機械設計中材料的選擇及應用論文
摘要：在中國大陸工業的現代化進程中，機械工程設計幾步更快，而機械工程設計應用在此過程中也獲得了更廣泛的科學技術應用。但隨之而來的，則是嚴重消耗機械設計材料這一問題，甚至不少機械材料都難以對現代機械設計的需求予以滿足。對新能源予以開發利用，并且在具體的機械設計應用活動中講究“可持續發展”變成了如今機械設計中的一個“發展趨勢”。
關鍵詞：機械設計；材料選擇；應用
1機械設計選材的重要意義
隨著世界經濟一體化，大量機械開始應用到城市建設中，其規模正不斷擴大，正在逐步占據了國民經濟發展進程中的“關鍵位置”。在機械工程行業經濟效益不斷提升過程中，國民經濟發展也獲得了相應保障。在當前，隨著機械方面原材料的消耗量不斷加大，我國不得不面對該方面的資源短缺。目前，很多機械設計中所涉及到的原材料難以對加工需求做出滿足。由此可見，實現機械設計選材的“生態化”已經是勢在必行。
2在機械工程設計中設計材料的選擇和應用應注意的事項
2．1注重選材的經濟性與適用性
在機械工程設計這一活動中，首先要關注其材料的經濟性與適用性，就設計人員而言，有必要對與其設計活動有關的各種鑄造、生產、裝配、焊接之類工藝加以“綜合分析”，遴選其中高質量、低價值的機械材料。以此來保證材料能夠和設計需求相互契合，有效地展示出機械設計中各種材料的功能，比方說:在機械鑄造的過程中，材料的有關性能應得到保障，如收縮性、流動性、吸氣性與偏折性等。但是鍛造工藝卻不同，其應得到保障的性能包括的斷后冷卻性、冷墩性、可鍛性、沖壓性，其焊接工藝有著較高的材料敏感性、適用性要求。而機械加工材料又因為其特性各異，使得機械設計工藝獲得了不小的選擇空間，在滿足工藝需求這一前提之下，對材料的各種特性加以把握便成為了機械工程發展的一個主要方向。在對機械設計材料適用性有做掌握之后，還應將之和工程預算予以“結合考慮”。一方面要獲得達標的選材質量，另一方面也應對材料價格的經濟實惠性作出保證。而對于機械材料中可循環利用者，則應盡可能加以循環利用。
2．2注重選材的節能性和環保性
在如今，“節能環保”已經成為了一個重要的話題，在科學技術迅速進步、社會經濟發展過程中，資源方面也越來越多地面臨消耗與破壞，以至于環境問題愈演愈烈。目前，國民愈發具備經濟環保意識，以至于社會熱議環境保護話題———資源消耗、環境破壞都是其中重點環節，而作為講究“可持續發展”的目前社會，往往必然忌憚生產資源過度消耗這一問題。故而機械設計選材在如今更應講究環保性和節能性。其間從業者必須堅持“可持續發展”這一策略，盡最大可能來選用低污染、低能耗的工程材料(前提是保障設計需求)，采取合理選材、合理設計的方式，尤其對不可再生資源加以節約，以此來實現高效資源利用。
2．3選材的可持續性發展
在整個機械設計選材活動中，首先要講究發展的“可持續性”，尤其要在機械工程設計方面更應如此。盡最大努力從設計需求出發，結合材料特性實現設計應用，保證對應用材料潛力充分挖掘。
3機械設計中材料的選擇和應用
3．1實用性機械材料的選擇應用
在機械設計中，選擇應用材料這一活動首先要對機械材料的實用性做出考慮。在設計中，首先要從設計工藝指標來選擇材料，并進一步做出鑄造、切削、加工、熱處理之類一系列活動，而上述工藝又會對其材料特征產生不低的要求，應講究材料和工藝要求之間的“契合”，一方面保證生產需求，另一方面保證零件加工和設計需求相互符合。其加工活動尤其要講究材料的耐磨、強度兩方面，并且對加工后外觀也會產生很多特殊要求，這就要求從零件需求特征出發，遴選能夠滿足加工需求的材料。
3．2載荷類型機械材料的選擇應用
在加工過程中失效現象往往難以避免，而在機械零件運行過程中，抑制失效問題也隨之而來，究其原因，多來自于的材料負荷能力差異。為對機械設計正常應用做出保證，這就需要對材料選擇應用加以嚴格掌控。為此，選材時應對材料荷載能力做出重點估算，合理選擇優質材料。
3．3低消耗機械材料的選擇應用
中國大陸各行各業幾乎都應用了可持續性發展戰略，就機械設計層面而言，其首先要求設計選材和應用要講究無污染、低消耗。機械設計這一活動中，加工處理材料的活動也應講究“低消耗”和“環�！薄Ｔ诖诉^程中，目前對機械材料性能、使用壽命等方面影響最大的加工工藝無過于熱處理，且后者也會很大程度上污染環境。因此，在實際操作中應最大限度地避免使用熱處理這一工藝，盡量運用冷、熱軋狀態下性能優良的原材料。若難以有效規避的話，則應選取材料中有更加簡便的處理流程者，從而對污染、消耗加以最大程度上的降低。
3．4無害機械材料的選擇應用
在整個機械設計與加工的過程里，很多材料會含有一定元素，從而會造成環境乃至人體很大程度的危險。所以在加工之前，應對機械原材料內的含的元素進行檢測，杜絕原材料內含有有害元素。
3．5可回收機械材料的選擇應用
在機械設計環節中，很多零部件都是金屬材質的，而部分金屬原材料非常少見，這嚴重阻礙了建設機械化的發展。在機械設計中鋼材的應用比較常見，而類型眾多的鋼材自然會給回收工作造成很大程度困難。很多“合金”形式的剛才自然會造成材料在回收時有所浪費。所以，為了確保整個機械工程行業能夠得到長遠發展，應盡量選用那些可以被回收利用的原材料。
4結語
為了避免機械原材料被過度消耗，減少浪費的情況出現，科學地運用材料成為機械設計中的重要內容，也是機械設計未來的發展趨向。在設計的過程中充分結合材料的特性，推出新型的環保機械，使用綠色與經濟型的原材料，這才是機械設計發展的趨向。
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