機械設(shè)計中的材料的選擇和應(yīng)用

郝召陽　張俊奎

摘要：隨著我國工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展不斷加快，機械工程的設(shè)計也取得了一定的進步，科學(xué)技術(shù)使機械工程設(shè)計不斷的廣泛。在機械工程設(shè)計中不斷使用新的技術(shù)，有效的提高機械工程的先進水平。但是隨著機械工程的不斷發(fā)展，使機械設(shè)計材料受到了嚴重的損耗，較多的機械設(shè)計材料都將面臨資源匱乏的挑戰(zhàn)，很多機械材料也不能及時的供應(yīng)設(shè)計的需求。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；材料選擇；可持續(xù)性發(fā)展

機械設(shè)計中使用的材料選擇和應(yīng)用是機械設(shè)計中的主要問題，材料的好壞將直接影響機械設(shè)計的質(zhì)量和功能，但是目前資源緊缺的機械設(shè)計環(huán)境使應(yīng)用開發(fā)新型機械設(shè)計的材料成為了主要的發(fā)展方向。對于機械設(shè)計中材料的選擇和應(yīng)用，都要本著可持續(xù)發(fā)展的目標，多在材料質(zhì)量上加以關(guān)注，選擇經(jīng)濟性高而且綠色環(huán)保的新型材料。保證機械設(shè)計可以達到工業(yè)需求的同時，還要堅持可持續(xù)發(fā)展的策略，有效的實現(xiàn)工業(yè)機械設(shè)計的合理化選材和應(yīng)用。

1 機械設(shè)計選材的主要意義

隨著我國科學(xué)經(jīng)濟的不斷發(fā)展，城市建設(shè)機械化規(guī)模也在不斷地擴大，機械工程行業(yè)也逐漸的占有關(guān)鍵的位置。機械工程行業(yè)得到快速發(fā)展，經(jīng)濟效益也在不斷的提升，在我國經(jīng)濟市場中占有主導(dǎo)地位，國民經(jīng)濟也得到了巨大的保障。在機械工程行業(yè)快速發(fā)展的今日，逐漸消耗的機械原材料已經(jīng)成為了我國比較突出的資源損耗。目前，較多的機械設(shè)計原材料已經(jīng)消耗過度，根本不能滿足機械設(shè)計加工的供應(yīng)?，F(xiàn)在就要從科學(xué)的發(fā)展觀出發(fā)，有效的實現(xiàn)機械設(shè)計選材的經(jīng)濟性和綠色環(huán)保的生態(tài)發(fā)展。

根據(jù)相關(guān)的報道提出，在機械設(shè)計的選材中，要對選材的合理性加以重視，充分的利用機械材料資源，對機械設(shè)計的結(jié)構(gòu)和功能做出綜合的評價，并結(jié)合現(xiàn)代材料資源的條件，選擇出比較合理的機械設(shè)計材料，有效的實現(xiàn)機械工程的不斷發(fā)展。在機械設(shè)計選材的應(yīng)用過程中，要對未來機械工程的可持續(xù)發(fā)展進行關(guān)注。

2 在機械工程設(shè)計中設(shè)計材料的選擇和應(yīng)用注意事項

2.1 選材的經(jīng)濟性和適用性加以關(guān)注

在機械工程設(shè)計中對于材料的選擇和應(yīng)用首先要選擇合適的、經(jīng)濟的。對于機械設(shè)計人員來講，要對整個機械設(shè)計所涉及的鑄造工藝、生產(chǎn)工藝及焊接工藝等進行合理的分析。從最大程度上對材料的價值進行開發(fā)，保證材料契合設(shè)計的需求，在機械設(shè)計中發(fā)揮出應(yīng)用的材料功能。機械加工材料的不同特性為機械設(shè)計工藝提供不同的材料選擇，在可以滿足工藝需求的條件下，要把握好工藝需求材料的特性，合理的選擇材料是機械工程發(fā)展的方向。在對機械設(shè)計材料進行選擇后，還要按照工程預(yù)算的合理性對設(shè)計材料的經(jīng)濟性進行考慮。既要做到選材質(zhì)量的標準，還要保證經(jīng)濟實惠的價格選擇。對于可以循環(huán)使用的機械材料，在整個機械設(shè)計過程中要進行循環(huán)的使用，有效降低資源的浪費，減少機械設(shè)計的成本，提高整體帶來的經(jīng)濟效益。

2.2 注意選材的節(jié)能性和環(huán)保性

在我國節(jié)能環(huán)保已經(jīng)在社會中占有一定的地位，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也迅速的進步，資源的消耗和破壞都比較激烈，這直接影響了環(huán)境問題。目前，人們的經(jīng)濟環(huán)保意識逐漸的加強，環(huán)境保護成為了社會所討論的話題。環(huán)境破壞和資源浪費成為環(huán)保問題中的主要環(huán)節(jié)，社會的可持續(xù)發(fā)展策略要嚴格的控制生產(chǎn)資源的過度浪費。所以，我國機械化發(fā)展的過程中，機械設(shè)計的選材要具有節(jié)能性和環(huán)保性十分重要。機械設(shè)計人員要堅持我國可持續(xù)發(fā)展策略，在設(shè)計的過程中盡量要在保障設(shè)計需求的條件下，選用低能耗無污染的工程材料，科學(xué)合理的設(shè)計和選材，節(jié)約不可再生資源的使用，有效的實現(xiàn)資源利用高效性的發(fā)展。

2.3 選材的可持續(xù)性發(fā)展

在機械設(shè)計選材料的過程中，要遵循可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對機械工程設(shè)計的可持續(xù)發(fā)展進行關(guān)注。從設(shè)計的需求出發(fā)，充分的挖掘和應(yīng)用材料的潛力，結(jié)合材料的特性，針對性的實現(xiàn)設(shè)計的應(yīng)用。

3 機械設(shè)計中材料的選擇和應(yīng)用

3.1 實用性機械材料的選擇應(yīng)用

在機械設(shè)計過程中對于材料的選擇要對機械材料的實用性進行考慮。在機械設(shè)計中，材料的應(yīng)用經(jīng)常需要按照設(shè)計的工藝指標科學(xué)合理的進行鑄造、加工和熱處理等。工藝對于材料特征的要求比較嚴格，針對不同的工藝，要選擇滿足工藝要求的特性材料，在保證生產(chǎn)要求的前提下，還要保證零件加工符合設(shè)計的要求。零件的加工需求要對材料的輕度和耐磨性進行考慮，同時對于材料加工后的外觀上存在的特殊要求，就要合理的選擇加工的材料，滿足加工的需求。

3.2 載荷類型機械材料的選擇應(yīng)用

機械設(shè)計在加工的過程中，機械材料可能會出現(xiàn)失效的現(xiàn)象，在機械零件被應(yīng)用到機械運行狀態(tài)下，可能會出現(xiàn)抑制失效的問題，這些問題都是在設(shè)計選擇材料負荷能力上存在的差異造成的。為了可以有效的保證機械設(shè)計的正常應(yīng)用，這就要對機械設(shè)計材料的選擇應(yīng)用進行嚴格的掌控。在選擇材料時，要對材料荷載能力進行估算，結(jié)合設(shè)計的需求，合理的選擇性價比較高的綜合荷載能力強的優(yōu)質(zhì)材料。

3.3 低消耗機械材料的選擇應(yīng)用

我國堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在各個行業(yè)，對于機械設(shè)計來講，可持續(xù)發(fā)展就要保證設(shè)計材料不浪費無污染。在機械設(shè)計過程中，對材料的加工處理要注意低消耗的環(huán)保的方法。在機械加工處理中，熱處理在目前對機械材料使用壽命和性能損壞影響最大的加工工藝，這種加工工藝會對環(huán)境造成較大的污染。所以，要盡量少使用熱處理工藝，在機械設(shè)計中可以選擇冷熱狀態(tài)下材料性能發(fā)揮較好的材料。如果不能避免熱處理的加工，就要選用簡單的材料，這樣就會減少污染。

3.4 選擇無害的機械材料

在機械設(shè)計加工的過程中，較多的材料會出現(xiàn)一些危險元素，例如鈉元素。這類元素不僅會造成環(huán)境污染，還會對人體造成一定的傷害。所以，需要在對機械材料進行選擇時，要檢測材料是否含有害元素，注意對材料的檢測，避免有害材料混入其中。

3.5 選擇可回收機械材料

隨著機械化建設(shè)的不斷消耗，金屬產(chǎn)量也逐漸減少，這使機械化發(fā)展受到一定的限制。在機械設(shè)計中比較常見的是鋼材料，而鋼材的品種比較多，給回收工作帶來了一些麻煩。不同的金屬元素混合，造成回收工作的浪費。因此，在保證機械工程行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的同時，還要保證選取一些可回收循環(huán)利用的材料。

4 結(jié)語

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進步和社會主義經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國工業(yè)機械化建設(shè)不斷的取得了新的突破，同時也造成了機械原材料的過度浪費，為了避免機械原材料出現(xiàn)過度浪費，合理的選擇和使用材料已經(jīng)成為了目前機械設(shè)計的可持續(xù)發(fā)展的目標。對設(shè)計需求和材料特征進行充分的設(shè)計，還要合理的使用經(jīng)濟、綠色無污染和安全環(huán)保的機械加工材料，這些將成為機械發(fā)展的趨勢。

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