金屬材料工藝種類及加工方法探討

劉士輝

摘 要：在人們的生活中有一種非常關鍵的物質，即金屬。它被大量的應用到各個行業之中，而且人們的日常活動也有很多是與之相關的。其特性以及構造和構成元素等都不是完全的一樣的，在把它們制作成最終的成品以前時必須結合它們的使用性開展合理的處理，避免它們發生養護之類的問題。作者結合金屬的特點，論述了當前的類型以及常用的加工措施。

關鍵詞：金屬材料；工藝加工；方法研討

1 關于金屬工藝的類型

在當前的工業活動中，廣泛的使用金屬，它被大量的用來生產各種類型的產品。由于產品的使用方向是不一樣的，因此其采取的工藝也完全不同，作者具體的分析了幾類常見的工藝。

1.1 鑄造工藝

所謂的鑄造，具體的說是把金屬物質在加高溫之后變為液態，進而結合工作的規定將其制造成所需狀態的一類工藝。在使用時必須結合金屬物質的特點來分析，當前干擾鑄造水平的要素非常多，比如材料是否能夠很好的流動，是否有較高的收縮水平等。干擾鑄造物質特性的關鍵要素是其成分，以及澆筑的氣溫等，通常來講，當碳的含量非常高時，它的流動性就會降低，此時鑄造工作也無法有效的開展。

1.2 鍛壓工藝

在使用鍛壓工藝時，必須要掌控好材料的特性，要確保它們有很好的抗沖能力，而且對于變形也有較高的規定，而材料的特點是由其構成要素以及制作條件決定的，假如變形差就會導致其在壓力的干擾之下，出現縫隙，此時就會無法得到我們所需的形狀。

1.3 焊接工藝

所謂的焊接工藝，具體的說是將材料制作為合乎規定的產品而展開的一類活動。我們在評判該種措施是不是合理時，常會分析焊接以后的金屬是不是有縫隙，或是有氣孔，以及它能否長久的使用。在運用時必須要確保焊接頭的力學特征明顯，而且要確保其不會明顯收縮。

1.4 切削工藝

切削工藝指的是結合工作規定，對需處理的金屬切割或是削切。在運用時會受到很多要素干擾，比如材料導熱能力，結構以及硬度等等，通常來說，如果硬度很大，此項技術產生的效果就越弱，就越無法獲取我們所需的效益。

1.5 熱處理性能

具體來講，它指的是金屬在接受熱處理時體現出來的特性。比如它的淬透能力等。

2 金屬材料加工方法

結合物質的不同性質以及產品生產的規定，可以使用不一樣的措施開展加工工作。當前行業使用較多的措施有如下的一些，接下來具體分析。

2.1 熱處理加工方法

關于其原理以及特征。具體來講，該措施是把金屬物質放到特定的介質里面，借助加熱或是冷卻的措施，將金屬本身的結構變化，此時我們就可以將物質的特性進行改變，最終能夠控制好它的性能。該措施在當前的工業生產工作中的應用幾率非常大，而且還是一個不可或缺的措施，經由熱處理將材料的特性改變，以此來獲取完全不一樣的使用要求。關于工藝。該措施涵蓋三個具體的步驟，即加熱以及保溫和冷卻。接下來具體分析，在加熱時，零件處在大氣里面，此時其會被氧化，這對處理以后的零件來講負面效益會十分明顯。所以我們經常將其放在可保護的環境中對其加熱，或是采用包裝的措施對其處理。在處理時還必須控制好氣溫。對于處理工作來講，它的氣溫高低非常關鍵，只有確定好溫度，才能夠開展后續的工作。在實際的工作中，加熱的氣溫并不是固定的，它會因為材料的不同以及工作目的的不同而表現的不一樣，不過通常都將其最少加熱超過相變氣溫。同時轉變會利用很多的時間，所以如果零件的滿足溫度的規定，還要在這個溫度狀態之下持續一些時間，確保里外的氣溫是完全一樣的，此時組織就可以很好的變化。對于冷卻來講，它是當前工作中非常關鍵的內容，具體的冷卻措施會因為工藝的差異而有所差別，最主要是要掌控好速率。

2.2 高速切削加工方法

關于其原理以及特征。對于高速切削活動來講，它不像是常見的處理方式，由于它的速度非常快，因此碎屑等還沒有時間接觸零件就被吹走了，此時零件就可以始終處在一種冷卻的情形之中，不會導致它因為受熱而出現形狀改變。它所需的費用不多，但是零件的精確性非常好。

選擇好刀具。高速切削加工方法會產生較高的溫度，對切削率要求也很高，所以對刀具的選擇要求很高，刀具必須滿足硬度高、熱硬性好的要求，一般使用比較多的是PCBN刀具、陶瓷刀具和新型硬質合金及涂層硬質合金刀具。

關于工藝。高速切削加工工藝不同于一般的切削工藝，特別對硬質金屬材料的切削，它要求充分考慮到每道工序的協調問題，記錄前道工序加工后的材料剩余量，以便指導后續的加工操作。所以在進行切削任務前需要把粗加工、半精加工和精加工作為一個整體來規劃，并設計出合理的加工方案。

2.3 溫擠壓成形加工方法

溫擠壓成形加工方法是指利用金屬材料的塑性成形特性，將金屬材料放入到擠壓模具的型腔內，再通過增加外擠壓力的方式來使金屬材料形成具有一定尺寸規格和力學性能的形狀。

設計擠壓模具。模具的作用是用來控制金屬材料的流動的，為提高金屬材料的塑性，需要向變形區內施加強大的壓力，因此設計出尺寸、形狀、精度符合要求的模具是核心關鍵所在。擠壓成形模具的設計環節一般包括分析零件的工藝性、選擇工藝方案、設計工序、計算擠壓壓力的大小、選擇壓力機、設計模具結構以及繪制模具圖紙。

控制擠壓溫度。在對金屬材料進行擠壓的過程中，當擠壓的溫度越高時，變形抗力就會變得越低，也即是說可以降低擠壓力，減少施加機械能。當擠壓溫度升高到一定程度時，金屬材料的表面就會由于撕裂造成組織粗大。從經驗實踐中發現當進行復合擠壓時，溫度加到150-200℃時，所需要施加的擠壓力會減少10%。在冷擠壓難以成型的材料在熱擠壓時，即使變形達到60%到70%時，擠壓壓力也不會有太大的變化，大量的實踐數據表明，用于溫擠壓的溫度以400-500℃為宜。

熱擠壓冷卻方法。擠壓模具連續在高溫下作業，強度和硬度都會明顯下降，從而影響到模具的使用壽命。在小批量生產作業時，可以通過壓縮空氣的方法來冷去凸凹模部分，如果在大批量生產時則需通過以下方法冷卻模具：各一次行程才送一個毛坯，以保證有足夠的時間給模具冷卻；在模具內開孔冷卻；對模具進行噴霧冷卻。

3 結束語

金屬材料由于化學成分不一樣，其所具有的力學特性、物理特性都不一樣，其所對應的加工方法也不一樣。所以，在對金屬材料進行加工時要根據其本身固有的特性和加工目的而采取合適的加工，從而實現對金屬材料的使用。

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