金属材料工艺种类及加工方法探讨

刘士辉

摘 要：在人们的生活中有一种非常关键的物质，即金属。它被大量的应用到各个行业之中，而且人们的日常活动也有很多是与之相关的。其特性以及构造和构成元素等都不是完全的一样的，在把它们制作成最终的成品以前时必须结合它们的使用性开展合理的处理，避免它们发生养护之类的问题。作者结合金属的特点，论述了当前的类型以及常用的加工措施。

关键词：金属材料；工艺加工；方法研讨

1 关于金属工艺的类型

在当前的工业活动中，广泛的使用金属，它被大量的用来生产各种类型的产品。由于产品的使用方向是不一样的，因此其采取的工艺也完全不同，作者具体的分析了几类常见的工艺。

1.1 铸造工艺

所谓的铸造，具体的说是把金属物质在加高温之后变为液态，进而结合工作的规定将其制造成所需状态的一类工艺。在使用时必须结合金属物质的特点来分析，当前干扰铸造水平的要素非常多，比如材料是否能够很好的流动，是否有较高的收缩水平等。干扰铸造物质特性的关键要素是其成分，以及浇筑的气温等，通常来讲，当碳的含量非常高时，它的流动性就会降低，此时铸造工作也无法有效的开展。

1.2 锻压工艺

在使用锻压工艺时，必须要掌控好材料的特性，要确保它们有很好的抗冲能力，而且对于变形也有较高的规定，而材料的特点是由其构成要素以及制作条件决定的，假如变形差就会导致其在压力的干扰之下，出现缝隙，此时就会无法得到我们所需的形状。

1.3 焊接工艺

所谓的焊接工艺，具体的说是将材料制作为合乎规定的产品而展开的一类活动。我们在评判该种措施是不是合理时，常会分析焊接以后的金属是不是有缝隙，或是有气孔，以及它能否长久的使用。在运用时必须要确保焊接头的力学特征明显，而且要确保其不会明显收缩。

1.4 切削工艺

切削工艺指的是结合工作规定，对需处理的金属切割或是削切。在运用时会受到很多要素干扰，比如材料导热能力，结构以及硬度等等，通常来说，如果硬度很大，此项技术产生的效果就越弱，就越无法获取我们所需的效益。

1.5 热处理性能

具体来讲，它指的是金属在接受热处理时体现出来的特性。比如它的淬透能力等。

2 金属材料加工方法

结合物质的不同性质以及产品生产的规定，可以使用不一样的措施开展加工工作。当前行业使用较多的措施有如下的一些，接下来具体分析。

2.1 热处理加工方法

关于其原理以及特征。具体来讲，该措施是把金属物质放到特定的介质里面，借助加热或是冷却的措施，将金属本身的结构变化，此时我们就可以将物质的特性进行改变，最终能够控制好它的性能。该措施在当前的工业生产工作中的应用几率非常大，而且还是一个不可或缺的措施，经由热处理将材料的特性改变，以此来获取完全不一样的使用要求。关于工艺。该措施涵盖三个具体的步骤，即加热以及保温和冷却。接下来具体分析，在加热时，零件处在大气里面，此时其会被氧化，这对处理以后的零件来讲负面效益会十分明显。所以我们经常将其放在可保护的环境中对其加热，或是采用包装的措施对其处理。在处理时还必须控制好气温。对于处理工作来讲，它的气温高低非常关键，只有确定好温度，才能够开展后续的工作。在实际的工作中，加热的气温并不是固定的，它会因为材料的不同以及工作目的的不同而表现的不一样，不过通常都将其最少加热超过相变气温。同时转变会利用很多的时间，所以如果零件的满足温度的规定，还要在这个温度状态之下持续一些时间，确保里外的气温是完全一样的，此时组织就可以很好的变化。对于冷却来讲，它是当前工作中非常关键的内容，具体的冷却措施会因为工艺的差异而有所差别，最主要是要掌控好速率。

2.2 高速切削加工方法

关于其原理以及特征。对于高速切削活动来讲，它不像是常见的处理方式，由于它的速度非常快，因此碎屑等还没有时间接触零件就被吹走了，此时零件就可以始终处在一种冷却的情形之中，不会导致它因为受热而出现形状改变。它所需的费用不多，但是零件的精确性非常好。

选择好刀具。高速切削加工方法会产生较高的温度，对切削率要求也很高，所以对刀具的选择要求很高，刀具必须满足硬度高、热硬性好的要求，一般使用比较多的是PCBN刀具、陶瓷刀具和新型硬质合金及涂层硬质合金刀具。

关于工艺。高速切削加工工艺不同于一般的切削工艺，特别对硬质金属材料的切削，它要求充分考虑到每道工序的协调问题，记录前道工序加工后的材料剩余量，以便指导后续的加工操作。所以在进行切削任务前需要把粗加工、半精加工和精加工作为一个整体来规划，并设计出合理的加工方案。

2.3 温挤压成形加工方法

温挤压成形加工方法是指利用金属材料的塑性成形特性，将金属材料放入到挤压模具的型腔内，再通过增加外挤压力的方式来使金属材料形成具有一定尺寸规格和力学性能的形状。

设计挤压模具。模具的作用是用来控制金属材料的流动的，为提高金属材料的塑性，需要向变形区内施加强大的压力，因此设计出尺寸、形状、精度符合要求的模具是核心关键所在。挤压成形模具的设计环节一般包括分析零件的工艺性、选择工艺方案、设计工序、计算挤压压力的大小、选择压力机、设计模具结构以及绘制模具图纸。

控制挤压温度。在对金属材料进行挤压的过程中，当挤压的温度越高时，变形抗力就会变得越低，也即是说可以降低挤压力，减少施加机械能。当挤压温度升高到一定程度时，金属材料的表面就会由于撕裂造成组织粗大。从经验实践中发现当进行复合挤压时，温度加到150-200℃时，所需要施加的挤压力会减少10%。在冷挤压难以成型的材料在热挤压时，即使变形达到60%到70%时，挤压压力也不会有太大的变化，大量的实践数据表明，用于温挤压的温度以400-500℃为宜。

热挤压冷却方法。挤压模具连续在高温下作业，强度和硬度都会明显下降，从而影响到模具的使用寿命。在小批量生产作业时，可以通过压缩空气的方法来冷去凸凹模部分，如果在大批量生产时则需通过以下方法冷却模具：各一次行程才送一个毛坯，以保证有足够的时间给模具冷却；在模具内开孔冷却；对模具进行喷雾冷却。

3 结束语

金属材料由于化学成分不一样，其所具有的力学特性、物理特性都不一样，其所对应的加工方法也不一样。所以，在对金属材料进行加工时要根据其本身固有的特性和加工目的而采取合适的加工，从而实现对金属材料的使用。

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