En tant que composant crucial des équipements mécaniques, le choix des matériaux pour les pièces des équipements mécaniques affecte directement les performances, la durée de vie et la stabilité opérationnelle de l'équipement.
Les pièces d'équipement mécanique englobent une grande variété de matériaux, qui peuvent être globalement classés en trois types principaux en fonction de différents scénarios d'application et exigences de performances : les matériaux métalliques, les matériaux non-métalliques et les matériaux composites.
Les matériaux métalliques constituent le type de pièces d'équipement mécanique le plus courant, comprenant principalement les métaux ferreux, les métaux non -ferreux et leurs alliages. Les métaux ferreux, tels que l'acier au carbone et l'acier allié, sont largement utilisés dans la fabrication de pièces qui résistent à de lourdes charges et impacts, telles que des engrenages, des arbres et des roulements, en raison de leur haute résistance, de leur bonne ténacité et de leur excellente usinabilité. Les métaux non-ferreux, tels que le cuivre et l'aluminium, et leurs alliages, sont souvent utilisés dans la fabrication de composants électriques et d'éléments de dissipation thermique en raison de leur excellente conductivité électrique et thermique et de leur résistance à la corrosion. De plus, certains alliages spéciaux, tels que l'acier inoxydable et les alliages de titane, ont de nombreuses applications dans les domaines chimique, aérospatial et autres en raison de leur résistance à la corrosion et de leur résistance aux températures élevées.
Les matériaux non-métalliques occupent également une place importante dans les pièces d'équipements mécaniques, notamment les plastiques, le caoutchouc et la céramique. Les matières plastiques telles que le polyéthylène, le polypropylène et le polyamide sont couramment utilisées dans la fabrication de joints, de composants d'isolation et de tuyaux en raison de leur légèreté, de leur résistance à la corrosion et de leur facilité de traitement. Les matériaux en caoutchouc tels que le caoutchouc naturel et le caoutchouc synthétique sont largement utilisés dans la fabrication de bagues d'étanchéité et de composants absorbant les chocs en raison de leur bonne élasticité, de leur résistance à l'usure et de leur résistance à l'huile. Les matériaux céramiques tels que les céramiques d'alumine et les céramiques de nitrure de silicium sont couramment utilisés dans la fabrication d'outils de coupe et de pièces résistantes à l'usure en raison de leur dureté élevée, de leur résistance aux températures élevées et de leur résistance à la corrosion.
Les matériaux composites sont un nouveau type de matériau apparu ces dernières années avec le développement de la science des matériaux. Ils sont composés de deux ou plusieurs matériaux différents selon des méthodes physiques ou chimiques et possèdent des propriétés supérieures que l'on ne trouve pas dans des matériaux uniques. Dans les pièces d'équipement mécanique, les matériaux composites tels que les composites de fibre de carbone et les composites de fibre de verre sont largement utilisés dans la fabrication de pièces légères dans l'aérospatiale, la construction automobile et d'autres domaines en raison de leur haute résistance, de leur légèreté et de leur résistance à la corrosion.
En outre, certains matériaux spéciaux tels que les alliages-haute température et les matériaux ultra-durs jouent également un rôle important dans les pièces d'équipements mécaniques dans des domaines spécifiques. Les alliages à haute-température, tels que les alliages à base de nickel-et les alliages à base de cobalt-, sont largement utilisés dans la fabrication de composants à haute-température tels que les moteurs d'avion et les turbines à gaz, car ils conservent d'excellentes propriétés mécaniques et une résistance à la corrosion à haute température. Des matériaux très durs, tels que le diamant et le nitrure de bore cubique, sont utilisés pour fabriquer des outils de coupe et des abrasifs en raison de leur dureté extrêmement élevée.
