基于機械設(shè)計與材料選擇及應(yīng)用的關(guān)聯(lián)性研究

劉錦+劉國庫+張馨丹

摘 要：工業(yè)的大力發(fā)展極大的促進了社會的進步以及人民生活水平的提高，在工業(yè)的發(fā)展過程中，機械工程也隨之發(fā)展進步。隨著機械工程的發(fā)展，對于材料的選擇直接關(guān)系著機械工程的質(zhì)量，而對材料的應(yīng)用，由關(guān)系著對著村料的利用率，進而影響到機械工程的成本問題?；跈C械設(shè)計與材料選擇及應(yīng)用的關(guān)聯(lián)性研究，是每一個從事機械設(shè)計的人員都應(yīng)了解并在實踐中進行應(yīng)用的重要因素。

關(guān)鍵字：機械設(shè)計；材料；

1 機械設(shè)計與材料選擇及應(yīng)用的意義分析

在社會的發(fā)展進步過種中，尤其是伴隨著城市化進程的發(fā)展，機械制造行業(yè)成為社會經(jīng)濟的重要產(chǎn)業(yè)，占有舉中輕重的地位，并為人社會經(jīng)濟的整體發(fā)展提供保障。目前我國的機械制造行業(yè)已進入快速發(fā)展階段，對原材料的消耗量十分巨大，甚至許多機械設(shè)計對原材料的消耗已處于過度消耗狀態(tài)。這對于機械制造行業(yè)的持續(xù)發(fā)展是十分不利的，也違背了社會主義可持續(xù)發(fā)展的價值觀。

為了良好的經(jīng)濟秩序以及可持續(xù)發(fā)展，機械設(shè)計在材料選擇以及應(yīng)用方面，必須做到即經(jīng)濟又環(huán)保，對機械材料的選擇和應(yīng)用要做到科學(xué)合理，對機械設(shè)計的功能和結(jié)構(gòu)要做綜合評估，以保證對每一份機械材料都要做到充分的利用，減少不必要的材料浪費。

2 機械設(shè)計與材料選擇及應(yīng)用需要注意的事項

1、如何選擇材料荷載類型

在機械的使用過程中，大部分零件的損壞和失效，都是因為零件的外載荷性能較差，因在機械設(shè)計過程中，對機械材料的選擇首先要考慮材料的荷載性能。如何挑選荷載性能好的材料，主要有兩種方法：一種方法是機械材料表面的性能，由于外載荷作用力大部分都集中于材料表面，因此在一定程度上，機械材料的表面性能，將會對零件性能失效起到一定的抑制作用。因此在挑選荷載性能好的材料時，要重點考慮利用碳鋼調(diào)質(zhì)、低鋼滲碳等方式加工的材料，經(jīng)過這些方法加要的機械材料，不容得受到不必要的損傷。

另一種對機械設(shè)計材料的的選擇方法，是盡可能選擇各部分性能均勻分布的材料，以保證在設(shè)計生產(chǎn)的過種中，材料性能穩(wěn)定且高效。

2、對碳素鋼、合金鋼材料的選擇

碳素鋼因為在加工性能、操作性能等方法表現(xiàn)十分優(yōu)越，并且還具有低經(jīng)濟成本的優(yōu)點，在目前機械設(shè)計行業(yè)中被廣泛的應(yīng)用。但碳素鋼的缺點是強度和韌性不高，因此在機械設(shè)計中，就需要使用合金鋼來彌補這一缺點。因此在機械設(shè)計過程，對碳素鋼和合金鋼使用的選擇，是非常重要的。

3、對材料的適用性和經(jīng)濟性的選擇

在任何行業(yè)中，原材料的經(jīng)濟適用性直接與生產(chǎn)成本以及能否廣泛應(yīng)用產(chǎn)生直接關(guān)系，在機械制造行業(yè)也是如此。機械設(shè)計過程要經(jīng)過許多階段，如鑄造工藝、裝配工藝、生產(chǎn)工藝等等，在機械材料選擇方面，材料必須要適用于各個加工階段對原材料性能的基本要求，但同時也要考慮原料性的成本價格，降低機械設(shè)計的經(jīng)濟成本，提高機械工程行業(yè)的經(jīng)濟效益。

4、對材料節(jié)能性和環(huán)保性的選擇

隨著人們對自然資源保護觀念有了更深層次的認識，提出了社會主義可持續(xù)發(fā)展這一核心價值觀，而節(jié)能環(huán)保就是可持續(xù)發(fā)展價值觀中的一個重要理念。隨著環(huán)境污染和自然資源的過度消耗，人們對環(huán)境保護等問題越來越關(guān)注，而對于機械制造行業(yè)的長久發(fā)展來看，在材料的選擇注重節(jié)能性和環(huán)保性，有利于機械制造行業(yè)以及社會經(jīng)濟的長久可持續(xù)發(fā)展。同時在設(shè)計環(huán)節(jié)也要考慮低耗能和低污染的機械材料，并且在有選擇的情況下，盡可能不使用不可再生資源。

5、對材料可持續(xù)發(fā)展的選擇

可持續(xù)發(fā)展是社會經(jīng)濟發(fā)展的前提和重要原則，機械設(shè)計在對材料的選擇方面，不可違背這一原則。在這一前提下，在機械設(shè)計方面如何挖掘機械材料的潛在性能，并對其充分利用，將是機械設(shè)計的重點考慮因素。結(jié)合機械材料的性能特點，對其充分利用，使其真正的發(fā)揮出低耗能、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢，將是未來機械制造行業(yè)在對機械材料選擇和應(yīng)用的重要方向。

3 機械設(shè)計與材料選擇及應(yīng)用

1、對機械材料的實用性選擇應(yīng)用

材料的實用性，是對機械材料選擇的過程中需要著重考察的因素。按照機械設(shè)計工藝的各項指標，機械材料的性能否達到指標要求，將是判定機械材料是否適用的重要依據(jù)。同時按照工藝特征，這些機械材料能否保證生產(chǎn)需求，將是實用性考察的重要依據(jù)。如材料強度、耐磨性、外觀等，都是對材料適用性和實用性的考察因素。

2、對載荷類型機械材料的選擇應(yīng)用

不同的機械材料的負荷能力不同，為了保證設(shè)計出來的機械能夠正常應(yīng)用，對機械材料的載荷性能要嚴格把關(guān)，并且還要進行估算，以保證機械的質(zhì)量。

3、對機械材料低消耗的選擇應(yīng)用

可持續(xù)發(fā)展是社會主義的核心價值觀之一，這個理念可應(yīng)用于各行各業(yè)，在機械設(shè)計的材料選擇和應(yīng)用方面，主要體現(xiàn)在選材的低耗能和無污染方面。這就要求在機械設(shè)計的理念，要符合環(huán)保節(jié)能理念。比如大部分機械加工需要進行熱處理，但熱處理會損害機械材料的壽命，還會對機械材料的性能產(chǎn)生一定的損害，因此在機械設(shè)計環(huán)節(jié)中，就需要進可能的減少熱處理工藝環(huán)節(jié)。

4、對機械材料無害性的選擇應(yīng)用

許多機械材料會對環(huán)境造成污染或?qū)θ松碓斐蓚Γ俏ｋU材料。因此在選擇機械材料時，盡可能的選擇對環(huán)境和人身無害的材料，是機械材料選擇需要重點考慮的因素之一。如果必須選擇危險材料，就要對材料進行嚴格的檢測和把關(guān)，防止危險材料對環(huán)境和人身造成不必要的損害。

5、對機械材料可回收性的選擇應(yīng)用

大多機械材料都是金屬材料，而金屬資源是不可再生的，其產(chǎn)量也不是無限的。隨著機械化建設(shè)，對金屬材料的需求量日益增大。因此原材料的供應(yīng)緊張就成為遏制機械制造業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此為了機構(gòu)制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，選擇可回收性的機械材料將成為機械材料選擇首要考慮的因素之一，這也將成為未來機械制材料選擇的趨勢。

4 結(jié)束語

工業(yè)化進行使機械制造業(yè)高速發(fā)展，機械制造業(yè)的高速發(fā)展固然給社會經(jīng)濟和人民生活帶了不可估量的益處，但其對原材料的過度消耗，對于國家和社會也是一個嚴峻的考驗。為了機械制造行業(yè)的未來發(fā)展，甚至是社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，如何減少對機械材料的過度消耗，機械設(shè)計對機械材料的合理和充分利用，將成為機械制造行業(yè)需要考慮的一個重要課題，同時這也是保證社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展需要考慮的重要課題。

參考文獻

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