機械設計中材料的選擇和應用

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近年來，隨著科技水平的提高和領域創新，我國機械設計技術取得了前所未有的突破，一線機械技術研究隊伍也逐步壯大，為重工業進步奠定了堅實的人力資源與技術基礎。然而，在實際發展進程中，機械制造材料的過度消耗不僅使得稀缺材料供應不足，還與可持續發展觀念背道而馳。針對此，本文圍繞機械設計中的材料選擇與應用展開深度探究。

1合理甄選機械設計材料的價值體現

全球經濟一體化風暴的影響勢不可擋，加劇了各國的經濟競爭壓力。為達到可持續發展的宏偉戰略目標，現代化城市建設工作的開展至關重要。在推進和擴張城市建設的進程中，機械設計發揮著不可取代的積極作用。機械制造行業與重工業的蓬勃發展，為我國創造了極大的經濟效益，也進一步提高了國民生產總值。眾所周知，機械設計領域會涉及多類型的原材料，而現階段諸多稀缺材料的生產加工已無法供應機械設計實際需求，并嚴重制約了行業的發展。為此，應當立足于可持續發展視角，深度剖析導致材料供應不足的實質原因，提高選材的科技環保性和經濟實用性，降低對生態環境的負面影響，促進國家經濟的穩定運行。根據專業人士的相關調查研究結果顯示，在機械設計過程中，材料的合理選擇占據著重要的地位。首先，應當結合實際需求，秉承可持續發展的原則理念，盡可能的提高材料利用率，降低資源過度消耗。其次，從全局出發，綜合評價機械結構設計的優越性和功能的完整性，選擇適用性較強的機械設計材料。最后，機械設計材料的選擇應當著眼于宏觀角度，從細節入手，密切關注實際應用過程各項重點內容，以保證機械制造行業的快速穩定發展。

2機械設計材料選用的基本原則

（1）選擇滿足設計需求的材料。在選擇和應用機械設計所需材料的過程中，應當充分遵照基本設計原則和具體要求，從材料的性能和用途著手。不同零構件在機械設計領域都扮演著不同的角色，因此，材料的特性存在本質性差異。基于此，有必要結合機械設計對零構件性能的標準要求，進行材料的分化選擇。

（2）選擇荷載水平高的材料。隨著機械運轉時間的延長，部分構件會失去原有作用，其根本原因在于部分材料的荷載水平較低，導致機械零構件基本功能喪失。針對此，應當確保材料的荷載水平達到標準要求。在復核機械設計環節，應當加大對評估材料荷載水平的重視度，與此同時，針對應用頻率較高的材料提高荷載限定標準。其中較為常見的案例就是低碳鋼的滲碳處理工藝，為確保鋼材質量符合出廠標準，需要對材質進行測驗和統一處理。

（3）盡量選擇無毒害材料。在機械設計的前期規劃過程中，會涉及諸多類型的材料，與此同時，具有放射性的元素也會在部分特定的工業生產加工環節出現。采取無污染處理不僅能夠避免其對生態環境造成不可逆的危害，還可以保護區域內居民的生命安全，具有相當重要的現實意義。

（4）優先選用可循環再利用材料。當下，機械設計環節所應用的材料以金屬材質為主，但由于生產工藝需求差異對材料會有特殊的要求。并且為進一步強化金屬的特定功能，也會對多種金屬進行綜合性處理。而合金材料的選擇與應用，能夠最大限度滿足對機械材料的需求。在機械設計過程中，需要合理規劃零構件及各類型材料的生命周期，并著重把控回收處理工作。材料的回收利用不僅能夠穩定提升經濟效益，還可以提高資源利用率，保護生態環境。例如，在選擇金屬材料的過程中，要有限選擇成分單一的合金材料。

（5）選擇低能耗、輕污染材料。實際上，低能耗、輕污染材料的選用原則還應當貫穿整個材料生命周期規劃過程。而且在回收再利用階段也應當保證這一優勢特征。從材料本身來說，優先選擇經濟性、低能耗、輕污染材料是最基本的原則，而在此過程中一旦出現生產加工難度系數加大、短期生產成本劇增等情況，會影響整個工程的決策制定。故而材料的選用需做好科學合理的規劃，并綜合考量整個材料的生命周期。

3機械工程設計材料選擇環節的注意事項

（1）著重把控材料的經濟適用性。在進行機械設計材料選用的過程中，應當著重考量材料的經濟適用性。機械設計人員要嚴格把控設計環節所涉及的生產加工工藝、焊接工藝、裝配工藝及鑄造工藝等。并且要在滿足設計要求的基礎上，優先選擇性價比高的原材料，進而保證材料利用價值最大化，優化完善機械設計。例如，在機械鑄造的過程中，要加強機械材料的流動性、收縮性、吸氣性以及偏析性；在焊接過程中，應保證材料的實用性和靈敏度；在加工鑄造環節，則需增大材料的冷縮性、抗沖擊強度及可塑性。此外，機械材料的性能差異決定了機械設計的材料選擇方向，切實了解不同類型材料的特征，可以進一步優化選擇。在確保機械設計適用性的前提下，應綜合卡量材料的經濟性，不僅要讓其質量標準達到要求，還應盡可能的節約成本。針對可以循環再利用的材料，則可采取恰當的二次處理，以提高資源的利用率，降低設計成本，穩定經濟效益。

（2）加大對材料節能環保性的考慮。隨著全面貫徹落實可持續發展理念的日益深化，機械制造領域的材料選擇與應用成為社會各界關注的焦點。現階段，公眾的節能環保意識逐步增強，資源消耗及環境污染也成為環保工程的核心內容。要想切實保證可持續發展，首要前提就是加大資源利用率，杜絕過度消耗。為此，在機械設計過程中，確保材料選用的節能性和環保性至關重要。機械設計人員要嚴格履行可持續發展戰略理念，在充分滿足設計要求的基礎上，優先選擇低能耗、輕污染的材料，以節約不可再生資源，促進行業的快速發展。

（3）注重可持續發展理念原則。在選擇機械設計材料的過程中，必須堅定不移的貫徹落實可持續發展戰略方針，充分重視機械設計的穩步發展。機械設計人員需在滿足設計需求的前提下，全面增大選用材料的利用率，拓展材料應用方向，挖掘潛力，以發揮材料的最大性能，有針對性的開展設計應用。

4結語

綜上所述，在機械設計過程中，秉承可持續發展的基本原則，優先選用低能耗、輕污染材料，提高資源利用率，這不僅可以讓機械行業穩步前進，還能夠維系生態平衡，保持人與自然的和諧共處。