试析新型金属材料成型加工技术要点

试析新型金属材料成型加工技术要点

陈爱华

随州职业技术学院 湖北省随州市 441300

摘 要：新科技开拓新领域，各种新的科技成果应运而生，使得各个行业呈现出新的面貌，新型金属材料成型加工技术就是在新科技成果普及的环境中发展起来的。当前的新型技术材料不仅强度高，而且具有广泛的应用价值。一些新型的复合材料中融入了高科技，有很高的复杂性，在工程领域中应用是存在一定的难度的，但是，这类金属材料诸如金刚砂（碳化硅）、碳化硼等等的动静态力学性能非常高。应用于工程的金属复合材料中，铝基复合材料起到了主导作用，金属复合材料要更好地发挥其应用价值，就需要对材料加工成型之后才能使用。本论文着重于研究新型金属材料成型加工技术要点。

关键词：新型；金属材料；成型；加工技术；要点

引言：

现在的工业生产发生了巨大的变化，得益于新型金属材料的应用，人们的生活质量也因此得以改变。新型金属材料在应用领域要更好地发挥作用，就要采用新的工艺技术，不仅可以节约材料，而且新型金属材料的性能得以充分发挥。在新型金属材料的应用中，采用科学合理的成型加工技术是非常重要的，这不仅需要技术创新，还要对新的加工工艺充分掌握，扩展新型金属材料的应用范围[1]。在加工新型金属材料的时候，特别是在成型工艺技术方面，对于加工的原则要严格遵守，同时还要根据实际需要优化加工技术，使得新型金属材料成型加工的质量有所提高，获得更加客观的经济效益。

一、新型金属材料所具备的特性

虽然越来越多的新型金属材料应用于工业领域中，但是能够切实发挥其使用价值的却很少。当前的新型金属材料有多种，使用价值也非常高，从其特性上来看，不仅低熔点，而且要将金属铸造成型是非常方便的，新型技术材料的延展性好，花色也丰富多彩，有金属属光泽，所以在应用上不会存在局限性。由于合金的硬度要远远超过其组成金属，所以合金可以用于重要结构材料中[2]。例如，镁合金是以镁中加入其他的元素所组成的，这种合金的密度小，有很高的强度，有比较大的弹性模量，良好的散热性能和消震性好了，且具有很好的腐蚀性能。可见，合金有良好的金属性能，对于冲击载荷有很大的承受，且具有防震的效果。镁合金的加工非常简单，其具有新型金属材料的花色，有一定的耐久性，通常在交通运输领域以及航空领域中会将镁合金作为结构材料使用。

二、加工新型金属材料的方法

当前在工业领域中广泛应用的新型金属材料有很多种，主要包括非晶态合金材料和高温合金材料。从这些材料的加工特性来看，具体体现在两个方面，即铸造性和锻压性[3]。所谓的“铸造性”，就是对金属材料采用铸造的方法制成铸件，使其具备优良的性能；所谓的“锻压性”，就是多金属材料采用锻压方法制成锻压件，时期具备优良的性能。新型金属材料还具备一个重要的基础特性，就是焊接性，这是其没有气孔的原因，不仅焊接效果好，而且具有良好的导热性能。将金属材料加工成型，锻压性是重要的因素，加工环境不同，对金属锻压性也会产生不同的影响。金属所具备的铸造性体现为裂纹敏感性和流动性。新型金属材料中所含有的元素熔点比较高，金属流动性就会大大降低[4]。在工业领域中，特别是高中端工业领域可以更好地发挥新型金属材料的价值，因为这类材料的耐磨性良好，对于工程成型质量的特殊要求能够充分满足。金属材料不同，所采用的加工技术也有所不同，一些金属复合材料具备特殊性能，可以在复合材料纤维成型加工中发挥其作用。对于具备特殊性能的新型材料，在成型加工的时候对于技术有一定的要求，在进行二次加工的过程中需要根据不同的材料不同采取相应的技术措施。

三、对新型金属材料成型加工中所采用的技术

（一）铸造成型法

对新型金属材料成型加工中采用铸造成型法，就是要采用铸造工艺进行加工。在对复合材料零件进行生产的过程中，如果采用传统的铸造工艺是不可以的，而是要对该技术予以改进。当金属中加入增强颗粒的时候，金属与增强颗粒之间产生发生反应，熔体的黏度会有所改变。如果需要铸造的零件形状比较复杂，使用砂型铸造技术效果良好。在金属中加入增强颗粒的时候，为了避免产生化学反应，需要在熔化的时候对温度有效控制[5]。碳化硅颗粒处于高温状态下，铝基复合材料的界面反应增强，就会增加黏度，化学反应物存在不稳定性，对材料的性能造成一定的影响。在铸造铝合金复合材料的时候，对于铝溶液需要精炼，比较常用的方法是造渣精炼，对于熔体中所含有的杂质去除。

（二）制造短纤维

镁基复合材料以及金属复合材料的成型加工以及短纤维复合材料的成型加工中，可以应用超塑成型的方法或者挤压的方法，使得生产的零件组织密度更高。这种材料在实际应用中，需要在表面涂上润滑剂，使得摩擦情况得以改善，采用这种润滑的方式还可以使得压力降低四分之一。金属基体中的增强物有很大的变形阻力，增强颗粒非常坚硬，不可以避免地对模具造成磨损[6]。基体金属由于加入了颗粒使得变形抗力增加，挤压温度要适当，不可过高。基体金属中增强物的含量决定了挤压的速度，如果金属基复合材料中所含有的增强物比较少，则挤压速度会比较高。

（三）粉末冶金法

金属基复合材料的加工制造中，粉末冶金法是较早使用的方法，使用粉末冶金法可以将金属基复合材料直接制作出来。这种方法比较适用于形状简单且精密度比较高的零件加工，其所具备的优点是，很少的界面反应，增强相的含量具有可调节性。美国 DWA 公司在制造产品的时候通常使用粉末冶金法，所生产的产品具有很高的强度，自行车的生产以及汽车生产中得以应用。

（四）电化学加工法

电化学加工法的应用中，对于零件的切削形状决定于负极，发挥离子电解质溶解液的作用，使用正极溶解切割材料。电化学加工法不同于传统放电加工法，在介电液流浸入移动的电机线，采用局部高温法使用工件切削材料，对于此还需要进一步探索工艺参数。对于单个火花材料去除机制，需要对火花深入研究，此外，还需要研究碳化硅对碳化硅颗粒所造成的干扰，复合材料与没有熔解的碳化硅颗粒相结合，重铸层得以形成。

结束语：

通过上面的研究可以明确，新型金属材料所具备的优点是，采用了先进的复合材料，而且强度非常高，在对材料进加工的过程中所设计到的专业知识很多，包括理化学方面的知识以及金属学方面的知识等等。新型金属材料有良好的自身发展空间，但是，要能够充分满足应用领域的需求，就需要对新型金属材料的成型加工工艺进一步研究，扩展其应用范围，发挥其应有的价值。

参考文献：

[1] 刘娟妮. 浅谈新型金属材料成型加工技术[J]. 建材与装饰, 2018 (08):200-200.

[2] 丁宇翔, 侯飞宇, 李捷. 新型金属材料成型加工技术探析[J]. 花炮科技与市场, 2019, 98(01):39-39.

[3] 苗金涛. 材料成型与控制工程中的金属材料加工探讨[J]. 商品与质量, 2018 (15):294-294.

[4] 薛萌萌. 探讨材料成型与控制工程中的金属材料加工技术[J]. 世界有色金属2018(04):280-280.

[5] 李成阳. 材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J]. 花炮科技与市场, 2019, 98(01):182-182.

[6] 屈升. 金属材料成型及控制工程的设计制造和加工方向[J]. 世界有色金属, 2019, 517(01):287、291.

作者：陈爱华，女，1983年12月出生，汉族，湖北随州人，随州职业技术学院讲师，研究方向为材料加工。