Essendo un componente cruciale delle apparecchiature meccaniche, la scelta dei materiali per le parti delle apparecchiature meccaniche influisce direttamente sulle prestazioni, sulla durata e sulla stabilità operativa dell'apparecchiatura.
Le parti di apparecchiature meccaniche comprendono un'ampia varietà di materiali, che possono essere classificati a grandi linee in tre tipologie principali in base ai diversi scenari applicativi e ai requisiti prestazionali: materiali metallici, materiali non-metallici e materiali compositi.
I materiali metallici sono il tipo più comune di parti di apparecchiature meccaniche, tra cui principalmente metalli ferrosi, metalli non-ferrosi e relative leghe. I metalli ferrosi, come l'acciaio al carbonio e l'acciaio legato, sono ampiamente utilizzati nella produzione di parti che resistono a carichi pesanti e impatti, come ingranaggi, alberi e cuscinetti, grazie alla loro elevata resistenza, buona tenacità ed eccellente lavorabilità. I metalli non-ferrosi, come rame e alluminio, e le relative leghe, vengono spesso utilizzati nella produzione di componenti elettrici ed elementi di dissipazione del calore grazie alla loro eccellente conduttività elettrica e termica e alla resistenza alla corrosione. Inoltre, alcune leghe speciali, come l'acciaio inossidabile e le leghe di titanio, hanno ampie applicazioni in campi chimici, aerospaziali e di altro tipo grazie alla loro resistenza alla corrosione e alle alte-temperature.
Anche i materiali non- metallici occupano una posizione importante nelle parti di apparecchiature meccaniche, tra cui principalmente plastica, gomma e ceramica. I materiali plastici come polietilene, polipropilene e poliammide sono comunemente utilizzati nella produzione di guarnizioni, componenti isolanti e tubi grazie alla loro leggerezza, resistenza alla corrosione e facilità di lavorazione. I materiali in gomma come la gomma naturale e la gomma sintetica sono ampiamente utilizzati nella produzione di anelli di tenuta e componenti ammortizzanti- grazie alla loro buona elasticità, resistenza all'usura e resistenza all'olio. I materiali ceramici come la ceramica di allumina e la ceramica di nitruro di silicio sono comunemente utilizzati nella produzione di utensili da taglio e parti resistenti all'usura- grazie alla loro elevata durezza, resistenza alle alte temperature e resistenza alla corrosione.
I materiali compositi sono un nuovo tipo di materiale emerso negli ultimi anni con lo sviluppo della scienza dei materiali. Sono composti da due o più materiali diversi attraverso metodi fisici o chimici e possiedono proprietà superiori non riscontrabili nei singoli materiali. Nelle parti di apparecchiature meccaniche, i materiali compositi come i compositi in fibra di carbonio e i compositi in fibra di vetro sono ampiamente utilizzati nella produzione di parti leggere nel settore aerospaziale, automobilistico e in altri campi grazie alla loro elevata resistenza, leggerezza e resistenza alla corrosione.
Inoltre, anche alcuni materiali speciali, come leghe ad alta-temperatura e materiali superduri, svolgono un ruolo importante nelle parti di apparecchiature meccaniche in campi specifici. Le leghe ad alta-temperatura, come le leghe a base di nichel-e le leghe a base di cobalto-, sono ampiamente utilizzate nella produzione di componenti ad alta-temperatura come motori aeronautici e turbine a gas perché mantengono eccellenti proprietà meccaniche e resistenza alla corrosione alle alte temperature. I materiali superduri, come il diamante e il nitruro di boro cubico, vengono utilizzati per produrre utensili da taglio e abrasivi grazie alla loro durezza estremamente elevata.
