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摘要：目前，随着社会生产力的发展，化学工业的生产进入到一个全面发展时期，新的技术与手段层出不穷，使得化学工业得到更大规模的生产和发展，为人们的生活和社会的发展增添了大量的物质财富，加快了社会发展进程。在化工机械设计过程中，选择优质且合适的材料至关重要。做好这一项工作，不仅有利于促进化工生产的发展，提高设备工作效率，而且也有利于提高整体的经济效应，促进发展。
关键词：化工；机械；材料；选择
1导言
随着我国经济与社会的快速发展，我国化工发展的进度加快，相应的我国对于化工机械的需求愈来愈大。化工机械设备在化工生产中占据着很重要的地位，而化工机械设计所选择的材料往往影响着化工机械设备的很多性能，甚至是严重影响到设备的使用寿命等，进而不利于提高化工机械设备的工作效率和化工产业最终产生的经济利益。
2在化工机械的设计过程中材料的选择
2.1载荷型
当化工机械中出现以下两种情况是会用到载荷型材料。一种是当零件在使用过程中受到很大的外部作用力的时候，这种情况下应该考虑选择低碳钢渗碳的方式加工材料，因为机械材料表面的承力性能决定了各零件之间的作用效果，所以一定要慎重选择所使用的材料；另一种当外部作用力均匀地作用在零件表面时，这种情况下应考虑选择可以将力均衡分布的材料。因为这类材料可以在挤压或拉伸时仍然受力均衡、性能稳定。只有这样充分结合实际情况，选择最为合理的材料，才能确保机械在工作中的工作效果。
2.2碳素钢与合金钢
化工设备使用时对机械零部件的韧性和强度都有着严格的要求，只有满足了对机械零件的质量要求，才能有效地满足机械的运行性能。而要想满足这些要求就必须做好对材料的选择工作，在对材料进行选择时，应对材料的韧性以及强度进行合理的思考以有效保证其在加工过程中的安全性和可操作性。
在化工机械设计中，其所选择的材料各方面性能要能适应各种零件的化学反应和物理反应，并且能够与机械的各零件合作运行。碳素钢的性能稳定和经济适用性很高，所以在化工机械设计中被广泛采用。但是，碳素钢也有它的弱点，就是它的强度不够大，柔韧性不高，其形状稍微大一些就没办法去进行热处理。采用碳素钢制成的化工机械，比较容易被腐蚀，这会使得化工生产受到一定的制约。因而在化工机械设备设计中，尽量不要选取碳素钢作为主材料，而是选择一些比较能抗氧化的合金钢。而在化工机械设计中选择合金钢这种材料时，要注意在零件横截面和材料载荷力达到一定强度的时候才能使用。虽然合金钢的价格比碳素钢的价格要贵一些，但是合金钢的抗氧化能力是比较强大的。从长远考虑，在化工机械设计中选择合金钢会使得化工机械设备的使用寿命变长，得到的经济效益更高。虽然合金钢很多方面都比碳素钢要强，但是在目前的市场上来说，选用碳素钢的还是占大多数；除非是在材料性能的要求较严格的情况下才会选用合金钢。
2.3可回收循环利用
金属材料是化工机械材料中比较重要的一个选项。而金属材料的种类尤为繁多，其中只就刚才一种金属就有上百种分类。因此给分类处理和回收再利用带来了一定的困难。那么我们在选择机械设计材料时，可以选择单一的一种合金，这样既可以容易分类，还可以提高零件的回收和再利用。
2.4机械材料零件的制作工艺
在机械的生产和加工过程中，因为不同的加工处理技术对机械设计中材料应用的要求不同，所以应以机械材料零部件的制造工艺为依据而选择最为适合的材料。如在焊接工艺中，应该更多地考虑材料的抗压性和冷镦性；在热处理工艺中，应充分考虑材料的淬透性、过热敏感性以及氧化脱碳性；在铸造工艺中，应更多地考虑所选材料的流动性、收缩性以及吸气性；而在切削工艺中，主要考虑的却是所选的材料必须具有便于切削的特点。总而言之，要结合实际使用用途而选择最佳材料。
在对机械零件进行设计时，在对其成本进行控制的同时还应保证其具有正常的工作能力，因为零件时机械最基本的组成部分，一旦某个零件出现问题，势必会影响到整个机械的运行状况。因此，在对零件材料的选择上，一定得保证其具备足够的工作能力，当然，还得考虑到材料的费用，尽可能地减少材料费用的支出，增加企业的经济效益。
2.5做好防腐保护工作
化工机械设备往往在封闭的环境中，长期和空气以及空气中的水汽接触会产生化学反应，比较容易受到腐蚀。化工机械设备一旦发生腐蚀，不仅会影响设备的外观，还会使得内部性能发生变化，甚至会影响化工生产的工作进度。由此可见，设备的防腐保护在化工机械设计中的重要性。在化工机械设计中，为了使得设备具有良好的防腐性能，需要选择防腐性能高的材料，并尽量用金属材料。在设备外层涂一层防锈漆，能够有效的隔绝水汽和空气，保护设备不被腐蚀。在化工机械设计中，要尽可能不给水汽淤积在设备上的机会。还有，化工机械设备在进行焊接的时候，要保持连续不中断，这是因为一旦中断就会使得设备从这出现质量上的缺陷，这个缺陷容易被腐蚀。在化工机械设计中，其防腐保护工作影响着设备的工作效率以及使用寿命，进而影响着企业的经济效益。然而，做好化工机械的防腐保护工作的同时，还应该确保设备的正常运行。
3在化工机械的设计过程中材料的应用
在了解化工机械的设计过程中所需要使用的材料之后，如何将所选择好的材料应用于化工机械中呢？为此，论文就针对于此，提出以下几个方面的探讨和研究。
3.1经济性与实用性相结合，合理应用机械材料
针对化工机械设计材料的运用，首先要遵循经济性与实用性相结合的原则，为化工机械的设计奠定基础。材料运用的经济性与实用性的统一，需要充分考虑到两个方面的内容。一是应用于机械设计中的材料要按照零部件的加工工艺标准，机械加工过程中所要使用的工艺技术也有多个种类，如切削工艺、铸造工艺、焊接工艺等，不同的工艺技术对材料的运用要求也是不同的，比如说切削工艺要求材料的应用符合切削工艺可操作性特征，因此，在材料的应用过程中要在工艺技术不同要求的基础上合理使用。二是需要强调材料应用中的经济性，在化工机械设计过程中，在保障各项材料符合工艺要求的前提之下，科学合理地对材料加工成本进行有效的控制，从而为后续工作的顺利开展奠定基础。
3.2环保性与节能性相结合，减少机械材料的损耗
针对化工机械设计材料的运用，需要在使用的过程中遵循环保性与节能性相结合的原则，从而有效提高资源利用率。随着我国经济的快速发展，不断增长的经济与不断消耗的资源成为主要的一组矛盾，如果一味地追求经济效益，势必会给社会的发展带来不利的结果，因此，对于化工机械设计材料的选择，不仅要考虑到对环境的保护，也要考虑到成本的输出。在化工机械的设计过程中，做到环保性与节能性的统一，有利于促进我国生态环境社会的发展和建设，也是可持续发展对化工机械设计工作所提出的新要求。比如说，在机械设计铸件的环节中，就需要充分考虑这一环节所使用到的材料在环保方面的问题，在环保观念下尽可能地合理使用材料，在最大程度上节约原材料和成本，减少不必要的能源消耗，从而做好化工机械设计工作。
4结束语
综上所述，只有做好了化工机械设计中的材料选择与应用，才能真正有利于提高化工机械设计的水平，提高化工机械质量。对化工机械设计中的材料选择与应用研究，还有很大的发展前景。尤其是在当前我国倡导节能减排的形势下，在化工机械设计中，所选择的材料不仅要结合实用性和经济性，还要确保资源的节约和环境的保护。这样才能真正有利于促进我国机械行业的发展，进而有利于我国经济和社会的发展。
参考文献:
[1]赵忠国.机械设计中的材料的选择和应用[J].科技风，2016.
[2]时培玉.浅析化工机械设计中材料的选择和应用[J].化工管理，2015.
[3]马德良.试述机械设计中材料的选择和应用[J].建材与装饰，2016.