机械设计中的材料的选择和应用

冯书菊 陈文俊

【摘 要】当前世界格局正发生着重大变化，所以对各个领域的发展都有着新的要求，其中的机械设计行业也是如此。对于机械设计当中的材料选择应用是机械设计专业当中的基础内容，所以这就需要对其实际的发展加强重视，基于此，本文则主要就机械设计过程中材料选择应用的重要性进行阐述，并结合实际对材料的具体选择和应用详细分析研究，希望此次的理论研究对实际操作起到一定指导作用。

【关键词】机械设计；材料选择；材料应用

前言

机械设计当中的材料选择及应用是机械行业对国民经济发展过程中的重要支撑，并在经济发展当中占据着重要的位置，新的发展阶段对机械设计的要求有了提高，所以为能有效应对这一新的变化就要在材料的选择及应用的层面得到充分重视，在这一发展背景下加强机械设计过程中的材料选择应用的理论研究就有着实质性意义。

一、机械设计中的材料选择和应用的重要性

现时代随着我国经济的迅猛发展，对各方面资源的需求也越来越大，尤其在机械设计方面所用到的资源已经被大量的采集利用了，在这些材料中已经有不少是稀缺的资源了，因此在新时代中对机械设计中材料的使用和稀缺原材料之间的矛盾问题要充分的考虑，更要准确的把握住机械设计行业的发展前景，其中原材料是该行业中一个最为基础的元素，所以为了保证机械设计的有效完成需要能够先保障生产过程中的材料供应，这就是对当前机械设计行业提出的首要重视的問题，其中基于对材料方面的全面考虑，对选择适合和使用的材料时要注意对环境的保护和资源的节约这些重要的问题，同时还要从节约成本的方面考虑选择材料，所以在推动机械设计这个行业的稳健发展上对材料中合理科学的选择起到了重要的作用。

二、机械设计中选择材料的意义

虽然科技的发展使现代工业体系逐渐完善，但随着社会生产对机械设备需求量的逐渐增多，造成了材料短缺。在机械设计中材料是生产的主要元素，机械设计要想持续发展就必须要确保材料充足，满足生产需求。因此，为了确保机械设计的稳定发展，必须要提高在机械设计中对材料的选择的力度。在材料选择上一方面要确保使用的材料要适用、合适，另一方面需要环保、节能，同时在材料选择上也要对环保性和经济性加以考虑。通过合理的材料选择工具，推动机械设计的稳定发展。

三、机械设计中材料选择应用重要性及注意事项

1.机械设计中材料选择应用的重要性分析

当前在科学技术的推动下，工业体系已经逐渐完善，所以在整个机械设计以及加工行业就面临着新的发展机遇以及挑战。社会的进步使得对机械设计的市场需求也在进一步的增加，这就导致了材料的短缺，而机械设计中的材料是零件生产的基本要素，只有将材料的供应及选择得到妥善的处理才能促进机械设计的可持续发展。机械设计中的一些材料在当前发展中已经成了稀缺资源，社会发展需求和机械设计间的矛盾日益突出，在这一过程中机械设计中的材料选择应用的空间也被挤压，所以在有限的发展空间下对机械设计的材料选择应用就更加的重要。

2.机械设计中材料选择应用应注意的事项

机械设计的材料选择以及实际的应用过程中，要能对一些事项得到充分的考虑，首先就是对其经济性以及适用性要充分考虑，这是对当前机械设计发展的新情况进行应对的策略，对机械设计的原材料选择要能在适用性的基础上对其经济性充分重视，选择价格相对便宜的又能满足实际需求的材料，这样才能促进机械设计的持续发展。再者就是要能够对机械设计材料选择应用的绿色环保加以重视，社会的经济发展过程中要能够对环境问题得以关注，选择一些低能耗和高效率污染比较少的材料，还要能够将可持续发展观得到充分重视，为机械设计的健康稳定发展打下基础。

四、机械设计中材料的选择及具体应用

第一，对机械设计过程中的载荷型材料选择应用比较重要，由于实际的机械设计过程中，会存在着材料不能使用或者是作用得不到发挥这样的情况。出现这一问题的重要因素就是其外在的负荷水平相对比较差，另外就是有些材料在功能的正常发挥中以及运行良好的情况下会出现抑制失效的问题，这些也是由于选择的材料载荷存在的一些问题。多以对这一问题的解决主要是对材料选择应用过程中要对材料的载荷能力加以充分的估算，这样才能最大化的保证材料的作用能得到充分发挥。

第二，机械设计中碳素钢以及合金钢的材料选择应用方面要能得到充分重视，在这一过程中当前主要就是对碳素钢材料应用的较为广泛。主要就是其在工艺的加工性能上比较优越，并且价格也不是很贵，虽然有着这些优点但在缺点上也比较突出，主要是体现在韧性和强度上相对较差，对于中等形状以上的零件就不能采取整体淬透。故此为能够对这一缺陷进行解决，就要能够将相应的合金元素融入其中，这样就能增加淬透性作用。合金钢的结构机械材料能够在强度及韧度上得到加强，并对材料的耐高温及耐腐蚀等一些性能也能起到强化作用，在实际的应用过程中只要在材料外载荷作用力比较大的过程中才对这一材料进行使用。

第三，机械设计中的材料选择应用要选择能耗低污染少的材料，要能在热处理程序相对较少材料方面进行选择，当不能有效的避免热处理只有在热处理少的层面得以保障，通过低淬透性钢对齿轮加以制造，保障其穿透性加热，并在材料冷却之后就能够使得材料淬硬。还有就是要对热反应材料处理加以避免，材料要能够在热轧状况下及冷拔状况下将其性能得到充分发挥。

第四，机械设计中的材料选择应用要能够把对人体无伤害的材料得以充分体现，机械设计材料中有些是对人体有害的元素，不仅如此还会对整个生态造成破坏。一些含有重金属的材料被废弃之后就会对水源以及土壤等造成很大的危害，并对人体造成危害，所以在对材料选择过程中要能够重视对人体无害的材料的应用，从而来保障环境及人体的安全。

第五，对机械设计过程中的材料选择应用要能将节能性及环保性得到紧密的结合，经济社会的发展过程中对一些不可再生能源的需求以及消耗愈来愈大，这些都会为材料的选择和应用造成很大的影响，这就需要将节能环保两者得到有机结合，从机械设计中的铸件阶段的材料应用来说，在这一过程中的设计环节百分之五成本就对生产成本的百分之八十有着决定性作用，所以对材料的选择和应用都要能够将环保节能得到充分重视。

结束语

材料选择和应用在机械设计中占有重要的地位，不仅关系到产品的质量，同时也对整个行业的发展有着重要的影响。因此，在机械设计中在材料选择和应用上要对各方面因素加以考虑。在材料的选用上不仅需要满足设计要求，同时要确保材料具有较强的经济性、实用性、环保性，为机械设计行业发展打下良好基础。

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