选材指南 6 分钟 第 1 篇 · 共 3 篇

机械加工常用材料选择指南

从碳钢、不锈钢到铝合金、钛合金,本文梳理 5 类最常见的工程材料在 CNC 加工中的适用场景、典型牌号和加工注意事项,并附上选材流程表。

陈志远 工艺工程师 · Botrust
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不同零件对应不同材料。一份清晰的“选材决策表”能在打样阶段为你节省 30% 以上的沟通成本。

为什么选材这么关键

材料不仅决定成本,更影响加工工艺、热处理、可焊接性,甚至决定最终零件能不能用。下面分 5 类最常用的工程材料逐个梳理。

1. 碳钢 — 通用主力

  • 45# 钢 / Q235 / 40Cr——最常用,成本低、易切削。
  • 45# 钢常用于轴类,强度与韧性平衡。
  • 40Cr 经调质后用于中等载荷齿轮。

加工要点:硬度中等(HB 170-220),刀具寿命长;但淬火后硬度可达 HRC 45-55,需要硬质合金刀具。

2. 不锈钢 — 耐腐蚀首选

  • 304 / 316 / 316L——耐腐蚀首选。
  • 304 适合食品/医疗外壳,性价比高。
  • 316L 含 Mo 元素,耐酸碱和氯化物。

加工要点:导热性差、易粘刀;需要持续冷却、低切削速度;推荐涂层硬质合金刀片。

3. 铝合金 — 轻量化担当

  • 6061 / 7075 / 5052——轻量化结构件首选。
  • 6061 易加工、易焊接,常用于通用框架。
  • 7075 强度更高(航空级);用于受力结构件。
  • 5052 常用于钣金折弯。

加工要点:切削阻力小、可高速加工;表面阳极氧化前需要去除毛刺。

4. 钛合金 — 高端医疗 + 航空

  • TC4 (Ti-6Al-4V)——比强度最高,生物相容性好。
  • 医疗器械、航空航天首选。
  • 加工难度大,建议预留余量 + 专用涂层刀。

5. 工程塑料 — 特殊场景

  • PEEK / POM / PA66——耐高温、耐磨、自润滑。
  • 用于绝缘件、轴承保持架、医疗器械组件。

选材流程(4 步)

  1. 明确使用工况(载荷、温度、腐蚀介质)
  2. 查看图纸上的强度/硬度要求
  3. 考虑后处理需求(阳极氧化、电镀、焊接)
  4. 计算批量成本

实在不确定时,附上 2-3 种候选材料,让我们根据工艺评估推荐。

我们的建议

如果你刚开始一个项目,最简单的选择路径:

  • 结构件、轴、支架:先用 45# 钢或 Q235 验证设计。
  • 重量敏感的移动设备:直接上 6061 或 7075。
  • 潮湿/化工环境:316L 不锈钢别犹豫。
  • 医疗器械/植入物:TC4 + 表面阳极氧化。

把上面的需求填进询价表单,工程师 24 小时内会给你一份完整的工艺评估与报价。

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