機械設計中材料的選擇和應用問題研究

王筱冬

（榆林學院能源工程學院，陜西 榆林 719000）

機械設計中材料的選擇和應用是十分關鍵的一個方面，其會對機械設計產品的功能與質量形成直接的影響作用，當前在缺少資源的形勢下，人們日益重視應用的材料問題?？沙掷m發展業已變成國內的發展基本國策之一，因此機械設計材料的選擇和應用問題應堅持這個原則，在確保材料質量的基礎上，選擇新型的、環保的、經濟性的材料。

1 機械設計中材料的選擇和應用

1.1 實用材料的選擇和應用

機械設計中第一個需要考慮的問題是選擇和應用材料的實用性問題，進而結合材料的設計標準科學地進行制造和加工。一般來講，機械設計的標準要求比較嚴格的材料特性，務必在實現生產需要跟工藝條件下進行加工，根據各種工藝技術加工機械產品，這就需要保障材料的實用性跟機械設計的需要相符合。并且，機械加工應兼顧材料的性能強度與耐磨性等，有些情況下應特殊化地處理加工材料之后的零件外形，從而結合各種零件的特點選用適宜的材料實施加工，最終得到符合設計指標的機械產品。

1.2 低耗材料的選擇和應用

國內倡導的生活與生產方式之一是建構節省資源型與環境友好型的社會。對于機械設計而言，在處理材料的情況下應重視環保與低消耗問題。當今在加工機械的時候，應用于加工中的一種關鍵的工藝技術熱處理會嚴重地影響到周圍的環境，從而使大氣污染形成。為此，在機械設計中選用與應用基于熱軋與冷軋情況下依舊具備優良特性的機械材料，倘若加工中必須使用熱處理工藝技術，那么需要盡可能地應用便于操作的材料，從而能夠使污染環境與浪費資源的現象減少。

1.3 載荷性材料的選擇和應用

在加工機械材料后，失效的情況經常會出發生。在工作實踐中應用加工之后零件的時候，抑制失效的現象非常容易發生。這或許是由于機械設計中選擇應用的材料的載荷性能不同造成的。這就要求根據實際標準對材料的荷載性能進行估算，從而科學地選用適宜載荷的材料，以減少生產費用，確保機械設計的順利進行。

1.4 無害材料的選擇和應用

機械設計材料可能存在相應的毒性，像是金屬鎳元素。如此的元素會永久性地傷害人類，也會污染大氣環境，因此應留意選用的材料，實時地進行檢測，防止混入有害有毒的物質。

2 機械設計中材料的選擇和應用需要注意的問題

2.1 實現機械零件的應用標準

在選擇和應用機械設計材料的情況下，務必保證零件不會形成扭曲，保證其實用價值，結合比較堅固的材料實現設計，從而可以均勻分散機械的受力，實現材料抗變特性的優化。例如，在設計加工機械的情況下，能夠實施低碳鋼摻碳或者是中碳調制的加工手段，從而使材料的特性提高，最終實現應用機械零件的標準。

2.2 實現經濟性的需要

在選用機械設計材料時，應尤為認真和小心。不但不會浪費材料，而且盡量地實現機械設計產品的所有性能。例如，對于選用的要求相應硬度的材料，企業應權衡能夠開展機械設計的材料，在選擇的結合零件要達到的硬度、零件的大小和尺寸、材料的實際形狀等，并且認真地計算需要材料的數量，防止出現浪費的情況，不然會導致增加機械設計的費用。例如，在機械設計中要求的截面面積是50mm以上，那么企業能夠選擇和應用20Cr；倘若要求的截面面積是50mm～150mm間，以及其重量在50kg以內，那么企業能夠選擇和應用20Cmnti，像是這樣的選擇，企業能夠科學地完善與優化機械設計材料的選擇，防止發生浪費的情況而進一步缺少資源，進而導致顯著地增多企業的費用投入，難以實現理想的經濟效益。

2.3 實現環保性的需要

機械設計材料的選擇應把好工業生產源頭，選用無害、環保的材料。在此過程當中，負責機械設計的工作者顯得非常關鍵，機械設計工作者應學習大量的相關知識，能夠全面地把握與探究機械設計材料，從而做出最終的理想化選擇。機械設計這項工作是長期性的、任務重，而機械設計是所有工作正常開展的基礎保障和前提條件，而企業設計的理想與否會影響到工業生產的好壞。因此，為了實現理想的經濟效益，企業的機械設計應堅持生態平衡、環保保護的原則，以環保作為一項重要指標，從而有效地保護人類生存和發展的美好世界。

3 結語

總而言之，伴隨社會文明的進步與經濟的發展，機械設計制造業得以迅速地發展，實現了較大的突破，而在機械加工中選擇和應用機械設計材料的問題變得非常關鍵，這就需要機械設計對材料的選擇和應用堅持適應性、經濟性、環保性、可持續性的要求，根據各種機械設計的標準選用適宜的機械設計材料，從而使加工機械的效率與質量提升。