機械設計中材料的選擇及使用方法初探

黃剛珠

摘 要：隨著社會的進步和發展，機械設備在日常生活中使用得越來越廣泛，因此需要大家注重對材料的選擇和應用，而且在機械設計中材料的選擇是十分重要的。在選擇材料的過程中，首先要保證所使用的材料符合機械設計各方面的要求，同時還要有節約環保的功能，這樣才能保證機械設備在使用中發揮最大的作用。本文著重介紹了新型材料、碳素鋼和節能材料在機械設計中的使用，同時還討論了使用有關材料的注意事項。

關鍵詞：機械設計 材料選擇 應用要點 重要性

中圖分類號：U673.38 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）03（c）-0096-02

隨著城市建設化和社會發展的腳步越來越快，機械設備在我們日常生活中出現的頻率變得越來越多，同時也被人們所重視?？梢院敛豢鋸埖卣f，城市建設中的主要力量就是機械設備，而且我們知道機械設備的大量使用必定會帶動機械行業的發展，因此對機械設備進行設計時，必須十分注重材料的選擇和應用，這樣才能保證在后期工作中機械設備的正常運行和機械行業的快速發展。

1 機械設計中選擇材料的重要性

自改革開放以來，國民經濟的快速發展帶動工業體系的不斷完善，同時也在很大程度上帶動了機械行業的發展，當然這樣的社會環境對于機械行業的發展是一種挑戰也是一種機遇。尤其是在最近幾年，城市建設化的腳步變得越來越快，對于機械設備的需求變得越來越大，隨著而來就是導致機械設計中原材料的缺乏，這就在機械設備的供需方面出現了很大的問題。但同時不可否定的是，機械生產的基礎就是機械材料，只有擁有足夠多的原材料才能保證機械設備的正常供應，因此在這樣的情況下，就必須十分重視機械材料的選擇和應用。而且在對其選擇和應用的過程中，一定要注重其適應性、可持續發展性以及經濟性等，使得有限的機械材料資源能夠得到更充分的利用。機械行業的相關人員要做好機械設計的材料選擇和應用工作，為機械行業的發展做出貢獻。

2 機械設計中材料的選擇和應用

2.1 使用性材料的選擇

在選擇材料的過程中我們首先要考慮的就是材料的使用性，因為材料的這項性能對于保證材料的質量有著至關重要的作用。而且我們知道機械設備中使用的零件非常多，而且不同的部位對零件的要求和性能都是不一樣的。例如在活動次數比較多的活動范圍比較大部位，就需要使用耐磨性能較強的材料；還有一些部件是用來裝飾機械的，那么我們就需要其美觀性是比較強的。因此我們就需要清楚的了解機械各部位零件的功能和性質，然后選擇對應的材料，這也就要求我們要清楚的了解材料的使用性。

2.2 選擇對人體無害和對自然環境無污染的材料

眾所周知，我們能開發的材料有很多，但是有一部分材料是對人體有害、對自然環境有污染的，因此我們就不能選擇這類材料，而且人體長時間的跟這些物質共處，必定會給人體帶來傷害。例如：鈣離子和鎳等元素就會給人體帶來傷害。而且有些元素在降解后會污染水資源和自然環境，所以對于這類材料我們也是不能使用在機械設計中的。

2.3 選擇低耗能的材料并應用

為促進機械行業的可持續，我們在選擇材料時一定要使用節能環保的材料。首先，我們在應用于材料時不能使用熱處理技術，這樣就能在很大程度上提高材料的使用壽命和使用性能。其次我們知道熱處理技術處理材料時會破壞材料的性能，會自然環境帶來比較大的污染。因此我們在設計和加工機械時我們使用的較多是熱軋和冷軋技術，這技術能在最大程度上發揮材料的作用，如果不能避免使用熱處理技術，我們一定要使用節能的材料，這樣就能在最大程度上保證機械行業的可持續發展。

2.4 碳素鋼與合金鋼的選擇

就目前的發展形勢來看，在機械設計中使用最為廣泛的材料就是碳素鋼。雖然這種材料價格優惠，加工工藝也比較完善，但是其強度和韌度是比較差的，所以不能用于制作中等形狀的零件。在這樣的情況下我們就開發了合金鋼這種材料，這就在一定程度上提高了材料的韌性和強度，起到了增加淬透性的作用，同時，還有增加材料耐磨性的作用。為了防止零件產生淬火裂紋、避免零件變形或者在荷載應力比較大、其情況也較為復雜的情況下，才對合金鋼進行選擇和使用。

3 機械設計中選擇材料的注意要點

3.1 經濟性和適用性相統一

目前在使用材料時所關注的重點就是經濟性和適用性。對于這項工作，其相關額材料制造工藝和材料的選擇標準一定要想符合，而且我們在使用不同材料時其使用的工藝也是不一樣的。因此，在對不同的材料進行功使用時，要充分發揮其不同的性能，就能使其具備適用性。另外，能夠在保證零部件所具備性能的基礎上，對材料進行合理的選擇和控制。

3.2 環保性和節能性相結合

我國一直走的都是可持續發展道路，其主要目的就是要求企業在發展的過程中做到最大程度的節能環保。而且一直把節能環保作為企業發展的必然要求和基本管理方針。所以我們在選擇和應用材料時，我們也必須考慮到材料的環保性和節能性，也要盡可能地使用可再生能源，這樣一方面是為了保護我們賴以生存的自然環境，另一方面是為了促進社會的可持續發展。

4 結語

綜上所述我們發現，在選擇材料時我們首先要考慮的就是各部位所需零件的性能，然后選擇對應的材料，同時零件的合理性也是要十分注意的，同時在使用新型材料時，其材料的強度和韌度也是需要注意的，這關系設備是否能夠正常運行，同時我們還要走可持續發展道路，盡可能地使用節能環保性材料。

參考文獻

[1] 胡燁，賈耀曾.機械設計中的材料的選擇和應用分析[J].現代制造技術與裝備，2016（4）：100-101.

[2] 鄔業萍.機械設計問題中的材料的選擇及應用探討[J].山東工業技術，2016（21）：295.

[3] 葉郭，丁超.信息化背景下淺談機械設計中材料的選擇和應用[J].科學與信息化，2017（9）：88-89.

[4] 袁小偉.關于機械設計中的材料選擇和應用探討[J].機械工業標準化與質量，2017（6）：42-45.