機械材料選擇：平衡性能與成本的關鍵

機械材料的選擇是機械設計的基礎環節，需在滿足零件性能要求的前提下，兼顧成本控制，實現設計的經濟性與可靠性統一。不同工況下的零件，對材料的性能要求差異較大，需針對性選擇。

承受較大載荷的結構件，如機床床身，需具備良好的剛性和減震性。灰鑄鐵 HT200 是此類零件的常用材料，其石墨組織能有效吸收振動能量，降低設備運行時的振動噪音，且鑄造性能好，可制成復雜形狀的床身結構，成本僅為鋼材的 60% 左右；而對于承受沖擊載荷的破碎機錘頭，需選用高硬度、高韌性的材料，如高錳鋼 ZGMn13，經水韌處理后，在沖擊載荷作用下會發生加工硬化，表面硬度大幅提升，同時保持良好的韌性，使用壽命是普通鋼材的 3 - 5 倍。

運動部件對材料的強度和耐磨性要求較高。汽車發動機的連桿，需在高速往復運動中承受較大的拉伸和壓縮載荷，40Cr 合金鋼是理想選擇，經調質處理后，抗拉強度可達 800MPa 以上，屈服強度超過 600MPa，能滿足嚴苛的工作要求；而在紡織機械的羅拉部件中，由于需長期與纖維摩擦，選用 20CrMnTi 鋼經滲碳淬火處理，表面硬度達 HRC58 - 62，耐磨性優異，可保證羅拉長期穩定運行。

塑料材料在輕型機械中的應用日益廣泛。在辦公設備的齒輪傳動中，尼龍 66 材料憑借良好的耐磨性和自潤滑性，無需額外潤滑即可實現順暢傳動，且重量輕，能降低設備整體能耗；而在化工設備的耐腐蝕部件中，聚四氟乙烯材料具有優異的耐腐蝕性，能耐受強酸、強堿等惡劣介質侵蝕，雖然成本較高，但可避免因零件腐蝕導致的設備故障，減少維護成本。在材料選擇過程中，需綜合評估零件的使用工況、性能要求及成本預算，通過材料性能測試和成本分析，選擇的材料方案。