摘要：随着工业化进程的加快，全球经济建设呈现出新的势头。因此，机械设计的发展已成为当今经济发展的支柱，越来越多的工业依赖机械设计。为此，我们应该进一步加快机械化生产的进程，并对机械设计进行必要的改进。机械设计中最为关键其中一项是对机械材料的选择，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。
关键词：机械设计；材料选择应用；分析研究；
1材料选择在机械设计中的重要性分析
改革开放以来，机械制造一直是中国发展的重要组成部分，尤其是机械设计。在机械设计过程中，材料的选择和应用尤为重要。随着现代社会的发展，人们对机械制造产品的需求越来越高，尤其是机械材料的质量。只有正确选择机械材料，才能生产出符合现代社会要求的产品。机械材料的重要性是显而易见的。因此，对机械设计的材料选择，一定要全方面考虑，保证材料在机械设计中能够适用和实用，还不能对生产环境造成二次污染，破坏当地的生产环境和生产资源。所以，在选择材料的过程中，一定要考虑材料的环保性和经济适用性。通过不断提高机械材料质量，对我国机械制造业起到积极作用，提高我国广大人民的生活质量，大力提升我国综合实力，促进我国可持续健康发展。
2机械设计常用材料分析
从大的方面对机械设计中常用材料进行划分，机械材料分为金属材料与非金属材料，其中金属材料又被分为铸铁、钢、铜合金等，而非金属分为高分子材料、陶瓷、复合材料等。这些材料在机械设计中之所以广泛应用，得益于其优良的性能。
2.1金属材料
铸铁的液态流动性、易熔性良好，并且切削性、耐磨性、减震性符合多数零件生产要求，可被用于制造各种复杂零件。依据铸铁中碳的形态及存在形式，铸铁分为灰口铸铁、球墨铸铁，对灰口铸铁而言，内部的片状石墨可对机体产生分割作用，而且可引起应力集中效应，塑性低，铸造性良好。应用时常用的热处理方式有表面淬火、高温退火、去应力退火。球墨铸铁较灰口铸铁塑性高、强度强，应用中常使用淬火+回火、正火、退火等工艺处理。
2.2复合型材料
复合材料一般指两种或两种以上的材料，无论是化学或物理上的融合。最终产品为复合材料，各有其性能优势，可根据不同的施工要求进行机械加工。选择相应的复合材料。事实上，合金材料也是一种复合材料。可以说复合材料的性质多种多样，性质也不同。适用于各种机械加工要求，深受好评。
2.3陶瓷类的材料
陶瓷中的主要包含组分是氮化硅和碳化硅，陶瓷类的材料最大的特点就耐化学腐蚀，具有极高的硬度和较低的密度。在日常的机械施工过程中，一般密封性较强的元件使用陶瓷类材料较多。并且陶瓷类的材料成本非常高、而且还易碎，具有较高的脆性。
3材料在机械设计中的应用与选择
3.1实用性原则
在选择机械设计材料时，应首先考虑材料的实用原理。这是保证机械设备正常运行的前提。机械设计的不同部分因环境和负载的不同而不同，因此材料的选择也不同。在这方面，我们需要根据不同的情况进行分析，考虑零件的强度要求、使用寿命要求、外观和质量要求，选择一个要点作为重点方向，选择适合不同需要的实用材料。
3.2选用低能耗和低污染材料
无论所选材料的类型如何，对材料的第一个要求是低能耗和材料的低污染，而且需要预先处理和热处理的材料不适合，因为后期预热的材料稍有不慎。它将导致材料的使用寿命缩短，或性能消失，这种材料预热过迟将造成周围环境的严重空气污染，因此，选择尽可能多的机械材料，能够在热轧和冷拔中表现出最佳的性能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆或者必不可免的需要选择预热处理的材料，那就尽可能少的使用预热处理材料，或者选择预热处理步骤较少的材料，常见的情况是使用低淬透性的钢对齿轮进行锻造，也就是具有穿透性的加热，等退热之后，机械材料出现一层淬硬。
3.3参考载荷能力
在机械设计生产过程中，零件常会出现无效、不正常工作等情况，这极大可能是因为材料的性能没有达到要求而造成的。因此，在实际进行机械设计时，一定要充分考虑工作中的各类因素。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，我们在机械设计时还应充分考虑使用材料的性能特点以及机械设备所需的载荷，分析两者的数值关系，以及受力形式，以便材料的各种性能均满足设计需要。
3.4选择可回收利用材料
金属材料可以选用的种类比较多，钢材就已达到百种以上。但是，机械设计时，很多种材料都需要堆砌在一起，因此，使用机械材料时，很难区分材料，利用和回收材料的难度也非常大。在对机械材料进行选择时，注重利用材料的循环性，利用单一零部件或者有些合金的材料来作为使用材料，如此这样，既能够减少材料元件，又能够将材料对环境的压力有效地解决，从而提升材料循环利用的可回收性。
3.5明确机械设计要求
为保证机械设计中机械材料选择的科学、合理，设计人员应明确机械设计要求，把握设计工作的重点与难点，保证设计工作的顺利进行，尤其应注意以下问题：一方面，明确设计零件用途。机械零件用途不同，对零件性能的要求差别较大，直接影响材料的选择，因此，设计人员应结合零件用途，分析零件所处的运行环境，以及运行中的影响因素，对比分析不同材料的适用性。必要情况下，对零件所处的运行环境进行仿真模拟，掌握零件各种受力参数，选择针对性机械材料。另一方面，做好材料经济性分析。不同机械材料不仅性能差别较大，而且价格有较大差异，因此，机械设计中应做好成本的控制，对各待选材料的经济性进行分析，认真分析零件生产所需工艺，以及在生产中的人力、财力投入情况，确定最佳的机械材料应用方案。
3.6选用经济的材料
考虑经济成本是机械设计材料选择的重要要求，具有关键作用。在机械设计过程中，设计者需要根据设计过程中的具体步骤进行分析，结合各个过程的设计特点，选择最具成本效益的机械材料，最大限度地提高材料的使用价值，并最终确定了机械设计的基本要求。不同的机械设计材料具有不同的性能特点，需要详细了解材料的使用性能，才能选择性价比最高的、经济型的材料，要求符合机械设计的具体标准，掌握选择材料的基本内容。另外，还需要根据机械设计工程的整体预算进行选择经济型材料，主要根据两个原则，一方面是达到机械设计的工程要求，要求各种材料都是低价格的就行，另一方面，确保选择的材料都是性价比最高的，经济适用。特别是那种可以循环利用的机械材料，应被优先选择，从根源降低能源消耗，有效控制机械设计过程的成本，增加整个机械项目的经济效益。
结束语
随着我国现代社会的不断进步，尤其是科技发展更加蓬勃，使得我国的机械设计行业取得重要成绩，因此，机械材料的选择和应用是机械工程行业的重要前提，对机械行业健康发展有重大意义。特别是在选择机械材料时，需要选择节能型和环保型的材料，既要求材料符合机械设计要求，还需要选择机械材料符合国家可持续发展规律，对我国机械加工事业具有积极作用。
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论文作者:胡锦文
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/1/7
标签：材料论文; 机械设计论文; 机械论文; 零件论文; 过程中论文; 性能论文; 铸铁论文; 《基层建设》2018年第35期论文;