Page 15 - 机械技术运用及理论研究

第一章 机械设计的常见问题思考 3

面临的巨大问题之一。

二、机械设计过程中常用的材料

（一）金属类材料

金属材料是机械设计常见的也是必不可少的材料，这种材料具有成本投入低、
材料自身硬度高、工艺适用性强等特点，常见的材料包括铁、钢、铜及各类合金
材料等。不同材质的材料又具有不同的性能和特点，需要根据需求去选用。其中，
铸铁材料属于合金材料，由多种元素组成，具有流动性佳、环境适应性强、适合

锻造等特点。钢材料也是多元素合金材料，实际应用时钢材料种类也很多，需要
按照需求去选择。钢材料往往具有造价低、工业性能较好等特点，同时可以通过
改变钢材料中的含碳量等因素来实现钢材的应用。延展性高、耐腐蚀性强等优势。
加入一些特殊元素可以提升其性能，因此经常被用作机械设备的重要元件的制造

原材料。
（二）非金属材料
非金属材料包含陶瓷类、复合类材料、塑料类材料、橡胶类材料等多种材料。
其中，一些陶瓷类材料具有耐化学腐蚀、密度低、硬度高、耐高温等应用优势，

同时又有强度不高、脆度高、成本高等缺点。因此，可以在机械设备制造时作为
模具、刀具等工艺的材料使用。而其中的氧化铝及碳化硅陶瓷还可以在某种条件
下替代金属材料和高分子材料应用，用来改造原有组件。复合类材料又包括陶瓷
类普通复合材料及高分子复合材料等，其中高分子复合材料是近些年来应用较为

广泛的材料。不同的高分子复合材料具有不同的特性，应用面较为广泛，在机械
制造过程中应用更多的就是军工和航空领域。此外，塑料具有本身较轻、容易加
工、抗腐蚀性高和绝缘性好等，因此在机械设计中被广泛应用；橡胶具有较高的
弹性，因此具有很好的减震效果。因此常被用来制作减震器。

三、机械设计中材料选择和应用的注意事项

（一）机械设计中材料选择注意的事项
机械设计中最主要的工作事项之一就是材料的选择，材料的质量高低直接影

响机械设计整个工作质量的高低。要想做好机械设计中材料的选择工作：一方面，
选择的材料必须满足机械制造中各个零部件在运行的过程中使生产出来的机械性