試論材料成型與控制金屬材料加工

孫金波

摘要：金屬材料中最難的部分是材料的成型與控制，受到自身重要性能的影響，所以有著比較廣泛的應(yīng)用前景，但是伴隨著 科學(xué)技術(shù)的飛速前行，部分行業(yè)受到各個不同領(lǐng)域的青睞，所以金屬材料成型不僅要應(yīng)用在一個領(lǐng)域內(nèi).其實是多領(lǐng)域的應(yīng) 用技術(shù)要求，我國在發(fā)展中需要給予高度的重視，通過科研確保自身的技術(shù)水平達(dá)到預(yù)定的水準(zhǔn)，這對提升我國的競爭力有 著極為重要的作用。

關(guān)鍵詞：材料成型；控制；金屬材料；加工

中圖分類號：TG 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）19-0234-01

引言：

隨著市場范圍的不斷增加，產(chǎn)量對于企業(yè)而言極為重要，在一

定程度上也迫使企業(yè)必須在零件成型的工藝與技術(shù)方面不斷精進(jìn)， 并走向成熟。金屬材料在材料成型與控制工程中，屬于加工難點， 而且極具重要性，發(fā)展前景非常廣闊隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，其 將受到更多行業(yè)領(lǐng)域的青睞以及注重，我國必須給予高度重視。

1 金屬材料再加工的必要性

金屬材料的再加工，一定程度上就是因為金屬材料本身的硬度

不足以支撐接下來的使用。因此需要通過再加工的方式去提升金屬 的堅固性，使材料在使用過程中耐磨程度更高。與此同時，由于在 操作上再加工既需要維持本身材料的優(yōu)勢，又要兼顧對材料劣勢的 改善，再加工的難度增大，因此不同的金屬再加工的方式有所不同， 一些材料對于金屬結(jié)構(gòu)起到一定效應(yīng)，像是纖維有效地優(yōu)化材料結(jié) 構(gòu)，但不是所有的再加工都適用于這種方法，有些則有必要采取技 術(shù)較高的方法去處理。我國現(xiàn)有的再加工技術(shù)還不夠成熟，處于發(fā) 展學(xué)習(xí)階段，相關(guān)科研人員還在不斷地研究探索過程中，由此可以 說明再加工技術(shù)對于加快行業(yè)發(fā)展腳步起著至關(guān)重要的作用，應(yīng)受 到廣泛關(guān)注與重視。

2 金屬材料的選材原則

將金屬材料加工成型，往往需要在金屬原材料中添加一些其他

的金屬或者金屬復(fù)合材料，以便進(jìn)一步提升材料的強(qiáng)度，并且優(yōu)化 材料的耐磨性。然而，金屬復(fù)合材料的加入又會進(jìn)一步加大金屬材 料的加工難度，所以添加金屬種類不同的金屬復(fù)合材料，往往用于 制造不同的機(jī)械設(shè)備，在相關(guān)的加工工藝及加工方法上必然會存在 較大的差異。比如，連續(xù)纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料構(gòu)建在加工方法 上，可以選擇復(fù)合成型的方式進(jìn)行加工；而如果是部分金屬復(fù)合材 料，則往往需要采取多種技術(shù)手段鍛造才能夠成型。這些材料成型 工藝的的現(xiàn)實實踐，需要相關(guān)機(jī)械制造人員與金屬材料成型控制人 員經(jīng)過長期不斷的探索與實踐，逐步提升材料成型工藝，以使金屬 復(fù)合材料成型加工技術(shù)與質(zhì)量得到不斷的發(fā)展及完善。在金屬材料 加工成型中，需要重點控制好金屬加工的細(xì)節(jié)操作，因為如果在材 料成型技術(shù)手段上存在一些細(xì)小的紕漏，會給金屬基復(fù)合材料成型 質(zhì)量造成非常大的影響，這主要表現(xiàn)在后續(xù)機(jī)械設(shè)備的整體水平及 質(zhì)量上，會給后續(xù)設(shè)備運(yùn)行帶來巨大的安全隱患。所以在材料成型 作業(yè)中，相關(guān)的工作人員必須對金屬材料的加工進(jìn)行控制，根據(jù)金 屬材料的本質(zhì)特征以及符合材料的可縮性，使得材料成型能夠順利 完成，并且保證成型的金屬材料能夠在后續(xù)得到安全的使用。

3 金屬材料加工方法

3.1 機(jī)械加工成型

機(jī)械加工成型，顧名思義則是利用機(jī)械類的手段進(jìn)行再加工， 達(dá)到增強(qiáng)金屬材料性能的效果。在日常工作中，相關(guān)人員通常會使 用機(jī)床設(shè)備對金屬材料進(jìn)行再加工處理。通常在切割金屬材料的過 程中，技術(shù)人員對采取金剛石作為切割材料，由于其硬度是最適合 的切割刀具，主要的加工方法是鉆加工、車加工、銑加工。鉆加工 的反法主要是借助鉆頭這類鑲片的設(shè)備對金屬復(fù)合物質(zhì)進(jìn)行再處理，

常見的輔助材料有金剛砂、碳化硼等等，通過鉆削的方式加強(qiáng)復(fù)合 金屬材料的硬度，提高其使用價值；銑削其基本核心即就是利用材 質(zhì)適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)劑，配合對應(yīng)的銑刀，其主要應(yīng)用于運(yùn)用碳化硅顆粒 強(qiáng)大鋁基復(fù)合材料；車削大多使用硬度較大的復(fù)合材料，添加幫助 乳化的添加劑，強(qiáng)化復(fù)合材料，為材料的后期使用打下堅實基礎(chǔ)， 盡可能避免危險的誕生。

3.2 擠壓鍛模塑性成型

在金屬材料的實際成型中，各類相關(guān)人員要求通過模具的表面

涂層做好相關(guān)潤滑技術(shù)性手段，實踐操作中要改善壓力狀況，降低加工中遭遇的摩擦阻力，根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)資料能夠獲悉，通過加工 擠壓能夠讓壓力較好的釋放出來，釋放的比例能夠達(dá)到25%到3s% 左右，如果釋放的較好那么能夠釋放出來的壓力將會更多，通過降 低加工的擠壓力，弱化增強(qiáng)顆粒對模具產(chǎn)生的損傷狀況，這樣能夠 削弱金屬的材料塑性，讓金屬更能經(jīng)受變形阻力，最終成功的可髓 性將會大大提升。另外，相關(guān)人員為了加大擠壓的溫度，用以提升 金屬的塑性狀況，通過在金屬材料中加入適度的顆粒狀況，弱化其 可塑性狀況，最終有效的提升抗變形的能力，增強(qiáng)擠壓的溫度值， 讓金屬基材料和顆粒兩者的融合速率發(fā)生變化，通過優(yōu)化兩者的具 體融合效果，讓兩者的適用性逐步加大。若從常規(guī)角度考慮問題， 通過加火顆粒的含量狀況能夠提升擠壓的變形速率，但是由于金屬 中復(fù)合材料的含量偏高，那么相關(guān)的人員就要嚴(yán)格的控制被壓縮的 速度，但是在擠壓速度達(dá)劍上限以后，由于金屬材料已經(jīng)形成自己 的固有形狀，就會引發(fā)橫向的裂紋。

3.3 粉末冶金成型

粉末冶金成型技術(shù)是最早期的制造晶須以及顆粒符合材料零部

件、金數(shù)基復(fù)合材料的手段，具有非常豐厚的實踐檢驗，不僅如此， 該技術(shù)手段還適用于尺寸較小、形狀簡單但是具有較高精密性要求 的零部件。粉末冶金成型技術(shù)具有組織細(xì)密、增強(qiáng)相分布均勻、增 強(qiáng)相可調(diào)節(jié)以及界面反應(yīng)較少等特點，DWA 公司現(xiàn)階段，應(yīng)經(jīng)將粉 末冶金成型技術(shù)延展到多種產(chǎn)品的制造工程中，例如，SiCp 增強(qiáng)鋁 合金基體、管材、自行車零件、自行車支撐設(shè)備架以及自行車架等。 由于粉末冶金成型技術(shù)加工的產(chǎn)品具有非常顯著的耐磨性、比模量 以及比強(qiáng)度，因此，也受到了航天器材、飛機(jī)以及汽車的廣泛推崇。

3.4 電切割技術(shù)法

電切割法主要是在成型加工的過程中結(jié)合材料的具體形狀決定

運(yùn)用何種切割狀況，但是在切割的途中需要運(yùn)用正溶解的方式實現(xiàn) 切割要求，但是在切割的過程中。由于材料組織之間的摩擦。就要 形成殘存物或者粉末狀纖維，為了避免這些細(xì)小的纖維進(jìn)入到空洞 內(nèi)，可以運(yùn)用零件以及負(fù)極之間的間隙做好清洗，這種方式相較于 傳統(tǒng)的放電加工的力式，最為重要的優(yōu)勢是將電流液全部侵入到移 動的電極線內(nèi)部，這樣就能借助于液體的局部壓力做好沖刷，確保 局部的高溫狀況，讓零件加工效果更好。

3.5 焊接技術(shù)

原始金屬材料通常需要經(jīng)過焊接后二次成型再進(jìn)行后續(xù)的工程

應(yīng)用，焊接技術(shù)是在高溫或者高壓的環(huán)境下，采用焊接材料，例如 焊條或者焊絲，將多個待焊接的金屬材料連接成一個整體技術(shù)，該 技術(shù)被廣泛應(yīng)用于航天航空、機(jī)械制造等領(lǐng)域。需要注意的是，在 新型金屬材料的焊接過程中，在金屬與增強(qiáng)物二者之間常常會發(fā)生 化學(xué)反應(yīng)，會影響焊接的速度，在遇到這一問題時，通?？梢詫?屬或者增強(qiáng)物進(jìn)行軸對稱旋轉(zhuǎn)，然后將焊接接頭置于高溫下，使其 達(dá)到熔化狀態(tài)。

結(jié)束語：

金屬材料在各個領(lǐng)域取得了極為廣泛的應(yīng)用，發(fā)展前景廣闊。

因此，必須不斷優(yōu)化金屬材料的質(zhì)量，推動相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。 在實際生產(chǎn)過程中，要根據(jù)材料本身的特點選取相對應(yīng)的加工成型 工藝，并在加工過程中采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行質(zhì)量控制與水平提高， 從而保證我國金屬材料的質(zhì)量，推動我國制造業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]云璐.試論材料成型與控制金屬材料加工[J].科技

風(fēng).2016（21）

[2]張佳良，鄭旭洋，黃美玲.材料成型與控制工程中的金屬 材料加工分析[J].四川水泥.2017（03）