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        機械工程材料應用與前景探討

        2019-04-16 10:27:52潘俊霖
        科學與技術 2019年15期
        關鍵詞:鎂合金機械工程國防

        潘俊霖

        摘要:機械工程材料主要是指用于制造各類機械零件、構件的材料和機械制造過程中所應用的工藝材料。近年來,隨著科學技術的高速發(fā)展,國防機械工程材料也開始應用在各行各業(yè)中,并且取得了非常顯著的成績。本文針對機械工程材料應用及發(fā)展前景進行分析。

        關鍵詞:機械工程;材料

        機械的設計、制造、維修等過程中,國防機械工程材料都會對其產生一定的影響,而國防機械材料又是機械工程中最為重要、不可或缺的組成部分,只有在節(jié)能環(huán)保、經濟實用的前提之下,才能促使其高速發(fā)展。

        一、機械工程材料選應用的現(xiàn)狀分析

        (一)從構件失效抗力角度分析

        機械工程材料的失效抗力主要是指構成材料本身是否具有備抗磨損、抗變形等能力,在構件的觀察參量過程中,將構件材料中的失效情況在使用之前及時尋找出來。通常情況下,構件材料在失效抗力的研究分析過程中,需要考慮到材料的力學性能,還要考慮到構建的模型在實際的工作運行狀況中體現(xiàn)出的各種特性。很多研究學者在對熱作磨具鋼進行失效分析中,通過測試才能獲知材料壽命,進而對模具的壽命進行分析,最終得知模具設計選擇時的標準條件。其中主要的具體步驟為:一是針對構成零件的機械材料進行確定,然后結合模具的使用條件,來判斷模具的類型以及具體的抗力要求。

        (二)從經濟適用性角度分析

        在國防機械工程中,對于材料的選擇應當首要關注材料的適用性和經濟性。比如,在國防機械鑄造工藝中,就要保證材料的吸氣性、收縮性、偏析性以及流動性是否良好。在鍛造工藝中,就必須保障材料具有很好的沖壓性、可鍛性以及斷后冷卻性。在焊接工藝中,就要保障材料的適用性以及敏感性是否符合要求。機械加工材料由于特性不同,機械工程工藝所提供的材料在選擇上也有所不同,既要保障滿足工藝的需求,還要追求更好的工藝需求材料,針對不同的特性選擇最優(yōu)、最合理的材料,才是國防機械工程材料發(fā)展的正確方向。除了要注重國防機械工程材料的適用性,還要根據工程管理預算合理考慮設計材料是否滿足經濟性能。既要做到材料選擇時的質量符合實際的要求,還要保障材料的價格經濟實惠。然而對于可循壞利用的機械材料,就要促使其在整個國防機械工程制造過程中能夠循環(huán)利用,這樣才能最大限度地降低資源的消耗程度,減少機械工程的成本費用,最終提升整體的經濟效益。

        (三)從環(huán)保、節(jié)能角度分析

        我國制定的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標就是生態(tài)、節(jié)能和環(huán)保,因此各行各業(yè)都要嚴格貫徹落實這一發(fā)展戰(zhàn)略目標。一般情況下,在國防機械工程的材料使用過程中,很多原材料都是不可再生能源,一旦出現(xiàn)消耗過度的情況,最終就會對整個機械工程制造行業(yè)帶來很大的安全發(fā)展隱患。因此,在材料的選過程中還要做好環(huán)保和節(jié)能,促使各項需求都能夠滿足實際要求。

        二、機械工程材料的應用領域

        (一)鋼材料及其應用

        現(xiàn)階段工業(yè)仍舊是我國經濟發(fā)展的支柱行業(yè),而鋼鐵材料就是國防機械材料使用最多的一種。鋼鐵工業(yè)發(fā)展至今,不僅產品結構在發(fā)生著變化,發(fā)展速度也在快速增長,產業(yè)集中度也得到了進一步提升。其中最主要的應用領域為:電力系統(tǒng)、汽車工業(yè)、鐵路與橋梁、船舶與海上鉆井平臺、兵器工業(yè)、石油開采機械以及輸油管道、建筑行業(yè)等。

        (二)鎂、鎂合金及其應用

        鎂材料具有優(yōu)良的物理性能和機械加工性能,還具有非常豐富的蘊藏量,因此也被工業(yè)認為最有發(fā)展的輕量化材料,更是二十一世紀的綠色金屬材料。其中汽車、摩托車等一些交通類產品都應用了鎂合金,鎂材料也成為了實際應用中最輕和便捷的金屬材料,在汽車的減重和性能改善中發(fā)揮著巨大的價值,因此也逐漸受到了更多人們的重視,現(xiàn)階段世界很多汽車公司已經將鎂合金制造零件作為汽車行業(yè)發(fā)展的主要方向。此外,鎂合金在電子信息和儀器儀表行業(yè)是應用發(fā)展最快的,在薄壁、微型、抗摔的基礎之上,還有電磁屏蔽、散熱和環(huán)保等優(yōu)勢,鎂合金就成為廠家的最佳選擇,鎂合金的外殼也可以促使產品更加豪華和美觀。近幾年來,電子信息行業(yè)應用鎂合金的消耗量也在急劇增加,逐漸成為了拉動全球鎂消耗的重要動力需求。

        (三)鋁、鋁合金及其應用

        鋁質材料的密度較小,導熱性能良好,便于成型,價格比較廉價,這些都是鋁合金的優(yōu)點,因此也被大量應用在航空航天、交通運輸以及建材等行業(yè)。比如在航空航天領域的應用中,鋁合金就具有密度低、強度高、剛度比高、低溫性能良好、耐腐蝕性、超高強的塑成型性能等優(yōu)勢,也是應用在航空航天行業(yè)中的最佳理想型結構材料。在航天領域中,鋁合金已經取代了很多具有常規(guī)剛強度的鋁含金,在發(fā)展中也具有非常大的優(yōu)勢,具有很好的發(fā)展前景。

        三、國防機械工程材料的發(fā)展前景

        (一)實用性機械材料的發(fā)展

        在國防機械工程的制造過程中,首先就需要考慮材料的實用性。材料的應用需要根據設計的工藝指標來進行鑄造、加工、熱處理等。然而這些工藝對材料的特征要求比較嚴格,不同的工藝就必須滿足不同的工藝要求特性,在保證生產需求的前提下,還要選擇合理的加工材料。

        (二)低能耗國防機械材料的發(fā)展

        我國的發(fā)展戰(zhàn)略目標是可持續(xù)發(fā)展,在各行各業(yè)的應用中也必須遵循。在材料的選擇和應用上就需要滿足能源消耗程度低、無污染等特性。在處理加工中,對于國防機械材料使用壽命最影響的就是熱處理工藝,還會對生態(tài)環(huán)境造成嚴重的污染。因此就要盡量避免熱加工處理,盡可能的降低消耗和污染。

        四、結語

        綜上所述,科學技術在飛速發(fā)展,同時也推動了我國社會經濟的建設和發(fā)展。隨著我國工業(yè)機械化建設進入了一個新的發(fā)展領域,也面臨著材料浪費和環(huán)境污染等問題。只有在各行業(yè)發(fā)展的同時,解決材料浪費和環(huán)境污染問題,才能促進各行各業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

        參考文獻

        [1]郭愛軍,鮑崇高,谷麗東,等.機械工程材料應用及前景探索[J].煤礦機械,2017,(12):19-21.

        [2]張瑞.機械工程材料應用及前景探索[J].工程機械,2017,(4):58-63.

        [3]章崇任.機械工程材料應用及前景探索[J].建設機械技術與管理,2017,(1):144-146.

        (作者單位:遼寧科技學院)

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