曾春旺
（东莞清溪浮岗特力电动工具厂 广东省东莞市 523657）
摘要：近年来，随着我国经济的快速发展，使得人们对机械设计的要求变得越来越高。在进行机械设计过程中，对材料的选择和对材料的应用是十分重要的环节。随着人们对机械设计的要求不断提高，要求机械材料既要具有较强的抗腐蚀性、抗磨性，也要求机械材料要具有一定的经济性和环保性。本文分析了材料的选择和应用对于机械设计的重要性，对机械设计中材料的选择和应用提出相关建议，并针对在机械设计中材料的选择和应用过程中需要注意的问题进行探讨，希望对机械设计有所帮助。
关键词：机械设计；材料；选择；应用
随着我国市场经济的飞速发展，对工业生产方面也有着较高的要求，提高机械工程方面的技术水平，有助于提高工业生产力。我国机械工程设计领域的起步较晚，与发达国家相比还存在着一定的差距，这也就要求机械工程设计要具有与时俱进的创新思维，才能提高机械工程设计水平，进而加快我国工业化进程。
一、材料的选择和应用对于机械设计的重要性
近年来，随着我国经济的快速发展，使得机械的应用范围越来越广，机械的广泛应用，为我国的经济发展起到了巨大的推动作用。随着我国城市化进程的加快，使得机械设计所需的材料不断增多，这在很大程度上增加了材料供应的压力，使材料出现供不应求的状况。由于机械生产离不开机械材料，企业要想得到长足的发展，必须拥有足够的机械材料，但目前机械材料供应紧张的局面使企业选择材料的空间变得更小。在这种背景之下，机械设计中材料的选择和应用显得更为重要，因此，企业在对材料的选择和应用时，应注重材料的经济性和实用性，尽可能最大化的发挥出材料的作用，从而促进企业的发展，提升企业的经济效益，进而提升企业的竞争力，使企业在日益激烈的市场竞争环境中脱颖而出。
二机械设计中材料的选择和应用
（一）实用性材料选择和应用
在机械设计中应选择实用性的材料。材料的实用性是材料选择的重要原则，实用性是保障材料质量的重要前提，是确保材料性能的重要基础。不同的机械制造工艺所需要的材料也不相同，因此，应根据实际的机械制造工艺选择合适的材料。首先，由于有时会对材料进行切削或者铸造等，因此，应很根据这种机械制造工艺的要求，选择具有可操作性的材料，这样才能满足机械制造工艺的要求；其次，由于不同的零部件也会对材料提出不同的要求，比如有的零部件会要求材料具有较强的耐磨性，有的零部件会要求材料具有较强的强度，有的零部件会对材料的外观有一定的要求。因此，在材料的选择上，一定要选择实用性的材料，这样才能满足机械设计对材料的要求。
（二）载荷类型材料的选择和应用
如果材料不具备较强的外在载荷能力，就会导致材料在机械设计过程中出现无法使用的状况。除此之外，材料如果不具备较强的载荷能力，会导致一些机械零件在发挥功能过程中，在机械运行良好的状态下出现抑制失效的情况[1]。因此，在机械设计过程中，要对材料的载荷能力进行估算，进而选择具有合适承载能力的材料进行加工装配。如果材料的承载能力过强，会导致对其进行加工所消耗的成本增加，会给企业带来一定的经济支出，使产品的价格提升，影响企业的竞争力。而材料的承载能力过低，会导致零件在机械设备中的使用受到影响，从而减少零件的使用寿命。与此同时，也会经常出现机械事故，影响机械的正常使用。
（三）低消耗材料的选择和应用
在机械设计中材料的选择和应用，应注重选择对环境污染较少的材料，与此同时，也应注重选择对能源消耗较少的材料，这样才能促进企业的可持续发展。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先，在对材料的处理上，应尽量避免采用热处理技术，对材料进行热处理会缩短材料的使用寿命，并且热处理技术对能源的消耗量比较大，也会对环境带来一定的影响。因此，可以选择在热轧和冷轧状态下都能很好发挥出其自身性能的材料，这样既能减少对能源的消耗，也可以有效避免对环境带来污染；其次，针对那些必须进行热处理的材料，企业应尽量选择需要热处理程序较少的材料。在对机械材料进行选择过程中，应选择低消耗的材料，从而保障机械行业的可持续发展[2]。
（四）无害材料的选择和应用
随着经济的发展，人们对生活品质的要求越来越高，无害机械设计中无害材料的选择和应用十分符合现代人们对健康生活的要求，具有较大的市场和发展空间。通常情况下，在机械设计过程中，部分机械材料会带有一定的对人体有害的物质，一旦人们与这些材料进行长时间的接触，便会对人体造成较大的损害。例如，Cr+6、As以及Ni等元素，人们长时间使用含有这些元素的材料，都会对身体造成比较严重的损害。除此之外，含有Cr+6、As以及Ni等元素的材料还会对环境造成一定的污染，比如会对土壤以及水源等造成比较严重的污染。因此，在机械设计中材料的选择和应用过程中，应尽量避免选择这种材料，以免对人体以及对环境带来危害。
（五）合金钢与碳素钢的选择
目前碳素钢是机械设计所使用最为广泛的材料，由于使用碳素钢的成本较低，并且碳素钢的加工工艺较好，但碳素钢因其自身的强度较差，只能在较小的零件中使用，在中等形状以上的零件中便不能使用碳素钢，因此，碳素钢对机械设计有较大程度上的限制。为了解决碳素钢的这一问题，人们在碳素钢中加入适当的合金元素，从而形成了具有较强韧性和强度的合金钢。这种合金钢具有较强的淬透性和耐磨性。通常情况下，人们会选择合金钢来防止零件产生淬火裂纹，并且选择合金钢还可以避免零件产生变形。
三、机械设计中材料应用工作的注意事项
（一）实用性和经济性统一
机械设计在材料的选择和应用上，不仅要注重材料的实用性，还应注重材料的经济性。应以材料的制造工艺为基础进行选择，不同的机械设计材料，其所要求的制造技术也不相同，所以，应注重将不同材料的不同性能发挥出来，使材料具有实用性；与此同时，机械设计在材料的选择和应用上还应在保证材料性能的基础上，尽量降低材料的成本，进而保障材料的经济性。
（二）环保性与节能型相结合
为促进企业的可持续发展，在机械设计的材料选择和应用过程中，应减少对不可再生能源的消耗，要始终坚持可持续发展原则，充分挖掘材料的价值，促进机械设计行业的可持续发展。与此同时，在机械设计材料的选择和应用过程中，还应注重对环境的保护，应以绿色环保作为企业发展的基本理念，尽量选择节能环保材料，进而减少有害材料对人体的危害和对环境的污染。
结束语：
综上所述，机械设计中材料的选择和应用，既要注重零部件的合理性，也要注重零部件的性能，应从机械设计的实际需求出发，选择和应用具有经济性、实用性以及绿色环保的材料，进而提升产品的品质，促进企业的发展，提升企业的竞争力。
参考文献：
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[4]王建国.机械设计过程中机械材料的选择和应用探析[J].广东蚕业，2018，52（03）：33.
[5]王熙婷.机械设计过程中机械材料的选择和应用探析[J].中国新技术新产品，2018（02）：42-43.
[6]程艳.机械设计过程中机械材料的选择和应用探析[J].景德镇学院学报，2014，29（06）：18-19.
论文作者:曾春旺
论文发表刊物:《河南电力》2018年20期
论文发表时间:2019/4/30
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