機械工程材料的應用及發(fā)展前景的展望摘要：機械工程材料是機械工程設計與質量的重要前提。因此必須做好機械工程材料的選用工作，并重視機械工程材料的研發(fā)，從而促進機械工程的取得更大的成績，為我國工業(yè)的發(fā)展打下堅實的基礎。關鍵詞：機械工程；材料應用；發(fā)展前景、，-、?前言機械工程材料影響著機械的設計、制造、仿制、維修等方面，可見其是機械工程中不可或缺的重要組成部分，也是節(jié)約機械所用成本的關鍵所在，因此如何在保證既經濟又有質量保證的前提下處理好多種工程材料的選擇與應用是一個值得探討的問題。機械工程材料選擇選擇應用的現狀分析從構件失效抗力角度分析材料失效抗力主要指構建自身是否具備抗磨損、抗變形等能力，通過對構件參量進行表征以避免構件材料在使用前便出現失效的狀況。以往失效抗力在研究過程中既需考慮到材料力學性能，也需構建相應的模型確定其在實際工況中的特性。如許多學者關于熱作模具鋼的失效分析過程中，通過測試材料壽命并分析模具壽命，得出模具設計選材的標準，其具體選材步驟主要體現在：（1）對用于零件成形的機械材料進行確定并結合模具使用條件，以此判斷選擇哪種模具以及具體抗力要求；（2）通過對模具時效形式的分析對抗力指標進行確定，選擇滿足指標標準的鋼種；（3）對滿足抗力指標要求且符合模具類型的鋼種確定的基礎上，判斷是否與首相抗力指標以及其他指標相吻合；（4）進行選材過程中還需考慮到材料的來源、經濟性以及是否便于生產管理等因素。這種選材方式的研究很大程度上為熱模具的選材奠定理論基礎。從經濟適用性角度考慮在機械工程對于材料的選擇應用首先需要關注的就是材料的適用性和經濟性。比如，在機械鑄造工藝中需要保正材料具備良好的吸氣性、收縮性、偏折性和流動性；而在鍛造工藝中則要求材料必須具備較好的沖壓性、可鍛性、冷鐓性和斷后冷卻性；焊接工藝對材料的適用性和敏感性要求較高。機械加工材料的不同特性為機械工程工藝提供了不同的材料選擇，在保證滿足工藝需求的前提下，把握好工藝需求材料的各種特性，合理化選擇材料才是機械工程發(fā)展的正確方向。在注重了機械工程材料的適用性后，還需要根據工程預算合理考慮設計材料的經濟性。既要做到選材的質量要求達標，也要保證經濟實惠的材料價格選擇。而對于可循環(huán)利用的機械材料，在整個機械工程中應當循環(huán)利用，降低資源消耗，減少機械工程成本，提高整體的經濟效益。從環(huán)保、節(jié)能角度考慮國家制定的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略就是要求生態(tài)、環(huán)保、節(jié)能，任何企業(yè)都必須認真貫徹黨的戰(zhàn)略方案。一般來說，在機械工程的使用材料中，很多原材料都是不可再生能源，如果過度消耗，最終勢必會給機械工程行業(yè)帶來極大的隱患。因此，我們在材料選擇與應用工作中要做到環(huán)保和節(jié)能，盡可能的使得環(huán)保要求和使用需求都能滿足。機械工程材料的應用鋼鐵材料及其應用當前工業(yè)仍然是我國經濟發(fā)展的主體行業(yè)，而鋼鐵材料也一直是使用較多的重要的機械材料。鋼鐵工業(yè)發(fā)展呈現產品結構在變化、增長，產業(yè)集中度進一步提高等趨勢主要應用領域：為電力系統(tǒng)、汽車工業(yè)、鐵路與橋梁、船舶與海上鉆井平臺、兵器工業(yè)、石油開采機械及輸油管道、化工壓力容器、建筑鋼筋和構架等。鎂、鎂合金及其應用鎂具有優(yōu)良的物理性能和機械加工性能，此外其還具有豐富的蘊藏量，因而被業(yè)內公認為最有前途的輕量化材料，其也是21世紀的綠色金屬材料。汽車、摩托車等交通類產品用鎂合金，鎂作為實際應用中最輕的金屬結構材料在汽車的減重和性能改善中的重要作用受到人們的重視，世界各大汽車公司已經將鎂合金制造零件作為重要發(fā)展方向。另外，鎂合金應用發(fā)展最快的是電子信息和儀器儀表行業(yè)，在薄壁、微型、抗摔撞的要求之下，加上電磁屏蔽、散熱和環(huán)保方面的考慮，鎂合金成了廠家的最佳選擇，鎂合金外殼可使產品更豪華、美觀。近幾年電子信息行業(yè)鎂合金的消耗量急劇增加，成為拉動全球鎂消耗量增加的另一重要因素。鋁、鋁合金及其應用密度小、導熱性好、易于成形、價格低廉等都是鋁合金的優(yōu)點，因而其被廣泛的應用于航空航天、交通運輸、輕工建材等部門。例如，在航空航天領域，鋁鋰合金具有低密度、高比強度、高比剛度、優(yōu)良的低溫性能、良好的耐腐蝕性能和卓越的超塑成型性能，被認為是航空航天工業(yè)中的理想結構材料。在航天領域，鋁鋰合金己在許多航天構件上取代了常規(guī)高強鋁含金，鋁鋰合金作為儲箱、儀器艙等結構材料具有較大優(yōu)勢國外預測，含抗鋁一鎂合金及其它系列的鋁合金有可能成為下一代飛機的重要結構材料。TiAi基合金的板材除了有望直接用作結構材料外，還可以用作超塑性成型的預成型材料，并用于制作近凈成型航空、航天發(fā)動機的零部件及超高速飛行器的翼、殼體等又如，在汽車領域，汽車用鋁合金材料的3/-4為鑄造鋁合金，主要是發(fā)動機部件，傳動系部件，底盤行走系零部件變形鋁合金主要用于熱交換器系統(tǒng)，車身系部件鋁基復合材料在某些范圍內替代鋁合金、鋼和陶瓷等傳統(tǒng)的汽車材料，用于汽車關鍵零件，特別是高速運動零件，對減少質量、減少運動慣性、降低油耗、改善排放和提高汽車綜合性能等具有非常積極的作用，在汽車領域有著良好的應用前景。稀有金屬材料及其應用現代機械工程中稀有金屬也有著廣泛的用途。例如，在電子工業(yè)領域，高純度稀有金屬鍺是最王要的半導體材料之一，此外鈮、鎢、鋁、鈦等也都是電了工業(yè)的重要材料；稀有金屬鉭用以制造比容大、性能穩(wěn)定的優(yōu)質電容器，成為航空及航天設備中的重要電子元件。又如，在鋼鐵工業(yè)領域，稀土金屬及稀有高熔點金屬都是冶煉優(yōu)質鋼的重要添加劑，少量稀土或釩加入到鋼中，能大大提高強度和耐沖擊性能，大量用于煉制各種低合金鋼。鎢用于煉制高速切削用鋼，稀有高熔點金屬的碳化物都具有很高的熔點、硬度和耐磨性能，因此廣泛用于制作硬質合金。機械工程中材料的發(fā)展前景實用性機械材料的發(fā)展在機械工程中對于材料的選用需要首先考慮機械材料的實用性。在機械工程中，材料的應用通常需要根據設計工藝指標進行合理鑄造、加工、切削、熱處理等。而這些工藝對材料特征的要求比較嚴格，針對不同工藝，必須選擇滿足工藝要求的特性材料，在保證生產需求的前提下，確保零件加工符合設計需求。零件的加工需要考慮材料的強度和耐磨性能，同時對于材料加工后的外觀上很可能存在特殊要求，這就需要更具不同的零件需求特征，選擇合理的加工材料，滿足加工需求。載荷類型機械材料的發(fā)展機械工程加工過程中，機械材料可能會出現失效現象，而在機械零件被應用到機械運行狀態(tài)時，也可能出現抑制失效問題，這些情況都是由于設計選擇的材料在負荷能力上存在差異導致的。為了有效保證機械設計正常應用，這就需要嚴格掌控機械工程材料的選擇應用。選材時必須重點估算材料的荷載能力，結合設計需求，合理選擇性價比高的綜合荷載能力強的優(yōu)質材料。低消耗機械材料的發(fā)展我國可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略應用在各行各業(yè)，對于機械工程來講，可持續(xù)性發(fā)展就必須保證設計選材和應用的低消耗、無污染特性。在機械設計中，對材料的加工處理也需要注意低消耗和環(huán)保方式和方法。在機械加工處理工種，熱處理是目前對機械材料使用壽命和性能損壞影響最大的加工工藝，而且這種加工工藝還會對環(huán)境造成重大污染。所以盡量規(guī)避熱處理加工工藝，在機械工程中可選擇冷、熱軋狀態(tài)下材料性能發(fā)揮較好的材料。如果無法避免熱處理加工，則選用處理流程簡便的材料，這樣就可以降低消耗和減小污染。無害機械材料的發(fā)展在機械工程加工中，很多材料可能回帶來一定的危險元素，比如：Ni元素。這類元素不僅污染環(huán)境，還會對人體造成永久性傷害。所以需要在選擇機械材料時，注意對材料的檢測，避免有害材料混入其中，被應用到機械設備里。3.5可回收機械材料的發(fā)展機械工程中相當一部分零件都是金屬制成，而金屬的產量有限，隨著機械化建設的消耗，已經越來越稀薄，這也使機械化發(fā)展受到限制。鋼材的應用在機械工程中比較常見，而鋼材類型眾多，對于回收工作帶來一定的困難。不同類型金屬元素混合，導致回收工作中浪費材料。所以，在保證機械工程行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的同時，必須保證選取可回收循環(huán)利用的機械加工材料。結語科技的進步推動了我國社會主義經濟建設的蓬勃發(fā)展，我國工業(yè)機械化建設也不斷取得新突破，而伴隨著機械化建設發(fā)展