劉銘山

摘 要：現(xiàn)階段我國的工業(yè)現(xiàn)代化得到了快速發(fā)展，機械工程設(shè)計也在這其中有了跨越式的進步。但與此同時，在機械設(shè)計材料的選擇和應(yīng)用上出現(xiàn)了過度消耗的問題，很多材料都有不同程度的資源缺乏，甚至出現(xiàn)了供應(yīng)不了機械設(shè)計需要的情況。所以必須要積極開發(fā)新資源，還要以可持續(xù)發(fā)展為理念多選擇和應(yīng)用那些環(huán)保型的材料。基于此，文章首先分析了機械設(shè)計選材的重要意義和需要注意的事項，然后重點分析了各種機械設(shè)計中材料的選擇和應(yīng)用，希望通過文章的分析，能夠?qū)ο嚓P(guān)工作提供參考價值。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；材料選擇；可持續(xù)性發(fā)展

機械設(shè)計中很重要的部分就是材料的選擇和應(yīng)用，它的優(yōu)劣將直接作用于機械設(shè)計的質(zhì)量和功能，現(xiàn)階段正處于資源缺乏之中，所需要使用到的材料就成為了關(guān)注的重點?？沙掷m(xù)發(fā)展已經(jīng)成為我國的發(fā)展國策，所以在機械設(shè)計中材料的選擇和應(yīng)用也要遵從此原則，在保證材料質(zhì)量的前提下，那些經(jīng)濟性、環(huán)保型的新型材料是最佳選擇?？傊跈C械設(shè)計達到標準的情況下，以可持續(xù)發(fā)展為導向，才可稱得上是機械設(shè)計的科學選材和應(yīng)用。

1 機械設(shè)計選材的重要意義

在經(jīng)濟社會不斷發(fā)展下，我國用于各項建設(shè)的機械化規(guī)模日益擴大，機械工程行業(yè)在我國的經(jīng)濟發(fā)展中所發(fā)揮的作用越來越大。其實現(xiàn)了跨越式的發(fā)展，使我國各項事業(yè)的經(jīng)濟效益獲得了持續(xù)增長，為我國的經(jīng)濟發(fā)展注入了更多的原動力。但是機械行業(yè)的大發(fā)展也造成了機械材料耗費資源的問題，現(xiàn)階段我國的機械設(shè)計材料存在消耗過度的問題，已經(jīng)很難滿足機械設(shè)計加工的生產(chǎn)需要。所以為了能夠得到持續(xù)的發(fā)展，在機械設(shè)計材料的選擇上要更為經(jīng)濟、環(huán)保才行，這也是時代發(fā)展的要求。

機械設(shè)計材料的選擇和應(yīng)用要更加科學合理，每一種材料資源都要得到最大化的利用，還要對機械設(shè)計結(jié)構(gòu)、功能有一個綜合的評估，然后運用現(xiàn)有條件，選擇科學合理的機械設(shè)計材料來滿足機械工程的應(yīng)用要求。

2 材料的選擇和應(yīng)用所需要注意的方面

2.1 注重選材的經(jīng)濟性與適用性

材料的適用性和經(jīng)濟性是最應(yīng)該優(yōu)先考慮的。相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)首先對設(shè)計中所能夠涉及到的各類工藝進行一個全面的了解和研究，再結(jié)合實際設(shè)計需求選擇性價比最高的經(jīng)濟適用的材料，使材料的使用價值能夠得到最大化的發(fā)揮，使材料和設(shè)計的要求相契合，并在設(shè)計中將其功能完全的發(fā)揮出來。諸如，在機械鑄造工藝中要保證材料良好的吸氣性、收縮性、偏折性和流動性；而在鍛造工藝中則要求材料必須具備較好的沖壓性、可鍛性、冷鐓性和斷后冷卻性。每種材料所具備的特性是不同的，這就為機械設(shè)計工藝提供了多種選擇，在不影響工藝要求的情況下，將工藝需要材料的各種特性掌握到位，科學合理的選擇材料才能保證機械工程持續(xù)、健康發(fā)展的根本。設(shè)計材料的適用性得到了最大化滿足的同時還要考慮材料的經(jīng)濟性。做到質(zhì)量合乎標準規(guī)范，價格經(jīng)濟實惠。能夠循環(huán)使用的機械材料，應(yīng)盡量的循環(huán)使用，這樣能夠減少資源消耗，節(jié)約設(shè)計成本，提高經(jīng)濟效益。

2.2 注重選材的節(jié)能性和環(huán)保性

節(jié)能環(huán)保已經(jīng)是現(xiàn)階段時代發(fā)展的必然選擇了，不斷發(fā)展的社會經(jīng)濟，使人們的生活水平得到了大幅度提高，但也帶來了資源的消耗和短缺，資源的頻頻告捷，使人們對環(huán)境保護重視起來，也隨著發(fā)展而深入人心。作為環(huán)保問題的關(guān)鍵要素，環(huán)境破壞與資源消耗成為了人們關(guān)注的重點，要想實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，控制生產(chǎn)過程中的過度消耗是必不可少的環(huán)節(jié)。所以材料的節(jié)能性和環(huán)保性對我國的機械化發(fā)展很重要。相關(guān)的設(shè)計人員要秉承著可持續(xù)發(fā)展的理念，在滿足了設(shè)計要求的情況下，選擇那些低能耗、低污染的材料，做到科學的設(shè)計、合理的選材，減少不可再生資源的利用，使資源利用得到高效的發(fā)展。

2.3 選材的可持續(xù)性發(fā)展

可持續(xù)發(fā)展是貫穿于整個機械設(shè)計選材中的，要從設(shè)計本身出發(fā)，將材料的潛力最大化的發(fā)揮出來，最終應(yīng)用設(shè)計中。

3 機械設(shè)計中材料的選擇和應(yīng)用

機械設(shè)計中，對于材料的選擇和應(yīng)用不但要滿足設(shè)計的要求，還要考慮材料的特性、功能和資源供應(yīng)能否持續(xù)上。具體闡述如下。

3.1 實用性機械材料的選擇應(yīng)用

實用性是機械設(shè)計中材料選擇應(yīng)該先考慮到的。設(shè)計中，材料的應(yīng)用通常需要根據(jù)設(shè)計工藝指標進行合理鑄造、加工、切削、熱處理等。而這些工藝對材料的特性要求比較高，材料必須滿足工藝的要求，進而保證零件加工能夠符合設(shè)計要求。在加工零件時，材料的強度和耐磨性能是必須要考慮到的，并且很多時候外觀上的材料在加工后都有一定的特殊要求，這就要求材料能夠滿足加工的要求。

3.2 載荷類型機械材料的選擇應(yīng)用

機械設(shè)計加工時，機械材料會有失效的情況存在，在機械零件被應(yīng)用到工作中時，也有可能會產(chǎn)生抑制失效問題，之所以會有這樣的問題出現(xiàn)，主要是因為設(shè)計時所選擇的材料在負荷能力上存有偏差，要想達到機械設(shè)計的有效應(yīng)用，材料的選擇應(yīng)用極為關(guān)鍵。選擇的材料要具備一定的荷載能力，還要依照設(shè)計的要求，價比高、荷載能力強的材料才是設(shè)計的首選。

3.3 低消耗機械材料的選擇應(yīng)用

現(xiàn)階段可持續(xù)發(fā)展已然成為一項基本國策，并被廣泛應(yīng)用到各項事業(yè)的建設(shè)中。從機械設(shè)計的角度來看，要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，設(shè)計時所選擇和應(yīng)用的材料要具備低消耗、無污染的特性。在材料的處理上也要采用低消耗的環(huán)保方法。熱處理是機械加工中經(jīng)常會使用到的工藝，它對于材料的使用壽命和性能損壞最為嚴重，它還能是破壞環(huán)境的殺手。盡量減少使用熱處理，在冷、熱軋狀態(tài)下材料性能發(fā)揮較好的材料是機械設(shè)計的理想選擇。如若熱處理無法避免，可以選擇那些處理流程簡單易操作的材料，也能夠起到減少消耗，降低污染的效果。

3.4 無害機械材料的選擇應(yīng)用

用于機械設(shè)計加工的材料很多都帶有一定的危險元素，如Ni元素。它們除了會對環(huán)境造成污染外，還是傷害人身體的極大的安全隱患。所以在材料的選擇上要特別注意材料的檢測，防止有害材料夾雜在里面，使用到機械設(shè)備中。

3.5 可回收機械材料的選擇應(yīng)用

用金屬制成的零件在機械設(shè)計中占有不小的比重，但是金屬屬于稀有物質(zhì)，產(chǎn)量不多，在過去的機械設(shè)計應(yīng)用中已有很大的消耗，越來越少，這也在一定程度上影響了機械化的持續(xù)發(fā)展。鋼材在機械設(shè)計中也是應(yīng)用極為廣泛的，但是其類型比較多，不好回收?？沙掷m(xù)發(fā)展的原則下，應(yīng)以那些可回收循環(huán)利用的機械加工材料為最佳的材料選擇對象。

4 結(jié)束語

通過文章的分析使我們充分的了解到在我國的科學大發(fā)展大繁榮的背景下，我國的工業(yè)機械化程度在不斷深化，取得了一個又一個的成就，但我們也應(yīng)該清楚的看到另有一些問題相伴而生，其中就有機械材料的過量消耗和浪費。這種消耗和浪費不利于機械行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，必須進行有效地抑制，要做到這一點就要科學合理的選擇和應(yīng)用材料。在經(jīng)過研究和分析設(shè)計的要求和材料的自身特性后，科學的選擇和應(yīng)用那些經(jīng)濟性、無污染、安全環(huán)保的新型機械加工材料，才能夠?qū)崿F(xiàn)機械行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，也是必然的發(fā)展趨勢。

參考文獻

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