材料是机械设计的 “基石”，合理选择材料直接影响零件的使用寿命、工作性能与制造成本，需综合考量材料的力学性能、工艺性能与应用场景需求。
力学性能是材料选择的核心依据，包括强度、硬度、韧性、疲劳强度等。对于承受冲击载荷的零件，如破碎机的锤头，需选择韧性与硬度兼具的高锰钢，其冲击韧性可达 150J/cm² 以上，能在冲击作用下发生加工硬化，避免断裂；而对于高精度传动齿轮，需选用调质处理的 45 钢或 20CrMnTi 合金结构钢，通过淬火 + 低温回火提升表面硬度（HRC58-62）与心部韧性，满足耐磨与抗疲劳需求。
工艺性能决定材料是否易于加工制造，如铸造性能、锻造性能、切削加工性能。灰铸铁具有优良的铸造性能，流动性好、收缩率小，适合制造形状复杂的机床床身；而不锈钢的切削加工性能较差，需采用专用刀具与低速切削参数，设计时需权衡其耐腐蚀优势与加工成本。
应用场景的特殊需求也需重点考虑。在高温环境下工作的零件，如锅炉安全阀阀芯，需选用耐高温合金材料，确保在 600℃以上环境中仍保持足够强度；在食品机械领域，零件需选用 304 不锈钢等食品级材料，避免材质污染食品。只有实现材料性能与应用场景的精准匹配，才能设计出既可靠又经济的机械零件。
