机械设计中新型材料的选择及应用

发表时间:2021/6/4   来源:《工程建设标准化》2021年第3期   作者:金永熙
[导读] 随着科学的发展,新材料、新方法、新技术等新生产方法不断发展,
        金永熙
        江苏省启东市
         
        摘要:随着科学的发展,新材料、新方法、新技术等新生产方法不断发展,为机械装备制造开辟了一片新天地。材料的选择与应用是机械设计专业的基本内容,需要更加注重自身的实际发展。
        关键词:机械设计;新型材料;选择及应用
        1机械设计中材料选择应用应注意的事项
        机械设计中材料选择和实际应用过程中,应充分考虑项目,第一个是适用性,经济,我们必须充分考虑,这是一个应对当前的机械设计的发展战略的新形势下的机械设计原材料的选择,充分关注适用性的基础上,根据其经济,选择价格相对便宜且能满足实际需要的材料,从而促进机械设计的可持续发展。并在应用程序的绿色机械设计中材料选择,社会和经济发展的过程中应注意环境问题,选择一些低能耗、少污染、效率高的材料,但也能得到足够的关注可持续发展,奠定基础机械设计的健康稳定发展。
        2机械设计中不同材料
        2.1金属材料
        在机械设计中,金属材料有着重要的地位,由于其良好的物理和化学性能,是应用广泛的材料。金属材料有很多,最常用的有铁、铜、铝、锡,当然还有贵金属、金银等。金属具有良好的延展性,非常适合制造零件。当然,有些金属合金由于其良好的物理化学性能,可以大大提高机械性能,使金属空间的使用更加广泛。
        2.2复合材料
        像合金一样,复合材料是由两种或两种以上的物质通过物理和化学变化形成的一种新材料。这种复合材料具有两种或两种以上物质的特性,形成独特的优势。复合材料一般可分为两类,即金属复合材料和非金属复合材料。这两种类型的复合材料有大量的应用在机械设计中,尤其是在一些地方有特殊要求,复合材料因其重量轻、良好的物理和化学性能,被广泛应用,如飞机制造,大量的复合材料,以确保飞行安全。
        2.3高分子材料
        这种材料是由高分子化学聚合而成,所以又称高分子材料,由于工程的需要,它添加了一定的改进剂,使其性能发生了很大的变化。最常用的高分子材料有塑料、合成纤维等,它们具有良好的特性,正逐渐得到越来越多的应用,所以在提高机械的设计寿命,降低使用成本,具有突出的性能。
        2.4陶瓷材料
        陶瓷材料作为一种新型材料,可分为碳化硅、氮化硅两种。陶瓷材料具有高硬度、耐腐蚀、耐磨损等特点,被广泛应用于精密仪器仪表的设计和生产,成为高科技材料的重要用途。
        3机械设计材料的选择和应用
        3.1无毒无害型材料
        在机械设计领域中,大多数材料都具有一定的危害性,例如例如常见的镍、As等化学机械材料都会对人体造成一定的伤害,不仅如此,这些材料对自然环境也相当有害。在进在机械设计的过程中,要注重选择无毒无害的材料,确保机械设计和操作是在一个安全无害的环境中进行的。
        同时,在机械设计中要贯彻绿色环保的理念。在此基础上,在机械设计的材料选择和应用中,重点是绿色环保材料的选择是关键,也是机械设计师需要注意的焦点,通过绿色机械设计中选用环保材料,减少放射性元素的危害。
        3.2?碳钢、合金钢材料的选择和应用
        机械设计中应用最广泛的材料是碳素钢和合金钢,碳素钢普通钢具有成本低、生产方便、应用范围广等特点由于含碳,碳钢通常用于对强度要求较低的部件钢的韧性和强度都低于其他材料,因此在机械设计中具有重要的意义这有一定的局限性。
        3.3荷载材料的选择和应用
        在机械设计中,载荷材料的选择也是一项非常重要的工作在实际设计工作中,所选材料由于负载水平低,在后期的应用中,出现了抑制失效的问题,导致了大部分的机械零件不能正常发挥作用,造成这个问题的主要原因是机械设计对介质材料的选择负荷低。
        因此,在机械设计的早期阶段,材料的选择,要进行载荷水平评价、选择高荷载水平材料,并根据工程实际设计材料的后处理,提高了材料的负荷水平,保证了工程的顺利进行质量和性能。


        3.4功能性材料的选择和应用
        在机械设计过程中,需要对材料的制造进行多道工序的加工该处理包括热处理工艺、锻造工艺、切割工艺等,在完成过程中经过材料的加工工艺,以保证所应用材料的性能,满足产品的要求设计需要选择功能更强、更实用的材料来保证经处理后的材料能满足机械产品的性能要求。不仅如此,在在实用机械产品的设计中,实用功能材料的选择和应用是必不可少的根据产品不同部位的设计来确定,结合材料的性能,来实现材料的选择产品设计中的有效利用。
        在产品设计的具体规划中,如果是磨损比较严重的零件,必须选用硬度高、韧性强的材料,以保证零部件的性能。同时,在选择材料性能的时候,也要注意设计的美观性,从各个方面来考虑考虑材料的选择和应用。
        3.5循环性材料的选择和应用
        在机械设计的实际加工中,大多选用金属材料,而且每一种成分的金属材料用起来都不一样,会在很大程度上造成资源的浪费,因此,设计师应该在机械设计的过程中选择循环材料,在合金材料的选择中选择尽可能少的元素类型,这样不仅可以保证合金的质量,而且还可以降低成本,提升材料可再生的使用。
        结束语
        材料的选择和应用在机械设计中起着重要的作用,不仅关系到产品的质量,而且对整个行业的发展有着重要的影响。因此,在机械设计中材料的选择和应用到各个方面的因素都要加以考虑。在选材上不仅要满足设计要求,还要保证材料具有很强的经济性、实用性、环保性,为机械设计行业的发展奠定良好的基础。   
        参考文献
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