機械設計新型材料選擇應用

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【摘要】當前，經濟飛速發展，我國機械設計領域呈現良好的發展趨勢。機械設計中新型材料的選擇關系到機械設備的質量和使用性能。基于此，論文主要對機械設計中新型材料的選擇和應用進行分析和探討，提出新型材料的選擇和應用策略，以期為機械材料的選擇研究提供幫助。

【關鍵詞】機械設計；新型材料；選擇

1引言

眾所周知，先進的機械設備能夠在施工過程中發揮良好功效。因此，在進行機械設備的設計過程中，需要保證設備材料的質量，確保機械的結構與實際的需求相吻合。在進行設計制造的過程中，也要考慮機械設備的整體性、安全性以及環保性。合理設計機械產品，對于機械產業的發展具有重要意義。

2機械設計中材料選擇的重要性

機械設計制造過程中，材料的選擇直接關系到整體機械制造的質量，因此，科學合理地選擇材料對于完善機械產品的功能具有重要作用。目前，為加強對環境資源的保護，減少對環境的影響，實現可持續發展，在選擇材料時需要在保證材料性能的基礎上提升材料的環保性能。當前，機械設備的社會需求量在逐漸增大，這是因為經濟和社會的發展對于新興設備的需求在逐漸提升。因此，在機械設備設計和制造過程中使用環保、經濟和科學的材料，有利于不斷提升機械產品的性能和質量，促進我國機械制造產業的發展。

3機械設計中材料選擇的原則

當前，機械設計中材料的選擇需要遵循一定原則，基于此，才能保證機械設計制造的產品的質量和性能達到標準要求。下文詳細分析當前機械設計材料的選擇和應用原則。

3.1經濟性原則

機械設計中材料的選擇和應用，必須遵循經濟性原則。因為材料的成本直關系到機械設計的整體成本。因此，機械設計人員需要針對機械產品的整體特性來進行產品設計、制造和裝配。對于機械設計材料的選擇來說，設計人員需要盡量提升自己的專業能力，盡量挖掘材料的應用價值，讓設計出來的產品能夠符合機械產品的功能要求[1]。

3.2節能環保原則

當前，隨著經濟的發展以及環保理念的深入，我國對于環保予以了高度關注。同時，人們對于環保和節能也給予了更多關注。而與此同時，人們也更注重環保和節能型機械產品的引進，作為機械設計人員，需要考慮材料的環保性能，減少對環境的影響以及材料的浪費。使用節能材料來制造出對環境污染最小的機械設備。通過這種方式，生產出來的產品才能夠符合環保節能的應用理念，實現可持續發展。

3.3新型材料優先原則

當前，科技的發展衍生出了很多新型材料，越來越多的新型材料出現在市場上，與傳統的材料相比在性能和價格上有更高的優勢。因此，設計人員需要摸清市場規律，發現市場中的新型材料，著重考慮對新型材料的選擇，提升機械產品的性價比。在選擇材料時需要應用先進的科學技術，實現機械工程智能化。在智能化系統中應用高科技，將會很大程度上推動機械信息化和智能化發展。智能機械制造需要緊緊跟隨高新科技的發展，因為先進的科學技術，可以對機械進行遠程監控、檢測、數據處理以及安全控制等。機械的智能化依賴于科學技術的智能化，在機械工程建設中廣泛使用智能化科學技術，可以推動工程建設行業的整體進步。

4機械設計中的新型材料

當前，機械設計中需要選擇各種材料，新型材料作為性價比較高的材料，在機械設計材料選擇中被認為是關鍵所在。下文詳細分析各種類型新型材料。

4.1實用型材料

機械設計的重點在于生產出滿足機械行業需要的機械產品，因此，在設計機械時需要注重材料的使用性能。當前，很多材料的規格出現差異，部分零件側重材料硬度，部分注重美觀。而設計者在選擇材料之前，必須對機械設計制造的要求進行詳細掌握。因為不同規格、不同特色的材料本身在機械中能夠發揮的作用是完全不同的，因此，在選擇材料時需要綜合考慮材料的特性、機械的特性、零件的特性等。

4.2碳素鋼、合金鋼材料

當前，機械設計領域常見的材料中，碳素鋼和合金鋼性價比很高，在機械設計行業中經常使用。這一材料在韌性和強度上面并不是很理想。因此，在新型材料設計中，在碳素鋼的基礎上增加了一定比例的合金，構建了全新的機械材料。這種新型材料顯著提升了機械材料的質量，耐磨性等也有了很大提升，對于延長機械的使用壽命具有一定功效。

4.3無毒無害材料

基于環保理念，機械設計領域逐漸使用更多無毒無害材料。但是大部分材料都具有一定毒害性，很多化學類材料不僅會對人體產生傷害，還會對環境造成破壞。因此，機械設計者在進行設計時需要慎重選擇材料，確保機械的生產是安全穩定且沒有污染的。

4.4荷載材料

在進行機械設備設計時，需要考慮機械設計的承重。荷載材料就是提升機械承重能力的關鍵所在。很多設計人員在選擇材料時不能讓材料真正達到具體的工藝要求，因此，很多材料在實際生產環節中對機械設備的安全使用造成了風險，縮短了機械設備的使用壽命。因此，在選擇材料的過程中，設計者需要根據機械設備的實際生產要求，確定荷載性能的指標數值，防范荷載性能不足造成的機械設備風險。

4.5低耗能材料

材料自身的耗能決定了機械整體的耗能。機械設計者需要從環保的角度展開機械材料的選擇。為推動機械領域的可持續發展，當前在機械加工、制造和生產等各個環節都要進行控制。目前，金屬材料作為最常見的機械材料，在市場上具有很大的采購量。而金屬材料在生產的過程中一定會經過熱處理，這樣就為環境造成很大的負面影響。因此，設計人員可以使用一些冷處理材料，選擇可回收處理的材料，將機械設備的各個零部件按照材料分類放置在一起，防止不同回收指標的材料混合在一起，因此，優化了材料回收流程，提升了機械材料質量。

5機械設計中新型材料的選擇及應用策略

機械設計中材料的選擇直接關系到機械設備的經濟性、環保性等，優化對材料的選擇和運用，對于提升機械設備的質量具有關鍵意義。

5.1根據材料特性進行選擇和設計

在機械設計中會涉及各種零件，不同零件在進行材料選擇時也會有不同的要求。為減少零件問題，在選擇材料時需要考慮機械設備性能的發揮。因此，設計人員需要認識到材料選擇的重要性，針對每種材料的性能進行充分了解，再根據不同材料的不同性能和影響因素等來進行實驗。并且使用這些材料來進行檢驗，例如，耐熱實驗、減震實驗以及抗壓實驗等，使用不同材料能提升整體的機械性能，實現材料選擇和機械設計的有效對接。除此之外，設計人員在選擇材料時也要重點考慮材料的價格，減少設計過程中的成本消耗。

5.2加強材料的工藝處理

對材料進行工藝處理，是為了滿足在當前機械設計對不同工藝的要求，為了使機械設備發揮預期的效果，在進行材料工藝化處理時，需要對鑄造工藝、焊接工藝、粘結工藝等進行處理，提升機械的整體性能[2]。材料的工藝化處理直接關系到機械設備的性能和工藝特色，因此，在進行工藝化處理時需要盡量讓整個工藝和設備的特性貼合，這樣可以在很大程度上降低機械設計的缺陷發生概率，提升設備的材料選擇精確度。

5.3把握不同材料的優勢

選擇和應用不同材料進行設計制造，具有不同的優勢和劣勢，設計人員在選擇材料時必須把握材料的特性，從而實現材料的正確使用。首先，分析材料的物理性能，確保產出機械的材料質量和性能；其次，研究不同材料在不同環境下的使用情況，根據不同材料在不同環境下的特征進行制造，確保得出最佳方案；最后，材料的化學性能包括材料的腐蝕性、氧化性能等，在進行材料焊接和切割時這些特性都發揮重要作用。

6結語

綜上所述，機械設計中材料的選擇和處理，直接關系到機械設備的質量。為促進當前機械制造業的進步和發展，提升我國的經濟發展水平，在機械設計過程中，機械設計人員需要按照設計要求和具體問題進行具體設計，對材料工藝進行有效處理，把握不同材料的優勢，正確選擇和應用材料，提升機械設計制造的質量。

【參考文獻】

【1】王偉.淺析化工機械設計中材料的選擇和應用[J].城市建設理論研究:電子版,2016(6):5808.

【2】李軍,劉龍龍,楊超.機械設計中材料的選擇和應用分析[J].山東工業技術,2017(14):42.

作者：王堅 單位：江蘇省揚州技師學院