現代加工工藝中的金屬材料運用

孫柯楠佳木斯大學材料科學與工程學院（154007）

1 金屬材料的加工特性

金屬特性由金屬組合鍵性質決定，金屬材料可在熔融狀態下與氧等非金屬形成合金。根據金屬元素添加量，合金可分為二元合金、多元合金。金屬材料加工特性包括鑄造性、切削加工性[1]。

鑄造性是金屬熔化后呈液態，金屬材料鑄造性能是流動性、吸氣傾向。影響合金流動性因素有合金化學成分，純鐵流動性好。鑄鐵中共晶成分鑄鐵流動性最佳，能形成高熔點夾雜物的元素會降低合金的流動性。鍛壓性是金屬在鍛壓中承受塑性變形的性能，與材料的塑性變形抗力、材料成分有關。焊接性是材料焊接成滿足設計要求的構件，焊接性能好的金屬能獲得無缺陷的焊縫，焊接性較好的金屬材料導熱性好。

金屬材料切削加工性與金屬材料硬度等因素有關。加工性與金屬材料的化學成分、金相組織等因素有關。切削加工性化學成分影響包括降低鋼強度的元素S，提高鋼的強度的合金元素。

2 金屬材料的加工方法

金屬應用歷史悠久，商朝時期已有使用青銅器的記錄。金屬冶煉工藝的逐漸完善，機器大規模應用，推動了金屬材料加工工藝的發展。目前，金屬材料加工方法逐漸成熟，形成切削加工、擠壓加工，每種方法應用條件不同。

金屬熱處理加工是將金屬工件放在介質中，利用外部條件加熱處理，達到一定溫度后金屬材料屬性等發生變化，將金屬材料放入其他介質中冷卻，以控制其性能。金屬擁有良好的導熱性。熱處理加工是金屬材料應用最早的方法，古代青銅器澆筑就是用的熱處理的方法。

切削不需要對金屬材料加熱，以便避免溫度對材料性能影響。金屬包含部分易燃金屬，在高溫環境下易發生燃燒，熱加工處理需用惰性氣體等保護。易燃金屬硬度較低，適合切削加工處理。切削加工需要刀具等設備，設備性能直接影響加工程度。硬度較高的金屬不適宜切削加工，切削加工中刀具磨損嚴重。

3 金屬材料在現代加工工藝中的應用

金屬材料加工工藝受到現代設計的影響，現代金屬材料注重形式美表達，使得金屬材料與現代工藝產品結合。金屬材料多以金銀粉等與現代工藝產品結合。

現代加工技術將具有美感的金屬材料引入產品創作中，使現代工藝產品創新作品符合社會審美藝術形式，為現代工藝產品生產注入新的活力。金屬材料與現代工藝產品結合，需要按不同需求加工金屬材料，根據不同金屬材料理化特性鍛造、粉質加工等工藝，對不同金屬材料進行加工，為工藝創作提供金屬材質特色美。

金屬材料的美受工藝設計影響，材料性能是發揮材料藝術美的基礎，如現代漆畫藝術中，常用金、銀等材料，其具有獨特的光澤色彩。金屬材料具有其他材質不具備的美感，展現出金屬材料獨特魅力個性。金屬材料以其獨特的藝術形式存在于藝術發展中，是人類文明發展的標志。青銅器在戰國時期制造工藝發達，造型各異，如酒器、烹調器、樂器等，器物裝置豐富，工藝美精湛豐富。漢朝時期，金屬器物設計注重功能性與審美特征統一。隋唐時期，鍛造技藝鼎盛，明清時期金屬藝術達到精煉程序，器物透露出樸實美感。