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【摘 要】随着社会的不断发展，现代工业发展迅猛，同时也带来了很多能源以及环境问题，因此加强机械工程中材料的研究非常有必要，需要引起我们的重视，从而能够在一定程度上降低能源的消耗，进一步促进我国机械行业的发展。基于此本文分析了机械工程中节材的措施。
【关键词】机械工程；节材；措施
1、机械工程材料概述
1.1、性能。金属材料金属材料是指以金属健结合并具有金属特性的一类物质。它具有良好的性能，在比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性、耐用腐蚀性、抗氧化性具有自身显著特点。
1.2、分类。金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。其中，黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳2%～4%的铸铁，含碳小于2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，包括轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。
特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。
1.3、生产工艺。通常先提取和冶炼金属，有些金属需进一步精炼并调整到合适的成分，然后加工成各种规格和性能的产品。提炼金属，钢铁通常采用火法冶金工艺，有色金属兼用火法冶金和湿法冶金工艺；高纯金属以及要求特殊性能的金属还采用区域熔炼、真空熔炼和粉末冶金工艺。金属材料通过冶炼并调整成分后，经过铸造成型，或经铸造、粉末冶金成型工艺制成锭、坯，再经塑性加工制成各种形态和规格的产品。对有些金属制品，要求其有特定的内部组织和力学性能，还常采用热处理工艺，以提高其强度和硬度，满足工业生产需要。
1.4、主要优势。金属材料的力学性能全面，可靠性高，使用安全；具有良好的温度使用范围；良好的工艺性能；并储量丰富，适合大规模应用。
2、机械工程中的材耗现状概述
我国机械工程中的材耗现状主要表现为以下2个方面：
（1）原材料在机械产品成本中所占的费用过高。相关统计表明，机械工程的钢材消耗每年高达1000万t，占据全国钢材消耗总量的15%～20%，且机械产品成本中，原材料的费用要高于60%。
（2）钢材利用率偏低。我国机械工程中的钢材利用率约为60%，相比于发达国家，存在15%左右的差距，而每一个百分点的提升就意味着每年约有10万t钢材被节省下来。
同时，我国机械工程中铸锻件综合废品率偏高，浪费了大量的能源和原材料，依据对部分企业的调查，铸铁件与铸钢件的废品率均在10%以上，甚至有些企业要高于20%，这相比于国外低于5%的平均水平，差距明显。此外，我国的重要基础件寿命偏短，很不符合我国机械系统中对节材技术的政策要求。可以说，新时期机械工程中的有效节材已经成为机械系统所要面临的重要课题。
3、工作中常见的机械工程材料消耗存在的问题
3.1、在生产机械产品时，原材料的成本过高。通过有关部门的调查显示，机械系统每年在生产过程中会消耗掉钢材大约 1000 万吨，占全国钢材使用量的 15%～20%。机械产品的成本中原材料的费用就占了一半以上。
3.2、钢材的使用率很低。根据统计结果显示，我国对钢材的使用效率很低，与发达国家相比差距极大。如果将利用率提高百分之一，就可以节省钢材约十万吨。在我国，机械工业的锻、铸件废品率很高，这大大浪费了原材料和能源。调查显示，一些企业铸钢件的废品率大约在10%到 11%之间，铸铁件的废品率在 12%到 14%之间，有的机械工厂的废品率甚至达到了 20%，而发达国家废品率通常都小于 5%。此外，我国基础件还存在使用寿命不长的问题。例如我国的模具使用时间不到发达国家模具使用时间的一半。实际建造情况与国家的要求差距极大。
4、机械工程中节材的措施
4.1、提高产品设计水平，充分发挥材料潜力
提高产品设计水平，充分发挥材料潜力，降低材料消耗以轻量化为目标，大力推广计算机辅助设计，优化设计，有限寿命设计、防腐蚀设计和价值工程方法，使产品既可靠安全又结构紧凑，用材合理；适当提高材料使用强度等级，充分发挥材料性能潜力，降低材料消耗。 如对EQ-140汽车桥壳进行疲劳研究和优化设计后，每台减少5千克，新设计的经济型数控车床与普通塔车床相比，采用数控伺服机构后，省去刀架和溜板等，零件数目减少2/5。
4.2、逐步淘汰旧材料，提高新材料应用比例，改善用材结构
为了能在机械工程方面做到节约，首要的便是逐步淘汰旧材料，提高新材料应用比例，在工作过程中需要加速国家相对较新的高强度低合金钢、冷成形钢、等高效钢的使用，在现实的工作过程中还需要鼓励厂商多使用切削钢、新型模具钢等新材料。并且注意在一些相关的机械工作中开发更为新式的材料，逐步淘汰一些老旧材料，提高材料的使用效率减少浪费，并需要研制一些新型材料的替代品，以及材料的可再生利用，减少对传统材料和能源的依赖。
4.3、在机械制造的过程中需要应用先进的生产技术，提高材料的使用效率
为了更好的在机械工程中节材，需要在机械制造的过程中需要应用先进的生产技术，提高材料的使用效率。众所周知采用先进的生产技术不但能够提高生产效率，而且还能增加所生产机械的精度，使得在机械工程的生产与制造过程中铸、锻件的优质比例不断提高；现实的工作过程中还需注意，为了提高机械工程的使用年限，应注意对材料的表面进行适当处理。通过这些先进生产技术的应用，来不断提高材料的使用效率，减少浪费，实现机械工程中节材目的。
4.4、在機械的使用过程中为有效增加机械使用时间，需注意防腐技术的应用 在现实的生产与工作过程中，所需要面对的一大重要问题便是机械的腐蚀问题，腐蚀问题处理不好，不但会影响机械工程所生产出产品的精度与严谨，也会对社会主义的正常生产起到阻碍作用，另一方面机械的腐蚀问题还会使得机械的出现老化等问题，使得本身制作这一机械的材料便是一种浪费。在现实的机械工程工作过程中，防腐问题且不可小视，长久的腐蚀问题所带来的经济损失不可估量。
因此，为了实现机械工程中节材目的，国家应加快对机械防腐问题的研究，开发新型防腐材料，探寻新的防腐手段与方法，减少腐蚀所带来的经济损失，使机械寿命得以延长。
4.5、在机械工程的使用过程中应主义再造工程的推进
时下的中国随着国民经济的快速发展，使得机械制造业得以短时间内得以提高，特别是改革开放后的这些年，使得冰箱、电视、汽车等机械产品生产数量不断增加，进入寻常百姓家，这些机械产品给广大市民带来一定便利的同时，也出现一定问题，主要是随着机械制造业的飞速发展，机械产品推陈出新的速度相对较快，淘汰的速度也相对较快，使得一些老旧产品的处理便形成一定问题。
在大街上现在随处可见的报废汽车，淘汰的电视、冰箱等老旧电子产品也对城市的环境问题造成一定影响。为了实现机械工程中节材的目的，便需要国人在现实的生活与生产过程中注意机械产品再造过程的推进。再造技术的推进主要是倡导在生产与生活的过程中，很多机械产品由于其非可再生性，要求国人能够坚持使用的便不能随便抛弃，能够修缮的便不变换新，对于实在不能使用的机械产品，要注意将一些可用的零部件拆卸下来，使用在一些同型号的机械上面。
5、机械工程材料前景展望
5.1、应用领域扩大，经济效益良好。随着材料设计、工艺技术及使用性能试验的进步，传统的金属材料得到迅速发展，新的高性能金属材料不断开发出来。如快速冷凝非晶和微晶材料、高比强和高比模的铝锂合金、有序金属间化合物及机械合金化合金、氧化物弥散强化合金、定向凝固柱晶和单晶合金等高温结构材料、金属基复合材料以及形状记忆合金、钕铁硼永磁合金、贮氢合金等新型功能金属材料，已分别在航空航天、能源、机电等各个领域获得了应用，并产生巨大经济效益。
5.2、应对市场缺陷，推动创新发展。目前，我国金屬材料行业呈现出起稳回升、发展逐渐向好的良好局面。虽然金属材料行业发展很快，但是市场存在的一些问题不容忽视，如市场无序竞争、产品质量下降、创新乏力等。今后应该对金属加工行业进行调研分析，推动技术整合，建立长期合作的固定客户，秉承顾客至上锐意进取的精神旗帜，获得广大消费者好评。在不断的进取创新中为金属加工行业的消费者服务，金属材料行业前景将不断上升。
总之，近几年社会的发展，我国的经济水平不断提高，机械工程行业的发展也是得到很大提高，成为了我国经济重要支柱，但是其在发展的过程中造成了很多的材料浪费情况，从而阻碍经济发展，因此需要引起我们的重视，采取有效的措施进行控制，从而进一步出去我国的经济发展。
参考文献：
[1]周建.机械工程中节材的措施研究[J].山东工业技术，2014，23：112.
[2]任忠平，贺东升，尹国钦.浅谈机械工程中的节材途径[J].机电信息，2013，12：166-167.
[3]索世磊.机械工程中节材的几条途径[J].考试周刊，2012，09：195+33.
[4]孙开鸾.机械工程中节材的途径[J].中国科技财富，2009，08：53.
[5]翁世修，吴振华.机械制造基础[M].上海：上海交大出版社，2009.
【关键词】机械工程；节材；措施
1、机械工程材料概述
1.1、性能。金属材料金属材料是指以金属健结合并具有金属特性的一类物质。它具有良好的性能，在比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性、耐用腐蚀性、抗氧化性具有自身显著特点。
1.2、分类。金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。其中，黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳2%～4%的铸铁，含碳小于2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，包括轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。
特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。
1.3、生产工艺。通常先提取和冶炼金属，有些金属需进一步精炼并调整到合适的成分，然后加工成各种规格和性能的产品。提炼金属，钢铁通常采用火法冶金工艺，有色金属兼用火法冶金和湿法冶金工艺；高纯金属以及要求特殊性能的金属还采用区域熔炼、真空熔炼和粉末冶金工艺。金属材料通过冶炼并调整成分后，经过铸造成型，或经铸造、粉末冶金成型工艺制成锭、坯，再经塑性加工制成各种形态和规格的产品。对有些金属制品，要求其有特定的内部组织和力学性能，还常采用热处理工艺，以提高其强度和硬度，满足工业生产需要。
1.4、主要优势。金属材料的力学性能全面，可靠性高，使用安全；具有良好的温度使用范围；良好的工艺性能；并储量丰富，适合大规模应用。
2、机械工程中的材耗现状概述
我国机械工程中的材耗现状主要表现为以下2个方面：
（1）原材料在机械产品成本中所占的费用过高。相关统计表明，机械工程的钢材消耗每年高达1000万t，占据全国钢材消耗总量的15%～20%，且机械产品成本中，原材料的费用要高于60%。
（2）钢材利用率偏低。我国机械工程中的钢材利用率约为60%，相比于发达国家，存在15%左右的差距，而每一个百分点的提升就意味着每年约有10万t钢材被节省下来。
同时，我国机械工程中铸锻件综合废品率偏高，浪费了大量的能源和原材料，依据对部分企业的调查，铸铁件与铸钢件的废品率均在10%以上，甚至有些企业要高于20%，这相比于国外低于5%的平均水平，差距明显。此外，我国的重要基础件寿命偏短，很不符合我国机械系统中对节材技术的政策要求。可以说，新时期机械工程中的有效节材已经成为机械系统所要面临的重要课题。
3、工作中常见的机械工程材料消耗存在的问题
3.1、在生产机械产品时，原材料的成本过高。通过有关部门的调查显示，机械系统每年在生产过程中会消耗掉钢材大约 1000 万吨，占全国钢材使用量的 15%～20%。机械产品的成本中原材料的费用就占了一半以上。
3.2、钢材的使用率很低。根据统计结果显示，我国对钢材的使用效率很低，与发达国家相比差距极大。如果将利用率提高百分之一，就可以节省钢材约十万吨。在我国，机械工业的锻、铸件废品率很高，这大大浪费了原材料和能源。调查显示，一些企业铸钢件的废品率大约在10%到 11%之间，铸铁件的废品率在 12%到 14%之间，有的机械工厂的废品率甚至达到了 20%，而发达国家废品率通常都小于 5%。此外，我国基础件还存在使用寿命不长的问题。例如我国的模具使用时间不到发达国家模具使用时间的一半。实际建造情况与国家的要求差距极大。
4、机械工程中节材的措施
4.1、提高产品设计水平，充分发挥材料潜力
提高产品设计水平，充分发挥材料潜力，降低材料消耗以轻量化为目标，大力推广计算机辅助设计，优化设计，有限寿命设计、防腐蚀设计和价值工程方法，使产品既可靠安全又结构紧凑，用材合理；适当提高材料使用强度等级，充分发挥材料性能潜力，降低材料消耗。 如对EQ-140汽车桥壳进行疲劳研究和优化设计后，每台减少5千克，新设计的经济型数控车床与普通塔车床相比，采用数控伺服机构后，省去刀架和溜板等，零件数目减少2/5。
4.2、逐步淘汰旧材料，提高新材料应用比例，改善用材结构
为了能在机械工程方面做到节约，首要的便是逐步淘汰旧材料，提高新材料应用比例，在工作过程中需要加速国家相对较新的高强度低合金钢、冷成形钢、等高效钢的使用，在现实的工作过程中还需要鼓励厂商多使用切削钢、新型模具钢等新材料。并且注意在一些相关的机械工作中开发更为新式的材料，逐步淘汰一些老旧材料，提高材料的使用效率减少浪费，并需要研制一些新型材料的替代品，以及材料的可再生利用，减少对传统材料和能源的依赖。
4.3、在机械制造的过程中需要应用先进的生产技术，提高材料的使用效率
为了更好的在机械工程中节材，需要在机械制造的过程中需要应用先进的生产技术，提高材料的使用效率。众所周知采用先进的生产技术不但能够提高生产效率，而且还能增加所生产机械的精度，使得在机械工程的生产与制造过程中铸、锻件的优质比例不断提高；现实的工作过程中还需注意，为了提高机械工程的使用年限，应注意对材料的表面进行适当处理。通过这些先进生产技术的应用，来不断提高材料的使用效率，减少浪费，实现机械工程中节材目的。
4.4、在機械的使用过程中为有效增加机械使用时间，需注意防腐技术的应用 在现实的生产与工作过程中，所需要面对的一大重要问题便是机械的腐蚀问题，腐蚀问题处理不好，不但会影响机械工程所生产出产品的精度与严谨，也会对社会主义的正常生产起到阻碍作用，另一方面机械的腐蚀问题还会使得机械的出现老化等问题，使得本身制作这一机械的材料便是一种浪费。在现实的机械工程工作过程中，防腐问题且不可小视，长久的腐蚀问题所带来的经济损失不可估量。
因此，为了实现机械工程中节材目的，国家应加快对机械防腐问题的研究，开发新型防腐材料，探寻新的防腐手段与方法，减少腐蚀所带来的经济损失，使机械寿命得以延长。
4.5、在机械工程的使用过程中应主义再造工程的推进
时下的中国随着国民经济的快速发展，使得机械制造业得以短时间内得以提高，特别是改革开放后的这些年，使得冰箱、电视、汽车等机械产品生产数量不断增加，进入寻常百姓家，这些机械产品给广大市民带来一定便利的同时，也出现一定问题，主要是随着机械制造业的飞速发展，机械产品推陈出新的速度相对较快，淘汰的速度也相对较快，使得一些老旧产品的处理便形成一定问题。
在大街上现在随处可见的报废汽车，淘汰的电视、冰箱等老旧电子产品也对城市的环境问题造成一定影响。为了实现机械工程中节材的目的，便需要国人在现实的生活与生产过程中注意机械产品再造过程的推进。再造技术的推进主要是倡导在生产与生活的过程中，很多机械产品由于其非可再生性，要求国人能够坚持使用的便不能随便抛弃，能够修缮的便不变换新，对于实在不能使用的机械产品，要注意将一些可用的零部件拆卸下来，使用在一些同型号的机械上面。
5、机械工程材料前景展望
5.1、应用领域扩大，经济效益良好。随着材料设计、工艺技术及使用性能试验的进步，传统的金属材料得到迅速发展，新的高性能金属材料不断开发出来。如快速冷凝非晶和微晶材料、高比强和高比模的铝锂合金、有序金属间化合物及机械合金化合金、氧化物弥散强化合金、定向凝固柱晶和单晶合金等高温结构材料、金属基复合材料以及形状记忆合金、钕铁硼永磁合金、贮氢合金等新型功能金属材料，已分别在航空航天、能源、机电等各个领域获得了应用，并产生巨大经济效益。
5.2、应对市场缺陷，推动创新发展。目前，我国金屬材料行业呈现出起稳回升、发展逐渐向好的良好局面。虽然金属材料行业发展很快，但是市场存在的一些问题不容忽视，如市场无序竞争、产品质量下降、创新乏力等。今后应该对金属加工行业进行调研分析，推动技术整合，建立长期合作的固定客户，秉承顾客至上锐意进取的精神旗帜，获得广大消费者好评。在不断的进取创新中为金属加工行业的消费者服务，金属材料行业前景将不断上升。
总之，近几年社会的发展，我国的经济水平不断提高，机械工程行业的发展也是得到很大提高，成为了我国经济重要支柱，但是其在发展的过程中造成了很多的材料浪费情况，从而阻碍经济发展，因此需要引起我们的重视，采取有效的措施进行控制，从而进一步出去我国的经济发展。
参考文献：
[1]周建.机械工程中节材的措施研究[J].山东工业技术，2014，23：112.
[2]任忠平，贺东升，尹国钦.浅谈机械工程中的节材途径[J].机电信息，2013，12：166-167.
[3]索世磊.机械工程中节材的几条途径[J].考试周刊，2012，09：195+33.
[4]孙开鸾.机械工程中节材的途径[J].中国科技财富，2009，08：53.
[5]翁世修，吴振华.机械制造基础[M].上海：上海交大出版社，2009.