机械设计中材料的选择及使用方法初探

黄刚珠

摘 要：随着社会的进步和发展，机械设备在日常生活中使用得越来越广泛，因此需要大家注重对材料的选择和应用，而且在机械设计中材料的选择是十分重要的。在选择材料的过程中，首先要保证所使用的材料符合机械设计各方面的要求，同时还要有节约环保的功能，这样才能保证机械设备在使用中发挥最大的作用。本文着重介绍了新型材料、碳素钢和节能材料在机械设计中的使用，同时还讨论了使用有关材料的注意事项。

关键词：机械设计 材料选择 应用要点 重要性

中图分类号：U673.38 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）03（c）-0096-02

随着城市建设化和社会发展的脚步越来越快，机械设备在我们日常生活中出现的频率变得越来越多，同时也被人们所重视。可以毫不夸张地说，城市建设中的主要力量就是机械设备，而且我们知道机械设备的大量使用必定会带动机械行业的发展，因此对机械设备进行设计时，必须十分注重材料的选择和应用，这样才能保证在后期工作中机械设备的正常运行和机械行业的快速发展。

1 机械设计中选择材料的重要性

自改革开放以来，国民经济的快速发展带动工业体系的不断完善，同时也在很大程度上带动了机械行业的发展，当然这样的社会环境对于机械行业的发展是一种挑战也是一种机遇。尤其是在最近几年，城市建设化的脚步变得越来越快，对于机械设备的需求变得越来越大，随着而来就是导致机械设计中原材料的缺乏，这就在机械设备的供需方面出现了很大的问题。但同时不可否定的是，机械生产的基础就是机械材料，只有拥有足够多的原材料才能保证机械设备的正常供应，因此在这样的情况下，就必须十分重视机械材料的选择和应用。而且在对其选择和应用的过程中，一定要注重其适应性、可持续发展性以及经济性等，使得有限的机械材料资源能够得到更充分的利用。机械行业的相关人员要做好机械设计的材料选择和应用工作，为机械行业的发展做出贡献。

2 机械设计中材料的选择和应用

2.1 使用性材料的选择

在选择材料的过程中我们首先要考虑的就是材料的使用性，因为材料的这项性能对于保证材料的质量有着至关重要的作用。而且我们知道机械设备中使用的零件非常多，而且不同的部位对零件的要求和性能都是不一样的。例如在活动次数比较多的活动范围比较大部位，就需要使用耐磨性能较强的材料；还有一些部件是用来装饰机械的，那么我们就需要其美观性是比较强的。因此我们就需要清楚的了解机械各部位零件的功能和性质，然后选择对应的材料，这也就要求我们要清楚的了解材料的使用性。

2.2 选择对人体无害和对自然环境无污染的材料

众所周知，我们能开发的材料有很多，但是有一部分材料是对人体有害、对自然环境有污染的，因此我们就不能选择这类材料，而且人体长时间的跟这些物质共处，必定会给人体带来伤害。例如：钙离子和镍等元素就会给人体带来伤害。而且有些元素在降解后会污染水资源和自然环境，所以对于这类材料我们也是不能使用在机械设计中的。

2.3 选择低耗能的材料并应用

为促进机械行业的可持续，我们在选择材料时一定要使用节能环保的材料。首先，我们在应用于材料时不能使用热处理技术，这样就能在很大程度上提高材料的使用寿命和使用性能。其次我们知道热处理技术处理材料时会破坏材料的性能，会自然环境带来比较大的污染。因此我们在设计和加工机械时我们使用的较多是热轧和冷轧技术，这技术能在最大程度上发挥材料的作用，如果不能避免使用热处理技术，我们一定要使用节能的材料，这样就能在最大程度上保证机械行业的可持续发展。

2.4 碳素钢与合金钢的选择

就目前的发展形势来看，在机械设计中使用最为广泛的材料就是碳素钢。虽然这种材料价格优惠，加工工艺也比较完善，但是其强度和韧度是比较差的，所以不能用于制作中等形状的零件。在这样的情况下我们就开发了合金钢这种材料，这就在一定程度上提高了材料的韧性和强度，起到了增加淬透性的作用，同時，还有增加材料耐磨性的作用。为了防止零件产生淬火裂纹、避免零件变形或者在荷载应力比较大、其情况也较为复杂的情况下，才对合金钢进行选择和使用。

3 机械设计中选择材料的注意要点

3.1 经济性和适用性相统一

目前在使用材料时所关注的重点就是经济性和适用性。对于这项工作，其相关额材料制造工艺和材料的选择标准一定要想符合，而且我们在使用不同材料时其使用的工艺也是不一样的。因此，在对不同的材料进行功使用时，要充分发挥其不同的性能，就能使其具备适用性。另外，能够在保证零部件所具备性能的基础上，对材料进行合理的选择和控制。

3.2 环保性和节能性相结合

我国一直走的都是可持续发展道路，其主要目的就是要求企业在发展的过程中做到最大程度的节能环保。而且一直把节能环保作为企业发展的必然要求和基本管理方针。所以我们在选择和应用材料时，我们也必须考虑到材料的环保性和节能性，也要尽可能地使用可再生能源，这样一方面是为了保护我们赖以生存的自然环境，另一方面是为了促进社会的可持续发展。

4 结语

综上所述我们发现，在选择材料时我们首先要考虑的就是各部位所需零件的性能，然后选择对应的材料，同时零件的合理性也是要十分注意的，同时在使用新型材料时，其材料的强度和韧度也是需要注意的，这关系设备是否能够正常运行，同时我们还要走可持续发展道路，尽可能地使用节能环保性材料。

参考文献

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