材料是機械設(shè)計的 “基石”，合理選擇材料直接影響零件的使用壽命、工作性能與制造成本，需綜合考量材料的力學(xué)性能、工藝性能與應(yīng)用場景需求。
力學(xué)性能是材料選擇的核心依據(jù)，包括強度、硬度、韌性、疲勞強度等。對于承受沖擊載荷的零件，如破碎機的錘頭，需選擇韌性與硬度兼具的高錳鋼，其沖擊韌性可達 150J/cm² 以上，能在沖擊作用下發(fā)生加工硬化，避免斷裂；而對于高精度傳動齒輪，需選用調(diào)質(zhì)處理的 45 鋼或 20CrMnTi 合金結(jié)構(gòu)鋼，通過淬火 + 低溫回火提升表面硬度（HRC58-62）與心部韌性，滿足耐磨與抗疲勞需求。
工藝性能決定材料是否易于加工制造，如鑄造性能、鍛造性能、切削加工性能。灰鑄鐵具有優(yōu)良的鑄造性能，流動性好、收縮率小，適合制造形狀復(fù)雜的機床床身；而不銹鋼的切削加工性能較差，需采用專用刀具與低速切削參數(shù)，設(shè)計時需權(quán)衡其耐腐蝕優(yōu)勢與加工成本。
應(yīng)用場景的特殊需求也需重點考慮。在高溫環(huán)境下工作的零件，如鍋爐安全閥閥芯，需選用耐高溫合金材料，確保在 600℃以上環(huán)境中仍保持足夠強度；在食品機械領(lǐng)域，零件需選用 304 不銹鋼等食品級材料，避免材質(zhì)污染食品。只有實現(xiàn)材料性能與應(yīng)用場景的精準匹配，才能設(shè)計出既可靠又經(jīng)濟的機械零件。
