشد. هر آلياژي با در صد مشخص (عناصر) داري درجه حرارت تمپر مفيد خواهد بود.
آستمپر كردن چدن نشكن
هنگامي كه استحكام مناسب به همراه انعطاف پذيري مورد نظر باشد، عمليات حرارتي كننده اجازه مي دهد ساختار آستمپر شده از آستنيت و فريت توليد گردد. زمينه ي آستمپر شده باعث بهبود قابل توجه استحكام كششي و انعطاف پذيري مي شود كه در هر نوع چدن داكتيل ممكن مي باشد. براي بدست آوردن آن خواص مطلوب نياز است كه به اندازه ي سطح مقطع ، زمان و درجه حرارت داده شده به قطعه در خلال آستنيته و آستمپركردن دقت و توجه كافي شود .
اندازه سطح مقطع و عناصر آلياژي
با افزايش سطح مقطع سرعت كاهش درجه حرارت بين دماي آستنيته و دماي آستمپر كردن تغيير مي كند . آستمپر كردن يا شامل كونچ كردن در روغن داغ 240C ، كونچ كردن به وسيله ي جريان نيتريت / نيترات،كونچ كردن توسط جريان هوا (فقط براي قطعات نازك يا قسمت هاي كوچك) و براي نوع ابزار كونچ كردن در حمام سرب.
به منظور جلوگيري از واكنش محصولات در درجه حرارت بالا (مثل پرليت در مقاطع ضخيم) بايد آنها را در حمام نمك كونچ كرد . سختي به وسيله ي كونچ كردن در آب يا افزودن عناصر آلياژي (مثل مس ، نيكل ، منگنز ، يا موليبدن ) كه باعث تسهيل سختي پذيري پرليت مي شوند . اين نكته مهم است مه بدانيم عناصر فوق باعث به وجود آمدن جدايش در هنگام انجماد مي شوند كه اين امر براي قابليت آستمپر شدن و در نتيجه ي آن براي خواص مكانيكي مضر خواهد بود. انعطاف پذيري و مقاومت به ضربه پارامترهايي هستند كه شديداً تحت تاثير قرار مي گيرند .
منگنز و موليبدن بيشترين تاثير را در سختي پذيري پرليت دارند اما به منظور افزايش آهن يا تعديل كاربيدها هميشه موجب سگرگاسيون و سرد شدن ناحيه ي بين سلولي در قطعه مي شوند . در صورتيكه مس و نيكلبه همان اندازه تاثيري در سختي
پذيري ندارند ولي باعث جدا شدن گرافيت كروي در زمينه ميشوند و از به وجود آمدن كاربيدهاي مضرجلوگيري مي كنند. تركيبي از اين عناصر به اندازه ي مساوي به دليل تاثير آنها در سختي پذيري به قطعه افزوده مي شود.
دما و زمان آستنيته كردن
معمولاً شكل شماتيك دياگرام نشان مي دهد كه با افزايش دماي استنيته كردن ، زمينه ي حاوي كربن (آستنيت) نيز افزايش مي يابد. زمينه ي فعلي حاوي كربن ، به شكل مخلوط شدن عناصر موجود در زمينه ، مقدار آنها و موقعيت آنها در زمينه بستگي دارد (سگرگاسيون) .
مهمترين عامل تعيين كننده در زمينه ي حاوي كربن در چدن داكتيل سيليسيم موجود در آن است ، با افزايش سيليسيم براي دماي آستنيته ي معيين مقدار كربن موجود در زمينه كاهش مي يابد. دماي آستنيته بين845C-925C معمولاً مناسب است و زمان آستنيته كردن براي كربن گيري مجدد تمام زمينه تقريباً 2 ساعت كافي مي باشد.
دماي استنيته كردن كاملاً تحت تاثير مقدار كربن موجود در زمينه مي باشد كه اثر مهم آن در سختي پذيري مي باشد. دماي آستنيته ي بالا و مقدار كربن بالا باعث افزايش سختي پذيري مي شود . كه باعث كاهش سرعت دگرگوني آستنيت همدما مي شود .
زمان و دماي آستپمر كردن
دماي آستمپر كردن اولين پارامتر تعيين كننده ي ميكروساختار نهايي در قطعه و در نتيجه ي آن سختي و استحكام محصول آستمر شده است . با افزايش دماي آستمپر كردن ، سختي و مقاومت به ضربه ي متفاوتي خواهيم داشت.
دستيابي به حداكثر انعطاف پذيري در دماي معيين آستمپر كردن ، تابع حساس زمان مي باشد . افزايش اوليه ي ازياد طول نسبي در مرحله ي (1) رخ مي دهد و پيشرفت ازياد طول نسبي در مرحله ي نهايي اتفاق مي افتد كه در آن نقطه ي شكست
آستنيت حداكثر مي باشد . آستمپر كردن مجدد فقط به منظور كاهش انعطاف پذيري در مرحله ي (2)واكنش كه در نتيجه ي تجزيه ي ساختار به تعادل بينيت مي باشد . زمان آستمپر كردن از 4-1 ساعت متفاوت مي باشد

نگرشي بر صنايع و علوم مواد (متالورژي)
دكتر جلال حجازي غلامرضا بيات
استاد بازنشسته دانشگاه علم و صنعت عضو هيئت علمي پژوهشگاه مواد وانرژي

تاريخچه
ايران، همانگونه كه از نظر تاريخي كشور كهنسالي است، از نظر صنعت و بويژه صنايع مبتني بر مواد طبيعي و ساختگي نيز كهنسال و ديرينه‌پا است. ايران بخش مهمي از منطقه ”اروآسيا“ و در ميانه كمربند (دره) تمدن قرار دارد كه به احتمال قريب به يقين، عصر آهن در اين منطقه آغاز شده است. آهن، مس، سرب، طلا، نقره، جيوه، روي (به احتمال بسيار مقصود از واژه روي در ادبيات و فرهنگ ايراني برنج يا مفرغ است و رويين تن نيز از همين واژه ساخته شده است) را مي‌شناختند. از سنگ‌ها و صخره‌ها بناهاي عظيم مي‌ساختند و در بندهاي آن به منظور مقاومت در مقابل زلزله، سرب مي‌ريختند (آثار پاسارگاد و تخت جمشيد) و سنگ مرمر را براي استحكام و زيبايي به كار مي‌بردند. كاهگل (اولين كمپوزيت به معناي علمي آن) را در بناها و به منظور روكش كاري به كار مي‌بستند و اولين مردماني هستند كه به توليد و كاربرد، آجر پرداختند و صنايع سفال و كاشي و همچنين انواع رنگ‌هاي معدني را توسعه فراوان دادند.
آن هنگام كه اروپا در تاريكي‌هاي قرون ميانه فرو رفته بود، آنان هنوز مي‌درخشيدند و آن هنگام كه پرده‌هاي تاريكي از پيشاني اروپا، كنار مي‌رفت، آرام آرام به درون سياهي‌ها غلتيدند، فرو رفتند، به هيچ چيز جديدي دست نيافتند، محافظه كار و تقديري شدند، حرفه‌ها و صنايع نه آنكه تكامل نيافتند، بلكه به تدريج از حد دوران قديم‌تر خود، پايين‌تر آمدند. مردمان خسته از جهانگشايي‌ها و جنگ‌هاي توان فرساي قومي و قبيله‌اي، عظمت، هويت و آينده را به فراموشي سپردند، بطوريكه در آغاز قرن نوزدهم، ايران سرزميني است، قرون وسطايي و مورد طمع قدرت‌هاي بزرگ برخاسته از انقلاب صنعتي.“ شهرهاي ايران درنيمه اول قرن نوزدهم، هيچ شباهتي به شهرهاي گذشته ندارد و با شهرهاي اروپايي كه از كارخانه‌ها و مدارس آكنده است، قابل مقايسه نيست. توليد براساس روشهاي ساده انجام مي‌گيرد و نظام استاد – شاگردي، تنها روش آموزش‌هاي فني است. كارگاهها بسيار كوچك، تعداد كارگران اندك و روزمرگي بر تمامي آنها حاكم است كه هجوم كالاهاي اروپايي، اندك رمق باقيمانده حرفه‌ها و پيشه‌هاي دستي ايران را از ميان مي‌برد و برخلاف اروپا كه بازرگانان خود به نيروي سرمايه مولد تبديل شدند، در ايران، بازرگانان، سود نهايي را در سند كالاهاي اروپايي يافته‌اند.
و اين ماجرا هنوز نيز به نوعي ديگر و با روش‌هاي نوين‌تر ادامه دارد.
درك اختلاف فاحش عقب‌ماندگي‌ها و مشاهده قدرت اروپا،‌ موجب گرديد كه بسياري از تصميم‌سازان و تصميم‌گيران ايراني، گاه مرعوب و گاه مجذوب شوند و در هر حال توان و تاريخ و فرهنگ خود را به فراموشي بسپارند وگاه چنان براي حفظ آن به مبارزه برخيزند كه چشم بر هر گونه تغيير و تحول بربندند و در اين روزگار است كه تاريخ ما، مشحون از وقايع و اتفاقات متضاد و ناهمسو است.
در كنار آموزش سنتي مكتب به مدرسه‌سازي، در كنار حكومت‌هاي خودكامه و مستبد به دارالفنون و دانشگاه‌سازي، در كنار دكان‌هاي حرفه‌اي به كارخانه‌سازي مدرن، در كنار محو صادرات بومي به مسابقه در واردات و در كنار حكومت مشروطه به خودكامه‌ترين حكومت استبدادي مي‌رسيم. در حالي كه تمام سنت‌هاي حرفه‌اي، سياسي، و حتي اجتماعي خود را نابود مي‌سازيم، به الگوگيري نامنظم از كشورهاي پيشرفته مي‌پردازيم و در اين راه چنان گستاخانه گام مي‌نهيم كه كوشش‌هاي پاره‌اي از رجال و مردمان انديشمند و ايران‌خواه، نيز راه به جايي نمي‌برد و اغلب اين گونه مردمان با جلادخانه‌ها و زندان‌ها، آشنايي دائمي مي‌يابند.

مروري بر تحولات و دگرگونيهاي صنايع مواد
دگرگوني‌ها و تغييرات (عمداً از كاربرد واژه تحول اجتناب مي‌كنيم) صنايع كشور و صنايع فلزي آن در دوران دويست ساله‌اي كه پرده آخر تاريخ ما تاكنون است، داستاني غم‌انگيز و عبرت‌آموز است كه در محور صنعتي آن با وارد كردن كارشناس براي توپ‌ريزي تا فرستادن استادكاران به كشورهاي ديگر آغاز گرديد و با تاسيس كارخانه‌هايي با برنامه‌ريزي، دانش فني، ابزارگان و تجهيزات از كشورهاي ديگر ادامه يافت و اين ماجرا نيز تا امروز ادامه دارد.
قورخانه با برنامه اوليه بازگشتگان از روسيه در سال (1270 شمسي) تاسيس شد و دو سال قبل از آن حاج امين‌الضرب مي‌خواست با كمك فرانسوي‌ها، كارخانه آهن آب كني در نور مازندران ايجاد نمايد (همانجايي كه در زمان نادر كارخانه توپ‌ريزي و گلوله‌سازي داير بود) و بالاخره، متوقف شد.
راه‌آهن حضرت عبدالعظيم توسط بلژيكي‌ها (1271 شمسي) داير گرديد و در سال 1306 قورخانه توسط آلماني‌ها بازسازي شده و به صنايع مهمات‌سازي تبديل گرديد، در حاليكه بخش اوليه آن تا حدود 25 سال پيش در ميدان سپه داير بود.
از آن سال‌ها تاكنون، اكثريت قريب به اتفاق صنايع مواد و متالورژي ايران، توسط شركت‌ها و برنامه‌ريزهاي يكي از كشورهاي صنعتي ايجاد،‌ سرپرستي و نظارت شده و گاه آموزش‌هاي حرفه‌اي نيز توسط همان كشورها و با همان زبان و اصطلاحات خود داده شده است. مهمتر آنكه آن بخش‌هايي كه عملاً‌ كشوري بيگانه در انتقال و تدوين فناوري آن نقشي نداشته است، تمام تجهيزات و ابزارگان مهم و اصلي آن وارد شده است و متاسفانه اين ماجرا نيز ادامه دارد.
كارخانه لوله و ماشين‌سازي ايران 1340 با مشاوره دكبر آلمان
كارخانه اشتاد 1341 با برنامه‌هاي ميتسوبيشي ژاپن
كارخانه مالي بل 1344 با برنامه و مشاوره شركت كيكنداي يوگوسلاوي
كارخانه ماشين‌سازي تبريز 1346 با شركت‌هاي چكسلواكي
كارخانه تراكتورسازي تبريز با مشاركت شركت‌هاي رومانيايي و چندين شركت انگليسي و سوئيسي 1347
كارخانه ذوب آهن اصفهان 1348 با برنامه‌ريزي، آموزش و ابزارگان روسي
كارخانه ماشين‌سازي اراك 1351 با برنامه و آموزش‌هاي روسي
كارخانه توليد آلومينيوم (ايرالكو) 1354 با برنامه‌ريزي، مشاوره و آموزش آمريكايي‌ها
كارخانه صنايع مس 13 با برنامه‌ريزي و فناوري آمريكايي و ايتاليايي‌ها
و همچنان فولاد مباركه، صنايع اسفراين، صنايع نسوز، صنايع شيشه، سراميك‌ها و بسياري ديگر در تمام دوران‌هاي قبل و بعد از انقلاب نيز به همانگونه است، بطوري كه در يك عبارت ساده مي‌توان چنين نوشت:
صنايع ايران در تنوع بسيار زياد كه در هيچ كشور پيشرفته صنعتي همتا ندارد بدون ترسيم سيماي آينده و بدون تدوين يك نظام صنعتي پايدار و ترسيم هر گونه نياز و برنامه‌هاي خود، بازار مكاره‌اي است از مجموعه ابزارگان و تجهيزات، برنامه‌ها و نظام‌هاي گوناگون جهاني كه به سختي مي‌توان جهات مشتركي براساس شرايط اجتماعي ايران براي آنها يافت، زيرا بسياري از بنيانگزاران و برنامه‌ريزان آن، قبلاً سود خود را در ستد كالا، ابزارگان و فناوري از بيگانه برده‌اند و اگر امروز چرخشي و يا گردشي وجود دارد، موضوعي است تحت عنوان اشتغال و نه موضوعي براساس بهره‌وري، رقابت نوآوري، حضور در عرصه جهاني و ماندن پايدار.
صنايع در ايران نظير برج بابل هستند كه مردمانش زبان هم را نمي‌فهمند، چه هر واحدي به گونه‌اي ايجاد شده و مردمانش به نوعي ديگر آموزش ديده‌اند و نظام و زبان مشتركي ندارند و بنابراين ارتباطي نيز با هم ندارند.
در محور آموزش‌هاي علمي، موضوع شايان توجه و تعمق بيشتري است، چه ظاهراً روند توسعه و دگرگوني آموزش‌هاي عالي به وضوح روند بنيانگذاري صنايع جديد نيست.
آموزش صنايع متالورژي ايران، در رشته‌هايي معدود نظير ريخته‌گري، سفال‌سازي، آهنگري، كاشي‌سازي و آجرسازي به صورت سنتي و براساس نظام استاد– شاگردي، بدون هر گونه تغييري قرن‌ها، ادامه داشت.‌ تاريخ آموزش فني و حرفه‌اي ما، هيچ نشانه‌اي از آموزشكده‌‌، مدرسه يا مكتبي كه در آن اينگونه حرفه‌ها را بياموزند در خود ثبت نكرده است. حتي از استادكاراني كه در دوران اوليه قاجاريه به روسيه و انگلستان اعزام شدند، گزارشي وجود ندارد كه آنان جز با همان روند استاد-شاگردي يافته‌هاي خود را به ديگران منتقل كرده باشند. در اين حال است كه با تاسيس دارالفنون (1239 شمسي) براي اولين بار با آموزش (عالي؟ حرفه‌اي؟) معدن روبرو مي‌شويم كه در دوران 12 سال فعاليت اوليه خود چهار مدرس دارد كه دو نفر از آنها اتريشي و دو نفر فرانسوي هستند. پس از ايجاد كارخانه قورخانه نيز شواهدي براي نوعي آموزش حرفه‌اي در دست است. هنرستان صنعتي و هنرسراي ‌عالي در سال 1308 تحت نظارت و برنامه‌ريزي آلماني‌‌ها تشكيل گرديد، كه به دليل تمايل بنيانگذاران و همچنين تمايل داوطلبان از همان ابتدا از دوره آموزش حرفه‌اي بصورت پيوسته تا دوره ليسانس (مهندسي) ادامه يافت كه بخش‌ عالي آن در دوران جنگ دوم متوقف گرديد و بخش هنرستاني آن هنوز هم تحت نام هنرستان صنعتي به فعاليت خود ادامه مي‌دهد و مجموعه‌اي از برنامه‌هاي كارداني و كارشناسي را نيز دارد. در اين هنرستان و ساير هنرستان‌هاي كشور از سال 1338، علاوه بر آموزش فلزكاري، آموزش‌هايي در سطح بخشي از متالورژي (ريخته‌گري، جوشكاري و ...) داير گرديد.
دانشگاه تهران (1313)، رشته‌هاي معدن و مكانيك را داشت كه دروسي از متالورژي و مواد را نيز تدريس مي‌كردند ولي اولين محلي كه آموزش (بخشي از متالورژي) در آن همراه با مدرك تحصيلي در همان رشته ارائه گرديد هنرسراي ‌عالي فني بود كه با اصلاح اساسنامه آن در سال 1336 به پذيرش دانشجو پرداخت. برنامه‌هاي فني اين موسسه توسط آمريكايي‌ها و تجهيزات آن از محل كمك‌هاي اصل 4 تامين گرديد و تا سال 1344 با دو نوع تغيير، جمعاً 37 نفر در رشته‌هاي ريخته‌گري و ذوب فلزات فارغ‌التحصيل داشت كه حدود 23 نفر آنان با درجه فوق ليسانس و بقيه ليسانس بودند.
دانشگاه صنعتي شريف 1344، اولين دانشگاه صنعتي است كه رشته متالورژي بصورت كامل در آن تاسيس و تدريس گرديد. هنرسراي‌عالي فني در سال 1350 با تغييرنام از هنرسرا به دانشكده علم و صنعت و در سال 1357 از دانشكده به دانشگاه نيز ابتدا داراي گروه متالورژي در بخش ماشين‌سازي و سپس داراي دانشكده متالورژي و اينك مهندسي مواد گرديده است. در سال 1354 با تغييرنام دانشگاه شيراز به دانشگاه پهلوي، رشته مواد به عنوان بخشي از مهندسي مكانيك در اين دانشگاه ايجاد شد و در همين زمان‌ها است كه در دانشكده فني دانشگاه تهران نيز رشته متالورژي از معدن جدا و بصورت يك گروه مستقل درآمد.
رشته متالورژي و مواد، در دو دهه گذشته از نظر كمي و كيفي، توسعه شديدي يافت بطوري كه هم اكنون رشته‌هاي مختلف مهندسي مواد (متالورژي و سراميك) در اكثر شهرها و مراكز دانشگاهي كشور، دانشجو مي‌پذيرد و تدريس مي‌شود.
دانشگاههاي سراسري، تهران، صنعتي شريف، علم و صنعت، صنعتي اميركبير، صنعتي اصفهان، كرمان، شيراز، مشهد، اهواز، تبريز، سهند تبريز، سمنان، بين‌المللي قزوين و يزد و دانشگاه‌هاي آزاد در بسياري از نقاط كشور و از جمله علوم و تحقيقات تهران، كرج، نجف‌آباد، سيرجان، كاشان و ... و همچنين مراكز وابسته به نهادها و سازمان‌ها، صنايع دفاعي، دانشگاه امام حسين، مالك اشتر و ... در حقيقت بيش از 40 مركز آموزش عالي و پذيرش بيش از 2000 دانشجو در سال اول را شامل مي‌شود، در حالي كه در سال 1336 اولين پذيرش دانشجو در اين رشته با 5 نفر و در يك مركز انجام گرديد.
مدرسان اين مراكز عالي، عموماً فارغ‌التحصيلان دانشگاه‌هاي داخل هستند كه اكثراً با استفاده از بورس‌هاي دولتي و به مقياس كمتري با هزينه‌هاي شخصي، مدارك عاليتر خود را از دانشگاه‌هاي خارج از كشور كسب كرده‌اند كه در اين ميان فارغ‌التحصيلاني از كشورهاي آمريكا، انگلستان، آلمان، كانادا، فرانسه، اتريش و روسيه، بيشترين‌ها هستند و اخيراً با توجه به سياست‌هاي وزارت علوم، فارغ‌التحصيلاني از ساير كشورها، نظير هندوستان، ژاپن، روسيه، لهستان، ايتاليا، تركيه، روماني و ... نيز در ميان آنان وجود دارد.
از سال 1364 دوره‌هاي كارشناسي ارشد و از سال 1369، دوره‌هاي دكترا در رشته‌هاي مهندسي مواد گشوده شد كه ابتدا بررسي‌هايي نظير توان‌سنجي، تعداد استادان و ابزارگان براي صدور مجوز به عمل مي‌آمد كه اينك لزومي بر چنين بررسي‌هايي مشاهده نمي‌شود.
در حقيقت از نظر استادان، با تنوع وسيعي از فارغ‌التحصيلان كشورهاي گوناگون روبرو هستيم كه از يك طرف عاملي براي جلوگيري از تدوين نظام آموزشي مهندسي مواد محسوب مي‌شوند و از طرف ديگر با بي‌نظمي‌هايي در مورد نحوه تدريس نحوه آزمون‌گيري، تحقيق و بررسي پايان‌نامه‌ها، ارائه مقاله روبرو هستيم كه شايسته روش و روند علمي نيست.

تنگناها و موانع توسعه
صنايع مهندسي مواد و همچنين مراكز آموزش عالي آن از نظر دگرگوني‌هاي كمي و كيفي در طي 4 دهه اخير، رشد و توسعه فراوان يافته‌اند، حتي رشد كمي و كيفي توليد و رشد علمي از نظر معيارهاي موجود در اين رشته به گونه‌اي است كه مجموعاً توسعه آن را مي‌توان در ميان سه فعاليت اصلي توسعه‌هاي ايران قرار داد و اگر با معيارهايي كه براي سنجش توسعه وجود دارد (و در بسياري موارد به ما تحميل مي‌شود)، نحوه پيشرفت‌ها سنجيده شود، چاره‌اي نيست جز آنكه بگوئيم اين رشته از نظر فعاليت‌ها، توسعه فراوان يافته است، به آمار و ارقام زير توجه شود:
1- تعداد دانشجو از 5 نفر در سال 1336 به بيش از 7500 نفر در سال 1381 به معني رشد 5/17 درصد در سال است كه اگر به توقف‌هاي پذيرش در 4 سال بعد از انقلاب توجه كنيم نسبت درصدي آن از رقم فوق بيشتر مي‌شود.
2- تعداد اعضاي هيئت علمي دانشگاهها با مدارج بالاتر از كارشناسي و با توجه به حذف پاره‌وقت‌ها و نيمه‌وقت‌ها از سال 1358 تاكنون با رشدي معادل 11 درصد همراه بوده است، علاوه بر آنكه مدارك تحصيلي بسياري از آنان از كارشناسي و كارشناسي ارشد به دكترا نيز تبديل شده است.
3- دانشجويان تحصيلات تكميلي (كارشناسي ارشد و دكترا) كه 20 سال پيش اصولاً وجود نداشت اينك مجموعه‌اي بيش از 1000 نفر را تشكيل مي‌دهند كه عرصه جديدي از تحقيقات بنيادي و كاربردي را گشوده‌اند، بطوري كه تعداد مقالات پذيرفته شده در سمينارها و كنگره‌هاي داخلي و خارجي از 300 مقاله در سال بيشتر است، در حالي كه در سال 64، به زحمت مي‌توانستيم 10 مقاله براي برگزاري يك سمينار سالانه پذيرش نمائيم. به همين نسبت تعداد مقالات در نشريه‌هاي بين‌المللي و خارجي نيز رشدي معادل 10 تا 15 درصد در سال داشته است، در حالي كه در نشريات تخصصي داخلي، ميزان رشد آن بسيار بيشتر از اعداد و ارقام فوق است.
4- تعداد فارغ‌التحصيلان رشته مواد و متالورژي در بخش صنعت و برنامه‌هاي صنعتي از 1662 نفر در سال 1363 (پس آمار جامعه ريخته‌گران ايران) به بيش از 15000 نفر در سال 1381 رسيده است كه رشدي معادل حدود 18 درصد در سال را نشان مي‌دهد.
5- ارتباط صنعتگران با دانشگاهيان از طريق ايجاد انجمن‌هاي غيردولتي نظير جامعه ريخته‌گران ايران (1358)، انجمن مهندسين متالورژي ايران (1372)، انجمن خوردگي، انجمن جوش و مهندسي جوش، انجمن سراميك (1374)، انجمن سطح، انجمن آهن و فولاد 1377 و انتشار فصلنامه‌ها و برگزاري كنگره‌ها و همايش‌هاي سالانه و دوسالانه بسيار توسعه يافته است.
6- از نظر توليد نيز آمار و ارقام نشانگر، رشد و توسعه بسيار زيادي است كه در صنايع آهن و فولاد، آلومينيوم، مس و همچنين سراميك‌ها، نسوزها و ... حاصل شده است.
7- توان تجهيزاتي و ابزارگان در بخش‌هاي صنعت و دانشگاه و به ويژه در دوران سازندگي و از طريق خريد خارج، بسيار افزايش يافته است كه با دوره‌هاي قبل قابل مقايسه نيست.
8- مراكز پژوهشي وابسته به دانشگاه‌ها و يا وابسته به نهادها و صنايع و همچنين مراكز پژوهشي مستقل و خصوصي توسعه بسيار يافته‌اند، در حالي كه تعداد اين مراكز در سال 1350، صفر و در سال 1359 فقط يك موسسه بوده است.
اگر قرار نبود كه صادقانه به بررسي تنگناها و موانع توسعه علم و فناوري بپردازيم، به گفته‌ها و نوشته‌هاي فوق بسنده مي‌كرديم و همچون بسياري از مسئولان از توسعه و پيشرفت، بسيار سخن مي‌گفتيم و گزارش را با يك نتيجه‌گيري مطلوب در همين جا خاتمه مي‌داديم ولي سوال‌هاي اصلي هنوز بي‌پاسخ مانده‌اند.
چرا با اين همه پيشرفت‌ها، احساس توسعه‌يافتگي نداريم؟
چرا سهم ما در نوآوري‌هاي علمي و فني جهان هنوز نزديك به صفر است و ما منتظر هستيم كه ديگران به نوآوري برسند و ما آنرا دوباره و چندباره وارد كنيم؟ صنعت را وارد مي‌كنيم ولي هنوز صنعتي نشده‌ايم.
چرا با آنكه بسياري از صنايع كشورمان را از طريق خريد فناوري و ابزارگان خارجي راه ‌انداخته‌ايم، هنوز براي دومين، سومين و چندمين آنها بايد به همان شيوه عمل كنيم.
چرا در عرصه توليد و فروش فناوري جايگاهي در جهان نيافته‌ايم و به اصطلاح در بر همان پاشنه مي‌چرخد؟ چرا هنوز به محصولات خود باور نداريم و نوع خارجي آن (حتي تركي و كره‌اي آن) را تا چندين برابر قيمت به محصولات خودي ترجيح مي‌دهيم.
چرا براي نوسازي صنايع كشورمان، هنوز بايد از بودجه عمومي كمك بگيريم و با آن از خارج ابزارگان جديد وارد كنيم.
و بسياري از چراهاي ديگر كه براي آنها:
پاسخي روشن نيافته‌ايم و اگر يافته‌ايم
روشي براي آن نمي‌شناسيم و اگر مي‌شناسيم
آنها را نمي‌توانيم اجرا كنيم و اگر اجرا كرديم
نتيجه بخش نبوده است.
تنگناها و موانع توسعه علمي و فناوري ايران در بسياري جهات از تنگناها و موانع عمومي آنها خارج نيست. صنعت متالورژي و علوم متالورژي، نظير ساير صنايع و علوم، خارج از خاستگاه اجتماعي و خارج از ارتباط با ديگر فعاليت‌هاي انساني مفهوم و معنا ندارد. اين رشته از فعاليت‌، نظير تمام فعاليت‌هاي فكري، علمي، هنري و عملي انسان در يك خلاء اجتماعي شكل نمي‌ گيرد و مانند تمامي آنها به سياست، حكومت، فرهنگ، اقتصاد، ارتباطات، زيربناي اجتماعي و امنيت همه جانبه وابسته است و از همين رو است كه در هر گونه تحليلي در مورد بررسي علل و موانع توسعه و يا عوامل پيشبرد آن در تمام زمينه‌ها اعم از مهندسي، پزشكي، كشاورزي، بازرگاني، دفاعي و ... به عوامل مشتركي برخورد مي‌كنيم كه از موضوع حرفه‌ها و تخصص‌ها خارج است و بايد بصورت اصولي و كلي با آنها پرداخته شود، آنگاه كه در مبارزه با نقطه آسيب‌پذير جامعه و فرهنگ خود پيروز بيرون آمديم، مي‌توانيم موانع و مشكلات حرفه‌ها و رشته‌ها را جداگانه بحث كنيم. در پيامد اين گزارش كوشش مي‌كنيم هر دو زمينه عام و خاص را بررسي كنيم، هر چند بر اين باور هستيم كه مشكلات خاص صنايع و علوم متالورژي نيز از مشكلات و موانع عام جدا نيستند.

موانع عام:
در ميان تنگناهاي عام چهار اصل يا چهار پديده وجود دارد كه تمام و يا اكثريت نابساماني‌هاي ما بصورت مستقيم از آنها ناشي مي‌شود، هر چند قادر نيستيم در اين گزارش تمام بارهاي منفي موجود را بصورت مستقيم به آنها نسبت دهيم.


تنگناهاي دموكراسي:
اگر دوران دموكراسي يونان را محور قرار دهيم، به اين نتيجه مي‌رسيم كه جهان همواره بر محور استبداد و خودكامگي فردي، گروهي، حزبي و قبيله‌اي چرخيده است، ولي بيش از 500 سال است كه نوعي دموكراسي و اگر نه به معناي سپردن حق حاكميت مردم به مردم و بلكه به معناي مشاركت مردم (و نه مشاركت دادن مردم) در جهان و به ويژه جهان غرب وجود داشته است كه دامنه آن در 200 سال اخير وسيعتر و نظام آن قانونمندتر شده است. در ايران كوشش‌هاي آزادايخواهانة مشروطيت، سابقه‌اي يكصد ساله دارد، كه هر چند از نظر نظام سياسي موفق شد، ولي هدف‌هاي آن پس از مدت كوتاهي نقش بر آب شد و اين بار زير نقاب مشروطيت، قانون، انتخابات، مردم، آزادي، دموكراسي و دانشگاه، چهره استبداد به وحشيانه‌ترين صورت و با دورويي و ناصداقتي پنهان گرديد و در زير لايه‌هاي ضخيم استبداد نوين، تمام واژه‌هاي دموكراسي بي‌معنا شدند و بسياري از آرزوها به آه تبديل شد.
مردم نيز چون حكومت‌گران، نفاق و دورويي پيشه كردند و با نفاق و دورويي پاسخ آنان را دادند و اكثريت به جاي باور به هويت و منافع ملي، فقط به باور و سهم خود انديشيدند.
نتيجه استبداد رياكارانه، چنان در انديشه و فرهنگ ما ريشه دوانيد كه حتي انسان‌هاي فرهيخته و علاقمند به توسعه اين مرز و بوم، خود به نوعي مستبد و ديكتاتور شدند و راه نجات را فقط سلايق خود و عقايد و آراء‌ خود دانستند و از اينرو ما در تمام زمينه‌هايي كه در توسعه فرايندهاي اجتماعي مي‌توانست راهگشا باشد،‌ عقيم و ابتر مانديم زيرا:
ناگزير شديم كه به هيچكس اعتماد نكنيم
براي حفظ امنيت خود، ناگزير فقط به خود انديشيديم
براي هر قانون مستمسكي براي فرار و يا سوءاستفاده بيابيم
براساس خواست حاكمان و روسا عمل كرديم
با تغيير حاكمان توبه كرديم و آنها را تاييد كرديم
در همان حال آنها را باور نداشتيم
برنامه‌ريزي را نفهميديم
كار گروهي را نشناختيم
منافع ملي را فراموش كرديم
آينده را به تقدير وانهاديم
و در اين ميان آنانكه قوي‌تر بودند و آشناتر، خودانديشي را تا وراي مرزهاي خيانت و جنايت و فروش سرمايه‌هاي كشور تحت نام‌هاي فريبنده توسعه دادند.
فقدان دموكراسي به عنوان اصلي‌ترين مانع توسعه علمي و فناوري در محورهاي زير جولانگاه مناسب خود را يافته است:
1- عدم امنيت شغلي و سرمايه‌گذاري
2- فساد اداري و توسعه سودجويي سريع
3- توسعه دلالي به جاي توسعه كار مولد
4- تنوع بسيار در حوزه‌هاي فناوري و صنعت
5- نبود الگوهاي توسعه و برنامه‌ريزي كلاني و پايدار
6- ايجاد جامعه‌اي غيرعلمي و با تفكر تقديري
7- ايجاد ساختار وارداتي
8- ايجاد فرهنگ آماري توجيه‌گرا و نه فرهنگ آماري نقدگرا
9- قرباني شدن هدف‌هاي ارتقايي در زير پاي مطامع شخصي و گروهي
10- عدم تداوم در برنامه‌ها با تغيير مسئولان

فقدان برنامه ملي
برنامه ملي، حتي در جوامعي كه با دموكراسي به مفهوم واقعي آن آشنايي كمتري دارند، از عوامل مهم توسعه و پيشرفت محسوب مي‌شود، هر چند كه به دليل فقدان دموكراسي، انرژي بسياري بايد براي آن هزينه شود.
آنگاه كه اختلاف و عقب‌ماندگي فاحش خود را دريافتيم و آنگاه كه مرعوب و يا مجذوب بيگانگان شديم و حتي زماني كه با آنان به ستيزه برخاستيم، بر اين باور بوديم كه آنان از ما قوي‌تر، داناتر، دانشمندتر، سياست‌مدارتر و خلاصه هر چيز آنان از ما برتر است و از اينرو به هزينه نقدينگي و سرمايه‌هاي طبيعي خود و به هزينه هويت و مليت خود به واردات پرداختيم.
صنعت را وارد كرديم كه فقط به توليد بپردازيم، نوآوري در صنعت را دست‌نيافتني يافتيم.
دانشگاه را وارد كرديم كه فقط به توليد مدرك بپردازيم، پژوهش و نوآوري در ساختار آن جايي نداشت.
قانون را تدوين كرديم، كه آنرا آن چنان كه تمايل ما است تفسير كنيم.
تجهيزات و ابزارگان وارد كرديم كه بخش اعظم درآمد نفت را پس بدهيم.
كارشناس وارد كرديم، نه به عنوان آنكه بياموزيم، بلكه براي آنكه روابط حسنه‌اي را توسعه دهيم.
كارشناساني را نيز به خارج فرستاديم تا شهامت هر گونه دگرگون‌سازي را از آنان سلب كنيم.
هيئت علمي به خارج فرستاديم نه به دليل آنكه دانش نو را بياموزيم بلكه پس از بازگشت كارشناسي و دانش او را منجمد سازيم.
و دوباره گردش كار را تكرار كنيم.
ساختار كشور را در تمام زمينه‌ها وارداتي ساختيم و آنگاه كه سياست‌هاي جهاني ما را به واكنش وادار كردند از همه جاي دنيا وارد كرديم و چنان تنوعي از نظر ابزارگان، علم، فناوري و انديشه در كشور ايجاد كرديم كه در فقدان يك برنامه و نظام ملي، فقط دامنه بي‌نظمي‌ها و فردگرايي‌ها را وسيعتر و برنامه‌ريزي ملي را غيرممكن‌تر ساختيم و نتيجه آنكه:
1- تصويري از آينده نداريم و مفهوم آينده‌نگري را نمي‌دانيم.
2- با يك نظام آموزشي بررسي نشده و استاداني از تمام نقاط دنيا، هدف‌هاي آموزش عالي را نمي‌شناسيم.
3- هيچگونه بسترسازي براي توسعه را انجام نمي‌دهيم و از اينرو در هر زمان از فقدان بستر براي توسعه رنج مي‌بريم.
4- آمار‌سازي (توليد، دانشگاه، دانشجو، ...) را بر فرايند علمي شدن و صنعتي شدن كشور مرجح ساخته‌ايم.
5- نيازي به نوآوري احساس نمي‌كنيم و در صورت احساس آنها را دوباره وارد مي‌كنيم
6- در بين اجزاي عوامل توسعه، (دانشگاه،‌ صنعت، دولت) ارتباطي ايجاد نكرده‌ايم و اگر ارتباطي وجود دارد نامنسجم، قانونمند نشده و سليقه‌اي است.
7- به دليل فقدان برنامه ملي تحقيق شده و بررسي شده، همواره سلايق خودمان را به جاي برنامه‌اي ملي اعمال مي‌كنيم و با رفتن ما، آن برنامه‌ها نيز نابود مي‌شوند.
8- چون برنامه‌اي ملي وجود ندارد، هيچگونه برنامه‌ريزي، كنترل و نتيجه نيز وجود نخواهد داشت و در اين ميان با توجه به آنكه ”هر كسي چند روزه نوبت اوست“ از نوبت خود و به نفع خود بهره‌گيري مي‌كنيم.
9- هيچيك از فعاليت‌هاي ما از تداوم و پيوستگي برخوردار نيست و هر چند سال يك بار، از نو شروع مي‌كنيم.
10- فساد اداري، سودجويي، كار نكردن و بسياري از خصال زشت را پرورش داده‌ايم.

آسيب‌هاي آموزشي
به آنگونه كه قبلاً اشاره شد، آموزش عالي در ايران، از بدو تاسيس دارالفنون و حتي در دانشگاه تهران دنبالة تكامل يافتة آموزش‌هاي پايه‌اي و فني و حرفه‌اي ايران نبود، ولي هنگامي كه به وجود آمد و هنگامي كه از نظر تعداد مراكز، تعداد دانشجو و تعداد استادان با گسترش‌هاي كمي و كيفي فراوان روبرو گرديد، به نقطه اتكاي مردم ايران از نظر شعور سياسي، آزاديخواهي، برنامه‌ريزي و بسياري خواسته‌هاي ديگر تبديل شد، كه متاسفانه به همان دلايل فقدان دموكراسي و فقدان برنامه ملي، در بسياري از موارد با شكست روبرو گرديد و از برنامه اصلي خود كه توسعه علم و فناوري است نيز بازماند. بسياري از آسيب‌هاي آموزش عالي نيز در نهاد همان دو اصل عمومي اوليه نهفته است و متاسفانه تمام تغييراتي كه تاكنون در اهداف و نظام‌هاي آموزش عالي پديد آمده است، موفق به انتقال دانشگاه و آموزش عالي از وظايف و هدف‌هاي كناري به هدف‌هاي اصلي نشده است.
بسياري از تغييرات در دانشگاهها و برنامه‌هاي آموزشي آن، پله‌اي، مقطعي، سازماني و نه تكامل هويت و ساختار منطقي آن به سمت هدف‌هاي روشن بوده است و بدون آنكه تاثير و نقش آنرا در سواد عمومي و موفقيت فارغ‌التحصيلان آن در عرصه‌هاي جهاني منكر شويم، بايد اشاره كرد كه آموزش عالي ايران در درون خود آفت‌ها و آسيب‌هايي را رشد داده است (رشد داده‌اند) كه متاسفانه بسياري از آنها به عنوان يك اصل نيز پذيرفته شده‌اند. اين آفت‌ها به شرح زير فهرست مي‌شوند و از بحث و شرح آنها خودداري مي‌شود.
1- عدم برنامه‌ريزي جامع و تحقيق شده و تغييرات مقطعي، آني و سليقه‌اي
2- سياست‌زدگي به جاي توسعه شعور سياسي و اجتماعي
3- فقدان پژوهش و ساختار پژوهشي
4- پاسخگويي ارزان و فوري به نيازهاي كاذب و يا واقعي جوانان با توسعه و رشد مراكز آموزشي، بدون توجه به ابزارهاي اصلي نظير بودجه، امكانات و ابزارگان، فضا،‌استاد
5- اشتغال غير تمام وقت استاد و دانشجو و پديده غيرعلمي و غيراخلاقي حق‌التدريس
6- عدم گزينش منطقي دانشجو براساس محورهاي استعدادسنجي، علاقه و توانمندي
7- مدرك گرايي
8- مديريت غيرطبيعي و گاه غير علمي با تدوين آئين‌نامه‌هايي كه به سهولت بتوان مديريت غيرطبيعي و غير علمي را با مديريت طبيعي و علمي جايگزين كرد و استفاده از سلسله مراتب صوري
9- نظام آموزشي جزوه‌اي و غيرمتكي بر كتابخانه و آزمايشگاه، عدم مطالعه منابع روز
10- تعدد مراكز تصميم‌گيري و عدم مشاركت آموزش عالي در تصميم‌سازي
11- عدم ارتباط سازماني تعريف شده با بخش‌هاي مصرف كننده و استفاده كننده
براي هر يك از موارد فوق مي‌توان بصورت مفصل، علل و عوارض آن را بررسي كرد كه در اين گزارش فقط به تيتر آنها بسنده مي‌شود.

آسيب‌هاي صنعت و فناوري
صنعت فرايندي اقتصادي است كه به دليل اقتصادي و رقابتي بودن آن، ناگزير به ارتباط با آموزش عالي و ارتباط به پژوهش و نوآوري است و در غير اين صورت، فقط عرصه توليد را دربرمي‌گيرد كه آن نيز فعاليتي است اقتصادي و ساكن، كه با توجه به ساختار صنعت و توليد در ايران و با وضعيت موجود و با توجه به خريد ابزارگان و دانش و ... از يك طرف نيازهاي كاذبي را ايجاد مي‌نمايد و از طرف ديگر براي رفع همان نيازها، ما را مجبور مي‌سازد كه از نقدينگي‌ها و سرمايه‌هاي طبيعي، براي فعاليت‌هايي هزينه كنيم كه متاسفانه خود ناپايدار، ناپويا و تكامل‌ناپذير هستند.
آسيب‌هايي كه صنعت و فناوري را در كشور ما تهديد مي‌كند، بدون هر گونه شرح و توضيح اضافي مي‌توان بصورت زير فهرست كرد:
1- دولتي بودن و استفاده از بودجه دولتي براي بسياري از صنايع و سرمايه‌گذاري‌ها
2- غيررقابتي بودن صنايع كه هر چند مي‌تواند براي مدتي بقاي صنايع را حفظ نمايد، ولي نتيجه قهري آن سكون، ناپويايي و توقف نوآوري است كه مجدداً براي تجديد و ادامه حيات به تزريق بودجه نياز دارد.
3- فقدان برنامه توسعه صنعتي جامع، ارزيابي سرمايه، نيروي انساني، مكان ايجاد و ...
4- سياسي بودن و توجيه‌گرا بودن تصميمات صنعتي
5- عدم نياز به نوآوري و عدم نياز به معلومات فارغ‌التحصيلان دانشگاهي
6- تعدد مراكز تصميم‌گيري و تغيير تصميمات براساس روندي غيرعلمي و سليقه‌اي
7- سودجويي از طريق واردات فناوري، ابزارگان،‌ تغيير سيستم و تجديد سازمان براي گروهي خاص
8- عدم رابطه با استانداردهاي جهاني و غيررقابتي بودن و عدم شرايط مناسب صادرات
9- تغيير و دگرگوني قيمت‌ها كه هر گونه برنامه‌ريزي را با دشواري روبرو مي‌سازد.
10- ناتواني در ايجاد و توسعه فرهنگ صنعتي
بر اين فهرست، موارد ديگري نيز مي‌توان افزود كه متاسفانه آنان نيز از فقدان دموكراسي و فقدان برنامه‌اي ملي و قابل اعتماد حاصل مي‌شوند و از اينرو بحث موانع عام به همين جا خاتمه مي‌پذيرد.


موانع و عوامل خاص توسعه علمي و فناوري در رشته‌هاي مواد
صنايع در مهندسي مواد در ايران،‌ عموماً صنايع مبتني بر مواداوليه بوده است كه در داخل كشور وجود دارد و به سه گروه صنايع اوليه، صنايع ثانويه و صنايع تبديلي يا ماشين‌سازي طبقه‌بندي مي‌شود، كه گروه اول صنايع هزينه‌بر و سرمايه‌بر بوده است كه عموماً توسط دولت ايجاد شده است (صنايع ذوب آهن، فولاد، مس، سرب، آلومينيوم و ...) صنايع گروه سوم نيز عموماً صنايعي مبتني بر مواد هستند كه نقش طراحي و مهندسي در آنها بسيار زياد و در حقيقت صنايعي مبتني بر مجموعه رشته‌ها هستند (خودروسازي، ماشين‌سازي و ....) اين صنايع نيز عموماً توسط دولت ايجاد شده‌اند، در حاليكه صنايع ثانويه (ريخته‌گري، تيكاري و ...) به دليل شرايط خاص يا بصورت وابسته به يكي از صنايع دوگانه فوق و يا بصورت مستقل و از طريق سرمايه‌گذاري دولتي و يا خصوصي ايجاد شده‌اند و به همين دليل، عوامل و موانع توسعه صنعتي و فناوري در بخش صنعت متالورژي، علاوه بر تمام نكات عام، داراي ويژگيهاي خاصي به شرح زير هستند:
1- دولتي بودن و به همين دليل صد در صد سياسي بودن مديريت‌هاي آنها
2- غيررقابتي بودن محصولات به دليل عدم وجود مراكز توليد در عرصه رقابت (مونوپل بودن توليدات)
3- محافظه‌كاري شديد در ايجاد نوآوري و تغيير سيستم‌ها به دليل:
الف- هزينه‌هاي نسبتاً بالا
ب- عدم نياز به توليد رقابتي
4- تامين نيازهاي سالانه (مواد مصرفي، ابزارگان و تجهيزات) از خارج از كشور به دلايل پيش گفته و عدم ارتباط با صنايع داخلي و به همان دليل با دانشگاهها
5- در صورت هر گونه ارتباط با صنايع داخلي و يا دانشگاهها، استفاده (سوءاستفاده) از تمكن سرمايه‌اي به منظور روابط آمرانه
در همين حال در مورد توسعه علم در اين رشته، نيز موانعي وجود دارد كه مي‌تواند بصورت زير فهرست شود:
1- عدم تدوين استراتژي توسع مهندسي مواد. مهندسي مواد يك سيستم چند نظمي (علمي، فناوري، حرفه‌اي، تحقيقاتي و آزمايشگاهي) است كه در تمام نقاط دنيا، هزينه‌هاي سرمايه‌گذاري آموزشي و هزينه‌هاي جاري آن نسبت به ساير رشته‌هاي مهندسي و ساير رشته‌هاي تحصيلي بسيار زياد است، متاسفانه در آموزش عالي ايران به اين موضوع خاص توجه نشده و هزينه‌هاي آن، همسان با ساير رشته‌ها برآورد مي‌شود و در سالهاي اخير نيز با گسترش كميت دانشجويي، هزينه‌هاي سرانه تا حد حفظ وضع موجود و نه نوآوري و توسعه علمي كاهش يافته است.
2- به دليل دولتي بودن، مونوپل بودن و سياسي بودن صنايع مواد، اغلب ارتباط با صنايع بسيار دشوار، غيرسازماني و براساس روابط شخصي انجام مي‌گيرد و از اينرو دوره‌هاي آموزشي ”كارآموزي دانشجويان“ عموماً در صنايع كوچكتر و مياني انجام مي‌گيرد. اين موضوع با گسترش انبوه دانشجويي به شدت، با دشواري روبرو شده است.
3- عدم تدوين نظام آموزشي مهندسي مواد، با توجه به چند نظمي بودن آموزش مهندسي مواد. بايد در پذيرش دانشجو، ارتباط با بخش‌هاي علوم پايه، ارتباط با بخش‌هاي صنعتي و تحقيقاتي، پذيرش و انتخاب استاد، نحوة آموزش و بسياري از عوامل ديگر در اين رشته خاص تجديدنظر به عمل آيد و نظام آموزش مهندسي جامع آن تدوين شود.

توليد چدن نشکن

اين چدن بعد از جنگ جهاني دوم وارد صنعت شد و با توجه به خواص خوب مكانيكي كه داشت كاربرد هاي مهمي در صنعت پيدا كرد و به علت كاربرد بالاي آن و استحكام خوب آن رفته رفته جاي فولاد را گرفت . دلايل جايگزيني چدن نشكن به جاي فولاد : 1- در اين چدن ها عمدتا گرافيت به صورت كروي و با ضمينه پرليتي بوده و برخلاف چدن ماليبل اين نوع چدن ها قابليت چكشخواري و انعطاف پذيري بالايي دارند . 2- در مقايسه با چدن هاي ماليبل اين نوع چدن ها نياز به سيكل عمليات حرارتي ندارند لذا از لحاظ اقتصادي مقرورن به صرفه تر مي باشند همچنين با اضافه كردن عناصر آلياژي در ضمن ذوب ريزي گرافيت هاي ورقه اي به گرافيت هاي كروي تبديل مي شود . در تركيب شيميايي اين چدن ها حدود 0.03 درصد تا 0.05 درصد منيزيم وجود داشته و مقدار گوگرد موجود در اين چدن ها كمتر از 0.01 درصد مي باشد طرز تهيه و ريخته گري اين نوع چدن ها مشابه چدنها خاكستري مي باشد با اين تفاوت كه در فرآيند ذوب ريزي با استفاده از عناصر آلياژي نظير منيزيم ، گرافيت ورقه اي تبديل به گرافيت كروي مي شود . نكته : مقدار انبساط مذاب چدن نشكن از چدن خاكستري بيشتر بوده و به همين دليل در ريخته گري آن تغذيه هاي كوچكتري به كار مي رود و همچنين در بعضي موارد بدون تغذيه نيز مي توان ريخته گري را انجام داد . انواع كوره هاي جهت توليد چدن داكتيل (نشكن ): كوره كوپل و كوره هاي شعله اي و كوره هاي الكتريكي را مي توان جهت توليد چدن نشكن استفاده كرد :1- كوره كوپل : در روش كوره كوپل چون نياز است كه مقدار گوگرد را كاهش دهيم و ديگر اين كه كوره كوپل يكي از روش هايي مي باشد كه به علت استفاده از زغال سنگ بيشترين گوگرد را در مذاب ايجاد مي نمايد لذا بايد گوگرد زدايي را قبل از كروي كردن گرافيت ها انجام داد. مزاياي كوره كوپل : الف:كاهش قيمت تمام شده ذوب و عمليات ذوب :دوبله كردن كوره كوپل : در اين روش ابتدا مذاب تهيه شده در كوره هاي كوپل مقرون به صرفه مي باشد اما به علت بالا بودن ميزان گوگرد يك مرحله گوگرد زدايي و يك مرحله اضافه كردن كربن در صورت كم بودن ميزان كربن انجام مي شود سپس مذاب را داخل كوره القايي ريخته و مذاب را از نظر تركيبات شيميايي كنترل مي كنند مواد شارژ براي تهيه چدن نشكن در كوره هاي القايي معمولا موادي مانند شمش چدن – قراضه فولاد – فرو آلياژ ها – آهن اسفنجي – برگشتي هاي چدن نشكن – در كوره هاي القايي به عنوان شارژ استفاده مي كنند . شمش چدن : اين شمش معمولا تفاوت هاي با شمش چدن خاكستري داشته . معمولا در تهيه چدن خاكستري از شمش كوره بلند استفاده مي شود كه معمولا داراي گوگرد تقريبا زيادي مي باشد . شمش چدن جهت تهيه چدن داكتيل معمولا داراي درصد گوگرد پايين تري نسبت به شمش چدن هاي خاكستري مي باشد كه اين درصد معمولا كمتر از 0.02 درصد مي باشد اين شمش معمولا به شكل سوزن برزيلي و سوري كانادايي ريخته مي شود در اين شمش هاي معمولا منيزيم به عنوان عنصر تلقيحي استفاده مي شود و درصد گوگرد را پايين در نظر مي گيرند تا از تلفات منيزيم جلوگيري شود . قراضه فولاد : به علت وجود گوگرد كم در توليد چدن هاي داكتيل كاربرد اين نوع چدن ها در صنعت بين 40 تا 50 درصد مي باشد و عيب آن بالا بودن نقطه ذوب و كربن آن مي باشد كه جهت صرفه جويي درانرژي قراضه ها را قبل از ريخته گري پيش گرم مي كنندآهن اسفنجي : محصول كوره هاي غير مستقيم بوده كه از آن در صنعت بين 10 الي 15 درصد استفاده مي كنند و علت استفاده آن كاهش قيمت تمام شده آن مي باشد . و عيب كلي آن افزايش درجه حرارت و افزايش مصرف مواد نسوز مي باشد برگشتي ها : اين نوع مواد در صنعت در حدود 30 درصد در شارژ كوره استفاده مي شود فرو آلياژ ها : عموما اين نوع مواد شامل فرو سيليكوم منيزيم و فرو سيليس مي باشندكه در اين مواد فروسليكوم منيزيم به عنوان ماده كروي كننده استفاده مي شود و فرو سيليسيم به عنوان ماده جوانه زا استفاده مي شود . مزايا فرو آلياژ ها : 1- عموما از تلفات عناصر آلياژي جلوگيري مي كنند . 2- فرو سيليس باعث افزايش سياليت مذاب مي شود .و جلوگيري از تشكيل كاربيد مي شود . 3- باعث افزايش جوانه زايي مي شود . تهيه و اماده نمودن مذاب كه شامل سه مرحله مي باشد . 1- كنترل درجه حرارت 2- كنترل تركيب شيميايي 3- اضافه نمودن مواد كروي كننده 1- كنترل درجه حرارت : درجه حرارت بالاي مذاب باعث حذف مواد پايدار كننده گرافيت مي شود وتاثير تلقيح را كاهش مي دهد از طرفي درجه حرارت پايين باعث كاهش سياليت مذاب مي شود . درجه حرارت معمولا براي تهيه مذاب در چدن هاي نشكن در حدود دامنه دمايي 1450 تا 1560 مي باشد كه انتخاب درجه حرارت بستگي به حجم مذاب و روش كروي سازي و مقدار مواد كروي كننده دارد . 2- كنترل تركيب شيميايي : گوگرد باعث تلفات مواد كروي كننده مي شود و از طرفي باعث پايداري فاز كاربيد مي باشد اگر درصد گوگرد بالا باشد قبل از اضافه كردن مواد كروي كننده گوگرد زدايي انجام مي شود در اين حالت گوگرد زدا بايد در پاتيل بازي و توسط مواد گوگرد زدا (كاربيد كلسيم CaO2 سياناميد كلسيم CaN2O2 –NaCH – Na2Ca5- CaO-CaCO3)مي باشد . براي انجام بهتر عمليات گوگرد زدايي دو مورد را بايد رعايت كرد . 1- تماس مواد گوگرد زدا با مذاب بايد حداكثر ممكن باشد . 2- زمان فعل و انفعال : اگر زمان گوگرد زدايي طولاني باشد باعث ورود مجدد گوگرد از سرباره به مذاب مي شود لذا پس از گوگرد زدايي بايد سريعا عمليات سرباره گيري و پاتيل به پاتيل انجام شود . عناصر كروي كننده : كه اين مواد شامل منيزيم، سريم و منيزيم تزريق شده به كك مي باشد . منيزيم داراي نقطه ذوب 620 درجه سانتيگراد مي باشد كه اين عنصر در درجه حرارت 1100 درجه تبخير مي شود كه در اين درجه فشار داخلي منيزيم به بيشترين حد خود مي رسد . كه پس از اضافه كردن به مذاب باعث پاشش مذاب مي شود لذا براي اضافه كردن منزيم از آلياژ ها و آميژن هاي منيزيم استفاده مي شود قابل توجه است كه منيزيم مي تواند به دو شكل استفاده مي شود. 1- منيزيم فلزي : در مواقعي استفاده مي شود كه در مواقعي استفاده مي شود كه حجم مذاب كم باشد . اين مواد را مي توان به اشكال پودر منيزيم – شمش منيزيم و قراضه منيزيم به همراه آهن و بريكتهاي منيزيم فشرده استفاده كرد .2- آلياژ هاي منيزيم :كه عمدتا به دو گروه تقسيم مي شوند . الف : الياژ هاي نيكل منيزيم : نيكل به علت خاصيت پرليت زايي باعث افزايش خواص مكانيكي چدن مي شود كه تنها محدوديت استفاد ه ان در صنعت قيمت تمام شده بالاي آن مي باشد آلياژ هاي مختلف نيكل منيزيم عبارتند از آلياژ 50 درصد نيكل 30 درصد سيليسيم و 20 درصد منيزيم – 85 درصد نيكل 15 منيزيم – 70 درصد نيكل 30 منيزيم -95 نيكل 5درصد منيزيم بايد توجه داشت كه به علت آن كه نيكل داراي قيمت بالايي مي باشد معمولا به جاي نيكل از عناصر مشابه آن ( مس ) براي آلياژ سازي استفاده مي كنند .نكته : معمولا از آلياژ نيكل منيزيم در روش هاي ساندويچي و پاتيل سرباز استفاده مي كنند . ب- آلياژ هاي منيزيم سيلسيم آهن ( فروسيليكم منزيم ): اين نوع آلياژ هاي در مقايسه با آلياژ هاي نيكل ارزان تر بوده همچنين سيليس موجود در اين آلياژ ها مي تواند به عنوان عنصر تلقيح در مذ اب عمل كند علاوه بر آن اين آلياژ تاثير كروي سازي شديد دارد لذا اين عنصر در صنعت بيشتر به كار مي رود و تركيب شيميايي آن 5 درصد منيزيم و 45 درصد سيلسيم و 50 درصد آهن مي باشد .2- روش منيزيم تزريق شده در كك : اين روش كمتر مورد استفاده قرار مي گيرد و علت آن گوگرد زياد موجود در كك مي باشد و اين امر باعث مي شود كه ميزان مصرف منيزيم در اين روش افزايش پيدا كند . 3- سريم : درجه حرارت تبخير اين عنصر 3000 درجه سانتيگراد بنابراين مشكلات منيزمي را در كروي سازي ندارد اما به علت آن كه عنصري كمياب مي باشد د ر صنعت كمتر مورد استفاده قرار مي گيرد و عموما از آن در مواردي خاص همراه منيزيم استفاده مي كنند .روش افزايش مو اد كروي كنند ه : روش پاتيل سرباز : در اين روش مواد كروي كننده در كف پاتيل قرار گرفته و مذاب روي اين مواد ريخته مي شود . در اين روش چون مذاب روي منيزيم ريخته مي شود و تماس مستقيم مذاب با منيزيم برقرار مي شود لذا ميزان بازيابي منيزيم در مذاب پايين مي باشد كه ميزان بازيابي را در اين روش مي توان بين 20 تا 25 درصد تخمين زد.نكته : در كليه روش هاي تلقيح در پاتيل بايد نسبت ارتفاع پاتيل به قطر را رعايت كرد كه اين نسبت 3 به 1 مي باشد . (H<3d) a=" سطح" t=" زمان" w=" وزن" t=" حداقل" m=" وزن" v=" حجم" h=" ارتفاع" h ="ارتفاع" t=" زمان" h=" ارتفاع" p=" ارتفاع" zc=" ارتفاع" ep="انرژي" ek =" انرژي" h="ارتفاع" p=" نيروي" e=" انرژي" v=" سرعت" 2=" سرعت" 1=" دبي" mn="4.MS" mr="1.2Mnمحاسبه" h="7.5Mr" d="5Mrنكته">