浅谈金属部分的材料特性及加工工艺

 　　【摘要】这几年由于我国工业的大力发展，特别是金属制造加工与以往相比有了很大的进展，各个金属材料的制造企业为了适应社会发展要求，谋求自身的发展生存道路，都进行了有关的改革和进行结构、管理模式、资源分配等的优化，通过这一系列的转变希望能够使企业获得最大的经济效益和社会效益。文章就大部分的材料特性进行概括性浅谈，然后专门针对金属材料的特点和加工工艺进行详细解说，旨在希望对我国的金属制造和加工业的发展提供些有价值的参考建议，同时也为相关的企业单位作参考依据。 
　　【关键词】材料特性；金属材料；加工工艺 
　　一、普通材料的特点分析 
　　1.材料的固有特性 
　　一般普通材料都具有固有特性，这种特性是指在使用的时候所表现出来的特点和性能，而且通常是由材料自身的组成结构也就是材料的物理特性和化学特点所决定的。所以说在产品进行加工时它们的的形态设计大部分是由材料的固有特性来决定的。鉴于此，我们要求材料的固有特性应该既要能满足产品的基本功能要求和结构要求，同时又能够满足产品的安全要求以及在具体的环境中作业要求和保护环境的要求需要。 
　　2.材料的感觉特性 
　　所谓的感觉特性就是消费者通过视觉和触觉等对材料留下的综合印象，通过人的心理和生理作用反应出来。因此不同的材料会表现出不同的感觉特性。比如说粗糙的木材就给人自然以及亲切的感觉，金属就给人冰冷和坚硬的印象，同时也渗透着现代化的气息。如果是地质轻柔的塑料，则给人轻巧和优雅的感觉。再比如常见的玻璃，就给人光滑和透明的感觉，而轻柔的皮革就给人温馨和浪漫的感觉。所以说，产品在形态设计中材料的感觉特性就能很好地与人之间进行情感的交流和传递，表现出不同产品的差异化。 
　　3.材料的工艺特性 
　　材料的工艺特性是指是材料的固有特性的综合反映，表现为材料能够很好地适应多种工艺进行处理的要求的能力。因为不同的材料有着不同的工艺特性，比如说金属适用于锻压、焊接以及铸造等施工方法；木材的话可以采用锯、抛以及组装等方法。玻璃可以通过压制、吹制以及拉制等方法完成。所以，应对各种材料的特性有所了解，然后根据实际情况选择合适的加工工艺。有时候，有些材料的形态和组成结构相同，但是如果采用不同的加工手法就会获得意想不到的形态的差异效果。同理，如果形态相同，材料的组成结构和采用的工艺方法不一样，也可以达到外观上的视觉差异，从而制造一种特殊的视觉效果来吸引消费者。 
　　二、金属材料概述 
　　工业化革命的到来，预示着人类进入了金属机器的蒸汽时代。随着社会的不断进步和科技的不断创新，金属材料在人类社会大发展地位中开始占有重要的位置，不论是建筑还是机械加工。从我国青铜器和铁器时代开始，金属材料就开始在社会中广泛使用，这是金属材料开始走入人们生活中的标志性时代。就现在而言，各种基础设施都已经离不开金属产品。所谓的金属材料实质上是对单一的纯金属元素或者有多重金属元素混合构成的物质，并且也表现出了一定的金属特性的各种材料的统称。纯的金属和特殊金属以及金属化合物都属于金属材料的范围，但是金属的氧化物并不是包含在金属材料的范围之内，这一点要注意。 
　　三、金属材料特性分析 
　　1.锻压性。在对金属材料进行冲压及锻造时，金属材料因为塑性变形能够加大其承载能力。（在进行锻压时，金属材料产生塑性变形可以加工成锻件或冲压件的能力）。 
　　2.铸造性。金属材料经熔化形成液态后，可铸造成特定形状，这一特性就是金属材料的铸造性。一般情况下，铸型填充条件、合金本身化学成分与浇铸温度对金属材料特性都能产生影响。 
　　3.切削加工性。这一特性是指对金属材料进行切削加工的难易。这一特性和金属材料内部结构、本身硬度与导热性等有关。 
　　4.焊接性。是指在一定条件下，金属材料可根据设计要求焊接成相应构件，同时可对构件预期使用寿命加以实现。一般具有较小收缩与良好导热性能的材料都具有良好的焊接性。 
　　四、金属材料加工工艺 
　　1.金属材料焊接工艺 
　　（1）不锈钢焊接。在焊接前以200℃～400℃温度对焊接材料进行预热处理，在焊接完成后进行热处理，先将之加热到730℃～790℃温度范围，待其缓慢降温到540℃后空冷。（2）有色金属焊接工艺。对钛利用自动焊方式进行焊接，这一方法对材料表面具有较高要求。由于铜具有较差焊接性，因此适合利用钎焊进行焊接。（3）低合金钢、低碳钢具有良好焊接性能。对中高合金钢及碳钢进行焊接时，压进行焊前预热，在焊接完成后进行热处理，从而对材料组织加以改善，对焊接应力加以消除。 
　　2.热处理工艺 
　　（1）热处理分类。一般而言，热处理通常可以分为退火、正火、淬火、回火、调质处理、时效处理、表面淬火和化学热处理热处理（渗碳、渗氮、氰化、渗金属）等。对于工艺人员选择热处理制度的时候要充分考虑零件使用要求和金属材料的成分、组织及淬透性等，同时还要考虑金属材料是否存在脆性区等问题。热处理后可以通过对热处理零件或试片进行拉力试验和硬度检测，来确保零件热处理后性能满足要求，对于非重要零件或是要求不高的零件也可以只检测硬度或电导率来控制，从而避免破坏零件或试片。 
　　（2）热处理工艺流程。金属材料的热处理流程主要包括三个环节，就是加热、保温和冷却。这些环节之间是相互衔接持续进行的关系。在加热的时候可以采用陶瓷换热器完成金属材料的热处理，因为陶瓷换热器有很好的抗氧化和导热性，同时操作简便、耐高温和余热回收性能好等特点。1）对金属材料进行热处理，可以采用多种加热方法，如用传统的煤、木炭做热源，用气体及液体做燃料与现在使用最多的用电做热源等，可对这些热源加以直接利用。2）对加热温度进行合理选择与保持，是热处理工艺质量得以保障的前提。当金属材料达到设计加热温度时，通常需要将这一温度在一定时间内保持稳定，创造一致的内外温度，使工件内部显微组织彻底转变，这一时间段就是保温时间。3）因采取的工艺不同，冷却方法往往也各不相同，但主要目的都是对冷却速度进行有效控制。一般而言，淬火冷却速度最快，退火冷却速度最慢，而正火冷却速度处于二者之间。 
　　五、结束语 
　　综上所述，我们知道企业如果想要进一步提高金属材料的有效使用，为企业实现经济效益和社会效益，那么相关的企业单位，特别是跟金属材料有关的单位就要做好材料的质量把控环节，同时建立相关的管理和监督体系，在产品的制造和生产以及检测方面做好监督工作。金属材料不同于其他普通材料，如果事前不对各种金属的特性有所研究了解，就不可能很好地进行资源的优化配置，不但造成成本的大量投入，同时也造成国家资源的浪费。另外，对金属材料的加工工艺方面，也应该不断地吸收新的技术和方法，培养相关的专业人才，提高施工工艺水平的同时也优化了产品的结构构成，在很大程度上促进了企业的在发展。