張道靖

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民的日益生活需求也在不斷增長(zhǎng)。在當(dāng)前階段，機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)中的材料選擇是進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)。在對(duì)零件材料進(jìn)行考慮選擇時(shí)，不僅僅需要對(duì)零件工作所需求的實(shí)際性能有所考慮，同時(shí)還要對(duì)零件所使用的實(shí)際環(huán)境的要求進(jìn)行分析。對(duì)于如何做好機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)中材料的選擇以及應(yīng)用，這成為了當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)人員考慮的重要問題。本文首先對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)的材料選擇的重要性進(jìn)行了介紹，其次闡述了機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)中材料的實(shí)際選擇以及應(yīng)用。在本文的最后階段，說(shuō)明了在機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)中，對(duì)于零件材料選擇應(yīng)當(dāng)注意的要點(diǎn)。希望通過(guò)本文的介紹，可以給廣大讀者帶來(lái)參考性意見。

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

引言

在我國(guó)工業(yè)建設(shè)的不斷推進(jìn)下，相應(yīng)的機(jī)械材料使用也正逐步的被人們所重視，這也造就了當(dāng)前的機(jī)械行業(yè)在社會(huì)的實(shí)際發(fā)展環(huán)境中的地位變得越來(lái)越高。機(jī)械的發(fā)展在未來(lái)的方向上會(huì)成為整個(gè)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)力量，在對(duì)機(jī)械行業(yè)進(jìn)行發(fā)展時(shí)，機(jī)械的零件材料設(shè)計(jì)是機(jī)械行業(yè)發(fā)展的基本前提，因此在整個(gè)機(jī)械行業(yè)的建設(shè)當(dāng)中發(fā)揮著非常重要的作用。做好零件的材料選擇和分析是認(rèn)識(shí)機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，因此對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的材料選擇和設(shè)計(jì)進(jìn)行研究變得非常有意義。本文對(duì)此展開了相應(yīng)的介紹。

1機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)中材料選擇的重要性

在近幾年的發(fā)展中，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速進(jìn)步以及工業(yè)體系的逐漸完善，這使得當(dāng)前我國(guó)在機(jī)械行業(yè)的發(fā)展變得越來(lái)越強(qiáng)化，同時(shí)也為機(jī)械行業(yè)在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)帶來(lái)了更加廣闊的機(jī)遇，但是同時(shí)也為機(jī)械行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了一些阻礙與挑戰(zhàn)。在工業(yè)化建設(shè)與發(fā)展的腳步加快的前提下，機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)中對(duì)于材料的選擇和加工變得越來(lái)越多樣化，這就導(dǎo)致了機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)的原材料選擇的過(guò)程就變得更加的復(fù)雜。針對(duì)這一點(diǎn)考慮，相應(yīng)的機(jī)械零件材料設(shè)計(jì)工程人員在對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行開展時(shí)，必須合理的對(duì)材料的選擇以及使用性能及細(xì)節(jié)進(jìn)行研究，同時(shí)在整個(gè)材料的選擇和考慮期間，相應(yīng)的工作人員還應(yīng)當(dāng)注重對(duì)于零件使用的適應(yīng)以及性能的可持續(xù)特點(diǎn)，通過(guò)這樣來(lái)確保機(jī)械零件材料的性能可以在本質(zhì)上得到最本質(zhì)化的使用。

2機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)中材料的選擇和應(yīng)用

2.1功能材料的選擇

在進(jìn)行機(jī)械零件材料的選擇考慮時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)機(jī)械零件使用的功能要求來(lái)劃分。不同的零件材料的使用性能實(shí)際是不相同的，因此根據(jù)零件的實(shí)際特性來(lái)對(duì)材料進(jìn)行統(tǒng)一的分類，這樣就可以在不同的位置上合理的對(duì)機(jī)械零件材料進(jìn)行使用和分配。比如一些零件對(duì)于有高強(qiáng)度的特性，那么就可以將這些零件應(yīng)用在支撐載荷較大的情況下。在一些使用性能較高的地方，應(yīng)當(dāng)確保材料的使用必須有足夠大的抗疲勞性和耐磨性。與此同時(shí)，機(jī)械零件的外觀條件對(duì)于其使用特性也有一定的限制。因此在整個(gè)機(jī)械零件的設(shè)計(jì)階段，對(duì)材料進(jìn)行選擇必須清楚每一個(gè)零件使用的實(shí)際功能以及要求。通過(guò)結(jié)合其使用的個(gè)性化特征以及水平，以此來(lái)合理的選擇性能比較良好的機(jī)械材料。表1是鋼的分類與應(yīng)用。

2.2 鋼材的選擇

對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)中所應(yīng)用到的金屬材料，使用比較廣泛的就是金屬鋼。碳素鋼的生產(chǎn)加工工藝的過(guò)程非常的簡(jiǎn)單，因此其使用的成本比較低，但是其對(duì)應(yīng)的使用范圍也就呈現(xiàn)了一定的局限特點(diǎn)。碳素鋼的強(qiáng)度比較低，因此在一些使用環(huán)境較大的范圍下，碳素鋼的使用并不太合適。但是合金鋼的性能就巧妙地解決了這一些弊端。在對(duì)碳素鋼的生產(chǎn)過(guò)程加入一些合金材料，通過(guò)這樣來(lái)形成一些具備其他性能的合金鋼，這樣就提升了碳素鋼在使用時(shí)的強(qiáng)度，同時(shí)也能夠提升材料使用的耐磨程度。在一些環(huán)境比較惡劣的情況下，將碳素鋼的材料性能替換為比較可靠的性能產(chǎn)品，這樣既可以避免資源在使用時(shí)的過(guò)度浪費(fèi)，同時(shí)還能夠確保機(jī)械連接材料加工所得的產(chǎn)品性能是良好的。

2.3載荷類型材料的選擇以及應(yīng)用

在機(jī)械零件的材料應(yīng)用和使用階段，通常會(huì)由于一些非正常的原因而導(dǎo)致機(jī)械材料出現(xiàn)不能正常使用的問題。通過(guò)對(duì)這些問題形成的本質(zhì)和現(xiàn)象及其分析可以發(fā)現(xiàn)，形成機(jī)械材料不能夠使用的根本原因在于材料的使用性能并不能理想的達(dá)到其工作標(biāo)準(zhǔn)，這樣就導(dǎo)致了其在規(guī)定載荷下不能夠滿足其運(yùn)轉(zhuǎn)的工作性能。與此同時(shí)，機(jī)械零件在工作環(huán)境中正常的運(yùn)行時(shí)，經(jīng)常會(huì)由于各種原因而造成機(jī)械零件出現(xiàn)突然失效的工作弊端，造成這些工作現(xiàn)象和問題的本質(zhì)原因在于機(jī)械材料所受到的載荷類型非常的多。因此為了避免這些工作問題的發(fā)生，那么就需要在本質(zhì)上做好對(duì)于機(jī)械材料的考慮和選擇，通過(guò)這樣來(lái)對(duì)機(jī)械零件的實(shí)際載荷進(jìn)行合理的估算。

2.4低消耗材料的選擇和應(yīng)用

在機(jī)械零件和設(shè)備的選擇和使用的過(guò)程階段，為了確保機(jī)械行業(yè)在未來(lái)發(fā)展環(huán)境中能夠以可持續(xù)的方式來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。那么在機(jī)械零件材料的選擇上，應(yīng)當(dāng)盡可能選擇天然環(huán)保的工程材料。比如某些產(chǎn)品雖然其工作性能非常的良好，但是由于在實(shí)際的使用階段所排耗的污染物質(zhì)非常的嚴(yán)重，這樣的機(jī)械材料在使用階段也是不可采取的。有些生產(chǎn)廠家為了防止機(jī)械材料在使用過(guò)程階段出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，通常會(huì)通過(guò)噴涂的方法來(lái)對(duì)這個(gè)弊端進(jìn)行掩蓋，顯然，在噴涂的過(guò)程階段對(duì)于零件的表面所呈現(xiàn)的環(huán)境污染非常的嚴(yán)重，這不利于機(jī)械行業(yè)發(fā)展的可持續(xù)理念。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)中材料應(yīng)用工作的注意要點(diǎn)

3.1 適用性以及經(jīng)濟(jì)性之間的和諧統(tǒng)一

現(xiàn)階段，機(jī)械設(shè)計(jì)材料選擇環(huán)節(jié)，一個(gè)非常重要的內(nèi)容，那就是要體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性與適用性這兩個(gè)原則。具體工作過(guò)程中，工作人員需要將材料制造方法作為選擇標(biāo)準(zhǔn)之一。一般情況下，不同機(jī)械設(shè)計(jì)所需要的材料在實(shí)際技術(shù)要求方面是存在較大差異性，包括鑄造工藝流程、焊接工藝流程以及切削方法等工藝要求。3.2 實(shí)現(xiàn)環(huán)保性和節(jié)能性之間的結(jié)合

目前，我國(guó)大力倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展，最終目的在于使廣大企業(yè)都可以做到工作的節(jié)能化以及環(huán)?；⒋_保其貫穿于整個(gè)經(jīng)營(yíng)過(guò)程。在此發(fā)展形勢(shì)之下，相關(guān)企業(yè)都應(yīng)該嚴(yán)格遵循科學(xué)化的行業(yè)要求，堅(jiān)持國(guó)家所規(guī)定的環(huán)保原則，真正做到方針政策的嚴(yán)格落實(shí)。在機(jī)械的生產(chǎn)及制造過(guò)程中，會(huì)有很多不可再生資源的使用，如果這些資源被過(guò)度消耗，就會(huì)為機(jī)械產(chǎn)品的使用埋下很大隱患，為了防止此類事件發(fā)生，在機(jī)械設(shè)計(jì)人員進(jìn)行材料選擇時(shí)要做好方案，堅(jiān)持一定的節(jié)能環(huán)保理念，盡量選擇能耗水平相對(duì)較低，且污染強(qiáng)度較小的材料，將其作為最主要的設(shè)計(jì)原料使用

4結(jié)語(yǔ)

機(jī)械設(shè)備材料選擇工作中，工作人員既要關(guān)注零部件應(yīng)用合理性，又要強(qiáng)調(diào)零部件性能情況、配合情況及切合性情況，做到材料使用的性能水平最大化。在對(duì)碳素鋼與合金鋼做區(qū)分選擇時(shí)，要注意該零件的設(shè)計(jì)韌性和強(qiáng)度，做出合理選擇，既避免資源的浪費(fèi)，又能達(dá)到使用要求。

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