機(jī)械設(shè)計(jì)中的材料的選擇和應(yīng)用分析

張帆

摘要：我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，離不開(kāi)機(jī)械工程的支持。高科技技術(shù)的運(yùn)用和發(fā)展，為機(jī)械的設(shè)計(jì)提供了不竭的靈感。機(jī)械化是當(dāng)今時(shí)代的潮流，機(jī)械化為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人們的生活提供了許多便利，但在機(jī)械化的進(jìn)程中，我們也會(huì)遭遇許多的威脅和挑戰(zhàn)。機(jī)械工程的發(fā)展，是以消耗大量的資源作為支撐的。在它不斷的發(fā)展中，解決資源短缺問(wèn)題是我們急需面對(duì)的。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；材料；選擇應(yīng)用；分析

1引言

在機(jī)械設(shè)計(jì)的材料選擇中，應(yīng)盡可能的選擇耗能低、產(chǎn)生污染小的相關(guān)材料。這類(lèi)材料的運(yùn)用，符合科學(xué)的發(fā)展觀，堅(jiān)持了可持續(xù)發(fā)展的原則。保證材料的質(zhì)量，是設(shè)計(jì)實(shí)施的基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上，再篩選經(jīng)濟(jì)性價(jià)比高、綠色環(huán)保的新型材料。機(jī)械的設(shè)計(jì)要滿足工業(yè)發(fā)展的需求，但是我們不能盲目追求發(fā)展效率而忽視了身上的社會(huì)責(zé)任感。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇和應(yīng)用，必須科學(xué)合理地進(jìn)行分析和探討。

2材料選擇的重要意義

全球經(jīng)濟(jì)一體化趨勢(shì)不可避免，為了在經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利位置，各國(guó)的城市建設(shè)如火如荼的開(kāi)展起來(lái)。在城市化進(jìn)程中，機(jī)械設(shè)計(jì)起著越來(lái)越重要的作用。機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，給我國(guó)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，為我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展提供了保障。在機(jī)械工程行業(yè)以前所未有的速度發(fā)展的同時(shí)，我國(guó)資源損耗的問(wèn)題也是日益凸顯。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，許多原材料已經(jīng)供不應(yīng)求，對(duì)它們過(guò)度的消耗，使得機(jī)械加工設(shè)計(jì)的過(guò)程會(huì)因原料不足而陷入斷斷續(xù)續(xù)的狀況。因此，以科學(xué)的視角分析材料選擇的不足，保證選材的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，維護(hù)生態(tài)平衡，促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)、健康運(yùn)行。

有相關(guān)研究機(jī)械設(shè)計(jì)的科學(xué)家表示，在機(jī)械設(shè)計(jì)工作中，對(duì)材料的選擇是十分重要的。材料選擇必須科學(xué)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(fèi)。從整體出發(fā)，綜合評(píng)價(jià)機(jī)械設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和其應(yīng)該具備的各項(xiàng)功能。同時(shí)，根據(jù)現(xiàn)代社會(huì)的資源條件，通過(guò)選擇科學(xué)合理的機(jī)械設(shè)計(jì)材料，促進(jìn)機(jī)械工程的發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)的選材，要從大處著眼，小處著手，關(guān)注應(yīng)用中各項(xiàng)的要點(diǎn)內(nèi)容，這也是之后機(jī)械工程發(fā)展堅(jiān)持可持續(xù)原則的焦點(diǎn)所在。

3選擇工程材料相關(guān)的技術(shù)手段

3.1調(diào)質(zhì)應(yīng)用和相關(guān)的設(shè)計(jì)

在對(duì)調(diào)質(zhì)工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們所應(yīng)用的是當(dāng)前應(yīng)用非常廣泛的熱處理技術(shù)，從而可以發(fā)揮出更好的功效。對(duì)這類(lèi)工藝應(yīng)用的許多的技術(shù)，其實(shí)都是可以通過(guò)有效的回火技術(shù)，可以對(duì)機(jī)械施工的質(zhì)量進(jìn)行不斷地完善，達(dá)到理想的效果。通過(guò)這種手段，可以使整個(gè)材料的性能得到優(yōu)化，使材料本身進(jìn)行變形，達(dá)到機(jī)械施工的需要，更能提高材料的質(zhì)量，從而可以放心的進(jìn)行施工。懸掛材料的本身就具有較高的強(qiáng)度，通過(guò)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(jī)器的重量和體積不斷的減小，有利于機(jī)械施工。

對(duì)于調(diào)質(zhì)技術(shù)的應(yīng)用，我們應(yīng)該在設(shè)計(jì)和施工中加以重視，避免出現(xiàn)錯(cuò)誤，造成嚴(yán)重的后果。首先是要進(jìn)行詳細(xì)的標(biāo)注，在熱處理過(guò)程中，許多企業(yè)以不同的方式提高機(jī)械施工的質(zhì)量，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，這些都少不了要進(jìn)行詳細(xì)的標(biāo)注，這是非常重要的。通過(guò)標(biāo)注，我們就可以對(duì)材料的硬度以及相關(guān)的數(shù)據(jù)有一定的了解，從而可以按照施工材料的要求進(jìn)行選擇，確保機(jī)械施工的質(zhì)量。但它的回火工藝的應(yīng)用，產(chǎn)生的沖擊力的強(qiáng)度是相當(dāng)?shù)偷模瑢?duì)于這一點(diǎn)我們還需進(jìn)行仔細(xì)的研究分析，找出存在問(wèn)題的原因。值得注意的是，標(biāo)有調(diào)質(zhì)硬度區(qū)間的材料，在機(jī)械的施工中產(chǎn)生了積極的影響，提供了更多的便利，而且可以對(duì)多個(gè)范圍的材料的硬度進(jìn)行標(biāo)注，這樣就可以更好地滿足實(shí)際的生產(chǎn)需要，確保機(jī)械施工的質(zhì)量了。

3.2硬化工藝

對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)中材料選擇的技術(shù)手段，我們還要考慮到在建筑設(shè)計(jì)中在金屬的表面實(shí)行硬化技術(shù)，從而可以使得材料更具耐磨性和抗腐蝕性。所以，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇較常見(jiàn)的就是對(duì)其實(shí)行硬化技術(shù)。

這項(xiàng)硬化技術(shù)需要在滲碳鋼高爐中實(shí)施，使得材料表面的碳含量增加，從而達(dá)到理想的硬度，更好的進(jìn)行建筑施工。然后當(dāng)材料的表面達(dá)到施工所要求的硬度水平，我們就需要采取消除應(yīng)力的方法，使材料的結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)具體的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如，把握好零件的尺寸和硬度，使材料更具強(qiáng)度。對(duì)于材料的成本問(wèn)題，我們要合理進(jìn)行控制，要在保證質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的情況下進(jìn)行節(jié)約成本。一般來(lái)說(shuō)，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(jù)具體的需求來(lái)確合適定的材料，才可以保證建筑施工的質(zhì)量。

4在材料的選擇和應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

4.1選材的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性

每一項(xiàng)機(jī)械工程都會(huì)有一定限額的資金來(lái)購(gòu)置材料、招募施工人員。在資金有限的情況下，對(duì)材料的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的要求無(wú)疑排在了首要位置。以機(jī)械設(shè)計(jì)的相關(guān)人員為例，他們需要深刻把握機(jī)械工程的各項(xiàng)工藝，例如在設(shè)計(jì)時(shí)有所涉及的鑄造、生產(chǎn)、裝配、焊接等等。在此基礎(chǔ)上，他們對(duì)比實(shí)際，可以選出價(jià)格較低、質(zhì)量較高的經(jīng)濟(jì)實(shí)用型的設(shè)計(jì)材料。以過(guò)硬的技術(shù)作為支撐，使得設(shè)計(jì)材料的價(jià)值得到最大限度的利用，發(fā)揮出它在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中的強(qiáng)大功能。

機(jī)械鑄造時(shí)，要保證選擇的材料具備符合國(guó)家要求及標(biāo)準(zhǔn)的吸氣性、收縮性、流動(dòng)性和一定的可折性；在對(duì)材料進(jìn)行鍛造時(shí)，為了保證工程的順利進(jìn)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(shí)地冷卻；在進(jìn)行焊接時(shí)，要保證材料的適用度、敏感度符合施工要求。材料自身性質(zhì)的不同，導(dǎo)致了機(jī)械設(shè)計(jì)中材料選擇的不同。保證機(jī)械工程的快速發(fā)展，必須科學(xué)化、合理化地對(duì)材料進(jìn)行選擇。在保證材料質(zhì)量的基礎(chǔ)上，根據(jù)工程預(yù)算考慮材料的經(jīng)濟(jì)性能。機(jī)械設(shè)計(jì)材料質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，決定了工程完成的水平；材料的價(jià)格是否實(shí)惠，決定了工程完成的速度。在機(jī)械工程設(shè)計(jì)出，如果出現(xiàn)可循環(huán)的材料，應(yīng)盡可能地多次使用，減少資源浪費(fèi)，降低機(jī)械設(shè)計(jì)的成本，從而促進(jìn)工程整體效率的提高。

4.2選材的節(jié)能性和環(huán)保性

我國(guó)堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展原則，節(jié)能環(huán)保一直是當(dāng)今社會(huì)的熱點(diǎn)。科技的快速發(fā)展、經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，都離不開(kāi)資源的消耗。對(duì)工業(yè)技術(shù)的不斷探索，使得資源的消耗和破壞日益嚴(yán)重，節(jié)能環(huán)保問(wèn)題，是人們目前關(guān)注的重點(diǎn)所在。我們說(shuō)，既要金山銀山，又要綠水青山。人們的經(jīng)濟(jì)環(huán)保意識(shí)在不斷增強(qiáng)，如何節(jié)省資源、保護(hù)環(huán)境引起社會(huì)的熱議。堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀，促進(jìn)可持續(xù)性發(fā)展，要求我們必須做到控制好對(duì)不可再生資源的消耗，減少污染，維護(hù)生態(tài)平衡。在機(jī)械設(shè)計(jì)的選材中，堅(jiān)持節(jié)能性原則和環(huán)保性原則，是由現(xiàn)階段的國(guó)情決定的。

4.3選材的可持續(xù)性

在二十一世紀(jì)初，我國(guó)提出了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。基于目前我國(guó)生態(tài)破壞嚴(yán)重的現(xiàn)實(shí)，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，對(duì)材料進(jìn)行選擇和應(yīng)用時(shí)，要充分考慮材料的功能，盡量選擇可再生、產(chǎn)生污染小的資源，貫徹實(shí)施保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源的基本國(guó)策。根據(jù)材料的本質(zhì)特性，結(jié)合實(shí)際，達(dá)到機(jī)械設(shè)計(jì)的最優(yōu)。

5機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇和應(yīng)用

5.1實(shí)用性材料的選擇和應(yīng)用

一般來(lái)說(shuō)，在對(duì)材料進(jìn)行選擇時(shí)，首要因素就是它的實(shí)用價(jià)值和相關(guān)的功能。對(duì)機(jī)械工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要依據(jù)具體的指標(biāo)來(lái)制定，然后再對(duì)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(duì)材料的要求也不盡相同。必須以嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選取材料，使其符合施工的需要。材料的強(qiáng)度和耐磨性對(duì)機(jī)械的加工有很大的影響，對(duì)它們的選擇要求也是十分嚴(yán)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(guò)合理有效的方法對(duì)材料加工，提高工程完成的質(zhì)量。

5.2載荷類(lèi)型材料的選擇和應(yīng)用

在機(jī)械加工過(guò)程中，材料有可能會(huì)出現(xiàn)失效的情況；在零件的運(yùn)行過(guò)程中，也會(huì)有出現(xiàn)失效的可能。一旦發(fā)生這種情況，機(jī)械的正常運(yùn)行會(huì)受到阻礙，導(dǎo)致出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)損失。這一類(lèi)失效問(wèn)題的產(chǎn)生，一般來(lái)說(shuō)是由于設(shè)計(jì)材料存在負(fù)荷差異所造成的。為了提高機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量，對(duì)材料進(jìn)行選擇時(shí)要充分考慮到材料的負(fù)荷能力，滿足機(jī)械施工的要求。

5.3低消耗材料的選擇和應(yīng)用

堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，必須選擇低耗能、低污染的材料。在對(duì)材料進(jìn)行加工時(shí)，也要采取較為環(huán)保的方法。熱處理目前被廣泛運(yùn)用于處理工種，但它會(huì)縮短材料的使用壽命，也會(huì)損害它的使用性能，并且產(chǎn)生污染較多。盡量選擇冷、熱軋狀態(tài)下可較好發(fā)揮性能的材料。

5.4無(wú)害材料的選擇和應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)的加工中，很有可能會(huì)出現(xiàn)一些危險(xiǎn)元素，破壞環(huán)境，甚至對(duì)人體健康造成威脅。所以，在材料的選擇中，要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和監(jiān)督，避免使用有害材料。

5.5可回收材料的選擇和應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)中的很多材料都是金屬制成品。金屬在我國(guó)的能源儲(chǔ)備中，含量較小，制約了機(jī)械化的發(fā)展。鋼材類(lèi)型的繁多，使得資源回收困難，造成浪費(fèi)。

6結(jié)語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)的提高，為我國(guó)的機(jī)械行業(yè)的發(fā)展增添助力。機(jī)械化建設(shè)，使得大量的原料被消耗，造成浪費(fèi)。為了減少資源浪費(fèi)，提高資源利用率，應(yīng)該堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，貫徹實(shí)施科學(xué)發(fā)展觀。對(duì)材料要有充分的了解，從經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保的角度選擇材料，促進(jìn)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，提升我國(guó)的工業(yè)實(shí)力。