进入

21 世纪，我国经济进入了突飞猛进的发展期，作为经济发展重要基石的机械工业也随

之取得了飞速发展。然而，在取得成绩的同时，我们还应该看到，我们付出了高额的能源代
价，能源短缺已成为我国经济社会发展的致命瓶颈。我国

GDP 占全世界的 4%，而能源消耗

却占到了

10%，已成为世界第二大能源消耗国。为维持经济和社会的可持续发展，我们必须

要节约资源消耗，因此在机械工程中节材是社会可持续发展的必然要求。
　　一、机械工程中材料消耗的现状
　　（一）在机械产品成本中，原材料费用过高
　　根据国家有关部门对机械系统近万个企业进行的统计结果表明：每年消耗钢材

1000 万

t，占全国的 15%～20%。原材料费用平均占机械产品成本的 60%以上。
　　（二）钢材利用率低
　　据统计，我国机械工业钢材利用率权为

60%左右，与发达国家相比，有 10%～15%的

差距。每提高一个百分点就意味着可节约

10 万 t 钢材。我国机械工业的铸、锻件综合废品率

偏高，造成原材料和能源的浪费，有人调查过部分企业，铸铁件废品率为

12%～14%，铸

钢件废品率为

10%～11%，有些厂甚至高达 20%，而国外一般低于 5%。另外我国重要的基

础件的寿命低，如模具仅为发达国家的

1/3。与国家有关机械系统节约材料技术政策中的要

求相差甚远。
　　二、机械工程中节材的途径
　　机械工业节约材料的重点是钢材等金属材料，同时也要注意节约其它原材料。从技术经
济角度来看，机械工业节材必须考虑以下四个方面：降低产品的材料消耗；减少制造过程
中的材料消耗量；提高产品质量；延长产品规定的服役期间。
　　（一）采用先进技术，提高利用率
　　采用先进制造技术，提高铸件精度，推广精密性成形技术，在金属件生产中扩大中精
锻件比例，使模锻、精锻件比例提高到

60%以上；继续推行集中下料、科学套材、改进下料工

艺和装备，推广各种精密，自动、数控编排的切割技术，采用带锯床、中温剪切等下料新设
备；大力采用先进焊接技术，减少焊条用量；采用先进的热处理技术，提高零部件寿命；
推广可控气氛，少、无氧化热处理工艺和锻造用保护气氛加热工艺和装备，减少金属氧化损
失；采用材料表面处理技术，提高材料表面性能，实现节材低耗；对于关键基础体（轴承、
齿轮、弹簧、液压气动元件、模具等），扩大采用精炼钢和脱氧钢，以及行之有效的热处理和
表面热处理新技术，显著延长其使用寿命。
　　（二）采用先进的防腐蚀技术，提高设备的使用寿命
　　在国民经济中不论哪个部门都毫无例外的存在着腐蚀问题。腐蚀给人们造成的危害也是
很大的，它一方面造成设备、零件等材料的直接损失，另一方面还造成影响正常生产，恶化
操作环境，影响产品质量，新工艺不能上马，设计上的保守，以及发生人身安全事故等一
系列重大的损失。据有关资料介绍，估计全世界每年腐蚀损失

100 亿英磅（折合人民币约

590.8 亿元）。全世界每年金属的腐蚀损失约为全年总产量的 20%，也就是说全世界每年约
有

1 亿 t 金属因腐蚀而损失掉。由此可见，腐蚀是自然界最大浪费之一。因此，防腐蚀也是

机械工程中节材的又一重大技术课题之一。随着科学技术的飞速发展，新的防腐蚀材料和方
法的不断涌现，防腐蚀技术也在不断提高。
　　（三）扩大应用新材料，改善用材结构
　　扩大应用新材料，改善用材结构，提高用材水平，积极推广各种高强度低合金钢、冷成
形钢、冷拔钢管等高效钢，使用切削钢、新型模具钢、感应淬火钢等节能节材新材料；扩大硬
质合金材料的使用，以及节约高速钢和模具钢等

t 扩大粉末冶金材料在汽车、拖拉机和家用

电器等方面的应用；在汽车、农机和交通运输设备中，开发应用工程塑料和复合材料。比如
用高强度低合金钢代替普通碳钢制作一般承载构件，可以减少重量

10%～30%。