摘要：随着我国经济与社会快速发展,我国的科学技术也得到了进步,高强度金属材料在制造业工程建设中的广泛应用就是最好的例子。超高强度金属材料主要是为了满足结构件上需要的高比强度（强度/密度）的材料而研究的。为此本文就超高强度金属材料的制备及应用研究进行了总结,希望能够在一定程度上为我国更合理、安全地应用高强度金属材料带来一定帮助。
关键词：超高强度；金属材料；制备；应用研究
随着科技进步，各个领域所需要的高性能材料也日益增多，超高强度金属材料在一些行业中的应用日益广泛。使用高强度钢的目的是在于达到和在增加的同时减小构件厚度的目的，可以减少结构重量，减小焊缝体积，减少到公司的运输费用并减少单个构建的安装重量，可对运动构件减少驱动力，提高耐损坏程度，提高抗脆断安全性。超高强度金属材料在材料领域中的地位日益重要。在工程中利用超高强度金属材料可以节约成本，获得更大利益，有利于我国可持续发展的战略的实施，以及环境保护的实施，还有减少能耗的实施。本文介绍了超高强度金属材料的制备及应用研究的一些内容，希望对以后的超高强度金属材料的研究有所帮助。
1超高强度金属材料的制备
超高强度金属材料的发展离不开高品质的原材料，并且要优化材料，更离不开材料制备，与加工新工艺、新技术的开发也有紧密关系。为了推动新材料的飞跃发展，超高强度金属材料和各种高性能产品都广泛应用。近年来，提高和改善金属材料性能的新技术、新工艺有：①先进的复合材料的制备②先进的材料表面改性技术③高纯、超细、纳米金属制备及加工技术。21世纪是高科技时代，是高新技术和新材料迅速发展的时代。随着各项高新技术的迅速发展，超高强度金属材料的制备就尤为重要。
如今，超高强度金属材料的制备技术已趋于多样化发展，并且根据不同的分类标准可以使用不同的方法来进行制造。其中可分为物理法，化学法及利用外力的方法。化学法包括气相法和液相法，物理法大致包括构筑法，粉碎法。
喷射成型技术在超高强度金属材料的制备中应用广泛。因为喷射成型技术的生产工艺简单，制造成本不高，金属氧化物少，最主要是可批量生产。最大的优点就是它可以制备普通冶炼方法制造不出来的材料，例如高韧性铝合金。在现在的喷射成型技术中，已经可以达到完全致密化，使材料的组成相更加细小。
2超高强度金属材料的应用
2.1纳米镁
据国外媒体报道，前一段时间，美国一所学校中的研究小组已经研究出一种超高强度的材料，是一种非常轻的金属材料，他们使用熔化状态镁金属用一种新方法进行分散和稳定，让纳米微粒进入镁金属。镁的密度很小，仅是铝密度的三分之二，镁是最轻的结构金属。这种新型金属材料是利用加入碳化硅微粒使其成为密集分散型，它可用于航空航天，能制造轻型飞机、太空飞船，也可以在制造汽车上使用，有助于提高燃料效率，在手机电子和生物医学设备制造领域也有使用，并且效果良好。研究小组为了制造既超高强度又轻质量的金属材料，他们研制了一种方法，叫做可扩展性制造方法，这种方法用于制造更高效性能的轻质量金属。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆纳米微粒能够不损坏金属可塑性，真实地提高金属强度，尤其是像镁这样的轻重量金属就特别适合此项研究，但是迄今为止没有人或者研究小组以及科技院能够将陶瓷纳米微粒分散在熔化任一金属中。碳化硅是一种，通常用于制造工业刀片超硬陶瓷材料。目前，这项最新技术灌输大量直径小于100纳米的碳化硅微粒进入熔化状态的镁金属，达到提高金属的强度、揉度、可塑性、刚度还有在高温下的持久度的目的。
2.2超高强度钢
超高强度钢是利用一定的技术使钢的强度大幅度增强，并达到超高强度的一类合金钢，它用于制造承受较高应力结构件。超高强度钢抗拉强度大于1380MPa，一般屈服强度都要大于1180MPa，这类钢韧性很强，并且具有较高的比强度和屈强比，由于具有良好的焊接性和成形性，所以这类材料特别适合焊接。根据合金化程度，可将超强度钢分为低合金、中合金和高合金超高强度钢三类，每类超高强度合金钢的含碳量不同，合金量也不同。超高强度钢在冶炼的过程中对钢的纯度要求很高，只要高纯度的钢才能冶炼出来超高强度钢。由于含碳量低，在热处理时中、低合金超高强度钢应防止脱碳，。焊接时需使用特殊气体或者保护气体进行焊接。
2.3超高强度高韧铝合金
高韧铝合金的制备是通过不断的优化组合，对合金的成分进行了深度研究，通过改变各种的微量元素还有添加剂的类型来得到超高强度高韧铝合金。它的抗拉强度可以达到700MPa以上，但是在20世纪80年的时候这么高强度的高韧性铝合金的制作难度大，冶炼工艺的过程繁琐，对设备要求也很高，所以导致生产量少，应用也很少。到了90年代，喷射技术成型，并大规模使用。让高韧性铝合金这种材料逐步变为现实，由于喷射成型技术的生产工艺简单，成本还低，成型率也很高，所以可进行批量生产，这样高韧性铝合金就大量被应用。被使用到汽车，航空，家具，栅栏等处，由于其具有高强度的抗拉能力，应用的效果极其理想。并且此类高韧性铝合金还具有诸多特点，例如，冲击韧性高，可热处理强化。可塑性极好，可以挤压成复杂的，中空的各种器材。焊接性良好，科进行焊接。耐腐蚀型优良，没有腐蚀的开裂倾向。加工后表面光滑，容易着色。
结语
国家的进步，科技的发展，让制造变得越来越简单。种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的不可缺少的部分。但是超高强度金属材料的出现，更加的提升了人们对材料的认识。超高强度金属材料的应用使工程材料有了新科技，我们利用超高强度金属材料给我们带来的便利，可以节约资源，强度高。我们要继续进行研发，制造出更好的更高强度的，更轻便的材料。本文的总结，希望可以对以后的研发新材料提供便利，为以后的科学发展作出贡献。
参考文献
[1]张钱城，卢天健，闻婷轻质高强点阵金属材料的制备及其力学性能强化的研究进展[J].《力学进展》,2010,40(2):157-169.
[2]卢磊，斯晓，申勇峰，卢柯超高强度超高导电性纳米孪晶铜材料[J].《科学观察》,2004(11):46-46.
[3]朱未超高强度高导电性的纳米孪晶纯铜[J].《华通技术》,2006(1):42-42.
[4]魏新权，毕甲紫，李然超高强块体非晶合金的研究进展[J].《物理学报》,2017,66(17):273-281.
论文作者:刘飞,周鑫,庞文双,于菲
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/14
标签：强度论文; 金属材料论文; 材料论文; 金属论文; 纳米论文; 铝合金论文; 技术论文; 《电力设备》2018年第5期论文;