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摘要：金属材料是最重要的工程材料之一。根据冶金工艺的差异，可以把金属材料分为铸锻材料、粉末冶金材料以及金属复合型材料。通常而言，铸锻材料又可以划分为黑色以及有色金属材料。平时所说的钢以及不同种类的铁的合金都是属于黑色金属的范畴之内。工程结构中所用的金属材料 90% 以上是钢铁材料，其主要的原因是钢铁材料的资源多，在生产工艺上相对简单、价格低廉以及性能优良等诸多的特点，现在已经被广泛地使用在我们生活中的各种场所。
关键词：金属材料；运用；发展
引言
金属材料作为日常生产生活中极为常见的一种材料，广泛应用于各行各业，从生活用品、大型机械到各类基础公共设施都离不开金属材料的应用。而由于人类已经掌握了较为成熟的金属材料加工技术，金属材料的应用也变得十分广泛。从工业角度出发，这种发展趋势对于金属材料在当代工业空间的应用极为有利。通过对金属材料应用于工业空间的历程作以回顾，并对金属材料进行分类，来从当代工业发展角度对金属材料应用于工业当中的意义进行分析。
1金属材料的概况
1.1 我国金属材料的使用历程
金属材料作为大自然在几千年的历史演变中赐予人类的瑰宝，人类对其使用的日渐全面、各类金属材质铸造的工艺品造型日臻完美的体现着人类文明及科学技术的进步。据现今史料分析，人类很早就开始使用金属材料进行工业加工。我国在先秦时期的青铜铸造水平就已达到了很高的高度，各个设计应用等方面都已领先世界。在此后的漫长历史进程中，我国的金属材料铸造工艺也一直处于世界先进行列。
1.2金属材料产品分类
金属材料产品按用途划分可分为两类。第一类是黑色金属，黑色金属又可分为铁基合金和铬、钨、锰等合金。金属材料作为工业中比较常用的一种材料，受到很多工业生产的欢迎。其中铁元素材料因可以在空气中发生氧化反应而会给材料表面产生出一种氧化锈，不能很好的运用到工业生产当中，未能体现出很好的应用效果。此外，现如今新型合金材料的广泛应用使金属材料的特性可以根据人的意愿进行改变，更加丰富了工业生产方式，所以合金材质的工业品在当代空间工业中使用的比较广泛。金属结构产品是指在建筑结构，如窗、门、梁等上面，通过工业产业加工及工业装饰的粘贴等方式，丰富建筑结构的层次，在实用价值的基础上丰富这些结构的经济价值。第二类是含有金属元素的有色金属实用性工业品，有色金属有可分铝、铜、镁等包括其合金。尤以青铜和钢铁材质在工业生产中的运用备受青睐。青铜材料具有强度好、铸造水平高、造型表现力强等优点，可以更为全面、细致、运用到工业生产当中，操作人员运用更为简洁。这类工业产品的实用价值远大于其装饰价值，比较具有代表性的如居家生活用的碗、盘子、勺子等厨具，这类工业品的工业价值都是建立在实用性的基础上的，其中选用金属材料作为制作原料主要是因为其特殊的工业表现力可以满足不同的生产要求。
2 金属材料的应用
2.1在汽车中的应用
汽车缸体和缸盖需满足良好的强度和刚度、良好的铸造性能、切削加工性能、低廉的价格。目前主要用灰铸钢和铝合金；汽车的缸套和活塞，对材料的性能要求是热强性高，有良好的导热与耐磨性能，当前一般使用的是铝硅合金；在汽车行业中，金属材料已经得到广泛使用。
2.2在机床方面的应用
机床的大型零件部以及其他零件等，首选材料为灰铸铁，球磨铸铁也可选用。随着人们对产品外观装饰效果的日益重视，不锈钢、黄铜的使用量也日益增多。
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2.3在热能设备的应用
其中的典型应用就是锅炉用钢，包含锅炉管道用钢和锅炉汽包用钢。管道用钢具有足够的蠕变极限和持久强度，且具备良好的抗氧化性、耐腐蚀性、组织稳定性、焊接性能。
2.4在化工设备中的应用
化工设备主要有压力容器、换热器、塔设备和反应釜等。所用金属包括合金钢和有色金属及其合金等。
2.5在航空航天中的应用
航空航天产品受使用条件和环境的制约，对材料的要求非常严格。采用的结构材料需要满足轻质、高强、耐高温和耐高温腐蚀的性能。航空航天材料主要包括航空航天结构材料与航空航天功能材料两类。结构材料主要包括运载火箭、导弹和航天飞行材料。运载火箭箭体使用的金属材料主要为高强铝合金，在储存箱中，则采用高强可焊铝锂合金。火箭发动机主要使用电寿材料、高温合金、超低温钛合金、高强钛合金、不锈钢、金属间化合物等材料。
3新型金属材料的发展趋势
3.1镁及镁合金的应用
得益于镁本身的优良特点，在各个领域中都随处可见。此外，镁资源丰富，现在已经被公认为是目前最有使用前景、最绿色环保的金属材料。因此，在将来的很长一段时间内，镁必然会成为需求量增加速度最快的金属材料之一。现在很多交通运输工具在生产的过程中，都会使用到镁合金，因为镁的质地最轻，可以减小重量，改善交通工具的性能，从而受到人们的关注。现在很多的汽车生产公司，已经将镁合金零件制作作为公司发展的重要方向。此外，目前的电子、家电等行业也开始大量使用镁合金，从而推动了镁合金材料的发展。镁合金技术得到不断突破，生产成本有效降低，有着良好的发展前景。
3.2钛及钛合金的应用
随着我国经济的不断发展，钛以及钛合金开始受到广泛地关注。该种材料密度小、强度高，具有优良的耐腐蚀性，现在已经被运用到汽车、电子以及航空航天等诸多领域中。钛的应用范围是非常广泛的，美国钛最大应用领域是航空航天，占到总消费量的58.5%；日本则是火力、核电厂及板式热交换器，两者合计占总消费量的 41.9%。与美国相比，日本的钛用量更多。此外，在体育用品方面也可以看到钛的身影，除了在高尔夫球杆头上使用钛以外，短距离跑鞋的销钉、羽毛球拍、冰杖等登山器具、滑雪滑冰冰刀刃、自行车架、轮椅等也可以应用钛及钛合金。美日两国在化学工业及油气田钻探装置上的钛用量都在逐年递增。在计算机磁盘（真空镀膜）、纤维纺织机的框架、餐具、帐篷用具、拐杖和照相机等方面，也开始推广该种材料。
3.3铝及铝合金
铝合金有着密度小、导热性能优良、价格低廉的优势。现在已经被运用在很多的行业中，包括航空航天、交通运输以及建材等领域。在轻合金中，铝合金是被使用最多的合金。目前，我国铝及铝合金材料的应用技术已经逐步成熟，用量也在逐年增加。
结束语
随着当前科技水平的不断发展，金属材料能够实现更多方面的功能。而在工业生产领域，由于其可塑性与抗腐蚀性较强，且应用范围较为广泛，所以更多获得更多工业生产企业的青睐，选择金属材料来表提高经济效益。金属材料应用于工业生产，为工业生产来了广阔的发展前景，为经济发展提供了更好的条件。
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论文作者:马新萍
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/5
标签：金属材料论文; 材料论文; 合金论文; 工业论文; 航空航天论文; 工业生产论文; 镁合金论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;