金属复合材料在机械制造领域的应用探究

摘要：近年来，随着社会的高速发展，传统金属材料已经难以满足时代发展的诉求，而金属复合材料集众多优点于一身，则成为各行业发展的材料首选，尤其是在机械制造领域中。基于此情，文章将围绕金属复合材料在机械制造领域中的应用问题进行探究，旨在通过所述，促进两者之间的融合与发展。

关键词：金属复合材料 ;机械制造;应用

引言

金属复合材料是两种或以上不同性质金属，通过人工手段合成，其具备了原材料的诸多优点，如在劲度、强度、质量、抗震性能以及抗疲劳性能等方面表现出一定的综合优势，因此，备受机械制造行业青睐。而文章对其相关问题研究，其目的是加强两者之间的联系，推动两者的共同发展。

一、机械制造与金属复合材料的关系

金属复合材料依据其性能与应用途径，大致分为两类，一类是功能型材料，另一类是结构型材料，但无论哪一种，都对机械制造业发展，具有重要的意义与价值。功能型金属复合材料具备耐磨、耐高温、耐腐蚀等特性，在机械制造领域中的应用，能够提升设备的使用寿命，而结构型金属复合材料具备密度小、强度大等特点，能够降低设备的重量，进而提高机械设备的运行效率，因此，也备受机械制造行业青睐。

尤其是工业发展及经济水平提升，人们对于机械设备需求量持续增加，机械领域中金属复合结构材料凭借自身优势得到广泛使用，并呈现出逐步取代传统金属材料的趋势，满足现代机械制造的需求，推动行业技术快速发展。金属复合材料与传统金属材料相比，有着明显的优势，如质量轻、抗压能力强、延展性好等，相信机械制造行业中将大范围普及金属复合材料，因此复合材料已经逐渐代替传统的单一金属材料被更广泛的应用于机械制造中。

二、金属复合材料常见种类的分析

1、金属粒塑料复合材料

金属粒塑料复合结构材料，其性能优越，不仅可以提高金属材料的导电性能，且对导热性能的提升也十分明显，另外，能够直接降低金属材料的膨胀系数，提升材料的强度，故而，在机械制造领域中，可经常见到其身影。

2、不锈钢复合钢板

对于复合金属构成的不锈钢材料而言，组成物质的不同导致各自材料的性能也存在差异。构成复合金属材料的元素通常会赋予合金材料较好的耐腐蚀性和电化学腐蚀性，确保不同材料的原子之间有效结合。不锈钢材料的导热性相对较好，在焦化相关设备中具有较为广泛的应用。

探讨不锈钢材料的特性，实际中表现出耐腐蚀、耐磨损、抗磁性等，同时材料外观形式多样，可以起到装饰设备的作用。对碳钢优势进行分析，不锈钢复合钢板可焊性强、导热性好且良好拉伸性能，设备生产中容易成型。机械设备生产企业利用不锈钢复合材料，可以在保证设备性能的同时降低生产成本，促进企业生产效益提升。

3、碳纤维+石墨纤维材料

碳纤维+石墨纤维复合材料不同于一般金属复合材料，可以将其看成一种新型的有机复合材料，通过热处理工艺对有机纤维进行处理，最终获得相关材料。碳纤维中含有较高浓度的碳，热处理过程中不溶于人造化学辖内，需要选择合适的热处理工艺。碳纤维+石墨纤维材料优势显著，具有强度大、重量小、耐磨性大等特点，更是凭借自身耐热性与耐腐蚀性受到机械制造领域的青睐。

三、机械制造领域中金属复合材料应用

1、冲压模具制造过程中的应用

冲压模具制造时机械制造领域中的重要内容，其质量会直接体现我国的机械制造水平。由于生产条件以及功能性差异，在制造冲压模具时对材料的性能参数也有着不同的要求。通常情况下，可以将模具材料分为冲裁模材料、冷挤压模材料、拉深模材料三种。

对于生产材料的要求，最重要的在于材料的冲击力、振动、拉伸以及摩擦拉伸等方面，同时还应该确保材料的耐热性良好，当前钢材是冲压模具的主要原材料，另一种复合材料碳素工具钢由于性价比高、容易加工的优点，在机械制造中展现出的优势也越来越明显。但这种复合材料也存在自身的缺点，就是承载能力较差、对于硬度大、可塑性低的情况不太使用。现在由于金属复合材料的进一步研究，冲压模具的生产材料也在不断发生变革，可以有效降低生产过程中的摩擦和冲击，从而改善生产效果，提高生产效益。

2、金属复合材料在机械制造中的应用

金属复合材料通过按照比例混合不同的金属材料，形成多种优良特征，克服单一金属材料的缺点和劣势，具有较为明显的优势，但金属复合材料本身在应用过程汇中依然存在一定的限制因素，最为明显的就是复合材料的低热膨胀系数和高疲劳极限参数。

对于金属复合材料在机械制造中的应用，在确定原材料之前，需要对材料的生产环境以及应用环境进行分析，既要保证材料有效，同时还应该降低在生产中对机械设备的损耗。金属复合材料可塑性强、结构功能良好、抗疲劳断裂性能好等优点，使其在机械制造中发挥的价值明显高于传统材料，相信随着我国机械制造行业的进一步发展，金属复合材料将会成为我国机械制造的重要原材料，助力于制造业的进一步发展。

通过将金属复合材料应用与现代化的机械设备，对于有效整合资源，提高资源的性能参数和利用率，促进经济可持续发展具有重要意义，同时这也是积极响应国家节能减排政策方针的有效做法。金属复合材料容易成型、质量轻等优势使其更容易被市场接受，因此在推广过程中的优势也更加明显。

这种材料在性能参数上存在的优势使其可以更好地适应机械制造中的各种恶劣环境。其中金属复合材料的抗腐蚀性特征也成为其应用的重要价值之一。最后，金属复合材料的造价较低，在机械制造的生产流程中可以有效降低设备的磨损率和报废率，对于节约资源，带动新兴工业的发展，具有重要的推动作用。

结束语

综上所述，金属复合材料的优良性能，成为了机械制造行业的材料首选，对于提高机械整体性能，意义重大，而致力于未来，我们仍需在合金技术上不断改进，不断研发出新型材料弥补现代金属材料的不足，只有这样，才能使金属复合材料在机械制造领域中发挥出更大价值，推动两者的并肩前行。

参考文献

[1]田爱环.机械制造中金属复合材料的應用分析[J].山东工业技术，2019（1）

[2]王桂林.金属复合材料在机械制造中的应用研究[J].现代工业经济和信息化，2019（1）

作者姓名：李东升，出生日期：1997年8月30日，性别：男，籍贯：四川省开江县，专业：材料科学与工程，学校：四川轻化工大学

（四川轻化工大学 四川 自贡 643002）