機械設(shè)計中的材料的選擇和應(yīng)用分析

張帆

摘要：我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，離不開機械工程的支持。高科技技術(shù)的運用和發(fā)展，為機械的設(shè)計提供了不竭的靈感。機械化是當今時代的潮流，機械化為經(jīng)濟的發(fā)展、人們的生活提供了許多便利，但在機械化的進程中，我們也會遭遇許多的威脅和挑戰(zhàn)。機械工程的發(fā)展，是以消耗大量的資源作為支撐的。在它不斷的發(fā)展中，解決資源短缺問題是我們急需面對的。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；材料；選擇應(yīng)用；分析

1引言

在機械設(shè)計的材料選擇中，應(yīng)盡可能的選擇耗能低、產(chǎn)生污染小的相關(guān)材料。這類材料的運用，符合科學(xué)的發(fā)展觀，堅持了可持續(xù)發(fā)展的原則。保證材料的質(zhì)量，是設(shè)計實施的基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上，再篩選經(jīng)濟性價比高、綠色環(huán)保的新型材料。機械的設(shè)計要滿足工業(yè)發(fā)展的需求，但是我們不能盲目追求發(fā)展效率而忽視了身上的社會責任感。對于機械設(shè)計中材料的選擇和應(yīng)用，必須科學(xué)合理地進行分析和探討。

2材料選擇的重要意義

全球經(jīng)濟一體化趨勢不可避免，為了在經(jīng)濟競爭中占據(jù)有利位置，各國的城市建設(shè)如火如荼的開展起來。在城市化進程中，機械設(shè)計起著越來越重要的作用。機械行業(yè)的發(fā)展，給我國帶來了巨大的經(jīng)濟效益，為我國市場經(jīng)濟的健康發(fā)展提供了保障。在機械工程行業(yè)以前所未有的速度發(fā)展的同時，我國資源損耗的問題也是日益凸顯。在機械設(shè)計中，許多原材料已經(jīng)供不應(yīng)求，對它們過度的消耗，使得機械加工設(shè)計的過程會因原料不足而陷入斷斷續(xù)續(xù)的狀況。因此，以科學(xué)的視角分析材料選擇的不足，保證選材的經(jīng)濟性和環(huán)保性，維護生態(tài)平衡，促進國家經(jīng)濟平穩(wěn)、健康運行。

有相關(guān)研究機械設(shè)計的科學(xué)家表示，在機械設(shè)計工作中，對材料的選擇是十分重要的。材料選擇必須科學(xué)合理，盡可能地使每一份材料得到充分的利用，減少資源的浪費。從整體出發(fā)，綜合評價機械設(shè)計的結(jié)構(gòu)和其應(yīng)該具備的各項功能。同時，根據(jù)現(xiàn)代社會的資源條件，通過選擇科學(xué)合理的機械設(shè)計材料，促進機械工程的發(fā)展。機械設(shè)計的選材，要從大處著眼，小處著手，關(guān)注應(yīng)用中各項的要點內(nèi)容，這也是之后機械工程發(fā)展堅持可持續(xù)原則的焦點所在。

3選擇工程材料相關(guān)的技術(shù)手段

3.1調(diào)質(zhì)應(yīng)用和相關(guān)的設(shè)計

在對調(diào)質(zhì)工藝進行設(shè)計的過程中，我們所應(yīng)用的是當前應(yīng)用非常廣泛的熱處理技術(shù)，從而可以發(fā)揮出更好的功效。對這類工藝應(yīng)用的許多的技術(shù)，其實都是可以通過有效的回火技術(shù)，可以對機械施工的質(zhì)量進行不斷地完善，達到理想的效果。通過這種手段，可以使整個材料的性能得到優(yōu)化，使材料本身進行變形，達到機械施工的需要，更能提高材料的質(zhì)量，從而可以放心的進行施工。懸掛材料的本身就具有較高的強度，通過這種方式就可以更容易的操作部件的尺寸，使其得到控制，從而可以使機器的重量和體積不斷的減小，有利于機械施工。

對于調(diào)質(zhì)技術(shù)的應(yīng)用，我們應(yīng)該在設(shè)計和施工中加以重視，避免出現(xiàn)錯誤，造成嚴重的后果。首先是要進行詳細的標注，在熱處理過程中，許多企業(yè)以不同的方式提高機械施工的質(zhì)量，優(yōu)化設(shè)計方案，這些都少不了要進行詳細的標注，這是非常重要的。通過標注，我們就可以對材料的硬度以及相關(guān)的數(shù)據(jù)有一定的了解，從而可以按照施工材料的要求進行選擇，確保機械施工的質(zhì)量。但它的回火工藝的應(yīng)用，產(chǎn)生的沖擊力的強度是相當?shù)偷模瑢τ谶@一點我們還需進行仔細的研究分析，找出存在問題的原因。值得注意的是，標有調(diào)質(zhì)硬度區(qū)間的材料，在機械的施工中產(chǎn)生了積極的影響，提供了更多的便利，而且可以對多個范圍的材料的硬度進行標注，這樣就可以更好地滿足實際的生產(chǎn)需要，確保機械施工的質(zhì)量了。

3.2硬化工藝

對于機械設(shè)計中材料選擇的技術(shù)手段，我們還要考慮到在建筑設(shè)計中在金屬的表面實行硬化技術(shù)，從而可以使得材料更具耐磨性和抗腐蝕性。所以，對于機械設(shè)計中材料的選擇較常見的就是對其實行硬化技術(shù)。

這項硬化技術(shù)需要在滲碳鋼高爐中實施，使得材料表面的碳含量增加，從而達到理想的硬度，更好的進行建筑施工。然后當材料的表面達到施工所要求的硬度水平，我們就需要采取消除應(yīng)力的方法，使材料的結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定。對于鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，可以根據(jù)具體的要求進行設(shè)計。例如，把握好零件的尺寸和硬度，使材料更具強度。對于材料的成本問題，我們要合理進行控制，要在保證質(zhì)量達到標準的情況下進行節(jié)約成本。一般來說，零件的尺寸要小于45毫米，并且重量小于45公斤，只有這要，根據(jù)具體的需求來確合適定的材料，才可以保證建筑施工的質(zhì)量。

4在材料的選擇和應(yīng)用中的注意事項

4.1選材的經(jīng)濟性和實用性

每一項機械工程都會有一定限額的資金來購置材料、招募施工人員。在資金有限的情況下，對材料的經(jīng)濟性和實用性的要求無疑排在了首要位置。以機械設(shè)計的相關(guān)人員為例，他們需要深刻把握機械工程的各項工藝，例如在設(shè)計時有所涉及的鑄造、生產(chǎn)、裝配、焊接等等。在此基礎(chǔ)上，他們對比實際，可以選出價格較低、質(zhì)量較高的經(jīng)濟實用型的設(shè)計材料。以過硬的技術(shù)作為支撐，使得設(shè)計材料的價值得到最大限度的利用，發(fā)揮出它在機械設(shè)計和制造中的強大功能。

機械鑄造時，要保證選擇的材料具備符合國家要求及標準的吸氣性、收縮性、流動性和一定的可折性；在對材料進行鍛造時，為了保證工程的順利進行，材料必須要有良好的沖壓性、可鍛造性、在熔斷后能夠及時地冷卻；在進行焊接時，要保證材料的適用度、敏感度符合施工要求。材料自身性質(zhì)的不同，導(dǎo)致了機械設(shè)計中材料選擇的不同。保證機械工程的快速發(fā)展，必須科學(xué)化、合理化地對材料進行選擇。在保證材料質(zhì)量的基礎(chǔ)上，根據(jù)工程預(yù)算考慮材料的經(jīng)濟性能。機械設(shè)計材料質(zhì)量是否達標，決定了工程完成的水平；材料的價格是否實惠，決定了工程完成的速度。在機械工程設(shè)計出，如果出現(xiàn)可循環(huán)的材料，應(yīng)盡可能地多次使用，減少資源浪費，降低機械設(shè)計的成本，從而促進工程整體效率的提高。

4.2選材的節(jié)能性和環(huán)保性

我國堅持可持續(xù)發(fā)展原則，節(jié)能環(huán)保一直是當今社會的熱點。科技的快速發(fā)展、經(jīng)濟水平的不斷提高，都離不開資源的消耗。對工業(yè)技術(shù)的不斷探索，使得資源的消耗和破壞日益嚴重，節(jié)能環(huán)保問題，是人們目前關(guān)注的重點所在。我們說，既要金山銀山，又要綠水青山。人們的經(jīng)濟環(huán)保意識在不斷增強，如何節(jié)省資源、保護環(huán)境引起社會的熱議。堅持科學(xué)發(fā)展觀，促進可持續(xù)性發(fā)展，要求我們必須做到控制好對不可再生資源的消耗，減少污染，維護生態(tài)平衡。在機械設(shè)計的選材中，堅持節(jié)能性原則和環(huán)保性原則，是由現(xiàn)階段的國情決定的。

4.3選材的可持續(xù)性

在二十一世紀初，我國提出了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略?；谀壳拔覈鷳B(tài)破壞嚴重的現(xiàn)實，在機械設(shè)計中，對材料進行選擇和應(yīng)用時，要充分考慮材料的功能，盡量選擇可再生、產(chǎn)生污染小的資源，貫徹實施保護環(huán)境、節(jié)約資源的基本國策。根據(jù)材料的本質(zhì)特性，結(jié)合實際，達到機械設(shè)計的最優(yōu)。

5機械設(shè)計中材料的選擇和應(yīng)用

5.1實用性材料的選擇和應(yīng)用

一般來說，在對材料進行選擇時，首要因素就是它的實用價值和相關(guān)的功能。對機械工程進行設(shè)計時，要依據(jù)具體的指標來制定，然后再對所選擇的材料采取鑄造、加工、熱處理等處理方式。不同的施工工藝，對材料的要求也不盡相同。必須以嚴格的標準來選取材料，使其符合施工的需要。材料的強度和耐磨性對機械的加工有很大的影響，對它們的選擇要求也是十分嚴格的。在考慮好它們的特性后，也要考慮到零件的外觀，使其滿足各種需求。通過合理有效的方法對材料加工，提高工程完成的質(zhì)量。

5.2載荷類型材料的選擇和應(yīng)用

在機械加工過程中，材料有可能會出現(xiàn)失效的情況；在零件的運行過程中，也會有出現(xiàn)失效的可能。一旦發(fā)生這種情況，機械的正常運行會受到阻礙，導(dǎo)致出現(xiàn)經(jīng)濟損失。這一類失效問題的產(chǎn)生，一般來說是由于設(shè)計材料存在負荷差異所造成的。為了提高機械設(shè)計的質(zhì)量，對材料進行選擇時要充分考慮到材料的負荷能力，滿足機械施工的要求。

5.3低消耗材料的選擇和應(yīng)用

堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，必須選擇低耗能、低污染的材料。在對材料進行加工時，也要采取較為環(huán)保的方法。熱處理目前被廣泛運用于處理工種，但它會縮短材料的使用壽命，也會損害它的使用性能，并且產(chǎn)生污染較多。盡量選擇冷、熱軋狀態(tài)下可較好發(fā)揮性能的材料。

5.4無害材料的選擇和應(yīng)用

機械設(shè)計的加工中，很有可能會出現(xiàn)一些危險元素，破壞環(huán)境，甚至對人體健康造成威脅。所以，在材料的選擇中，要加強監(jiān)測和監(jiān)督，避免使用有害材料。

5.5可回收材料的選擇和應(yīng)用

機械設(shè)計中的很多材料都是金屬制成品。金屬在我國的能源儲備中，含量較小，制約了機械化的發(fā)展。鋼材類型的繁多，使得資源回收困難，造成浪費。

6結(jié)語

科學(xué)技術(shù)的提高，為我國的機械行業(yè)的發(fā)展增添助力。機械化建設(shè)，使得大量的原料被消耗，造成浪費。為了減少資源浪費，提高資源利用率，應(yīng)該堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，貫徹實施科學(xué)發(fā)展觀。對材料要有充分的了解，從經(jīng)濟、安全、環(huán)保的角度選擇材料，促進機械行業(yè)的發(fā)展，提升我國的工業(yè)實力。