機械設計中的材料的選擇和應用

郝召陽　張俊奎

摘要：隨著我國工業現代化發展不斷加快，機械工程的設計也取得了一定的進步，科學技術使機械工程設計不斷的廣泛。在機械工程設計中不斷使用新的技術，有效的提高機械工程的先進水平。但是隨著機械工程的不斷發展，使機械設計材料受到了嚴重的損耗，較多的機械設計材料都將面臨資源匱乏的挑戰，很多機械材料也不能及時的供應設計的需求。

關鍵詞：機械設計；材料選擇；可持續性發展

機械設計中使用的材料選擇和應用是機械設計中的主要問題，材料的好壞將直接影響機械設計的質量和功能，但是目前資源緊缺的機械設計環境使應用開發新型機械設計的材料成為了主要的發展方向。對于機械設計中材料的選擇和應用，都要本著可持續發展的目標，多在材料質量上加以關注，選擇經濟性高而且綠色環保的新型材料。保證機械設計可以達到工業需求的同時，還要堅持可持續發展的策略，有效的實現工業機械設計的合理化選材和應用。

1 機械設計選材的主要意義

隨著我國科學經濟的不斷發展，城市建設機械化規模也在不斷地擴大，機械工程行業也逐漸的占有關鍵的位置。機械工程行業得到快速發展，經濟效益也在不斷的提升，在我國經濟市場中占有主導地位，國民經濟也得到了巨大的保障。在機械工程行業快速發展的今日，逐漸消耗的機械原材料已經成為了我國比較突出的資源損耗。目前，較多的機械設計原材料已經消耗過度，根本不能滿足機械設計加工的供應。現在就要從科學的發展觀出發，有效的實現機械設計選材的經濟性和綠色環保的生態發展。

根據相關的報道提出，在機械設計的選材中，要對選材的合理性加以重視，充分的利用機械材料資源，對機械設計的結構和功能做出綜合的評價，并結合現代材料資源的條件，選擇出比較合理的機械設計材料，有效的實現機械工程的不斷發展。在機械設計選材的應用過程中，要對未來機械工程的可持續發展進行關注。

2 在機械工程設計中設計材料的選擇和應用注意事項

2.1 選材的經濟性和適用性加以關注

在機械工程設計中對于材料的選擇和應用首先要選擇合適的、經濟的。對于機械設計人員來講，要對整個機械設計所涉及的鑄造工藝、生產工藝及焊接工藝等進行合理的分析。從最大程度上對材料的價值進行開發，保證材料契合設計的需求，在機械設計中發揮出應用的材料功能。機械加工材料的不同特性為機械設計工藝提供不同的材料選擇，在可以滿足工藝需求的條件下，要把握好工藝需求材料的特性，合理的選擇材料是機械工程發展的方向。在對機械設計材料進行選擇后，還要按照工程預算的合理性對設計材料的經濟性進行考慮。既要做到選材質量的標準，還要保證經濟實惠的價格選擇。對于可以循環使用的機械材料，在整個機械設計過程中要進行循環的使用，有效降低資源的浪費，減少機械設計的成本，提高整體帶來的經濟效益。

2.2 注意選材的節能性和環保性

在我國節能環保已經在社會中占有一定的地位，隨著社會經濟的不斷發展，科學技術也迅速的進步，資源的消耗和破壞都比較激烈，這直接影響了環境問題。目前，人們的經濟環保意識逐漸的加強，環境保護成為了社會所討論的話題。環境破壞和資源浪費成為環保問題中的主要環節，社會的可持續發展策略要嚴格的控制生產資源的過度浪費。所以，我國機械化發展的過程中，機械設計的選材要具有節能性和環保性十分重要。機械設計人員要堅持我國可持續發展策略，在設計的過程中盡量要在保障設計需求的條件下，選用低能耗無污染的工程材料，科學合理的設計和選材，節約不可再生資源的使用，有效的實現資源利用高效性的發展。

2.3 選材的可持續性發展

在機械設計選材料的過程中，要遵循可持續發展戰略，對機械工程設計的可持續發展進行關注。從設計的需求出發，充分的挖掘和應用材料的潛力，結合材料的特性，針對性的實現設計的應用。

3 機械設計中材料的選擇和應用

3.1 實用性機械材料的選擇應用

在機械設計過程中對于材料的選擇要對機械材料的實用性進行考慮。在機械設計中，材料的應用經常需要按照設計的工藝指標科學合理的進行鑄造、加工和熱處理等。工藝對于材料特征的要求比較嚴格，針對不同的工藝，要選擇滿足工藝要求的特性材料，在保證生產要求的前提下，還要保證零件加工符合設計的要求。零件的加工需求要對材料的輕度和耐磨性進行考慮，同時對于材料加工后的外觀上存在的特殊要求，就要合理的選擇加工的材料，滿足加工的需求。

3.2 載荷類型機械材料的選擇應用

機械設計在加工的過程中，機械材料可能會出現失效的現象，在機械零件被應用到機械運行狀態下，可能會出現抑制失效的問題，這些問題都是在設計選擇材料負荷能力上存在的差異造成的。為了可以有效的保證機械設計的正常應用，這就要對機械設計材料的選擇應用進行嚴格的掌控。在選擇材料時，要對材料荷載能力進行估算，結合設計的需求，合理的選擇性價比較高的綜合荷載能力強的優質材料。

3.3 低消耗機械材料的選擇應用

我國堅持可持續發展戰略在各個行業，對于機械設計來講，可持續發展就要保證設計材料不浪費無污染。在機械設計過程中，對材料的加工處理要注意低消耗的環保的方法。在機械加工處理中，熱處理在目前對機械材料使用壽命和性能損壞影響最大的加工工藝，這種加工工藝會對環境造成較大的污染。所以，要盡量少使用熱處理工藝，在機械設計中可以選擇冷熱狀態下材料性能發揮較好的材料。如果不能避免熱處理的加工，就要選用簡單的材料，這樣就會減少污染。

3.4 選擇無害的機械材料

在機械設計加工的過程中，較多的材料會出現一些危險元素，例如鈉元素。這類元素不僅會造成環境污染，還會對人體造成一定的傷害。所以，需要在對機械材料進行選擇時，要檢測材料是否含有害元素，注意對材料的檢測，避免有害材料混入其中。

3.5 選擇可回收機械材料

隨著機械化建設的不斷消耗，金屬產量也逐漸減少，這使機械化發展受到一定的限制。在機械設計中比較常見的是鋼材料，而鋼材的品種比較多，給回收工作帶來了一些麻煩。不同的金屬元素混合，造成回收工作的浪費。因此，在保證機械工程行業可持續發展的同時，還要保證選取一些可回收循環利用的材料。

4 結語

隨著我國科學技術的不斷進步和社會主義經濟的快速發展，我國工業機械化建設不斷的取得了新的突破，同時也造成了機械原材料的過度浪費，為了避免機械原材料出現過度浪費，合理的選擇和使用材料已經成為了目前機械設計的可持續發展的目標。對設計需求和材料特征進行充分的設計，還要合理的使用經濟、綠色無污染和安全環保的機械加工材料，這些將成為機械發展的趨勢。

參考文獻

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