摘要：社会经济的不断发展，也进一步推动了工业机械行业的进一步发展。在工业机械行业中，机械设计至关重要。而在开展机械设计时，材料的选择和应用又是十分重要的一环。因此文章就机械设计中材料的选择和应用展开相关探讨。
关键词：机械设计；材料；选择；应用
随着工业化进程的加剧，全球经济建设呈蒸蒸日上的新局面。由此，导致机械设计的发展成为当今经济发展的支柱，越来越多的行业依赖于此。为此进一步加大加快机械化生产的进程，我们应该在机械设计上做出必要的提升与改进。统筹而言，机械设计中最为关键的是机械材料的选择，材料的好坏直接影响着后期产品的质量问题以及此机械在对应行业的发展于应用。因此我们应加强机械材料的选择以及应用方面的研究。
一、机械设计中的材料选择和应用的重要性
当今，随着我国经济的迅猛发展，各行各业都继续各种资源，尤其是机械设备以及生产机械设备的材料。由此，导致了我国机械材料的生产制造出现了供不应求的状况。选择合适的机械材料可以生产制造出精度和使用寿命更长的机械设备，可见科学的选择机械材料，有利于机械设备生产事半功倍的作用。所以，我国当前应该着重关注机械设计过程的材料使用，既要充分保证机械材料选择的实用性和经济性，也要保证机械材料选择不会诱发机械使用之外的问题。在当前资源紧缺，设备需求急剧增加的使其，我们的很多不可再生的机械材料已经被大量的采集利用，从而导致这些材料中有不少材料已经成为稀缺资源了，因此，在这21 世纪新时代，我们应该结合我国发展的实际需要，合理规划机械设计材料的使用和稀缺原材料开采使用。在这合理处理资源短缺问题的同时，我们更要准确的把握住机械设计行业的发展前景，保护环境和资源。所以说合理科学的选择机械材料在推动机械设计起到了重要的作用。
二、材料在机械设计中的应用与选择
（一）实用性原则
选择机械设计材料，首先应当考虑材料的实用性原则。这是保证机械设备能够正常运转的前提。机械设计的不同部件由于使用的环境与载荷等因素不同，所以选择材料也是不同的。对此，就需要我们根据不同的情况进行分析，考虑零部件强度要求、使用寿命要求、外观质量要求等，并针对不同需求，选择某一点作为关键的侧重方向，选择实用性材料。
（二）参考载荷能力
在机械设计生产过程中，零件常会出现无效、不正常作等情况，这极大可能是因为材料的性能没有达到要求而成的。因此，在实际进行机械设计时，一定要充分考虑工中的各类因素。避免材料在使用过程中出现不能继续使用甚至几乎没有使用作用的现象发生。于此同时，我们在机设计时还应充分考虑使用材料的性能特点以及机械设备需的载荷，分析两者的数值关系，以及受力形式，以便材的各种性能均满足设计需要。
（三）选用环保性能好的材料
目前环境污染已成为全球关注的重点，为保护环境，们在选择材料时，首先应该考虑材料特定以及材料制造实后是否会对环境造成影响，所选取的机械材料必须是环保料。另外，需要注意的是，选取机械材料必须结合自身特与机械设备需求相结合。如果所选取的材料需要经过热应，那么再进行热反应时，要坚持采用效率较高、环保的热处理程序。
（四）材料的可回收性
第一，在机械设计过程中材料源于金属的冶炼加工，甚至还包括金属与非金属之间的糅合加工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着我们当今时代的发展，机械行业技术越来越趋于稳定，所以对材料的需要也大，但金属在地球中数量有限，所以在一定程度上制约了机械行业的发展；第二，对机械材料的使用过于普遍化，如我们生活中常见的“钢”就有一百多种，所以在对材料进行回收循环的过程中，往往会出现金属元素过于多元化导致材料回收难度增加的问题。由此我们设计人员在选取材料时也要有一些对这方面的考虑，尽量在保证性能优良的前提下选取能够可回收或者可循环使用的材料。
三、机械设计中材料的选择和应用措施
（一）针对性选择材料
机械设计中，常见的材料可以分成两大类，分别是金属材料和非金属材料，在实际的选择中，又可以根据使用性能增加使用型、载荷性、绿色材料等，材料种类的不同使得机械设计中材料选择也存在差异。其一，金属材料的选择。金属材料在机械设计中，有黑色金属、要有一些对这方面的考虑，尽量在保证性能优良的前提下选取能够可回收或者可循环使用的材料。有色金属和其他合金三种。在选择的过程中，先要对材料的性质有清楚的了解，如碳素钢这一材料是工业生产只能够常使用的基本材料，性质上含碳量增加，钢的强度、硬度升高，塑性、韧性和可焊性降低，但在机械设计中即使经济性和加工工艺都比较好，但受使用范围的影响就不能在中等形状的构件中使用。接着，明确材料在机械设计中的效用，合理地选择使用范围。黑色金属在机械设计中的种类有铸铁、铸钢和碳钢，具备良好的减震性能、强度高、耐磨性好，在选择时就可以根据这一优点在设计机架、齿轮等部件时使用。有色金属则是具有更好的化学稳定性、耐腐蚀和电磁性都较高，设计飞机、汽车等行走机械部件时可以使用。其二，非金属材料的选择。机械设计中，常见的非金属材料有橡胶、塑料和陶瓷，弹性、硬度和电热性好，可用于设计密封零件、减震零件和绝缘体。其三，使用型材料的选择。材料选择的过程中，使用性能的高低是关键的因素，是直接关系到性能和使用质量的根源，在设计的过程中，根据不同的零部件需求选择合适的材料是重要的环节，像机械设计中，有些部件对耐腐蚀性能要求较高，就必须在设计的环节以此为中心，根据实际的需求选择材料。
（二）把握材料应用要点
在机械设计过程中我们设计人员要对整个机械设计的原理、材料、环以及功能搞清楚，尤其在生产工艺、制造工艺、焊接、装配工艺等方面会有所涉及，所以设计人员要对这些进行一个整体的规划，这样才能在材料的选择与应用时得心应手，才能选择出既符合实际要求，又性价比高且适用性强的材料，才能尽可能发挥出材料自身的价值，把好刚用在刀刃上。举几个例子，在材料锻造时要选取拥有良好可锻性、冲压性、断后冷却性以及冷镦性等等，但是紧固件的传统冷镦性能又存在变脆、易断的缺陷，所以这便要求我们设计人员能够充分了解材料性能；在铸造工艺中又要求材料具备优良的收缩性、吸气性、偏折行和流动性；在焊接工艺中则要考虑到材料的适用性以及对温度的敏感性等等。不同材料的不同特性会对各个机械设计环节产生不同的影响，同时又为设计人员提供了多样化的选择，所以设计人员要充分了解材料的性能与缺陷，如此才能使得机械工程朝着正确的方向发展，这便是适用性对整个机械行业的影响。经济性则体现在：第一，尽量选择价廉质优的材料，既能满足机械设计的要求，又能在适用性基础上把成本降到最低；第二，根据工程预算合理选择材料；第三，考虑可循环材料的使用，因为可循环材料可在设计环节中得到多次利用，提高了材料的利用率，降低了资源消耗，减少了机械设计成本，从而使得整体经济效益得到了提高。
总之，随着时代的发展，我国的机械行业也越来越生机勃勃，而机械设计中材料的选择则对于机械行业的整体发展影响巨大。因此在具体选择和应用时，一定要充分考虑到节能性、环保性、经济性、适用性等原则，并把握选择和应用要点，从而推动行业整体发展。
参考文献：
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论文作者:任艳斌
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
标签：材料论文; 机械设计论文; 机械论文; 性能论文; 过程中论文; 适用性论文; 机械行业论文; 《基层建设》2018年第26期论文;