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機(jī)械設(shè)計中材料的選擇及應(yīng)用論文
摘要：在中國大陸工業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程中，機(jī)械工程設(shè)計幾步更快，而機(jī)械工程設(shè)計應(yīng)用在此過程中也獲得了更廣泛的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用。但隨之而來的，則是嚴(yán)重消耗機(jī)械設(shè)計材料這一問題，甚至不少機(jī)械材料都難以對現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計的需求予以滿足。對新能源予以開發(fā)利用，并且在具體的機(jī)械設(shè)計應(yīng)用活動中講究“可持續(xù)發(fā)展”變成了如今機(jī)械設(shè)計中的一個“發(fā)展趨勢”。
關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計；材料選擇；應(yīng)用
1機(jī)械設(shè)計選材的重要意義
隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化，大量機(jī)械開始應(yīng)用到城市建設(shè)中，其規(guī)模正不斷擴(kuò)大，正在逐步占據(jù)了國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中的“關(guān)鍵位置”。在機(jī)械工程行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不斷提升過程中，國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展也獲得了相應(yīng)保障。在當(dāng)前，隨著機(jī)械方面原材料的消耗量不斷加大，我國不得不面對該方面的資源短缺。目前，很多機(jī)械設(shè)計中所涉及到的原材料難以對加工需求做出滿足。由此可見，實現(xiàn)機(jī)械設(shè)計選材的“生態(tài)化”已經(jīng)是勢在必行。
2在機(jī)械工程設(shè)計中設(shè)計材料的選擇和應(yīng)用應(yīng)注意的事項
2．1注重選材的經(jīng)濟(jì)性與適用性
在機(jī)械工程設(shè)計這一活動中，首先要關(guān)注其材料的經(jīng)濟(jì)性與適用性，就設(shè)計人員而言，有必要對與其設(shè)計活動有關(guān)的各種鑄造、生產(chǎn)、裝配、焊接之類工藝加以“綜合分析”，遴選其中高質(zhì)量、低價值的機(jī)械材料。以此來保證材料能夠和設(shè)計需求相互契合，有效地展示出機(jī)械設(shè)計中各種材料的功能，比方說:在機(jī)械鑄造的過程中，材料的有關(guān)性能應(yīng)得到保障，如收縮性、流動性、吸氣性與偏折性等。但是鍛造工藝卻不同，其應(yīng)得到保障的性能包括的斷后冷卻性、冷墩性、可鍛性、沖壓性，其焊接工藝有著較高的材料敏感性、適用性要求。而機(jī)械加工材料又因為其特性各異，使得機(jī)械設(shè)計工藝獲得了不小的選擇空間，在滿足工藝需求這一前提之下，對材料的各種特性加以把握便成為了機(jī)械工程發(fā)展的一個主要方向。在對機(jī)械設(shè)計材料適用性有做掌握之后，還應(yīng)將之和工程預(yù)算予以“結(jié)合考慮”。一方面要獲得達(dá)標(biāo)的選材質(zhì)量，另一方面也應(yīng)對材料價格的經(jīng)濟(jì)實惠性作出保證。而對于機(jī)械材料中可循環(huán)利用者，則應(yīng)盡可能加以循環(huán)利用。
2．2注重選材的節(jié)能性和環(huán)保性
在如今，“節(jié)能環(huán)�！币呀�(jīng)成為了一個重要的話題，在科學(xué)技術(shù)迅速進(jìn)步、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，資源方面也越來越多地面臨消耗與破壞，以至于環(huán)境問題愈演愈烈。目前，國民愈發(fā)具備經(jīng)濟(jì)環(huán)保意識，以至于社會熱議環(huán)境保護(hù)話題———資源消耗、環(huán)境破壞都是其中重點(diǎn)環(huán)節(jié)，而作為講究“可持續(xù)發(fā)展”的目前社會，往往必然忌憚生產(chǎn)資源過度消耗這一問題。故而機(jī)械設(shè)計選材在如今更應(yīng)講究環(huán)保性和節(jié)能性。其間從業(yè)者必須堅持“可持續(xù)發(fā)展”這一策略，盡最大可能來選用低污染、低能耗的工程材料(前提是保障設(shè)計需求)，采取合理選材、合理設(shè)計的方式，尤其對不可再生資源加以節(jié)約，以此來實現(xiàn)高效資源利用。
2．3選材的可持續(xù)性發(fā)展
在整個機(jī)械設(shè)計選材活動中，首先要講究發(fā)展的“可持續(xù)性”，尤其要在機(jī)械工程設(shè)計方面更應(yīng)如此。盡最大努力從設(shè)計需求出發(fā)，結(jié)合材料特性實現(xiàn)設(shè)計應(yīng)用，保證對應(yīng)用材料潛力充分挖掘。
3機(jī)械設(shè)計中材料的選擇和應(yīng)用
3．1實用性機(jī)械材料的選擇應(yīng)用
在機(jī)械設(shè)計中，選擇應(yīng)用材料這一活動首先要對機(jī)械材料的實用性做出考慮。在設(shè)計中，首先要從設(shè)計工藝指標(biāo)來選擇材料，并進(jìn)一步做出鑄造、切削、加工、熱處理之類一系列活動，而上述工藝又會對其材料特征產(chǎn)生不低的要求，應(yīng)講究材料和工藝要求之間的“契合”，一方面保證生產(chǎn)需求，另一方面保證零件加工和設(shè)計需求相互符合。其加工活動尤其要講究材料的耐磨、強(qiáng)度兩方面，并且對加工后外觀也會產(chǎn)生很多特殊要求，這就要求從零件需求特征出發(fā)，遴選能夠滿足加工需求的材料。
3．2載荷類型機(jī)械材料的選擇應(yīng)用
在加工過程中失效現(xiàn)象往往難以避免，而在機(jī)械零件運(yùn)行過程中，抑制失效問題也隨之而來，究其原因，多來自于的材料負(fù)荷能力差異。為對機(jī)械設(shè)計正常應(yīng)用做出保證，這就需要對材料選擇應(yīng)用加以嚴(yán)格掌控。為此，選材時應(yīng)對材料荷載能力做出重點(diǎn)估算，合理選擇優(yōu)質(zhì)材料。
3．3低消耗機(jī)械材料的選擇應(yīng)用
中國大陸各行各業(yè)幾乎都應(yīng)用了可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略，就機(jī)械設(shè)計層面而言，其首先要求設(shè)計選材和應(yīng)用要講究無污染、低消耗。機(jī)械設(shè)計這一活動中，加工處理材料的活動也應(yīng)講究“低消耗”和“環(huán)�！�。在此過程中，目前對機(jī)械材料性能、使用壽命等方面影響最大的加工工藝無過于熱處理，且后者也會很大程度上污染環(huán)境。因此，在實際操作中應(yīng)最大限度地避免使用熱處理這一工藝，盡量運(yùn)用冷、熱軋狀態(tài)下性能優(yōu)良的原材料。若難以有效規(guī)避的話，則應(yīng)選取材料中有更加簡便的處理流程者，從而對污染、消耗加以最大程度上的降低。
3．4無害機(jī)械材料的選擇應(yīng)用
在整個機(jī)械設(shè)計與加工的過程里，很多材料會含有一定元素，從而會造成環(huán)境乃至人體很大程度的危險。所以在加工之前，應(yīng)對機(jī)械原材料內(nèi)的含的元素進(jìn)行檢測，杜絕原材料內(nèi)含有有害元素。
3．5可回收機(jī)械材料的選擇應(yīng)用
在機(jī)械設(shè)計環(huán)節(jié)中，很多零部件都是金屬材質(zhì)的，而部分金屬原材料非常少見，這嚴(yán)重阻礙了建設(shè)機(jī)械化的發(fā)展。在機(jī)械設(shè)計中鋼材的應(yīng)用比較常見，而類型眾多的鋼材自然會給回收工作造成很大程度困難。很多“合金”形式的剛才自然會造成材料在回收時有所浪費(fèi)。所以，為了確保整個機(jī)械工程行業(yè)能夠得到長遠(yuǎn)發(fā)展，應(yīng)盡量選用那些可以被回收利用的原材料。
4結(jié)語
為了避免機(jī)械原材料被過度消耗，減少浪費(fèi)的情況出現(xiàn)，科學(xué)地運(yùn)用材料成為機(jī)械設(shè)計中的重要內(nèi)容，也是機(jī)械設(shè)計未來的發(fā)展趨向。在設(shè)計的過程中充分結(jié)合材料的特性，推出新型的環(huán)保機(jī)械，使用綠色與經(jīng)濟(jì)型的原材料，這才是機(jī)械設(shè)計發(fā)展的趨向。
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