关于机械设计中的材料的选择应用

2022-10-22

现在全球的经济越来越变得一体化了, 正式全球经济一体化使得各国城市化的建设规模都在变大。关于机械行业在这一背景下的发展, 它也就越来越在国家经济中占据了重要的地位。换句话说, 机械行业所产生的经济效益会对国家市场经济的发展起到主导性的作用。另外, 从一个科学的角度来分析, 随着社会的不断进步, 那么社会对机械设计中的材料的选择和应用也就相应地有了新的更高的要求, 机械行业的相关人员必须要在保证机械设计材料满足基本的工作要求的情况下再使得机械设计能够满足经济社会的要求, 能够满足国家可持续发展的政策。

1 机械设计中材料选择与应用的重要意义

现代社会经济工业化体系正在不断地健全和完善, 在这种状况的推动下, 机械行业不仅仅面对这很多发展机遇, 同时也需要面对很多很大的挑战。目前, 一方面, 很多大型机械材料都处于稀缺的状况, 但是, 现代经济市场对机械行业所需材料的需求日益增长, 因此, 这就出现了这种需求与材料稀缺之间的冲突矛盾。另一方面, 在社会经济工业化体系不断发展完善的过程中, 其他行业对材料的需求还会和机械行业争夺空间, 争夺资源, 这就更加压缩了机械行业材料的选择和应用空间。随着经济市场的快速发展带来的种种问题, 需要我们重新思考工业与人类发展的关系, 社会的不断发展要求我们遵守低碳环保的机械设计规则, 所以, 机械设计中的材料和应用所面临的矛盾再加上其它种种因素使得机械设计工作的质量面临着更加巨大的挑战。机械设计材料的选择和应用应该要满足经济性、环保性、适用性的基本原则, 只有满足这些基本原则, 整个机械设计行业才能够坚持国家的可持续发展原则不断向前迈步。

2 机械设计中材料选择工作的注意要点

在机械设计中, 选择正确的材料是关键点, 能否正确选择直接关系到整个机械设计工作的质量高低。所以, 要想做好机械设计中材料选择工作, 首先就得让材料满足机械在运行过程中所要求的基本机械性能和物理性能, 或者是其他化学性能;其次, 工作人员也要关注选择的材料是否满足适用性、可操作性以及安全性。在整个机械设计材料选择工作中需要的注意的要点有以下几点:

2.1 材料荷载类型的选择

很多研究表明, 大多数的零件会出现失效的原因主要是因为该零件的外载荷性能不好所导致的。在机械设计材料选择工作的过程中, 选择正确荷载的材料是很关键的, 具体的选择方法有如下两点:

首先, 外载荷作用力可以让机械材料发生弯曲或是扭曲, 大量的力都是集中在材料的表层的, 也就是说材料表面的性能可以抑制材料零件性能的失效。在选择材料的时候, 我们一般情况下都是选择碳钢调质或者是低钢渗碳的方式对材料进行加工, 这样的加工方式可以很好的避免机械材料不必要的损伤。

其次在机械设计材料选择时, 我们应该选择各部分的性能是均匀分布的材料, 这样才能保证设计生产过程的高效性。

2.2 机械设计中碳素钢与合金钢材料的选择

在现在的机械设计行业, 碳素钢得到了大多是公司的青睐, 因为它的加工性能和操作性能都比其他材料好些, 再加上它的成本比较低, 所以它得到了很广泛的应用。但是, 碳素钢的强度比较低, 韧性也不高, 所以在热处理加工过程中就会显得比较麻烦, 这也使得该材料在应用上有了一定的限制。研究发现了合金钢材料正好可以弥补这种缺陷, 它具有其他材料不具备的一些特殊性能。

3 机械设计中材料应用工作的注意要点

有专家研究证明, 在机械设计中的材料的选择应用工作上, 我们需要注意的不仅仅是机械中的各个材料零件是否合理, 更需要关注各个材料零件之间性能的配合性、契合性是否高。那么, 既然这样, 我们应该怎么去做好机械设计中的材料选择应用工作呢?具体的看法和建议如下:在材料的选择过程中, 要重视经济性和环保性, 经济环保一直是各个行业的重要课题, 同时这也是机械设计行业想要持续发展的必然选择。

3.1 做到适用性和经济性相统一

经济性和适用性是当前机械设计材料应用工作中的主要问题之一。在工作过程中, 公司要以机械材料的制造工艺为参考指标。不同的材料, 它在铸造、焊接、切削等加工技术上的要求都是不一样的。所以, 针对不同材料的性能我们要把它使用地恰当, 也就是让它具有适用性。另外, 在保证各零件能满足工作所需基础性能的情况下, 要对加工材料的成本进行合理控制, 让它达到最大的经济性。

3.2 环保性结合节能性

国家制定的可持续发展战略就是要求生态、环保、节能, 任何企业都必须认真贯彻党的战略方案。一般来说, 在机械设计的使用材料中, 很多原材料都是不可再生能源, 如果过度消耗, 最终势必会给机械设计行业带来极大的隐患。因此, 我们在材料选择与应用工作中要做到环保和节能, 尽可能的使得环保要求和使用需求都能满足。