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金属基复合材料论文

2017-10-31 15:00:11  字体:   打印 收藏 

摘 要:金属复合材料在机械制造的应用 近年来在工程机械制造业中,机械零部件、机械操作系统等设虽然一直在改进和提升性能,但仍然存在许多薄弱环节,长期以来各种机械配件大多使用传统钢材,其缺点也在使用过程中暴露无遗,但近年来兴起的金属复合材料大行其道,由

关键词:金属基复合材料论文


  金属复合材料在机械制造的应用

  近年来在工程机械制造业中,机械零部件、机械操作系统等设虽然一直在改进和提升性能,但仍然存在许多薄弱环节,长期以来各种机械配件大多使用传统钢材,其缺点也在使用过程中暴露无遗,但近年来兴起的金属复合材料大行其道,由于金属复合材料在性能方面的协调较高,拥有传统金属材料难以拥有的优势,金属复合材料以其强度高、质量小等优点在机械制造过程中被广泛运用。现今的金属复合材料可分为功能型和结构型材料两种,前者耐磨、耐高温性极好,普遍用于机械工程中的零部件制造方面,有利于增加机械零部件寿命,保证工件质量的;而后者则由于其质量小、强度大等优势在机械设备制造中得到了很好的应用,对降低机械设备的重量十分有效,极大的提高了机械制造行业的工作效率[1]。随着当前机械设备制造的需求与日俱增,金属复合结构材料由于其性能优势,被广泛的应用到了机械制造过程中,并取代了传统金属材料。成为现代化的机械制造业中最为理想的加工材料。基于此文对金属复合材料的研究现状,总结其性能特点和限制因素。利用金属复合材料的优良特性在机械方面的应用,提高效率,增加机械产业的制造,有利于复合金属材料在机械制造业的发展。

  1在机械制造专业上应用复合结构材料

  与传统材料相比金属复合材料具有明显的优势。由金属复合材料质量轻于传统的钢铁材料,其抗性也略胜一筹。另外,金属复合材料的性能也更适用于机械制造。现阶段金属复合材料相对而言使用性能更高,现今阶段常见的金属复合材料大体分为以下四种。

  1.1不锈钢复合钢板

  由合金元素组成的不锈钢板决定了不锈钢板的性能差异。这些元素促成了不锈钢板在金属材料中拥有最强的耐化学腐蚀和电化学腐蚀性,有利于保障不同材质材料的原子结合率达到百分之百。同时其导热性能较好,适用于焦化设备。有利于降低运营成本提高机械使用寿命[2]。

  1.2金属粒塑料复合结构材料

  金属粒塑料复合结构材料能够有效改善传统金属缺少的导电和导热性,可以很大程度的降低线膨胀系数,其质量小、强度大等优势在机械设备制造中得到了很好的应用。

  1.3碳纤维石墨纤维复合结构材料

  这种复合结构材料的劲度、强度与重量比、比刚度较高,润滑性和耐磨损性良好,线膨胀系数小、耐摩擦性能高,同时由于耐热性和耐腐蚀性良好的特性被广泛于高新机械制造技术之中。

  1.4弥散强化复合结构材料

  弥散强化复合结构材料有利于提升机械设备的耐热性和强度值。弥散强化复合结构材料广泛适用于耐热性良好的机械制造中[3]。

  2复合材料在冲压模具制造上的应用

  由于工作条件的差异,冲压模具对材料的要求也各有不同。这些模具材料大致可以分为冲裁模材料、冷挤压模材料、拉深模材料这三种材料的要求[4]。而在模具制造中对原材料的需求较高,必须要达到能够承受冲击、振动、拉伸、摩擦拉伸等巨大负荷的要求,能够保障在高温材料下工作。目前大多以钢材为制造冲压模具的主要制作材料,而碳素工具钢由于其性价比高,加工塑形难度小,在模具的机械制造中被广泛应用。但由于其承载能力低,对于硬度大塑性低的机械零部件制造难以适用。而金属复合材料的性能好可以有效避免零部件在工作过程中受到的强烈的磨擦和冲击。

  3复合材料在机械制造上的应用

  研究金属基复合材料是当代新材料技术领域中的重要内容之一。金属复合材料本身具有许多优良特性,但同时也存在着一些限制因素。不论其在航天航空领域的应用还是从当今一些小的应用范围来看,相比于普通的材料的突出优点还是在于低热膨胀系数和高疲劳极限。在机械制造的过程中想要确定原材料需要根据机械零部件的工作环境和要求来进行选择,既要避免零件在工作过程中失效的问题,又要保障延长机械的使用寿命。与传统的材料相比,金属材料的综合力学性更好,同时还具有导电、导热、耐磨、阻尼性好等特点。而且其膨胀系数几乎为零。现阶段金属复合材料性能的优越性和应用范围的广泛性优势日益突出。同时由于复合材料的可塑性强、结构功能一体化、抗疲劳断裂性能好等优越性能,在机械制造过程中逐步成为其他传统金属材料无法替代的功能和结构材料,更是促进现代机械制造业发展的重要基础。金属复合材料应用于现代化的机械设备中有利于合理的整合资源,响应国家节能减排的政策方针。金属复合材料由于其容易造型、重量轻、等优势相对而言更便于推广,方便使用和制造,其优良性能可适应机械制造工作中的恶劣环境,并有较高的抗腐蚀的作用,其在机械制造中的使用和推广深受喜爱。金属复合材料由于其造价低,已维修的特质。可有效避免机械零部件的磨损报废率,有利于带动新兴工业的发展,形成新的经济增长点。

  4结语

  从长远的角度看,金属复合材料在这些行业的应用不仅可以提高生产的系数,更可以降低成本,赢得更多的经济效益。金属复合材料由于其质量小、强度大弹性良好、抗化学腐蚀等优势,现已经广泛应用于机械制造领域当中。近年来我国机械制造方面针对新型金属复合材料性能的研究和运用获得了巨大的进步,金属复合材料在机械制造工业当中的运用比例也逐渐加强。在大多数大型企业的设备都开始应用金属复合材料,会使很多的轻工业从中受益,在与日俱增的激烈竞争中取得更稳定的立足之地。

  参考文献

  [1]杨浩瀚.金属复合材料在机械制造方面的应用前景[J].工程技术:全文版,2016(1):00252-00252.

  [2]单忠德,刘丰,宋祥宇,等.一种金属复合材料零件的成形方法:,CN104550959A[P].2015.

  [3]李壮苗.当代产业大发展背景下的金属爆炸复合材料的热处理研究[J].时代报告,2016(24).

  [4]程远胜,封小松,张帅.金属基复合材料半固态模锻连接一体化成形技术[J].精密成形工程,2015(3):21-26.

  作者:徐生龙 崔玉萍 单位:武威职业学院

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