金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料。它的性能主要分为四个方面，即：机械性能、化学性能、物理性能、工艺性能。这些性能决定着材料的适用范围及应用的合理性，是我们选择金属材料时的重要参考依据。

我们目前支持的金属材料主要分为铝合金和铜合金两项，两者有着不同的机械性能和加工特性。本期文章，将对这两类金属材料进行介绍，以供大家作为选择的参考依据。

一、铝合金

国际上已经注册的铝合金牌号有1000多个，每个牌号命名和含义各不相同，我们先来认识一个铝合金的命名构成及其所代表的的意义：

不同牌号的铝合金在硬度、强度、加工性、装饰性、耐蚀性、焊接性等机械性能和化学性能方面都存在着明显的差异，各有其强项和弱项：

1. 硬度

硬度是指其抵抗划伤或压痕的能力。它和合金化学成分有着直接的关系，不同的状态对铝材的硬度有着不同的影响。而硬度直接影响切削速度和CNC加工过程中可使用的刀具材料类型。从所能达到的最高硬度来看，7系＞2系＞6系＞5系＞3系＞1系。

2. 强度

强度是指其抵抗变形和断裂的能力，常用指标包括屈服强度、抗拉强度等。它是产品设计时必须考虑的重要因素，尤其是铝合金组件作为结构件时，应根据所承受的压力，选择适当的合金。硬度和强度有一定的正向关系：纯铝强度最低，而2系及7系热处理型合金强度最高。

3. 密度

密度是指其单位体积的质量，常用于计算材料的重量。密度是各种不同应用的重要因素。根据应用，铝材的密度将对其使用方式产生重大影响。比如，重量轻，强度高的铝材，是建筑和工业应用的理想选择。铝的密度约为2700kg/m³，不同型号的铝合金的密度值变化不大。

4. 耐腐蚀性能

耐腐蚀性是指其抵抗与其他物质接触时的腐蚀能力。它包括耐化学腐蚀、耐电化学腐蚀、耐应力腐蚀等性能。耐蚀性选用原则应根据其使用场合而定，高强度合金在腐蚀环境下使用，必须使用各式各样的防腐蚀用复合材。一般而言，1系纯铝的耐蚀性最佳，5系表现良好，其次是3系和6系，2系及7系较差。

5. 加工性能

加工性能包括成形性能与切削性能等。因为成形性与状态有关，在选择铝合金牌号后，还需考虑各状态的强度范围，通常强度高的材料不易成形。如果要对铝材进行折弯、拉伸、深冲等成形加工，完全退火状态材料的成形性最佳，反之，热处理状态材料的成形性最差。

铝合金的切削性能与合金成分有很大的关系，通常强度较高的铝合金切削性较佳，反之，低强度者切削性较差。对于模具、机械零件等需要切削加工的产品，铝合金的切削性就是重要的考虑因素。

6. 焊接与折弯性能

多数铝合金的焊接均无问题。尤其是部分5系铝合金，是专门为焊接考虑而设计的；相对而言，部分2系和7系的铝合金较难焊接。此外，5系铝合金，也是最适合折弯的一类铝合金产品。

7. 装饰性能

当铝材应用于装饰或某些特定的场合时，需要对其表面进行加工，以获得相应的颜色和表面组织。这种情况需要我们重点考虑材料装饰性能。铝材可选的表面处理方式包括阳极氧化和喷塑等。一般而言，耐腐蚀性好的材料，其表面处理性能都非常出色。

8. 其他特性

除了上述的几种特性外，还有导电性、耐磨性、耐热性等性能，需要我们在选材时多加考虑。

根据现有可选的铝合金材料（5052、6061、7075），我们简单的总结了它们的特性：

二、铜合金

1. 黄铜

黄铜是铜与锌的合金。改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。黄铜中锌的含量越高，其强度也较高，塑性稍低。工业中采用的黄铜含锌量不超过45%，含锌量再高将会产生脆性，使合金性能变差。在黄铜中加1%的锡能显著改善黄铜的抗海水和海洋大气腐蚀的能力，因此称为 “海军黄铜”。

锡能改善黄铜的切削加工性能。铅黄铜即通常所说的易削国标铜。加铅的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性，铅对黄铜的强度影响不大。雕刻铜也是铅黄铜的一种。多数黄铜具有良好色泽、加工性、延展性，易于电镀或涂装。

紫铜即纯铜，又名红铜，具有很好的导电性和导热性，塑性极好，易于热压和冷压力加工，可制成板、棒、管、线、条、带、箔等铜材。大量用于制造电火花专用电蚀铜、导电排等要求导电性良好的产品、须防磁性干扰的磁学仪器、仪表，如罗盘、航空仪表等。

无论是哪种材料，单一一种型号基本都无法同时满足一件产品的所有性能要求，也没有必要。我们应该根据产品的性能要求、使用环境、加工过程等因素，设定各种性能的优先次序，合理选材，在保证性能的前提下合理控制成本。

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