機械制造中新型金屬材料的應(yīng)用研究

佘海

摘要：近年來，受現(xiàn)代化水平持續(xù)提升的影響，科學(xué)技術(shù)漸漸發(fā)達，極大程度上推動機械制作產(chǎn)業(yè)水平進步。我國機械制造規(guī)模及制造水平發(fā)生翻天覆地的變化，促使越來越多新型材料涌入機械制造領(lǐng)域，尤其是新型金屬材料的應(yīng)用占據(jù)著較大比例。同時，新型金屬材料與原有的金屬材料相比，獨具應(yīng)用優(yōu)勢。本文以機械制造中應(yīng)用新型金屬材料為切入點，在簡要介紹新型金屬材料的基礎(chǔ)上，分析其作用及意義，進一步提出具體的應(yīng)用要點，旨在為相關(guān)從業(yè)人員積累更多的實踐經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：機械制造;新型金屬材料;應(yīng)用要點

0 ?引言

我國社會經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，促進機械制造行業(yè)長遠發(fā)展，而機械制造占據(jù)著社會經(jīng)濟發(fā)展極其重要的地位，意味著社會經(jīng)濟發(fā)展無法脫離機械制造產(chǎn)業(yè)的支持。由此可見，做好材料類型更新?lián)Q代工作，對于推動機械制造產(chǎn)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展具有不可比擬的積極作用。同時，機械制造產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)品材料間存在著密切聯(lián)系，換而言之選擇適宜的機械制造材料方可大幅度提升機械制造產(chǎn)品質(zhì)量，促使其始終貼合具體生產(chǎn)需求，進一步推動機械制造產(chǎn)業(yè)長遠發(fā)展[1]。新型金屬材料普遍以原有金屬材料為制作基礎(chǔ)再進行性能改進，賦予其更多的使用功能，例如：新型復(fù)合型金屬材料具有延展度大及硬度高等鮮明特點。鑒于此，本文針對“機械制造中新型金屬材料應(yīng)用”進行分析研究具有重要的價值意義。

1 ?新型金屬材料概述

所謂“新型金屬材料”，指的是以合金形式存在的不同種類的金屬材料的總稱，而不同種類的新型金屬材料憑借自身獨有的特點，廣泛應(yīng)用在不同產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展過程中?；诋?dāng)前我國新型金屬材料發(fā)展角度而言，記憶合金材料、儲氫合金材料等是當(dāng)前我國新型金屬材料發(fā)展中的代表物，具體如下：

①記憶合金材料。

該金屬材料最大特點在于具有記憶能力，即該合金材料制作成為的金屬絲，在受到外力作用后發(fā)生形變，具有恢復(fù)原本形狀的功效。

一般而言，記憶合金材料在應(yīng)用中，要恢復(fù)原來形狀，需要在升溫處理下才可以實現(xiàn)這一功能。另外，記憶合金材料因具有記憶能力優(yōu)勢，在生產(chǎn)生活中有著較為廣泛的應(yīng)用，如電氣工程、航空航天等。但是要強調(diào)的是記憶合金材料的使用，要想保證其功能正常發(fā)揮，關(guān)鍵在于對記憶合金材料進行合理的升溫處理，意味著記憶合金材料在使用過程中，具有不穩(wěn)定性的特點，易受到溫度的影響。因此，記憶合金材料在具體的使用過程中要嚴(yán)控溫度，避免其因溫度變化而變得不穩(wěn)定。

②儲氫合金材料。

該新型金屬材料是當(dāng)前合金材料發(fā)展過程中的重要研發(fā)項目之一，原因在于氫能源本身是一種無污染，且儲量豐富的新型能源，使得儲氫合金材料的推廣使用與我國當(dāng)前提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求相符?；诒举|(zhì)角度而言，儲氫合金是通過金屬或者合金與氫能源發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生一定的氫化物，并將氫能源儲存在合金材料當(dāng)中，廣泛應(yīng)用在動力能源方面，極大地緩解了我國常規(guī)化石能源的市場壓力，且可以為氫能源的推廣使用和可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

③高溫合金材料。

該金屬材料可以在較高溫度環(huán)境下保持功能正常發(fā)揮，廣泛應(yīng)用在航空航天設(shè)備、飛機渦輪發(fā)動機等制作中，原因在于上述設(shè)備在運行過程中，會產(chǎn)生超高的熱量，從而使得一些零部件受熱而出現(xiàn)大面積的損壞，進而引發(fā)飛機安全事故或者航空航天設(shè)備故障。但是高溫合金材料的使用，即可降低設(shè)備運行中熱量產(chǎn)生的負(fù)面影響。

④非晶態(tài)合金材料。

該金屬材料在新型金屬材料發(fā)展過程中占據(jù)一定的位置，雖從名稱上來說比較陌生，但是非晶態(tài)合金材料憑借自身擁有一系列優(yōu)勢，如較高的強度和硬度、較強的抗腐蝕性、電阻率較高等，廣泛應(yīng)用在電氣設(shè)備的機械制造過程中，可有效規(guī)避當(dāng)前變壓器中鐵芯材料的問題，為整體提高電氣設(shè)備的性能提供了保障。

2 ?機械制造應(yīng)用新型金屬材料的作用分析

2.1 節(jié)能性

與其他類型行業(yè)相比，機械制造行業(yè)具有加工條件嚴(yán)格及耗費大量加工材料等鮮明特點，造成機械制造加工產(chǎn)業(yè)能耗過大，無法大幅度提升加工材料的利用率，而此條件下，不可準(zhǔn)確預(yù)估機械制造所消耗的能源能量，甚至部分能源能量消耗毫無實際意義。由此可見，機械制造應(yīng)用新型金屬材料能充分發(fā)揮其材料節(jié)能性的作用，真正意義上做到保護材料資源及提高材料資源利用率，避免出現(xiàn)不必要浪費的問題[2]。同時，設(shè)備加工期間盡量選用合理的新型材料取代原有的金屬材料，不只能保證產(chǎn)品質(zhì)量，更能大幅度提升產(chǎn)品總體性能，大大降低制造期間能源消耗量，提高能源能量的利用率。

2.2 環(huán)保性

生態(tài)自然環(huán)境是人類賴以生存的必備條件，促使生態(tài)自然環(huán)境保護得到越來越多從業(yè)人員的關(guān)注及重視。由此可見，選擇制造材料期間以保護自然生態(tài)環(huán)境為前提條件，盡量挑選環(huán)保型金屬材料。同時，機械制造行業(yè)生產(chǎn)期間往往需要排放大量有毒有害物質(zhì)，嚴(yán)重污染水資源及大氣資源，尤其是傳統(tǒng)金屬材料，其生產(chǎn)期間轉(zhuǎn)化率及利用率均呈現(xiàn)出過低的情況，可能產(chǎn)生大量的金屬廢棄物[3]。一旦忽略金屬廢棄物的處理環(huán)節(jié)或隨意丟棄金屬廢棄物則可能嚴(yán)重污染施工現(xiàn)場土地環(huán)境，而挑選環(huán)保型新型金屬材料能明顯減少有害氣體的排放量，最大程度上減輕水資源及大氣的污染程度，持續(xù)優(yōu)化機械制造的生產(chǎn)流程。

2.3 經(jīng)濟性

無論任何制造行業(yè)均需要綜合考慮生產(chǎn)材料的經(jīng)濟性，即總體成本投入，換而言之生產(chǎn)材料經(jīng)濟性與制造企業(yè)切身經(jīng)濟利益間存在著密切聯(lián)系。由此可見，貫徹落實成本最小化利益最大化的工作原則能大幅度提升企業(yè)總體經(jīng)濟效益及經(jīng)濟收益，而機械制造企業(yè)也不無例外，挑選新型金屬材料時不得忽略其經(jīng)濟性原則，立足于企業(yè)具體情況，盡量選擇性價比較高的新型金屬材料[4]。同時，挑選新型金屬材料時兼顧其可加工性及適用性，綜合考量產(chǎn)品性能，側(cè)重于大幅度提升新型金屬材料的利用率，方可從根源上有效控制機械制造的成本投入，真正意義上做到獲取最大化的經(jīng)濟效益或生產(chǎn)效益。

3 ?機械制造應(yīng)用新型金屬材料的要點分析

3.1 零部件制造應(yīng)用

機械制造產(chǎn)品內(nèi)部包含大量的機械零部件，每一個產(chǎn)品均由各種機械零部件組裝后完成。由此可見，機械零部件加工期間靈活運用新型金屬材料，能充分發(fā)揮其材料自身性能的應(yīng)用優(yōu)勢，大幅度提升機械零部件的生產(chǎn)質(zhì)量，為保證機械制造產(chǎn)品質(zhì)量提供強有力的支持。受科學(xué)技術(shù)持續(xù)進步的影響，新型金屬材料的類型漸漸增多，尤其是科研人員持續(xù)深化研究范圍，對于提高機械制造生產(chǎn)效率具有不可比擬的積極作用。

例如：以機械零部件制造為例，應(yīng)用新型金屬材料能大幅度提升其總體使用性能，以產(chǎn)品質(zhì)量及精確度上升為集中體現(xiàn)，大大增強其抗壓性及經(jīng)濟性。

3.2 沖壓模具制造應(yīng)用

機械制造期間沖壓模具往往需要結(jié)合產(chǎn)品性能要求及工作條件等方面影響因素，方可選擇出適宜的沖壓模具制造材料。通常情況下，機械制造中沖壓模具材料普遍為拉伸模材料、冷擠壓模材料及沖裁模材料。受新型金屬材料自身性能優(yōu)越性的影響，遠遠比其他材料更加適用于沖壓模具制造領(lǐng)域。同時，機械制造中沖壓模具材料必須兼顧足夠的拉伸性及抗壓性，例如：以性能為例，包括耐高溫及強度高等，說明其材料選擇條件相對苛刻，而現(xiàn)階段我國機械制造行業(yè)中沖壓模具制造時傾向于選擇鋼材進行加工制作[5]。即便鋼材可塑性強且性價比高，但是耐熱性差且強度不足，早已不適用于沖壓模具制造。

3.3 生產(chǎn)環(huán)境應(yīng)用

為了大幅度提升機械制造水平及制造效率，保證機械制造的總體質(zhì)量，相關(guān)制造企業(yè)必須嚴(yán)格劃分出制造設(shè)備于不同環(huán)境下的生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以符合具體生產(chǎn)規(guī)定為前提條件，確保機械設(shè)備始終處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)，大大提高其作業(yè)性能[6]。由于機械制造期間不可避免遭遇各種高溫作業(yè)環(huán)境，客觀上要求相關(guān)機械制造人員秉持具體問題具體分析的工作原則，將機械設(shè)備與新型金屬材料相結(jié)合，不止能形成全新的機械制造設(shè)備，更能明顯提高機械制造設(shè)備的生產(chǎn)效率，增強其總體制造生產(chǎn)性能，確保其于任何環(huán)境下均可有效利用生產(chǎn)材料，以達到提高機械制造產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率的目標(biāo)。

3.4 環(huán)保應(yīng)用

由于新型金屬材料能明顯減輕加工期間空氣污染程度，滿足機械制造設(shè)備的生產(chǎn)要求，真正意義上做到最大化利用各種資源。同時，機械制造期間注意引進新型金屬材料的加工工藝及加工技術(shù)，不止能有效控制環(huán)境污染程度，例如：加工期間應(yīng)用冷軋或熱軋等加工工藝，能保證機械零部件的加工質(zhì)量，最大程度上減輕環(huán)境污染程度。

同時，機械加工期間深受新型金屬材質(zhì)類型差異性的影響，往往需要持續(xù)細(xì)化新型金屬材料的類型及種類，盡量同時加工兩種性質(zhì)相似或成分相似的材料，避免出現(xiàn)材料不同引發(fā)加工實踐差異性的問題，進一步有效控制機械制造期間所產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)的排放量，促使新型金屬材料加工工藝得到大幅度進步。此外，保證新型金屬材料的質(zhì)量是擴大其應(yīng)用范圍的有力手段及關(guān)鍵途徑。

4 ?結(jié)語

通過本文探究，認(rèn)識到由于科學(xué)技術(shù)水平進步，機械制造行業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大，促使用于機械制造的金屬材料類型漸漸增多，發(fā)生翻天覆地的變化。為了保證機械制造行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展的目標(biāo)，相關(guān)技術(shù)人員挑選新型金屬材料期間，不得脫離具體使用需求，注意兼顧新型金屬材料的經(jīng)濟性、環(huán)保性及節(jié)能性，靈活運用新型加工工藝及加工技術(shù)，進一步推動機械制造行業(yè)發(fā)展進程。同時，使用新型金屬材料期間，綜合考慮影響其應(yīng)用效果的風(fēng)險因素，持續(xù)提升技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)及技能水平。

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