嵇昌文

摘 要：探究机械设计中材料的选择和应用，将原材料发挥到最大作用，使其具备可持续性和环保性，才能不断提高机械设计行业的整体效益，促进经济利益增长，实现可持续发展，所以机械设计材料的选择与应用具有十分重要的现实意义。本文分别分析了机械设计中材料选择和机械设计中材料应用，希望在实践当中具有借鉴作用。

关键词：机械设计;材料选择;材料应用

随着经济的不断发展，给我国机械生产加工行业带来了发展机遇，机械化生产的普遍发展使机械设备需求量增大，机械设计材料也出现稀缺状态，而要满足各个行业机械发展需求，就需要大量的原材料，材料供需产生矛盾，导致应用于机械设计当中的材料进一步减少，而想要做好机械设计，原材料是重要的基础元素，只有有效解决原材料的供应问题，才能够保障机械设计的顺利进行。

1 机械设计中的材料选择分析

机械设计中，材料选择是机械设计工作的重要环节，材料质量对整个机械设计工作质量起到至关重要的作用，而材料选择应当坚持以下两个原则，第一是选择材料时必须要严格根据机械性能进行选择，保障材料物理性能和化学性能的稳定性，第二是在选择材料时应当兼顾经济性，可操作性，同时还要考虑到工人使用时的安全性，机械设计中的材料选择可以总结为以下几点：

1.1金属材料选择

碳钢的选择，机械设计材料中碳钢具有明显的优势，碳钢具有很好的力学性能，同时对环境腐蚀要求较低，所以在机械设计材料当中，碳钢的应用十分广泛，包括化学机械设备也常常使用碳钢材料，特别是在常温条件下，碳钢能够对液氮，浓硫酸等具有很好的承装效果，所以碳钢材料可以应用于化工生产，在涉及低浓度浓硫酸，含水量较低液氮类的机械时可以应用碳钢材料，碳钢材料与其他金属材料相比，价钱更低，具有很好的经济效益，所以应用十分广泛。

不锈钢的选择，机械设计材料选择应当充分考虑到机械设备的防腐蚀性，不锈钢材料能够在接触酸碱盐，活性气体时，避免铁离子污染，提高设备抗腐蚀性，延长设备寿命，所以不锈钢材料也在机械设计当中应用十分广泛。

其他金属材料的选择，机械设计除了选择碳钢材料和不锈钢材料，也可以选择钦材和合金，特别是钦合金抗腐蚀性强，强度高，可以应用于氯化盐或强碱中，而镍合金材料更适用于高温条件下运作的机械设备。

1.2使用性要求

在机械设计材料选择过程当中，也应当坚持使用性要求，根据机械特点选择合适性能和材质的材料才能够延长机械的使用寿命，保障机械设计质量，但是在现实应用当中，由于不同零件选材，要求不同，所以应当因地制宜的进行材料选择，例如有的材料需要较高硬度，而有些材料需要耐磨性，除此之外，也有一些零件要考虑美观度，所以一定要遵循零件作用进行选择。

1.3环保性原则

机械设计材料也应当选用无害材料，加强材料可循环利用和回收处理效率，往往在机械设计的过程当中会产生危害人体的元素，而且也会对环境造成污染，所以选择材料时一定要考虑到安全性，选择对于人体和环境友好的无害型材料，避免对人体造成危害，除此之外，考虑到大部分机械设计中选用的材料都属于金属链材料，金属类材料种类繁多，若混合使用则大大增加了回收难度，降低了废料的循环利用率，所以在选择材料时，尽可能选择具有单一性的合金来制造零件，降低合金组成元素的复杂性，从而提高材料的循环利用率。

2 机械设计中的材料应用

2.1坚持适用性和经济性相统一

机械设计材料选择对于提高工作质量具有至关重要的作用，所以材料零部件制造过程当中应当严格按照参数指标进行加工，例如，在铸造工艺环节，应当关注到材料高流动性，高收缩性和高吸气性的特点，而焊接工艺则更关注于冲压性特点，热处理要注意过热敏感性和淬透性，切削工艺环节应当加强切削工作的可操作性，只有加强机械设计和制造工艺，才能够提高机械设计材料的适用性，除此之外，要更要关注的是经济性，特别是在零部件加工时，不仅要充分考虑到零部件的性能，而且也应当充分考虑零部件成本，做到适用性和经济性相统一。

2.2加强环保性和节能性相统一

随着生态经济的不断发展，机械设计当中也应当充分考虑到环境效益，所以机械设计材料一定要注重环保性和节能性选择，相关工作人员应当关注到不可再生能源虽然应用范围广泛，但是数量稀少，不利于可持续发展，在材料选择时应当提升环保意识，最大程度的节约原材料消耗和浪费，降低经济成本，例如在机械设计材料选择过程当中铸件环节，80%的铸件生产成本是筑建阶段5%左右的成本就可以决定的，所以加强环保性和节能性相统一，能够最大程度的降低能源的浪费。

结束语：

随着科学技术不断发展，机械设计行业的要求更加全面具体，机械设计材料选择与应用的地位越来越重要，在机械设计材料选择和应用过程当中，只有兼顾好材料的使用性能和经济性能，将环保性能和节能性能高度统一，才能够提高机械设计材料选择的科学性，所以在实践工作当中应当根据设备需求，科学合理的进行机械设计材料选择和应用，提高机械设备的使用寿命，不断降低生产成本。

参考文献：

[1]赵东辉.机械设计中材料的选择与应用分析—评《机械设计与材料选择及分析》[J].材料保护，2020，v.53;No.493（02）：180-180.

[2]林鑫.機械设计过程中机械材料的选择和应用探讨[J].湖北农机化，2020，No.239（02）：48-48.

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