機械工程材料應用及前景探索

摘 要：機械工程材料主要是指用于制造各類機械零件、構件的材料和機械制造過程中所應用的工藝材料。近年來，隨著科學技術的高速發展，國防機械工程材料也開始應用在各行各業中，并且取得了非常顯著的成績。本文針對機械工程材料應用及發展前景進行分析。

關鍵詞：機械工程；材料

機械的設計、制造、維修等過程中，國防機械工程材料都會對其產生一定的影響，而國防機械材料又是機械工程中最為重要、不可或缺的組成部分，只有在節能環保、經濟實用的前提之下，才能促使其高速發展。

一、機械工程材料選應用的現狀分析

（一）從構件失效抗力角度分析

機械工程材料的失效抗力主要是指構成材料本身是否具有備抗磨損、抗變形等能力，在構件的觀察參量過程中，將構件材料中的失效情況在使用之前及時尋找出來。通常情況下，構件材料在失效抗力的研究分析過程中，需要考慮到材料的力學性能，還要考慮到構建的模型在實際的工作運行狀況中體現出的各種特性。很多研究學者在對熱作磨具鋼進行失效分析中，通過測試才能獲知材料壽命，進而對模具的壽命進行分析，最終得知模具設計選擇時的標準條件。其中主要的具體步驟為：一是針對構成零件的機械材料進行確定，然后結合模具的使用條件，來判斷模具的類型以及具體的抗力要求。

（二）從經濟適用性角度分析

在國防機械工程中，對于材料的選擇應當首要關注材料的適用性和經濟性。比如，在國防機械鑄造工藝中，就要保證材料的吸氣性、收縮性、偏析性以及流動性是否良好。在鍛造工藝中，就必須保障材料具有很好的沖壓性、可鍛性以及斷后冷卻性。在焊接工藝中，就要保障材料的適用性以及敏感性是否符合要求。機械加工材料由于特性不同，機械工程工藝所提供的材料在選擇上也有所不同，既要保障滿足工藝的需求，還要追求更好的工藝需求材料，針對不同的特性選擇最優、最合理的材料，才是國防機械工程材料發展的正確方向。除了要注重國防機械工程材料的適用性，還要根據工程管理預算合理考慮設計材料是否滿足經濟性能。既要做到材料選擇時的質量符合實際的要求，還要保障材料的價格經濟實惠。然而對于可循壞利用的機械材料，就要促使其在整個國防機械工程制造過程中能夠循環利用，這樣才能最大限度地降低資源的消耗程度，減少機械工程的成本費用，最終提升整體的經濟效益。

（三）從環保、節能角度分析

我國制定的可持續發展戰略目標就是生態、節能和環保，因此各行各業都要嚴格貫徹落實這一發展戰略目標。一般情況下，在國防機械工程的材料使用過程中，很多原材料都是不可再生能源，一旦出現消耗過度的情況，最終就會對整個機械工程制造行業帶來很大的安全發展隱患。因此，在材料的選過程中還要做好環保和節能，促使各項需求都能夠滿足實際要求。

二、機械工程材料的應用領域

（一）鋼材料及其應用

現階段工業仍舊是我國經濟發展的支柱行業，而鋼鐵材料就是國防機械材料使用最多的一種。鋼鐵工業發展至今，不僅產品結構在發生著變化，發展速度也在快速增長，產業集中度也得到了進一步提升。其中最主要的應用領域為：電力系統、汽車工業、鐵路與橋梁、船舶與海上鉆井平臺、兵器工業、石油開采機械以及輸油管道、建筑行業等。

（二）鎂、鎂合金及其應用

鎂材料具有優良的物理性能和機械加工性能，還具有非常豐富的蘊藏量，因此也被工業認為最有發展的輕量化材料，更是二十一世紀的綠色金屬材料。其中汽車、摩托車等一些交通類產品都應用了鎂合金，鎂材料也成為了實際應用中最輕和便捷的金屬材料，在汽車的減重和性能改善中發揮著巨大的價值，因此也逐漸受到了更多人們的重視，現階段世界很多汽車公司已經將鎂合金制造零件作為汽車行業發展的主要方向。此外，鎂合金在電子信息和儀器儀表行業是應用發展最快的，在薄壁、微型、抗摔的基礎之上，還有電磁屏蔽、散熱和環保等優勢，鎂合金就成為廠家的最佳選擇，鎂合金的外殼也可以促使產品更加豪華和美觀。近幾年來，電子信息行業應用鎂合金的消耗量也在急劇增加，逐漸成為了拉動全球鎂消耗的重要動力需求。

（三）鋁、鋁合金及其應用

鋁質材料的密度較小，導熱性能良好，便于成型，價格比較廉價，這些都是鋁合金的優點，因此也被大量應用在航空航天、交通運輸以及建材等行業。比如在航空航天領域的應用中，鋁合金就具有密度低、強度高、剛度比高、低溫性能良好、耐腐蝕性、超高強的塑成型性能等優勢，也是應用在航空航天行業中的最佳理想型結構材料。在航天領域中，鋁合金已經取代了很多具有常規剛強度的鋁含金，在發展中也具有非常大的優勢，具有很好的發展前景。

三、國防機械工程材料的發展前景

（一）實用性機械材料的發展

在國防機械工程的制造過程中，首先就需要考慮材料的實用性。材料的應用需要根據設計的工藝指標來進行鑄造、加工、熱處理等。然而這些工藝對材料的特征要求比較嚴格，不同的工藝就必須滿足不同的工藝要求特性，在保證生產需求的前提下，還要選擇合理的加工材料。

（二）低能耗國防機械材料的發展

我國的發展戰略目標是可持續發展，在各行各業的應用中也必須遵循。在材料的選擇和應用上就需要滿足能源消耗程度低、無污染等特性。在處理加工中，對于國防機械材料使用壽命最影響的就是熱處理工藝，還會對生態環境造成嚴重的污染。因此就要盡量避免熱加工處理，盡可能的降低消耗和污染。

四、結語

綜上所述，科學技術在飛速發展，同時也推動了我國社會經濟的建設和發展。隨著我國工業機械化建設進入了一個新的發展領域，也面臨著材料浪費和環境污染等問題。只有在各行業發展的同時，解決材料浪費和環境污染問題，才能促進各行各業的可持續發展。

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作者簡介：孫曉山，男，碩士，研究方向：機械工程。