新型金屬材料在機械制造中的應用探討

范奇　宋婷

摘要：在二十一世紀，人類社會和經濟的飛速發展，機械制造業作為世界各國的支柱產業，在社會發展中起著至關重要的作用，機械工業的地位得到了各界的重視生活。機械制造業占中國國民經濟生產率結構的60%以上，美國社會普遍認為機械制造業占社會和經濟財富的68%。在新形勢下，科學的發展不斷加速技術創新，也推動了機械領域的重大變革。機械設計不再是原始的單一材料選擇。在確保材料完全滿足設計要求的同時，還必須注意材料選擇的環保和節能，并在安全生產的同時貫徹可持續發展的理念。

關鍵詞：金屬材料;機械設計;選擇;應用

隨著科學技術的飛速發展，機械制造業正朝著新的方向不斷發展。就中國的制造業而言，材料成型和控制工程是長期的發展重點。不僅在材料控制上有新的突破，同時要注意各種相關的衍生技術，相關企業也必須有新的突破和發展。無論是在電力，船舶還是交通運輸業的發展中，我們都絕不能離開物料控制項目的相關內容。技術水平和質量是決定機械制造水平的決定性因素。

在經濟飛速發展的同時，機械制造業也在飛速發展，對機械設計的要求也越來越高。在科學地考慮有限資源的最高利用率以完成機械設計的同時，也有必要考慮機械設計開發的可持續性。影響機械工業可持續發展的最重要因素是材料的選擇。材料的選擇決定了制造后成品的價值。機械制造必須科學合理地選擇材料，并可以使用具有不同特性的材料。只有這樣，才能更快，更好，更順利地促進中國機械制造業的發展。通過研究材料的磁熱制冷作用，然后替代氟利昂制冷，以合金為基礎的新金屬材料（例如，目前在中國正在開發的磁性制冷材料），就像在機械制造中經常提到的記憶合金一樣在當今的工業中，在外力的作用下，合金的形狀發生改變，并且金屬通過加熱恢復到其原始形狀。這些材料都是新的金屬材料。

一、機械設計中金屬材料選取的基本原則

（一）材料的經濟性

企業把經濟效益作為企業盈利的目標，同樣，機械制造企業中也是如此，在對材料進行選取時，選取的是性價比較高的材料，這樣就會大幅度降低企業成本。在充分了解材料供應情況的同時，還要考慮金屬材料本身的價格、加工材料的難易程度及對有用金屬材料的轉化率，最終從源頭為企業節省生產成本。

（二）載荷的大小和性質

在機械設計中，所謂的載荷與性質，是指設計師必須考慮選取材料所能承受的荷載力大小，保障其可塑性，并且能夠很好的體現機械所具備的良性功能，另外，還要研究材料的其他性質，以確保在實際應用中不會影響到機械的功能和質量。

（三）零部件的尺寸與質量

在實際生產中，某些機械零件的加工通常會導致不正確或不科學的金屬材料，從而導致加工后的金屬零件的尺寸或質量不符合使用要求且不符合標準生產。加工后的零件可應用于該國小型和大型機械制造中的精密儀器。正是由于這種狀況，機械制造是一個非常嚴格乃至苛刻的行業。組件的大小和質量用作機械組裝的基礎，以確定整個產品或設備的使用價值。因此，必須以嚴格的態度選擇金屬材料以及組件的尺寸和質量。

（四）零部件的工作環境

在不同環境中使用的機械組件應具有在不同條件下應對相應特性的能力。例如，在潮濕的環境中，組件必須具有抗腐蝕性能，這要求在加工機械零件時，選擇具有抗腐蝕能力的金屬材料，然后在高溫環境中運行的機械組件，以保護設備。在正常運行和使用壽命期間，當制造相應的機械零件時，應選擇耐高溫的金屬材料進行制造等。在許多特殊環境中，零件必須具有必要的機械性能，最重要的是金屬材料的選擇。

二、機械設計制造中應用金屬材料必須環保節能

在傳統的金屬加工過程中，會產生大量有毒有害的廢氣。同時，會產生大量的金屬材料浪費，不僅造成資源的浪費，而且還會產生無法達到國際一流標準的機械零件。因此，要改變傳統的制造工藝，應該從源頭入手，選擇新的金屬材料來代替傳統的金屬材料，這種材料不僅空氣污染少，而且可以滿足實際工程設備的應用，同時時間，最大限度地利用有限的資源。機械制造的可持續發展不僅應從金屬材料開始，而且應從生產過程和方法開始。1）在機械加工過程中，盡可能選擇熱軋和冷軋的狀態，以提高機械零件的性能和使用壽命，不僅污染少，而且能耗低。2）在機械加工過程中，由于各種金屬材料的特性不同，但是在加工過程中可以承受的加工環節也不同，因此請選擇熱處理工藝較少的金屬材料。如果建設環節減少，可以減少過多的能源消耗，從而可以同時發展經濟效益和節能環保。3）在機械設計中，可以選擇碳素鋼作為基礎材料，并添加適量的合金元素，以彌補韌性差和強度低的特點。同時，該方法還提高了材料的耐腐蝕性，耐高溫性和耐磨性。

三、結束語

金屬新材料的發展對中國機械制造業的發展產生了深遠的影響。為了保證其穩定快速發展，在開發新型金屬材料時，必須注重應用的節能性、經濟性、科學性，只有這樣，我們才能實現機械制造業的可持續發展，也為機械制造業奠定了堅實的基礎。在開發和應用新型金屬材料的同時，開發高端金屬結構材料，例如特種不銹鋼合金，特種鋁合金，特種耐腐蝕合金，特種工具鋼和其他新產品，同時進一步深入完善材料力學，金屬材料缺陷檢測等一系列金屬制造工藝和技術。

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