在材料及成形工艺选择时，一般是在满足零件使用性能要求的前提下，考虑材料的工艺性和经济性，并要保障环境不被污染，符合可持续性发展要求。材料和成形工艺的选择主要遵循以下原则：
1.使用性原则
材料使用性是指机械零件或构件在正常工作情况下材料应具备的性能。是材料和成形工艺选择应首要考虑的问题。
零件的使用要求不仅体现在形状、尺寸、加工精度、表面粗糙度等外部质量方面。也体现在其化学成分、组织结构、力学性能、物理性能、化学性能等内部质量的要求上。在进行材料和成形工艺选择时，主要从三个方面予以考虑：零件的负载和工作情况；对零件尺寸和质量的限制；零件的重要程度。
由于零件工作条件和失效形式的复杂性，要求在选择时必须根据具体情况分析，找出最关键的力学性能指标，同时兼顾其他性能。
零件的负载情况主要指载荷的大小和应力状态；工作状况指零件所处的环境，如介质、工作温度和摩擦等。若零件主要满足强度要求，且尺寸和质量又有所限制，则选用强度较高的材料；若零件尺寸主要满足刚度要求，则应选择刚度好的材料；若零件的接触应力较高，如齿轮和滚动轴承，则应选用可进行表面强化的材料；在高温下工作的零件，应选用耐热材料；在腐蚀介质中的零件，应选用耐腐蚀的材料。
值得注意的是，在材料的各项性能指标中，若只以屈服点或疲劳强度等一个指标作为选择材料的依据，常常是不合理的。如果“减轻质量”也是机械设计的主要要求之一，需采用综合性能指标对零件质量进行评定。
零件的尺寸和质量还可能影响到材料成形方法的选择。对于小零件，用棒料的切削加工可能是经济的，而大尺寸零件往往采用热加工成形；反之，对于利用各种方法成形的零件，一般也有尺寸的限制，若采用熔模铸造和粉末冶金，一般仅限于几千克、十几千克重的零件。
零件的具体力学性能指标和数值确定之后，即可利用手册选材。但应注意以下两点：①材料性能不仅与化学成分有关，也与加工、处理后的状态有关。注意手册列出的数据应满足的条件。②材料的数据与加工处理时试样的尺寸有关，应注意零件尺寸与手册中试样尺寸的差别并进行适当的修正。
2.工艺性原则
材料工艺性是指材料适应某种加工的能力。在零件功能设计时，必须考虑工艺性。零件图中所示尺寸公差、表面粗糙度、结构形状等技术条件，直接影响其加工工艺。有些材料从零件的使用性能要求来看是完全合适的，但无法加工制造或加工制造很困难，成本很高，实际上就是工艺性不好。因此工艺性的好坏，对零件加工的难易程度、生产效率、生产成本等方面起着十分重要的作用。
材料的工艺性要求与零件的制造加工工艺路线关系密切，具体的工艺性要求是工艺方法和工艺路线相结合而提出来的。材料工艺性能主要包括以下几个方面：
①铸造性：包括流动性、收缩性、热裂倾向性、偏析性及吸气性等；②锻压性：包括锻造性、冷镦性、冲压性等；③焊接性：主要为焊接性，即焊接接头产生工艺缺陷的敏感性及其使用性能；④切削加工性：指材料接受切削加工的能力。如刀具耐用度、断屑能力等；⑤热处理工艺性：包括淬透性、变形开裂倾向、过热敏感性、回火脆性倾向、氧化脱碳倾向等，表11.2.1对常用材料的切削加工性进行了比较；⑥粘结固化性：高分子材料、陶瓷材料、复合材料及粉末冶金制品，其粘结固化性是重要的工艺指标。
表11.2.1常用材料切削加工性比较
材料切削加工性通常用刃具耐用度为60min时的切削速度ν60来表示。ν60越高，表示材料的切削加工性越好，并以бb=600MPa的45钢的ν60为基准，简写为(ν60)f。若以其材料的ν60与(ν60)f相比，其比值Kv=ν60/(ν60)f称为相对加工性。
3.经济性原则
经济性涉及到材料的成本高低，材料的供应是否充足，加工工艺过程是否复杂，成品率的高低以及同一产品中使用材料的品种、规格等。从经济性原则考虑，应尽可能选用价廉、货源充足、加工方便、成本低的材料。而且尽量减少所选材料的品种、规格。通常，在满足零件使用性能的前提下，尽量优先选用价廉的材料，能用非合金钢的，不用合金钢；能用硅锰钢的，不用铬镍钢。
11.2.2列出了我国常用金属材料的相对价格。
材料及成形工艺选择方法
选择的步骤
l）分析零件的工作条件及其失效形式，根据具体情况或用户要求确定零件的性能要求（包括使用性能和工艺性能）和最关键的性能指标。主要考虑力学性能，还应考虑物理、化学性能。
2）对同类产品的用材情况进行调研，结合同类产品零件失效分析的结果，找出零件在实际使用中造成失效的主要性能指标，以此作为选材的依据。
11.3.1所示。
3）通过查找有关设计手册，结合力学计算或试验，确定零件应具有的力学性能指标或其它性能指标。
4）初步选择出具体的材料牌号，并决定其热处理方法或其它强化方法。
5）审核所选材料的经济性，确认是否能适应高效加工和组织现代化生产。
6）对于关键性零件，投产前应先在实验室对所选材料进行试验，初步检验所选材料与成形工艺能否达到各项性能指标的要求。对试验结果基本满意后，便可批量投产。
上述选材步骤只是一般过程，并非一成不变。如对于某些不重要零件，如果有同类产品可供参考，则可不必试制而直接投产；对于某些配件或小批量生产的非标准零件，若对材料选择与热处理方法有成熟的经验和资料，则可不进行试验和试制。