机械设计中的材料的选择和应用分析郭发民

机械设计中的材料的选择和应用分析郭发民

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新乡天丰机械制造有限公司河南新乡453000

摘要：在我国现代化进程中，机械设计发展对促进我国经济发展，工业水平的提高有着重要的作用和意义。但是目前机械设计中的材料选择和应用还有很大的进步空间，所以我们要抓住机遇，在这方面投入大量资金及精力来保证机械行业的稳步提升，吸取教训，总结经验，促进我国工业的可持续化发展。

关键词：机械设计；材料选择；应用

1机械设计中材料的选择与应用意义

新世纪以来，人们在日常的生活生产过程中，对于机械设备的使用需求不断增加，使用范围也在不断的提升，人们对于机械设备质量上的要求以及功能上的要求不断的增加。所以对于企业的发展来讲，机械设计中材料的选择与应用具有十分重要的意义。材料对于机械设备来讲，是其最基本的元素，材料选择是否科学，是否恰当对于机械设计制造的产品质量会有很大的影响。所以在进行机械设计中要做好材料的选择与应用，不仅仅需要考虑产品的质量问题，还需要考虑其性价比以及市场上的需求。

2机械设计中材料选择与应用的基本原则

2.1要考虑材料的载荷水平

荷载水平对于机械零件最后效果的发挥具有重要的作用，荷载水平过低可能会导致机械设计后期失效。因此，为了防止各种意外事故的发生，必须在材料应用之前进行荷载能力评估，进而进行进一步的处理，使得材料更加符合设计需求。

2.2选用低耗环保材料

绿色节能是现今社会各行各业发展的主旋律，在机械设计行业中也不例外，一般来说，低耗环保包括两个方面，一是指设计材料，二是指材料的加工过程。为了达到要求，我们一般要尽量选择具有低能耗和低污染的原材料，并且在加工过程中要尽量避免会产生污染的一些程序。

2.3选用绿色无害材料

我们都知道，在常见的一些机械设计材料中，难免会含有一些有毒物质，这些物质会对人们的身体健康产生不同程度的影响，即便是做好了防护，也会在加工过程中产生一些有害的废弃物，不管是对环境还是人体都会有所影响，所以，我们在选择设计材料时，一定要尽量选用绿色无害材料，将危害降至最低。

2.4注重零件的使用性

任何机械零件设计的最终目的都是使用性，这也是材料选择与应用的最根本的要求，所以在进行设计时，首先要清楚零件的用途，然后根据要求进行材料的选择，比如有的零件就要求有很好的延展性，有的则要求有很高的硬度或是耐磨性，总之，具体问题具体分析，不同的要求选用不同的材料。

2.5选用可循环利用的材料

金属材料是机械设计中最常用的一种材料，而且为了达到好的效果，在零件设计时往往会选择不同的金属种类，以达到不同的要求，但是合金材料做的零件一经报废，就很难回收，这样不仅增加了回收成本，而且也浪费了资源。所以，在选用材料时，一定要考虑材料的可回收性，避免浪费，遵循可循环利用的发展理念。

2.6注重材料的经济实用性

在选用设计材料时，我们肯定要重视材料的经济实用性，在满足各方要求的基础上选用节约成本的材料，包括材料本身以及加工的整个过程，这样的设计才是最科学适用的。

3机械设计中常用的材料

3.1金属材料

在机械设计中常用的材料有很多种，但是用的最广泛的当属金属材料，比如常见的钢和铁，主要是因为这两种材料的强度和韧度非常强，而且价格低廉容易获取，特别是合金材料，常常被运用到各种机械零件的设计中，是机械设计主要的基础材料。

3.2高分子材料

随着技术的发展高分子材料逐渐出现，并以其独特的优势被应用到机械的设计当中，占有越来越多的比重，最常见的就是塑料、合成纤维等，它们的来源广泛，延展性强，而且在获取过程中消耗的能源非常少，因此得到了人们的青睐，但是近年来“白色污染”愈加严重，一种更加环保的材料亟待人们的研究开发。

3.3复合材料

顾名思义，复合材料并不是单一的某种材料，而是由两种不同的材料通过物理或化学方法结合在一起的，一般它会具有这两种材料的优点，更能够满足机械设计的要求，因此也更得到人们的喜爱。通常来说，复合材料可以分为金属材料和非金属材料两种，常见的有合金，树脂等。

3.4陶瓷材料

陶瓷的主要成分是硅，因此它的主要特点就是密度低，硬度高，耐腐蚀，根据它的特点我们可以设计制作一些密封性的零件，可以达到很好的效果。但是由于它价钱高又易破碎，它的应用范围也有所限制。

4合理化选择和应用机械设计中的材料

4.1材料的选择

在机械设计中，对于材料的选择是一个关键性问题。只有选择出好的原材料，相关的专业人员运用起来才能得心应手，制作出更优良的机械产品，得到企业甚至氮肥厂的青睐，受到人们的好评。对于材料选择首先要考虑的就是它的使用功能，具有了强大的使用功能，也就具有了生产出优良产品的保障。不同的机械设计出的产品对其性能有着不同的要求，一个好的产品是由成千上万个零件组成的，也是由很多种原材料制作出来的。所以我们必须考虑这些零件的性能，比如它的延展性、强度、硬度等，只有这些零件达到相应的标准后，技术人员设计出产品，并达到批量生产。我国疆土辽阔，自然就造成了南北的气候差异，南北气温会相差几十摄氏度，所以生产出的机械产品，所使用的零件的性能也不会相同。在氮肥厂中，很多企业目前采取“肥化并举”的模式，在原生产装置上改造后进行“一头多尾”的生产，这样由于尾端产品的不同，在改造过程中，我们需对原装置的机械材料进行分析，才能确保材料的安全性及可持续性能，同时新增的机械产品的材料，也应该根据多尾的特性，选择出最优的材料，以适应新产品低成本、安全稳定的运行。由此看来，机械设计中的材料选择就显得尤为重要，这些材料决定着生产出机械设计零件的性能，所以我们必须合理的选择材料。另一个方面我们必须考虑材料的荷载能力，由于材料的荷载能力达不到标准，一些零件在生产的过程中就会失去本身的性能，成了不能使用的废件，这样就造成了原材料的浪费，带来很大的经济损失。

4.2材料的应用

选择出好的材料就要把材料应用到实际生产中，这才是选材效果及价值的体现。材料的荷载能力主要表现在材料的载荷承受力和性能的大小，挑选材料要严格按照规范标准，才能确保材料的荷载能力。在生产化肥的过程中，材料的荷载能力达不到，就会造成零件的扭转甚至损坏，生产化肥的效率也会大大降低。由此可见，材料的性能和承载能力对于材料的选择都十分重要。选好材料之后，材料的应用还需考虑多方面的因素，既要考虑其经济性又要考虑其环保性。力争把产品做到绿色、高效、节能三者统一，才能提高产品的核心竞争力，同时为我国建设资源节约型、环境友好型社会贡献自己的一份力量。

结束语

随着我国工业化水平的提高，氮肥的生产方式也有了较大发展，逐步摆脱了传统生产方式带来的弊端。为进一步确保氮肥行业的发展，我们应该做好氮肥厂机械设计中的材料选择及应用等方面的工作，尤其是把机械设计应用付诸于实践。为了更好地利用机械设计给氮肥厂生产带来方便及效益，我们必须把重心放到对机械设计中的材料的选择与应用上，发现问题，解决问题，勇于创新，促进氮肥厂的良性循环发展。

参考文献

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