【摘要】机械产品的使用范围已经在我国各大小城市中全面扩展，机械工程设计水平也有了非常明显的进步，特别是在融入高科技技术后，设计理念、设计思维思路以及设计方法都有了更为创新意义的转变，现代机械设计已经得到机械事业的重视与广泛应用，在机械设计中对材料选择和应用特别重视，尤其是在资源短缺的现代中，保证原材料使用合理、节约利用、提高资源使用价值尤为重要，本文针对机械设计中的材料选择与应用进行分析。
【关键词】机械设计;原材料;资源消耗;选择;应用
如何才能够保证机械生产过程中原材料使用正确、应用合理、节能环保是机械设计中重点考虑的问题，尤其是在现阶段，我国资源逐渐出现紧缺的状态下，资源利用更需要保证合理，并结合我国家绿色环保要求，加强资源的环保使用原则，针对再次利用重点考虑，以节能环保、经济性高的新材料为首选，保护资源，避免浪费，减少消耗量，节约生产成本，提高机械企业生产经营经济效益，促进机械企业可持续发展。
1机械设计选材的重要性
机械行业在我国发展速度逐渐提升，大规模的生产使得原材料的消耗量也在不断加大，原材料的选用对机械生产质量、机械性能、机械使用寿命的影响非常大。原材料作为机械的主体，在机械设计环节中，就需要针对选材方面做好相应的计划与方案。而在如今资源损耗量越来越大的环境中，可使用资源已经呈逐渐减少的状态发展，机械生产又是有着大量资源消耗的特点，原材料供不应求的局面直接制约了机械事业发展。如何才能够保证选材适当，首先要对机械产品生产后的使用性能、用途、范围等进行综合考虑，并结合实际需要进行机械原理设计，其中新型材料的选用就是考虑内容之一。人们对新型材料的重视越来越高，其主要原因则是新型材料可具备节能环保、资源合理利用、节约成本投入、经济性高、应用价值高等特点与优势，已经成为机械设计中重点考虑的对象。
2机械设计中材料选择和应用需要注意的事项
2．1经济性与适用性的考虑
经济性、适用性是每一种机械产品适用结果的评价，也是原材料利用的价值体现，更是材料选择和应用是否合理是否能满足生产目的的总评依据。机械设计中，专业设计人员需要全面掌握机械制造过程、生产工艺、功能发挥原理、机械操作流程、组装与焊接工艺等多方面考虑，并坚守节能环保、节约成本、保质保量、经济适用的原则对新型材料合理选择，从而发挥材料使用价值的最大化，并保证材料的性能、质量等能够完全符合机械设计需要。同时还要考虑材料的适用性，严禁盲目使用，要根据科学分析与试验，取得相互适应与满足的材料进行加工，如:铸造环节，对材料的冲压性、可锻性、冷镦性以及断后冷却性等性能要求非常严格。材料的性能决定了适用范围，机械各个环节工艺要求决定了材料的选择，因此在设计中要对材料以及生产工艺进行全面分析与考虑。
2．2节能性与环保性的考虑
节能与环保是我国相关部门所针对节约资源、环境保护要求提出的要求，是促进新时期社会和谐发展，人们生活质量提升的必须实现的要求，而对于机械生产中，大量的能源消耗，废弃物量的增加给资源、环境带来严重的影响，为了有效控制与完善这些情况持续发生，机械事业针对机械设计中的材料选择与应用加以高度重视，并结合相关研究专家对材料选择与应用进行有效研究，在研究中将材料的节能性、环保性分析作为重点。这也是新型材料投入使用时必须遵循的原则。所谓节能环保新型材料实际上就是指具备低耗能、低污染、低成本、经济价值高等特点的材料，在机械设计中应对这类特性的材料加以重视。
3机械设计中材料的选择和应用
3．1实用性机械材料的选择应用
实用性材料是促进机械生产后可被全面投入使用以及是使用价值高的关键，因此在材料选择过程中，对材料的实用性应加强考虑。机械生产过程中，每一个加工环节都会涉及到材料的使用，而对材料的选择则需要根据工艺要求以及生产需要进行材料特征、材料性质等方面的考虑，要保证材料特性能够与铸造、焊接等工艺要求相符，确保每一种零件加工都能与设计要求完全相符，同时机械产品生产对外观的要求也比较严格，因此，零件加工前就要对加工材料的强度、硬度、耐磨等性能综合考虑，并结合外观加工需要，选择合适的材料。
3．2载荷类型机械材料的选择应用
材料失效情况在机械设计加工中是比较常见的现象，而这种情况的发生也会对机械企业造成一定的经济损失。材料失效会导致机械生产过程中断，也会导致机械生产后的使用过程中机械结构无法正常运行，根据对材料失效的原因研究发现，绝大部分失效的材料其负荷能力都非常低，不符合材料应用要求，因此在机械设计中材料的选择与应用要对材料的荷载能力采用相关的实验手段进行测算，材料荷载能力保证与设计要求、使用要求完全吻合的情况下，才可投入使用。
3．3低消耗机械材料的选择应用
我国可持续性发展战略应用在各行各业，对于机械设计来讲，可持续性发展就必须保证设计选材和应用的低消耗、无污染特性。在机械设计中，对材料的加工处理也需要注意低消耗和环保方式和方法。在机械加工处理工种，热处理是目前对机械材料使用寿命和性能损坏影响最大的加工工艺，而且这种加工工艺还会对环境造成重大污染。所以尽量规避热处理加工工艺，在机械设计中可选择冷、热轧状态下材料性能发挥较好的材料。如果无法避免热处理加工，则选用处理流程简便的材料，这样就可以降低消耗和减小污染。
3．4无害机械材料的选择应用
在机械设计加工中，很多材料可能回带来一定的危险元素，比如Ni元素。这类元素不仅污染环境，还会对人体造成永久性伤害。所以需要在选择机械材料时，注意对材料的检测，避免有害材料混入其中，被应用到机械设备里。
3．5可回收机械材料的选择应用
机械设计中相当一部分零件都是金属制成，而金属的产量有限，随着机械化建设的消耗，已经越来越稀薄，这也使机械化发展受到限制。钢材的应用在机械设计中比较常见，而钢材类型众多，对于回收工作带来一定的困难。不同类型金属元素混合，导致回收工作中浪费材料。所以，在保证机械工程行业可持续发展的同时，必须保证选取可回收循环利用的机械加工材料。
4结语
我国可利用资源逐渐呈缩减状态发展，这对各生产行业发展来说无疑是一种阻碍，没有资源的生产是不成立的，特别是机械设备生产中对材料的应用更是不可缺少，而在新时期机械生产中不仅要考虑如何满足生产需要，还需要考虑如何节约利用原材料，让原材料充分体现出经济价值。在机械设计中，对材料的选择与应用都需要认真考虑，以实用性强、载荷性强、低消耗、无害、可回收的机械材料为主选材料，更好的实现材料节约利用、有价值应用。
参考文献:
［1］明玉周．机械设计中不锈钢材料的选择及应用［J］．工程技术:引文版，2016(12)．
［2］周志刚，阎宁．工程机械设计工艺［J］．商品与质量•理论研究，2014.
作者:刘雨 单位:沈阳远大铝业工程有限公司
