机械设计中耐磨损材料的选择与使用

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机械零件的选材

机械零件的选材

机械零件的选材在机械零件的设计与制造过程中,如何合理地选择材料是一项十分重要的工作。

机械零件的设计不单是结构设计,还应包括材料和工艺的设计,故从事机械设计与制造的工程技术人员,必须掌握各种材料的特性,会正确选择和使用,并能初步分析机器及零件使用过程中出现的各种材料问题。

1、工程材料的强化方式:固溶强化、加工硬化、细化组织强化、第二相强化、相变强化、复合强化。

2、工程材料的韧化途径:细化晶粒、调整化学成分、形变热处理、低碳马氏体强韧化。

一、选材的基本原则*满足机件的使用性能要求*较好的加工工艺性*较好的经济性1、材料的使用性能应能满足使用要求使用性能与选材材料的使用性能是选材时考虑的最主要根据——首先要准确地判断零件所要求的主要使用性能。

(1)从工作条件及失效形式的分析提出使用性能要求①承受载荷的类型及大小——如承受持久作用的静载荷,对弹性或塑性变形的抗力是最主要的使用性能;承受交变载荷,则疲劳抗力是重要的使用性能。

②工作环境——温度、介质的性质等③特殊要求的性能——电、热、磁、比重、外观等失效分析为正确选材提供了重要依据,其目的是找出零件损坏的原因。

如失效分析证明零件损坏确系选材不当所致,则可通过选择合适的材料来防止失效。

(2)从使用性能要求提出机械、物理、化学等性能要求使用性能要求→可测的实验室性能指标→初选一般根据设计手册的数据选材,应注意:﹡材料的性能与加工、处理条件有密切的关系。

﹡材料的性能与加工处理时试样毛坯的尺寸有很大关系。

﹡材料的化学成分、加工处理的工艺参数、性能都有一个允许的波动范围只要零件的尺寸、处理条件与手册所给的相同,按手册性能选材是偏安全的手册一般给出:σs 、σb 、δ、ψ、ak目前工程上往往用硬度来作为零件的质量检验标准(简单、非破坏性、硬度与其他性能之间有大致固定的关系),此时还须对处理工艺(主要是热处理工艺)作出明确规定。

2、材料的工艺性应满足加工要求材料的工艺性能,即加工成零件的难易程度,自然是选材时必须考虑的重要问题。

机械材料的特性及应用

机械材料的特性及应用

机械材料的特性及应用机械材料是指用于制造机械零件和构件的材料。

它们通常需要具备一定的力学性能和耐久性,以承受各种力的作用并保持稳定性能。

机械材料的特性包括强度、刚度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性等,不同材料的特性决定了它们在不同领域的应用。

下面将详细介绍机械材料的特性及应用。

首先是强度。

强度是机械材料最重要的性能之一,指材料抵抗外力破坏的能力。

在机械设计中,常常需要根据实际应力情况选择适当的材料,以确保零件不会发生破坏。

常用的高强度机械材料包括钢材、铝合金、镁合金等。

钢材具有良好的综合力学性能和加工性能,因此在机械结构、重型设备、汽车等方面有广泛的应用。

铝合金具有良好的强度和轻量化特性,常用于航空、汽车、船舶等领域。

镁合金具有高比强度和良好的耐磨性,常用于航空航天、汽车、电子等领域。

其次是刚度。

刚度是指材料在受力作用下的变形能力。

一般而言,刚度越大,材料的变形能力越小,适用于对形变要求较高的零件。

常用的高刚度机械材料包括钢材、钛合金、陶瓷等。

钢材在工程应用中广泛使用,其刚度高、稳定性好,适用于承受大变形的零件。

钛合金具有良好的抗变形性能和优异的耐腐蚀性,常用于航空航天、医疗器械等高端领域。

陶瓷具有极高的刚度和硬度,适用于高速运动零件和耐高温、耐磨损等特殊环境。

再次是韧性。

韧性是指材料抵抗断裂的能力,与材料的延性和断裂韧性密切相关。

韧性高的材料可以在受到冲击或载荷作用下变形而不破裂,适用于要求有一定可塑性的零件。

常用的高韧性机械材料包括塑料、橡胶、纤维复合材料等。

塑料具有良好的柔韧性和耐磨性,广泛应用于制造成型件、密封件等。

橡胶具有优异的弹性和缓冲性能,常用于减震、密封等方面。

纤维复合材料由纤维增强体和基体组成,具备高强度、高刚度和良好的韧性,适用于航空航天、体育器材等高性能领域。

此外,耐磨性和耐腐蚀性也是机械材料的重要特性。

耐磨性是指材料在摩擦和磨损过程中所能承受的能力,常用于制造需要经常与其他物体接触的零件,如轴承、齿轮等。

机械标准件使用规范最新版

机械标准件使用规范最新版

机械标准件使用规范最新版机械标准件是机械设计和制造过程中不可或缺的组成部分,它们广泛应用于各种机械设备和结构中,以确保机械系统的正常运行和可靠性。

随着技术的发展和行业标准的更新,机械标准件的使用规范也在不断地更新和完善。

以下是最新版的机械标准件使用规范的主要内容:1. 标准件的定义与分类:机械标准件是指按照国家标准或行业标准生产的,具有一定尺寸、公差、性能和形状的机械零件。

它们通常分为紧固件、连接件、传动件、轴承、密封件等类别。

2. 选择标准件的原则:- 根据机械设备的具体要求和工作条件选择合适的标准件。

- 优先选择符合国家或国际标准的通用标准件。

- 考虑标准件的材质、强度、耐久性以及与机械系统的兼容性。

3. 标准件的选用标准:- 遵循GB(中国国家标准)、ISO(国际标准)、DIN(德国工业标准)等标准体系。

- 根据机械产品的使用环境和性能要求,选择合适的标准等级。

4. 标准件的尺寸和公差:- 严格按照标准件的尺寸公差进行选择和使用,以保证装配的准确性和可靠性。

- 对于特殊尺寸要求,应与制造商协商定制。

5. 材料选择:- 根据工作条件和环境,选择适当的材料,如碳钢、不锈钢、合金钢、塑料等。

- 材料的选择应满足耐腐蚀、耐磨损、耐高温等性能要求。

6. 表面处理:- 标准件的表面处理应根据其使用环境和预期寿命进行选择,如镀锌、镀铬、镀镍、涂层等。

- 表面处理应符合环保要求,避免使用有害物质。

7. 装配与维护:- 标准件的装配应遵循正确的方法和顺序,避免过紧或过松。

- 定期对标准件进行检查和维护,确保其良好运行状态。

8. 质量控制:- 严格执行质量控制流程,确保标准件的生产和使用符合规定要求。

- 对于关键部件,应进行严格的质量检验和性能测试。

9. 环保与可持续发展:- 在标准件的选择和使用过程中,应考虑其对环境的影响,优先选择环保材料和节能产品。

- 推动机械标准件的回收和再利用,减少资源浪费。

10. 安全与法规遵守:- 确保所有标准件的使用都符合安全标准和法规要求。

金属材料在机械设计中的选择与应用研究吴政硕

金属材料在机械设计中的选择与应用研究吴政硕

金属材料在机械设计中的选择与应用研究吴政硕发布时间:2021-10-15T07:17:07.038Z 来源:《新型城镇化》2021年19期作者:吴政硕王志鹏[导读] 为了走可持续发展道路减少环境破坏,要从绿色环保的角度上来进行机械设计。

郑州昌硕电力工程检测有限公司河南登封452470摘要:随着我国社会经济的不断发展,各行各业都得到了相应的发展机会,尤其是机械制造业,机械制造业在社会发展过程中占据着重要的地位,机械制造业的发展水平跟社会经济发展水平密切相关。

机械制造业中的机械设计和金属材料选择是至关重要的环节,会直接影响到机械制造的质量和水平,随着机械制造业被重视的程度越来越高,在机械制造业中机械设计和金属材料的选择成为了重点。

本文将针对金属材料在机械设计中的选择应用进行简单的讨论分析。

关键词:金属材料;机械设计;选择;应用研究引言我国目前的主要任务还是加快社会经济发展水平,而机械制造业是推动社会经济发展的重要产业,我国自建国以来就是工业强国,在制造业中机械制造业属于传统行业,需要引进新的技术来进行提高在这种背景下机械设计变得重要,在机械设计中金属材料的选择和应用是最重要的两个问题,再加上全球资源日益枯竭,为了走可持续发展道路减少环境破坏,要从绿色环保的角度上来进行机械设计。

一、机械设计中对金属材料的选择(一)根据环境因素选择在对金属材料进行选择时,不能盲目地进行挑选,应根据使用的环境来进行考虑和选择。

金属的种类不同,其实际的物理性质也有一定的区别,在同一环境中,不同种类的金属能够展现不同的性质。

如在相同压力的作用下,有的金属的抗压能力较强,没有明显的变化,抗压能力较差的金属受到压力后其表面的受力结构会发生变化,导致金属制作的零件发生变形损坏或内部结构破坏,无法承担力的作用。

部分金属对于温度的变化较为敏感,温敏材料在适应温度区间外会发生永久性损坏,导致零件或仪器无法继续使用。

因此,在对金属材料进行选择时,首先应考虑的是材料的使用环境。

机械设计中的塑料加工技术

机械设计中的塑料加工技术

机械设计中的塑料加工技术在机械设计中,塑料加工技术扮演着至关重要的角色。

塑料作为一种常见的材料,在许多机械设计中被广泛使用。

本文将介绍塑料加工技术在机械设计中的应用,并探讨其中的一些关键方面。

一、塑料材料的选择在机械设计中选择适当的塑料材料是至关重要的。

不同的塑料材料具有不同的特性和性能,因此在设计过程中需要根据具体的应用场景来选择合适的材料。

例如,对于需要耐高温的机械装置,聚酰亚胺(PI)等高温塑料可以是一个合适的选择。

而对于需要具备较好刚性和耐磨损性能的零部件,聚酰胺(PA)等工程塑料可能更适用。

二、塑料模具设计塑料加工通常需要使用模具进行成型,因此塑料模具的设计和制造也是机械设计中不可或缺的一部分。

模具的设计应考虑到塑料材料的热膨胀系数、收缩率等因素,以确保最终产品的尺寸和形状的准确度。

此外,合理的流道设计、冷却系统设计等也对提高生产效率和产品质量至关重要。

三、注塑成型技术注塑成型是最常见的塑料加工技术之一。

在注塑成型过程中,塑料颗粒在加热熔融后被注射到模具腔中,并在冷却后形成所需的零部件。

注塑成型的优势在于能够快速高效地生产大批量的产品,并且具有较高的表面质量。

同时,注塑成型还可以实现复杂零件的一次成型,减少了后续的加工工序。

四、挤出成型技术挤出成型是另一种常见的塑料加工技术,适用于生产形状为连续型的产品,如管材、板材等。

在挤出成型过程中,塑料颗粒通过挤出机加热熔融,并通过模头挤出成型。

挤出成型的优势在于生产效率高,适合生产大批量的产品。

此外,挤出成型还可以通过改变模具设计和挤出机参数来实现不同尺寸和形状的产品生产。

五、热塑性塑料与热固性塑料在机械设计中,需要区分热塑性塑料和热固性塑料的特性和加工方式。

热塑性塑料可以在加热后软化,并在冷却后保持所需形状。

而热固性塑料在加热后会发生化学反应,形成永久固化的结构,无法再次加热变形。

因此,在选择塑料材料和设计加工工艺时,需要考虑到材料的可塑性和加工方式的不同。

提高滑轮组的机械效率可采用的措施

提高滑轮组的机械效率可采用的措施

提高滑轮组的机械效率可采用的措施提高滑轮组的机械效率是提高机械系统工作效率的重要手段之一。

在工程实践中,可以采用多种措施来实现这一目标。

本文将从减小摩擦损失、改善滑轮组结构和使用高效材料等方面探讨提高滑轮组机械效率的措施。

一、减小摩擦损失滑轮组的摩擦损失是影响其机械效率的重要因素之一。

为了减小摩擦损失,可以采取以下措施:1. 使用低摩擦系数材料:选择摩擦系数较低的材料制造滑轮和滑轮轴承,如陶瓷、高分子材料等。

这样可以减小滑轮与轴承之间的摩擦力,降低能量损失。

2. 润滑剂的选择和涂布:适当选择润滑剂,并在滑轮与轴承接触面涂布润滑剂,形成润滑膜,减小滑轮与轴承之间的摩擦力。

3. 减小滑轮组件间的间隙:适当控制滑轮与轴承之间的间隙,避免过大或过小,减小摩擦力,提高机械效率。

二、改善滑轮组结构滑轮组的结构设计也对其机械效率起着重要的影响。

通过改善滑轮组结构,可以降低能量损失,提高机械效率。

1. 优化滑轮组布局:合理设计滑轮组的布局,减小滑轮之间的距离,缩短传动链条,减小能量传递过程中的能量损失。

2. 减小滑轮组件的质量:选用质量轻、强度高的材料制造滑轮和轴承,降低滑轮组件的质量,减小惯性力对机械效率的影响。

3. 使用滚动轴承:滚动轴承相对于滑动轴承具有较小的摩擦阻力和较高的旋转精度,可以减小能量损失,提高机械效率。

三、使用高效材料材料的选择对滑轮组的机械效率有着重要影响。

选用高效材料可以减小能量损失,提高机械效率。

1. 选用高硬度材料:选择硬度高、耐磨损的材料制造滑轮和轴承,减小滑轮与轴承之间的磨损,提高机械效率。

2. 选用高强度材料:选用高强度、低变形的材料制造滑轮和滑轮轴承,降低滑轮在传动过程中的变形,减小能量损失。

3. 选用高导热材料:选择导热性能好的材料制造滑轮和轴承,加速能量的传导和散热,减小能量损失。

提高滑轮组的机械效率可以通过减小摩擦损失、改善滑轮组结构和使用高效材料等措施来实现。

在实际应用中,可以根据具体情况采取相应的措施,以提高滑轮组的机械效率,减少能量损失,提高工作效率。

过程装备设计中材料的选择与应用

过程装备设计中材料的选择与应用作者:仲年生来源:《城市建设理论研究》2013年第23期摘要:在工业生产中,过程装备是一个重要的组成部分,可以说直接关系到企业的生产效率以及生产效益。

因此,装备的设计制造关系到企业的我国经济的发展。

在过程装备设计中,材料的选择关系到装备的质量,因此需要引起设计者的高度重视。

本文就此阐述过程装备设计中材料的选择与应用。

关键词:过程装备设计;材料选择;应用;化工;防腐中图分类号:D035.39 文献标识码:A 文章编号:引言材料对于装备制造具有极其重要的作用,材料是保证产品运行效果的关键。

因此在对过程装备进行设计时,重视材料的选择以及材料在过程装备制造中的应用,对于我国的过程装备制造发展具有极其重要的意义。

1、优选材料重要性信息时代,现代经济社会的飞速发展、工业体系的持续完善,令机械生产以及经营加工领域拥有了广泛的发展机遇,同时也面临着更为严峻的挑战。

目前,一些机械设计工作应用的重要材料呈现出逐渐稀缺的问题。

因此,新时期的机械设计工作应全面意识到应用材料需求扩充同各类重要原材料渐渐稀缺之间形成的矛盾问题,把握设计行业发展趋势方向。

同时,经济社会的持续发展、逐步完善进程中,较多行业领域经营建设对于生产原材料的综合需求,将同机械设计行业应用原材料的需求形成互相竞争发展的态势,抢夺资源、挤占空间,进而令机械设计应用原材料的优选以及实践生产空间逐步被压缩。

该类问题成为机械设计选择应用材料需要解决的基础矛盾。

因此,如何在保证机械设计实践工作水平的同时,树立良好的经济原则,注重环境保护、资源节约、体现良好的材料适用性,成为我们应主力研究探讨的重要问题。

只有秉承科学发展观,做好机械设计中材料的选择与应用,方能促进机械设计实现可持续的全面发展,创设显著的经济效益与社会效益。

2、材料的选择原则在机械设计与制造过程中,如何合理地选择和使用金属材料是一项十分重要的工作。

不仅要考虑材料的性能是否能够适应零件的工作条件,使零件经久耐用,而且要求材料有较好的加工工艺性能和经济性,以便提高零件的生产率,降低成本,减少消耗等。

摩擦学的应用及其在机械设计中的应用

摩擦学的应用及其在机械设计中的应用摩擦学,是一个研究摩擦现象、摩擦性能、摩擦机理、摩擦控制等方面的学科,近年来随着技术的不断发展,摩擦学的应用越来越广泛。

如何应用摩擦学,是现代工程设计的重要问题之一。

本文主要探讨摩擦学的应用以及在机械设计中的应用。

一、摩擦学的应用领域摩擦学最初是一个纯学术领域的研究,但是随着工业的发展,摩擦学的应用也越来越广泛。

以下是摩擦学的具体应用领域:1.汽车工业领域:摩擦学在汽车制造中的应用很多,例如发动机缸套、扭力减震器、离合器、刹车等,这些产品的性能都与摩擦学相关。

2.航空航天领域:在飞行器的制造和运行中,摩擦学起到了重要的作用。

如旋翼轴承、发动机内部的部件、型号翼面等。

3.电子电器领域:摩擦学在微电子制造和电气设备中也有重要的应用。

如电气接触材料、固体电解质等。

4.环保领域:摩擦学在颗粒材料输送、废水污泥处理、清洗除尘等方面都有应用。

5.生物医学领域:人造心脏瓣膜、关节模拟器、骨修复材料等都与摩擦学相关。

6.材料科学领域:材料表面性质的改变,如光学透明薄膜、涂层材料、晶体稀土材料等,也与摩擦学有关。

以上仅是摩擦学应用领域的一小部分,其实摩擦学在工业、生活中的应用十分广泛。

二、摩擦学在机械设计中的应用摩擦学在机械设计中有着十分重要的应用,许多机器的稳定性、耐久性、人机交互性等方面的性能,与摩擦学的应用相关。

1.摩擦材料的选择在机械设计中,摩擦材料的选择是十分重要的。

例如在制动系统中,制动器摩擦衬垫的材料对于性能和使用寿命都有着重要的影响。

选材时,必须考虑到材料的摩擦性能、耐磨性、抗腐蚀性等,这就需要涉及到摩擦学知识。

2.摩擦力的控制在机械设计中,摩擦力的控制非常重要。

例如在工业机械的设计中,需要借助降低机械变形和能量损失的方式来减少摩擦。

摩擦力的控制还可以通过材料处理、设计调整等方式来实现。

3.润滑剂的选择在机械设计中,润滑剂在工作过程中起到了重要作用。

润滑剂不仅能减少摩擦力,还能延长机器零部件的使用寿命。

3-材料表面耐磨与减摩处理


③电镀和气相沉积方法形成固体 润滑膜
• 电镀包括槽镀和刷镀; • 气相沉积包括化学气相沉积和物理气相沉 积。
自润滑复合材料
• • • • 包括: ①金属基复合材料 ②塑料基复合材料 ③碳基复合材料
• ①金属基复合材料:
• 将固体润滑剂粉末与金属粉相混合,经压 制、烧结而成。
• ②塑料基复合材料:
流体润滑和边界润滑
• 如果从微凸体群中抽出单个微凸体, 同时 将对摩材料表面微凸体简化为平面。 • 则根据材料磨损体系的特征和式 F A b b F A N b b 对可能发生粘着磨损的典型情况作如下分 析:
(1) 硬金属和软金属摩擦副
• 硬金属表面的微凸体将压人软金属表面, 剪切断裂发生在软金属一侧。 • 虽然焊合点的平均抗剪强度较低,但由于 压入后接触面积较大,摩擦力亦较大,如 图所示。
粘着磨损、润滑和固体润滑
• 粘着磨损的发生与发展十分迅速,容易使 零件或机器发生突然事故,造成巨大的损 失。 • 磨损失效的各类零件中起因于粘着磨损的 大约占15%。 • 生产过程中刀具、模具、量具、齿轮、蜗 轮、凸轮、各种轴承、铁轨等材料磨损都 与粘着磨损有关。
摩擦面的名义接触面积与实际接触 面积
(2) 边界润滑摩擦
• 两接触表面被一层很薄的油膜隔开(厚度可 从一个分子层到0.1微米)。 • 该边界层或边界膜可使摩擦力降低2~10倍, 并使表面磨损显著减少。 • 几乎所有的润滑油都能在金属表面形成小 于0.1微米厚、与表面有一定结合强度的准 晶态边界膜,但吸附膜的强度决定于其中 是否存在活性分子及其数量和特性。
固体润滑
• 是利用剪切力低的固体材料来减少接触表 面之间摩擦与磨损的一种润滑方式。 • 据报道,美国阿波罗登月计划的研究过程 中,参加超高真空0.67X10-9~0.67X10-12 kPa条件下固体粘着、摩擦和润滑的应用基 础研究单位就有22个之多。 • 现在,固体润滑技术已进入民用工业领域, 甚至可应用于有油润滑的场合,即形成流 体与固体的混合润滑。

机械制造中的润滑与密封设计要点

机械制中的润滑与密封设计要点机械制造中,润滑和密封是保障机械设备正常运行的重要因素。

有效的润滑和密封设计可以减少磨损和泄漏,延长机械设备的使用寿命,提高工作效率。

本文将从润滑和密封两个方面,介绍机械制中的设计要点。

一、润滑设计要点润滑设计是为了减少机械部件之间的摩擦与磨损,并确保机械设备正常运行。

以下是润滑设计的要点:1.选择合适的润滑材料:根据机械设备的工作环境和要求,选择合适的润滑脂或润滑油。

应考虑温度、压力、速度等因素,以确保润滑材料具有良好的润滑性能和耐久性。

2.优化润滑脂或润滑油的选用方式:根据机械设备的润滑需求,合理选择润滑脂或润滑油的供给方式。

可以考虑采用浸润法、滴油法、喷油法等方式,以确保润滑材料能够充分润滑到需要的部位。

3.确保油路畅通:对于润滑方式为润滑油的机械设备,应确保油路畅通,避免油嘴或油管堵塞。

定期检查和清洗润滑系统,以及更换过期的润滑油,能够有效避免油路堵塞和润滑效果下降。

4.控制润滑材料的用量:合理控制润滑材料的用量,既能保证润滑效果,又能节约成本。

不同机械部件的润滑需求不同,应根据实际情况进行调整,避免过量或不足的润滑。

二、密封设计要点密封设计是为了防止机械设备发生泄漏,并保证内部工作环境的稳定。

以下是密封设计的要点:1.选择合适的密封材料:根据机械设备的工作条件和要求,选择合适的密封材料。

常见的密封材料有橡胶、金属、聚合物等。

应考虑密封材料的耐磨损性、耐温性、耐腐蚀性等因素。

2.设计合理的密封结构:密封结构应符合机械设备的工作特点和使用要求。

可以采用填料密封、机械密封、弹性密封等方式。

根据不同的工作环境和压力要求,选择合适的密封结构,以确保密封效果的稳定性和可靠性。

3.定期检查和维护密封件:定期检查和维护机械设备的密封部件,修复或更换损坏的密封件,以确保密封效果。

可采用涂抹润滑剂、检查紧固件等方式,延长密封件的使用寿命。

4.加强密封性能的监测:通过压力测试、泄漏检测等方式,监测机械设备的密封性能。

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机械设计中耐磨损材料的选择与使用
摘要在机械设计过程中,对所用材料进行选择时需要对其经济价值、耐磨性、硬度等条件进行充分考虑,同时对恰当材料进行选用可以为机械的安全性与工作的高效性提供确切保障,避免机械出现故障而引起相应的安全问题。

本文对机械设计中耐磨材料的选择意义与分类进行分析,并对机械设计中耐磨材料选用的注意事项以及选择、应用进行探讨,望有效提升机械设计的安全性与使用性能。

关键词机械设计;耐磨损材料;选择;使用
1 机械设计中材料选择的意义
在机械设计过程中,通常会因为材料选择的不恰当,而使产品有效期明显缩短,所以怎样对相应材料进行恰当选择有着十分重要的作用。

为满足消费者的相应需求,提升其消费水平,机械设计行业对新型的材料选择方式进行了研究,在满足机械设计经济性与实用性要求的同时,还要满足行业的可持续发展要求,这样可以对有限资源进行充的利用,有效促进机械设计的良好发展。

2 注意事项
2.1 经济与适用性理念
在机械设计过程中,对相应材料进行选择时需要坚持经济性与适用性理念,同时还需要注意以机械设计、制作要求为依据,对相应焊接、铸造、切削等工艺制定有效的使用要求。

对制造工艺的效果进行判断时,可以对其偏折性、流动性等方面制定相应要求;在锻造工艺中需要材料能够锻后冷却,并且具备可锻性、冲压性等;焊接工艺中对焊接接头与零件所具备的使用性有着较高要求。

只有所选择的材料满足零件要求,才能够加工出符合标准的零件,并以此为基础,制造出更好的机械设备。

2.2 绿色环保
在开展机械设计过程中注重采用绿色环保方式,这样不仅可以为生态环境的可持续发展贡献力量,而且可以最大限度地降低原材料的投入成本,以有效降低对能源的消耗。

此外,对新型空间进行有效研究,也可以对生态环境进行保护,使机械设计更好地满足环保要求[1]。

2.3 可持续发展理念
对机械设计的耐磨性材料进行选择与使用过程中需要遵从可持续发展原则,因为只有这样才能够对机械设计与所用材料进行有效整合,并且能够对材料潜能进行充分挖掘。

在降低机械设计材料所用成本的同时可以促进机械设计行业的更好发展,使其走上可持续发展道路。

3 机械设计中耐磨材料的选择和使用
在机械设计中所使用的材料通常有金属材料以及非金属材料两种,而金属材料又分为有色金属、合金以及黑色金属。

在对机械设计材料进行选择时,必定先要对耐磨要求进行充分满足,同时对其经济与工艺进行有效兼顾。

3.1 马氏体不锈钢
马氏体不锈钢是机械设计中使用较为广泛一种耐磨材料,其具备硬度高、韧性好的优势,通常用于有着较高硬度要求的机械设计中。

而高锰钢是马氏体不锈钢中最为常用的一种,有着良好的抗压能力、硬度以及韧性,特别适合在有着较强冲击条件下作为耐磨材料进行使用,可以对其所具备的优势进行充分发挥。

3.2 有色金属
在机械设计中对耐磨材料进行有效选择时,由于各种材料所具备的耐磨特性不同,所以说不仅需要在硬度与韧度方面满足耐磨要求,而且还需要对一些零件的特定要求进行满足,进而对相应的抗氧化、腐蚀性的材料进行选择与使用。

其中铜或者是铜合金具备很强的耐腐蚀性以及良好的导电效率,在电气元件中的使用概率十分高。

有色金属中还有:钼是金属材料中唯一一种具备耐热盐酸的材料;自溶合金具备较强流动性、固液强化、低黏度等特点,可以对氣孔进行消除,并且可以与基本成形的冶金进行有效结合。

3.3 陶瓷材料
在机械设计中选择陶瓷材料作为耐磨材料较为常见,而陶瓷材料具备较高的耐高温性、经济性、耐磨性等特点,但是却缺少相应的韧性与硬度。

所以陶瓷材料一般都是在一些没有高强度工作的条件下进行使用,例如:阀门、阀杆等。

3.4 可回收材料
在机械制造中对材料进行选择时,可供选择的金属材料种类有很多,只是钢材就多过百余种。

但是在机械设计过程中,因为会把多种材料混合放在一起,所以对材料进行使用的过程中对其进行区分具备相应难度,同时这样也会材料的回收利用造成了严重影响。

因此,对机械设计耐磨材料进行选择与使用过程中需要对材料的可回收利用性进行充分考虑,可以将相应的合金材料、相较单一零件当作使用材料,这样不仅可以降低材料中元件量,而且可以对生态环境进行有效保护,从而显著提升材料的收回利用效率[2]。

4 增强材料耐磨性的办法
在机械设计中提升所用材料耐磨性的办法包括:堆焊、焊接以及热喷涂三种。

而在提升材料耐磨性的过程中,首先,需要以机械设计的实际要求为依据,对耐
磨材料进行恰当选择,并对材料的耐磨性质进行有效分析,以此为依据对恰当的润滑方式进行选择;其次,需要对机械工作所处环境的温度、流速、介质等条件进行严格控制。

或者是对摩擦面落实改性措施,例如:对摩擦面进行有效硬化、热处理、韧度等。

4.1 堆焊
堆焊是为了有效提升基表的耐腐蚀性与耐磨损性,其中经常使用的堆焊金属包括:铁基堆焊合金、铜基堆焊合金、复合堆焊合金等。

而所使用的材料包括马氏体类、奥氏体类、珠光体类。

三种类型材料所具备的优点十分鲜明,其中马氏体类的优点就是具备良好的硬度以及耐磨性;而奥氏体类相对于相应特定的磨损原因,具有非常好的耐磨损性;珠光体类所具备的特点就是,有着十分突出的韧性。

在机械设计中选择恰当材料与方式,可以增强材料的耐磨性,提升机械的安全性能与适用性能。

4.2 热喷涂
热喷涂主要是为了在机械零件上对相应的耐磨材料粉末进行喷涂,从而增强零件的耐磨性或者是对磨损部位进行有效修复。

在热喷涂过程中可以使用的材料有很多种,以各种材料所具备的特性为依据,对适当的材质进行选择与喷涂。

在机械设计耐磨材料的选择与使用过程中,不仅需要对材料的经济性、适用性进行充分考虑,而且需要对材料的绿色环保特性进行有效重视。

这样不仅可以有效降低成本,提升材料的使用效率,减少资源浪费,而且可以有效促进机械设计行业的可持续发展。

参考文献
[1] 雷鹏飞,丰新宇,张金山.大型矿用挖掘机履带板材料性能研究[J].中国铸造装备与技术,2017,(02):14-16.
[2] 陈颖君,崔宁贤,陈钢.轻质材料机芯的滚动转子式制冷压缩机研究[J].西安航空学院学报,2017,(01):64-67.。

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