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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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(dá),極大程度上推動機械制作產(chǎn)業(yè)水平進(jìn)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(jìn)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
我國社會經(jīng)濟蓬勃發(fā)展,促進(jìn)機械制造行業(yè)長遠(yuǎn)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(jìn)一步推動機械制造產(chǎn)業(yè)長遠(yuǎn)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(jìn)行性能改進(jìn),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(jìn)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。基于當(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(jìn)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。基于本質(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(jìn)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(jìn)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(jìn)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(dá)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)一步推動機械制造行業(yè)發(fā)展進(jìn)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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作者:佘海 單位:遼寧特殊教育師范高等專科學(xué)校