在机械产品设计中，材料选择是一个非常重要的决策！

因为材料的性能和特性直接影响到产品的性能和可靠性。

如何根据设计需要选择合适的材料是非常重要的。

一般来说，机械设备常用的材料有钢、铸铁、有色金属和非金属材料等。

下面简要概述机械产品设计中材料选用需要考虑的基本要求。

从以下八个维度进行探讨：

强度和刚度要求

耐久性和耐磨性要求

可加工性和成本效益要求

可持续性和环保性要求

使用要求

工艺要求

外观要求

综合经济效益要求

强度和刚度要求

强度和刚度是材料力学中的两个重要概念，用于描述材料的力学性质。强度是指材料抵抗外力破坏的能力，而刚度则是指材料在受力后产生变形的能力。材料必须具有足够的强度和刚度来承受机械应力和变形。这通常需要分析材料的拉伸、压缩、弯曲和剪切等力学性能。

耐久性和耐磨性要求

耐久性和耐磨性是评定物品或材料长期使用寿命的重要指标。耐久性通常指物品或材料在经过多次使用或长时间使用后，仍能保持其原有的性能和功能，并且不易损坏或破裂。耐磨性指物品或材料在经过多次磨擦、摩擦或摩擦后，仍能保持其原有的性能和功能，并且不易磨损或磨损。材料必须能够在长期使用和重复负载下保持其性能和形状。这通常需要分析材料的疲劳寿命、耐磨性和腐蚀性能。

可加工性和成本效益要求

可加工性和成本效益是评定材料或产品制造过程中的重要指标，对于制造商来说，这两个指标直接影响着产品的制造难度和生产成本。可加工性指的是材料或产品在加工过程中的加工性能，包括切削性能、成型性能、可焊性、可铸性等。成本效益指的是材料或产品的制造成本和性能之间的平衡，即在保证产品性能的前提下，尽可能降低制造成本。材料必须易于加工和制造，并且成本合理。这通常需要考虑材料的可加工性、可焊性、可铸性和可锻性等特性。

可持续性和环保性要求

可持续性和环保性是评定产品、材料或生产过程对环境影响的重要指标，对于保护环境和可持续发展至关重要。可持续性指的是产品、材料或生产过程在使用和处理过程中对环境的影响是否可持续，包括资源利用率、废弃物管理、能源利用效率等。环保性指的是产品、材料或生产过程对环境的影响是否符合环境保护要求，包括排放的废气、废水、废物是否符合环保标准。材料必须符合可持续性和环保性的要求。这通常需要考虑材料的来源、生产过程和回收利用等方面的影响。

使用要求

满足使用要求是选用材料的最基本原则和出发点。所谓使用要求，是指用所选材料做成的零件，在给定的工况条件下和预定的寿命期限内能正常工作。而不同的机械，其侧重点又有差别。

例如，当零件受载荷大并要求质量轻、尺寸小时，可选强度较高的材料；滑动摩擦下工作的零件，应选用减摩性能好的材料；高温下工作的零件，应选用耐热材料；当承受静应力时，可选用塑性或脆性材料；而承受冲击载荷时，必须选用冲击韧度较好的材料等。

工艺要求

主要是指毛坯制造（铸造，锻打，切板，切棒）、机械加工、热处理、表面处理等方面的要求。所谓工艺要求，是指所选材料的冷、热加工性能好，热处理工艺性好。

例如，结构复杂而大批量生产的零件宜用铸件，单件生产宜用锻件或焊件。简单盘状零件(如齿轮或带轮等)，其毛坯是采用铸件、锻件还是焊件，主要取决于它们的尺寸大小、结构复杂程度及批量的大小；单件小批生产，宜用焊件；尺寸小、批量大、结构简单，宜用模锻件；结构复杂、大批量生产，则宜用铸件。

外观要求

产品外观设计的目标是把产品功能使用功能等具像化的过程，赋予产品立体外观造型，精致的外形尺寸，人机的操作界面，满足用户的审美和操作要求。

机械产品设计中，材料的选用应该充分考虑产品外观因素，尽可能满足产品在外观方面的要求。

综合经济效益要求

综合经济效益好是一切产品追求的最终目标，故在选择零件材料时，应尽可能选择能满足上述要求而价格低廉的材料。不能只考虑材料的价格，还应考虑加工成本及维修费用、材料的利用率、替代材料等，即考虑综合经济效益。

机械产品设计中，选择材料时要坚持实用性的原则，应根据零件的具体要求确定材料的种类，同时要保证材料对人的身体和环境无害，加工材料的过程中低污染、低能耗，而且要充分考虑材料的载荷类型，在保证设计质量的前提下，尽量降低成本。