機械制造中新型金屬材料的運用

時間:2022-08-03 10:51:12

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機械制造中新型金屬材料的運用

摘要:近年來,受現代化水平持續提升的影響,科學技術漸漸發達,極大程度上推動機械制作產業水平進步。我國機械制造規模及制造水平發生翻天覆地的變化,促使越來越多新型材料涌入機械制造領域,尤其是新型金屬材料的應用占據著較大比例。同時,新型金屬材料與原有的金屬材料相比,獨具應用優勢。本文以機械制造中應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上,分析其作用及意義,進一步提出具體的應用要點,旨在為相關從業人員積累更多的實踐經驗。

關鍵詞:機械制造;新型金屬材料;應用要點

我國社會經濟蓬勃發展,促進機械制造行業長遠發展,而機械制造占據著社會經濟發展極其重要的地位,意味著社會經濟發展無法脫離機械制造產業的支持。由此可見,做好材料類型更新換代工作,對于推動機械制造產業可持續性發展具有不可比擬的積極作用。同時,機械制造產品質量與產品材料間存在著密切聯系,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品質量,促使其始終貼合具體生產需求,進一步推動機械制造產業長遠發展[1]。新型金屬材料普遍以原有金屬材料為制作基礎再進行性能改進,賦予其更多的使用功能,例如:新型復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,廣泛應用在不同產業生產發展過程中。基于當前我國新型金屬材料發展角度而言,記憶合金材料、儲氫合金材料等是當前我國新型金屬材料發展中的代表物,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生形變,具有恢復原本形狀的功效。一般而言,記憶合金材料在應用中,要恢復原來形狀,需要在升溫處理下才可以實現這一功能。另外,記憶合金材料因具有記憶能力優勢,在生產生活中有著較為廣泛的應用,如電氣工程、航空航天等。但是要強調的是記憶合金材料的使用,要想保證其功能正常發揮,關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控溫度,避免其因溫度變化而變得不穩定。②儲氫合金材料。該新型金屬材料是當前合金材料發展過程中的重要研發項目之一,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前提出的可持續發展戰略要求相符?;诒举|角度而言,儲氫合金是通過金屬或者合金與氫能源發生化學反應,從而產生一定的氫化物,并將氫能源儲存在合金材料當中,廣泛應用在動力能源方面,極大地緩解了我國常規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發展奠定良好的基礎。③高溫合金材料。該金屬材料可以在較高溫度環境下保持功能正常發揮,廣泛應用在航空航天設備、飛機渦輪發動機等制作中,原因在于上述設備在運行過程中,會產生超高的熱量,從而使得一些零部件受熱而出現大面積的損壞,進而引發飛機安全事故或者航空航天設備故障。但是高溫合金材料的使用,即可降低設備運行中熱量產生的負面影響。④非晶態合金材料。該金屬材料在新型金屬材料發展過程中占據一定的位置,雖從名稱上來說比較陌生,但是非晶態合金材料憑借自身擁有一系列優勢,如較高的強度和硬度、較強的抗腐蝕性、電阻率較高等,廣泛應用在電氣設備的機械制造過程中,可有效規避當前變壓器中鐵芯材料的問題,為整體提高電氣設備的性能提供了保障。

2機械制造應用新型金屬材料的作用分析

2.1節能性。與其他類型行業相比,機械制造行業具有加工條件嚴格及耗費大量加工材料等鮮明特點,造成機械制造加工產業能耗過大,無法大幅度提升加工材料的利用率,而此條件下,不可準確預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,機械制造應用新型金屬材料能充分發揮其材料節能性的作用,真正意義上做到保護材料資源及提高材料資源利用率,避免出現不必要浪費的問題[2]。同時,設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,不只能保證產品質量,更能大幅度提升產品總體性能,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環保性。生態自然環境是人類賴以生存的必備條件,促使生態自然環境保護得到越來越多從業人員的關注及重視。由此可見,選擇制造材料期間以保護自然生態環境為前提條件,盡量挑選環保型金屬材料。同時,機械制造行業生產期間往往需要排放大量有毒有害物質,嚴重污染水資源及大氣資源,尤其是傳統金屬材料,其生產期間轉化率及利用率均呈現出過低的情況,可能產生大量的金屬廢棄物[3]。一旦忽略金屬廢棄物的處理環節或隨意丟棄金屬廢棄物則可能嚴重污染施工現場土地環境,而挑選環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,持續優化機械制造的生產流程。2.3經濟性。無論任何制造行業均需要綜合考慮生產材料的經濟性,即總體成本投入,換而言之生產材料經濟性與制造企業切身經濟利益間存在著密切聯系。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總體經濟效益及經濟收益,而機械制造企業也不無例外,挑選新型金屬材料時不得忽略其經濟性原則,立足于企業具體情況,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,綜合考量產品性能,側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濟效益或生產效益。

3機械制造應用新型金屬材料的要點分析

3.1零部件制造應用。機械制造產品內部包含大量的機械零部件,每一個產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,能充分發揮其材料自身性能的應用優勢,大幅度提升機械零部件的生產質量,為保證機械制造產品質量提供強有力的支持。受科學技術持續進步的影響,新型金屬材料的類型漸漸增多,尤其是科研人員持續深化研究范圍,對于提高機械制造生產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,應用新型金屬材料能大幅度提升其總體使用性能,以產品質量及精確度上升為集中體現,大大增強其抗壓性及經濟性。3.2沖壓模具制造應用。機械制造期間沖壓模具往往需要結合產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越性的影響,遠遠比其他材料更加適用于沖壓模具制造領域。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,而現階段我國機械制造行業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生產環境應用。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量,相關制造企業必須嚴格劃分出制造設備于不同環境下的生產質量標準,以符合具體生產規定為前提條件,確保機械設備始終處于正常運轉狀態,大大提高其作業性能[6]。由于機械制造期間不可避免遭遇各種高溫作業環境,客觀上要求相關機械制造人員秉持具體問題具體分析的工作原則,將機械設備與新型金屬材料相結合,不止能形成全新的機械制造設備,更能明顯提高機械制造設備的生產效率,增強其總體制造生產性能,確保其于任何環境下均可有效利用生產材料,以達到提高機械制造產業生產效率的目標。3.4環保應用。由于新型金屬材料能明顯減輕加工期間空氣污染程度,滿足機械制造設備的生產要求,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,不止能有效控制環境污染程度,例如:加工期間應用冷軋或熱軋等加工工藝,能保證機械零部件的加工質量,最大程度上減輕環境污染程度。同時,機械加工期間深受新型金屬材質類型差異性的影響,往往需要持續細化新型金屬材料的類型及種類,盡量同時加工兩種性質相似或成分相似的材料,避免出現材料不同引發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生有毒有害物質的排放量,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量是擴大其應用范圍的有力手段及關鍵途徑。

4結語

通過本文探究,認識到由于科學技術水平進步,機械制造行業規模持續擴大,促使用于機械制造的金屬材料類型漸漸增多,發生翻天覆地的變化。為了保證機械制造行業實現可持續性發展的目標,相關技術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濟性、環保性及節能性,靈活運用新型加工工藝及加工技術,進一步推動機械制造行業發展進程。同時,使用新型金屬材料期間,綜合考慮影響其應用效果的風險因素,持續提升技術人員的專業素質及技能水平。

參考文獻:

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[4]齊冬梅.機械制造中新型金屬材料的應用分析[J].中國機械,2019(4):77-78.

[5]陳浩,楊曜澤,孟祥龍.新型金屬材料在機械制造中的應用探析[J].南方農機,2018,49(19):187.

[6]郭興明,張磊,董書臣.金屬材料在機械設計中的選擇與應用[J].南方農機,2017,48(05):120.

作者:佘海 單位:遼寧特殊教育師范高等專科學校