田愛環(huán)

摘 要：最近幾年以來，盡管機械制造行業(yè)中機械零部件、操作系統(tǒng)等獲取了一定的進步，但依舊具有較多不足，譬如各大機械配件依舊選擇傳統(tǒng)鋼材，阻礙了該行業(yè)發(fā)展。就金屬復合材料而言，其具備協(xié)調(diào)性好、強度高等特性，具備傳統(tǒng)金屬材料無可比擬的優(yōu)點，將其應用到機械制造中能獲取更好效果?；诖?，此次研究對機械制造中金屬復合材料的應用進行了探索、討論。

關鍵詞：機械制造;金屬復合材料;應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.036

0 前言

當前，金屬復合材料具有兩大類型，即功能型、結構型材料。就功能型材料而言，其具備較強的耐磨、耐高溫性，在機械工程中的零部件制造中有著極為寬泛的運用，可延長機械零部件使用時間，確保工件質(zhì)量;結構型材料具備質(zhì)量小、強度大等特性，能夠有效縮減機械設備重量，改善機械制造業(yè)工作效率。

1 機械制造業(yè)中的金屬復合材料

金屬復合材料屬于復合材料之一，是經(jīng)由復合技術或者多元化學、力學性能不一的金屬材料于界面中冶金，產(chǎn)生金屬復合材料，較之一般金屬材料而言，其具備更好的磁性、耐磨損等性質(zhì)。并且，金屬復合材料類型眾多，在較多領域均有被應用。就應用在機械制造中的金屬復合材料而言，如下：

1.1 不銹鋼復合鋼板

不銹鋼復合鋼板屬于金屬高效節(jié)能材料，碳鋼是其基體，且其對不銹鋼、碳鋼材料的優(yōu)點進行了有效體現(xiàn)。就不銹鋼特性優(yōu)勢而言，該材料不但具備較好的耐腐蝕、耐磨性，還存在較強的裝飾性;就碳鋼的特性優(yōu)勢而言，該材料具備較強可焊性、導熱性，且具備一定的拉伸性，易成型。故而，不銹鋼復合鋼板可視為多功能材料，并且其還能縮減鎳鉻合金用量，節(jié)省成本，在機械制造中的應用優(yōu)勢極為顯著。

1.2 金屬粒塑料復合結構材料

此類材料主要通過金屬粒和塑料組成，較之傳統(tǒng)金屬材料而言，其具備更好的應用價值，能夠有效提升傳統(tǒng)金屬材料的導電及導熱性，縮減線膨脹系數(shù)，且質(zhì)量小、強度大，位于機械制造中具備極為寬泛的運用。

1.3 碳纖維石墨纖維復合結構材料

此類材料屬于新型金屬復合材料，是經(jīng)由有機纖維熱處理產(chǎn)生，因碳纖維具備較好含碳量，熱處理期間和人造化學纖維互不相容，故通常選擇石墨化工藝等予以加工。此類材料具備較好勁度、強度與剛度，重量大，耐磨性、潤滑性較好，線膨脹系數(shù)小，兼具多項優(yōu)勢于一身，位于高新機械制造技術中具備極為寬泛的運用。

1.4 彌散強化復合結構材料

此類材料位于機械制造業(yè)中有被大面積運用。具體而言，彌散強化即位于均勻材料中摻雜硬質(zhì)顆粒材料的方式，屬于強化的最佳方式之一。金屬基體中具備高度分散且細小的第二相質(zhì)點，經(jīng)由此對材料基體強化便能獲取彌散強化復合結構材料，此類材料具備較好的耐熱性，能大幅提升機械設備的耐熱性和強度，位于機械制造業(yè)中具備顯著效用。

2 機械制造中金屬復合材料的具體應用

就機械制造中金屬復合材料的應用而言，具體可從如下層面體現(xiàn)：

2.1 沖壓模具制造層面

選取沖壓模具材料期間，需依照工作條件的差異選取和其對應的材料，需將沖壓模具的要求為基礎。沖壓模具材料具體囊括沖裁模、冷擠壓模、拉伸膜材料三種，工作條件針對各大模具材料所提出的要求均不相同。模具制造期間，針對原材料所提要求極為嚴苛，模具材料需承受較強沖擊、拉升或者振動等，同時還需具備較強的耐高溫性。當前，沖壓模具的時候多選取鋼材為核心制作材料，因碳素工具鋼加工塑形較為便捷、性價比好，故選擇碳素工具鋼的機械制造廠極多，但其承載力不足，故沖壓模具零部件期間不宜使用。而金屬復合材料的出現(xiàn)能夠有效解決上述問題，特別是金屬粒塑料復合結構材料，其質(zhì)量小、強度大，位于沖壓模具制造方面，能大幅提升機械設備的耐熱性、強度。當前，通過碳纖維石墨纖維復合結構材料組成的耐燒蝕材料，位于航天器機械等模具制造方面獲取了大面積運用。

2.2 機械零部件制造層面

金屬復合材料在機械零部件制造方面具備極為寬泛的運用，其應用優(yōu)勢可從低膨脹系數(shù)、高疲勞極限這兩點上體現(xiàn)。機械零部件制造期間，具備極為嚴格的原材料選擇標準，不但需規(guī)避零部件工作期間突然失效，還需延長機械運用時間，縮減機械磨損。故而，切實選擇機械零部件原材料期間，需基于機械零部件工作環(huán)境、要求適當選擇。就以往的金屬材料而言，在機械零部件制造方面具備熱膨脹系數(shù)高、強度低等缺陷，故能應用金屬復合材料處理上述問題。就錘式破碎機而言，以往的錘頭所用材質(zhì)為ZGMn13，耐磨性差，使用時間不長，且需要多次維修，而應用高鉻烙鐵、高錳鋼低合金制造雙金屬復合錘頭，借助兩者優(yōu)勢，可大幅提升錘頭承受沖擊負荷的能力。雖然價格較之傳統(tǒng)高錳鋼錘要貴，但耐磨性更優(yōu)，可獲取較好效益。并且，較之以往的金屬材料而言，金屬復合材料具有極強的綜合力學性能，且本身享有導電性、耐磨性好等優(yōu)勢，且在外壓強不發(fā)生變化時溫度增加，體積不易變化，不存在過度膨脹的情況，此類特性均能防范機械零部件制造結束后零件失效，并增加機械設備的使用時長，縮減后續(xù)的檢修和維護，譬如經(jīng)由碳纖維、玻璃纖維制作的金屬復合材料片彈簧，剛度、承載力較之一般彈簧要高出5倍，更具實用性。

3 結束語

概括而言，金屬復合材料屬于先進的金屬材料之一，存在一般金屬材料無可比擬的性能及優(yōu)勢，位于機械制造業(yè)中具備顯著效用，我們需高度關注對新材料的研發(fā)，制造出更高效、可靠的新型復合金屬材料從而改善當前具有的缺陷，提高機械制造水平，促進我國機械制造業(yè)更上一層樓。

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