新型金属材料在机械制造中的应用探析甘校中

新型金属材料在机械制造中的应用探析甘校中

甘校中

关键词：新型金属材料；机械制造中的应用；探析

引言

与此同时，在低碳环保、节能环保的大背景下，无论是飞机、高速列车还是客车、轿车，结构轻量化都是其发展的重要方向。越来越多的金属新材料，如高强度钢、铝合金、镁合金钛合金以及粉末冶金，被应用于轻量化方案设计中。随着结构轻量化的深入发展，相关的热成形、激光焊接等成形工艺的开发和研究，也随之蓬勃发展起来。例如，近年来备受关注的3D打印技术就得到了突飞猛进的发展。

1、机械制造与新型金属材料之间的关系

随着工业生产的发展和国民经济水平的提升，社会对于应用用途广泛的各种机械设备的需求不断增加，同时对机械设备的性能要求越来越高。因此，机械制造行业必须在产品质量的提升上大下功夫，其中一个重要的途径就是在生产过程中应用新型金属材料。新型金属材料是在科学技术飞速发展的基础上，是无数科研人员不懈努力的结果，相比传统的金属材料，新型金属材料往往具有更加优良的性能，例如良好的延展性、高强度、耐热性、抗腐蚀性等。新型金属材料的有效应用，能够很大程度地降低生产成本，延长机械零部件的寿命，从而提升设备的综合性能以及机械运行效率。

2、金属材料处理发展现状的问题

2.1设施陈旧，技术水平落后

在实际进行金属材料的热处理之时，根据待处理金属的自身性能选择合适的处理设施，不但能够极大的减少热处理过程中出现问题的几率，同时对于提升金属材料热处理工作的效率也有着重要意义。先进的热处理设施价格比较高昂也正是因为这个原因，大多数的企业在实际的热处理过程中也只是使用了一些比较技术比较陈旧的设施。除此之外，由于部分企业自身的规模以及资金限制，使得金属材料的热处理技术并没有发挥出自身应有的作用，再加之相对应的工作人员并没有对金属材料的热处理技术进行细致深入的了解，实际的操作技术水平远远达不到相应的标准。两种因素的叠加就使得金属材料热处理的技术处于一种比较落后的状态下。

2.2缺少相应的专业技术人员

在整个的金属材料的热处理过程中会涉及到多个相关环节，在实际实施之前需要相应的工作人员对于待处理金属材料的各方面性能进行全面的检测以及了解，并且在实际的处理过程中对于各种可能会遇到的问题进行严格的控制。此外，相关的工作人员也需要定期进行这方面的相关知识的培训。借此来不断提升相关工作人员的专业技术水平，保障热处理技术发挥出自身应有的作用。但是大多数金属材料的热处理企业为了尽可能的减少相应的成本支出，根本没有组织相关工作人员进行培训。直接导致相关工作人员的专业知识以及技术水平低下，部分的小型企业中直接就没有这方面相关的专业人员，对金属材料的热处理效果产生了负面影响。

3、机械制造领域新型金属材料的具体应用

3.1机械零件制造过程中新型金属材料的应用

机械生产制造的过程，是由一个个小的机械零部件加工组装完成，因此机械零部件的生产制造过程中，应用新型金属材料，充分发挥其性能优势，提高零件的性能，对于机械生产制造至关重要。在科学技术突飞猛进的新时代，新型金属材料的发展日新月异，科研人员不断研发出大量的性质优良、应用性出色的新型金属材料。新型金属材料在机械零部件制造中的应用，尤其是高性能、高精度要求的零件中，其经济性、良好的抗压性、高疲劳极限等优点得到了更全面的发挥。

3.2严苛生产环境下新型金属材料的应用

新时期，为了更大限度地提高机械设备的质量，机械制造过程中有时会制造严苛的生产环境以保证机械零部件最好的性能，例如高温环境、高强度环境等。严苛的生产条件下，对机械生产材料的性能要求更高。

3.3冲压模具制造层面

冲压模具的材料主要可以分为三种，即冲裁模、冷挤压模、拉伸模材料。在选取冲压模具材料的时候，就要根据当时的实际界的情况来进行材料和设备的选择。机械制造工艺不同于普通的建筑或者大型厂房的建设，它需要精确的计算和合理材料的选择才能够达到最好的建造效果，因此在进行冲压模具材料选择的时候需要将冲压模具的要求作为基础。在冲压模具制造的过程当中，不同的建造环境对设备和工艺的要求是不一样的，这就体现了因地制宜选择设备和材料的重要性。在模具制造期间，针对原材料领域所提出的要求极为苛刻，它要求原材料不仅具有拉伸、震动的优点，同时还应当承受性较强的冲击和具备较强的耐高温性。冲压模具制造层面对原材料的选择要求可谓是全方位和立体性的，不仅需要考虑原材料的柔性和韧性，更重要的是还要考虑它和建造环境的契合度。正是基于这一因素的考虑，很明显，传统金属材料并不符合冲压模具制造层面的建造，这就为金属复合材料在这一方面的广泛应用打下了坚实的基础。当前，碳纤维石墨纤维复合结构材料在冲压模具制造层面的应用是最为普遍的，同时它也在航天器械等模具制造方面取得了较为广泛的应用。

3.4金属纤维多孔材料的烧结

目前金属纤维的烧结方法主要有固相烧结和液相烧结两种。固相烧结技术是将金属纤维制成一定形状和尺寸的压坯后，在真空或还原性气氛保护、处于熔点以下的条件下直接烧结成形，该方法具有易操作、成本低、技术成熟等特点，广泛应用于制备金属纤维多孔材料。Pan等为研究烧结温度和烧结时间对烧结成形的影响，使用多齿工具定向切割铜纤维，经模压成型后，采用固相烧结技术得到孔隙率为80%的铜纤维毡。研究表明，铜纤维在800℃下烧结60min可以产生烧结颈，使纤维紧密连接在一起，并保持纤维表面的粗糙微结构，获得最佳拉伸性能。由于高温固相烧结制备的金属纤维多孔材料比表面积较低，Tang等采用低温固相烧结技术制备了一种具有复杂表面形貌及高比表面积(＞0.2m2·g－1)的新型金属纤维多孔材料。液相烧结技术是向金属纤维中添加一种或多种低熔点组分，压坯后进行烧结，此时烧结温度介于低熔点和高熔点成分的烧结温度之间，烧结过程中通过产生液相实现纤维间的冶金结合。

结束语

随着我国工业制造技术水平的逐渐增强，整个工业对原材料的需求也发生了相应的变化。金属复合材料由于它的性能较好、抗磨损都较高等优点，一直以来都是作为工业制造工程中的主要原材料。通过对它在机械制造中的应用进行详细的解读，不仅可以为我国机械制造工艺建造质量水平的提高创造良好的保障，更重要的是还能够看出我国对工艺原材料质量水平的重视，有利于整个市场的规范化发展。

参考文献

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