稀有金屬材料加工技術進展

陳安新

稀有金屬材料包括以下幾類：一是難熔金屬，二是貴金屬，兩類稀有金屬材料的性能有較大差別，所需要的加工技術也有所不同。隨著社會的快速發(fā)展，稀有金屬材料加工技術也得到迅猛發(fā)展。稀有金屬材料具有以下特點：一是高熔點，二是易氧化，三是難變形，四是小批量，五是品種多，這在一定程度上增加了材料加工技術的應用難度。對此，技術人員必須結合稀有金屬材料的特點合理制定加工技術應用方案。

稀有金屬材料加工需要多種技術結合在一起，主要包括以下技術：一是錠呸制備技術，二是熱處理技術，三是材料表面處理技術，四是復合技術，五是稀有金屬制造技術，六是稀有金屬深加工技術。不同的加工技術作用不同，技術人員必須保證稀有金屬材料技術應用的合理性，才能發(fā)揮出加工技術的作用。

稀有金屬材料加工技術發(fā)展前景

隨著社會的快速發(fā)展，個各行業(yè)也得到迅猛發(fā)展，對稀有金屬材料的質量和性能也提出了更好的要求，稀有金屬材料的種類不斷增多，性能不斷提高，而且稀有金屬材料加工成本也在不斷降低。稀有金屬材料逐漸向高精度，超細方向上發(fā)展。比如，很多應用于航天領域的稀有金屬材料已經開始向納米級發(fā)展，而且稀有金屬材料的韌性越來越強。稀有金屬材料加工技術也在向短流程化方向發(fā)展。目前，應用鑄造技術加工稀有金屬零部件可以提高稀有金屬材料的質量，避免材料的浪費，降低稀有金屬材料的加工成本。如今，很多工程對于稀有金屬材料的需求量都在不斷增多，這也是稀有金屬材料加工和開發(fā)的關鍵動力。但是，也有部分稀有金屬材料沒有被重用，這部分稀有金屬材料的分析成果就無法真正轉變?yōu)樯a力。如今，深加工技術已經成為稀有金屬材料加工技術的創(chuàng)新區(qū)域。

現代計算機技術的發(fā)展速度不斷加快，計算機技術的發(fā)展在一定程度上推動了稀有金屬材料加工技術的發(fā)展。

稀有金屬材料加工技術

稀有金屬箔材加工技術。稀有金屬箔材已經成為工業(yè)產業(yè)所需的關鍵材料，工業(yè)產業(yè)對于稀有金屬箔材的質量和精準度要求非常高。西方國家對稀有金屬箔材加工技術的應用時間比較長，經驗比較豐富，加工水平比較高，我國與西方國家的差距比較大，很多高精度的稀有金屬箔材還需要從國外進口。我國必須加大稀有金屬材料加工技術的研究水平，縮短與西方國家之間的差距。稀有金屬箔材主要應用以下加工技術：一是真空熔煉，二是鍛造，三是軋制，四是真空熱處理。

稀有金屬材料成形加工技術。稀有金屬材料成形加工技術具有以下特點：一是生產工序比較少，二是加工效率高，三是成本低，四是材料的利用率比較高。稀有金屬材料成形技術有以下幾種：一是精密鑄造，二是等溫鍛造，三是超塑性成形，四是擴散連接，五是旋壓成形，六是管件塑性推制，七是粉末冶金，八是激光立體成形。稀有金屬材料的價格相對較高，對于成形技術的要求也比較高。

稀有金屬材料鑄造技術。稀有金屬材料鑄造技術是應用最為廣泛的加工技術。鑄造技術經常被用在飛機的傳動系統(tǒng)中，使用一定數量的鈦合金來鑄造成精鑄件來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的緊固件，不僅減輕了飛機結構的重量，也降低了飛機零部件的應用成本，提高制造效率。如今，我國的稀有金屬材料鑄造技術主要是依據型殼工藝進行分類，應用比較廣泛的型殼加工技術有：一是機加工石墨型，二是石墨搗實型，三是熔模精密陶瓷型。其中，機加工石墨型的特點有以下幾個：一是材料表面的質量比較高，二是尺寸的精準度比較高，三是鑄造完成的模型可以重復使用。但是，機加工石墨型鑄件的表面處理比較復雜，如果處理的不合理鑄件表面就很容易出現氣孔等問題。對此，稀有金屬材料的鑄造技術僅適合應用于結構簡單的鑄件加工。石墨搗實型鑄造技術比較適用于結構復雜的鑄件加工，降低鑄件的鑄造成本。熔模精密鑄造加工工藝比較適用于壁薄的零部件，并且對于鑄件的精準度要求較高，是國內外應用比較廣泛的稀有金屬材料加工技術。技術人員需要按照稀有金屬材料的類型來選擇鑄造技術。目前，美國的稀有金屬材料加工技術處于全球領先水平，我國稀有金屬材料加工技術與美國差距較大。隨著科學技術的快速發(fā)展，鑄件熱處理技術也得到迅猛發(fā)展，鈦合金鑄件的性能已經超過了很多傳統(tǒng)鑄件的性能。美國一架戰(zhàn)斗機上鈦合金鑄件的數量大概有58個，占整個戰(zhàn)斗機零部件總量的7.5%。

我國鈦合金材料的加工技術還處于應用的初級階段，產品的結構比較簡單，我國相關部門必須加大鈦合金鑄造技術的研究力度，提高鈦合金鑄造技術水平。對于鈦合管的生產，主要有以下幾種方法：一是熱旋壓法，二是熱穿孔軋制法，三是熱擠壓法，四是熱推制擴徑法。其中，旋壓法實際上就是利用已經成型的毛坯壓制在旋轉的芯摸上面，并通過旋輪對毛坯施加一定的壓力，旋轉輪會向前推送，經過幾次加工，得到回轉體鑄件。旋壓法的特點有以下幾個：一是精準度高，二是機械性能好，三是尺寸范圍比較廣，四是操作簡單，五是應用成本低。但是，旋壓法也存在一定的缺陷，就是生產所需要的時間比較長，而且一次的產量比較低。熱擠壓法屬于加工無縫管材的關鍵方法，該方法的應用成本低，而且可以避免材料的浪費，技術相對成熟。但是，如果需要加工的材料量比較大，就需要增加設備，設備的系統(tǒng)也需要重新升級。在應用熱擠壓法之前，技術人員需要先對稀有金屬材料進行熱處理，稀有金屬材料的直徑越大，加工的難度也會越大。

隨著社會的快速發(fā)展，稀有金屬材料的加工技術也在不斷提高。但是，稀有金屬材料加工技術的種類比較多，而且不同的技術特點和功能不同，技術人員需要結合稀有金屬材料的特點合理選擇加工技術，保證加工技術應用的合理性。相比而言，西方國家應用稀有金屬材料加工技術的時間比較早，經驗比較豐富，我國與西方國家還存在較大差距。對此，我國相關部門在加大稀有金屬材料加工技術研究力度的同時還需要合理的借鑒西方國家的先進經驗，提高國內稀有金屬材料加工技術水平。稀有金屬材料加工技術具有廣闊的發(fā)展前景。只是我國稀有金屬材料加工技術還不夠完善，還需要不斷做出調整。