從各(ge)種各(ge)樣(yang)的(de)材(cai)料(liao)中(zhong)選(xuan)(xuan)擇(ze)出要使用(yong)的(de)材(cai)料(liao)，是(shi)一項(xiang)受多方面因素所制約的(de)工作。因此(ci)，如何選(xuan)(xuan)擇(ze)零(ling)(ling)件(jian)的(de)材(cai)料(liao)是(shi)零(ling)(ling)件(jian)設(she)計的(de)重要一環。選(xuan)(xuan)擇(ze)機(ji)械零(ling)(ling)件(jian)材(cai)料(liao)的(de)原則是(shi)：所需材(cai)料(liao)應滿(man)足零(ling)(ling)件(jian)的(de)使用(yong)要求并具有良好的(de)工藝性和(he)經濟性等(deng)。
01使用要求
機械零件(jian)的使用要(yao)求(qiu)表現為以(yi)下幾點：
（1）零(ling)件(jian)的工作狀況(kuang)和受載情(qing)況(kuang)以及(ji)為(wei)避(bi)免相應的失效形式而提出的要求。
工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)狀況(kuang)是指零(ling)(ling)件(jian)所處的(de)環境(jing)特(te)點、工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)溫度(du)及摩(mo)擦和磨損的(de)程度(du)等(deng)(deng)。在濕熱環境(jing)或(huo)腐(fu)蝕介質中(zhong)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)的(de)零(ling)(ling)件(jian)，其材料(liao)(liao)應(ying)具有(you)良好(hao)的(de)防銹和耐腐(fu)蝕能力(li)，在這種(zhong)情況(kuang)下，可先考慮使用(yong)不(bu)銹鋼、銅(tong)合(he)金等(deng)(deng)。工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)溫度(du)對材料(liao)(liao)選(xuan)擇的(de)影響主(zhu)要(yao)有(you)兩個(ge)方(fang)面：一方(fang)面要(yao)考慮互相(xiang)配合(he)的(de)兩零(ling)(ling)件(jian)材料(liao)(liao)的(de)線(xian)膨脹系數不(bu)能相(xiang)差過大，以免在溫度(du)變化時(shi)產生過大的(de)熱應(ying)力(li)或(huo)者使配合(he)松動；另一方(fang)面也要(yao)考慮材料(liao)(liao)的(de)力(li)學性(xing)(xing)能隨溫度(du)而改(gai)變的(de)情況(kuang)。在滑動摩(mo)擦下工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)的(de)零(ling)(ling)件(jian)，要(yao)提(ti)高(gao)其表面硬(ying)度(du)，以增強耐磨性(xing)(xing)，應(ying)選(xuan)擇適于(yu)進行表面處理的(de)淬火鋼、滲碳鋼、氮化鋼等(deng)(deng)品種(zhong)或(huo)選(xuan)用(yong)減摩(mo)和耐磨性(xing)(xing)能好(hao)的(de)材料(liao)(liao)。
受(shou)載(zai)情況是指零(ling)件(jian)(jian)受(shou)載(zai)荷、應(ying)力的(de)(de)大(da)(da)(da)小和性(xing)質。脆(cui)性(xing)材(cai)料原則上只適用于(yu)制造在靜(jing)載(zai)荷下(xia)工作(zuo)的(de)(de)零(ling)件(jian)(jian)；在有沖擊的(de)(de)情況下(xia)，應(ying)以塑性(xing)材(cai)料作(zuo)為主要使用的(de)(de)材(cai)料；對于(yu)表(biao)面受(shou)較大(da)(da)(da)接觸應(ying)力的(de)(de)零(ling)件(jian)(jian)，應(ying)選(xuan)(xuan)擇(ze)可(ke)以進行(xing)表(biao)面處理(li)的(de)(de)材(cai)料，如(ru)表(biao)面硬化鋼；對于(yu)受(shou)應(ying)變力的(de)(de)零(ling)件(jian)(jian)，應(ying)選(xuan)(xuan)擇(ze)耐疲(pi)勞的(de)(de)材(cai)料；對于(yu)受(shou)沖擊載(zai)荷的(de)(de)零(ling)件(jian)(jian)，應(ying)選(xuan)(xuan)擇(ze)沖擊韌(ren)性(xing)較高的(de)(de)材(cai)料；對于(yu)尺寸(cun)取決于(yu)強度而尺寸(cun)和質量又受(shou)限的(de)(de)零(ling)件(jian)(jian)，應(ying)選(xuan)(xuan)擇(ze)強度較高的(de)(de)材(cai)料；對于(yu)尺寸(cun)取決于(yu)剛度的(de)(de)零(ling)件(jian)(jian)，應(ying)選(xuan)(xuan)擇(ze)彈性(xing)模量較大(da)(da)(da)的(de)(de)材(cai)料。
金屬材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)性(xing)能一般可(ke)通(tong)過(guo)熱(re)處(chu)理加以(yi)提高和改善，因(yin)此，要充(chong)分利用(yong)熱(re)處(chu)理的(de)(de)(de)手段來發(fa)揮材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)潛力；對于最常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)調制鋼，由于其回火溫度(du)(du)的(de)(de)(de)不(bu)同可(ke)得到力學性(xing)能不(bu)同的(de)(de)(de)毛坯。回火溫度(du)(du)越(yue)高，材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)硬度(du)(du)和剛度(du)(du)將(jiang)越(yue)低(di)，而塑性(xing)越(yue)好。所(suo)以(yi)在選擇材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)品(pin)種時，應同時規定其熱(re)處(chu)理規范，并在圖樣(yang)上注明。
（2）對零件尺寸(cun)和質量的(de)限制。
零(ling)件(jian)尺寸及質(zhi)量的(de)(de)(de)大(da)小(xiao)(xiao)與材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)品種及毛坯(pi)(pi)的(de)(de)(de)制造方法有(you)關(guan)。生(sheng)產鑄造毛坯(pi)(pi)時一般可以(yi)不受(shou)尺寸及質(zhi)量大(da)小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)限制；而(er)生(sheng)產鍛(duan)造毛坯(pi)(pi)時，則(ze)需注意鍛(duan)壓機械及設(she)備的(de)(de)(de)生(sheng)產能(neng)力。此外，零(ling)件(jian)尺寸和質(zhi)量的(de)(de)(de)大(da)小(xiao)(xiao)還和材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)強重比有(you)關(guan)，應盡可能(neng)選擇強重比大(da)的(de)(de)(de)材料(liao)(liao)，以(yi)便(bian)減小(xiao)(xiao)零(ling)件(jian)的(de)(de)(de)尺寸及質(zhi)量。
（3）零件在整(zheng)機及部(bu)件中的重要程度。
（4）其他特殊(shu)要(yao)求（如是否需要(yao)絕緣、抗磁等(deng)）。
02工藝要求
為使零(ling)件(jian)便于(yu)加工(gong)制(zhi)造(zao)，選擇(ze)(ze)材(cai)(cai)料(liao)時應(ying)考(kao)慮(lv)零(ling)件(jian)結構的(de)復雜程(cheng)度、尺寸(cun)大(da)(da)小及毛坯類(lei)型。對于(yu)外形復雜、尺寸(cun)較大(da)(da)的(de)零(ling)件(jian)，若(ruo)考(kao)慮(lv)采(cai)用(yong)(yong)鑄造(zao)毛坯，則需選擇(ze)(ze)鑄造(zao)性(xing)(xing)能好(hao)的(de)材(cai)(cai)料(liao)；若(ruo)考(kao)慮(lv)采(cai)用(yong)(yong)焊接毛坯，則應(ying)選擇(ze)(ze)焊接性(xing)(xing)能好(hao)的(de)低(di)碳(tan)鋼。對外形簡單、尺寸(cun)較小、批量較大(da)(da)的(de)零(ling)件(jian)，適合沖壓和模鍛(duan)，應(ying)選擇(ze)(ze)塑性(xing)(xing)較好(hao)的(de)材(cai)(cai)料(liao)。對需要熱(re)處(chu)理(li)的(de)零(ling)件(jian)，材(cai)(cai)料(liao)應(ying)具(ju)有良好(hao)的(de)熱(re)處(chu)理(li)性(xing)(xing)能。此外，還應(ying)考(kao)慮(lv)材(cai)(cai)料(liao)本身的(de)易(yi)加工(gong)性(xing)(xing)以及熱(re)處(chu)理(li)后的(de)易(yi)加工(gong)性(xing)(xing)。
03經濟性要求
（1）材料本身的相對價(jia)格(ge)
在滿(man)足使(shi)用要求的前提下，應盡量選用價格低廉的材料(liao)。這(zhe)一點對于(yu)大批(pi)量制(zhi)造的零件尤其重要。
（2）材料的加工費用(yong)
當(dang)零件(jian)質(zhi)量不大(da)而(er)加工量很大(da)時，加工費用在(zai)零件(jian)總成本中會占很大(da)比(bi)例。盡管(guan)鑄鐵(tie)比(bi)鋼板廉價，但(dan)對于某些單件(jian)或(huo)小(xiao)批量生產的箱體類(lei)零件(jian)來說，采用鑄鐵(tie)比(bi)采用鋼板焊(han)接(jie)的成本更(geng)高，因為(wei)后者可以省掉模具的制造費用。
（3）節約材料
為(wei)了節(jie)約材料，可(ke)(ke)采(cai)用熱處理或(huo)表面強化（噴丸(wan)、碾壓等）工藝，充分發(fa)揮和利用材料潛(qian)在(zai)的力學性能；也可(ke)(ke)采(cai)用表面鍍層（鍍鉻、鍍銅、發(fa)黑、法(fa)藍(lan)等）方法(fa)，以減輕腐蝕和磨(mo)損的程度，延長零件的使用壽命。
（4）材料的利用率
為了提(ti)(ti)高材(cai)料的(de)利(li)用(yong)(yong)(yong)率，可(ke)采用(yong)(yong)(yong)無切削或少(shao)切削加工，如模鍛、精鑄、沖壓等，這(zhe)樣不但可(ke)以(yi)提(ti)(ti)高材(cai)料的(de)利(li)用(yong)(yong)(yong)率，同時還可(ke)減少(shao)切削加工的(de)工時。
（5）節約貴重材料
通過采(cai)用組合結構(gou)，可節約價(jia)(jia)(jia)格(ge)較高(gao)的材料，如組合式結構(gou)的蝸輪齒圈采(cai)用減摩(mo)性(xing)較好但價(jia)(jia)(jia)格(ge)貴的錫(xi)青銅，而輪芯則采(cai)用廉價(jia)(jia)(jia)的鑄鐵。
（6）節約稀有材料
在這(zhe)方面，可采(cai)(cai)用(yong)在我國資(zi)源較(jiao)豐富(fu)的錳硼(peng)系列合金鋼代替(ti)資(zi)源較(jiao)少(shao)的鉻(ge)鎳(nie)系合金鋼，以及采(cai)(cai)用(yong)鋁青(qing)(qing)銅代替(ti)錫青(qing)(qing)銅等方法。
（7）材料(liao)的供應情況
在(zai)(zai)選擇材(cai)料(liao)(liao)時，應選用本地就有且便于(yu)供(gong)(gong)應的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)，以降低(di)采購、運輸、儲(chu)存的(de)(de)(de)成(cheng)本；從簡(jian)化材(cai)料(liao)(liao)品(pin)種的(de)(de)(de)供(gong)(gong)應和(he)儲(chu)存的(de)(de)(de)角度出(chu)發，對(dui)于(yu)小批(pi)量生產的(de)(de)(de)零件，應盡可(ke)能減少在(zai)(zai)同一臺機器上使用材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)品(pin)種和(he)規格，以簡(jian)化供(gong)(gong)應和(he)管理，并可(ke)在(zai)(zai)加工及熱處理過程中更容易掌(zhang)握最合理的(de)(de)(de)操作方法，從而提高制造質量，減少廢品(pin)，提高勞(lao)動生產率(lv)。