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粉末冶金的意義范文第1篇

關鍵詞： 轉向管柱； 粉末冶金； 移動架； 模具設計； 工藝； 材料

中圖分類號： TF 124.32文獻標志碼： A

The Development of Powder Metallurgy Movable Frame

of Automotive Steering Column

PENG Jingguang， CHEN Di

（Shanghai Automotive Powder Metallurgy Co.， Ltd.， Shanghai 200072， China）

Abstract： The movable frame is one of the critical parts of automotive steering column.This paper dealt with the structure，performance，material selection and production process of it.It was complicated in shape with high precision.It hence always failed if it was produced with traditional machining method.In order to achieve massive production，powder metallurgy was used to produce parts of automotive steering column，which could improve the production efficiency and reduce the costs.Therefore，powder metallurgy movable frame with high precision，high strength complicated shape and in accordance with actual conditions could be developed by working out rational technology.

Keywords： steering column； powder metallurgy； movable frame； mold design； technology； material

粉末冶金是一門制造金屬與非金屬粉末和以其為原料，經過壓制、燒結及各種后續處理工藝制取金屬材料和制品的科學技術，是一項以較低的成本制造高性能鐵基粉末冶金制品的技術[1-2].近年來，隨著汽車行業飛速發展，為了降低汽車的生產成本，越來越多的零部件用粉末冶金方法來制備.

轉向管柱是車輛轉向系統中的重要部件.其主要作用是通過接收駕駛員作用在方向盤上的扭矩，將其傳遞到轉向器，從而使方向盤的轉動轉化成齒條的移動，控制車輪按照預期方向運動[3].轉向管柱中的粉末冶金移動架（如圖1所示）是轉向管柱實現前后上下4個方向調整的核心零件，分別和另外2個粉末冶金齒條相配合，實現方向盤的調節功能.同時，轉向管柱的移動架是汽車中的安全件，對密度和性能有一定的要求，且需要熱處理.該產品若采用傳統機加工的方式，幾乎不能加工，形狀非常復雜，且精度要求較高.因此，為了實現大批量生產，使用粉末冶金的方法來制造該零件，解決了目前生產效率低、制造成本高的問題.

1零件的結構和性能特點

粉末冶金移動架，其形狀復雜，在整個轉向柱中起承上啟下的關聯作用，分別與軸向架、徑向架的齒部咬合，使轉向管柱具有多方向的調節作用（如圖2所示）.包括平齒面A、斜齒面B、限位凹面C、帶鍵槽的內孔D，以及限位柱E.尺寸精度方面，其中齒形輪廓度要求0.05 mm，齒面高度差≤0.15 mm，限位柱和限位凹面輪廓度0.1 mm.

2材料和壓機的選擇

2.1材料的選擇

鑒于產品的結構特點、性能以及材料要求（材料牌號：Sint D11，w碳>0.75%，w銅為1%～5%），基礎鐵粉選擇霧化鐵粉，選用硬脂酸鋅為劑.硬脂酸鋅熔點低，稍加熱就能使其熔化成液相來減少粉末的內外摩擦，使其容易成形.

2.2壓機的選擇

根據產品的截面積和密度要求，測算出產品大概需要50 t的壓制壓力來制備.壓制壓力F可按下式計算[4]：

F=kps（1）

式中：p為單位壓力；s為受壓橫截面積；k為安全系數，k=1.15～1.50，取1.20.

根據式（1）計算壓制壓力，則F=1.2×5×8.4=50.4 t.

同時需要上一下三的模具結構，考慮形狀和結構特別復雜，所以選擇使用160 t機械式壓力成形機和上二下三的標準模架.

3工藝流程設計

3.1工藝的制定

根據產品要求，工藝制定如下：混料、壓制、燒結、振動去毛刺、滲碳淬火、清洗和包裝.由于產品精度要求高，在試驗過程中需嚴格控制磕碰傷.

3.2粉末的混合

采用雙錐型自動混料設備，其優點在于無死角、效率高、易清理，非常適合大批量生產[4].混料后粉末泊松比為2.8～3.2，壓縮性大于7.0.由于產品具有很高的硬度要求，為保證成分的穩定性，采用全自動秤料系統.

3.3壓制工藝

圖3為轉向管柱粉末冶金移動架壓制成形過程，分為粉末充填、粉末傳輸、壓制和脫模4個階段.

由于采用上一下三的成形結構，產品每部分充填值都要非常精確，才能保證壓制時每段密度是均勻的.為保證產品上下段密度均勻，成形過程中采用陰模和芯棒同時浮動.脫模時，采用保壓拉下式脫模，并以內下模為基準點，把產品完全從模具中脫出.壓制壓力50 t，壓制效率6件/min，產品高度直接達到成品要求.

3.4燒結工藝

燒結是粉末冶金生產過程中最基本的工序之一.所謂燒結，就是將粉末壓坯在低于其主要成分熔點的溫度下進行加熱，從而提高壓坯強度和各種力學性能的一種過程[2].FeCCu三元體系的燒結為有限多元系固相燒結類[2].采用連續式普通網帶燒結爐進行燒結，燒結溫度為1 120 ℃，燒結時間30 min，采用氨分解和氮氣的還原性保護氣氛，露點為-40 ℃，防止產品氧化并去除表面氧化顆粒.冷卻段采用常規水冷.

3.5振動去毛刺

鑒于產品的使用工況，產品外觀不允許有毛刺和飛邊.移動架形狀又較為復雜，采用盤刷或者噴砂的方式都不可行，所以選用鋼球振動的方式去毛刺，其效率高、去毛刺效果好.去毛刺介質選用鋼球，振動時間為10 min.

3.6熱處理工藝

熱處理采用鐵基粉末冶金通用的整體滲碳淬火[5]，即在分解氨氣氛下，將燒結的零件加熱到860 ℃，保溫30 min，然后在860 ℃下將零件淬于50 ℃溫油中.最后在150 ℃下回火5 min，達到硬度要求.

3.7清洗包裝

由于零件用于汽車轉向管柱系統，所以對產品清潔度有一定要求.采用高壓油清洗工藝可以符合要求，也具有一定的效率.產品清洗后，采用散裝的方式進行包裝.

4模具的設計

4.1成形模具主要零件的尺寸計算

4.1.1陰模高度

陰模高度應滿足粉末充填和定位的需要.因此，陰模高度一般包括粉末充填的高度、下模沖的定位高度和上模沖壓縮粉末前進入陰模的深度[6]，即

H陰=H粉+h上+h下（2）

下模沖的定位高度h下是根據下模沖與陰模之間的裝配需要而選定的.總的來說，以能滿足下模沖在陰模的定位需要為原則，一般取10～30 mm，本文中取20 mm.上模沖的定位高度h上取0.綜上，陰模高度為：

H陰=65+20+0=85 mm

4.1.2陰模和模沖尺寸確定

由于移動架形狀特別復雜，所以每個模沖的尺寸需要同比例縮放，由材料試驗結果得到，壓制彈性后效為0.15%，燒結變形量為0.25%.根據模具尺寸計算公式如下[6]：

D=D產（1-t-s）（3）

式中：D為模具尺寸；t為壓坯的徑向彈性后效；s為壓坯的徑向燒結收縮率；D產為產品外徑.通過該公式可計算出每個模沖的尺寸.

4.1.3模沖高度的計算

由于采用上一下三的成形結構，上模高度只需采用閉合高度的最小值，通常取100 mm.

外下模計算如下[6-9]：

H外下模=H陰+H法蘭+H脫模（4）

式中：H外下模為外下模高度；H陰為陰模高度；H法蘭為安裝用法蘭高度，通常取15 mm；H脫模為脫模所需要高度，通常取10～20 mm.

根據式（4），H外下模=85+15+10=110 mm.

中下模計算如下[6-9]：

H中下模=H外下模+H法蘭+H脫模+H墊塊（5）

式中：H中下模為中下模高度；H墊塊為外下模墊塊高度.

根據式（5），H中下模=110+15+10+50=185 mm.

內下模計算如下[6-9]：

H內下模=H中下模+H法蘭+H脫模+H墊塊

式中：H內下模為中下模高度.

根據式（5），H內下模=185+15+10+40=250 mm.

4.2模具設計中的注意事項

移動架較為復雜，產品臺階數多，設計過程特別需要注意模具的分型區域.同時，單個模沖的成形面積特別小，模沖又特別長，熱處理硬度需要控制在特別緊的范圍內.在試驗過程中，模具壽命是難點，需要在脫模、圓角過渡等方面特別注意.

通過大量的理論計算和實際生產的細節討論，制定了轉向管柱移動架生產的模具樣式和具體的試驗工藝.通過混料、壓制、燒結和熱處理等一系列工序設計，對移動架的開發進行了詳細的說明.在所有的工作中，模具設計是重點.經過對移動架的設計，可以制造該零件為生產所需.目前該產品已經實現批量生產，取得了較好的經濟效益，解決了機加工高成本和低效率的問題.

參考文獻：

[1]倪冠曹.汽車用粉末冶金件對鐵粉的需求[J].粉末冶金工業，2003，13（2）：26-28.

[2]黃培云.粉末冶金原理[M].北京：冶金工業出版社，1997.

[3]劉海峰，張鵬.轉向管柱轉動力矩不確定度評定[J].汽車零部件，2011（8）：33-34.

[4]韓風麟.粉末冶金設備實用手冊[M].北京：冶金工業出版社，1997.

[5]美國金屬學會.金屬手冊[M].北京：機械工業出版社，1994.

[6]印紅羽，張華誠.粉末冶金模具設計手冊[M].北京：機械工業出版社，2002.

[7]奏萬忠.粉末冶金異形齒輪的開發[J].粉末冶金工業，2007，17（4）：19-21.

粉末冶金的意義范文第2篇

【關鍵詞】粉末冶金 模具 仿真技術 加工方法

中圖分類號：TD353.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2013）35-111-01

0引言

粉末冶金是通過制取金屬粉末或金屬粉末與非金屬粉末的混合物作為生產原材料，通過過壓制成形、燒結等工藝過程，制造出各種粉末冶金制品的工藝技術?，F在，這種工藝已經成為我們在新材料研制領域內的重要工藝技術。在粉末冶金工業中，模具對于在很多工序中都有所應用，并且對于整個生產工藝也具有較大的影響。粉末冶金模具是粉末冶金制品生產的重要工藝裝備，粉末冶金模具的質量對粉末冶金制品的質量具有直接的影響。然而，粉末冶金模具的質量主要取決于它的加工過程。因此，對于粉末冶金模具加工方法及仿真技術的研究，對于粉末冶金工業具有重大的意義。

1 粉末冶金模具的加工方法

目前，對于粉末冶金模具的先進加工方法種類很多，其中各種加工方法也是各有特點?，F就幾種主要的粉末冶金模具加工方法進行介紹，并對各種方法的特點和對粉末冶金模具的影響進行探討。

1.1 電火花加工方法

電火花加工的方法，是通過在放電瞬間產生劇烈高溫。然后，利用這一高溫將工件的表面熔化（甚至汽化），從而達到機械加工的目的。這種加工方法在一些難以加工的超硬材料加工中具有明顯的優勢。

（1）電火花加工方法的特點

電火花加工方法能夠有效的填補常規的機械加工方法對于難加工材料的不足，適用于對于強度高、熔點高、硬度高等難加工的材料的加工。另外，由于電火花加工方法直接利用電能與熱能進行加工，因此在加工過程中可以實現加工的自動化控制。再者，這種加工方法的精細度很高，對于粉末冶金模具這種加工質量要求較高的產品是一種較為合適的加工方法。不過，這種方法也存在著一定的缺點，那就是利用電火花加工方法加工的粉末冶金模具的表面粗糙度較高，會對粉末冶金工業造成一定的影響。

（2）電火花加工方法在模具加工中的應用

在粉末冶金模具電火花加工中，常是通過使用數控電火花機床來進行加工的。數控電火花機床可以實現粉末冶金模具的精密加工，確保滿足粉末冶金模具的質量要求。在粉末冶金模具的尺寸精度、仿形精度和表面質量等方面將發揮重要的作用。

1.2 仿形磨削加工方法

利用仿形磨削加工方法加工粉末冶金模具，即是通過利用專門的平面磨床，通過仿形尺對粉末冶金模具進行仿形磨削。這種粉末冶金模具加工方法的特點是其加工生產的粉末冶金模具的精密度較高，且表面較為光滑、平整，粗糙度較低。這種加工方法的缺點是加工效率較低。

1.3 數控線切割加工方法

數控線切割加工的方法，是通過將金屬絲電極安裝在一個轉動的貯絲筒上，然后分別將被切割工件與金屬絲電極接到高頻電源的正、負極上，通過計算機技術控制控制電極的移動方向，并通過電火花加工達到自動切割的目的。

數控線切割方法是計算機技術與電火花加工技術的結合，可以發揮電火花加工方法的優點，還可以實現自動切割的目的。其在粉末冶金模具的加工上具有重要的作用。由于這種加工方法對于電極沒有特別的要求，并可以對各種硬度和形狀的工件進行加工。數控線切割加工的方法，還可以反復的使用電極絲，加工損耗小、精度高等特點，非常適合粉末冶金模具的加工生產。因此，數控線切割加工的方法也是目前在粉末冶金模具加工中最常用的方法之一。

2 粉末冶金模具的數控加工動態仿真

計算機仿真技術在各類科技領域都有廣泛的影響，隨著計算機仿真技術不斷發展成熟，已經可以應用到產品從概念設計到結束使用壽命的整個周期的各個環節中，其中在產品的加工階段應用更為廣泛。在粉末冶金模具的加工過程中，仿真技術的應用將對粉末冶金模具的加工行業，甚至整個粉末冶金工業都具有重要的意義。

在粉末冶金模具的加工過程中，建立一個較為精確的數控加工動態仿真模型，通過模擬整個模具加工過程，從而獲得在粉末冶金模具加工過程中所需的幾何數據和力學信息，以及加工過程中可能發生的不良影響和可能出現的偏差值。通過數控動態仿真模型，便可以在加工前獲得準確的信息，規避可能產生的不良影響，有效的降低了加工失誤、偏差等現象發生的可能性。

在粉末冶金模具的加工過程中，利用精確的數控加工動態仿真模型，可以獲得準確的數控加工代碼，避免加工的錯誤和偏差；另外，還可以對加工誤差值、刀具磨損等進行預測，為保證粉末冶金模具的質量要求和刀具的更換提供重要的參考信息。因此，在粉末冶金模具的制造加工過程中，計算機仿真技術發揮了重要的作用，對于保證模具加工生產的質量和提高模具生產效率都有很大的幫助。

3 結語

粉末冶金模具的加工，對于粉末冶金制品的質量具有很大的影響。目前，對于粉末冶金模具的加工方法仍具有很大的發展空間，計算機仿真技術在粉末冶金模具加工中的應用，也還需要人們不斷的進行發展和研究。

參考文獻：

粉末冶金的意義范文第3篇

公司的主要競爭優勢

1、人才和研發優勢

公司充分發揮自身在粉末冶金復合材料領域的強大技術優勢，凝聚了一批國內頂尖的新材料人才隊伍。其中公司的創始人黃伯云先生曾為我國“863”計劃新材料領域首席科學家、中國工程院院士、2004年度國家科技發明獎一等獎獲得者。公司現有享受國務院特殊津貼者3人，博士、博士后18人，碩士21人。擁有中級以上技術職稱的人數占員工總數的17.39％。與博云新材保持長期合作的中南大學國家級研發機構包括：粉末冶金國家重點實驗室、輕質高強結構材料國防科技重點實驗室、粉末冶金國家工程研究中心、國家有色金屬粉末冶金產品質量監督檢驗中心等。

2、國家產業政策重點支持優勢

博云新材研制的高科技產品涉及的行業被國家列為優先重點發展的行業，符合國家產業政策的發展要求。公司還承擔了國家重點工業性實驗、國家高新技術產業化示范工程等十余項國家、省、市級科研項目。公司生產的高科技粉末冶金復合材料產品打破了國外競爭對手長期壟斷的格局，有利于我國新材料產業趕超世界先進水平，尤其是公司的航空產品(軍用、民用飛機剎車副)和航天產品，確保了國家航空戰略安全，同時在國防上具有重要戰略意義。

3、細分產品市場優勢

公司首獲國內大型干線飛機一波音757飛機炭／炭復合材料飛機剎車副的PMA證書，公司開發生產的圖一154飛機剎車副，獲得俄羅斯圖波列夫設計局頒發的生產許可證，公司開發的波音737-700／800飛機Goodrich機輪用粉末冶金剎車副是國內唯一取得民航產品生產許可證(PMA)的產品。博云汽車生產的環保型高性能汽車剎車片已配套多家汽車主機廠，近年來的銷售額成持續上升局面。博云東方生產的高性能級進沖壓模具材料占國內市場份額持續穩定增長。

4、可持續發展優勢

博云新材開發的粉末冶金復合材料產品已在航空航天、汽車、高端沖壓模具等應用領域得到了市場的充分認可，成功打入了原來由國外企業壟斷的細分領域。公司開發的高性能粉末冶金復合材料產品通過在當前航空航天、汽車、高端沖壓模具三個領域的應用，為公司產品拓展在其它領域的應用奠定了堅實的技術基礎。公司產品未來將逐漸應用于高速列車、工程機械、船舶、石油、化工等領域，保證了公司的可持續性發展能力。

5、價格優勢

博云新材的競爭優勢尤其體現在產品的價格上。公司生產的粉末冶金復合材料產品主要與國外廠家進行競爭，飛機剎車副、環保型高性能汽車剎車片的價格為國外同類產品的60％左右，高性能模具材料價格為國外同類產品的50％左右，具有明顯的價格優勢，性價比高。

募集資金用途

粉末冶金的意義范文第4篇

關鍵詞：VC鐵基復合材料 粉末冶金法 原位內生相法

隨著機械制造業的迅速發展，對于耐磨性材料提出了更高的要求：首先要求耐磨性材料具有一定的韌性和較大的強度；其次要求在常溫情況下具有較強的抗磨性和在高溫工作條件下仍能保持較高的抗磨性。使用一種材質已經無法滿足要求，急需一種介于硬質合金和高速鋼的新型材料出現，兼有硬質合金的硬度、耐磨性和鋼的強度、韌性。硬質合金雖然技術上比較成熟，但其價格較貴，限制了它在大眾民用工業中的應用。此外，由于W，Co的資源缺乏，價格不要影響TiC顆粒的尺寸大?。晃⒘康腃u、Ni合金有利于TiC顆粒的形成；在合金熔體中，Ti和C原子合成TiC顆粒，形核并長大直到TiC與熔體達到平衡。

目前，在研究鐵基復合材料方面，國內外專家研究的主要是WC/Fe、TiC/Fe復合材料，另外也有以氮化物、硼化物及金屬間化合物增強體來增強鐵基材料，并不常見。目前應用最成熟最廣的鐵基復合材料是碳化鎢鋼結硬質合金、TiC鋼結硬質合金，這兩種合金各有優缺點。TiC和VC均具有高硬度、高模量、高熔點、熱力學穩定性高等特點，因而被廣泛用作復合材料的增強相。此外，釩在鋼中常被用來細化鋼的組織，提高晶粒粗化溫度，降低鋼的過熱敏感性，增強鋼的韌性、強度。國內應用最早，最廣泛的碳化鈦合金是GT35，在光學顯微鏡下，TiC粒子多是圓形的并且邊緣整齊，而在電子顯微鏡下TiC的粒子的邊緣不整齊，有很多細小的凸起，每個小的凸起的形狀均呈現針尖。WC是金屬碳化物間隙相，是具有簡單六方點陣的過渡族，大晶粒棱邊在電子顯微鏡下呈現形狀比較鋒銳，而小晶粒棱形狀角比較鈍。WC的尖角形態從鋼基硬質相的粒子形態上看容易降低合金的摩擦系數，但克服冷焊現象不如TiC有利。但WC與TiC相比有較強的塑性，因此對與鋼結硬質合金來說，WC型的韌性要比TiC型的韌性要強。根據硬質相在合金中的分布圖來看，在TiC鋼結硬質合金中，經常發現使合金變脆的碳化鈦環形結構，有時候會占據合金結構的大部分面積。該結構是由于碳化鈦燒結溫度高，使得小的碳化鈦晶粒在鋼基體中溶解，然后在較大的碳化鈦上析出，長大，最后在鋼的基體周圍形成一個環行結構。與碳化鈦鋼結硬質合金相比，WC鋼結硬質合金的組織中有著較嚴重的碳化鎢晶?！皹蚪印爆F象，即把碳化物晶粒橋接起來的非鋼基體組織，它會導致合金機械性能、加工性能變差。上面兩種組織的缺陷都可以通過對合金鍛打使其增強。從碳化鎢的潤濕性來看能完全被鐵族金屬潤濕，在鐵中的溶解程度遠比TiC高，故而WC鋼結硬質合金可以在真空的條件下或在氫氣條件下燒結，降低生產成本、提高成品率、提高產品質量穩定性、斷口的致密性，而碳化鈦合金燒結僅能在真空條件下燒結。鐵基復合材料現階段的制備工藝主要用的方法有兩種：粉末冶金法和鑄造原位合成法。鑄造原位合成法局限性：熔體的流動性隨著增強體量的增加會降低，從而使增強相所占的體積比例增加；由于熔體的密度和增強相差距較大使增強相在鑄造原位合成的過程中，造成不均勻的增強相分布，易偏析；而碳化物顆粒容易長大在高溫熔體中；碳化物的形態容易惡化在鑄造過程中，如生成些碳化物共晶等。

采用粉末冶金和原位內生相結合的方法，優點是：使其增強體分布更加均勻；增加了增強相體積分數。而缺點是：在產生過程中存在著界面污染，從而使得鐵基體與增強體的潤濕性變差；燒結致密化較差，形成較差碳化物的形態，并且存在長大現象或者橋接現象。

相對于其他材料VC與鐵的潤濕性較好，燒結溫度低，同時對于V、Ti資源十分豐富的攀西地區。因而以鐵為基體、VC顆粒為增強相的復合材料的研制和開發有著廣闊的的前景。由于屬于同一周期的過渡金屬V和Ti，且其原子序數相差1，它們能產生的碳化物都具有熔點高、硬度高和穩定的化學性，因此VC可作為鐵基復合材料的理想增強體，目前國內外專家學者對VC鐵基復合材料的研究相對較少。世界上共生于釩鈦磁鐵礦的釩資源占己探明釩資源儲量的98%，釩鈦磁鐵礦資源儲量最多的在我國攀西地區，探明儲量大約100億噸，占我國儲量90.54%的攀鋼公司自投產以來，已累積了高鈦型爐渣大約5000多萬噸，釩鈦資源如何合理利用是攀鋼公司面臨的一個非常重要的課題，因而開展利用粉末冶金原位合成法制備Fe—VC復合材料研究對我國攀西地區釩鈦資源的合理發展，促進地區經濟的騰飛發展具有重大意義。

參考文獻：

[1]尤顯卿，鋼結硬質合金硬質相種類與含量選擇[J]，硬質合金

[2]石建國，粉末冶金反應合成碳化釩顆粒增強鐵基復合材料制備工藝基礎研究

[3]游興河，WC在WC/鋼基復合材料中的溶解行為[J]，復合材料學報

粉末冶金的意義范文第5篇

關鍵詞：新型金屬材料；成型加工；加工技術創新

1 概述

隨著科學技術的發展，新型的金屬材料在現代化工業中得到了全面的推廣與應用，與普通金屬材料相比，新型金屬材料具有更為優異的性能與質量，已經成為很多領域中重要的工程材料，尤其是在能源開發、零部件制作、交通運輸機械輕量化等方面[1]。在采用新型金屬材料作為工程材料時，涉及到很多繁復的成型加工技術與工作，在現代化工業飛速發展的今天，如何不斷發展與完善新型金屬材料的成型加工技術，更好地發揮新型金屬材料的特性，已經成為各領域中材料工程師們的研究重心。

2 新型金屬材料及其加工特性

金屬材料是由金屬元素或金屬元素為主所構成的具有金屬特性的材料。金屬材料通常具有較好的延展性。新型金屬材料都屬于合金，其種類較多，性能與質量較普通金屬材料都有很大的突破，目前在市場上廣泛使用的新型金屬材料有高溫合金、形狀記憶合金、非晶態合金等。新型金屬材料的二次成型加工過程通常包括焊接、擠壓、鑄造、超塑成型等等復雜的加工技術。新型金屬材料的加工特性如下[2]：

2.1 鑄造性

新型金屬材料都屬于合金，因此其熔點一般比較高，導致金屬材料的流動性較低，收縮性較低，便于新型金屬材料的鍛造與二次成型加工。

2.2 鍛壓性

鍛壓性是新型金屬材料的基本特性之一，該特性可以提高新型金屬材料的可塑性，時成型加工的金屬材料能夠具有更高的性能優勢。

2.3 焊接性

原始金屬材料通常需要經過焊接后二次成型再進行后續的工程應用，因此新型金屬材料成型加工的基礎特性就是焊接性，其需要有良好的焊接性與高導熱性能，才能在成型加工過程中保證材料不會產生氣孔與裂縫等。

3 新型金屬材料成型加工的原則

新型金屬材料通過會在工程施工、機械設備、航空航天等方面廣泛使用，一般具有良好的耐磨性與較高的硬度，以滿足各類工程建設與機械化生產的質量需求。但是新型金屬材料的這一特性也給其在成型加工方面增加了一定程度的困難，例如金屬材料的硬度較高會導致其在普通的鍛造環境下很難發生變形，使得很難將其塑造成一定形狀或尺寸的工業零部件[3]。不同的金屬材料具有不同的特性，市場對金屬材料成型加工后的質量與性能也有不同的要求，因此通常會根據金屬材料不同的特性采取不同的成型加工技術。例如，某些特殊的金屬材料只有通過纖維性增強才能實現其二次成型加工。因此在實際對新型金屬材料進行成型加工時，需要針對材料的特性采取相應的技術手段，切實推進新型金屬材料成型加工工作的開展。新型金屬材料的二次成型加工過程是一個非常復雜且細致的過程，其涉及的技術通常包括焊接、擠壓、鑄造、超塑成型等等復雜的加工技術，在實際的成型加工工作流中，一旦由于操作人員的操作不當而出現即使是小型的失誤，都會給加工的金屬成品帶來無法磨滅的負面影響。例如，在鑄造工藝中，如果沒有對鑄型的尺寸、大小等參數進行詳細周密的把控，會導致成型加工之后的金屬成品不符合零部件要求的質量與規格，不僅會給加工單位帶來極大的成本損耗，還會影響工程的施工進度或機械設備的制造進度，延長施工或制造周期。因此，在對新型金屬材料進行成型加工之前，加工人員需要對金屬材料的物理與化學特性進行透徹的分析與掌握，才能夠具體問題具體分析、因地制宜地針對不同的金屬材料進行成型加工。

4 新型金屬材料成型加工技術

4.1 粉末冶金技術

粉末冶金技術是以金屬粉末為原料，通過不斷的燒結與塑形，形成金屬材料、新型金屬復合材料等的工業技術。粉末冶金技術是早期使用最為廣泛的新型金屬材料成型加工技術，在增強晶須的功能等方面具有獨特的優勢。現階段，粉末冶金技術主要應用于制造小尺寸且形狀粗糙、不復雜的精密零部件，其通過不斷地對金屬粉末進行燒結與塑形，可以精密控制并提高金屬材料中的金屬含量，因此在小型零部件制作中擁有廣泛的市場前景[4]。

4.2 電切割技術

電切割技術是通過在介電流中插入移動的電極線，然后利用局部的高溫對金屬材料進行幾何形狀切割，這樣的方式也可以充分高效地利用沖洗液體的壓力對零部件與負極之間的間隙進行沖刷，因此較傳統的放電方式具有一定的優勢。在采用電切割法進行新型金屬材料的成型加工時，通常會由于放電效果較差等原因導新型金屬符合材料的切割速度變慢，從而產生切割的切口不光滑等問題。

4.3 鑄造成型技術

鑄造成型技術是將液態的金屬澆注到與零件尺寸、形狀相匹配的鑄型中，待液態的金屬冷卻凝固之后，將固態的金屬材料取出，即可獲得與鑄型形狀一致的毛坯或零件。在鑄造成型技術的應用過程中，鑄型的有效性檢驗是非常重要的環節，其形狀、尺寸等質量的把控直接關系到零部件的質量與性能。

4.4 焊接技術

原始金屬材料通常需要經過焊接后二次成型再進行后續的工程應用，焊接技術是在高溫或者高壓的環境下，采用焊接材料，例如焊條或者焊絲，將多個待焊接的金屬材料連接成一個整體技術，該技術被廣泛應用于航天航空、機械制造等領域。需要注意的是，在新型金屬材料的焊接過程中，在金屬與增強物二者之間常常會發生化學反應，會影響焊接的速度，在遇到這一問題時，通?？梢詫饘倩蛘咴鰪娢镞M行軸對稱旋轉，然后將焊接接頭置于高溫下，使其達到熔化狀態[5]。

4.5 模鍛塑型技術

對于一些硬性較大的新型金屬材料，一般的鍛造環境無法使其加工塑形，以鈦合金、鎂合金等為例，這些金屬材料由于鍛造溫度范圍窄，可塑性較差，因此在變形時會產生極大的抗力，很難將其塑造成一定形狀或尺寸的工業零部件，為了解決這一問題，模鍛塑型技術應運而生。模鍛塑型技術包含超速成型、模鍛與擠壓等方法，在對金屬材料進行擠壓時需要保持甚至提高鍛造環境的溫度，以提高金屬材料的可塑性，同時需要在模具的表面涂上劑，降低模具表面的摩擦力，從而進一步降低模鍛塑型的難度。通過模鍛塑型技術進行金屬材料的成型加工，可以使得生產出來的零部件具有較高的質量與性能，其組織也更為嚴密，已經成榻鶚舨牧銑尚圖庸ぶ惺褂米釵普遍的技術手段。

5 結束語

與普通金屬材料相比，新型金屬材料具有更高的鑄造性、高鑄壓性、良好的焊接性與高導熱性等性能優勢，已經成為很多領域中非常重要的工程材料。本文對現有的金屬材料成型加工技術進行了詳細的闡述，如粉末冶金技術、電切割技術、模鍛塑型技術等，并對這些技術中的問題與關鍵技術點進行分析，對發展與完善新型金屬材料的成型加工技術具有重要的促進作用。

參考文獻

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