Frammistaða vélrænna hluta veltur að miklu leyti á samhæfni eðlis-, efna- og vélrænni eiginleika valinna efna við þjónustuskilyrði þeirra. Mismunandi efni hafa einstaka eiginleika hvað varðar styrk, hörku, slitþol, tæringarþol, hitaþol og vélhæfni. Viðeigandi val er forsenda þess að tryggja áreiðanleika og endingartíma hluta. Á iðnaðarsviðinu eru algeng efni fyrir vélræna hluta aðallega kolefnisstál, álstál, ryðfrítt stál, ó-járnmálmar og málmblöndur þeirra, verkfræðiplast og samsett efni. Þau eru mikið notuð út frá hagnýtum kröfum og rekstrarumhverfi.
Kolefnisstál er grunnefnið fyrir vélræna hluta, með góða vinnsluhæfni og ákveðinn styrk. Það er hentugur fyrir forrit með miðlungs álag og kröfur um litla tæringarþol, eins og venjulegar festingar, festingar og lághraða gírhluta. Það er lágt í kostnaði og víða fáanlegt, en það er hætt við að ryðga í röku eða ætandi umhverfi, sem oft þarfnast yfirborðsverndar.
Stálblendi, framleitt með því að bæta málmblöndurþáttum eins og króm, mólýbdeni, nikkeli og mangani við kolefnisstál, bætir verulega styrk þess, seigleika, slitþol og hitaþol. Það er mikið notað við framleiðslu á hlutum sem verða fyrir miklu álagi, höggum eða háum hita, svo sem gíra, öxla, gorma og há-styrktar bolta. Hægt er að nota hlutföll mismunandi málmblöndur til að hámarka ákveðna eiginleika sérstaklega; til dæmis bætir króm herðni og tæringarþol, en mólýbden eykur háan-hitastyrk og skriðþol.
Ryðfrítt stál notar króm sem aðalblendiefni. Þegar króminnihaldið nær um það bil 10,5% eða hærra getur myndast þétt oxíðfilma á yfirborðinu sem gefur efninu framúrskarandi tæringarþol. Austenitískt ryðfrítt stál (eins og 304 og 316) er oft notað í matvælavélar, efnabúnað og hluta sjávarumhverfis vegna góðrar mýktar og tæringarþols. Martensitic ryðfríu stáli getur náð meiri styrk og hörku með hitameðferð, sem gerir það hentugt til að framleiða skurðarverkfæri, legur og slitþolna hluti.
Ó-járnmálmar og málmblöndur þeirra eru oft notaðir í vélræna hluta fyrir forrit með sérstakar frammistöðukröfur. Ál og álblöndur hafa lágan þéttleika og góða hitaleiðni, sem gerir þau hentug fyrir léttar mannvirki og hitaleiðnihluti. Kopar og koparblendi hafa framúrskarandi raf- og hitaleiðni, sem venjulega er að finna í rafmagnssnertum og varmaskiptum. Títan og títan málmblöndur búa yfir frábærum sértækum styrk og tæringarþol og eru notuð í lykilþætti á sviðum með mikilli-nákvæmni eins og flug- og læknisfræði.
Verkfræðiplast og samsett efni hafa notið vaxandi notkunar á undanförnum árum. Verkfræðiplastefni eins og nælon og pólýoxýmetýlen (POM) hafa sjálf-smyrjandi, lítinn-hávaða og létta eiginleika, sem gerir það hentugt fyrir létt-álagsflutningsíhluti og slitþolnar- buskar. Koltrefjastyrkt samsett efni sameina mikinn sérstyrk og mikla stífleika og eru notaðar í háþróaðan búnað til að draga úr þyngd og bæta kraftmikla afköst. Hins vegar er hitastig þeirra og veðurþol tiltölulega takmarkað, sem krefst alhliða mats á rekstrarskilyrðum þegar þau eru valin.
Efnisval verður að taka ítarlega tillit til vélrænna eiginleika, umhverfisaðlögunarhæfni, vinnslutækni og hagfræði. Á hönnunar- og framleiðslustigum ætti að hafa í huga tegund álags, vinnsluhita, snertimiðils og nákvæmni íhlutanna, ásamt framboðslýsingu efnisins og hitameðferðareiginleikum, til samsvörunar. Langtíma-þjónustuafköst ættu að vera staðfest með prófun. Vísindalegt efnisval getur ekki aðeins bætt afköst íhluta, heldur einnig dregið úr viðhaldskostnaði og lengt heildarlíf búnaðar. Þess vegna hefur það grundvallar og afgerandi þýðingu í vélrænni hönnun og framleiðslu.
