金属复合材料在机械制造中的应用

付文豪

摘 要：机械制造产业是我国最为重要的产业之一，为我国的国民经济做出了不可忽视的贡献。机械制造所选材料的水平，直接影响着机械制造最终的效果。目前，随着科学技术的发展，金属复合材料在机械制造中的应用越发广泛，显著地强化了产品的性能与质量。本文对金属复合材料在机械制造中的应用展开研究，以期为相关工作者提供参考。

关键词：金属复合材料;机械制造;应用

1机械制造中主要应用的几种金属复合材料

1.1金属粒塑料复合材料

金属粒塑料复合材料顾名思义，是将金属粒与塑料复合而成的一类材料。相比传统的金属材料，此类材料的优势有导热性能、导电性能优秀等。对这一材料的应用，显著降低了线膨胀的系数，同时，金属粒塑料复合材料的强度很高，对保障机械制造的质量而言具有突出的优势。

1.2不锈钢复合材料

不锈钢复合材料在目前的机械制造中的应用十分广泛。此材料属于一种高效节能材料，基体是碳钢，在机械制造中，这种材料能够同时发挥不锈钢材料与碳钢材料的优势，例如耐磨损性强、耐腐蚀性强、抗磁性能强等[1]。此外，这种材料的导热性能、可焊性、装饰性都十分优越，在机械制造中具有突出的应用价值，且能够一定程度上降低机械制造的成本。

1.3弥散强化复合材料

弥散强化复合材料在目前的机械制造业中的应用也较为广泛。此种复合材料的形成，主要是在均匀的材料中加入了一部分硬质的颗粒材料，进而强化了材料的强度。因此，在机械制造中应用此种材料，能够保障最终生产出的产品的质量复合预期。另外，弥散强化复合材料具有一定的耐热性能，这一点也能够为机械制造提供一定的便利，提升其作业效率。

1.4碳纖维石墨纤维复合材料

碳纤维石墨纤维复合材料，也是被应用到机械制造业中的金属复合材料的代表之一。此种材料由有机纤维热处理制造而成。在制造过程中，由于碳纤维具有一定的含碳量，往往很难与人造化学纤维相容，因此需要工作人员应用石墨化工艺、热稳定氧化处理方式来加工，最后形成碳纤维石墨纤维复合材料。此种材料在机械制造中的应用，在劲度、强度上具有显著的优势，同时相比多数传统的金属材料，其重量比更高，润滑性能、耐磨损性能、耐热性能、耐腐蚀性能也很优越。将碳纤维石墨纤维复合材料应用到机械制造工艺中，能够显著地提升机械制造工艺的水平。但需要注意的是，工作人员应结合机械制造的具体情况，合理选用这一材料，保证其优势能够最大程度发挥。

2在机械制造中应用金属复合材料的要点

2.1在冲压模具中应用金属复合材料

冲压模具制造，是机械制造的重要组成部分。其质量直接体现了机械制造产业的整体水平。在生产条件与功能的差异下，冲压模具制造，通常会对材料的性能参数具有不同的要求。一般来讲，冲压模具材料可具体分为三种，即冲裁模材料、冷挤压模材料、拉伸模材料。对于生产材料，工作人员一般应当注意把握材料的冲击力、振动、拉伸与摩擦拉伸等多方面，另外还需注意材料的耐热性。

目前，冲压模具制造中最为常见的原材料是钢材。复合材料碳素工具钢，在冲压模具制造中应用更是具有优势，具体的优势包括性价比优秀、加工难度低等多个方面。但此种复合材料也具有突出的缺陷，即承载力量较差，若冲压模具制造硬度大、可塑性低，此种材料则不太适用[2]。

目前，对冲压模具方面的金属复合材料的研究也在不断推进，相信在不远的将来，新型的金属复合材料能够解决目前冲压模具制造中较为典型的摩擦、冲击问题，提升冲压模具制造的效果，改善冲压模具制造的效率。

2.2在机械制造中应用金属复合材料

金属复合材料是一类依照比例混合不同金属材料而形成的材料，具有多种优良的特征，能够改善传统金属材料存在的许多弊端。

就金属复合材料的优势而言，首先，金属复合材料具有结构功能佳、可塑性强等优势，同时抗疲劳断裂性能也好，在机械制造中发挥的优势十分突出;其次，将金属复合材料与现代化生产设备结合起来应用，能够显著提升机械制造业的资源利用率，与资源的性能参数，这对于我国机械制造业的可持续发展而言也十分有利，也是响应我国可持续发展战略、节能减排战略的重要措施之一;再次，金属复合材料还具有成型容易、质量轻便等优势，在市场中极易推广;另外，金属复合材料的性能参数，决定了其能够更好地适应机械制造中的多种环境，例如其优越的抗腐蚀性能，就可以帮助其适应机械制造中很多的恶劣环境;最后，金属复合材料具有造价低廉的特点，应用于机械制造中，能够显著地降低生产设备的磨损率、报废率，同时也有助于机械制造产业节约资源，总体而言能够很大程度上节约机械制造产业的生产成本，推动金属制造产业的进一步发展。

但目前，金属复合材料在机械制造中的应用，还存在一些值得改善的问题，最为突出的就是金属复合材料的低热膨胀系数和高疲劳极限参数，会限制金属复合材料在机械制造中的应用。因此，工作人员在选择机械制造的原材料前，应当结合机械制造作业的实际情况，对生产环境、材料的应用环境深入分析，进而在保证材料使用的有效性的同时，降低材料在生产过程中为设备带来的损耗。

相信在我国科学技术的发展下，金属复合材料的弊端会被逐渐克服，金属复合材料会成为我国机械制造产业中重要的原材料，真正作用于推动我国机械制造业的进一步发展。

3结语

综上所述，金属复合材料结合了多种金属材料制造形成，能够在机械制造中发挥多种金属材料的优势，显著提升金属制造的效率与质量。但工作人员在应用金属复合材料时，还是应当依据具体的生产情况与市场条件，合理使用金属复合材料。同时，相关研发人员也应当加强研发更为新兴的金属复合材料，不断为我国的机械制造产业提供新材料，弥补机械制造产业在发展中存在的不足，推动我国机械制造产业的进一步发展。

参考文献：

[1]杨思能.金属复合材料在机械制造方面的应用分析[J].造纸装备及材料，2020，49（06）：61-63.

[2]李胜文.金属复合材料在机械制造方面的应用分析[J].南方农机，2020，51（10）：7.