机械设计中材料的选择与应用原则

麦志文

摘 要：材料选择作为机械设计的关键步骤之一，选择的材料的好坏会直接的影响整个机械设计工作的质量。在这篇文章中，对机械设计中材料选择的意义做了详细介绍，并就如何选择材料做了探讨。

关键词：化工机械；设计材料；选择；应用

机械设计过程中对材料的选择已经成为一个深受大家关注的问题，机械行业的快速发展，以及经济的增长还有我国目前实行的可持续发展，都使机械设计中材料的选择问题成为了目前深受瞩目的重要环节。其中的核心问题就是在机械设计中对材料的使用和环节的保护协调。在这篇文章中作者针对如何在机械设计中选择材料做了分析和探讨。

一、在机械设计中注重材料选择以及应用的意义

伴随着我国经济的快速发展，我们对于资源的需求也在不断的扩大，目前很多用于机械设计的材料都已经被大量的开采，有一些已经成了稀缺的资源，另外我国虽然占有很多的资源可是我国人口量太大，所以人均资源占有量排在了世界的末尾。同时再社会上还出现了争夺资源的现象，因此在机械设计中材料能够被选择的空间被进一步的压缩到更小。在这种情况之下，我们在选择机械设计的材料上应该更侧重那些绿色环保循环性强比较经济的材料。怎样利用我们现有的有限资源做好机械设计中材料的选择应用工作，不仅仅是机械行业发展的重点，也是我们要去研究的重点。

二、机械设计中材料选择与应用的技术手段

（一）要以机械材料零部件的制造工艺为参考指标。机械生产加工过程中，铸造工艺、热处理工艺、切削工艺和焊接工艺等加工处理技术对于机械设计中材料使用的要求各不相同。铸造工艺需要机械设计材料的应用向着较高的流动性和较高的收缩性方向去发展；焊接工艺则需要机械设计的材料应用向着材料的冲压性和冷镦性去发展；热处理工艺需要机械设计材料的应用满足淬透性、 过热敏感性还有氧化脱碳性等方面的基本性能去发展；而切削工艺则要求机械设计材料应用向着满足切削可操作性去发展。在机械设计中材料的应用，应该以机械材料零部件的制造工艺作为基本的参考指标。机械零件作为组成机械的最基本的单元，需要机械零件在一定的工作条件下具有很强的工作能力，而且要做到成本低廉，这才是设计机械零件应该满足的最基本的要求。工作能力说的是零件抵抗可能失效的能力，对于载荷来说也就是承载能力。机械零件因为某些原因的影响不能正常工作就被称为失效。机械零件的设计除了要保证零件有足够的工作能力以外，还要尽量的降低零件的成本，这方面可以从机械的制造材料出发。在良好的制作工艺的保证下，尽可能的减少制造的费用；尽量使用标准化通用化的零件，简化设计的过程，降低设计的成本。

（二）要做到环保性与节能性的统一。经济社会的快速发展，使得我们对资源的需求正在不断的上升。其中很多作为机械设计的材料应经被我们大量的开采，还有不少已经成为稀缺资源。在这种情况之下，我们对于机械设计的材料选择方面，我们更应该重视绿色环保和经济性。机械设计材料应用工作的环保性应该与节能性统一起来。我国的生态环境社会的发展和建设，以及可持续性发展的观念对机械设计工作提出了新的要求。经济社会的发展对于很多不可再生材料的需求和消耗，一定会给机械设计材料等额选择和应用工作埋下很大的隐患，所以我们必须将材料应用工作中的节能性与环保性统一起来，这样才不会造成太大的资源的短缺。拿机械设计铸件环节的材料应用工作作为例子，铸件设计阶段段 5% 左右的成本决定着 80% 左右的铸件生产成本。所以我们更要关注机械设计材料应用阶段中节能环保的应用，尽可能的节约原材料和成本，减少不必要的能源消耗。

（三）做好化工机械设备的防腐设计。腐蚀是化工机械设备经常会发生的问题，这主要是因为化工机械设备在平时的环境中由于空气和水分等因素发生了化学反应，进一步导致设备出现损耗或者破坏的情况。化工设备被腐蚀以后会在颜色、外观和基本的性能方面发生变化，进而会影响设备的正常使用和生产，也会给使用的企业带来不小的损失。因此，对于化工设备的腐蚀以及防腐措施的研究意義很大。结构设计应该能够满足化工设备在生产运行过程中对生产的要求和应力的特点，在进行设计时我们应该注意下面几个方面：首先做到产品的结构和化工产品的耐腐蚀要求是一样的；其次要注意化工设备在运行时的稳定性和流畅性，防止具有腐蚀性的介质的挺短、蒸汽的凝结还有腐蚀物的积累；最后要注意对于外力额保护，以防因为外力对设备造成的破坏。

总的来说，化工机械设计中对于材料的选择和应用已经成为受到各方关注的问题，将机械设计中的材料应用与节能环保结合以来，可以有效促进我国经济的持续发展。

参考文献：

[1] 王永强，陶亚楠，刘青. 机械设计中的材料的选择和应用探析 [J] .科技创新导报. 2013（ 20 ）

[2] 黄梦奇，王婧 .浅谈机械设计中材料的选择和应用 [J].机电信息.2013（ 6 ）