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摘要:在机械设计中,金属材料是一种常用的材料,因此金属材料的选择已成为机械设计中的一项重要内容。通过选择合适的金属材料,可以对产品的后续加工质量起到重要作用。并基于设计角度做好金属材料的选择,可以使金属材料在实际生产加工过程中发挥最大的作用,进一步提高金属材料的实用性、经济性和环保性,从而为机械制造业的健康发展奠定了坚实的基础。
关键词:机械设计;金属材料;选择;应用
1机械设计中金属材料的选择原则
1.1材料的成分和质量
首先,金属材料应成分安全,不污染和危害环境。环境保护是时代的主题。如果我们生活的环境被破坏了,使用材料又有什么意义呢?如果我们周围的安全受到威胁,使用材料的价值何在?在机械设计中,必须严格选择不含镍、铬等重金属元素的材料,因为这些材料容易在生物体内积累,对人体危害极大。在使用和加工过程中,它们还会污染环境,形成恶性循环。确保配料安全后,注意材料质量。这种机器本身就具有精巧的特点。在加工制造机械零件时,由于材料的质量问题,整机瘫痪的现象时有发生,给企业带来了严重的损失。因此,必须严格质量监管,确保安全。
1.2金属材料的经济性和时效性
成本控制是企业经营中的一个重大问题。在机械设计中选择金属材料时,必须考虑经济性原则,但前提是保证材料的力学性能。供应量大、加工工艺成本低、价格相对低廉的金属材料是首选。金属材料的使用寿命决定了机械设计的及时性。在使用机械零件的过程中,零件会随着时间的推移而损坏。金属材料的时效性可以通过实验来选择。
1.3材料的性质和结构
在选材时,要注意金属材料的性能。在不同的环境中,应选用不同性能的材料,并注意温度、湿度和pH值的影响,对于磨损频繁的零件,应选用硬度高、耐磨性好的材料。对于载荷较大的零件,应选择载荷较大的材料。由于零件的后期加工,必须充分考虑材料的结构,根据铸造性能、切削性能、焊接性能、冲压性能和热处理性能,选择加工性能好的金属材料。因为在机械设计中,经常需要将金属混入合金中,这就增加了金属回收的难度。机器一旦不能使用,就会造成金属材料的浪费,因此在选材时,应多选择单一合金材料,这样有利于金属材料的回收利用。
1.4性能优良
在机械制造过程中,加工工艺可以进行多次改进,其重要目的是保证机械零件的尺寸严格符合标准,性能非常好。在新材料的应用过程中,应有效地考虑这一特点。如果新材料的引入将极大地改变产品本身的性能,那么在随后的装配和加工中会出现许多新的衍生问题。虽然选用了质量优良的原材料,但如果加工装配不当,就不能成为优质产品,获得经济效益。因此,在选择新材料的过程中,要考虑原加工工序是否匹配,材料的尺寸和性能是否便于后续加工,从整个生产过程平稳运行的角度选择合适的材料,以保证最终产品的优良性能。
2金属材料在机械设计中的应用措施
2.1调质技术和有关设计中的应用
采用传统的加工方法加工金属材料时,零件的重量和截面不会发生变化,机械设备的体积和重量都比较大。通过热处理可以改变零件的重量和截面。采用调质技术可以进一步提高金属材料的抗拉强度、屈服强度和塑性,有利于提高零件的整体性能,减轻零件的重量,改变零件的截面。同时,金属零件的切削质量将影响产品的加工质量、生产效率和成本。通过采用淬火和回火技术来提高金属材料的质量,提高其硬度,从而提高切削性能。
2.2表面硬化技术和选材
机械设计材料需要在后期进行表面硬化处理,以提高零件的耐磨性和耐腐蚀性。在实际工作中,通常采用渗碳和渗氮两种表面硬化处理技术。这两种工艺的处理方法和特点不同,但都依赖于渗碳炉。将金属材料放入渗碳炉中,可提高金属材料中的碳含量,然后进行淬火处理,以提高金属材料的硬度。最后通过低温回火技术消除应力,提高稳定性。在设计中,材料的设计应严格按照材料设计的具体要求,在零件的尺寸和核心的强度方面,使资源得到有效的利用。另外,渗氮处理技术适用于任何一种钢材,这是目前比较常见的一种工艺,可以提高机械材料的设计质量和稳定性。渗氮时,通常采用45渗氮处理工艺,可以降低变形速率,但不会增加材料的硬度。
2.3零部件制造应用
在机械制造业中,有大量的机械设备和机械零件。每一件产品都是由机械设备生产出来的,最重要的是机械零件的质量。通过对机械零件、新型金属材料在加工过程中的运用,可以有效地发挥材料本身的优势和作用,并能有效地提高机械制造产品的质量。为保证机械制造产品的质量提供了有力的支持。随着社会的不断发展和进步,社会上新型金属材料的种类逐渐增多,科技人员对新型金属材料的研究范围也在不断扩大。在不久的将来,越来越多的新型金属材料将会出现。新型金属材料在机械制造中的应用,对提高机械制造的生产效率有很大的帮助。
结束语
总之,新型金属材料是材料与现代高科技的完美结合。在节能、环保、经济、实用等方面显示出良好的优势。今后应继续加大对新型金属材料研究的投入,以发现或研究更多更好的材料。现在制造业的发展将进一步推动金属新材料的发展,材料的研究充分体现科技创新的优势,生产出更多更新更好的产品,为产业发展服务。
参考文献
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