摘要：随着国家对工业产业的不断推进，机械逐渐被人们重视，从而使机械行业在社会中的地位逐渐提高。机械将会在未来的发展中成为社会中的中坚力量。机械设计是机械行业的基础，在机械行业中发挥着至关重要的作用，材料的选择又是基础的基础，因此对该项环节进行深入探讨和研究有着深远的现实意义。
关键词：机械设计；材料；选择；应用；分析
1导言
近年来，随着科技水平的提高和领域创新，我国机械设计技术取得了前所未有的突破，一线机械技术研究队伍也逐步壮大，为重工业进步奠定了坚实的人力资源与技术基础。然而，在实际发展进程中，机械制造材料的过度消耗不仅使得稀缺材料供应不足，还与可持续发展观念背道而驰。针对此，本文围绕机械设计中的材料选择与应用展开深度探究。
机械设计的选材重要性分析
机械设计中的重点是材料的应用选择，对机械来说，材料至关重要，它的好坏可以影响到自身的功能与质量，现下资源稀缺情势下，机械设计必须本着材料正确应用选择的可持续原则，注重材料的经济性能与质量，这也是保证工业正常发展需求的一大策略，随着全球一体化经济建设的发展，城市建设规模持续扩大，机械工程在整个国民经济中的发展地位都越来越关键。当前很多机械设计原材料已经被消耗透支，无法满足正常供应，单以科学发展观来看，实现材料选用的经济、环保性，是以后发展的必然趋势。因此充分对每一份机械材料都利用完善，是机械选材应用过程中各个要点内容的发展焦点。
3机械设计中材料的选择和应用要点
注重材料的经济性：机械产品的经济性无疑对机械制造企业的竞争力提升有着重要作用，所以在选择机械材料时，也要对材料的经济性予以关注。其中，作为设计人员，其需要对机械产品的设计、制造以及装配等一系列环节予以综合性的考虑，并根据产品性能来选择更为贴合的材料，并注重将材料价值最大限度的开发出来，同时也要确保材料的各方面性能满足机械产品的使用要求。注重材料的环保节能性：现阶段，我国就环境保护出台了一系列政策、法规来予以应对，所以节能环保已经成为社会所关注的焦点。此外，随着民众环境保护意识的提升，越来越注重使用更为环保、节能的机械产品，所以对于设计人员来讲，其在进行机械设计过程中，也要对材料的环保性以及节能性加以关注，并将低能耗污染的工程材料应用在机械产品中，有助于进一步降低不可再生资源的消耗，保证所设计出的机械产品满足我国生态环境可持续发展的要求。注重选择新型材料：随着我国现代化科学技术水平的日益提升，越来越多的新型材料在市场中得到了大量涌现。并且新型材料在性能、价格以及使用性方面均优于传统材料，而且性价比也比较高。因此，在机械设计过程中，设计人员需要对新型材料予以着重考虑，以此来进一步提升机械产品的性价比，对提升企业效益有一定帮助作用。
4机械设计中材料的选择和应用
4.1功能性材料的选择
在机械材料选择时，根据不同部件的功能要求，其所用的材料的性能需求就不同，根据材料特性，做到材料在不同零部件位置上的合理应用，比如，部分零件应该用到支撑力相对较强的位置，而一些临建则需要用在耐磨性能要求较高的地方。还有一些零件是外观件，对外观有较高要求。所以说，机械设计期间，实施材料选择的时候，必须要清楚各个零部件所具有的功能要求，然后结合个性化要求，合理选择性能水平较高的机械材料。
4.2碳素钢与合金钢的选择
机械设计所用到的金属材料中，使用最为广泛的便是碳素钢了。碳素钢的加工工艺简单，成本较低，但是使用范围有一定的局限性。碳素钢韧性较差，强度较低，不能用来加工尺寸较大的零件。合金钢的出现恰巧解决了此类问题，科研人员在碳素钢生产过程中加入合金元素，形成一种合金钢，提高了碳素钢的韧性和强度，相当于增加淬透性的作用，同时，还有提高了材料的耐磨性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在特殊工况下将材料换为性能优异的合金钢既能提高产品的可靠度，又能避免资源的过度浪费。
4.3载荷类型材料的选择和应用
产品运行期间，往往会出现一些非正常问题，比如零部件不可以正常使用，从现象出现原因上进行分析，一个非常关键的原因就在于所选择好的材料具备较差负载力。此外，机械正常工作过程中，常常会发生机器突然失效问题，该现象出现的原因一般为材料荷载因素。所以说，为避免以上几种情况的发生就要在机械材料的选择上要多下功夫，做好该零件的工作荷载的估算。
4.4低消耗材料的选择和应用
在机械设备的选择和应用过程中，为了保证机械行业的可持续发展，在材料的选择上尽量挑选具备节能环保性能的材料。例如有些产品的使用工况比较恶劣需要选择防腐能力较强的材料，有的厂家选择不锈钢或塑料材质，有的厂家选择通过喷涂的方式来达到防腐效果，然而喷涂的过程中的表面处理对环境的污染非常大，不利于行业的可持续发展，所以此种情况大家尽量不要选择喷涂的方式进行防腐，而是通过材料的本身性能去防腐。另外有的材料的性能比较差，需要经过热处理等方法对其进行性能提升，热处理的过程也会对环境造成污染，在此类材料选择时尽量不选用热处理材料，或选择热处理工序少的材料。
5机械设计中材料应用需要注意的问题
5.1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。所以说，针对不同材料的最终应用，工作人员需要保证其性能的有效发挥，增强其使用性。同时，材料选择工作需要确保零部件性能发挥，最大限度增强材料的经济性能，使机械设计工作获得最大化经济效益。
5.2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。
6结论
由此可见，机械制造业在我国经济结构中占据的位置较为显著。为了进一步推动机械制造领域的发展，机械制造企业管理者需要对材料的选择与应用予以关注，并要以机械产品的性能以及使用性为基础，合理、科学地进行材料的选择，同时为了满足环境保护方面的要求，需要加大对环保性材料的选择力度，对促进机械行业的发展有着积极意义。为了使珍贵机械材料得到合理选择和使用，避免过度浪费和高消耗，当下坚持可持续发展方向是正确道路，希望通过本文对机械设计需求和材料特征分析的详细叙述，可以让更多的人合理选择和应用材料，另外，安全环保的绿色无污染经济适用材料，必然是今后机械化发展的新趋势。
参考文献：
[1]高鹏,韩伟.金属材料在机械设计中的选择与应用分析[J].世界有色金属,2018(21):29-30.
[2]韩东.绿色理念在机械设计制造中的应用[J].中国新技术新产品,2018(16):70-71.
[3]陈建.机械设计过程中机械材料的选择和应用[J].设备管理与维修,2018(16):156-157.
[4]明习凤.浅析机械设计过程中机械材料的选择和应用[J].电子世界,2018(08):81+83.
论文作者:吕川海
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/8/26
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; 碳素钢论文; 产品论文; 《电力设备》2019年第7期论文;