（浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江 杭州 310053）

1.新型金屬材料

當(dāng)前，有許多類型的新技術(shù)材料，主要集中在合金范圍內(nèi)。就新技術(shù)材料的性能而言，最大的優(yōu)勢是極好的延展性，新型材料的許多性能都很優(yōu)異，且擁有很強(qiáng)的光澤度，可以加工出明亮的色彩。

2.新型金屬材料的加工特性

2.1 可鍛性。金屬的可鍛性可使金屬在鍛造過程中發(fā)生塑性變形，并且有效地減輕了沖壓，使加工的金屬材料可以具有更高的性能優(yōu)勢。除此之外，金屬的可鍛性也受加工條件的影響。

2.2 鑄造性。金屬的鑄造性能包括收縮、流動(dòng)性，偏析和裂紋敏感性。由于新的金屬材料都是合金，所以其中所含的高熔點(diǎn)金屬元素會(huì)使得材料整體的流動(dòng)性降低，導(dǎo)致其收縮率較低，這有利于加工材料的深度鍛造。

2.3 焊接性。原始金屬材料通常需要在焊接后進(jìn)行包覆成型以用于后續(xù)工程應(yīng)用，因此新金屬材料成型工藝的基本特征是焊接性，良好的焊接性和高導(dǎo)熱性能夠確保金屬材料的成型工序的完美進(jìn)行，不至于材料表面出現(xiàn)毛孔和裂隙。

3.新型金屬材料成型加工的原則

新型金屬材料廣泛用于工程建筑、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域。通常它們有著較高的耐磨度以及硬度，其質(zhì)量可以適用于各種工程建筑和其他生產(chǎn)領(lǐng)域，但從另一方面看，這種性能也為模制過程提出了諸多難題。例如，高硬度的金屬材料無法在普通的加工條件下進(jìn)行鍛造，很難將這種材料加工為特定大小和外形的零件，不能滿足工業(yè)需要，因此在實(shí)際成型新的金屬材料時(shí)，有必要按照材料的不同性質(zhì)和構(gòu)成來采取相應(yīng)技術(shù)措施，以更好地推動(dòng)新的金屬材料成型技術(shù)的發(fā)展。

4.新型金屬材料成型加工技術(shù)

4.1 粉末冶金技術(shù)。粉末冶金技術(shù)是把金屬材料的粉末當(dāng)做加工的基礎(chǔ)材料，通過對(duì)其進(jìn)行連續(xù)的燒結(jié)成型，將其加工為金屬材料的一種方法。粉末冶金技術(shù)是較早投入新金屬加工生產(chǎn)的技術(shù)，目前主要應(yīng)用于小零件制造領(lǐng)域，可以高效地進(jìn)行外形簡單、尺寸小、精度高的工業(yè)配件生產(chǎn)加工。在實(shí)際操作工序中，相關(guān)人員能夠按照待加工零件的詳細(xì)信息來適當(dāng)調(diào)整所含物質(zhì)的比例，以此來有效控制整個(gè)零件中的顆粒含量。粉末冶金技術(shù)的使用可以在成型和制造過程中完成高精度的增加，從而可以顯著提高組件結(jié)構(gòu)的精度并最大限度地提高新金屬材料中的金屬含量，所以該加工技術(shù)在小零件制造方面擁有非?？捎^的發(fā)展趨勢。由于粉末冶金產(chǎn)品的高比強(qiáng)度、比模量和耐磨性，它已在世界范圍內(nèi)廣泛用于汽車、飛機(jī)、航空航天設(shè)備等。

4.2 鑄造成型技術(shù)法。鑄造成型技術(shù)是把加熱到熔融狀態(tài)的金屬材料注入到和用以鑄造配件的鑄模中，在其降溫并固化以后，拿出固態(tài)的金屬材料就能夠得到和鑄模一模一樣的配件。使用鑄造成型技術(shù)的過程中主要側(cè)重于產(chǎn)品的檢驗(yàn)工作，其外形、大小和其他質(zhì)量方面的控制與零件的品質(zhì)和性能密切相關(guān)，這也是目前最成熟的鑄造技術(shù)。在鑄造過程中，它可以最大程度地滿足各種設(shè)計(jì)的基本要求。目前，我國的鑄鐵技術(shù)在發(fā)展過程中不斷提高，整體鑄鐵技術(shù)水平得到了明顯提高，已廣泛用于復(fù)合零件的生產(chǎn)。目前，隨著實(shí)際加工條件的復(fù)雜性的提高，鑄造成型方法的滯后性很明顯，生產(chǎn)和制造已不能滿足實(shí)際加工成型的要求。因此，加工人員必須按照實(shí)際的加工條件對(duì)鑄鐵成型技術(shù)的具體參數(shù)進(jìn)行設(shè)置并嚴(yán)格選擇工藝方法，必須對(duì)其加以改進(jìn)。在模制過程中，流動(dòng)性和熔體粘度都會(huì)受到材料中顆粒增加的影響，另外高溫也會(huì)改變材料的化學(xué)性質(zhì)。應(yīng)對(duì)上述問題，具體有效的解決方案是針對(duì)不同的材料成型工藝采用熔模鑄造、壓鑄、金屬型鑄造和砂型鑄造方法。

4.3 電切割技術(shù)。電動(dòng)切割技術(shù)是新金屬材料成型過程中常用的技術(shù)之一，它主要結(jié)合零件形狀的負(fù)極來選擇幾何形狀的切割。在切割新技術(shù)材料的過程中，通常的方法是通過正極溶劑完成對(duì)新技術(shù)材料的切割。普通的電動(dòng)切割技術(shù)在零件成型后會(huì)產(chǎn)生很多碎屑，需要通過零件和負(fù)極間的縫隙來清理碎屑。過去使用的清潔方法是放電法，該方法侵入介電電流中的活動(dòng)電極絲，并且還可以利用液體的壓力來充分沖洗零件，這可以充分體現(xiàn)電切割技術(shù)的優(yōu)勢。同時(shí)，零件還可以通過局部高溫進(jìn)行成型和加工，并且可以基于不良的放電效果排出一些非導(dǎo)體復(fù)合材料，從而完成成型過程。另外，由于切割速度相對(duì)較慢，并且在切割過程中可能出現(xiàn)諸如粗糙切口的問題，因此現(xiàn)在加工時(shí)一般采用最先進(jìn)的電動(dòng)切割技術(shù)，這樣就無法使用傳統(tǒng)的切割參數(shù)。

4.4 模鍛塑型技術(shù)。一般來說，一般的鍛造環(huán)境不能加工和成型新的金屬材料。鈦合金、鎂合金等金屬材料在變形過程中會(huì)有很大的阻力，因此將它們模制成一定尺寸和形狀的工業(yè)零件是有很大難度的。為了有效地應(yīng)對(duì)該難題，技術(shù)人員研究出了模鍛塑型法，主要包括模鍛、擠壓、超速成型等方法。在擠壓新金屬材料的過程中，只要可以維持住加工環(huán)境中的溫度，就可以相應(yīng)地提高加工材料的可塑性。另外，在采用模鍛塑型技術(shù)的過程中，有必要在配件的模具表層抹上潤滑液，這可以使在模具表面產(chǎn)生的摩擦最小化，并在一定程度上降低了成型難度。使用模鍛技術(shù)加工新的金屬材料，生產(chǎn)出的工業(yè)零件具有很高的性能，并且在組織上將更加嚴(yán)格。目前，模鍛技術(shù)是新金屬材料成型技術(shù)中最常用的方法，應(yīng)進(jìn)行深入研究和廣泛推廣。