金屬復合材料在機械制造中的應用

付文豪

摘 要：機械制造產(chǎn)業(yè)是我國最為重要的產(chǎn)業(yè)之一，為我國的國民經(jīng)濟做出了不可忽視的貢獻。機械制造所選材料的水平，直接影響著機械制造最終的效果。目前，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，金屬復合材料在機械制造中的應用越發(fā)廣泛，顯著地強化了產(chǎn)品的性能與質(zhì)量。本文對金屬復合材料在機械制造中的應用展開研究，以期為相關工作者提供參考。

關鍵詞：金屬復合材料;機械制造;應用

1機械制造中主要應用的幾種金屬復合材料

1.1金屬粒塑料復合材料

金屬粒塑料復合材料顧名思義，是將金屬粒與塑料復合而成的一類材料。相比傳統(tǒng)的金屬材料，此類材料的優(yōu)勢有導熱性能、導電性能優(yōu)秀等。對這一材料的應用，顯著降低了線膨脹的系數(shù)，同時，金屬粒塑料復合材料的強度很高，對保障機械制造的質(zhì)量而言具有突出的優(yōu)勢。

1.2不銹鋼復合材料

不銹鋼復合材料在目前的機械制造中的應用十分廣泛。此材料屬于一種高效節(jié)能材料，基體是碳鋼，在機械制造中，這種材料能夠同時發(fā)揮不銹鋼材料與碳鋼材料的優(yōu)勢，例如耐磨損性強、耐腐蝕性強、抗磁性能強等[1]。此外，這種材料的導熱性能、可焊性、裝飾性都十分優(yōu)越，在機械制造中具有突出的應用價值，且能夠一定程度上降低機械制造的成本。

1.3彌散強化復合材料

彌散強化復合材料在目前的機械制造業(yè)中的應用也較為廣泛。此種復合材料的形成，主要是在均勻的材料中加入了一部分硬質(zhì)的顆粒材料，進而強化了材料的強度。因此，在機械制造中應用此種材料，能夠保障最終生產(chǎn)出的產(chǎn)品的質(zhì)量復合預期。另外，彌散強化復合材料具有一定的耐熱性能，這一點也能夠為機械制造提供一定的便利，提升其作業(yè)效率。

1.4碳纖維石墨纖維復合材料

碳纖維石墨纖維復合材料，也是被應用到機械制造業(yè)中的金屬復合材料的代表之一。此種材料由有機纖維熱處理制造而成。在制造過程中，由于碳纖維具有一定的含碳量，往往很難與人造化學纖維相容，因此需要工作人員應用石墨化工藝、熱穩(wěn)定氧化處理方式來加工，最后形成碳纖維石墨纖維復合材料。此種材料在機械制造中的應用，在勁度、強度上具有顯著的優(yōu)勢，同時相比多數(shù)傳統(tǒng)的金屬材料，其重量比更高，潤滑性能、耐磨損性能、耐熱性能、耐腐蝕性能也很優(yōu)越。將碳纖維石墨纖維復合材料應用到機械制造工藝中，能夠顯著地提升機械制造工藝的水平。但需要注意的是，工作人員應結(jié)合機械制造的具體情況，合理選用這一材料，保證其優(yōu)勢能夠最大程度發(fā)揮。

2在機械制造中應用金屬復合材料的要點

2.1在沖壓模具中應用金屬復合材料

沖壓模具制造，是機械制造的重要組成部分。其質(zhì)量直接體現(xiàn)了機械制造產(chǎn)業(yè)的整體水平。在生產(chǎn)條件與功能的差異下，沖壓模具制造，通常會對材料的性能參數(shù)具有不同的要求。一般來講，沖壓模具材料可具體分為三種，即沖裁模材料、冷擠壓模材料、拉伸模材料。對于生產(chǎn)材料，工作人員一般應當注意把握材料的沖擊力、振動、拉伸與摩擦拉伸等多方面，另外還需注意材料的耐熱性。

目前，沖壓模具制造中最為常見的原材料是鋼材。復合材料碳素工具鋼，在沖壓模具制造中應用更是具有優(yōu)勢，具體的優(yōu)勢包括性價比優(yōu)秀、加工難度低等多個方面。但此種復合材料也具有突出的缺陷，即承載力量較差，若沖壓模具制造硬度大、可塑性低，此種材料則不太適用[2]。

目前，對沖壓模具方面的金屬復合材料的研究也在不斷推進，相信在不遠的將來，新型的金屬復合材料能夠解決目前沖壓模具制造中較為典型的摩擦、沖擊問題，提升沖壓模具制造的效果，改善沖壓模具制造的效率。

2.2在機械制造中應用金屬復合材料

金屬復合材料是一類依照比例混合不同金屬材料而形成的材料，具有多種優(yōu)良的特征，能夠改善傳統(tǒng)金屬材料存在的許多弊端。

就金屬復合材料的優(yōu)勢而言，首先，金屬復合材料具有結(jié)構(gòu)功能佳、可塑性強等優(yōu)勢，同時抗疲勞斷裂性能也好，在機械制造中發(fā)揮的優(yōu)勢十分突出;其次，將金屬復合材料與現(xiàn)代化生產(chǎn)設備結(jié)合起來應用，能夠顯著提升機械制造業(yè)的資源利用率，與資源的性能參數(shù)，這對于我國機械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展而言也十分有利，也是響應我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、節(jié)能減排戰(zhàn)略的重要措施之一;再次，金屬復合材料還具有成型容易、質(zhì)量輕便等優(yōu)勢，在市場中極易推廣;另外，金屬復合材料的性能參數(shù)，決定了其能夠更好地適應機械制造中的多種環(huán)境，例如其優(yōu)越的抗腐蝕性能，就可以幫助其適應機械制造中很多的惡劣環(huán)境;最后，金屬復合材料具有造價低廉的特點，應用于機械制造中，能夠顯著地降低生產(chǎn)設備的磨損率、報廢率，同時也有助于機械制造產(chǎn)業(yè)節(jié)約資源，總體而言能夠很大程度上節(jié)約機械制造產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)成本，推動金屬制造產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。

但目前，金屬復合材料在機械制造中的應用，還存在一些值得改善的問題，最為突出的就是金屬復合材料的低熱膨脹系數(shù)和高疲勞極限參數(shù)，會限制金屬復合材料在機械制造中的應用。因此，工作人員在選擇機械制造的原材料前，應當結(jié)合機械制造作業(yè)的實際情況，對生產(chǎn)環(huán)境、材料的應用環(huán)境深入分析，進而在保證材料使用的有效性的同時，降低材料在生產(chǎn)過程中為設備帶來的損耗。

相信在我國科學技術(shù)的發(fā)展下，金屬復合材料的弊端會被逐漸克服，金屬復合材料會成為我國機械制造產(chǎn)業(yè)中重要的原材料，真正作用于推動我國機械制造業(yè)的進一步發(fā)展。

3結(jié)語

綜上所述，金屬復合材料結(jié)合了多種金屬材料制造形成，能夠在機械制造中發(fā)揮多種金屬材料的優(yōu)勢，顯著提升金屬制造的效率與質(zhì)量。但工作人員在應用金屬復合材料時，還是應當依據(jù)具體的生產(chǎn)情況與市場條件，合理使用金屬復合材料。同時，相關研發(fā)人員也應當加強研發(fā)更為新興的金屬復合材料，不斷為我國的機械制造產(chǎn)業(yè)提供新材料，彌補機械制造產(chǎn)業(yè)在發(fā)展中存在的不足，推動我國機械制造產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。

參考文獻：

[1]楊思能.金屬復合材料在機械制造方面的應用分析[J].造紙裝備及材料，2020，49（06）：61-63.

[2]李勝文.金屬復合材料在機械制造方面的應用分析[J].南方農(nóng)機，2020，51（10）：7.