机械设计中，选择材料的出发点是：正确地、合理地、经济地使用材料。为此，应综合考虑如下因素：
（1）机件实际运转时的服役条件服役条件就是机件在使用时所应具备的材料性能。它包括物理性能、化学性能和力学性能。物理性能是指有关电、磁、热等性能，是在电动机、电器、无线电和仪表制造中起主导作用的材料性能，如石油勘探仪器仪表、磁力打捞器、电测绞车滚筒以及其他部件，都要考虑电磁性能。炼厂机械设备同时要考虑热性能。化学性能指化学以及电化学腐蚀、氧化、表面吸附与化学稳定性等，是在炼油和化工机械制造中起主导作用的材料性能。
在石油机械中，通常，物理和化学行为是与机械行为同时起作用的。例如，深井泵抽油杆的问题主要是在腐蚀介质作用下的疲劳问题（腐蚀疲劳）；炼厂机械设备中的许多部件是高温（热）与力同时起作用的（有的甚至是高温、腐蚀和应力三者同时起作用）。这些都属于广义的力学性能的范畴。也就是说，力学性能不仅包括一般称为力学性能的刚度、强度、硬度、韧性、弹性和塑性，而且也包括温度、腐蚀、表面介质吸附、冲刷、磨损、空蚀和粒子照射等与力或能不同程度的结合下的行为。因此，石油机械中的绝大部分机件的服役条件（使用性能）都属于广义的力学性能的范畴。
（2）有效使用寿命由于机器（或某一特定零件）的有效使用寿命不同，在选用材料时采用的力学性能指标也不同。
以在高温下使用的机件而言，如果高温蠕变是主要失效原因，那么采用的可许蠕变极限就要因零件在高温长时负荷下的寿命而异。对于高温高速长时使用的机件，究竟是材料的高温蠕变、持久强度，还是高温疲劳的抗力起主导作用，这就既决定于所用材料在工作温度下几种性能指标的高低，又决定于零件的有效使用寿命。
凡正常有效使用寿命很短的机件，考虑到损害作用的时间性，可知磨损、腐蚀、疲劳、蠕变都不是所应考虑的主要问题，而冲击抗力、静强度或高温短时强度则成为考虑的主要对象。
对于承受重复、交变负荷的条件，一般情况都采用疲劳极限（弯、扭和拉压）作为材料的失效抗力指标。对钢而言，疲劳极限一般规定为107周次变动载荷作用下不断裂的最高应力。但也有很多情况，在机件的有效使用寿命内，载荷变动的周次远远小于107。在此情况下，就不是正常的疲劳极限而是疲劳过负荷持久值（疲劳曲线的倾斜部分）具有更重要的意义。
承受多次冲击负荷的机件，其冲击抗力也取决于使用寿命。
因此，在选择材料时，必须慎重地考虑机件的有效使用寿命，否则在考虑和规定力学性能指标时会差之毫厘、谬之千里！(www.xing528.com)
（3）使用时的安全因素人身与财产的安全，常常是设计与校核一个机件的第一个重要因素。但是，安全的取得常常要在某些方面做出不同程度的牺牲，如材料的消耗、功率的消耗、贵重合金元素的消耗等。例如钻机的泥浆泵，如果某一个零件失效，其产生的后果，不过是泥浆泵停下来暂时不能用，只要调换一个备件即可继续使用。钻头、钻杆、吊环、吊卡与打捞工具等则完全不同，其失效可能使整个油井报废，甚至导致人身事故。因此，在考虑安全因素时，应针对不同机件的具体情况，不能一概而论。
为了使用时安全可靠，一方面靠提高材料质量，而更重要的是正确规定主要损害抗力指标。
保证安全，应尽量消除不安全的因素。因此，分析零件的失效原因和建立正确的失效抗力指标，同时提高材料本身的宏观微观健全度和均匀性，是我们应该采用的主要步骤。有人企图用加大安全系数，或者追求某些一般被认为可能保证安全的性能来达到安全的目的，这些做法是不合理的。加大安全系数，就意味着加大体积和重量，浪费材料。如果所采用的性能指标不正确，不能真实地代表零件的失效抗力，或者所用的材料质量不符合要求，则再怎样加大安全系数，也不能避免失效。
过去习惯认为，材料的塑性和韧性是保证安全的性能。但这两个力学性能指标都不是强度指标，不能用于设计计算；对于它们的规定，只能是根据经验或估计。为了得到安全的保证，总是趋向于规定较高的数值。要求高塑性，一般的目的是利用局部塑性变形，以降低某些不能估计的局部应力高峰。但是，根据多数学者的意见，在动载荷下，对削减应力高峰起主导作用的是微观塑性（以缺口敏感度与循环韧性为其表征），而不是宏观塑性。即使宏观塑性能起作用（在静载荷时），一般需要的数值不过是小于5%的延伸率。实际上，许多典型机件（如轴、齿轮等），由于偶然的原因，发生了远低于5%的永久变形，早已不能使用。至于要求高的冲击韧性，是为了在承受冲击载荷时不发生脆断；而究竟需要多大的冲击韧性才能有效地抵抗冲击脆断，这是科学技术迄今还不能回答的问题。研究证明，衡量材料对冲击断裂的抗力指标，首先取决于单位体积内承受冲击能量的大小，以及机件寿命所决定的承受冲击次数。在一般机件所承受的多次冲击的较小的能量范围内，决定冲击断裂抗力的不是一次冲击试验得出的aK值，而是以强度为主导因素的多次冲击抗力。不惜牺牲强度以追求高塑性、高冲击韧性，企图达到安全的目的，是完全没有根据的，是徒劳的，因为实质上它们并不保证安全。孕育铸铁和球墨铸铁制造的曲轴、全部渗氮的飞机发动机曲轴等，其δ和aK值近于零，而都在实际运作中经受了多年的考验。这两个实例可以作为上述看法的例证。
承受重复及交变负荷的重要机件，考虑到服役过程中会由于偶然的超负荷而导致早期失效，因此，选择此类零件材料时，为了保证安全，就要进行过负荷敏感性的试验，而以过负荷损害区的大小作为一个附加的失效抗力指标；对过负荷损害很敏感的材料，必须避免使用，以策安全。
（4）工艺性能工艺性能指制造机件过程中，各种热、冷加工艺对材料性能的要求。如铸造性能、热冷塑性变形能力、焊接性能、切削性、热处理性能等。
在选择材料时，除了考虑使用性能外，还要根据机件的制造特点，考虑工艺性能。在某些情况下，工艺性能还是一个主导的因素。工艺性能和力学性能常常是背道而驰的。有时正是出于工艺性能的考虑，使某些力学性能非常合适的材料和组织状态不得不被舍弃。此点对大量生产的零件非常重要。因为大量生产时，工艺周期的长短、加工费用的高低，往往是生产的关键。
（5）经济性考虑经济性的主要出发点是，尽可能采用价钱便宜的材料，尽可能以劣代优、以小代大，最大限度地降低制造成本。
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