機械設計材料選擇和應用

導語：機械設計材料選擇和應用一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】隨著我國經濟的快速發(fā)展，尤其是機械制造業(yè)發(fā)展迅速，大力推動我國工業(yè)化發(fā)展。廣大群眾的整體生活水平不斷提高，生活質量逐漸改善，對生活各方面要求也越來越嚴格，我們日常生活中最常見的就是機械制造類，因此，對機械制造有各方面的要求，隨著要求不斷變高，機械制造水平不斷提高，但是機械制造需要的材料的數量和質量都根本無法滿足現(xiàn)在機械制造的要求。所以，本文主要分析了在機械制造的過程中如何選擇使用材料，在選擇材料是需要注意哪些問題，具體有哪些實際應用，提出機械制造過程中機械材料的選擇與應用策略，供人們借鑒。

【關鍵詞】機械設計；材料選擇與應用；機械材料

在機械制造過程中，最重要的部分就是進行機械設計中材料的選擇和應用，選擇機械設計材料決定機械設計產品的質量，并且可以實現(xiàn)機械制造可持續(xù)發(fā)展。因此，機械材料的選擇與應用一直成為機械制造行業(yè)主要關注問題。首先，在選擇材料時應關注材料的使用范圍和實用性，其次，就要考慮材料的環(huán)保效益和經濟效益，以節(jié)約生產成本和保護環(huán)境為主，只有這樣才能實現(xiàn)我國機械行業(yè)的經濟與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，提高廣大人民的生活質量和生態(tài)環(huán)境質量，為我國綠色經濟發(fā)展貢獻巨大力量。

1材料選擇在機械設計中的重要性分析

隨著我國工業(yè)化快速發(fā)展，各部分都在不斷的完善，我國綜合實力越來越強。在我國改革開放以來，機械制造一直是我國發(fā)展必不可少的一部分，尤其是機械設計。而在機械設計過程中，材料的選擇與應用是尤為重要的，隨著現(xiàn)代化社會發(fā)展的步伐不斷加快，人們對機械制造產品的要求越來越高，特別是對機械材料的質量要求越來越嚴格，只有正確選擇機械材料才能制造出符合現(xiàn)代化社會的產品，可見機械材料的重要性是不可取締的。因此，在現(xiàn)代工業(yè)化可持續(xù)發(fā)展的社會，對機械設計的材料選擇一定要全方面考慮，保證材料在機械設計中能夠適用和實用，更重要的是不能對生產環(huán)境造成二次污染，破壞當地的生產環(huán)境和生產資源。所以在選擇材料的過程中一定要考慮到材料的環(huán)保性和經濟適用性，通過不斷的提高機械材料質量，從而對我國機械制造業(yè)起到積極作用，大力提升我國綜合實力，提高我國廣大人民的生活質量，促進我國可持續(xù)健康發(fā)展。

2機械設計中選材的分類

1)選擇金屬種類。在我國機械加工當中，金屬種類的材料是占主要地位的，多數都使用金屬材料，甚至在所有的機械加工過程中都有使用，占有率近百分百。金屬的最大的優(yōu)勢就是硬度高和成本低，可以滿足機械設計各個環(huán)節(jié)，在生產過程中被廣泛應用，特別是，兩種金屬相互混合合成的合金，也具有極其優(yōu)秀的特性，在機械加工中也備受關注。2)陶瓷類的材料。陶瓷中的主要包含組分是氮化硅和碳化硅，陶瓷類的材料最大的特點就耐化學腐蝕，具有極高的硬度和較低的密度。在日常的機械施工過程中，一般密封性較強的元件使用陶瓷類材料較多。并且陶瓷類的材料成本非常高、而且還易碎，具有較高的脆性。3)高分子類的材料。類似合成纖維之類的材料被稱為高分子類的材料，高分子類材料主要來源面比較廣，延伸多個領域，最大優(yōu)勢就是在制備過程消耗很少的能源，甚至可以通過天然氣中提取等等一系列優(yōu)勢，使得高分子類材料在機械設計中應用廣泛。4)復合型材料。復合型材料一般是指兩種或者兩種之上的材料相互融合，無論是化學方式還是物理方式，最后得到的產物就是復合型材料，各自有各自的性能優(yōu)勢，可以根據機械加工不同的施工要求，選擇相對應的復合材料，其實合金材料也是屬于復合型材料的一種，可以說復合型材料的種類繁多，性能各有不同，適合各種要求的機械加工要求，受到高度的好評。

3機械設計中材料選擇與應用

1)載荷類型材料的選擇。在機械加工的設計環(huán)節(jié)中嗎，設計的很多類型的元件或者材料到最后都無法得應用，甚至根本沒有什么作用，出現(xiàn)此類問題的主要來源被淘汰的材料或者元件都是沒有很強的載荷能力，不能最優(yōu)化的發(fā)揮出元件或者材料的優(yōu)勢，因此，在機械加工設計階段，面對材料或者元件的選擇時，需要根據設計的載荷進行選擇。最常見使用的就是選用低碳鋼滲碳或者中碳鋼調質等方法。2)選用低能耗和低污染材料。無論選擇哪種類型的材料，首先對材料的要求就是低能耗和低污染從材料，不適用需要提前進行與熱處理的材料，因為后期進行預熱反應的材料，稍有不慎，就會造成材料的使用壽命縮短，或者性能消失等情況，并且這種材料后期預熱會最周邊環(huán)境造成很大的空氣污染，所以，盡可能多的選擇在熱軋狀態(tài)和冷拔狀態(tài)都能發(fā)揮出最佳性能的機械材料?；蛘弑夭豢擅獾男枰x擇預熱處理的材料，那就盡可能少的使用預熱處理材料，或者選擇預熱處理步驟較少的材料，常見的情況是使用低淬透性的鋼對齒輪進行鍛造，也就是具有穿透性的加熱，等退熱之后，機械材料出現(xiàn)一層淬硬。3)選用實用性的材料。選擇材料的第一要求就是選擇實用性的，對機械加工有用的材料，選擇材料之前需要根據機械設計的材料要求進行分析，選擇機械設計使用的材料。有利于材料的合理使用和科學適用，不造成多余的浪費。比如：一些機械加工環(huán)節(jié)需要硬度較高的材料或者元件，但是一些環(huán)節(jié)就需要選擇外觀優(yōu)質一些的材料，所以選擇實用性的材料，是根據不同環(huán)節(jié)的不同要求而限定的。4)采用金屬材料回收利用處理。由于我國機械設計中一般采用的材料就是金屬材料，并且使用的金屬材料種類過多，就鋼材料就高達上百種，因此，在進行金屬材料回收利用的環(huán)節(jié)中，金屬材料過多，相互混合在一起，使得后期對廢棄的金屬回收利用時，出現(xiàn)回收困難，同時，嚴重影響了整體金屬材料循環(huán)利用的性能。為了有效的對金屬材料回收利用，需要注意金屬材料的選擇和對金屬材料可循環(huán)性的鑒別，在實際情況中，一般使用合金材料的材料元素越少，使得金屬彩禮的回收利用的概率就越大。5)選用經濟的材料?？紤]經濟成本是選用機械設計材料的重要要求，起著關鍵性作用。在機械設計的過程中，設計人員需要根據設計過程中的具體步驟進行分析，結合各個過程的設計特點，選擇性價比最高的機械材料，最大程度激發(fā)材料的使用價值，最后確定符合機械設計的基本要求。不同的機械設計材料具有不同的性能特點，需要詳細了解材料的使用性能，才能選擇性價比最高的、經濟型的材料，要求符合機械設計的具體標準，掌握選擇材料的基本內容。另外，還需要根據機械設計工程的整體預算進行選擇經濟型材料，主要根據兩個原則，一方面是達到機械設計的工程要求，要求各種材料都是低價格的就行，另一方面，確保選擇的材料都是性價比最高的，經濟適用。特別是那種可以循環(huán)利用的機械材料，應被優(yōu)先選擇，從根源降低能源消耗，有效控制機械設計過程的成本，增加整個機械項目的經濟效益。6)選擇材料一定符合國家的可持續(xù)發(fā)展原則，實質就是實現(xiàn)經濟資源可循環(huán)發(fā)展，深入挖掘機械設計的基本要求，熟悉掌握機械材料的潛在內容，深入分析機械材料的基本特性，如何正確使用，最大化的發(fā)揮機械材料最佳性能，真正做到低能耗、低污染的機械工程。保護自然環(huán)境，環(huán)保節(jié)能是現(xiàn)代社會的重要發(fā)展理念，是我國可續(xù)發(fā)展的重要方針。隨著我國經濟的高速發(fā)展，人民群眾對周邊生存環(huán)境有了更好的要求，已經成為國際問題。因此，機械工程需要結合能源消耗與污染環(huán)境相結合，有效控制機械材料的能源消耗，提高材料的使用率，降低環(huán)境污染，將可持續(xù)發(fā)展為引導，選擇環(huán)保節(jié)能的機械材料，盡最大努力減少不可再生資源在各個領域的應用。

4注意事項

1)在機械工程中，選擇材料的過程中一定要注重外載荷作用力，明確機械設計中的外載荷力，可以致使材料表面出現(xiàn)彎曲等現(xiàn)象，彎曲嚴重會導致整個材料失去使用價值，喪失性能。因此，對材料進行選擇時，選擇良好加工方式的材料，好的制造技術早就良好性能的機械材料，或者是多選擇一些表面分布均勻，抗壓能力強的機械材料。2)注意機械材料的實用性，首選擇機械材料的首要標準，就是選擇實用性的材料，因為機械工程存在多種加工環(huán)節(jié)，并且每個加工環(huán)節(jié)都有各自不同的要求標準。例如：在焊接的環(huán)境中需要機械材料的一定要符合焊接的材料標準和對焊接的敏感性，或者在鍛造環(huán)境需要機械材料適應鍛造環(huán)節(jié)中的各種苛刻要求。所以，選擇機械材料的同時要滿足機械工程的實用性要求，另外還需要考慮機械材料的經濟要求，需要考慮機械設計的整體預算或者階段預算，深入分析，在滿足機械設計標準的基礎上，盡可能的減少材料成本和機械加工成本，因此，足以保障機械加工的健康發(fā)展。

5結束語

隨著我國現(xiàn)代社會的不斷進步，尤其是科技發(fā)展更加蓬勃，使得我國的機械設計行業(yè)取得重要成績，因此，機械材料的選擇和應用是機械工程行業(yè)的重要前提，對機械行業(yè)健康發(fā)展有重大意義。特別是在選擇機械材料時，需要選擇節(jié)能型和環(huán)保型的材料，既要求材料符合機械設計要求，還需要選擇機械材料符合國家可持續(xù)發(fā)展規(guī)律，對我國機械加工事業(yè)具有積極作用。

參考文獻

[1]王熙婷.機械設計過程中機械材料的選擇和應用探析[J].中國新技術新產品,2018,02:42-43.

[2]鄭云鵬,張宏偉.機械設計中材料選擇與應用的意義與要點[J].南方農機,2017,4824:98.

[3]程艷.機械設計過程中機械材料的選擇和應用探析[J].景德鎮(zhèn)學院學報,2014,2906:18-19.

[4]時培玉.淺析化工機械設計中材料的選擇和應用[J].化工管理,2015,21:150+152.

[5]管淵俊.分析機械設計中耐磨損材料的選擇與使用[J].世界有色金屬,2016,24:207+209.

[6]黎錦泉.機械制造自動化中節(jié)能設計理念的應用路徑[J].現(xiàn)代商貿工業(yè),2017,19:171-172.

[7]劉小軍.機械設計加工中的材料選擇問題分析[J].科技創(chuàng)新與應用,2017,25:182+184.

作者:明習鳳 單位:德州職業(yè)技術學院