摘要：随着工业的不断发展，机械化程度成为衡量工业水平的重要标志。机械设备走进各种工业生产车间，甚至走进家庭，应用的领域和范围越来越广，在生产生活中发挥了重要的作用，提供了便利条件。因此，机械的安全性和实用性十分重要，这与设计材料的选择有不可分割的联系。
关键词：机械设计；材料；选择；应用
引言
目前，全球经济一体化进程不断加快，城市化建设的规模日益扩大，在这一环境下机械行业在拉动国民经济实力方面起到了重要作用，要想使我国的国民经济不断提高，提高机械行业的经济效益就是起决定作用的做法之一。人们应该在机械设计的工作过程中做适当的调整与改变，相关工作人员在日常工作中的每一个环节都要认真对待，机械设计中的材料的选择与应用关系到生产出来的机械的质量以及机械设计行业的健康发展，当机械设计过程中遇到困难和瓶颈时，要及时地发现问题、处理问题。在科学发展的理念下，现代社会对机械设计中材料的原则与应用方面提出了新的要求，相关部门和相关的工作人员在机械设计中的材料选择与应用方面既要满足机械生产的需要还要在机械设计的整体过程中满足经济利益和社会效益，符合可持续发展的要求。因此，在整个机械设计的材料选择和应用的过程中，要注重材料运用中各个零部件的合理性以及各个零部件之间的协调和配合。
1机械设计中常用的材料
1.1金属材料
在机械设计中常用的材料有很多种，但是用的最广泛的当属金属材料，比如常见的钢和铁，主要是因为这两种材料的强度和韧度非常强，而且价格低廉容易获取，特别是合金材料，常常被运用到各种机械零件的设计中，是机械设计主要的基础材料。
1.2高分子材料
随着技术的发展高分子材料逐渐出现，并以其独特的优势被应用到机械的设计当中，占有越来越多的比重，最常见的就是塑料、合成纤维等，它们的来源广泛，延展性强，而且在获取过程中消耗的能源非常少，因此得到了人们的青睐，但是近年来“白色污染”愈加严重，一种更加环保的材料亟待人们的研究开发。
1.3复合材料
顾名思义，复合材料并不是单一的某种材料，而是由两种不同的材料通过物理或化学方法结合在一起的，一般它会具有这两种材料的优点，更能够满足机械设计的要求，因此也更得到人们的喜爱。通常来说，复合材料可以分为金属材料和非金属材料两种，常见的有合金，树脂等。
1.4陶瓷材料
陶瓷的主要成分是硅，因此它的主要特点就是密度低，硬度高，耐腐蚀，根据它的特点我们可以设计制作一些密封性的零件，可以达到很好的效果。但是由于它价钱高又易破碎，它的应用范围也有所限制。
2材料的选择应用
2.1选择适用性的材料
在机械设计中，选择材料首先要考虑材料的实用性。在机械生产的过程中，材料要根据设计方案进行各种处理，如切削、铸造、热处理等，这些处理方法对材料的要求很严格，针对不同的处理方式，要选择特性符合要求的材料，确保加工的过程中不出现不必要的损失。材料的强度和耐磨性也很重要，在设计的时候也要考虑到，这可能会对材料加工后的外观有一些影响，因此，需要根据不同的设计要求选择不同特性的材料，同时满足设计和加工的需求。
2.2选择无害的材料
机械加工中使用的材料一般都含有危害性元素，这些元素不仅会给环境带来污染，还会影响人体健康。在选择材料的时候要进行检测，尽量减少有害材料的使用。如果必须使用有毒害的材料，应该在加工的过程中适当的处理，避免在与人体接触时，对人体造成伤害。
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2.3选择可回收的材料
机械生产的过程中使用的材料绝大部分都是金属的，有些金属产量很低，属于稀有物质，在机械生产的过程中大量投入使用会使这种资源逐渐减少，濒临枯竭，如果不找到代替的材料，会影响机械生产企业的发展。钢材是机械生产中常用的材料，这类材料回收相对困难。应该选择可循环利用的材料，这样能进一步减少环境污染，降低资源损耗。
2.4 选择载荷型材料
机械加工的过程中会出现材料失效的情况，这是因为在设计的时候，选择的材料在负荷能力上存在偏差。想要保证机械设计方案的有效性，必须清楚的了解材料的性能，慎重的选择。选择的材料必须有较强的荷载能力，并且满足整体的设计需求。
2.5选择低消耗的材料
当前，在可持续发展战略的要求下，各行业的发展都应充分考虑耗能问题。机械设计工作也是如此，必须尽量选择无污染、低消耗的材料。在生产的过程中，也要采用低消耗的环保方式来加工材料。热处理是一种常见的处理方法，但这种方法影响材料的性能和使用寿命，而且会给环境带来严重的污染。因此，应该尽量避免使用这种处理方式。在设计的时候就要考虑到这个问题，尽量选择不需要热处理的材料，有效降低能耗。
3机械设计中材料的应用过程中应该注重的事项
3.1机械设计中材料的应用过程中要使适用性和经济性得到统一
相关工作人员必须意识到机械设计中材料应用过程中最重要的问题之一就是使材料的适用性和经济性得到统一。以下是适用性和经济性统一的具体的分析：①机械材料零部件的制造工艺就是机械设计中材料应用工作的重要参数指标。在机械设计、制造的工作过程中铸造工艺，热处理工艺，切削工艺和焊接工艺等加工处理技术在机械设计材料的应用中，各有各的特点，每个工艺的要求都各不相同。具体地说：铸造工艺是要求机械设计材料的应用要具有高流动性、高收缩性和高吸气性；焊接工艺是要求机械设计中材料的应用要具有冲压性，冷镦性的特点；热处理工艺是要求机械设计中材料的应用要具有淬透性，过热敏感性以及氧化脱碳性等特点；切削工艺是要求在机械设计中材料的应用要具有满足切削工作中可操作性的特点。②机械设计中材料的应用要尤其注重经济性。这就要求相关工作人员在机械设计中材料的应用过程中既要使零部件材料各个方面的性能得到充分满足，又要控制减小零部件材料加工过程中的成本。在这一原则的基础上，结合我国企业机械生产和加工过程中的现有条件，对机械设计零部件的制造方式和最佳的机械制造加工途径进行应用和改进。
3.2机械设计中材料的应用工作过程中要使环保性和节能性得到统一
通过社会的不断发展，人们更加关注生态经济和可持续发展。在机械设计中材料的应用过程中就要做到既保护环境又具有节能性，这是现代社会对机械设计的新要求。相关工作人员必须要强化环保意识和节能意识，对其充分重视。在经济社会不断的发展过程中，不可再生能源应用的范围越来越广，但是其数量却越来越少，因此在机械设计中材料的应用过程中一定要注重节能性与环保性，使其能够可持续发展。在材料的应用过程中，以机械设计的铸件环节为例，在机械的铸件阶段百分之五左右的成本就决定了最终的百分之八十的铸件生产成本。通过这一事例就可以看出，重视机械设计中材料的应用环节的节能性和环保性，不仅仅可以最大限度地节约原材料和成本，减少能源的消耗与浪费，还可以有更大的创新空间去满足机械设计中材料应用环节节能环保的新要求。
结束语
因此，在机械设计中注重材料的选择与应用，严格遵照选用选择，注重选用事项，是实现机械设计新发展的必由之路。
参考文献：
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［4］李雷.化工设备设计中材料的选择与应用研究［J］.科技展望，2017，（4）：51.
论文作者:纪云
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/10
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