机械设计中材料的选择与应用

1、    机械设计中材料的选择与应用    张道靖摘 要：随着我国经济的快速发展，人民的日益生活需求也在不断增长。在当前阶段，机械设计作业中的材料选择是进行机械设计的重要基础。在对零件材料进行考虑选择时，不仅仅需要对零件工作所需求的实际性能有所考虑，同时还要对零件所使用的实际环境的要求进行分析。对于如何做好机械设计作业中材料的选择以及应用，这成为了当前机械设计人员考虑的重要问题。本文首先对机械设计作业的材料选择的重要性进行了介绍，其次阐述了机械设计作业中材料的实际选择以及应用。在本文的最后阶段，说明了在机械设计作业中，对于零件材料选择应当注意的要点。希望通

2、过本文的介绍，可以给广大读者带来参考性意见。关键词：机械设计;材料选择;应用;问题引言在我国工业建设的不断推进下，相应的机械材料使用也正逐步的被人们所重视，这也造就了当前的机械行业在社会的实际发展环境中的地位变得越来越高。机械的发展在未来的方向上会成为整个社会发展的基础力量，在对机械行业进行发展时，机械的零件材料设计是机械行业发展的基本前提，因此在整个机械行业的建设当中发挥着非常重要的作用。做好零件的材料选择和分析是认识机械设计的基础，因此对机械设计的材料选择和设计进行研究变得非常有意义。本文对此展开了相应的介绍。1机械设计作业中材料选择的重要性在近几年的发展中，国民经济的快速进步以及工业体系

3、的逐渐完善，这使得当前我国在机械行业的发展变得越来越强化，同时也为机械行业在未来的发展趋势带来了更加广阔的机遇，但是同时也为机械行业的发展带来了一些阻碍与挑战。在工业化建设与发展的脚步加快的前提下，机械设计作业中对于材料的选择和加工变得越来越多样化，这就导致了机械设计作业的原材料选择的过程就变得更加的复杂。针对这一点考虑，相应的机械零件材料设计工程人员在对整个过程进行开展时，必须合理的对材料的选择以及使用性能及细节进行研究，同时在整个材料的选择和考虑期间，相应的工作人员还应当注重对于零件使用的适应以及性能的可持续特点，通过这样来确保机械零件材料的性能可以在本质上得到最本质化的使用。2机械设计作

4、业中材料的选择和应用2.1功能材料的选择在进行机械零件材料的选择考虑时，应当根据机械零件使用的功能要求来划分。不同的零件材料的使用性能实际是不相同的，因此根据零件的實际特性来对材料进行统一的分类，这样就可以在不同的位置上合理的对机械零件材料进行使用和分配。比如一些零件对于有高强度的特性，那么就可以将这些零件应用在支撑载荷较大的情况下。在一些使用性能较高的地方，应当确保材料的使用必须有足够大的抗疲劳性和耐磨性。与此同时，机械零件的外观条件对于其使用特性也有一定的限制。因此在整个机械零件的设计阶段，对材料进行选择必须清楚每一个零件使用的实际功能以及要求。通过结合其使用的个性化特征以及水平，以此来合

5、理的选择性能比较良好的机械材料。表1是钢的分类与应用。2.2 钢材的选择对于机械设计作业中所应用到的金属材料，使用比较广泛的就是金属钢。碳素钢的生产加工工艺的过程非常的简单，因此其使用的成本比较低，但是其对应的使用范围也就呈现了一定的局限特点。碳素钢的强度比较低，因此在一些使用环境较大的范围下，碳素钢的使用并不太合适。但是合金钢的性能就巧妙地解决了这一些弊端。在对碳素钢的生产过程加入一些合金材料，通过这样来形成一些具备其他性能的合金钢，这样就提升了碳素钢在使用时的强度，同时也能够提升材料使用的耐磨程度。在一些环境比较恶劣的情况下，将碳素钢的材料性能替换为比较可靠的性能产品，这样既可以避免资源在

6、使用时的过度浪费，同时还能够确保机械连接材料加工所得的产品性能是良好的。2.3载荷类型材料的选择以及应用在机械零件的材料应用和使用阶段，通常会由于一些非正常的原因而导致机械材料出现不能正常使用的问题。通过对这些问题形成的本质和现象及其分析可以发现，形成机械材料不能够使用的根本原因在于材料的使用性能并不能理想的达到其工作标准，这样就导致了其在规定载荷下不能够满足其运转的工作性能。与此同时，机械零件在工作环境中正常的运行时，经常会由于各种原因而造成机械零件出现突然失效的工作弊端，造成这些工作现象和问题的本质原因在于机械材料所受到的载荷类型非常的多。因此为了避免这些工作问题的发生，那么就需要在本质上

7、做好对于机械材料的考虑和选择，通过这样来对机械零件的实际载荷进行合理的估算。2.4低消耗材料的选择和应用在机械零件和设备的选择和使用的过程阶段，为了确保机械行业在未来发展环境中能够以可持续的方式来运转。那么在机械零件材料的选择上，应当尽可能选择天然环保的工程材料。比如某些产品虽然其工作性能非常的良好，但是由于在实际的使用阶段所排耗的污染物质非常的严重，这样的机械材料在使用阶段也是不可采取的。有些生产厂家为了防止机械材料在使用过程阶段出现腐蚀现象，通常会通过喷涂的方法来对这个弊端进行掩盖，显然，在喷涂的过程阶段对于零件的表面所呈现的环境污染非常的严重，这不利于机械行业发展的可持续理念。3 机械设

8、计中材料应用工作的注意要点3.1 适用性以及经济性之间的和谐统一现阶段，机械设计材料选择环节，一个非常重要的内容，那就是要体现出经济性与适用性这两个原则。具体工作过程中，工作人员需要将材料制造方法作为选择标准之一。一般情况下，不同机械设计所需要的材料在实际技术要求方面是存在较大差异性，包括铸造工艺流程、焊接工艺流程以及切削方法等工艺要求。3.2 实现环保性和节能性之间的结合目前，我国大力倡导可持续发展，最终目的在于使广大企业都可以做到工作的节能化以及环保化，并确保其贯穿于整个经营过程。在此发展形势之下，相关企业都应该严格遵循科学化的行业要求，坚持国家所规定的环保原则，真正做到方针政策的严格落实。在机械的生产及制造过程中，会有很多不可再生资源的使用，如果这些资源被过度消耗，就会为机械产品的使用埋下很大隐患，为了防止此类事件发生，在机械设计人员进行材料选择时要做好方案，坚持一定的节能环保理念，尽量选择能耗水平相对较低，且污染强度较小的材料，将其作为最主要的设计原料使用4结语机械设备材料选择工作中，工作人员既要关注零部件应用合理性，又要强调零部件性能情况、配合情况及切合性情况，做到材料使用的性能水平最大化。在对碳素钢与