摘 要：機械行業(yè)的發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，與此同時人們對機械設(shè)計的要求也越來越高，其中機械設(shè)計中材料的選擇和應(yīng)用問題已經(jīng)成為當(dāng)前研究的熱點。文章介紹機械設(shè)計中材料的選擇和應(yīng)用的意義，闡述了當(dāng)前對機械設(shè)計材料選擇和應(yīng)用的要求，并提出相關(guān)注意事項，為機械設(shè)計提供一定的理論參考。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；材料；選擇；應(yīng)用；實用性

前言

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，社會各行業(yè)對機械方面的需求也越來越多，同時機械行業(yè)的發(fā)展對于國民經(jīng)濟(jì)來說也具有巨大的推動作用。機械設(shè)計是機械行業(yè)的基礎(chǔ)性工作，其中機械設(shè)計中材料的選擇和應(yīng)用是保證機械設(shè)計質(zhì)量的前提，因此對機械設(shè)計中材料的選擇和應(yīng)用的討論已經(jīng)成為當(dāng)前機械領(lǐng)域研究的熱點。

1 機械設(shè)計中材料的選擇和應(yīng)用意義

隨著機械設(shè)備需求量的不斷增加以及機械設(shè)備使用概率的不斷提升，使得人們對機械設(shè)備質(zhì)量和功能的要求也越來越高，因此做好機械設(shè)計工作對于機械設(shè)備企業(yè)來說具有十分重要的意義。其中材料是構(gòu)成機械設(shè)備的最基本元素，材料選擇是否科學(xué)、應(yīng)用是否合理將對機械設(shè)計的質(zhì)量造成巨大影響，因此在機械設(shè)計中一定要做好材料的選擇與應(yīng)用工作，一方面確保所用到的材料具備適用性和實用性，另一方面還要盡量考慮經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性等方面，以使機械設(shè)計行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。

2 機械設(shè)計材料選擇和應(yīng)用的要求

2.1 對材料載荷水平的選擇

機械設(shè)計中對于材料荷載水平的選擇是很重要的，這是因為在機械設(shè)計的過程中一些材料由于荷載水平較低的原因可能會導(dǎo)致出現(xiàn)后期抑制失效的情況，使得機械零件不能發(fā)揮出應(yīng)有的作用，因此在機械設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)首先對擬用到的材料進(jìn)行載荷水平方面的評估，優(yōu)選載荷水平較高的材料，并在有需要的情況下對材料進(jìn)行后期處理，以使材料的荷載水平得到進(jìn)一步的提高，例如對低碳鋼進(jìn)行滲碳以及對中碳鋼調(diào)質(zhì)等。

2.2 盡量選擇低耗能和低污染材料

這里包括材料本身生產(chǎn)過程中的低耗能和低污染以及材料在加工應(yīng)用的工藝過程中的低能耗和低污染兩個方面，對于前者來說，選擇環(huán)保型材料作為原材料是一個理想的選擇，而對于后者來說，即便材料本身具有低能耗和低污染的特點，但在加工過程中可能會由于工藝的原因產(chǎn)生過多的能耗和污染物，因此一定要做到以下兩個方面的要求，第一是要盡量選擇不經(jīng)熱處理工藝即可達(dá)到使用要求的材料，第二是在無法避免熱處理工藝的情況下，應(yīng)當(dāng)選擇熱處理程序較少的材料。

2.3 根據(jù)使用性要求選擇材料

使用性是機械設(shè)計中對材料選擇和應(yīng)用的最基本要求，因此在機械設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的零件的不同使用要求來對材料進(jìn)行選擇，例如一些零件對強度要求較高，而另一些零件則對耐磨性或者美觀性有較高的要求等，實際工作中要區(qū)別對待，科學(xué)選擇。

2.4 材料盡量實現(xiàn)無害化

在機械設(shè)計過程中，一些材料中會含有鎳、鉛、六價鉻、砷等元素，這些元素往往都會對人體健康產(chǎn)生不利的影響，即便在加工過程中做好防護(hù)措施，使得加工過程對人體不產(chǎn)生有害影響，也會由于其隨著廢棄物排放到外界環(huán)境中，在污染環(huán)境的同時，在生物體內(nèi)完成積累，從而對人體產(chǎn)生間接影響，因此實際工作中要謹(jǐn)慎選擇。

2.5 優(yōu)先選擇可循環(huán)利用性好的材料

機械設(shè)計過程中用到的材料大多數(shù)都是金屬類的，不同的零件所使用的金屬種類繁多，而且為了達(dá)到某種功能要求還必須將若干種金屬混合在一起作為合金材料使用，雖然達(dá)到了機械的使用要求，但一旦機械報廢，就增加了對這些金屬材料的回收難度，增加了回收成本。為達(dá)到廢物資源化的目的，在機械設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)考慮所用材料的可循環(huán)利用性，例如對金屬材料的選擇上，可對一個零件選擇用單一的合金，且組成合金的金屬元素種類越少越好。

3 機械設(shè)計中材料的選擇和應(yīng)用需要注意的問題

3.1 對材料的選擇和應(yīng)用要貫徹科學(xué)發(fā)展觀的要求

機械設(shè)計單位在材料的選擇和應(yīng)用過程中要貫徹科學(xué)發(fā)展觀的要求，在確保所設(shè)計的機械設(shè)備都能夠達(dá)到最佳的使用功能的情況下，還要具備節(jié)約能源、資源和對環(huán)境友好的特點，這樣不但可以最大程度地挖掘出材料的潛力，而且還可使機械設(shè)計的發(fā)展與資源、環(huán)境實現(xiàn)協(xié)調(diào)的、可持續(xù)的發(fā)展，始終保持與我國科學(xué)發(fā)展觀的要求相一致。

3.2 對材料的選擇和應(yīng)用要重視節(jié)能環(huán)保

在進(jìn)行機械設(shè)計材料的選擇和應(yīng)用過程中，要充分重視材料的節(jié)能和環(huán)保特點，這也是時代的要求。在過去的幾十年中，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了舉世矚目的成就，然而不可忽視的一點是，我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展是以耗費大量的一次能源、資源和破壞環(huán)境作為代價的，由此帶來的負(fù)面影響已經(jīng)在近幾年顯現(xiàn)出來，當(dāng)前，我國國境內(nèi)不可再生資源已經(jīng)面臨枯竭的局面，同時環(huán)境的污染以及由此帶來的災(zāi)害性天氣嚴(yán)重危害著人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境，因此在機械設(shè)計過程中要將節(jié)能和環(huán)保的理念貫穿其中，走節(jié)能環(huán)保的發(fā)展道路，不僅為當(dāng)代，也為后代謀利益。

3.3 對材料的選擇和應(yīng)用要重視經(jīng)濟(jì)實用性

在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)設(shè)計的材料選擇和應(yīng)用過程中，要重視材料的經(jīng)濟(jì)性和實用性特點，這是由材料本身的性質(zhì)以及工藝特點決定的。第一，從實用性的角度來考慮，由于機械設(shè)計要涉及鑄造、鍛造、焊接、切削等諸多工藝，每種工藝對于材料的性質(zhì)要求是不同的，而如果一旦某種材料需要經(jīng)過多重工藝加工處理，就必須同時滿足各工藝對材料的要求，否則就會影響機械設(shè)計的質(zhì)量；第二，從經(jīng)濟(jì)性方面考慮，就是要求機械設(shè)計過程中要盡量節(jié)約材料成本和加工過程中產(chǎn)生的成本。要滿足以上兩個方面的要求，就必須綜合考慮，在滿足材料實用性的基礎(chǔ)上盡量選擇經(jīng)濟(jì)性良好的材料，使機械設(shè)計更具科學(xué)化特點。

4 結(jié)束語

綜上所述，機械設(shè)計中的材料選擇和應(yīng)用的過程中，要從多方面考慮和分析，不但要保證機械設(shè)計符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定以及使用要求，還要順應(yīng)時代發(fā)展的要求，體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保等特點，從而促進(jìn)機械設(shè)計行業(yè)實現(xiàn)又快又好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]趙忠國.機械設(shè)計中的材料的選擇和應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2011（17）.

[2]賈愛華.關(guān)于機械設(shè)計中的材料的選擇應(yīng)用[J].化工管理，2015（14）.

[3]池占山.機械設(shè)計中的材料選擇及應(yīng)用探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2015（21）.

[4]程艷.機械設(shè)計過程中機械材料的選擇和應(yīng)用探析[J].景德鎮(zhèn)學(xué)院學(xué)報，2014（6）.