摘要：国家工业化水平蒸蒸日上，机械行业蓬勃发展，作为机械设计的基础，材料的选择与应用显得尤为重要，再加上我国可持续的发展理念，材料的选择既要注重实用性，也要强调经济和环保，只有保证了机械材料选用的合适性，机械行业的良好发展才能有保障。文中对机械设计中的材料的选择和应用进行了分析。
关键词：机械设计；材料；选择
1导言
机械设计中应用的材料类型较多，如使用型材料、荷载型材料、低消耗材料等，不同材料投入与性能存在较大差别，要求根据机械用途，认真分析不用材料的优缺点，确保所用材料的科学、合理，提高机械质量与性能，为其更好的应用奠定基础。
2机械设计中材料选择和应用的重要意义
现阶段，我国正处于工业化发展的重要时期，相应的体系和制度正在不断的完善，机械设备对人力的替换也在不断攀升。这使得我国机械设备需求在不断增大，同时也导致我国机械材料供应紧张。材料作为机械设计实现的物质基础，是机械设备的零件制造基础，更是设备生产中成本支出的最大部分，这说明良好的材料选择应用已经成为机械设计成果的最大影响因素。为了保障机械设备设计能够得到了较好的成果，就需要良好的材料选择和应用机制，这已经成为影响机械设计行业可持续发展的重要因素。
因此，现阶段必须要做好机械设计的材料选择和应用工作，强化对于该项工作的规划，确保所采购的材料在适用性和实用性等方面的要求。同时，还需要注意所选材料在应用过程中不会对环境造成巨大的污染，也不会出现资源大量浪费的问题，确保选材的经济性和环保性。在不断工作和实践中，提高机械设计材料选择和应用的工作质效，切实有效的提高机械设计对未来我国社会经济发展的稳定作用和促进作用。
3机械设计材料选择与应用
机械设计材料选择与应用需考虑较多专业知识，既要保证机械产品性能，又要确保所用材料的经济性，不能盲目选择，尤其应注重遵守一定原则，结合机械产品对材料性能要求加以确定。
3.1机械设计材料选择与应用原则
首先，明确要求原则。所谓明确要求原则指选用材料时，应明确零件运行环境，以及对材料性能要求，保证所用材料的合理性。一方面，认真分析机械零件所受荷载大小，掌握零件的抗冲击、抗压、抗拉性能。同时，还应考虑零件所处环境的温度与腐蚀情况，以及零件重量的限制等。另一方面，机械设计中涉及的零件较多，应明确零件重要程度，正确处理零件使用寿命与所用材料投入间的关系。另外，还应注重考虑零件的摩擦学性能、磁性能、热性能以及电性能等。其次，考虑工艺原则。机械设计中选择材料时，应分析生产成零件所用的工艺难度，部分工艺技术水平高，生产效率低，部分工艺则较为简单，因此，设计中应在认真分析零件重要程度的基础上，正确处理材料与生产工艺的关系，确保选择的材料能够方便地加工出所需零件。最后，经济性原则。机械设计材料的选择应注重经济性方面的考虑，既要考虑材料价格，又要分析零件制造成本高低。通常稀缺原材料价格昂贵，零件制造成本比较高，因此，如无特殊要求尽量少使用稀缺材料。
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3.2机械设计材料选择与应用策略
机械设计中为保证选择材料的合理性，应明确不同类型材料的选择与应用策略，具体可参考以下做法。
3.2.1使用型材料选择与应用策略
机械设计中材料的使用性是需要考虑的重要内容，选择时，首先做好机械产品各零件类型的划分。不同类型的零件作用、所处的运行环境等不同，设计人员应分门别类，为材料的选择提供依据。其次，明确零件性能要求。众所周知，不同零件对材料性能要求不同，有些零件需要高强度材料，有些零件需要耐磨性能高的材料，部分零件对材料外表的光滑程度要求较高，因此，设计时应明确不同零件对材料的性能要求，综合对比不同材料的强度、耐磨特性、光滑性等。最后，使用性价比高的材料。当材料性能满足要求后，还应考虑价格因素，分析不同使用型材料的性价比，在保证零件质量的基础上，使用性价比高的材料。
3.2.2荷载型材料选择与应用策略
机械设计中，一些荷载零件承受的力较复杂，如这些制作这些零件材料的荷载性能较差，会大大增加机械故障发生概率。因此，选择荷载型材料时应注重考虑以下内容。首先，做好荷载能力分析。选用荷载型材料时，设计人员应分析不同材料的荷载能力，并做相关的试验，认真分析不同材料的荷载参数，并在生产前根据零件外形、结构，做好受力计算。其次，明确生产工艺流程。荷载型材料力学性能优良，为保证生产效率与零件性能，应选用合适的生产工艺，明确生产工艺流程，避免生产中浪费材料。最后，做好生产环节的质量监督。荷载型零件在机械产品中较重要，是引发机械故障的主要因素，为保证荷载型零件质量，应做好零件生产质量监督，要求生产人员严格按照工艺流程作业，尤其应将生产参数控制在允许的范围内，生产中出现异常应及时分析原因，并作相关调整。
3.2.3低消耗型材料选择与应用策略
低消耗型材料指零件生产中应用材料少、耗费能源少的材料，无论从经济角度还是节能角度分析，使用低消耗型材料更加有助于机械制造业的蓬勃发展，因此，机械设计中应注重低消耗型材料的应用。首先，保证低消耗型材料应用的合理性。低消耗型材料虽然在用量与能耗上具有较大优势，但选择低消耗型材料时也应保证合理性，尤其明确低消耗型材料的可用范围，哪些零件可以使用低消耗型材料生产，哪些不能应心中有数。例如，机械设计中部分零件对材料及生产工艺要求高，无法使用低消耗型材料，其次，对低消耗材料适当处理。机械设计中为提高低消耗型材料性能，最大限度地发挥其应用价值，应注重选择合适工艺处理低消耗型材料，如采用热轧还是冷轧方式处理，设计时应考虑清楚。最后，注重低消耗材料性能检测。对低消耗型材料进行针对性处理后，应注重对其性能进行检测，掌握各性能参数，分析其是否满足机械产品要求。
3.2.4其他材料的选择与应用策略
当前，人们的环保意识不断增强，机械设计中应充分考虑所用材料对环境造成的影响，条件允许的情况下，应注重环保材料的应用。一方面，部分材料中含有对人体有害的元素，机械设计中不能仅考虑材料性能，还应最大限度地降低对人体的伤害。另一方面，部分材料性能参数虽然满足要求，但是还应分析生产中的耗能、污染物排放情况等，最大限度地应用低耗能、生产中产生污染物少的材料，促进机械制造行业可持续发展。
4结束语
总之，全球一体化越来越快，城市建设的机械化规模越来越大，随着我国工业化进程的加快，机械设计在国民经济发展中起着很重要的促进作用，而材料是机械设计的核心与基础，它决定着整个设计的结果，但是资源短缺是我国当下的一个关键难题，加上人们对机械设计的新观念，新看法，以科学的态度开发利用新资源，并在机械设计材料选择中注重经济，实用，环保，低耗，可持续将是未来发展的必然趋势。
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[3]李冠效，雷长贵.机械设计中的材料的选择和应用解析[J].硅谷，2016，7（02）：86-87.
论文作者:戴丽君,焦博锋
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第18期
论文发表时间:2018/1/30
标签：材料论文; 机械设计论文; 零件论文; 型材论文; 荷载论文; 性能论文; 机械论文; 《建筑科技》2017年第18期论文;