賀敏鵬+高重樂+何西榮+李凌霄

摘 要：隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，各個(gè)行業(yè)都得到了很好的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)在很大程度上為其他行業(yè)的發(fā)展提供了重要的依托，并且對(duì)于我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的意義。在機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇與應(yīng)用受到了業(yè)界人士的重點(diǎn)關(guān)注。本文主要對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇與應(yīng)用進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；材料；選擇；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.229

1 機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇與應(yīng)用意義

新世紀(jì)以來，人們?cè)谌粘５纳钌a(chǎn)過程中，對(duì)于機(jī)械設(shè)備的使用需求不斷增加，使用范圍也在不斷的提升，人們對(duì)于機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量上的要求以及功能上的要求不斷的增加。所以對(duì)于企業(yè)的發(fā)展來講，機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇與應(yīng)用具有十分重要的意義。材料對(duì)于機(jī)械設(shè)備來講，是其最基本的元素，材料選擇是否科學(xué)，是否恰當(dāng)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造的產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)有很大的影響。所以在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)中要做好材料的選擇與應(yīng)用，不僅僅需要考慮產(chǎn)品的質(zhì)量問題，還需要考慮其的性價(jià)比以及市場上的需求。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)材料的選擇以及應(yīng)用的要求

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)材料的選擇與應(yīng)用的時(shí)候，需要考慮如下因素：

2.1 對(duì)于材料載荷水平的選擇

在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，對(duì)于材料的載荷水平的選擇是十分重要的。為了能夠給保證機(jī)械設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在后期不會(huì)出現(xiàn)抑制失效，導(dǎo)致產(chǎn)品不能夠很好的發(fā)揮自身的效果的情況，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候首先需要對(duì)選用的材料進(jìn)行載荷水平方面的簡要評(píng)估，然后根據(jù)實(shí)際情況在備選材料中選擇合適的，載荷水平比較高的材料，在需要的情況下對(duì)材料進(jìn)后期處理，是載荷水平進(jìn)一步提高。舉例來講，對(duì)低碳檢修工滲碳可以提高材料的載荷水平。

2.2 材料需要選擇能耗低的，污染性低的材料

我們這所說的低能耗，低污染的材料，不僅僅是指材料本身具有低污染，低能耗性，還指整個(gè)生產(chǎn)工藝過程中對(duì)材料的加工過程是低污染，低能耗的。對(duì)于材料本身來講，綠色型的材料是一個(gè)理想型的選擇；對(duì)于加工過程來講即使材料是綠色的，但是加工過程也會(huì)有污染物的產(chǎn)生以及能耗的出現(xiàn)。所以，在進(jìn)行材料選擇的時(shí)候需要注意一以下兩個(gè)方面：其一就是盡量少使用需要進(jìn)行熱加工才能達(dá)到使用要求的材料；其二就是在無法避免熱處理工藝的情況下，需要使用熱處理程序比較少的材料。

2.3 根據(jù)使用性要求選擇材料

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)材料的選擇過程中，需要根據(jù)不同的使用要求進(jìn)行不同材料的選擇，比如說對(duì)于有些零件來講，需要的強(qiáng)度比較高，而有些需要耐磨性比較好，或者是需要比較美觀的表面，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇。

2.4 材料盡量實(shí)現(xiàn)無害化

在進(jìn)行材料應(yīng)用以及加工的過程中，有些材料中會(huì)含有比如說是鉛，砷，六價(jià)鉻等等這些對(duì)人們身體有害的元素。含有這些元素的材料在人們的加工過程中即使做好相應(yīng)的防護(hù)措施也會(huì)對(duì)人們的健康問題產(chǎn)生一定的影響，加工過程中產(chǎn)生的廢棄物也會(huì)排放到環(huán)境中，給生態(tài)環(huán)境帶來了一定的影響，所以在進(jìn)行材料選擇的時(shí)候需要慎重。

2.5 盡量使用可循環(huán)利用性好的材料

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)材料的應(yīng)用中，大多數(shù)的材料是金屬類型的，或者是幾種金屬混合在一起合金類型的。但是這種材料的選擇與應(yīng)用雖然能夠達(dá)到使用需要的目的，但是當(dāng)產(chǎn)品報(bào)廢以后，金屬材料的回收難度系數(shù)會(huì)增加，不僅僅增加了回收的成本，還造成了資源的浪費(fèi)。為了能夠解決這方面的問題，機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中在進(jìn)行材料選擇的時(shí)候要選擇可循環(huán)利用的，在金屬單質(zhì)能夠滿足需求的基礎(chǔ)上，盡量少使用合金。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)材料的選擇和應(yīng)用應(yīng)該注意的問題

3.1 材料的選擇與應(yīng)用應(yīng)該滿足可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，材料的選擇與應(yīng)用應(yīng)該滿足可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)。在材料能夠滿足基本的材料的功能需求的基礎(chǔ)上，要使用具備能夠節(jié)約資源，能源和環(huán)境友好的特點(diǎn)。這樣不僅僅能夠最大程度上挖掘出材料的潛力，還能夠更好的實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)。

3.2 材料的選擇和應(yīng)用要重視節(jié)能環(huán)保

進(jìn)入21世紀(jì)以來，世界各國紛紛把使用環(huán)保節(jié)能型的材料作為有關(guān)環(huán)境保護(hù)，資源節(jié)約的重要戰(zhàn)略目標(biāo)之一，這不僅僅是各國發(fā)展的需求，也是時(shí)代發(fā)展的需求。從改革開放以來，我國的經(jīng)濟(jì)取得了非常重大的發(fā)展，但是迅速發(fā)展的代價(jià)就是消耗了大量的資源，破壞了環(huán)境。這樣的發(fā)展有違我們國家所倡導(dǎo)的綠色，科學(xué)發(fā)展的目標(biāo)。當(dāng)前我國的資源狀況以及環(huán)境情況不容樂觀，災(zāi)害性的天氣影響著人們的正常生產(chǎn)與生活，給國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了一定的影響。所以在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇與應(yīng)用過程中，需要將節(jié)能與環(huán)保的理念貫穿其中，走可持續(xù)，綠色，節(jié)能，環(huán)保的發(fā)展道路，為我們國家的發(fā)展帶來積極的意義。

3.3 材料的選擇和應(yīng)用要重視經(jīng)濟(jì)實(shí)用性

在進(jìn)行材料的選擇與應(yīng)用的過程中的時(shí)候，需要重視材料的經(jīng)濟(jì)性以及實(shí)用性的特點(diǎn)。經(jīng)濟(jì)性以及實(shí)用性是由材料本身的特性以及相關(guān)的生產(chǎn)工藝來決定的。其選擇與應(yīng)用時(shí)需要考慮如下的因素：

（1）從材料的實(shí)用性的角度看來，整個(gè)的機(jī)械設(shè)計(jì)過程包括很多工藝（比如說鑄造，鍛造，焊接，切削等等），對(duì)于每種工藝來講需要的材料的自身特性要求是不同的，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，同一種材料需要通過很多到的加工程序處理，就必須同時(shí)滿足不同工藝對(duì)于材料想需求，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

（2）從材料經(jīng)濟(jì)性的角度出發(fā)，我們正進(jìn)行材料選擇的過程中，在滿足基本的功能需求的基礎(chǔ)上，盡量節(jié)約材料的成本和加工過程中產(chǎn)生的成本。

4 小結(jié)

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇與應(yīng)用在整個(gè)機(jī)械行業(yè)中占據(jù)了越來越重要的位置。本文主要從多個(gè)角度出發(fā)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中的材料選擇與應(yīng)用過程中需要注意的問題進(jìn)行簡要的分析以及探討，希望讀者對(duì)其有簡單的了解。

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