機械設計中的材料的選擇和應用分析

張帆

摘要：我國經濟的快速發展，離不開機械工程的支持。高科技技術的運用和發展，為機械的設計提供了不竭的靈感。機械化是當今時代的潮流，機械化為經濟的發展、人們的生活提供了許多便利，但在機械化的進程中，我們也會遭遇許多的威脅和挑戰。機械工程的發展，是以消耗大量的資源作為支撐的。在它不斷的發展中，解決資源短缺問題是我們急需面對的。

關鍵詞：機械設計；材料；選擇應用；分析

1引言

在機械設計的材料選擇中，應盡可能的選擇耗能低、產生污染小的相關材料。這類材料的運用，符合科學的發展觀，堅持了可持續發展的原則。保證材料的質量，是設計實施的基礎，在此基礎上，再篩選經濟性價比高、綠色環保的新型材料。機械的設計要滿足工業發展的需求，但是我們不能盲目追求發展效率而忽視了身上的社會責任感。對于機械設計中材料的選擇和應用，必須科學合理地進行分析和探討。

2材料選擇的重要意義

全球經濟一體化趨勢不可避免，為了在經濟競爭中占據有利位置，各國的城市建設如火如荼的開展起來。在城市化進程中，機械設計起著越來越重要的作用。機械行業的發展，給我國帶來了巨大的經濟效益，為我國市場經濟的健康發展提供了保障。在機械工程行業以前所未有的速度發展的同時，我國資源損耗的問題也是日益凸顯。在機械設計中，許多原材料已經供不應求，對它們過度的消耗，使得機械加工設計的過程會因原料不足而陷入斷斷續續的狀況。因此，以科學的視角分析材料選擇的不足，保證選材的經濟性和環保性，維護生態平衡，促進國家經濟平穩、健康運行。

有相關研究機械設計的科學家表示，在機械設計工作中，對材料的選擇是十分重要的。材料選擇必須科學合理，盡可能地使每一份材料得到充分的利用，減少資源的浪費。從整體出發，綜合評價機械設計的結構和其應該具備的各項功能。同時，根據現代社會的資源條件，通過選擇科學合理的機械設計材料，促進機械工程的發展。機械設計的選材，要從大處著眼，小處著手，關注應用中各項的要點內容，這也是之后機械工程發展堅持可持續原則的焦點所在。

3選擇工程材料相關的技術手段

3.1調質應用和相關的設計

在對調質工藝進行設計的過程中，我們所應用的是當前應用非常廣泛的熱處理技術，從而可以發揮出更好的功效。對這類工藝應用的許多的技術，其實都是可以通過有效的回火技術，可以對機械施工的質量進行不斷地完善，達到理想的效果。通過這種手段，可以使整個材料的性能得到優化，使材料本身進行變形，達到機械施工的需要，更能提高材料的質量，從而可以放心的進行施工。懸掛材料的本身就具有較高的強度，通過這種方式就可以更容易的操作部件的尺寸，使其得到控制，從而可以使機器的重量和體積不斷的減小，有利于機械施工。

對于調質技術的應用，我們應該在設計和施工中加以重視，避免出現錯誤，造成嚴重的后果。首先是要進行詳細的標注，在熱處理過程中，許多企業以不同的方式提高機械施工的質量，優化設計方案，這些都少不了要進行詳細的標注，這是非常重要的。通過標注，我們就可以對材料的硬度以及相關的數據有一定的了解，從而可以按照施工材料的要求進行選擇，確保機械施工的質量。但它的回火工藝的應用，產生的沖擊力的強度是相當低的，對于這一點我們還需進行仔細的研究分析，找出存在問題的原因。值得注意的是，標有調質硬度區間的材料，在機械的施工中產生了積極的影響，提供了更多的便利，而且可以對多個范圍的材料的硬度進行標注，這樣就可以更好地滿足實際的生產需要，確保機械施工的質量了。

3.2硬化工藝

對于機械設計中材料選擇的技術手段，我們還要考慮到在建筑設計中在金屬的表面實行硬化技術，從而可以使得材料更具耐磨性和抗腐蝕性。所以，對于機械設計中材料的選擇較常見的就是對其實行硬化技術。

這項硬化技術需要在滲碳鋼高爐中實施，使得材料表面的碳含量增加，從而達到理想的硬度，更好的進行建筑施工。然后當材料的表面達到施工所要求的硬度水平，我們就需要采取消除應力的方法，使材料的結構趨于穩定。對于鋼結構的設計中，可以根據具體的要求進行設計。例如，把握好零件的尺寸和硬度，使材料更具強度。對于材料的成本問題，我們要合理進行控制，要在保證質量達到標準的情況下進行節約成本。一般來說，零件的尺寸要小于45毫米，并且重量小于45公斤，只有這要，根據具體的需求來確合適定的材料，才可以保證建筑施工的質量。

4在材料的選擇和應用中的注意事項

4.1選材的經濟性和實用性

每一項機械工程都會有一定限額的資金來購置材料、招募施工人員。在資金有限的情況下，對材料的經濟性和實用性的要求無疑排在了首要位置。以機械設計的相關人員為例，他們需要深刻把握機械工程的各項工藝，例如在設計時有所涉及的鑄造、生產、裝配、焊接等等。在此基礎上，他們對比實際，可以選出價格較低、質量較高的經濟實用型的設計材料。以過硬的技術作為支撐，使得設計材料的價值得到最大限度的利用，發揮出它在機械設計和制造中的強大功能。

機械鑄造時，要保證選擇的材料具備符合國家要求及標準的吸氣性、收縮性、流動性和一定的可折性；在對材料進行鍛造時，為了保證工程的順利進行，材料必須要有良好的沖壓性、可鍛造性、在熔斷后能夠及時地冷卻；在進行焊接時，要保證材料的適用度、敏感度符合施工要求。材料自身性質的不同，導致了機械設計中材料選擇的不同。保證機械工程的快速發展，必須科學化、合理化地對材料進行選擇。在保證材料質量的基礎上，根據工程預算考慮材料的經濟性能。機械設計材料質量是否達標，決定了工程完成的水平；材料的價格是否實惠，決定了工程完成的速度。在機械工程設計出，如果出現可循環的材料，應盡可能地多次使用，減少資源浪費，降低機械設計的成本，從而促進工程整體效率的提高。

4.2選材的節能性和環保性

我國堅持可持續發展原則，節能環保一直是當今社會的熱點。科技的快速發展、經濟水平的不斷提高，都離不開資源的消耗。對工業技術的不斷探索，使得資源的消耗和破壞日益嚴重，節能環保問題，是人們目前關注的重點所在。我們說，既要金山銀山，又要綠水青山。人們的經濟環保意識在不斷增強，如何節省資源、保護環境引起社會的熱議。堅持科學發展觀，促進可持續性發展，要求我們必須做到控制好對不可再生資源的消耗，減少污染，維護生態平衡。在機械設計的選材中，堅持節能性原則和環保性原則，是由現階段的國情決定的。

4.3選材的可持續性

在二十一世紀初，我國提出了可持續發展戰略。基于目前我國生態破壞嚴重的現實，在機械設計中，對材料進行選擇和應用時，要充分考慮材料的功能，盡量選擇可再生、產生污染小的資源，貫徹實施保護環境、節約資源的基本國策。根據材料的本質特性，結合實際，達到機械設計的最優。

5機械設計中材料的選擇和應用

5.1實用性材料的選擇和應用

一般來說，在對材料進行選擇時，首要因素就是它的實用價值和相關的功能。對機械工程進行設計時，要依據具體的指標來制定，然后再對所選擇的材料采取鑄造、加工、熱處理等處理方式。不同的施工工藝，對材料的要求也不盡相同。必須以嚴格的標準來選取材料，使其符合施工的需要。材料的強度和耐磨性對機械的加工有很大的影響，對它們的選擇要求也是十分嚴格的。在考慮好它們的特性后，也要考慮到零件的外觀，使其滿足各種需求。通過合理有效的方法對材料加工，提高工程完成的質量。

5.2載荷類型材料的選擇和應用

在機械加工過程中，材料有可能會出現失效的情況；在零件的運行過程中，也會有出現失效的可能。一旦發生這種情況，機械的正常運行會受到阻礙，導致出現經濟損失。這一類失效問題的產生，一般來說是由于設計材料存在負荷差異所造成的。為了提高機械設計的質量，對材料進行選擇時要充分考慮到材料的負荷能力，滿足機械施工的要求。

5.3低消耗材料的選擇和應用

堅持可持續發展戰略，必須選擇低耗能、低污染的材料。在對材料進行加工時，也要采取較為環保的方法。熱處理目前被廣泛運用于處理工種，但它會縮短材料的使用壽命，也會損害它的使用性能，并且產生污染較多。盡量選擇冷、熱軋狀態下可較好發揮性能的材料。

5.4無害材料的選擇和應用

機械設計的加工中，很有可能會出現一些危險元素，破壞環境，甚至對人體健康造成威脅。所以，在材料的選擇中，要加強監測和監督，避免使用有害材料。

5.5可回收材料的選擇和應用

機械設計中的很多材料都是金屬制成品。金屬在我國的能源儲備中，含量較小，制約了機械化的發展。鋼材類型的繁多，使得資源回收困難，造成浪費。

6結語

科學技術的提高，為我國的機械行業的發展增添助力。機械化建設，使得大量的原料被消耗，造成浪費。為了減少資源浪費，提高資源利用率，應該堅持可持續發展戰略，貫徹實施科學發展觀。對材料要有充分的了解，從經濟、安全、環保的角度選擇材料，促進機械行業的發展，提升我國的工業實力。