淺析機械設計中材料的選擇與應用

夏海鑫

摘 要：近些年，隨著“中國制造2025”計劃的實施，特別是 “智能制造”和“綠色制造”的快速發展，對機械設計行業提出了更多的要求。在機械設計行業中，材料的應用是機械設計行業運行和發展的基礎。在現在資源嚴重損耗，機械設計的材料嚴重匱乏的情況下，全面考慮在機械設計的材料選擇和應用問題，加強機械設計行業的環保和可持續發展是當下迫切需要解決的問題。本文將在新形勢下對于機械設計的材料應用方面展開分析，提出一些在采用應用方面的建議和策略，希望能夠對機械設計行業提供參考。

關鍵詞：機械設計 材料選擇 應用分析

在這個新時代，我們需要加強對機械材料的選擇和應用問題的重視程度。在機械材料應用方面不僅要考慮到節約資源和保護環境，除此之外，在材料的應用方面還要考慮到材料本身的經濟性。只有進一步完善機械設計中的材料選擇應用工作，才能夠不斷促進我國機械設計行業的持續健康發展。

一、機械設計中對于選材應用的重要性分析

在機械設計中對于選材及其應用是機械設計環節的重點。對于機械設計來說，對于材料的選擇和應用非常重要，材料的質量如何將直接影響到機械自身的功能性和質量好壞，在現在資源緊缺的大環境下，在機械設計的選材應用方面必須要本著可持續發展的原則去進行。在考慮到材料的環保性和實用性的同時，還要考慮到其是否有利于節約資源和保護環境，除此之外，在材料的應用方面還要考慮到材料本身的經濟性。機械工程是城市建設的基礎，隨著城市建設的擴大，對于機械工程中原材料的需求也在增加，然而，在機械設計中的原材料很多都處于短缺狀態，實現選材及應用材料的經濟環保性是今后機械設計行業發展的必要要求和趨勢，實現對材料的充分利用是今后在機械選材和應用過程當中的重點所在。

二、在機械設計中選材及應用中的注意事項

1.材料的經濟適用性。在對于選材及應用方面對于材料首先要考慮的就是經濟適用性。機械設計人員要根據機械設計的整體構造以及生產、安裝以及鑄造等過程綜合考慮，也要依照加工制造及使用情況，進行材料的甄別。最大限度的開發出其材料價值的同時實現預期的功能。比如，在機械鑄造中既要有流動的特性，同時還應該具備收縮特性；鍛造加工的過程中就需要要求材料具備良好的可鍛造性，同時又要求材料鍛后能冷卻性質好。實際生產制造過程中，要依據原料的不同性質與實際的設計對于工藝的需要，在滿足設計需求的基礎上，充分考慮材料的經濟適用性。

2.材料的環保節能性和可持續發展性。在當今這個資源短缺和環境危機的大環境下，人們越來越認識到資源浪費和環境破壞問題的嚴重性，人們的環境意識逐漸加強，環保和節能充斥在各個行業當中，成為當下的關注的焦點。隨著科技的發展，有限的資源在不斷的被消耗，資源短缺的問題日益嚴重。所以，在機械設計中對于選材及應用中要注重選材的環保和節能性，這不僅是實現機械設計行業可持續發展的要求，也是實現我國經濟社會可持續發展的要求，對于材料的選擇上在滿足機械設計需求的同時，首先要考慮低能耗和低污染的材料，能用可再生資源就不用不可再生資源，建立在可持續發展戰略之上，這就響應了國家可持續發展的發展理念。

三、機械設計選材和應用

1.選材的適用性。適用性是機械設計選材的重要原則之一。在機械設計中，一般都是要根據相應的設計工藝對于所選材料進行熱處理和鍛造等加工環節，這就對選擇的材料有非常嚴格的要求。因此，在機械設計選材環節要根據設計的材料需求選擇合適的材料。在機械材料加工中除了對材料的材質有嚴格的要求之外，還對材料的外觀方面也有一定的要求。

2.負荷型材料的選材。材料失效是常見的問題之一，機械運行狀態下的材料失效會造成嚴重的生產事故。材料失效的一個重要原因就是所選材料的承載力不能滿足要求。因此，要保證機械能夠正常運行，減少上述現象發生，就要對機械設計的選材進行嚴格把控，在選材階段要充分考慮到材料的合理性，在充分考慮到材料載荷型的基礎上選擇性價比較高的材料。

3.低能耗的機械選材。在機械設計這個行業領域對于選材低能耗的要求非常高，在保證選材的適用性的同時要考慮材料的低能耗、低污染方面的特性。例如，機械設計中的熱處理環節對于機械設備的壽命和性能上有著非常大的影響，并且在這個過程當中會造成非常嚴重的環境污染，如果在設計中選擇一些在熱軋和冷軋狀態下還能夠發揮良好性能，較易處理的材料就可以大大減輕環境污染、減輕資源損耗和延長機械壽命。

4.無害化的機械選材。在很多機械設計中的應用材料中都有有害物質，這類元素不僅對環境有很大的污染，如果人體在受到此類物質侵害時，也會對人體產生永久不可逆的損傷。因此在機械設計選材時應該盡量避免有害物質的使用，減少對環境和人體的損害。

5.可回收利用的機械選材。一些機械設備零件都是用金屬制成的，而且大多數都是稀缺金屬制成的，若在機械設計加工中材料不斷損耗，就會造成稀缺金屬的短缺和材料的浪費。因此，機械設計選材還要考慮到選材的可回收性。

四、總結

在我國社會經濟發展的同時，造成了非常嚴重的環境污染和資源浪費。雖然我國的機械化水平不斷提升，但是這種提升是建立在環境污染和資源浪費之上的。為了避免資源的過度浪費和保護環境，實現可持續發展，就要重視機械設計的選材及應用問題。希望本文在機械設計的選材及應用方面能夠給機械設計行業提供一些參考，使機械設計選材及應用更加合理，幫助我國的機械設計行業更好的發展。

參考文獻：

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