Mehaaniliste osade jõudlus sõltub suuresti valitud materjalide füüsikaliste, keemiliste ja mehaaniliste omaduste ühilduvusest nende kasutustingimustega. Erinevatel materjalidel on ainulaadsed omadused tugevuse, kõvaduse, kulumiskindluse, korrosioonikindluse, kuumakindluse ja töödeldavuse osas. Nõuetekohane valik on osade töökindluse ja tööea tagamise eeldus. Tööstusvaldkonnas on mehaaniliste osade jaoks levinud materjalid peamiselt süsinikteras, legeerteras, roostevaba teras, värvilised metallid ja nende sulamid, tehnilised plastid ja komposiitmaterjalid. Neid kasutatakse laialdaselt funktsionaalsete nõuete ja töökeskkondade põhjal.
Süsinikteras on mehaaniliste osade kõige põhilisem materjal, millel on hea töödeldavus ja teatud tugevus. See sobib kasutamiseks mõõduka koormuse ja madalate korrosioonikindluse nõuetega, nagu tavalised kinnitusdetailid, kronsteinid ja väikese kiirusega ülekandekomponendid. See on odav ja laialdaselt saadaval, kuid see on niiskes või söövitavas keskkonnas altid roostetama, mis nõuab sageli pinnakaitset.
Legeerteras, mis on valmistatud legeerelementide, nagu kroom, molübdeen, nikkel ja mangaan, lisamisel süsinikterasele, parandab oluliselt selle tugevust, sitkust, kulumiskindlust ja kuumakindlust. Seda kasutatakse laialdaselt suure koormuse, löökide või kõrge temperatuuriga osade (nt hammasrattad, võllid, vedrud ja ülitugevad poldid) valmistamisel. Erinevate legeerivate elementide proportsioone saab kasutada teatud omaduste spetsiifiliseks optimeerimiseks; näiteks kroom parandab kõvenevust ja korrosioonikindlust, samas kui molübdeen suurendab kõrgel temperatuuril-tugevust ja roomamiskindlust.
Roostevaba teras kasutab peamise legeerelemendina kroomi. Kui kroomisisaldus jõuab ligikaudu 10,5% või rohkem, võib pinnale tekkida tihe oksiidkile, mis annab materjalile suurepärase korrosioonikindluse. Austeniitset roostevaba terast (nagu 304 ja 316) kasutatakse selle hea plastilisuse ja korrosioonikindluse tõttu sageli toiduainetööstuses, keemiaseadmetes ja merekeskkonna osades. Martensiitsest roostevaba teras võib kuumtöötlemisel saavutada suurema tugevuse ja kõvaduse, mistõttu sobib see lõikeriistade, laagrite ja kulumiskindlate osade valmistamiseks.
Värvilisi metalle ja nende sulameid kasutatakse sageli mehaanilistes osades rakendustes, millel on erilised jõudlusnõuded. Alumiiniumil ja alumiiniumisulamitel on madal tihedus ja hea soojusjuhtivus, mistõttu need sobivad kergete konstruktsioonide ja soojust hajutavate komponentide jaoks. Vasel ja vasesulamitel on suurepärane elektri- ja soojusjuhtivus, mida tavaliselt leidub elektrikontaktides ja soojusvahetites. Titaanil ja titaanisulamitel on suurepärane eritugevus ja korrosioonikindlus ning neid kasutatakse ülitäpsetes valdkondades, nagu lennundus ja meditsiinirakendused, võtmekomponentides.
Inseneriplastide ja komposiitmaterjalide kasutamine on viimastel aastatel kasvanud. Tehnilistel plastidel, nagu nailon ja polüoksümetüleen (POM), on ise-määrduvad, madalad{2}müra- ja kergekaalulised omadused, mistõttu need sobivad kergete-koormusülekandekomponentide ja kulumiskindlate{4}pukside jaoks. Süsinikkiududega tugevdatud komposiidid ühendavad endas kõrge eritugevuse ja suure jäikuse ning neid kasutatakse kaalu vähendamiseks ja dünaamilise jõudluse parandamiseks tipptasemel{6}}seadmetes. Kuid nende temperatuuri- ja ilmastikukindlus on suhteliselt piiratud, mis nõuab nende valimisel töötingimuste igakülgset hindamist.
Materjali valikul tuleb põhjalikult arvestada mehaanilisi omadusi, keskkonnaga kohanemisvõimet, töötlemistehnoloogiat ja ökonoomikat. Projekteerimise ja tootmisetappide ajal tuleks sobitamiseks arvestada koormuse tüüpi, töötemperatuuri, kontaktkeskkonda ja komponentide täpsusnõudeid, samuti materjali tarnespetsifikatsioone ja kuumtöötluse omadusi. Teenuse pikaajalist-jõudlust tuleks kontrollida testimise teel. Teaduslik materjalide valik ei saa mitte ainult parandada komponentide jõudlust, vaid ka vähendada hoolduskulusid ja pikendada seadmete üldist eluiga. Seetõttu on sellel mehaanilises projekteerimises ja tootmises fundamentaalne ja otsustav tähtsus.
