機械設(shè)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(fā)展，機械設(shè)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(yīng)用，而且在機械設(shè)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(shè)計各方面的要求，同時還要有節(jié)約環(huán)保的功能，這樣才能保證機械設(shè)備在使用中發(fā)揮最大的作用。本文著重介紹了新型材料、碳素鋼和節(jié)能材料在機械設(shè)計中的使用，同時還討論了使用有關(guān)材料的注意事項。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計 材料選擇 應(yīng)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(shè)化和社會發(fā)展的腳步越來越快，機械設(shè)備在我們?nèi)粘Ｉ钪谐霈F(xiàn)的頻率變得越來越多，同時也被人們所重視。可以毫不夸張地說，城市建設(shè)中的主要力量就是機械設(shè)備，而且我們知道機械設(shè)備的大量使用必定會帶動機械行業(yè)的發(fā)展，因此對機械設(shè)備進行設(shè)計時，必須十分注重材料的選擇和應(yīng)用，這樣才能保證在后期工作中機械設(shè)備的正常運行和機械行業(yè)的快速發(fā)展。

1 機械設(shè)計中選擇材料的重要性

自改革開放以來，國民經(jīng)濟的快速發(fā)展帶動工業(yè)體系的不斷完善，同時也在很大程度上帶動了機械行業(yè)的發(fā)展，當然這樣的社會環(huán)境對于機械行業(yè)的發(fā)展是一種挑戰(zhàn)也是一種機遇。尤其是在最近幾年，城市建設(shè)化的腳步變得越來越快，對于機械設(shè)備的需求變得越來越大，隨著而來就是導(dǎo)致機械設(shè)計中原材料的缺乏，這就在機械設(shè)備的供需方面出現(xiàn)了很大的問題。但同時不可否定的是，機械生產(chǎn)的基礎(chǔ)就是機械材料，只有擁有足夠多的原材料才能保證機械設(shè)備的正常供應(yīng)，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(yīng)用。而且在對其選擇和應(yīng)用的過程中，一定要注重其適應(yīng)性、可持續(xù)發(fā)展性以及經(jīng)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(yè)的相關(guān)人員要做好機械設(shè)計的材料選擇和應(yīng)用工作，為機械行業(yè)的發(fā)展做出貢獻。

2 機械設(shè)計中材料的選擇和應(yīng)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(zhì)量有著至關(guān)重要的作用。而且我們知道機械設(shè)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(shù)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(zhì)，然后選擇對應(yīng)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(huán)境無污染的材料

眾所周知，我們能開發(fā)的材料有很多，但是有一部分材料是對人體有害、對自然環(huán)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(zhì)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(huán)境，所以對于這類材料我們也是不能使用在機械設(shè)計中的。

2.3 選擇低耗能的材料并應(yīng)用

為促進機械行業(yè)的可持續(xù)，我們在選擇材料時一定要使用節(jié)能環(huán)保的材料。首先，我們在應(yīng)用于材料時不能使用熱處理技術(shù)，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(shù)處理材料時會破壞材料的性能，會自然環(huán)境帶來比較大的污染。因此我們在設(shè)計和加工機械時我們使用的較多是熱軋和冷軋技術(shù)，這技術(shù)能在最大程度上發(fā)揮材料的作用，如果不能避免使用熱處理技術(shù)，我們一定要使用節(jié)能的材料，這樣就能在最大程度上保證機械行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.4 碳素鋼與合金鋼的選擇

就目前的發(fā)展形勢來看，在機械設(shè)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(yōu)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(fā)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(chǎn)生淬火裂紋、避免零件變形或者在荷載應(yīng)力比較大、其情況也較為復(fù)雜的情況下，才對合金鋼進行選擇和使用。

3 機械設(shè)計中選擇材料的注意要點

3.1 經(jīng)濟性和適用性相統(tǒng)一

目前在使用材料時所關(guān)注的重點就是經(jīng)濟性和適用性。對于這項工作，其相關(guān)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(fā)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(chǔ)上，對材料進行合理的選擇和控制。

3.2 環(huán)保性和節(jié)能性相結(jié)合

我國一直走的都是可持續(xù)發(fā)展道路，其主要目的就是要求企業(yè)在發(fā)展的過程中做到最大程度的節(jié)能環(huán)保。而且一直把節(jié)能環(huán)保作為企業(yè)發(fā)展的必然要求和基本管理方針。所以我們在選擇和應(yīng)用材料時，我們也必須考慮到材料的環(huán)保性和節(jié)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(huán)境，另一方面是為了促進社會的可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)語

綜上所述我們發(fā)現(xiàn)，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(yīng)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(guān)系設(shè)備是否能夠正常運行，同時我們還要走可持續(xù)發(fā)展道路，盡可能地使用節(jié)能環(huán)保性材料。

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