机械设计新型材料选择应用

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【摘要】当前，经济飞速发展，我国机械设计领域呈现良好的发展趋势。机械设计中新型材料的选择关系到机械设备的质量和使用性能。基于此，论文主要对机械设计中新型材料的选择和应用进行分析和探讨，提出新型材料的选择和应用策略，以期为机械材料的选择研究提供帮助。

【关键词】机械设计；新型材料；选择

1引言

众所周知，先进的机械设备能够在施工过程中发挥良好功效。因此，在进行机械设备的设计过程中，需要保证设备材料的质量，确保机械的结构与实际的需求相吻合。在进行设计制造的过程中，也要考虑机械设备的整体性、安全性以及环保性。合理设计机械产品，对于机械产业的发展具有重要意义。

2机械设计中材料选择的重要性

机械设计制造过程中，材料的选择直接关系到整体机械制造的质量，因此，科学合理地选择材料对于完善机械产品的功能具有重要作用。目前，为加强对环境资源的保护，减少对环境的影响，实现可持续发展，在选择材料时需要在保证材料性能的基础上提升材料的环保性能。当前，机械设备的社会需求量在逐渐增大，这是因为经济和社会的发展对于新兴设备的需求在逐渐提升。因此，在机械设备设计和制造过程中使用环保、经济和科学的材料，有利于不断提升机械产品的性能和质量，促进我国机械制造产业的发展。

3机械设计中材料选择的原则

当前，机械设计中材料的选择需要遵循一定原则，基于此，才能保证机械设计制造的产品的质量和性能达到标准要求。下文详细分析当前机械设计材料的选择和应用原则。

3.1经济性原则

机械设计中材料的选择和应用，必须遵循经济性原则。因为材料的成本直关系到机械设计的整体成本。因此，机械设计人员需要针对机械产品的整体特性来进行产品设计、制造和装配。对于机械设计材料的选择来说，设计人员需要尽量提升自己的专业能力，尽量挖掘材料的应用价值，让设计出来的产品能够符合机械产品的功能要求[1]。

3.2节能环保原则

当前，随着经济的发展以及环保理念的深入，我国对于环保予以了高度关注。同时，人们对于环保和节能也给予了更多关注。而与此同时，人们也更注重环保和节能型机械产品的引进，作为机械设计人员，需要考虑材料的环保性能，减少对环境的影响以及材料的浪费。使用节能材料来制造出对环境污染最小的机械设备。通过这种方式，生产出来的产品才能够符合环保节能的应用理念，实现可持续发展。

3.3新型材料优先原则

当前，科技的发展衍生出了很多新型材料，越来越多的新型材料出现在市场上，与传统的材料相比在性能和价格上有更高的优势。因此，设计人员需要摸清市场规律，发现市场中的新型材料，着重考虑对新型材料的选择，提升机械产品的性价比。在选择材料时需要应用先进的科学技术，实现机械工程智能化。在智能化系统中应用高科技，将会很大程度上推动机械信息化和智能化发展。智能机械制造需要紧紧跟随高新科技的发展，因为先进的科学技术，可以对机械进行远程监控、检测、数据处理以及安全控制等。机械的智能化依赖于科学技术的智能化，在机械工程建设中广泛使用智能化科学技术，可以推动工程建设行业的整体进步。

4机械设计中的新型材料

当前，机械设计中需要选择各种材料，新型材料作为性价比较高的材料，在机械设计材料选择中被认为是关键所在。下文详细分析各种类型新型材料。

4.1实用型材料

机械设计的重点在于生产出满足机械行业需要的机械产品，因此，在设计机械时需要注重材料的使用性能。当前，很多材料的规格出现差异，部分零件侧重材料硬度，部分注重美观。而设计者在选择材料之前，必须对机械设计制造的要求进行详细掌握。因为不同规格、不同特色的材料本身在机械中能够发挥的作用是完全不同的，因此，在选择材料时需要综合考虑材料的特性、机械的特性、零件的特性等。

4.2碳素钢、合金钢材料

当前，机械设计领域常见的材料中，碳素钢和合金钢性价比很高，在机械设计行业中经常使用。这一材料在韧性和强度上面并不是很理想。因此，在新型材料设计中，在碳素钢的基础上增加了一定比例的合金，构建了全新的机械材料。这种新型材料显著提升了机械材料的质量，耐磨性等也有了很大提升，对于延长机械的使用寿命具有一定功效。

4.3无毒无害材料

基于环保理念，机械设计领域逐渐使用更多无毒无害材料。但是大部分材料都具有一定毒害性，很多化学类材料不仅会对人体产生伤害，还会对环境造成破坏。因此，机械设计者在进行设计时需要慎重选择材料，确保机械的生产是安全稳定且没有污染的。

4.4荷载材料

在进行机械设备设计时，需要考虑机械设计的承重。荷载材料就是提升机械承重能力的关键所在。很多设计人员在选择材料时不能让材料真正达到具体的工艺要求，因此，很多材料在实际生产环节中对机械设备的安全使用造成了风险，缩短了机械设备的使用寿命。因此，在选择材料的过程中，设计者需要根据机械设备的实际生产要求，确定荷载性能的指标数值，防范荷载性能不足造成的机械设备风险。

4.5低耗能材料

材料自身的耗能决定了机械整体的耗能。机械设计者需要从环保的角度展开机械材料的选择。为推动机械领域的可持续发展，当前在机械加工、制造和生产等各个环节都要进行控制。目前，金属材料作为最常见的机械材料，在市场上具有很大的采购量。而金属材料在生产的过程中一定会经过热处理，这样就为环境造成很大的负面影响。因此，设计人员可以使用一些冷处理材料，选择可回收处理的材料，将机械设备的各个零部件按照材料分类放置在一起，防止不同回收指标的材料混合在一起，因此，优化了材料回收流程，提升了机械材料质量。

5机械设计中新型材料的选择及应用策略

机械设计中材料的选择直接关系到机械设备的经济性、环保性等，优化对材料的选择和运用，对于提升机械设备的质量具有关键意义。

5.1根据材料特性进行选择和设计

在机械设计中会涉及各种零件，不同零件在进行材料选择时也会有不同的要求。为减少零件问题，在选择材料时需要考虑机械设备性能的发挥。因此，设计人员需要认识到材料选择的重要性，针对每种材料的性能进行充分了解，再根据不同材料的不同性能和影响因素等来进行实验。并且使用这些材料来进行检验，例如，耐热实验、减震实验以及抗压实验等，使用不同材料能提升整体的机械性能，实现材料选择和机械设计的有效对接。除此之外，设计人员在选择材料时也要重点考虑材料的价格，减少设计过程中的成本消耗。

5.2加强材料的工艺处理

对材料进行工艺处理，是为了满足在当前机械设计对不同工艺的要求，为了使机械设备发挥预期的效果，在进行材料工艺化处理时，需要对铸造工艺、焊接工艺、粘结工艺等进行处理，提升机械的整体性能[2]。材料的工艺化处理直接关系到机械设备的性能和工艺特色，因此，在进行工艺化处理时需要尽量让整个工艺和设备的特性贴合，这样可以在很大程度上降低机械设计的缺陷发生概率，提升设备的材料选择精确度。

5.3把握不同材料的优势

选择和应用不同材料进行设计制造，具有不同的优势和劣势，设计人员在选择材料时必须把握材料的特性，从而实现材料的正确使用。首先，分析材料的物理性能，确保产出机械的材料质量和性能；其次，研究不同材料在不同环境下的使用情况，根据不同材料在不同环境下的特征进行制造，确保得出最佳方案；最后，材料的化学性能包括材料的腐蚀性、氧化性能等，在进行材料焊接和切割时这些特性都发挥重要作用。

6结语

综上所述，机械设计中材料的选择和处理，直接关系到机械设备的质量。为促进当前机械制造业的进步和发展，提升我国的经济发展水平，在机械设计过程中，机械设计人员需要按照设计要求和具体问题进行具体设计，对材料工艺进行有效处理，把握不同材料的优势，正确选择和应用材料，提升机械设计制造的质量。

【参考文献】

【1】王伟.浅析化工机械设计中材料的选择和应用[J].城市建设理论研究:电子版,2016(6):5808.

【2】李军,刘龙龙,杨超.机械设计中材料的选择和应用分析[J].山东工业技术,2017(14):42.

作者：王坚 单位：江苏省扬州技师学院