現(xiàn)代加工工藝中的金屬材料運用

孫柯楠佳木斯大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院（154007）

1 金屬材料的加工特性

金屬特性由金屬組合鍵性質(zhì)決定，金屬材料可在熔融狀態(tài)下與氧等非金屬形成合金。根據(jù)金屬元素添加量，合金可分為二元合金、多元合金。金屬材料加工特性包括鑄造性、切削加工性[1]。

鑄造性是金屬熔化后呈液態(tài)，金屬材料鑄造性能是流動性、吸氣傾向。影響合金流動性因素有合金化學(xué)成分，純鐵流動性好。鑄鐵中共晶成分鑄鐵流動性最佳，能形成高熔點夾雜物的元素會降低合金的流動性。鍛壓性是金屬在鍛壓中承受塑性變形的性能，與材料的塑性變形抗力、材料成分有關(guān)。焊接性是材料焊接成滿足設(shè)計要求的構(gòu)件，焊接性能好的金屬能獲得無缺陷的焊縫，焊接性較好的金屬材料導(dǎo)熱性好。

金屬材料切削加工性與金屬材料硬度等因素有關(guān)。加工性與金屬材料的化學(xué)成分、金相組織等因素有關(guān)。切削加工性化學(xué)成分影響包括降低鋼強度的元素S，提高鋼的強度的合金元素。

2 金屬材料的加工方法

金屬應(yīng)用歷史悠久，商朝時期已有使用青銅器的記錄。金屬冶煉工藝的逐漸完善，機器大規(guī)模應(yīng)用，推動了金屬材料加工工藝的發(fā)展。目前，金屬材料加工方法逐漸成熟，形成切削加工、擠壓加工，每種方法應(yīng)用條件不同。

金屬熱處理加工是將金屬工件放在介質(zhì)中，利用外部條件加熱處理，達到一定溫度后金屬材料屬性等發(fā)生變化，將金屬材料放入其他介質(zhì)中冷卻，以控制其性能。金屬擁有良好的導(dǎo)熱性。熱處理加工是金屬材料應(yīng)用最早的方法，古代青銅器澆筑就是用的熱處理的方法。

切削不需要對金屬材料加熱，以便避免溫度對材料性能影響。金屬包含部分易燃金屬，在高溫環(huán)境下易發(fā)生燃燒，熱加工處理需用惰性氣體等保護。易燃金屬硬度較低，適合切削加工處理。切削加工需要刀具等設(shè)備，設(shè)備性能直接影響加工程度。硬度較高的金屬不適宜切削加工，切削加工中刀具磨損嚴重。

3 金屬材料在現(xiàn)代加工工藝中的應(yīng)用

金屬材料加工工藝受到現(xiàn)代設(shè)計的影響，現(xiàn)代金屬材料注重形式美表達，使得金屬材料與現(xiàn)代工藝產(chǎn)品結(jié)合。金屬材料多以金銀粉等與現(xiàn)代工藝產(chǎn)品結(jié)合。

現(xiàn)代加工技術(shù)將具有美感的金屬材料引入產(chǎn)品創(chuàng)作中，使現(xiàn)代工藝產(chǎn)品創(chuàng)新作品符合社會審美藝術(shù)形式，為現(xiàn)代工藝產(chǎn)品生產(chǎn)注入新的活力。金屬材料與現(xiàn)代工藝產(chǎn)品結(jié)合，需要按不同需求加工金屬材料，根據(jù)不同金屬材料理化特性鍛造、粉質(zhì)加工等工藝，對不同金屬材料進行加工，為工藝創(chuàng)作提供金屬材質(zhì)特色美。

金屬材料的美受工藝設(shè)計影響，材料性能是發(fā)揮材料藝術(shù)美的基礎(chǔ)，如現(xiàn)代漆畫藝術(shù)中，常用金、銀等材料，其具有獨特的光澤色彩。金屬材料具有其他材質(zhì)不具備的美感，展現(xiàn)出金屬材料獨特魅力個性。金屬材料以其獨特的藝術(shù)形式存在于藝術(shù)發(fā)展中，是人類文明發(fā)展的標志。青銅器在戰(zhàn)國時期制造工藝發(fā)達，造型各異，如酒器、烹調(diào)器、樂器等，器物裝置豐富，工藝美精湛豐富。漢朝時期，金屬器物設(shè)計注重功能性與審美特征統(tǒng)一。隋唐時期，鍛造技藝鼎盛，明清時期金屬藝術(shù)達到精煉程序，器物透露出樸實美感。