吴兆辉

(柳州职业技术学院 广西柳州 545000)

当前，机械工程行业在我国占有较大份额，并且与我国经济的长期发展密不可分，因此需要对我国机械制造业进行材料改进，从而提高我国机械制造业的产品质量，生产出更符合实际需要的产品，进而促进我国机械制造业的发展。新型的金属材料主要是以原金属为基础，在对金属加以加工改良后，使其机械功效更为增强的新金属，例如：复合金原料具有硬度高、硬度高和延伸强等优点，它应用于当今的机械加工行业，促进了机械加工行业的发展[1]。

1 新型金属材料概述

所谓新型金属原料，通常指的是以合金材料形态出现的各个类型的各种金属的统称，而各个类别的各种新型金属又因为各自所具有的特性，应用于各个行业生产经济发展过程中。根据当前的中国新型金属材料发展趋势，记忆合金材质、储氢合金材料等为当前中国新型金属材料发展趋势中的主要典型代表物，具体情况如下[2]。

1.1 记忆合金材料

该金属原料的最大优点就是具备记忆能力，即由该合金材料所制造成的金属导线，在经受过外力作用后产生了变化，从而具备回复原来形态的功能。

—般来说，记忆合金材质在实际使用中，要回复原有形态，就必须在适当的高温处理下才能够完成这一功能。另外，记忆合金材质也由于具有高记忆能力等优点，在生产生活中也具有相当广阔的用途，如电气工程、航空航天等。但是需要明确的是，记忆合金材质在实际应用中，要想确保其用途正常发展，就要对记忆合金材质实施有效的高温管理。由于记忆合金材质在实际应用过程中，往往具有温度不确定性的特征，很容易遭受环境温度的影响。所以，对于记忆合金材质在具体的实际应用过程中要严控环境温度，以防止其因环境温度的改变而走向不稳[3]。

1.2 储氢合金材料

该新金属原料为中国当前合金材料发展过程中的重点研究项目之一，原因在于氢燃料本身就是一个无污染，而且储备充足的新燃料，使得储氢合金材料的推广应用与国家当前提出的可持续发展战略需求相匹配。基于其本质角度来看，储氢合金主要是指通过金属和合金与氢能源之间进行化学反应，进而形成—定的氢化物，从而把氢能源贮存于合金材料之中，并应用于动力燃料方面，从而极大地减轻了当前对常规化石燃料的市场压力，并能够为氢能源的普及应用和可持续发展打下良好的技术基础[4]。

1.3 高温合金材料

该金属材料能够在较高热环境下保证功能的正常发挥，应用于宇航机械设备、航空涡轮发电机等的制作中，原因就是由于这些机械设备在工作过程中，会产生超高的热能，并由此导致某些零件因受热而产生很大的损伤，从而导致了航空安全事故和宇航机械设备的故障。但是高温合金材料的应用，可以减少设备工作中热量产生的影响。

1.4 非晶态合金材料

该金属在新金属材料发展过程中占据了重要地位，非晶体合金材料本身具有许多优点，比如：更多的高抗拉强度和坚固性能、更高的耐腐蚀性、电阻率也较高，若应用于设备的机械制造流程中，可以有效避免当前变压器中铁心材料的问题，为整体改善设备的机械性能提供了保证。

2 新型金属材料与机械制造的关系

随着中国市场经济的进一步发展，中国的机械工程行业不断进步，对机械设备的需求越来越大，对机械设备性能和安全性的要求也越来越高。因此，我国工程行业需要进一步提高产品的性能和安全性，以满足现代社会的发展需求。新型金属材料是当今科学技术发展的重要成果，与传统金属相比，其具有更高的热稳定性和显著改善的性能，具有高硬度、高硬度和高耐热性的优点。采用新的金属材料，可以大大提高机械行业的生产质量，降低成本，同时延长机器的使用时间，提高机器的综合性能，使其在现代社会中发挥应有的作用。图1是新型金属材料的研制费用和经济效益，说明了随着新型金属材料的研制，其经济效益会逐步提高[5]。

图1 新型金属材料的研发费用及经济效益

3 机械制造应用新型金属材料的作用分析

3.1 节能性

制造机械设备工业有着对工艺的严苛要求，并且对机械加工物料的消耗很大，导致机械加工物料的使用率难以提高。而在此条件下无法正确估计机器工业中所耗费的燃料能量，使得部分燃料消耗并无意义。机械制造企业通过使用新型金属板材，可发挥其物料节约性的功能，在真正意义上实现了保护物料资源和提升物料资源效率，从而避免了不必要的耗费问题。同时，设备生产加工阶段尽量采用合适的新型材料代替原来的金属材料，不仅只是提高质量，还可以大幅改善生产总体机械性能，降低生产阶段燃料消耗量，增加燃料能源的使用率[6]。

3.2 环保性

在选择各种金属制造材料时，要以维护天然生态环境为前提，尽可能地选择环保型的金属材质[7]。同样，在机械制造业生产过程中会产生污染物，有可能污染自然资源和大气环境，特别是传统金属材料，其在产品时间转化率和利用率上都呈现了出过相对低下的状况，会形成大量的金属材料废弃物。如果忽视了金属材料垃圾的处置环节，或任意抛弃金属材料垃圾，就可能严重污染建设或施工的现场土地环境。通过选用环保型新型金属板材，可以明显降低有害废气的排放量，在很大程度上降低对水质和大气环境的污染程度，从而不断优化机械工业的生产流程。

3.3 经济性

无论什么生产业务，都必须综合考虑生产材料的整体经济效益，换言之，生产材料经济效益和生产公司的切身经营效益之间必然存在着联系。由此可见，企业贯彻并落实生产成本最小化利润最大化的工作原则，能提高生产公司总体经济效益和整体经济收益。而机械制造公司在选择新金属材料时也不能忽视其整体经济效益原则，而是立足于生产公司具体情况，尽量选用性能价格比更多的新金属[8]。同时，在选择新金属材料时充分考虑其可加工性和适用范围，并综合考虑产品特性，侧重于提高新金属的使用率，可在从源头上合理限制新机械制造的成本投资，在真正意义上实现了获取最佳的经济效益或产品效果。

4 新型金属材料在机械制造中的应用

4.1 新型金属材料应用在机械零件制造中

机械设备行业的生产与机械设备零部件的加工和生产密不可分。每个产品的质量都是通过各种机械设备零件的组装来实现的。因此，在机械设备的加工制造中使用新的金属材料可以发挥新金属的性能和优势，进一步提高机械设备零部件的产品质量，为机械设备行业的生产质量打下良好的基础。随着我国科学技术的不断发展，新型金属材料也广泛应用于光感行业。同时，由于机械科学家对新金属的不断开发和研究，它对机械产品的生产技术也是不可或缺的。新金属在机械零件生产中的持续使用，显著提高了机械零件的机械稳定性，这体现在加工精度和产品质量上，从而使机械零件的热效率和抗压强度得以发挥。

4.2 新型金属材料应用在冲压模具制造中

在机械制造过程中，必须根据工作要求、生产特点和条件选择最合适的冲压工具材料。在机械生产中，冲压工具的材料主要是热冲压工具材料、冷挤压工具材料和拉拔工具材料，但由于先进金属材料的优良性能，更适合用于冲压工具的生产。用于冲孔工具机械制造的材料应具有足够的耐热性和延伸性能。就机械性能而言，其硬度高且耐热，但材料选择条件相对困难。目前，在进行冲孔工具的加工和生产时，机械生产行业一般仍以钢为主要加工材料。虽然钢具有高塑性和高加工成本性能，但由于硬度和耐热性较差，不适合现阶段的冲压工具生产[9]。

4.3 新型金属材料在不同生产环境的应用

目前，为了显著提高机械设备的质量，应根据国家有关规定，在设备制造的整个过程中严格定义不同工作环境下的机械设备质量，以确保机器和设备能够在连续工作条件下实现最大性能。在机械生产过程中不可避免地在高热环境条件下，在机械设备中应用新型金属板可以有效提高机械生产材料的热性能，使制造材料在所有环境条件下都能获得最高的机械性能，显著提高机械设备制造业的生产率。

4.4 新型金属材料的环保应用

新型金属材料可以有效降低加工过程中的空气污染程度，实际上可以广泛应用于工程机械和设备中，也可以最大限度地利用优先资源。在测试新的机械制造技术时，应注意新金属材料的加工技术，以减少环境污染。例如：在机械加工过程中采用热轧和冷轧的加工状态，不仅可以增加新的机械零件数量，还可以降低能源成本，减少环境污染。在加工过程中，由于新金属材料的不同，也应区分不同类型的金属材料，相同的金属材料应一起加工，以减少加工工艺实践中的差异，这是由于金属材料的差异造成的，以减少制造新机器过程中有害物质的污染，同时也增加了新金属材料的加工技术[10]。

4.5 新型金属材料在机械制造中的应用

目前，国家对机械加工行业的需求正在增加。要从根本上促进新型金属材料在机械制造业中的广泛应用，首先必须提高新型金属材料的安全性和质量。新型金属材料的产品质量和安全也决定着机械制造的质量和安全，因此提高新型金属材料的产品质量也是关键。由于机械行业的原材料生产也必须科学化、标准化，各种金属原材料必须统一，所有金属材料必须通过国家检验，只有经过检验的新金属原材料才能用于机械行业，从根本上解决新型金属原材料的产品质量问题，为工程行业的发展壮大提供有效保障。

5 结语

综上所述，随着我国科技水平的提高，机械加工产业规模不断壮大，用于机械生产的金属板材种类也日益增加。为确保机械制造产业达到可持续性发展的总体目标，在相关科研人员选用新金属材料期间，不能偏离具体应用要求，注重兼顾新金属材料的经济性、环保性和节约性，并灵活运用新加工工艺和传统加工技术，进一步推进机器制造产业发展进程。同时，在使用新金属材料期间，应当综合考量影响其使用效益的风险因素，并不断提高科研人员的专业知识素养和管理水平。