1材料的选择
1.1碳素钢与合金钢型
在机械设计过程中,碳素钢是一种比较常用的材料,因为碳素钢的价格比较经济,加工的工艺性稳定因而被广泛运用。但是碳素的韧性和强度比较差,中等以上形状的材料不能被完全淬透,这在一定程度上影响了对碳素钢的使用。因此,可以在碳素钢中加入合金,进而形成一种新的材料,即合金钢。机械设计中合金钢的淬透性、韧性、强度得到了很大的提高,并且由于合金的加入也提高了合金钢的耐磨性。然而只有在零件的横截面较大、材料外载荷应力较大以及需要对材料进行淬透的情况下才能够使用合金钢,而其他情况一般应当选择碳素钢。
1.2可回收和循环利用型
在机械制造领域内,金属材料的种类非常多,钢材就有100多种。导致在机械设计中,很难对材料进行分类,进而加大了回收利用的难度。因此机械设计的材料选择过程中，可以选择一些单一的合金系制作零部件,以有效提高对合金的回收和循环利用效率。
2材料的运用
2.1使经济性与实用性相结合
材料运用的经济性与实用性统一是机械设计中必须首先要考虑的问题。在材料运用的过程中应当注意两个方面的内容:一是在机械设计中材料的运用应以零部件的加工工艺为标准。机械加工中不同的加工技术,如切削工艺、铸造工艺、焊机工艺以及热处理工艺等技术对于材料的运用要求是不同的。切削工艺要求材料的应用应当符合切削作业的可操作性特征;铸造工艺要求材料的应用应当向高吸气、高收缩、高流动方向转变;焊接工艺要求材料的应用必须要体现出冷墩性和冲压性的特点;而热处理工艺则要求材料的应用应当符合氧化脱碳性、敏感性、淬透性等特征。二是强调材料应用中的经济性。机械设计过程中,在保障各零部件材料都能够符合各种加工工艺要求的前提下,应当合理地对机械材料的加工成本进行控制,然而为了实现材料应用的经济性,可以根据机械设计企业的自身发展水平,最大限度地对加工工艺和零部件的生产方式进行合理的控制。
2.2参照零件的制作工艺
在进行机械生产或是加工生产的时候，许多的加工技术对于材料的要求是不一样的。就比如说铸造工业就要求机械设计的材料要具备高流动、高收缩、高吸气的特点；焊接工艺却是需要考虑冲压和冷镦的特性是否良好；热处理工艺要在温度过高的时候，材料具备敏感性，在进行氧化的时候会脱碳；切削工艺又需要材料能够便于切削。在机械设计中，运用材料要参考机械材料零件的制作工艺。零件是组成机械最基本的载体，在进行零件选择的时候，一定要保障其在工作的环境下也能正常保持工作能力，也要考虑到零件的成本不能过高。工作能力是说零件要保持其持久的工作效力，也被称之为承受能力。零件不管在什么条件之下，一旦失去了工作能力就是失效。零件在进行设计的时候不仅要考虑到零件要具备足够的工作能力，还要在选择材料的时候尽量降低成本。零件也要保障制作工艺，尽量减少经济支出，零件的类型尽量能通俗化、标准化，将设计程序尽量简单化来降低生产成本。
2.3做好防腐保护
在防腐的时候，首先要从工艺上进行一些有助于防腐的设计。有时候机械设备的形状非常复杂，这就会导致一些如积尘一般明显的缺陷。平时看不出来，但很快这些地方就会被优先腐蚀。因此，为了避免这种现象，在进行化工设备的组合设计的时候，就要考虑到以下几个问题：(1)设备的结构尽量简单化。一切零件都尽量运用一种材质的金属，零件组合的时候也尽量不要留下缝隙；(2)涂抹防锈漆。设备的表面要涂抹质量较好的防锈漆，这也是比较关键的一环，好的防锈漆可以起到隔离空气和水汽的效果。在这里，还要注意设备的结构有时也会对防锈漆的涂抹产生一定的影响。也就是说，设备组合复杂的情况下，防锈漆的涂抹也会出现困难；(3)确保不存在水汽淤积现象。在进行设备设计的时候，尽量不要给水汽留下任何淤积的可能。也就是说，设计过程中，不要出现凹孔。有的设备必须出现，则应该设置一个排水系统；(4)保证工作的连贯性。化工设备在进行焊接的时候，一定哟尽量连续不中断，在连接的过程中也要避免各种质量上的缺陷。如果发生了缺陷，很有可能就从缺陷点这儿产生新的腐蚀现象；(5)合理化的防腐处理。因为设备的缝隙处是最容易被腐蚀的，因此对设备各个零件结合的地方要进行一些合理化的防腐处理。可以采取双面连续对接焊的方式让焊接的质量更高，这样也可以有效地避免缝隙处发生腐蚀。腐蚀在化工设备中并不罕见，化工设备在日常的工作中，经常与空气和水汽接触，发生化学反应后就会呈现出腐蚀的现象，而后就会对化工设备产生很大的危害。如果化工设备受到了腐蚀，其外表的色泽就会发生改变，内部性能也会受到一定的影响，而后设备的使用寿命缩短，工作效率下降，就会影响到整个化工工程的进度，影响化工企业的收益。因此，对化工设备腐蚀的研究是非常有必要的。在进行化工设备的结构设计的时候，要根据设备工作时候运行的效果以及应该具备的特点做到以下几点：第一，产品的结构应该具备耐腐蚀的特点，因为这是化工产品的生产要求；第二，化工设备工作的时候要尽量保证稳定流畅，不能因为部分零件被腐蚀导致整个的工作效率下降，不要让腐蚀大量积累，否则只会越积越多；第三，设备运行也要关注外力的保护作用，防止产生新一轮的腐蚀。
2.4强调节能性和环保性
近些年来，我国的经济正在腾飞，快速增长的经济也带动了资源的大量消耗。而用于机械方面的材料很多都被开采殆尽，有些资源已经是极其稀少。这时候，我们在进行机械设备的材料选择时，要更多地考虑到对环境的保护，也要考虑到成本的输出。在进行机械设备设计的时候，注意环保和节能也是为了实现可持续发展。如果一味地追求经济的快速发展，对那些不可再生资源大力地开采利用只会给未来的化工生产埋下更多的祸根，所以说，化工设备所选用的材料是否可以达到环保和节能的效果也是我们下一步研究的热点问题。就比如说机械设计铸件的环节，刚开始设计的5%的资金投入将决定以后生产中80%的资金投入。所以，在进行化工设备设计选择材料的时候，要考虑现阶段的节能与环保问题，有效地节约不可再生资源，节约成本，千万不要产生无效的浪费。
3结语
工业发展离不开化工机械设备，保证其正常运行是工程项目的正常生产和运作的前提与关键。而化工机械设备又离不开化工机械的设计，作为机械设计最关键的内容之一，材料选择的质量的好坏将直接关系到整个机械设计工作质量的好坏，因此要倍加注意，以保证机械设备的正常运行。
作者：时培玉 单位：黑龙江省龙凤区大庆石化公司化工二厂
