现代加工工艺中的金属材料运用

孙柯楠佳木斯大学材料科学与工程学院（154007）

1 金属材料的加工特性

金属特性由金属组合键性质决定，金属材料可在熔融状态下与氧等非金属形成合金。根据金属元素添加量，合金可分为二元合金、多元合金。金属材料加工特性包括铸造性、切削加工性[1]。

铸造性是金属熔化后呈液态，金属材料铸造性能是流动性、吸气倾向。影响合金流动性因素有合金化学成分，纯铁流动性好。铸铁中共晶成分铸铁流动性最佳，能形成高熔点夹杂物的元素会降低合金的流动性。锻压性是金属在锻压中承受塑性变形的性能，与材料的塑性变形抗力、材料成分有关。焊接性是材料焊接成满足设计要求的构件，焊接性能好的金属能获得无缺陷的焊缝，焊接性较好的金属材料导热性好。

金属材料切削加工性与金属材料硬度等因素有关。加工性与金属材料的化学成分、金相组织等因素有关。切削加工性化学成分影响包括降低钢强度的元素S，提高钢的强度的合金元素。

2 金属材料的加工方法

金属应用历史悠久，商朝时期已有使用青铜器的记录。金属冶炼工艺的逐渐完善，机器大规模应用，推动了金属材料加工工艺的发展。目前，金属材料加工方法逐渐成熟，形成切削加工、挤压加工，每种方法应用条件不同。

金属热处理加工是将金属工件放在介质中，利用外部条件加热处理，达到一定温度后金属材料属性等发生变化，将金属材料放入其他介质中冷却，以控制其性能。金属拥有良好的导热性。热处理加工是金属材料应用最早的方法，古代青铜器浇筑就是用的热处理的方法。

切削不需要对金属材料加热，以便避免温度对材料性能影响。金属包含部分易燃金属，在高温环境下易发生燃烧，热加工处理需用惰性气体等保护。易燃金属硬度较低，适合切削加工处理。切削加工需要刀具等设备，设备性能直接影响加工程度。硬度较高的金属不适宜切削加工，切削加工中刀具磨损严重。

3 金属材料在现代加工工艺中的应用

金属材料加工工艺受到现代设计的影响，现代金属材料注重形式美表达，使得金属材料与现代工艺产品结合。金属材料多以金银粉等与现代工艺产品结合。

现代加工技术将具有美感的金属材料引入产品创作中，使现代工艺产品创新作品符合社会审美艺术形式，为现代工艺产品生产注入新的活力。金属材料与现代工艺产品结合，需要按不同需求加工金属材料，根据不同金属材料理化特性锻造、粉质加工等工艺，对不同金属材料进行加工，为工艺创作提供金属材质特色美。

金属材料的美受工艺设计影响，材料性能是发挥材料艺术美的基础，如现代漆画艺术中，常用金、银等材料，其具有独特的光泽色彩。金属材料具有其他材质不具备的美感，展现出金属材料独特魅力个性。金属材料以其独特的艺术形式存在于艺术发展中，是人类文明发展的标志。青铜器在战国时期制造工艺发达，造型各异，如酒器、烹调器、乐器等，器物装置丰富，工艺美精湛丰富。汉朝时期，金属器物设计注重功能性与审美特征统一。隋唐时期，锻造技艺鼎盛，明清时期金属艺术达到精炼程序，器物透露出朴实美感。