浅谈机械设计中的材料选择问题

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摘 要：随着我国国民经济及其制造业的飞速发展，人类对于机械方面的设计要求日益提高，其中，机械设计中在材料方面的应用和材料方面的选择显得尤为突出和重要，目前，社会各界不同领域中的工作行业对该方面的关注度在不断的提高。本文以机械设计材料为研究对象，从机械设计中材料选择与应用的重要意义、材料选择工作的注意要点以及材料应用工作的注意要点这几个方面入手，对其进行了较为详细的分析与阐述，并据此论证了做好机械设计材料选择与应用工作在确保机械施工作业安全稳定运行乃至实现机械生产、加工企业节能减排目标的过程中所起到的至关重要的作用。

关键词：机械设计 材料选择 材料运用

前言：在全球经济一体化进程不断加剧与城市化建设规模持续扩大的背景作用下，机械行业在整个国民经济中所占据的地位日益关键，可以说，机械行业经济效益的实现与提高对市场经济主导下国民经济的蓬勃发展起到了决定性作用。从科学发展观角度来说，现代社会对机械设计中材料的选择与应用工作也提出了新的要求，相关工作人员需要在确保机械设计材料满足机械施工作业基本需求的基础之上，做到使机械设计整体能满足经济社会、生态环境可持续发展要求。

1.机械设计中的材料的选择和应用意义

目前，我国的工业化发展十分迅速，由于相关体系不断的完善，机械设备的使用概率也在不断的提升，对机械设备的需求量也在不断的增加，这样的发展趋势导致我国的机械材料出现了短缺的现象。材料和机械设备是机械设计以及零件生产的过程中最为基本的元素，对材料提供有效的保证和恰当的使用，已经成为机械设计行业中可以进行可持续发展的重要因素。因此，在面对当前的状况，一定要将机械设计中使用的材料在选择方面的工作力度进行有效的加强，不仅要保证机械设计的过程中所采用的材料具有适合性和实用性，还要保证所采用的材料不会造成环境方面的污染以及资源方面的浪费，在选材时对材料的环保性和经济性要进行充分的考虑。通过不断的对机械设计材料进行良好的选择，从而对机械设计行业在未来发展过程中的稳定性起到推动的作用。

2.机械设计中材料载荷类型的选择

大量的实践研究结果表明，在机械设计工作中大多数零件失效的根本原因均是由机械材料的外载荷性能所导致的，而机械零部件所具备的各种应用性能恰好能够有效地抑制这种零部件的失效问题。这种机械材料外载荷性能与抑制失效问题的零部件性能之间的矛盾，要求我们在机械设计材料选择工作中，以零部件材料的载荷性能及应力大小作为材料性能选择的评价指标。具体而言，可以将这种材料载荷性能的选择归纳为以下2点：

（1）当外载荷作用力促使机械材料零部件发生弯曲与扭转现象时，其最大应力大多集中在材料的表层当中。这也就意味着材料表层的性能能够对材料零部件失效性能的抑制起到决定性作用。当机械设计所选择的材料需承受这种载荷作用时，我们～股可选用中碳钢调质或是低碳钢渗碳的处理方式对其进行加工作业。

（2）对于那部分单纯承受拉伸、剪切或是压缩应力的材料零部件来说，其外载荷作用力会沿着整个零部件横截面均匀分布，这也就意味着我们在进行机械设计的过程中，需要选择各部分性能均匀分布的零部件材料，以此确保机械设计后续加工、生产环节的作业能够高效完成。

3.机械设计中材料应用工作的注意要点

材料的应用作为材料选择工作质量好坏的体现与延伸，在整个机械设计工作中发挥着不可小觑的作用。机械设计中材料选择工作的合理性固然重要，材料应用工作的经济性与环保性同样也值得相关工作人员加以密切关注。笔者认为，要想在机械设计材料的应用工作中坚决贯彻落实可持续发展观念，就需要做好以下2点：

（1）机械设计中材料应用工作需要做到适用性与经济性的统一：相关工作人员需要明确一点：适用性与经济性的统一是当前在机械设计材料应用工作中首先要考虑的问题之一。以下笔者将具体从适用性与经济性2个方面作详细分析。一，机械设计中材料的应用工作需要以机械材料零部件的制造工艺为参考指标。在机械生产与加工作业中，铸造工艺、热处理工艺、切削工艺、焊接工艺等加工处理技术对于机械设计中材料应用的要求各有不同。二，机械设计中的材料应用工作需要对经济性加以特别关注。笔者认为，机械设计材料的应用需要在确保零部件材料各方面性能均能得到满足的基础之上，对材料零部件的加工工艺成本进行合理控制，这就需要结合机械生产与加工企业的现有生产条件，对机械零部件的成型方式及最佳加工工艺路线进行有效控制。

（2）机械设计中材料应用工作需要做到环保性与节能性的统一：机械设计材料应用工作环保性与节能性的统一作为生态经济社会建设发展过程中可持续发展观念赋予机械设计工作的新要求，需要引起相关工作人员的特别关注。经济社会在发展过程中对于各种不可再生原材料的需求与消耗，最终势必会给机械设计材料的选择与应用工作埋下严重的隐患，因而材料应用工作中节能性与环保性的统一已成为我们下一步工作的重点。这带给我们的启示是：关注机械设计材料应用阶段的节能环保，不仅可以有效节约原材料和成本，减少不必要的能源耗费。

4.结语

伴随着现代科学技术的蓬勃发展与经济社会的不断进步，人民日益增长的物质文化与精神文化需求对新时期的机械设计行业提出了更为全面与系统的要求，机械设计材料的选择与应用在整个机械设计过程中所占据的地位也日益重要。本文对机械设计材料的选择与应用工作进行了简要分析与说明，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

参考文献

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