机械设计材料的选择及其应用体会探讨

冯永胜　邹家柱

摘要：经济全球化、一体化进程加快，现代化的科技水平进一步提升都为机械设计行业的发展提供了更为良好的发展环境。尤其是工业现代化的发展，对设计行业发展提出了更高的要求的同时，也为其发展创造了不可多得的机遇。机械设计过程中的材料选择与使用是机械设计的重要基础和前提，面对新的社会发展环境以及材料市场的不断丰富，针对机械设计材料的选择也应当更为慎重。本文针对机械设计材料的选择以及应用问题进行深入探究、分析。

社会的不断进步需要建立在城市化建设和社会的综合发展基础上，机械行业在这个过程中具有十分重要地位。因此，需要不断完善机械设计行业的管理工作尤其是机械设计当中材料选择应用工作。面对新的社会发展环境和形势，机械设计行业发展也面临新的问题和表现出新的发展特征，加强对关键环节和步骤的改进和提升能够促使机械设计行业快速发展。

1.机械设计过程中对设计材料选择重要性

我国工业化发展进程中，相关的机制体制不断健全，工业生产体系不断完善，工业发展步入正轨的同时机械设计和工业加工面临新的发展问题。随着社会经济的快速发展使得社会对机械的总需求增加，这就在很大程度上造成了设计材料的短缺。作为机械设计的基本元件，只有保障元件的供应量才能形成有效的生产链条，实现机械设计行业的快速发展。因此，面对这种情况，有效的机械设计材料选择能够在很大程度上促进机械设计行业的发展，提高工作效率。一方面，开展工作的过程中应当选择更符合实际需要的设计材料；另一方面，为了不断的节省建筑材料，实现绿色生产，保护自然资源环境，设计材料应当考虑采用经济型和环保型材料。以良好完成机械设计相关工作，稳步推进机械设计行业的快速发展为目标。

2.机械设计过程材料选择内容

机械设计材料的选择工作中，应当考虑材料选择是否符合实际需要。机械设计材料的选择往往对机械设计过程中零件的加工质量以及企业的生产成本产生重要影响。基于这种情况，在进行机械零件以及相关产品的设计过程中，针对机械材料的选择是机械设计整个过程中十分重要的一环。到目前为止，机械设计材料的选择往往主要是根据相同零件选材情况对机械设计材料进行选择。但是这种传统的选择工作往往存在着十分严重的问题，因此，改善机械设计材料选择工作十分必要。

2.1机械设计材料选择应当具有实用性

机械设计材料选择过程中应当遵循一定的原则，这其中材料的实用性是机械材料选择过程中应当遵循的最基本要求。同时应当看到，机械设计材料选材过程中坚持实用性要求和原则更是确保零件质量的重要前提和基础。零件的用途不同，在选材的过程中参照的标准就不尽相同，基于这种情况，材料选择也应当根据实际用途选择性能材质不同的材料。一些零件本身对材料的强度有特别的要求，另外一些零件就需要增加抗磨性，有的零件可能只是为了美观的需要，因此，材料的选择可能表现出多样性。选材过程中应当坚持实用性原则，根据零件的实际需要和使用情况进行选材，才能更好的为机械设计服务。

2.2机械设计材料选择应当从载荷类型出发

经过相关实验，得出数据表明，机械设计当中的零件出现失效的主要原因大多是因为机械材料本身的抗载荷能力降低造成的。同时也应当看到，机械零部件本身同样具有应用性，这种应用性也能够对抗载荷能力降低起到有效的抑制作用。针对两者之间的矛盾关系讨论分析，机械设计材料选择过程中应当将机械材料的载荷能力作为材料选择的重要参照指标。

本文现从几个方面对机械设计材料的载荷性能进行简要论述：

（1）当机械材料零部件在外载荷力的作用下发生弯曲或者扭转的现象时，材料的表层会集

中大部分应力，在这种情况，材料表层的性能直接决定着对材零部件实效性的抑制效果。因此，在机械设计的选材过程中，可以选择适合调质的中碳钢，整体调质，然后表面淬火等热处理工艺。使零件内部具有较高综合机械性能，表面高硬度，从面满足实际使用要求，提高零件寿命。

（2）对那些单纯承受拉伸或者压缩能力的材料零件，由于外载荷作用力会分布在整个零部件的横截面，所以在进行机械设计的过程中，适宜选择性能分布均匀的材料，或选择合适的材料进行相应的热处理，使材料具有均匀的晶粒。

2.3机械材料选择当中的碳素钢与合金钢

碳素钢作为机械材料当中使用率相对高的一种材料，具有十分明显的优势。但是这种材料也具有缺陷，如碳素钢的强度较差，韧性不足。为了能够弥补这种材料在使用过程中的不足，在碳素钢中加入一定量的合金元素就能有效的改善这种材料的性能，形成一种新的合金钢。

合金钢本身具有十分明显的刚强度以及韧性的特征，这为提高机械设计材料的性能具有重要帮助。

2.4机械材料选择应当关注人力健康

在进行设计的过程中材料的选择应当尽可能选择无害或者是对人体的危害相对更小的材料。甚至选择对自然环境造成破坏较少的材料。离子状态存在的Cr+6是各种合金元素中对人体毒害最大的元素，其他的As、N1等也会对人体产生伤害。含有这些元素的材料被废弃后，会污染、水源和土壤，直接造成人体危害或者对生态造成破坏。类似于这类会对人体产生危害的材料，在选择时要尽量慎重，避免材料选择不当造成的人体伤害。

2.5机械设计过程中的材料回收

机械材料种类繁多，每一个类型的材料当中可能就有近百种的材料，因此，针对机械材料应当形成系统的循环利用。针对不同类型的材料应当采用不同方式进行回收。但是目前而言，我国的机械设计材料回收系统不健全，材料往往混在一起，为回收利用造成困难。同时更为循环利用提高了难度。因此，在进行机械材料的选择过程中也应当将材料的循环利用问题纳入考虑的范围之内，这样既能降低成本，又能减少对环境造成的破坏，缓解资源环境压力。

3.结语

综上所述，社会进一步发展，使得机械设计行业既面临机遇同时又面临挑战。因此，加快机械设计行业的发展脚步，同时进行创新与改革十分必要。机械设计行业中的材料选择工作与应用是行业发展的重要前提，更是关系到设计工作和产品质量的关键所在。因此，在开展具体的工作过程中应当不断提高设计材料选择和应用的能力.

参考文献

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