夏海鑫

摘 要：近些年，隨著“中國制造2025”計(jì)劃的實(shí)施，特別是 “智能制造”和“綠色制造”的快速發(fā)展，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)提出了更多的要求。在機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)中，材料的應(yīng)用是機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)運(yùn)行和發(fā)展的基礎(chǔ)。在現(xiàn)在資源嚴(yán)重?fù)p耗，機(jī)械設(shè)計(jì)的材料嚴(yán)重匱乏的情況下，全面考慮在機(jī)械設(shè)計(jì)的材料選擇和應(yīng)用問題，加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)的環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)下迫切需要解決的問題。本文將在新形勢(shì)下對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的材料應(yīng)用方面展開分析，提出一些在采用應(yīng)用方面的建議和策略，希望能夠?qū)C(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)提供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì) 材料選擇 應(yīng)用分析

在這個(gè)新時(shí)代，我們需要加強(qiáng)對(duì)機(jī)械材料的選擇和應(yīng)用問題的重視程度。在機(jī)械材料應(yīng)用方面不僅要考慮到節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境，除此之外，在材料的應(yīng)用方面還要考慮到材料本身的經(jīng)濟(jì)性。只有進(jìn)一步完善機(jī)械設(shè)計(jì)中的材料選擇應(yīng)用工作，才能夠不斷促進(jìn)我國機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

一、機(jī)械設(shè)計(jì)中對(duì)于選材應(yīng)用的重要性分析

在機(jī)械設(shè)計(jì)中對(duì)于選材及其應(yīng)用是機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的重點(diǎn)。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)來說，對(duì)于材料的選擇和應(yīng)用非常重要，材料的質(zhì)量如何將直接影響到機(jī)械自身的功能性和質(zhì)量好壞，在現(xiàn)在資源緊缺的大環(huán)境下，在機(jī)械設(shè)計(jì)的選材應(yīng)用方面必須要本著可持續(xù)發(fā)展的原則去進(jìn)行。在考慮到材料的環(huán)保性和實(shí)用性的同時(shí)，還要考慮到其是否有利于節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境，除此之外，在材料的應(yīng)用方面還要考慮到材料本身的經(jīng)濟(jì)性。機(jī)械工程是城市建設(shè)的基礎(chǔ)，隨著城市建設(shè)的擴(kuò)大，對(duì)于機(jī)械工程中原材料的需求也在增加，然而，在機(jī)械設(shè)計(jì)中的原材料很多都處于短缺狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)選材及應(yīng)用材料的經(jīng)濟(jì)環(huán)保性是今后機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展的必要要求和趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的充分利用是今后在機(jī)械選材和應(yīng)用過程當(dāng)中的重點(diǎn)所在。

二、在機(jī)械設(shè)計(jì)中選材及應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

1.材料的經(jīng)濟(jì)適用性。在對(duì)于選材及應(yīng)用方面對(duì)于材料首先要考慮的就是經(jīng)濟(jì)適用性。機(jī)械設(shè)計(jì)人員要根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)的整體構(gòu)造以及生產(chǎn)、安裝以及鑄造等過程綜合考慮，也要依照加工制造及使用情況，進(jìn)行材料的甄別。最大限度的開發(fā)出其材料價(jià)值的同時(shí)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能。比如，在機(jī)械鑄造中既要有流動(dòng)的特性，同時(shí)還應(yīng)該具備收縮特性；鍛造加工的過程中就需要要求材料具備良好的可鍛造性，同時(shí)又要求材料鍛后能冷卻性質(zhì)好。實(shí)際生產(chǎn)制造過程中，要依據(jù)原料的不同性質(zhì)與實(shí)際的設(shè)計(jì)對(duì)于工藝的需要，在滿足設(shè)計(jì)需求的基礎(chǔ)上，充分考慮材料的經(jīng)濟(jì)適用性。

2.材料的環(huán)保節(jié)能性和可持續(xù)發(fā)展性。在當(dāng)今這個(gè)資源短缺和環(huán)境危機(jī)的大環(huán)境下，人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到資源浪費(fèi)和環(huán)境破壞問題的嚴(yán)重性，人們的環(huán)境意識(shí)逐漸加強(qiáng)，環(huán)保和節(jié)能充斥在各個(gè)行業(yè)當(dāng)中，成為當(dāng)下的關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著科技的發(fā)展，有限的資源在不斷的被消耗，資源短缺的問題日益嚴(yán)重。所以，在機(jī)械設(shè)計(jì)中對(duì)于選材及應(yīng)用中要注重選材的環(huán)保和節(jié)能性，這不僅是實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求，也是實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求，對(duì)于材料的選擇上在滿足機(jī)械設(shè)計(jì)需求的同時(shí)，首先要考慮低能耗和低污染的材料，能用可再生資源就不用不可再生資源，建立在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略之上，這就響應(yīng)了國家可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展理念。

三、機(jī)械設(shè)計(jì)選材和應(yīng)用

1.選材的適用性。適用性是機(jī)械設(shè)計(jì)選材的重要原則之一。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，一般都是要根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)工藝對(duì)于所選材料進(jìn)行熱處理和鍛造等加工環(huán)節(jié)，這就對(duì)選擇的材料有非常嚴(yán)格的要求。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)選材環(huán)節(jié)要根據(jù)設(shè)計(jì)的材料需求選擇合適的材料。在機(jī)械材料加工中除了對(duì)材料的材質(zhì)有嚴(yán)格的要求之外，還對(duì)材料的外觀方面也有一定的要求。

2.負(fù)荷型材料的選材。材料失效是常見的問題之一，機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)下的材料失效會(huì)造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。材料失效的一個(gè)重要原因就是所選材料的承載力不能滿足要求。因此，要保證機(jī)械能夠正常運(yùn)行，減少上述現(xiàn)象發(fā)生，就要對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的選材進(jìn)行嚴(yán)格把控，在選材階段要充分考慮到材料的合理性，在充分考慮到材料載荷型的基礎(chǔ)上選擇性價(jià)比較高的材料。

3.低能耗的機(jī)械選材。在機(jī)械設(shè)計(jì)這個(gè)行業(yè)領(lǐng)域?qū)τ谶x材低能耗的要求非常高，在保證選材的適用性的同時(shí)要考慮材料的低能耗、低污染方面的特性。例如，機(jī)械設(shè)計(jì)中的熱處理環(huán)節(jié)對(duì)于機(jī)械設(shè)備的壽命和性能上有著非常大的影響，并且在這個(gè)過程當(dāng)中會(huì)造成非常嚴(yán)重的環(huán)境污染，如果在設(shè)計(jì)中選擇一些在熱軋和冷軋狀態(tài)下還能夠發(fā)揮良好性能，較易處理的材料就可以大大減輕環(huán)境污染、減輕資源損耗和延長(zhǎng)機(jī)械壽命。

4.無害化的機(jī)械選材。在很多機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用材料中都有有害物質(zhì)，這類元素不僅對(duì)環(huán)境有很大的污染，如果人體在受到此類物質(zhì)侵害時(shí)，也會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生永久不可逆的損傷。因此在機(jī)械設(shè)計(jì)選材時(shí)應(yīng)該盡量避免有害物質(zhì)的使用，減少對(duì)環(huán)境和人體的損害。

5.可回收利用的機(jī)械選材。一些機(jī)械設(shè)備零件都是用金屬制成的，而且大多數(shù)都是稀缺金屬制成的，若在機(jī)械設(shè)計(jì)加工中材料不斷損耗，就會(huì)造成稀缺金屬的短缺和材料的浪費(fèi)。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)選材還要考慮到選材的可回收性。

四、總結(jié)

在我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，造成了非常嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。雖然我國的機(jī)械化水平不斷提升，但是這種提升是建立在環(huán)境污染和資源浪費(fèi)之上的。為了避免資源的過度浪費(fèi)和保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就要重視機(jī)械設(shè)計(jì)的選材及應(yīng)用問題。希望本文在機(jī)械設(shè)計(jì)的選材及應(yīng)用方面能夠給機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)提供一些參考，使機(jī)械設(shè)計(jì)選材及應(yīng)用更加合理，幫助我國的機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)更好的發(fā)展。

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