摘要：在机械设计中，材料的选择尤为重要，它几乎关系着整个机械行业的发展，是机械设计的基础。因此，机械设计行业及其他相关行业的人士，要高度重视材料的选用。随着经济的发展及社会的进步，机械设计的材料选择应用已成为本行业人员普遍关注的问题，在材料选择的过程中，既要使选择的材料满足机械设计要求，又要保证其具备环保节能的要求。因此，对材料的选用进行分析和研究意义深远。
关键词：机械设计；材料选择；应用要点
随着城市化建设的不断加快，机械越来越被人们重视。可以说，机械已经成为城市建设的重要力量。而机械材料的选择和应用是机械设计的基础，对机械行业的发展起着至关重要的作用。在机械行业未来的发展中，材料的选择和应用将成为影响我国经济效益的重要因素之一。
1机械设计中材料选择的重要性
近年来，我国国民经济不断发展，工业体系越来越完善，为机械行业的发展带来了机遇和挑战。随着我国城市化发展越来越快，对机械设计中的材料需求越来越多，在一定程度上导致机设计中的原材料变得紧缺，使供求矛盾越来越突出。机械材料是机械生产的基础，企业拥有足够的材料是其发展的前提条件。但因为社会发展的需要，使机械材料处于一个被争抢的状态，导致材料选择的实践空间逐渐被压缩[1]。对这种情况，进行机械设计的材料选择和应用研究极为必要。在对其进行选择和应用的过程中，一定要注重适应性、可持续发展性及经济性等，使有限的机械材料资源能得到充分利用。机械行业的相关人员要做好机械设计的材料选择和应用工作，从而为机械行业的发展做出贡献。
2机械设计中材料的选择和应用
2.1使用型材料的选择
在选择机械材料时，材料的使用性是一个必须要考虑的因素，同时，它也是保障材料性能和质量的根本性因素。在机械设计中，不同的零部件对材料有不同的需求。例如，有些零件需要强度较高的材料，有些零件需要耐磨性能较好的材料，还有一些零件需要外表较为美观的材料[2]。因此，在机械设计中对材料进行选择时，首先要了解清楚各个零部件对材料的需求，并在此基础上，根据其要求，选择使用性能较高的材料。
2.2碳素钢与合金钢的选择
在机械设计的材料中，碳素钢是当今使用最为广泛的一种材料。这种材料的加工工艺虽然较好，价钱也不高，但在使用范围上，对机械设计有一定的限制。因为其韧性不好，强度也较差，因此，不能在中等形状以上的零件中使用。相关人士为了解决这一缺点，在其中加入适当的合金元素，形成一种合金钢，这在一定程度上提高了材料的韧性和强度，起到增加淬透性的作用，同时，还增加了材料的耐磨性[3]。一般情况下，为了防止零件产生淬火裂纹，避免零件变形或在荷载应力较大，需要对合金钢进行选择。这能在一定程度上避免浪费资源，而且还能使零部件在一些特殊情况下得到保障。
2.3选择对人体无害的材料
在机械设计中，一些机械材料本身就带有对人体有害的物质，人们如果长期使用这些材料，会对身体造成一定损害。例如，以离子状态存在的Cr+6就是对人体危害最为严重的一种元素，还有As、Ni等元素。这些物质不仅对人体有害，而且对自然环境，如水源、土壤等，都会产生巨大损害。因此，要慎重选择这些材料，避免因选择不当而对人体造成伤害。
2.4载荷类型材料的选择和应用
在进行机械设计的过程中，常常会出现材料不能使用的现象，这主要是因为所选材料在外在荷载上的能力较差。另外，一些机械在发挥功能的过程中，常常会在机械运行良好的状态下，出现突然失效的情况，导致该现象产生的原因是材料的荷载问题。因此，在选择机械材料时，对材料的荷载能力要进行认真估算，进一步完善材料的选择和应用。
2.5低消耗材料的选择和应用
在机械设备的选择和应用过程中，为了保证机械行业的可持续发展，要尽量挑选具备节能环保性能的材料。应用材料的过程中，尽量不用热处理技术对材料进行处理，以保障材料的使用性能和使用寿命，避免环境污染[3]。因此，在对机械进行设计时，在材料处理方面，可在热轧和冷轧的情况下，选择能充分发挥性能的材料。另外，如果在对材料进行处理时，不能避免热处理，要尽量选择热处理工序少的材料。在选择机械材料时，可以选择低消耗的材料，从而保障机械行业的可持续发展。
3机械设计中材料应用工作的注意要点
3.1适用性和经济性相统一
经济性及适用性是当今机械设计在材料选择上的重要内容。对于这项工作，其相关人员要将材料的制造工艺作为材料选择的参照标准。不同的机械设计材料，具有不同的技术要求，如铸造、焊接、切削等方面均需要不同的制造工艺。因此，在使用不同材料时，要充分发挥其不同的性能，使其具备使用性。另外，要在能保证零部件具备的性能的基础上，对材料进行控制，使其经济性能发挥到最大。
3.2环保性与节能性相结合
我国制定的可持续发展战略，主要是要求各个企业在生产和运营过程中能做到节能、环保。因此，每个企业都应遵循这项基本原则，切实贯彻这项基本战略方针。在机械设计的材料选择和应用过程中，存在着很多不可再生能源，如果过分消耗这些材料，会为机械设计的材料使用埋下隐患。因此，应坚持节能环保的原则，对材料进行选择和应用，选择能耗小的环保材料。
4结语
有关专家认为，在机械设备的材料选择上，我们不仅要注意零部件的合理性，同时还要注意零部件间的性能、配合性及切合性。如何做好机械设备中的材料选择和应用工作，是机械设计工作的一个重要内容。
参考文献
[1]王永强，陶亚楠，刘青.机械设计中的材料的选择和应用探析[J].科技创新导报，2012，（20）：74.
[2]周旭妮，周阳.机械设计中的材料选择和应用探讨[J].硅谷，2015，（2）：146-147.
[3]池占山.机械设计中的材料选择及应用探讨[J].中国高新技术企业，2015，（21）：17-18.
作者：车明浪 史兆伟 单位：兰州资源环境职业技术学院
相关专题：是城市化的后续动力 中小企业融资问题研究
