金属复合材料在机械制造中的应用

张喆 韩备

摘要：近年来，受社会经济蓬勃发展的影响，生产活动形式发生翻天覆地的变化，促使机械制造业步入全新发展阶段，对于机械制造的要求也更为严格，特别是机械制造材料的选择占据着极其重要的地位及作用。同时，与其它类型材料相比，金属复合材料自身抗震减震效果较好，具有制造便利、强度较高及耐久度良好等鲜明特点，而应用于机械制造领域能明显增强机械性能。本文以金属复合材料为切入点，分析其特点类型，进一步提出具体的机械制造应用要点，旨在为相关从业人员积累更多的实践经验。

关键词：金属复合材料;机械制造;应用要点

目前我国机械制造行业中金属复合材料的应用相对广泛，大幅度提升机械设备的使用性能，对于保证各个行业生产经营活动有序性具有不可比拟的积极作用，消除影响产品质量的风险因素。金属复合材料被广泛普及的原因相对复杂，与材料自身刚度强及质量轻间存在着密切联系，大大增强机械零部件运作协调性。同时，按材料类型，金属复合材料可分为功能型复合材料及结构型复合材料。其中，结构型复合材料适用于大型机械制造及生产，能明显降低大型机械设备总质量，大大增强大型机械设备的使用强度;复合型材料自身耐磨性及耐高温性较好，适用于制造机械零部件，不止能保证机械设备制造质量，更能延长机械设备的使用年限，是现代化社会中最为理想的机械制造材料。鉴于此，本文针对机械制造应用金属复合材料的研究具有重要的现实意义。

1 复合材料的概述

一般说来，复合材料指两种或两种以上材质不同、性能不同及特征不同的材料经技术加工处理后充分融合形成具有更多性能的材料，并且复合材料某种程度上看能组合突出材质的优势及性能，充分发挥较强的协同功能及协同作用。同时，与普通材料相比，复合材料具有质量轻便、刚度大及强度高等鲜明特点，能满足不同类型机械设备的制造要求，特别是金属复合材料。受复合材料自身应用优势鲜明的影响，被广泛应用于机械制造、电子产业、纺织、航天工程及医学等行业，并且步入21世纪以来，社会经济蓬勃发展，促使我国复合材料生产加工逐步形成规模化及规范化的形势。

2 机械制造应用金属复合材料的要点

2.1 不锈钢复合钢板材料

不锈钢复合鋼板由大量合金元素共同组成，其性质成分决定其与常规不锈钢使用性能间存在着明显差异性，例如：以合金元素为例具有较强的耐腐蚀性，特别是对于化学腐蚀及电腐蚀的抵抗性相对较强，截至目前尚未发现任何一种材料能超过不锈钢复合材料的耐腐蚀强度。由此可见，不锈钢复合钢板材料中不同材料材质原子能达到100%融合。同时，相较于常规不锈钢材料，不锈钢复合钢板材料具有较强的导热性能，适用于制造各种类型的焦化设备，一定程度上延长机械设备的使用年限及使用寿命，大幅度降低机械制造生产运营成本及其它费用的支出投入。

2.2 金属粒塑料复合结构材料及碳纤维石墨纤维复合材料

金属粒塑料复合材料以有效改变金属材料导热导电性能为突出应用优势，并且常规金属材料导电导热性能难以控制，其膨胀系数相对较高。从金属粒塑料复合材料角度来看，其强度大及质量小等鲜明特点能明显降低线膨胀系数，极大程度上扩大其机械制造应用范围，大大增强机械设备生产性能。同时，相较于传统金属材料及其它复合型材料，碳纤维石墨纤维复合材料具有重量比及刚度比较高等鲜明特点，特别是强度及劲度较为优良，明显增强其耐磨损性及润滑性，大幅度减少线总体膨胀系数，增强机械设备耐摩擦性。此外，碳纤维石墨纤维复合材料自身耐腐蚀性及耐热性较强，适用于制造高新技术设备。

2.3 玻璃纤维复合结构材料

纤维类复合材料是机械制造最为常用的材料之一，例如：以玻璃纤维复合结构材料为例将纤维与热固性树脂材料相融合，促使二者间高度结合具备更高强度及冲击性，改变原有玻璃纤维复合结构材料的耐腐蚀性。同时，受热固性树脂材料及玻璃纤维复合结构材料基础特征的影响，能明显增强玻璃纤维复合结构材料的密度及收缩性，而上述两种材料相结合能明显增强其韧性及材料强度，对于延长机械设备使用年限及使用耐久性具有不可比拟的积极作用。由此可见，玻璃纤维复合结构材料适用于制造各种类型机械的关键位置，例如：阀门、化学液体容器及管道等，能明显增强机械设备零部件的耐腐蚀性及耐磨性。

除上述广泛应用于机械制造行业的金属复合材料外，出现深受技术条件及机械设备局限性无法得到灵活运用的材料，例如：以晶须复合材料为例其机械强度较高，适用于制造机械设备涡轮叶片;以石棉纤维复合材料为例其耐酸性及绝缘性相对较强，适用于制造机械设备制动系统零部件及密封零部件;以陶瓷金属复合材料为例其高温耐磨性、抗腐蚀性及润滑性较强，适用于制造高温材料及机械设备中重载轴承零部件。

3 结语

通过本文探究，认识到金属复合材料具有耐腐蚀性、弹性佳、强度大、加工制造便利及质量轻便等鲜明特点，占据着机械设备制造行业极其重要的地位及作用。同时，金属复合材料作为全球范围内相对先进的机械设备制造材料之一，适用于生产制造零部件或冲压模具。因此，相关技术人员秉持具体问题具体分析的工作原则，以充分发挥科学技术作用及功能为前提条件，着重强调研发多种类型金属复合材料，大大提高金属复合材料质量可靠性，改变现有机械制造材料方面缺陷，进一步增强我国机械制造水平，为推动我国机械制造行业长远发展奠定夯实基础。

参考文献：

[1] 邱彩云.金属复合材料在机械制造中的应用研究[J].中国金属通报，2019（01）.

[2] 陈浩，杨曜泽，孟祥龙.新型金属材料在机械制造中的应用探析[J].南方农机，2018（19）.

[3] 闫俊杰.金属复合材料在机械制造中的应用研究[J].辽宁师专学报（自然科学版），2018（01）.

（作者单位：沈阳第四橡胶（厂）有限公司）