程武 夏威 陸曼曼

摘 要 隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)工業(yè)的發(fā)展，提出了更高的要求。過程裝備在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著非常重要的作用，其對(duì)材料的選擇，有著非常高的要求，一旦選擇不當(dāng)，不僅會(huì)對(duì)生產(chǎn)效率造成較大的影響，甚至?xí)霈F(xiàn)安全問題。為此，本文對(duì)過程裝備設(shè)計(jì)中材料的選擇和應(yīng)用進(jìn)行探析，希望為相關(guān)專業(yè)人員提供借鑒。

關(guān)鍵詞 過程裝備;材料;應(yīng)用探析

前言

材料是裝備的重要組成部分，發(fā)揮的作用也非常突出，是保證生產(chǎn)品質(zhì)的關(guān)鍵。在開展裝備設(shè)計(jì)的過程中，需要認(rèn)真做好材料的選擇工作，保證材料的性能滿足實(shí)際設(shè)計(jì)要求，材料的價(jià)格也應(yīng)該在合理的區(qū)間，避免由于材料失效導(dǎo)致各種問題的發(fā)生。

1合理選擇材料的意義

當(dāng)前科學(xué)技術(shù)越來越發(fā)達(dá)，國民經(jīng)濟(jì)高速增長，工業(yè)化的進(jìn)程持續(xù)得到推擠，為我國機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，創(chuàng)造出了更好的條件，但這個(gè)過程中也出現(xiàn)了不少的問題。從目前的情況來看，在機(jī)械行業(yè)高速發(fā)展的今天，對(duì)各種機(jī)械材料的應(yīng)用越來越多，甚至部分材料出現(xiàn)了短缺的現(xiàn)象[1]。為了有效避免問題變得更加嚴(yán)重，在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該充分考慮行業(yè)發(fā)展帶來材料消耗速度的增加。隨著材料技術(shù)的不斷發(fā)展，各種材料越來越多，所發(fā)揮的作用也越來越大，只有合理對(duì)這些材料進(jìn)行選擇和使用，才能將材料的作用充分發(fā)揮出來。

2在過程裝備設(shè)計(jì)中材料的選擇和應(yīng)用

在開展選材的過程中，為了保證選擇的效果，就應(yīng)該對(duì)材料的使用性有足夠的認(rèn)識(shí)。只有充分掌握材料的特性，并合理對(duì)這些特性進(jìn)行利用，才能將其作用充分發(fā)揮出來。在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，需要對(duì)材料的各個(gè)方面進(jìn)行考慮，根據(jù)不同部位功能性要求，來進(jìn)行選擇。例如，很多設(shè)備對(duì)材料的強(qiáng)度有著比較高的要求，那些經(jīng)常摩擦的表面其對(duì)材料的表面硬度有較高的要求，如果部件運(yùn)行溫度比較高，就需要材料具有較強(qiáng)的耐高溫能力。在對(duì)材料實(shí)際選擇的過程中，需要搞清楚不同部位的功能，然后開展針對(duì)性的選材，盡可能在保證材料使用成本的前提下，使用節(jié)能、環(huán)保材料。

認(rèn)真做好碳素鋼和合金鋼的選擇。隨著機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)各種碳素鋼的使用越來越普遍。碳素鋼的性能非常突出，材料的價(jià)格也相對(duì)比較便宜，但其使用范圍還相對(duì)比較窄，這限制了其在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用。為了有效解決這個(gè)問題，研究人員做了大量的實(shí)驗(yàn)工作，通過在碳素鋼中加入一定比例的合金元素，進(jìn)一步提升了材料的強(qiáng)度和韌性，還改善了其耐腐蝕性和淬透性。通過對(duì)合金鋼材料合理進(jìn)行選擇，可以有效避免淬火裂紋現(xiàn)象的發(fā)生，減少工件的熱處理變形。通過零件不同的使用要求和條件，可以合理對(duì)添加材料進(jìn)行選擇，通過添加合適的元素，來滿足材料功能方面的需求。

材料的安全性。在很多材料當(dāng)中，往往包含許多對(duì)人體有害的物質(zhì)，如一些放射性物質(zhì)，如果員工長期接觸這些材料，就會(huì)對(duì)自身健康造成嚴(yán)重的影響。例如，鋁和鎳元素對(duì)人體的傷害就比較大，如果這些元素進(jìn)入到水體當(dāng)中，還會(huì)對(duì)土壤造成較為嚴(yán)重的污染。因此，在實(shí)際選材的過程中，應(yīng)該引起我們足夠的重視，盡量不去選擇那些危害性較強(qiáng)的材料，最大程度保證人員的生命安全。

合理選擇載荷類型的材料。在很多材料實(shí)際使用過程中，其承受載荷的能力不是很強(qiáng)，這需要在過程裝備設(shè)計(jì)中引起足夠的重視，避免對(duì)這些材料進(jìn)行使用，否則很容易導(dǎo)致材料失效情況的發(fā)生。此外，不合理對(duì)材料進(jìn)行使用，還容易導(dǎo)致機(jī)械零件失靈的現(xiàn)象，雖然設(shè)備可以運(yùn)行，但承載能力不能得到保證。為了有效避免這些情況的發(fā)生，在實(shí)際選材的過程中，需要對(duì)材料的性能進(jìn)行全面的分析，保證其在實(shí)際使用過程中，可以充分發(fā)揮自身的作用。

增加對(duì)低耗材料的使用。當(dāng)前工業(yè)高速發(fā)展，對(duì)各種材料的消耗量持續(xù)增加，這對(duì)機(jī)械行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，造成了嚴(yán)重的阻礙，在實(shí)際選材的過程中，應(yīng)該盡量選擇節(jié)能環(huán)保型的材料，最大程度保證材料的使用性能和壽命，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。在開展機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該合理對(duì)熱處理方法進(jìn)行應(yīng)用，將材料的性能充分發(fā)揮出來。當(dāng)前熱處理技術(shù)發(fā)展也非常迅速，各種環(huán)保型熱處理技術(shù)相繼出現(xiàn)，在保證材料熱處理質(zhì)量的同時(shí)，還能保證熱處理過程的環(huán)保性，我們應(yīng)該積極對(duì)這些熱處理方法進(jìn)行應(yīng)用。

3機(jī)械設(shè)計(jì)中材料應(yīng)用工作中需要注意的地方

經(jīng)濟(jì)性和適用性應(yīng)該盡量統(tǒng)一起來。在當(dāng)前過程裝備實(shí)際過程中，非常強(qiáng)調(diào)材料選擇的經(jīng)濟(jì)性和適用性，工程技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)真對(duì)材料的制造工藝作為選材的參照標(biāo)準(zhǔn)。不同的機(jī)械材料，其技術(shù)要求差別很大，在開展鑄造、焊接、切削方面有著不同的工藝要求。因此，在實(shí)際選材的過程中，為了更加充分發(fā)揮其性能，就應(yīng)該對(duì)其使用性能認(rèn)真研究。在保證零件使用性能基礎(chǔ)上，對(duì)材料進(jìn)行合理控制，最大程度保證材料的經(jīng)濟(jì)性。

將環(huán)保性和節(jié)能性有效結(jié)合起來。隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出，其對(duì)生產(chǎn)過程中的節(jié)能環(huán)保性有了更多的要求。企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過程中，應(yīng)該對(duì)材料的環(huán)保性和節(jié)能性進(jìn)行認(rèn)真的考慮。在開展機(jī)械設(shè)計(jì)選材的過程中，往往會(huì)使用很多不可再生能源，如果對(duì)這些材料的消耗速度過快，就會(huì)對(duì)我國的可持續(xù)發(fā)展，造成較大的影響。因此，在實(shí)際開展選材的過程中，應(yīng)該盡量本著節(jié)能環(huán)保的原則，更加合理對(duì)材料進(jìn)行選擇，保證材料的環(huán)保性能。

保證材料的結(jié)構(gòu)和工藝性。為了進(jìn)一步提升材料的防腐性能，在材料使用過程中，其應(yīng)該符合下面的幾點(diǎn)要求：構(gòu)件的形狀應(yīng)該盡量簡單，表面不應(yīng)該出現(xiàn)傷痕，盡量使用同一種材料，避免機(jī)械構(gòu)件中存在縫隙的情況，合理對(duì)防銹漆進(jìn)行使用，保證腐蝕介質(zhì)和機(jī)械構(gòu)件可以有效隔離起來，對(duì)于焊接表面，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行涂漆處理。在對(duì)焊件開展焊接處理的過程中，應(yīng)該避免應(yīng)力集中情況的出現(xiàn)，否則會(huì)形成新的腐蝕點(diǎn)。

4結(jié)束語

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，對(duì)過程裝備設(shè)計(jì)提出了更高的要求。在過程裝備設(shè)計(jì)中，需要我們認(rèn)真做好材料的選擇和應(yīng)用工作，盡量選擇那些使用成本低、環(huán)保性能強(qiáng)、性能優(yōu)良的材料，合理對(duì)材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，科學(xué)對(duì)材料進(jìn)行熱處理。

參考文獻(xiàn)

[1] 袁東波.簡析過程裝備設(shè)計(jì)中材料的選擇與應(yīng)用[J].冶金與材料，2017，（6）：22-23.