機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇及應(yīng)用

王炯 魯紅雷

摘 要：隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化的采用，不但為當(dāng)代社會(huì)的生產(chǎn)需求提供了充足的生產(chǎn)效率，還減少了人工生產(chǎn)的工作量，使人類(lèi)工作強(qiáng)度大大降低。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中的材料選擇應(yīng)用是機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)當(dāng)中的基礎(chǔ)內(nèi)容，所以這就需要對(duì)其實(shí)際的發(fā)展加強(qiáng)重視，基于此，本文則主要就機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中材料選擇應(yīng)用的重要性進(jìn)行闡述

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

前言

現(xiàn)時(shí)代隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，對(duì)各方面資源的需求也越來(lái)越大，尤其在機(jī)械設(shè)計(jì)方面所用到的資源已經(jīng)被大量的采集利用了，在這些材料中已經(jīng)有不少是稀缺的資源了，因此在新時(shí)代中對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的使用和稀缺原材料之間的矛盾問(wèn)題要充分的考慮，更要準(zhǔn)確的把握住機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展前景，

1 機(jī)械設(shè)計(jì)中材料選擇應(yīng)用重要性及注意事項(xiàng)

1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)中材料選擇應(yīng)用的重要性分析

當(dāng)前在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，工業(yè)體系已經(jīng)逐漸完善，所以在整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)以及加工行業(yè)就面臨著新的發(fā)展機(jī)遇以及挑戰(zhàn)。社會(huì)的進(jìn)步使得對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的市場(chǎng)需求也在進(jìn)一步的增加，這就導(dǎo)致了材料的短缺，而機(jī)械設(shè)計(jì)中的材料是零件生產(chǎn)的基本要素，只有將材料的供應(yīng)及選擇得到妥善的處理才能促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)中的一些材料在當(dāng)前發(fā)展中已經(jīng)成了稀缺資源，社會(huì)發(fā)展需求和機(jī)械設(shè)計(jì)間的矛盾日益突出，在這一過(guò)程中機(jī)械設(shè)計(jì)中的材料選擇應(yīng)用的空間也被擠壓，所以在有限的發(fā)展空間下對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的材料選擇應(yīng)用就更加的重要。

1.2 機(jī)械設(shè)計(jì)中材料選擇應(yīng)用應(yīng)注意的事項(xiàng)

機(jī)械設(shè)計(jì)的材料選擇以及實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，要能對(duì)一些事項(xiàng)得到充分的考慮，首先就是對(duì)其經(jīng)濟(jì)性以及適用性要充分考慮，這是對(duì)當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展的新情況進(jìn)行應(yīng)對(duì)的策略，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的原材料選擇要能在適用性的基礎(chǔ)上對(duì)其經(jīng)濟(jì)性充分重視，選擇價(jià)格相對(duì)便宜的又能滿(mǎn)足實(shí)際需求的材料，這樣才能促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)的持續(xù)發(fā)展。再者就是要能夠?qū)C(jī)械設(shè)計(jì)材料選擇應(yīng)用的綠色環(huán)保加以重視，社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中要能夠?qū)Νh(huán)境問(wèn)題得以關(guān)注，選擇一些低能耗和高效率污染比較少的材料，還要能夠?qū)⒖沙掷m(xù)發(fā)展觀(guān)得到充分重視，為機(jī)械設(shè)計(jì)的健康穩(wěn)定發(fā)展打下基礎(chǔ)。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)中材料的選擇及具體應(yīng)用

2.1 對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中的載荷型材料選擇應(yīng)用比較重要，由于實(shí)際的機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，會(huì)存在著材料不能使用或者是作用得不到發(fā)揮這樣的情況。出現(xiàn)這一問(wèn)題的重要因素就是其外在的負(fù)荷水平相對(duì)比較差，另外就是有些材料在功能的正常發(fā)揮中以及運(yùn)行良好的情況下會(huì)出現(xiàn)抑制失效的問(wèn)題，這些也是由于選擇的材料載荷存在的一些問(wèn)題。多以對(duì)這一問(wèn)題的解決主要是對(duì)材料選擇應(yīng)用過(guò)程中要對(duì)材料的載荷能力加以充分的估算，這樣才能最大化的保證材料的作用能得到充分發(fā)揮。

2.2 機(jī)械設(shè)計(jì)中碳素鋼以及合金鋼的材料選擇應(yīng)用方面要能得到充分重視，在這一過(guò)程中當(dāng)前主要就是對(duì)碳素鋼材料應(yīng)用的較為廣泛。主要就是其在工藝的加工性能上比較優(yōu)越，并且價(jià)格也不是很貴，雖然有著這些優(yōu)點(diǎn)但在缺點(diǎn)上也比較突出，主要是體現(xiàn)在韌性和強(qiáng)度上相對(duì)較差，對(duì)于中等形狀以上的零件就不能采取整體淬透。故此為能夠?qū)@一缺陷進(jìn)行解決，就要能夠?qū)⑾鄳?yīng)的合金元素融入其中，這樣就能增加淬透性作用。合金鋼的結(jié)構(gòu)機(jī)械材料能夠在強(qiáng)度及韌度上得到加強(qiáng)，并對(duì)材料的耐高溫及耐腐蝕等一些性能也能起到強(qiáng)化作用，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中只要在材料外載荷作用力比較大的過(guò)程中才對(duì)這一材料進(jìn)行使用。

2.3 機(jī)械設(shè)計(jì)中的材料選擇應(yīng)用要選擇能耗低污染少的材料，要能在熱處理程序相對(duì)較少材料方面進(jìn)行選擇，當(dāng)不能有效的避免熱處理只有在熱處理少的層面得以保障，通過(guò)低淬透性鋼對(duì)齒輪加以制造，保障其穿透性加熱，并在材料冷卻之后就能夠使得材料淬硬。還有就是要對(duì)熱反應(yīng)材料處理加以避免，材料要能夠在熱軋狀況下及冷拔狀況下將其性能得到充分發(fā)揮。

2.4 機(jī)械設(shè)計(jì)中的材料選擇應(yīng)用要能夠把對(duì)人體無(wú)傷害的材料得以充分體現(xiàn)，機(jī)械設(shè)計(jì)材料中有些是對(duì)人體有害的元素，不僅如此還會(huì)對(duì)整個(gè)生態(tài)造成破壞。一些含有重金屬的材料被廢棄之后就會(huì)對(duì)水源以及土壤等造成很大的危害，并對(duì)人體造成危害，所以在對(duì)材料選擇過(guò)程中要能夠重視對(duì)人體無(wú)害的材料的應(yīng)用，從而來(lái)保障環(huán)境及人體的安全。

2.5 對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中的材料選擇應(yīng)用要能將節(jié)能性及環(huán)保性得到緊密的結(jié)合，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中對(duì)一些不可再生能源的需求以及消耗愈來(lái)愈大，這些都會(huì)為材料的選擇和應(yīng)用造成很大的影響，這就需要將節(jié)能環(huán)保兩者得到有機(jī)結(jié)合，從機(jī)械設(shè)計(jì)中的鑄件階段的材料應(yīng)用來(lái)說(shuō)，在這一過(guò)程中的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)百分之五成本就對(duì)生產(chǎn)成本的百分之八十有著決定性作用，所以對(duì)材料的選擇和應(yīng)用都要能夠?qū)h(huán)保節(jié)能得到充分重視。

3 結(jié)束語(yǔ)

材料選擇和應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)中占有重要的地位，不僅關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)也對(duì)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展有著重要的影響。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)中在材料選擇和應(yīng)用上要對(duì)各方面因素加以考慮。在材料的選用上不僅需要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)要確保材料具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、環(huán)保性，為機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。

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（沈陽(yáng)新錦精密儀器儀表研究所，遼寧 沈陽(yáng)110000）