Перформансе механичких делова у великој мери зависе од компатибилности физичких, хемијских и механичких својстава одабраних материјала са условима њиховог рада. Различити материјали имају јединствене карактеристике у смислу чврстоће, тврдоће, отпорности на хабање, отпорности на корозију, отпорности на топлоту и обрадивости. Одговарајући избор је предуслов за обезбеђивање поузданости и радног века делова. У индустријском пољу, уобичајени материјали за механичке делове углавном укључују угљенични челик, легирани челик, нерђајући челик, обојене метале и њихове легуре, инжењерску пластику и композитне материјале. Они се широко користе на основу функционалних захтева и радних окружења.
Угљенични челик је најосновнији материјал за механичке делове, који поседује добру обрадивост и одређену чврстоћу. Погодан је за апликације са умереним оптерећењима и ниским захтевима за отпорност на корозију, као што су обични причвршћивачи, конзоле и компоненте преноса са малим{1}}има. Ниска је цена и широко је доступна, али је склона рђању у влажним или корозивним срединама, често захтевајући површинску заштиту.
Легирани челик, направљен додавањем легирајућих елемената као што су хром, молибден, никл и манган у угљенични челик, значајно побољшава његову чврстоћу, жилавост, отпорност на хабање и отпорност на топлоту. Широко се користи у производњи делова који су изложени великим оптерећењима, ударима или високим температурама, као што су зупчаници, вратила, опруге и вијци велике{1}}врсте. Пропорције различитих легирајућих елемената могу се користити за специфично оптимизацију одређених својстава; на пример, хром побољшава очвршћавање и отпорност на корозију, док молибден повећава чврстоћу на високим-температурама и отпорност на пузање.
Нерђајући челик користи хром као главни легирајући елемент. Када садржај хрома достигне приближно 10,5% или више, на површини се може формирати густ оксидни филм, дајући материјалу одличну отпорност на корозију. Аустенитни нерђајући челик (као што су 304 и 316) се често користи у машинама за храну, хемијској опреми и деловима морског окружења због своје добре пластичности и отпорности на корозију. Мартензитни нерђајући челик може постићи већу чврстоћу и тврдоћу топлотном обрадом, што га чини погодним за производњу алата за сечење, лежајева и делова отпорних на хабање.
Обојени{0}}метали и њихове легуре се често користе у механичким деловима за апликације са посебним захтевима за перформансе. Алуминијум и легуре алуминијума имају ниску густину и добру топлотну проводљивост, што их чини погодним за лаке структуре и компоненте за расипање топлоте. Бакар и легуре бакра имају одличну електричну и топлотну проводљивост, која се обично налази у електричним контактима и измењивачима топлоте. Титанијум и легуре титанијума поседују одличну специфичну чврстоћу и отпорност на корозију и користе се у кључним компонентама у високо{4}}прецизним областима као што су ваздухопловство и медицинска примена.
Инжењерска пластика и композитни материјали имају све већу примену последњих година. Инжењерске пластике као што су најлон и полиоксиметилен (ПОМ) имају својства само-подмазивања, ниске-шуме и лагане тежине, што их чини погодним за-компоненте за пренос оптерећења и чауре отпорне на хабање{4}}. Композити ојачани карбонским влакнима комбинују високу специфичну чврстоћу и високу крутост и користе се у врхунској-опреми за смањење тежине и побољшане динамичке перформансе. Међутим, њихова отпорност на температуру и временске прилике су релативно ограничене, што захтева свеобухватну процену услова рада приликом њиховог избора.
Избор материјала мора свеобухватно узети у обзир механичка својства, прилагодљивост околини, технологију обраде и економичност. Током фаза пројектовања и производње, потребно је узети у обзир врсту оптерећења, радну температуру, контактни медијум и захтеве за прецизношћу компоненти, заједно са спецификацијама снабдевања материјала и карактеристикама термичке обраде, ради усклађивања. Дугорочни-учинак услуге треба да се провери тестирањем. Одабир научног материјала не само да може побољшати перформансе компоненти, већ и смањити трошкове одржавања и продужити век трајања опреме. Због тога има фундаментални и одлучујући значај у механичком дизајну и производњи.
