CMF｜金属材料系统分析及选材手册（上）

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2026-05-26 09:00 1% DESIGN

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工业用金属材料系统分析研究

报告定位

本报告用于系统理解、分析和比较工业用金属材料，适用于产品设计、结构设计、CMF研究、制造工艺规划、供应链选型和材料替代评估。

报告不只按“金属名称”进行罗列，而是从工程真实场景出发，按以下逻辑展开：

材料体系→ 典型牌号→ 材料状态→ 核心特点→ 加工要求→ 性能指标→ 表面与CMF表现→ 应用场景→ 风险与选材建议

工业金属材料不能孤立看待。真正有效的材料分析必须同时考虑：

·性能是否满足工况

·工艺是否可量产

·成本是否可接受

·表面效果是否能实现

·可靠性是否达标

·供应链是否稳定

·法规与环保是否合规

1. 工业金属材料的总体分类

1.1 按材料体系分类

一级体系	主要材料	核心价值	典型应用
黑色金属	碳钢、合金钢、工具钢、不锈钢、铸铁	强度、成本、结构承载、耐磨	建筑、汽车、机械、家电、厨具、医疗
轻金属	铝合金、镁合金、钛合金	轻量化、高比强度、外观科技感	消费电子、汽车、航空、运动装备
铜基材料	紫铜、黄铜、青铜、白铜、铍铜	导电、导热、弹性、装饰、耐磨	电气、五金、卫浴、连接器、艺术铸造
锌基材料	锌合金、热镀锌层	压铸、牺牲阳极防腐、低成本装饰件	拉手、锁具、徽章、小五金
镍基材料	纯镍、镍铜合金、镍基高温合金	耐高温、耐腐蚀、抗氧化	航空发动机、化工、海工、电池
钴基材料	钴铬合金、Stellite合金	耐磨、耐热、生物相容性	医疗、牙科、涡轮、刀具
贵金属	金、银、铂、钯、铑	高稳定性、导电、催化、装饰价值	珠宝、电子触点、奢侈品、催化剂
难熔金属	钨、钼、钽、铌	高熔点、高温强度、耐腐蚀	高温炉、电子、航空、医疗植入
特种金属材料	形状记忆合金、非晶合金、高熵合金	特殊功能、前沿性能	医疗、精密器件、航空航天、科研

1.2 按产品功能分类

功能角色	重点性能	常用材料
结构承载件	强度、刚度、疲劳、成本	碳钢、合金钢、不锈钢、铝合金、钛合金
外观装饰件	表面质感、耐刮、耐腐蚀、色彩稳定	不锈钢、铝合金、黄铜、钛合金、锌合金
导电件	电导率、接触稳定性、耐热、抗氧化	铜、银、铝、镀金/镀银材料
散热件	热导率、重量、成型性、成本	铝、铜、镁合金、石墨复合金属件
耐磨件	硬度、耐磨、润滑适应性	工具钢、轴承钢、青铜、钴基合金、硬质合金
耐腐蚀件	耐水、耐盐雾、耐酸碱	316L、双相不锈钢、钛、镍合金、铝青铜
高温件	蠕变、高温强度、抗氧化	镍基合金、钴基合金、钨、钼、钛合金
医疗/人体接触件	生物相容性、耐蚀、无毒性	316L、钛合金、钴铬合金、铂、钽
食品接触件	耐腐蚀、易清洁、安全性	304、316、不粘涂层铝、铸铁搪瓷

2. 金属材料分析的专业方法论

2.1 八维分析框架

对任何一种工业金属材料，建议从八个维度分析：

分析维度	核心问题	输出内容
1. 材料身份	它是什么体系、什么牌号、什么状态？	名称、标准、成分、状态
2. 核心特点	它最突出的价值是什么？	轻、强、导电、耐蚀、耐高温等
3. 加工路径	它适合如何制造？	铸造、锻造、冲压、CNC、焊接、热处理
4. 性能指标	它的性能是否足够？	密度、强度、硬度、导热、导电、耐腐蚀
5. 表面与CMF	它能否实现目标外观和触感？	拉丝、镜面、喷砂、阳极、电镀、PVD等
6. 应用场景	它最适合用在哪里？	行业、零件、工况、替代材料
7. 成本供应	它是否经济、稳定、易采购？	原料成本、加工成本、良率、供应链成熟度
8. 风险验证	它可能如何失效？	腐蚀、疲劳、磨损、开裂、变形、色差、法规风险

2.2 材料—工艺—性能—场景四层模型

第一层：材料是什么

要明确：

·材料体系：铁基、铝基、铜基、钛基、镍基等

·合金牌号：304、316、6061、7075、H62、TC4等

·标准体系：GB、ASTM、JIS、EN、ISO等

·化学成分：主要元素和强化元素

·材料状态：退火态、冷轧态、淬火态、时效态、铸态等

第二层：它怎么加工

要判断：

·是否适合铸造

·是否适合冲压

·是否适合CNC

·是否适合焊接

·是否需要热处理

·是否容易变形、开裂、粘刀或氧化

·表面处理能否稳定量产

第三层：它有什么性能

要比较：

·密度

·弹性模量

·屈服强度

·抗拉强度

·延伸率

·硬度

·疲劳性能

·冲击韧性

·耐腐蚀性

·导电性

·导热性

·耐热性

第四层：它适合用在哪里

要落到：

·产品类别

·零部件类型

·使用环境

·量产方式

·成本区间

·外观等级

·可靠性等级

·替代材料方案

3. 核心性能指标解释

3.1 物理性能

指标	意义	选材影响
密度	单位体积重量	决定轻量化表现和手感重量
熔点	材料从固态到液态的温度	影响铸造、高温应用和加工安全
热导率	传热能力	决定散热器、锅具、换热器表现
电导率	导电能力	决定导线、端子、触点表现
热膨胀系数	温度变化下尺寸变化	影响精密装配、高低温循环可靠性
磁性	是否被磁铁吸引	影响电磁、医疗、传感器和用户感知

3.2 力学性能

指标	意义	典型关注场景
屈服强度	开始发生永久变形的应力	结构件、支架、壳体
抗拉强度	拉断前能承受的最大应力	承力件、螺栓、钢丝
延伸率	断裂前的塑性变形能力	冲压、弯折、拉伸成型
硬度	抵抗压入、刮擦和局部变形	外观件、耐磨件、模具
韧性	抵抗冲击断裂能力	安全结构、低温环境、机械冲击
疲劳强度	承受循环载荷的能力	车架、弹簧、轴、齿轮
弹性模量	抵抗弹性变形的刚度	长梁、壳体、精密结构

3.3 化学与环境性能

指标	意义	典型环境
耐大气腐蚀	是否容易生锈或氧化	户外、建筑、家电
耐盐雾腐蚀	抗氯离子腐蚀能力	海边、汗液、汽车、户外装备
耐酸碱腐蚀	对化学介质的稳定性	化工、医疗、清洁剂环境
抗氧化性	高温下抵抗氧化皮生成	发动机、炉具、热处理设备
电化学腐蚀敏感性	与其他金属接触时的腐蚀风险	多材料装配、螺丝、铆接、海工

3.4 工艺性能

指标	意义	影响
铸造性	熔融金属充型、补缩、抗裂能力	压铸、砂铸、精密铸造
锻造性	高温塑性变形能力	航空件、轴类件、承力件
冲压性	板材拉伸、弯曲、深冲能力	家电、汽车覆盖件、厨具
切削性	CNC或机加工难易程度	成本、刀具寿命、表面质量
焊接性	接头质量、裂纹倾向、强度保持	框架、管道、压力容器
热处理响应	能否通过热处理强化或改善组织	强度、硬度、尺寸稳定性
表面处理适配性	与阳极、电镀、喷涂、PVD等工艺的匹配	CMF效果、耐久性、良率

4. 主要工业金属材料专业对比总表

材料体系	典型牌号/材料	核心特点	加工要求	主要性能	典型应用	CMF表现	主要风险
碳钢	Q235、45钢、A36、1018	成本低、强度好、供应成熟	焊接、冲压、切削成熟；需防锈	强度中等至较高，耐蚀差，密度高	建筑、机械、汽车、五金	喷涂、电泳、镀锌、发黑	生锈、重量大、表面等级依赖涂层
低合金高强钢	Q355、HSLA钢	强度高于普通碳钢，减重能力较好	焊接需控制热输入，成形回弹较大	高强度、韧性较好	车身、桥梁、工程机械	多为涂装或镀锌后使用	氢脆、焊接影响区性能下降
工具钢	Cr12MoV、D2、H13、SKD11	高硬度、高耐磨、适合模具	热处理严格，切削难度较高	高硬度、高耐磨、韧性依牌号不同	冲模、压铸模、刀具、量具	多为功能表面，外观不是重点	开裂、热处理变形、崩刃
弹簧钢	65Mn、60Si2Mn	弹性好、疲劳性能较好	成形后常需淬火回火	高弹性、高疲劳强度	弹簧、卡扣、弹片	发黑、镀锌、磷化	疲劳断裂、腐蚀后性能下降
轴承钢	GCr15、52100	高硬度、高接触疲劳寿命	洁净度和热处理要求高	耐磨、硬度高、疲劳性能好	轴承、滚珠、滚针	抛光、发黑、防锈油	夹杂导致早期疲劳失效
灰铸铁	HT200、HT250	铸造性好、减振性强、成本低	适合铸造，不适合塑性变形	抗压好、减振好、脆性较高	机床床身、发动机缸体、锅具	喷涂、搪瓷、发黑	脆裂、铸造缺陷、表面粗糙
球墨铸铁	QT450、QT600	强度和韧性优于灰铸铁	球化处理和铸造控制重要	强度高、韧性好、耐磨	管道、曲轴、轮毂、机械件	涂装、镀层、防腐处理	球化不良、缩孔、腐蚀
奥氏体不锈钢	304、316、316L	耐蚀、韧性好、无磁或弱磁、外观高级	加工硬化明显，切削和冲压需控制	耐蚀好，强度中高，导热低	厨具、医疗、家电、建筑、表壳	拉丝、镜面、喷砂、PVD	氯离子点蚀、划伤、指纹、假料
铁素体不锈钢	430、409、441	成本低、含镍低、有磁性	成形性低于304，焊接需控制	耐蚀中等，耐热较好	家电面板、汽车排气、装饰	拉丝、抛光、涂装	耐蚀低于304，焊缝脆化
马氏体不锈钢	410、420、440C	可热处理硬化，硬度高	淬火回火控制关键，焊接性较差	高硬度、耐磨，耐蚀中等	刀具、阀件、轴、医疗器械	抛光、钝化	脆性、耐蚀不如304/316
双相不锈钢	2205、2507	高强度、高耐氯离子腐蚀	焊接热输入和相比例控制重要	强度高、耐点蚀强	化工、海工、压力容器	拉丝、喷砂、钝化	工艺控制不当导致脆化
沉淀硬化不锈钢	17-4PH、15-5PH	强度高，可热处理强化	固溶+时效处理，尺寸控制关键	高强度、耐蚀中等偏好	航空、精密结构、轴类件	抛光、钝化、喷砂	热处理变形、耐蚀不如316
纯铝	1050、1060、1100	极易加工、导热导电好、强度低	冲压、拉伸、轧制友好	密度低、耐蚀好、强度低	散热片、导电件、包装、反光件	阳极、拉丝、喷砂	软、易划伤、承载能力弱
3系铝合金	3003、3004	防锈铝，成形性好	适合冲压、拉伸、焊接	强度低中、耐蚀好	罐体、换热器、厨具	阳极、喷涂	强度有限
5系铝合金	5052、5083、5754	耐蚀好，尤其海洋环境，焊接性好	冲压、焊接好；不可热处理强化	中等强度、耐蚀好	船舶、汽车板、机箱、压力容器	阳极、喷砂、拉丝	高镁牌号热加工敏感
6系铝合金	6061、6063、6082	综合性好，可热处理，表面处理优秀	挤压、CNC、焊接、阳极成熟	中等强度、轻、耐蚀较好	型材、消费电子、机械结构、灯具	阳极氧化表现优秀	强度不如7系，阳极色差需控
7系铝合金	7075、7050	高强度，航空级常见	CNC和热处理要求高，焊接性差	强度高、密度低、耐蚀中等	航空、运动装备、高强结构	硬质阳极、喷砂、涂装	应力腐蚀、成本高、加工应力
压铸铝合金	ADC12、A380、AlSi10Mg	流动性好、适合复杂件	压铸需控制气孔、缩水、模温	强度中等，尺寸精度好	汽车壳体、家电、灯具、电机壳	喷涂、电泳、喷砂；阳极效果较差	气孔、焊接差、阳极发灰发花
镁合金	AZ31、AZ91D、AM60	极轻、减振性好、屏蔽性较好	熔炼和切削需防燃，防腐处理关键	密度极低、比强度好、耐蚀较差	笔记本、相机、汽车轻量化、无人机	微弧氧化、喷涂、电泳	腐蚀、燃烧风险、表面耐久弱
纯钛	TA1、TA2、Grade 2	耐蚀极佳、生物相容性好、强度中等	切削难，焊接需惰性保护	轻于钢、耐蚀优、导热低	医疗、化工、海工、高端用品	喷砂、拉丝、阳极氧化	成本高、加工慢、表面易咬合
钛合金	TC4、Ti-6Al-4V、Grade 5	高比强度、耐蚀、高端属性	CNC刀具磨损大，热管理严格	强度高、轻、耐腐蚀、生物相容性好	航空、医疗、腕表、户外装备	阳极干涉色、喷砂、PVD	成本高、加工难、导热差
紫铜	T2、C11000	导电导热极佳、延展性好	易冲压拉伸，切削可能粘刀	导电导热高、强度低	电线、电机、散热、母排	抛光、拉丝、氧化做旧	氧化变色、软、价格波动
黄铜	H62、H65、C360	金黄色、切削好、装饰性强	切削、冲压、铸造、电镀成熟	强度中等、耐蚀中等、易加工	五金、卫浴、乐器、装饰件	抛光、拉丝、做旧、镀层	脱锌腐蚀、氧化变色、铅含量合规
青铜	锡青铜、磷青铜、铝青铜	耐磨、耐蚀、弹性好	铸造、冲压、切削依牌号而定	耐磨好、疲劳好、耐海水较好	轴承、弹片、船舶、艺术品	古铜、做旧、铜绿	成本高、色差、氧化维护
白铜	Cu-Ni合金	银白色、耐海水腐蚀好	冷热加工均可，焊接性较好	耐蚀好、强度中等	海工、硬币、仪表、装饰	银白金属感	成本较高
铍铜	C17200	高弹性、高强度、高导电平衡	热处理强化；粉尘安全管控严格	弹性极好、疲劳好、导电好	连接器、弹片、精密导电件	镀镍、镀金、钝化	铍粉尘职业健康风险、成本高
锌合金	Zamak 3、Zamak 5	压铸性极好、细节还原强	压铸成熟，耐高温差	尺寸精度好，强度中等，密度高	拉手、锁具、玩具、徽章、小五金	电镀、喷漆、仿金属	蠕变、耐热差、电镀起泡
纯镍	N4、N6、Nickel 200	耐腐蚀、耐碱、磁性	加工硬化明显	耐蚀好、导电中等	电池、化工、电镀、电子	镀镍、抛光	成本、镍过敏风险
镍铜合金	Monel 400	耐海水、耐腐蚀	切削较难，焊接可行	强度好、耐蚀优	海工、阀门、泵、化工	抛光、喷砂	成本高、加工硬化
镍基高温合金	Inconel 625、718	高温强度、抗氧化、耐腐蚀	加工极难，刀具和热处理要求高	高温强度、蠕变性能好	航空发动机、燃机、化工	多为功能件	昂贵、加工良率低
钴铬合金	Co-Cr-Mo	耐磨、耐蚀、生物相容性	铸造、粉末、CNC难度高	高硬度、耐磨、耐腐蚀	人工关节、牙科、航空	抛光、喷砂	成本高、加工难
锡及锡合金	纯锡、锡基焊料	熔点低、柔软、耐蚀	焊接、涂覆、铸造容易	强度低、润湿性好	焊料、马口铁、食品包装	柔和银白	锡须、软、承力差
钨及硬质合金	W、WC-Co	极高熔点、高硬度、高密度	粉末冶金为主，加工困难	耐磨、高温稳定、密度大	刀具、模具、配重、高温件	深灰工业感	脆性、成本、加工困难
钼	Mo、TZM	高温强度、低热膨胀	粉末冶金、热加工常见	耐高温、导热好	高温炉、电子、模具	功能件为主	高温氧化需保护
钽	Ta	极耐腐蚀、生物相容性好	加工成本高	耐酸、耐蚀、延展性好	医疗植入、化工、电子电容	深灰高级技术感	昂贵、资源限制
铌	Nb	低温超导、合金强化	多作添加或特种材料	超导、耐蚀、强化钢材	超导磁体、航空合金、钢铁微合金	功能件为主	成本、专业供应链
金	Au、K金、镀金	化学稳定、高价值、导电好	纯金软，多做合金或镀层	极耐腐蚀、导电好	珠宝、电子触点、奢侈品	暖金色、高奢感	成本高、镀层磨损
银	Ag、925银、镀银	导电性最佳、白亮、抗菌	易加工，易硫化变黑	导电导热极高、软	首饰、触点、导电浆料	高亮冷白	硫化发黑、软、成本
铂族金属	Pt、Pd、Rh、Ir	极稳定、催化性强、昂贵	小件、高价值加工	耐蚀、耐高温、稳定	催化剂、珠宝、传感器	冷白高级、铑镀层高亮	成本极高、资源稀缺

5. 黑色金属系统分析

5.1 碳钢

材料概述

碳钢是工业用量最大的金属材料之一，以铁和碳为基础，常含少量锰、硅、硫、磷等元素。其最大优势是成本低、强度可调、供应链成熟、加工工艺完善。

典型材料

类型	常见牌号	特点
低碳钢	Q235、A36、1018	塑性好、焊接性好、强度中等
中碳钢	45钢、1045	强度和硬度较高，可调质处理
高碳钢	T8、T10、1095	硬度高、耐磨，韧性较差

核心特点

·价格低，适合大规模结构件

·强度区间宽，可通过热处理提高性能

·焊接、切削、冲压、锻造工艺成熟

·缺点是耐腐蚀性差，需要表面防护

·密度较高，不适合极致轻量化场景

加工要求

工艺	适配性	注意事项
冲压	好	高强钢回弹较大
焊接	好	中高碳钢需预热或焊后热处理
CNC	好	材料状态影响切削性
热处理	好	可淬火、回火、正火、退火
表面处理	必要	镀锌、喷涂、电泳、发黑、磷化

应用场景

·建筑钢结构

·工程机械

·汽车底盘和车身结构

·普通紧固件

·家具五金

·机架、支架、管材、型材

主要风险

·易生锈

·涂层破损后腐蚀扩展快

·中高碳钢焊接易产生裂纹

·高强钢存在氢脆风险

CMF评价

碳钢本身不以裸露外观见长，更多依赖喷涂、电泳、镀锌、发黑、磷化等二次表面工艺。适合工业风、粗犷风、结构感产品，但不适合长期裸露在潮湿环境中。

5.2 合金钢

材料概述

合金钢是在碳钢基础上加入铬、镍、钼、钒、锰、硅等元素，以提高强度、淬透性、耐磨性、耐热性或韧性。

典型类别

类别	典型牌号	主要用途
调质钢	40Cr、42CrMo、4140	轴、齿轮、连杆、螺栓
渗碳钢	20CrMnTi、8620	齿轮、轴类耐磨件
弹簧钢	65Mn、60Si2Mn	弹簧、弹片
轴承钢	GCr15、52100	轴承、滚珠、滚针
工具钢	D2、H13、SKD11	模具、刀具、冲头

核心特点

·可通过热处理获得高强度、高硬度

·适合机械传动、耐磨、疲劳载荷场景

·性能上限高于普通碳钢

·成本和加工要求也高于碳钢

加工要求

·热处理工艺是性能关键

·加工后可能需要去应力处理

·高硬度状态下切削困难

·模具钢需注意热疲劳、开裂和尺寸稳定性

·高强钢和弹簧钢需防止氢脆

应用场景

·齿轮、轴、连杆、曲轴

·机械传动件

·模具和冲压工具

·高强螺栓

·弹簧、卡扣、弹性结构

主要风险

·热处理变形

·淬裂

·回火脆性

·表面脱碳

·疲劳裂纹

5.3 不锈钢

材料概述

不锈钢是以铁为基体，加入足量铬形成钝化膜，从而获得耐腐蚀能力的合金体系。不同不锈钢在耐蚀性、磁性、强度、硬度、加工性和成本上差异显著。

5.3.1 奥氏体不锈钢

材料	特点	应用
304	综合性好，常用不锈钢	厨具、家电、装饰、医疗器械
304L	低碳，焊接后抗晶间腐蚀更好	焊接容器、管道
316	加钼，抗氯离子腐蚀更好	海边、医疗、化工
316L	低碳316，医疗和焊接场景常用	医疗器械、化工设备

核心特点

·耐腐蚀性好

·韧性和塑性好

·无磁或弱磁

·可实现高级金属外观

·加工硬化明显

·导热性低，切削时热量集中

加工要求

工艺	要点
冲压	需考虑加工硬化、回弹和拉裂
CNC	刀具磨损较快，需低速大进给和充分冷却
焊接	需控制热输入，焊后可钝化
抛光	可做镜面，但需控制橘皮、麻点、划痕
PVD	适合金色、黑色、玫瑰金、枪色等高端效果

CMF优势

·拉丝：家电、厨具、五金常用，耐看且遮瑕

·镜面：高级、奢华，但指纹和划痕明显

·喷砂：细腻、低反射、科技感

·PVD：适合高端色彩化金属外观

·蚀刻：可做纹理、LOGO、图案

主要风险

·氯离子环境下点蚀

·焊接区腐蚀

·表面划伤难修复

·指纹残留

·低价市场存在材料冒充风险

5.3.2 铁素体不锈钢

典型材料

·430

·409

·441

特点

·含镍低，成本低

·有磁性

·耐腐蚀性中等

·热膨胀较低

·耐热性较好

·成形性通常低于304

应用

·家电面板

·汽车排气系统

·厨房设备外壳

·建筑装饰件

风险

·焊接区韧性下降

·深冲性能不如304

·高要求耐蚀场景需谨慎

5.3.3 马氏体不锈钢

典型材料

·410

·420

·440C

特点

·可淬火硬化

·硬度高

·耐磨性好

·耐腐蚀性低于304/316

·焊接性较差

应用

·刀具

·阀杆

·轴类件

·医疗剪刀、手术器械

·轴承类零件

5.3.4 双相不锈钢

典型材料

·2205

·2507

特点

·兼具奥氏体和铁素体组织

·强度高

·耐氯离子点蚀和应力腐蚀能力强

·适合海工、化工、压力容器

加工要求

·焊接热输入需严格控制

·需保持合理奥氏体/铁素体相比例

·不宜长期暴露在某些脆化温度区间

6. 轻金属系统分析

6.1 铝与铝合金

材料概述

铝合金是工业轻量化和CMF外观应用中最重要的材料体系之一。它兼具低密度、良好导热性、较好耐腐蚀性、优异成形性和丰富表面处理能力。

铝合金系列对比

系列	合金体系	是否可热处理	主要特点	典型应用
1系	纯铝	否	导电导热好、强度低	散热、导电、包装
2系	Al-Cu	是	强度高、耐蚀较差	航空结构
3系	Al-Mn	否	耐蚀、成形好	罐体、换热器、厨具
4系	Al-Si	部分	熔点低、铸造性好	焊料、铸造铝
5系	Al-Mg	否	耐蚀好、焊接好	船舶、车身板、机箱
6系	Al-Mg-Si	是	综合性能好、表面处理好	型材、电子、结构件
7系	Al-Zn-Mg-Cu	是	高强度、成本高	航空、运动装备

6.1.1 6系铝合金：6061、6063、6082

核心特点

·轻量化表现好

·CNC、挤压、焊接性能均衡

·可热处理强化

·阳极氧化效果优秀

·综合应用范围广

典型差异

牌号	特点	应用
6061	强度和加工性均衡	结构件、CNC件、运动装备
6063	挤压性和表面处理更好	型材、门窗、灯具、装饰件
6082	强度较高，欧洲常用	结构型材、机械件

加工要求

·CNC加工时需控制刀纹和毛刺

·阳极氧化前要控制材料批次和表面缺陷

·挤压件需关注壁厚均匀、变形和氧化色差

·焊接后局部强度下降，必要时需热处理恢复

CMF表现

·喷砂阳极：细腻、科技、消费电子常用

·拉丝阳极：线性感强，适合家电、五金、数码

·硬质阳极：耐磨性更强，但颜色通常偏暗

·电泳：提升耐蚀和表面均匀性

·喷涂：适合颜色自由度高的产品

应用场景

·消费电子外壳和中框

·灯具型材

·自行车架

·机械夹具

·工业铝型材

·家具结构件

6.1.2 7系铝合金：7075、7050

核心特点

·高强度

·比强度优秀

·常用于航空和高端运动装备

·耐蚀性低于5系和6系

·焊接性差

加工要求

·CNC加工常见，但需控制内应力和变形

·热处理状态对性能影响大

·高强状态下应力腐蚀敏感性需关注

·表面处理多采用硬质阳极、喷砂、喷涂

应用场景

·航空结构件

·高端自行车零件

·攀岩装备

·模具板材

·高强度机械结构件

风险

·应力腐蚀开裂

·加工后尺寸变形

·阳极颜色均匀性不如6系稳定

·成本高于普通铝合金

6.1.3 压铸铝合金：ADC12、A380、AlSi10Mg

核心特点

·流动性好

·适合复杂薄壁件

·量产效率高

·尺寸精度好

·内部气孔和缩孔是主要风险

加工要求

·模具设计、浇口、排气和温控非常关键

·不适合高质量阳极氧化外观

·焊接性能差

·如需气密性，需控制压铸孔隙或采用浸渗处理

应用场景

·汽车电机壳

·灯具壳体

·电动工具壳体

·家电结构件

·通信设备壳体

CMF建议

压铸铝更适合：

·喷粉

·喷漆

·电泳

·喷砂后喷涂

·化学转化膜后涂装

不建议将其作为高端透明阳极外观件，因为硅相和铸造缺陷容易导致发灰、发花、色差。

6.2 镁合金

材料概述

镁合金是工业常用金属结构材料中密度最低的体系之一，适合极致轻量化和减振场景。

典型材料

牌号	特点	应用
AZ31	变形镁合金，适合板材和型材	轻量化板件、电子结构件
AZ91D	压铸镁合金常用牌号	笔记本、相机、汽车件
AM60	韧性好于AZ91D	汽车方向盘骨架、座椅件

核心特点

·密度极低

·比强度较好

·减振性能好

·电磁屏蔽性能较好

·耐腐蚀性差

·表面防护要求高

·熔炼和切削存在燃烧风险

加工要求

工艺	要点
压铸	主要量产方式，需防氧化燃烧
CNC	切屑易燃，需严格管理切削液和粉尘
冲压	室温塑性较差，常需温成形
焊接	难度较高，需防氧化和气孔
表面处理	微弧氧化、化学转化膜、喷涂、电泳

应用场景

·笔记本电脑外壳

·相机机身

·无人机结构件

·汽车座椅骨架

·汽车方向盘骨架

·运动器材

CMF评价

镁合金裸材外观和耐腐蚀性不稳定，通常不作为裸露高端金属表面使用。它更适合通过喷涂、微弧氧化、电泳等方式实现保护和外观。视觉上可做轻薄、哑光、科技感产品。

风险

·腐蚀

·电偶腐蚀

·燃烧安全

·表面涂层破损后腐蚀扩展

·工厂加工粉尘和切屑管理要求高

6.3 钛与钛合金

材料概述

钛合金兼具高比强度、优异耐腐蚀性、生物相容性和高端材料属性，是航空、医疗和高端消费品中的重要材料。

典型材料

类型	典型牌号	特点
纯钛	TA1、TA2、Grade 1/2	耐蚀好、强度中等、成形性较好
α+β钛合金	TC4、Ti-6Al-4V、Grade 5	高强度、高比强度、应用广
β钛合金	Ti-15V-3Cr等	强度高、弹性好、加工窗口特殊

核心特点

·密度约为钢的60%左右

·比强度高

·耐海水、汗液、许多化学介质腐蚀

·生物相容性好

·低导热，切削热集中

·易与刀具发生粘结磨损

·材料和加工成本高

加工要求

工艺	要点
CNC	低切速、充分冷却、刚性夹持、锋利刀具
焊接	需氩气保护，防止氧氮氢污染
锻造	温度窗口窄，组织控制关键
表面处理	喷砂、拉丝、阳极氧化、PVD、氮化
抛光	可实现高端质感，但加工效率低

应用场景

·航空紧固件和结构件

·医疗植入物

·牙科材料

·高端腕表

·户外刀具和装备

·高端消费电子结构件

·化工换热器

CMF表现

钛的CMF价值非常高：

·颜色偏冷灰，具有技术感和高级感

·喷砂钛呈现细腻低反射质感

·拉丝钛具有低调奢华感

·阳极氧化可形成蓝、紫、金等干涉色

·PVD可强化色彩和耐磨

风险

·成本高

·CNC效率低

·表面容易产生咬合和划伤

·阳极色对膜厚和表面状态敏感

·钛合金导热差，不适合高效散热主材

7. 铜基材料系统分析

7.1 紫铜

材料概述

紫铜接近纯铜，最大价值是极高的导电性和导热性。

核心特点

·电导率极高

·热导率极高

·延展性好

·抗菌性较好

·强度较低

·易氧化变色

·密度高

加工要求

·冲压、拉伸、轧制性能好

·切削时可能粘刀

·焊接和钎焊性能好

·表面需防氧化或接受自然变色

应用

·电线电缆

·母排

·散热器

·电机绕组

·电子导电件

·高端装饰件

CMF表现

紫铜具有温暖、真实、复古、手工感强的视觉属性。适合做旧、氧化、拉丝、抛光、铜绿效果。但如要求长期保持亮铜色，需透明保护涂层或镀层。

7.2 黄铜

材料概述

黄铜是铜锌合金，兼具装饰性、加工性和一定强度。

核心特点

·金黄色，接近贵金属视觉

·易切削、易抛光

·耐磨性和耐腐蚀性中等

·成本低于贵金属但高于普通钢铝

·可做复古、奢华、古典风格

典型材料

牌号	特点	应用
H62/H65	冲压和装饰常用	五金、装饰片
C360	易切削黄铜	车削件、接头、阀件
铅黄铜	切削性好	水暖、五金，需关注环保法规

加工要求

·切削性能优秀，适合精密车削

·冲压成形性较好

·可铸造、锻造和电镀

·表面需防氧化和脱锌腐蚀

应用场景

·卫浴五金

·门把手

·拉链

·乐器

·装饰件

·阀门和接头

·高端文具、灯具、家居用品

CMF表现

黄铜是CMF价值很高的材料：

·抛光黄铜：奢华、明亮、接近黄金

·拉丝黄铜：克制、高级、家居感强

·做旧黄铜：复古、手工、历史感

·黑化黄铜：高端复古与工业风

·透明封闭：保持金黄色稳定性

风险

·氧化变暗

·手汗导致局部变色

·脱锌腐蚀

·含铅黄铜在饮用水、儿童产品、食品接触场景需严格合规

7.3 青铜与磷青铜

材料概述

青铜通常指铜锡合金，也包括铝青铜、磷青铜等分支。它们在耐磨、弹性、耐腐蚀方面具有重要价值。

典型材料

类型	特点	应用
锡青铜	耐磨、耐蚀、铸造性好	轴承、衬套、艺术铸造
磷青铜	弹性和疲劳性能好	弹片、连接器、开关
铝青铜	强度高、耐海水腐蚀	船舶、阀门、泵件

加工要求

·锡青铜适合铸造和耐磨件

·磷青铜适合冷轧带材和弹性件

·铝青铜焊接和热加工需控制组织

应用

·轴承

·衬套

·蜗轮

·弹簧片

·连接器

·船舶螺旋桨

·艺术雕塑

CMF表现

青铜适合古典、艺术、复古、文化属性强的产品，可做古铜、铜绿、黑古铜、局部抛光等效果。

7.4 铍铜

材料概述

铍铜是高性能弹性铜合金，兼具高强度、高弹性、高疲劳性能和较好导电性。

核心特点

·弹性优异

·疲劳寿命好

·导电性能高于许多高强合金

·可沉淀强化

·适合精密导电弹性件

加工要求

·需固溶和时效热处理

·冲压后可时效强化

·加工粉尘涉及职业健康风险，需严格防护

应用

·高可靠连接器

·继电器弹片

·探针

·精密弹簧

·防爆工具

风险

·铍粉尘职业健康风险

·成本高

·法规和工厂安全要求高

8. 锌、镍、钴、锡及其他功能金属

8.1 锌合金

材料概述

锌合金以压铸性能优异著称，适合小型复杂件和装饰五金。

核心特点

·熔点低

·压铸流动性好

·细节还原能力强

·模具寿命较高

·尺寸精度好

·密度较高

·耐热性差

加工要求

·压铸模具排气和浇注系统影响气孔

·电镀前需良好表面预处理

·长期承载和高温下需关注蠕变

应用

·拉手

·锁具

·徽章

·玩具车

·服饰五金

·小型外观件

·卫浴低中端五金

CMF表现

锌合金本体不是高端外观核心，通常依赖电镀、喷漆和仿金属涂层实现外观。优点是形状复杂度高，适合装饰性零件。

8.2 镍与镍基合金

材料概述

镍基材料在耐腐蚀、耐高温、抗氧化方面表现突出，是高端工业和极端工况材料。

典型材料

材料	特点	应用
纯镍	耐碱、耐腐蚀	电池、化工、电镀
Monel	耐海水腐蚀	海工、阀门、泵
Inconel 625	耐腐蚀和高温	化工、航空、海工
Inconel 718	高温强度好	航空发动机、燃机

加工要求

·加工硬化严重

·切削热大，刀具磨损快

·需高刚性机床和专用刀具

·焊接需控制裂纹和热影响区

·热处理制度复杂

应用

·航空发动机

·涡轮盘和叶片

·化工反应器

·海洋工程设备

·高温紧固件

·电池材料和集流体

风险

·成本高

·加工周期长

·刀具消耗大

·镍过敏风险，不适合部分长期皮肤接触产品

8.3 钴基合金

材料概述

钴基合金以高温硬度、耐磨性和生物相容性著称。

核心特点

·高温耐磨

·抗氧化

·耐腐蚀

·生物相容性好

·加工困难

应用

·人工关节

·牙科修复

·航空热端部件

·阀座

·耐磨涂层

·切削工具

风险

·成本高

·加工难

·部分场景存在金属离子释放评价要求

8.4 锡及锡合金

材料概述

锡熔点低、柔软、耐腐蚀，常作为焊料和涂层材料使用。

核心特点

·熔点低

·易焊接

·润湿性好

·食品包装中常用镀锡钢板

·强度低，不适合作为承力结构材料

应用

·电子焊料

·马口铁

·食品包装涂层

·轴承合金

·装饰小件

风险

·锡须问题可能影响电子可靠性

·低温锡疫风险在特殊环境需考虑

·机械强度低

9. 难熔金属与贵金属

9.1 钨与硬质合金

核心特点

·熔点极高

·密度大

·硬度高

·耐磨性极好

·脆性相对较高

·加工难度大

应用

·硬质合金刀具

·模具

·配重块

·高温炉部件

·电极

·防辐射部件

CMF评价

钨具有深灰、沉重、硬核工业感。适合高端小件、配重件和强手感产品，但加工成本和脆性要重点考虑。

9.2 钼

核心特点

·高温强度好

·热膨胀低

·导热性较好

·高温抗氧化需保护

应用

·高温炉

·电子行业

·玻璃熔融电极

·模具

·航空高温部件

9.3 钽与铌

钽

·极耐腐蚀

·生物相容性好

·密度高

·成本高

·应用于医疗植入、化工设备、电子电容

铌

·具有超导应用价值

·常作为钢和高温合金的微合金化元素

·用于超导磁体、航空合金、特殊电子材料

9.4 贵金属

金

维度	分析
核心特点	化学稳定、导电性好、价值感强
加工要求	纯金软，常用K金或镀金体系
应用	珠宝、奢侈品、电子触点、镀层
CMF	暖色、高奢、权威、华丽
风险	成本高、镀层磨损、纯金强度低

银

维度	分析
核心特点	导电性最佳、白亮、抗菌
加工要求	易加工，需防硫化
应用	首饰、导电件、触点、抗菌材料
CMF	冷白、高亮、清洁感
风险	硫化变黑、软、维护要求高

铂、钯、铑

材料	特点	应用
铂	稳定、冷白、高端	珠宝、医疗、催化
钯	催化、电子、贵金属合金	催化剂、电子、首饰
铑	高反射、高硬度镀层	首饰镀层、反射层

10. 金属材料加工工艺系统对比

10.1 铸造

工艺	适合材料	特点	风险
砂型铸造	铸铁、铸钢、铜合金、铝合金	适合大件、小批量	表面粗糙、尺寸精度一般
压铸	锌合金、铝合金、镁合金	高效率、复杂薄壁	气孔、热裂、焊接性差
精密铸造	不锈钢、钴铬、镍基合金	复杂高精度	成本高、周期长
重力铸造	铝、铜合金	组织较压铸致密	效率低于压铸
离心铸造	铸铁、铜合金、不锈钢	管类、环类致密	形状受限

10.2 塑性成形

工艺	适合材料	特点	风险
冲压	低碳钢、不锈钢、铝、铜	高效率、适合板材	回弹、开裂、拉伤
深拉伸	低碳钢、304、纯铝、3系铝	适合杯形、壳体	起皱、拉裂、橘皮
锻造	钢、铝、钛、镍合金	组织致密、强度高	模具成本高、温控严格
挤压	铝、铜、镁	适合型材	壁厚限制、表面缺陷
轧制	钢、铝、铜、钛	板带材主流	板形、残余应力

10.3 去除加工

工艺	适合材料	特点	风险
CNC铣削	铝、钢、不锈钢、钛、铜	精度高、灵活	成本高、刀纹、变形
车削	钢、黄铜、铝、不锈钢	轴类件高效	毛刺、刀具磨损
磨削	硬钢、硬质合金、不锈钢	精度和表面好	烧伤、裂纹
电火花	模具钢、硬质合金	加工高硬材料	效率低、白层
激光切割	钢、不锈钢、铝	快速板材切割	热影响区、毛刺

10.4 连接工艺

工艺	适合材料	特点	风险
熔焊	钢、不锈钢、铝、钛、镍	强连接	变形、裂纹、热影响区
钎焊	铜、铝、不锈钢	温度较低、精密	接头强度有限
铆接	铝、钢、不锈钢	异种材料连接友好	应力集中、电偶腐蚀
螺纹连接	大多数金属	可拆卸	松动、咬死、腐蚀
胶接	铝、不锈钢、镁、复合材料	异材连接、密封	老化、表面预处理依赖

11. 金属表面处理与CMF系统分析

11.1 常见表面处理对比

表面处理	适合材料	主要价值	CMF效果	风险
抛光	不锈钢、黄铜、铝、钛、贵金属	提升光泽	镜面、高级、奢华	指纹、划痕、波纹
拉丝	不锈钢、铝、黄铜、钛	遮瑕、方向性纹理	理性、精密、家电感	纹理一致性、交叉划伤
喷砂	铝、不锈钢、钛、黄铜	哑光、细腻触感	科技、克制、高端	污渍、手汗、粗糙度稳定性
阳极氧化	铝、钛	防腐、着色、硬化	色彩丰富、金属感保留	色差、挂点、膜厚控制
硬质阳极	铝	耐磨、耐蚀	深色、功能感	颜色偏暗、脆裂风险
电镀	锌、铜、钢、黄铜、塑料金属化	装饰、防腐、导电	镀铬、镀镍、镀金等	起泡、针孔、环保限制
PVD	不锈钢、钛、黄铜、部分铝	高端色彩和耐磨	黑、金、玫瑰金、枪色	边角色差、膜层附着
喷涂	钢、铝、镁、锌	颜色自由、防腐	色彩、纹理自由	掉漆、橘皮、耐刮性
电泳	钢、铝、镁	均匀防腐	薄膜、半透明或黑色	颜色选择有限
发黑	碳钢、不锈钢	防锈、低反射	黑色工业感	防腐有限，需油封
磷化	钢	涂装前处理、防腐	灰黑功能表面	通常不作最终装饰
钝化	不锈钢、铝、钛	提升耐蚀	外观变化小	前处理清洁度关键
微弧氧化	镁、铝、钛	高硬度陶瓷膜、防腐	哑光陶瓷感	成本、膜层粗糙、颜色有限

11.2 主要金属CMF特征比较

材料	视觉气质	触感	推荐CMF方向	不推荐方向
碳钢	工业、结构、硬朗	冷、重	喷涂、发黑、磷化、镀锌	长期裸露高湿环境
不锈钢	精密、洁净、高级	冷、重、坚实	拉丝、镜面、喷砂、PVD	高指纹镜面无防护
铝合金	轻、科技、现代	冷、轻、细腻	喷砂阳极、拉丝阳极、电泳	压铸铝透明阳极高要求外观
镁合金	轻薄、科技	轻、温和	喷涂、微弧氧化	裸露外观件
钛合金	高端、理性、专业	冷、轻于钢、细腻	喷砂、拉丝、阳极、PVD	高导热需求主材
铜	温暖、复古、真实	重、温润	做旧、氧化、拉丝、抛光	要求长期不变色且无涂层
黄铜	古典、奢华、家居	重、温润	拉丝、抛光、做旧、透明封闭	高汗液环境裸露
锌合金	依赖表面工艺	重、冷	电镀、喷漆、仿金属	高温承载结构件
钨	硬核、深灰、科技	极重、冷硬	精密抛光、喷砂	大面积轻量化件
贵金属	奢华、稀缺、高价值	依材料而定	镀金、铂金、铑镀	低成本大面积结构件

12. 典型应用场景选材分析

12.1 消费电子外壳与中框

候选材料	优点	缺点	适用判断
6061/6063铝	轻、CNC成熟、阳极好	耐刮一般、强度中等	大多数中高端电子产品适用
7075铝	强度高、轻	成本高、耐蚀和阳极稳定性较差	高强轻量结构件
镁合金	极轻、减振	防腐和表面难度高	重量敏感的笔记本、相机
不锈钢	强度高、质感好	重、CNC成本高	高端中框、小尺寸高强件
钛合金	高端、轻于钢、耐蚀	贵、难加工	高端旗舰、奢侈科技产品

12.2 汽车轻量化结构

部位	常用材料	选择逻辑
车身覆盖件	高强钢、铝合金	成本、冲压、强度、减重
底盘件	高强钢、铝合金、球墨铸铁	强度、疲劳、冲击
发动机壳体	铝合金、铸铁	重量、成本、热管理
座椅骨架	高强钢、镁合金	强度、轻量化
电池包壳体	铝合金、钢	防护、热管理、成本

12.3 家电与厨具

产品	常用材料	原因
冰箱面板	PCM彩涂钢板、不锈钢、铝板	成本、外观、耐腐蚀
洗衣机内筒	304不锈钢	耐腐蚀、强度、卫生
油烟机	304/430不锈钢、喷涂钢板	耐油污、外观
锅具	不锈钢、铝、铸铁、铜	导热、耐热、食品安全
水槽	304/316不锈钢	耐腐蚀、易清洁

12.4 卫浴与家居五金

候选材料	优点	缺点	应用
黄铜	耐腐蚀、质感好、可电镀	成本较高、需防脱锌	龙头、阀体、拉手
不锈钢304/316	耐蚀、卫生、现代感	加工成本较高	龙头、挂件、浴室配件
锌合金	压铸便宜、外观可电镀	耐腐蚀和强度有限	拉手、装饰盖、小五金
铝合金	轻、可阳极或喷涂	耐磨和高端感依工艺	家具型材、浴室配件

12.5 医疗器械与植入物

材料	优点	应用
316L不锈钢	成本适中、耐蚀、加工成熟	手术器械、部分植入物
钛合金TC4	生物相容性好、高比强度	骨科植入、牙种植体
钴铬合金	耐磨、强度高	人工关节、牙科
钽	生物相容性和耐蚀极好	高端植入、骨修复

12.6 海洋与户外环境

材料	适用性	说明
316/316L	好	优于304，适合一般海边环境
双相不锈钢2205	很好	高强度和抗氯离子腐蚀
钛	优秀	海水耐蚀极佳，但成本高
铝青铜	很好	船舶、泵阀常用
5083铝	好	船舶铝合金常见
碳钢	需重防腐	涂层失效后腐蚀快

13. 工业选材决策矩阵

13.1 材料综合评分维度

评分维度	权重建议	说明
力学性能	20%	强度、刚度、韧性、疲劳
环境适应性	15%	耐腐蚀、耐热、耐候
加工可行性	15%	成形、切削、焊接、热处理
表面与CMF	15%	外观、触感、色彩、耐刮
成本	15%	材料成本、加工成本、良率
供应链	10%	可得性、标准化、交期
法规与安全	10%	食品、医疗、儿童、环保、职业安全

13.2 常用材料定性评分

评分说明：5为优秀，1为较弱。具体项目需结合牌号、状态和工况重新校准。

材料	强度	轻量化	耐蚀	加工性	CMF	成本优势	综合备注
碳钢	4	1	1	5	2	5	低成本结构首选，必须防腐
304不锈钢	4	1	4	3	5	3	综合耐蚀和外观优秀
316不锈钢	4	1	5	3	5	2	海边、医疗、化工更优
6061铝	3	5	4	5	5	3	轻量化和外观均衡
7075铝	5	5	3	3	4	2	高强轻量但成本和耐蚀需控
镁合金	3	5	2	3	3	2	极轻，但防腐和安全要求高
钛合金TC4	5	4	5	2	5	1	高端高性能，贵且难加工
黄铜	3	1	3	5	5	2	装饰和五金价值高
紫铜	2	1	3	4	4	2	导电导热极佳
锌合金	2	1	2	5	4	4	复杂小件压铸好，结构性能一般
镍基合金	5	1	5	1	2	1	极端高温耐蚀场景
钨合金	5	1	4	1	3	1	超硬、超重、高温耐磨

14. 按需求快速选材指南

14.1 按性能目标选材

目标	优先材料	备选材料
低成本承重	碳钢、低合金钢	铸铁、不锈钢
高强度	合金钢、7075铝、钛合金	17-4PH、镍基合金
极致轻量化	镁合金、铝合金、钛合金	碳纤维复合材料与金属混合结构
高耐腐蚀	316L、双相钢、钛、镍合金	铝青铜、5083铝
高导电	紫铜、银、铝	镀银铜、镀金触点
高导热	铜、铝	铜铝复合件
高耐磨	工具钢、轴承钢、硬质合金	青铜、钴基合金
高温环境	镍基合金、钨、钼	钴基合金、钛合金
高端外观	不锈钢、铝、钛、黄铜	贵金属镀层、PVD
医疗接触	钛、316L、钴铬、钽	铂族金属
海水环境	钛、双相钢、316L、铝青铜	5083铝、Monel

14.2 按加工方式选材

工艺路线	推荐材料	不推荐或需谨慎材料
高速冲压	低碳钢、304、5052、磷青铜	高硬钢、脆性铸铁
深拉伸	低碳钢、304、纯铝、3系铝	7075-T6、马氏体不锈钢
CNC高外观件	6061、7075、304、钛、黄铜	压铸铝高透明阳极件
压铸复杂件	锌合金、ADC12、AZ91D	纯铜、钛、不锈钢常规压铸
挤压型材	6063、6061、铜合金、镁合金	高强难挤压合金
焊接结构	低碳钢、304、5052、5083	7075、部分高碳钢、铸铁
高硬耐磨件	工具钢、轴承钢、硬质合金	纯铝、纯铜、锌合金
高端电镀件	黄铜、锌合金、铜、不锈钢	表面多孔压铸件需预处理
阳极氧化外观件	6063、6061、5052	ADC12、A380、含硅高铸铝

14.3 按CMF目标选材

CMF目标	优先材料	推荐工艺
细腻科技哑光	6061/6063铝、钛、不锈钢	喷砂+阳极/钝化/PVD
高亮镜面	不锈钢、黄铜、银、铬镀层	抛光、电镀、PVD
拉丝金属感	不锈钢、铝、黄铜、钛	机械拉丝+保护处理
复古铜感	黄铜、青铜、紫铜	做旧、氧化、透明封闭
黑色高级金属	不锈钢、钛、铝	PVD、硬质阳极、喷涂
轻薄彩色金属	铝合金	阳极氧化、喷砂、电泳
厚重高级手感	不锈钢、黄铜、锌合金、钨	抛光、拉丝、电镀、PVD
奢华金色	黄铜、镀金、不锈钢PVD金	抛光、PVD、电镀

15. 材料失效与风险分析

15.1 常见失效模式

失效模式	常见材料	诱因	预防措施
均匀腐蚀	碳钢、镁合金	湿气、酸碱、盐雾	涂层、防腐设计、材料替换
点蚀	不锈钢、铝	氯离子、缝隙、污染	选316/双相钢、钝化、排水设计
电偶腐蚀	铝/钢、镁/钢、铜/铝	异种金属接触+电解质	绝缘垫片、涂层、材料匹配
应力腐蚀	7075铝、不锈钢、高强钢	拉应力+腐蚀介质	降低应力、热处理、选材优化
疲劳断裂	钢、铝、钛、弹簧材料	循环载荷、缺口	圆角、抛光、喷丸、疲劳设计
磨损	轴、齿轮、铰链	摩擦、润滑不足	硬化、涂层、润滑、材料配对
热疲劳	模具钢、镍基合金	温度循环	热处理、涂层、结构优化
氢脆	高强钢、电镀件	酸洗、电镀、氢进入	除氢处理、工艺控制
蠕变	锌合金、铝、高温金属	长期载荷+温度	选耐热材料、降低应力
涂层剥落	钢、铝、锌、镁	前处理差、膜层应力	表面清洁、粗化、底涂、附着测试

15.2 异种金属接触风险

组合	风险	建议
铝 + 不锈钢	铝可能加速腐蚀	加绝缘垫片、涂层、密封
镁 + 钢	镁腐蚀风险很高	避免直接接触，强防护
铜 + 铝	铝腐蚀风险	使用过渡件、防水密封
碳钢 + 不锈钢	碳钢腐蚀加快	涂层隔离、避免积水
钛 + 其他金属	其他金属可能作为阳极腐蚀	结构隔离，特别是海水环境

16. 材料数据库建议

建议建立自己的金属材料数据库，每种材料按以下字段整理。

字段	内容示例
材料名称	6061-T6铝合金
材料体系	Al-Mg-Si系可热处理铝合金
标准/牌号	GB 6061、ASTM 6061、EN AW-6061
主要成分	Al、Mg、Si
材料状态	T6、T651、O等
核心特点	轻、加工性好、阳极好、综合性强
密度	约2.7 g/cm³
强度水平	中等
硬度	中等偏低
延展性	中等至良好，依状态变化
耐腐蚀性	良好
导热性	较好
导电性	中等
适合加工	CNC、挤压、焊接、阳极氧化
加工难点	阳极色差、表面划伤、焊接强度下降
表面处理	阳极、硬质阳极、喷砂、拉丝、电泳、喷涂
应用	型材、消费电子、结构件、夹具、灯具
替代材料	6063、7075、5052、不锈钢、钛合金
成本等级	中
供应链成熟度	高
失效风险	腐蚀、疲劳、划伤、应力变形
验证项目	盐雾、硬度、膜厚、色差、附着力、疲劳

17. 代表性材料单页分析

材料名称：304不锈钢

项目	内容
材料体系	奥氏体不锈钢，Fe-Cr-Ni体系
典型牌号	304、304L、SUS304、1.4301
核心特点	耐腐蚀、韧性好、外观高级、综合性强
密度	约7.9 g/cm³
强度	中高
硬度	中等
延展性	好
耐腐蚀性	良好，但抗氯离子腐蚀低于316
导热性	较低
导电性	较低
适合加工	冲压、焊接、CNC、抛光、拉丝、PVD
加工难点	加工硬化、刀具磨损、表面划伤、焊接变形
表面处理	拉丝、镜面、喷砂、钝化、PVD、蚀刻
应用场景	厨具、家电、医疗器械、建筑装饰、表壳
替代材料	316、430、201、铝合金、钛合金
成本	中等
风险	点蚀、划伤、指纹、假料、焊接区腐蚀
选材建议	室内和一般耐蚀场景优先；海边、汗液、氯离子环境建议升级316或双相钢

材料名称：6061-T6铝合金

项目	内容
材料体系	Al-Mg-Si系铝合金
典型牌号	6061、6061-T6、6061-T651
核心特点	轻、CNC友好、综合强度好、阳极氧化好
密度	约2.7 g/cm³
强度	中等
硬度	中等偏低
延展性	中等，O态更好，T6态下降
耐腐蚀性	良好
导热性	好
适合加工	CNC、挤压、焊接、阳极、喷砂、拉丝
加工难点	表面划伤、阳极色差、加工应力、焊接区软化
表面处理	阳极氧化、硬质阳极、电泳、喷涂、喷砂、拉丝
应用场景	消费电子、结构件、型材、夹具、自行车、灯具
替代材料	6063、6082、7075、5052、镁合金、钛合金
成本	中等
风险	划伤、局部腐蚀、疲劳、阳极批次差异
选材建议	外观件和中等强度轻量结构件优先；若追求高强度可转7075，若追求挤压表面可转6063

材料名称：TC4钛合金

项目	内容
材料体系	α+β钛合金，Ti-6Al-4V
核心特点	高比强度、耐腐蚀、生物相容性、高端感
密度	约4.43 g/cm³
强度	高
硬度	中高
延展性	中等
耐腐蚀性	优秀
导热性	低
适合加工	CNC、锻造、精密铸造、3D打印、喷砂、阳极
加工难点	切削热集中、刀具磨损、加工效率低、焊接保护严格
表面处理	喷砂、拉丝、阳极氧化、PVD、抛光
应用场景	航空、医疗、腕表、户外装备、高端消费电子
替代材料	316L、不锈钢、7075铝、纯钛、钴铬合金
成本	高
风险	加工成本高、交期长、表面咬合、颜色控制难
选材建议	适合高端定位、耐腐蚀、人体接触和轻量高强场景；不适合极低成本和高导热需求

18. 结论与使用建议

18.1 总体结论

工业金属材料选型不是单纯比较“哪种金属更好”，而是判断某种材料在特定产品、工艺、成本和环境下是否适配。

更准确的选材逻辑是：

性能够用 + 工艺可行 + 成本合理 + 供应稳定 + 外观达成 + 可靠性达标 + 法规合规

18.2 关键判断原则

1. 材料名称必须绑定牌号和状态。只说“不锈钢”“铝合金”“钛合金”是不够的。

2. 材料必须和工艺一起分析。同一种材料用冲压、CNC、压铸、挤压的可行性完全不同。

3. 外观件必须单独评估CMF。材料性能好不代表外观量产稳定。

4. 高性能材料不一定是最佳材料。成本、加工、良率和供应链同样重要。

5. 腐蚀、疲劳、磨损和涂层失效是金属产品最常见的长期风险。

6. 异种金属连接必须考虑电偶腐蚀，尤其是户外、汗液、海水环境。

7. 医疗、食品、儿童、饮用水、电气电子产品必须提前考虑法规和环保要求。

18.3 最实用的选材路径

实际项目中，建议按以下顺序推进：

1. 明确产品功能：结构、外观、导电、散热、耐磨、医疗、耐高温？

2. 明确使用环境：室内、户外、海边、汗液、高温、酸碱、食品接触？

3. 明确加工路线：冲压、CNC、压铸、锻造、挤压、焊接、3D打印？

4. 明确CMF目标：镜面、拉丝、哑光、阳极色、电镀、PVD、做旧？

5. 筛选候选材料：至少保留2–4种材料对比。

6. 进行成本和供应链初筛。

7. 做样件验证：尺寸、强度、表面、盐雾、耐磨、疲劳、跌落。

8. 最终固化牌号、状态、工艺窗口、表面标准和检验规范。

18.4 材料选择总结

·低成本结构：优先碳钢、低合金钢、铸铁。

·高级耐蚀外观：优先304/316不锈钢。

·轻量化与色彩：优先6061/6063铝合金。

·高强轻量：优先7075铝、钛合金。

·极致减重：考虑镁合金，但必须解决防腐和安全。

·导电导热：优先铜、铝、银。

·复古高端装饰：优先黄铜、青铜、紫铜。

·复杂小五金：优先锌合金压铸。

·医疗和人体长期接触：优先钛、316L、钴铬、钽。

·高温极端工况：优先镍基合金、钨、钼、钴基合金。

19. 附录：材料分析快速表格模板

材料名称	材料体系	典型牌号	核心特点	加工方式	表面处理	主要性能	应用场景	优点	缺点	成本	风险

20. 附录：项目选材评估模板

项目需求	权重	材料A	材料B	材料C	备注
强度
刚度
重量
耐腐蚀
耐磨
导热
导电
加工性
表面效果
量产良率
材料成本
加工成本
供应稳定
法规安全
综合评分	100%

22. 专业选材手册版：数值性能参数总说明

22.1 使用边界

本章节用于将前文的定性分析升级为“带数值性能参数的专业选材手册”。所有数值均为工业常用牌号和常见状态下的典型范围，适合用于材料初筛、方案对比、CMF与结构联合评估、研发立项和供应商沟通。

实际工程设计时，必须进一步确认：

·具体牌号

·材料标准

·供应商规格书

·热处理状态

·加工状态

·表面处理状态

·板材/棒材/铸件/锻件/粉末件形态

·测试方向，如轧制方向、横向、纵向

·使用温度、腐蚀介质、载荷形式

因此，以下数值不应直接替代正式设计许用值、结构仿真输入值或法规认证数据。

22.2 参数单位说明

参数	常用单位	含义
密度	g/cm³	影响重量、手感、运输和轻量化
弹性模量	GPa	影响刚度和变形
屈服强度	MPa	材料开始永久变形的应力
抗拉强度	MPa	拉断前承受的最大应力
延伸率	%	塑性、冲压和抗断裂能力
硬度	HB/HV/HRC	耐刮、耐磨和局部变形能力
热导率	W/m·K	散热和导热能力
电导率	%IACS 或 MS/m	导电能力，铜为100%IACS参考
线膨胀系数	10⁻⁶/K	温度变化下的尺寸变化
熔点/熔程	°C	高温应用和加工窗口

23. 常用金属物理性能参数总表

23.1 典型物理性能对比

材料/牌号	密度 g/cm³	弹性模量 GPa	热导率 W/m·K	电导率 %IACS	线膨胀系数 10⁻⁶/K	熔点/熔程°C	物理特征摘要
低碳钢 Q235/A36	7.85	200–210	45–60	10–15	11–13	1450–1520	重、刚度高、导热中等
中碳钢45钢/1045	7.85	200–210	45–55	8–12	11–13	1450–1520	刚度高，可热处理
低合金钢 42CrMo/4140	7.85	205–210	35–45	7–10	11–13	1420–1500	高强，导热低于碳钢
灰铸铁 HT200	7.1–7.3	90–130	40–55	5–10	10–12	1150–1250	减振好，刚度低于钢
球墨铸铁 QT450	7.1–7.3	160–175	30–40	5–10	10–12	1150–1250	强韧性优于灰铁
304不锈钢	7.90–8.00	190–200	14–16	2–3	16–18	1400–1450	导热低，热膨胀较高
316L不锈钢	7.95–8.00	190–200	14–16	2–3	15–17	1370–1400	耐蚀优，导热低
430不锈钢	7.70–7.75	200–220	23–27	3–5	10–11	1425–1510	有磁，热膨胀低于304
17-4PH不锈钢	7.75–7.80	195–205	16–18	2–4	10–12	1400–1440	高强，尺寸稳定性较好
纯铝 1050/1060	2.70	68–70	220–235	55–62	23–24	645–660	极轻，高导热导电
3003铝	2.73	68–70	160–190	38–45	23–24	640–655	成形好，导热好
5052铝	2.68	70–72	130–140	30–35	23–24	600–650	耐蚀好，导热中高
5083铝	2.65–2.68	70–72	115–125	28–32	23–24	570–640	海洋耐蚀好
6061铝	2.70	68–70	150–170	38–43	23–24	580–650	综合性能好
6063铝	2.69–2.71	68–70	200–210	45–53	23–24	615–655	挤压和阳极优秀
7075铝	2.80–2.82	71–72	130–150	30–35	23–24	475–635	高强轻量
ADC12/A380压铸铝	2.70–2.75	70–75	90–110	20–30	21–23	515–580	铸造性好，导热低于变形铝
镁合金 AZ31	1.77–1.78	44–45	75–85	20–25	25–26	600–650	极轻，刚度低
镁合金 AZ91D	1.80–1.82	44–45	50–60	15–20	26–27	470–600	压铸主力，极轻
纯钛 TA2/Grade 2	4.50–4.51	100–105	16–22	3–4	8.5–9.0	1660–1670	轻于钢，耐蚀强，导热低
TC4/Ti-6Al-4V	4.43–4.45	110–115	6–8	1–2	8.5–9.5	1600–1660	高比强，导热很低
紫铜 T2/C110	8.89–8.96	110–130	380–400	95–101	16–17	1083	高导电高导热
黄铜 H62/C280	8.40–8.50	95–110	110–130	25–30	19–21	900–940	金黄色，易加工
易切削黄铜 C360	8.45–8.50	95–105	110–120	25–28	20–21	880–920	切削极好
锡青铜 C907/CuSn	8.70–8.90	95–115	50–75	10–20	17–19	850–1050	耐磨，铸造好
磷青铜 C510	8.80–8.90	110–120	60–80	12–18	17–18	900–1050	弹性和疲劳好
铝青铜 C954	7.50–7.70	110–125	35–60	8–15	16–18	1020–1070	高强耐海水
铍铜 C17200	8.25–8.35	125–135	100–130	20–30	17–18	865–980	高弹导电合金
锌合金 Zamak 3	6.60–6.70	80–90	105–115	25–28	27–29	380–390	压铸好，重，低熔点
纯镍 Nickel 200	8.89–8.91	200–210	70–90	20–25	13–14	1453	耐腐蚀，导热中等
Monel 400	8.80–8.85	175–180	20–25	3–5	13–14	1300–1350	耐海水，导热低
Inconel 625	8.40–8.50	200–210	9–11	1–2	12–13	1290–1350	高温耐蚀，导热低
Inconel 718	8.15–8.25	200–210	11–13	1–2	12–13	1260–1340	高温高强，难加工
钴铬合金 Co-Cr-Mo	8.20–8.40	210–240	12–15	1–3	13–15	1300–1450	高硬耐磨，生物相容
纯锡	7.30–7.31	40–50	60–70	13–15	22–23	232	低熔点，柔软
纯钨	19.25	400–410	160–175	30–32	4.5	3422	极重，极高熔点
硬质合金 WC-Co	13.5–15.2	500–650	70–110	5–15	5–6	>2800	极硬耐磨，脆性较高
纯钼	10.20–10.28	320–330	135–145	30–35	5.0–5.5	2623	高温强，低膨胀
纯钽	16.60–16.70	180–190	55–60	12–15	6.3–6.6	3017	极耐蚀，高密度
纯铌	8.55–8.60	100–105	50–55	10–15	7.0–7.3	2477	超导和合金化价值
金 Au	19.30–19.32	75–80	310–320	70–75	14	1064	高价值，高导电
银 Ag	10.49	80–85	420–430	105–108	19	962	最高导电导热
铂 Pt	21.45	165–170	70–75	15–18	9	1768	稳定，高端，催化

24. 常用金属力学性能参数总表

24.1 结构与制造常用材料力学性能

材料/状态	屈服强度 MPa	抗拉强度 MPa	延伸率 %	典型硬度	力学特征	备注
Q235低碳钢	235–275	370–500	20–30	120–160 HB	塑性好，强度中等	焊接结构常用
Q355低合金钢	355–420	470–630	18–25	140–190 HB	强度高于Q235	工程结构常用
45钢退火/正火	300–450	550–700	14–20	170–220 HB	可热处理	轴类、机械件
45钢调质	500–800	700–950	10–16	220–300 HB	强韧性提升	需控制淬透性
42CrMo调质	800–1000	900–1100	10–15	280–340 HB	高强高韧	高强轴、螺栓
65Mn弹簧钢	800–1200	1000–1500	5–12	40–52 HRC	高弹性、高强	热处理关键
GCr15轴承钢淬回火	1500–2000	1800–2200	1–3	58–64 HRC	高硬高疲劳	轴承滚动体
H13热作模具钢	1000–1400	1200–1600	5–12	44–52 HRC	热强性好	压铸模、热锻模
灰铸铁 HT200	无明显屈服	200–250	<1	180–240 HB	抗压、减振好	脆性大
球墨铸铁 QT450-10	310–330	450–500	7–12	160–210 HB	强韧性较好	替代部分铸钢
304退火	205–250	515–750	35–60	150–200 HB	塑性和韧性好	加工硬化明显
304冷加工	400–1000	700–1200	5–30	200–350 HV	强度可大幅提高	弹片、结构件
316L退火	170–240	485–700	35–55	140–190 HB	耐蚀优，强度中等	医疗、化工
430退火	205–310	450–600	20–30	150–200 HB	有磁，成本较低	成形不如304
420淬火回火	600–1200	800–1600	2–15	45–55 HRC	高硬耐磨	刀具、阀件
440C淬火回火	1400–1900	1600–2000	1–3	58–62 HRC	高硬不锈钢	耐蚀不如304
2205双相钢	450–550	620–850	20–30	250–300 HB	高强耐氯	海工、化工
17-4PH H900	1000–1200	1200–1400	8–12	38–44 HRC	沉淀强化高强	精密承力件
1050-O纯铝	20–35	70–110	25–40	20–30 HB	很软，成形好	不适合承力
3003-H14	120–150	140–180	5–15	35–45 HB	防锈铝，成形好	厨具、换热
5052-H32	190–230	210–260	8–15	60–70 HB	耐蚀、成形好	钣金、机箱
5083-H116	215–270	300–350	10–16	75–90 HB	海洋耐蚀高强	船舶、压力容器
6061-O	55–80	120–150	20–30	30–40 HB	软，成形好	成形后可热处理
6061-T6	240–280	290–330	8–17	90–110 HB	综合结构性能好	CNC、型材
6063-T5/T6	110–220	160–260	8–15	60–80 HB	挤压表面好	装饰型材
7075-T6	480–540	540–610	5–11	150–180 HB	铝中高强	应力腐蚀需控
ADC12压铸铝	130–170	230–320	1–4	70–90 HB	铸造性好，塑性低	气孔影响性能
AZ31B镁	160–230	240–290	8–15	45–60 HB	轻，塑性中等	温成形更好
AZ91D压铸镁	130–170	220–280	2–5	60–80 HB	压铸镁主力	防腐关键
纯钛 Grade 2	275–350	345–500	20–30	150–200 HV	耐蚀，塑性好	医疗、化工
TC4退火	820–900	900–1000	8–15	320–360 HV	高比强	航空、医疗
TC4时效强化	900–1100	1000–1200	6–12	340–390 HV	更高强度	加工难度高
紫铜软态	50–80	200–250	30–45	40–60 HB	软，高延展	导电、导热
紫铜硬态	250–350	300–400	3–10	80–120 HB	冷加工强化	弹性有限
H62黄铜软态	120–180	300–380	30–45	60–90 HB	成形好	装饰、冲压
H62黄铜硬态	300–450	450–600	5–15	120–180 HB	强度提高	弹性件、五金
C360易切削黄铜	200–350	350–500	10–25	80–160 HB	切削性优	含铅合规需控
磷青铜 C510	300–700	450–900	2–30	100–250 HV	弹性和疲劳好	端子、弹片
铝青铜 C954	250–450	600–850	5–20	150–220 HB	高强耐海水	船舶、轴套
铍铜C17200时效	900–1200	1100–1400	2–10	35–45 HRC	高弹高强	连接器、探针
Zamak 3	210–230	280–320	5–10	80–100 HB	压铸强度中等	高温蠕变风险
Nickel 200退火	100–150	350–500	30–45	90–150 HB	塑性好，耐蚀	加工硬化
Monel 400	240–350	550–700	25–40	120–180 HB	耐海水，高韧	难切削
Inconel 625退火	400–550	800–950	30–50	180–250 HB	耐蚀高温	加工难
Inconel 718时效	1000–1200	1250–1450	10–20	35–45 HRC	高温高强	航空常用
Co-Cr-Mo铸造	450–800	650–1100	5–15	30–45 HRC	耐磨耐蚀	医疗关节
纯锡	10–15	15–30	30–60	5–10 HB	极软	焊料、涂层
纯钨烧结态	500–900	700–1200	1–5	300–450 HV	高温强，脆	加工难
WC-Co硬质合金	1000–2500抗弯	1500–3000抗弯	<1	88–94 HRA	极硬耐磨	刀具、模具
纯钼	400–700	550–900	5–20	150–250 HV	高温强	高温抗氧化差
纯钽退火	140–250	200–400	20–40	80–150 HV	耐蚀、延展	昂贵
金纯态	30–120	100–220	30–50	25–60 HV	软，高延展	常用合金化
银纯态	50–150	170–300	25–50	25–80 HV	软，高导电	易硫化
铂纯态	120–250	200–350	20–40	40–100 HV	稳定，软中等	珠宝、催化

25. 按性能目标的定量选材排序

25.1 轻量化优先排序

以密度作为核心指标，数值越低越轻。

排名	材料	密度 g/cm³	轻量化评价	注意事项
1	镁合金 AZ31/AZ91D	1.77–1.82	极佳	防腐、燃烧安全、刚度低
2	铝合金5/6/7系	2.65–2.82	优秀	硬度低，表面易划伤
3	钛合金 TC4	4.43	良好	成本高，加工难
4	锌合金 Zamak	6.6–6.7	较差	重，适合小件压铸
5	钢/不锈钢	7.7–8.0	较差	强度刚度高但重量大
6	铜/镍合金	8.8–9.0	差	功能性强但重
7	钨/金/铂	19–21.5	极差	适合高密度或贵金属价值场景

25.2 高刚度优先排序

以弹性模量作为核心指标，数值越高，同等结构下越不易弹性变形。

材料	弹性模量 GPa	刚度评价	典型场景
WC-Co硬质合金	500–650	极高	刀具、模具、耐磨件
钨	400–410	极高	高温件、配重、高刚小件
钼	320–330	很高	高温炉、电子件
钴铬合金	210–240	高	医疗、耐磨件
钢/不锈钢/镍合金	190–210	高	结构件、机械件
铜合金	95–135	中等	导电、弹性、五金
钛合金	100–115	中等	高比强承力件
铝合金	68–72	较低	轻量结构，需靠截面补刚度
镁合金	44–45	低	轻量化但刚度弱

25.3 高导热优先排序

材料	热导率 W/m·K	导热评价	典型应用
银	420–430	极佳	高端触点、导热特殊件
紫铜	380–400	极佳	散热器、母排、热交换
金	310–320	优秀	电子高可靠接触
纯铝	220–235	优秀	散热片、导热板
6063铝	200–210	优秀	挤压散热器
6061铝	150–170	良好	结构散热一体件
钨	160–175	良好	高温电极、热管理特殊件
黄铜	110–130	中等	五金、导热装饰件
锌合金	105–115	中等	压铸壳体
304/316不锈钢	14–16	差	不适合作为高效散热主材
TC4钛合金	6–8	很差	不适合高导热需求
镍基高温合金	9–13	很差	高温强度优先，而非导热

25.4 高导电优先排序

材料	电导率 %IACS	导电评价	典型应用
银	105–108	最高	高端触点、导电浆料
紫铜	95–101	极佳	电线、母排、连接器
金	70–75	优秀	高可靠触点、镀层
纯铝	55–62	优秀	电缆、导电件、轻量导体
6063铝	45–53	良好	导电型材、散热导电件
6061铝	38–43	中高	结构导电件
黄铜	25–30	中等	五金导电件、端子低中要求
铍铜	20–30	中等	高弹导电端子
不锈钢	2–5	很低	不适合高导电件
钛合金	1–4	很低	电导需求不适合

25.5 高强度轻量化综合排序

可以用“比强度”粗略衡量，即抗拉强度/密度。以下为工程初筛的定性排序。

材料	抗拉强度 MPa	密度 g/cm³	比强度评价	典型适用
TC4钛合金	900–1200	4.43	极高	航空、医疗、高端装备
7075-T6铝	540–610	2.80	极高	航空、运动、高强轻量件
17-4PH不锈钢	1200–1400	7.78	高	高强耐蚀精密件
42CrMo调质钢	900–1100	7.85	中高	机械高强件
6061-T6铝	290–330	2.70	中高	中等强度轻量结构
AZ31镁	240–290	1.78	中高	极轻但刚度和耐蚀需控
304不锈钢	515–750	7.90	中	外观和耐蚀优先
黄铜	300–600	8.45	较低	装饰、切削、五金

26. 常用牌号选材卡片

26.1 Q235/A36低碳钢

项目	参数/结论
材料类型	普通低碳结构钢
密度	约7.85 g/cm³
弹性模量	200–210 GPa
屈服强度	235–275 MPa
抗拉强度	370–500 MPa
延伸率	20–30%
硬度	120–160 HB
热导率	45–60 W/m·K
耐腐蚀性	差，必须防锈
加工性	焊接、冲压、切削、折弯均好
表面处理	喷涂、电泳、镀锌、发黑、磷化
典型应用	机架、支架、钢结构、五金、焊接件
选材建议	成本优先结构件首选；外观和防腐依赖表面处理

26.2 304不锈钢

项目	参数/结论
材料类型	奥氏体不锈钢
密度	7.90–8.00 g/cm³
弹性模量	190–200 GPa
屈服强度	205–250 MPa，冷加工后可显著提高
抗拉强度	515–750 MPa
延伸率	35–60%
硬度	150–200 HB，冷加工后更高
热导率	14–16 W/m·K
电导率	约2–3%IACS
耐腐蚀性	良好，但氯离子环境下可能点蚀
加工性	冲压和焊接好，切削中等偏难
表面处理	拉丝、镜面、喷砂、钝化、PVD、蚀刻
典型应用	厨具、家电、医疗器械、建筑装饰、表壳
选材建议	综合耐蚀和外观件优先；海边、汗液和氯离子环境建议316/316L

26.3 316L不锈钢

项目	参数/结论
材料类型	含钼奥氏体不锈钢
密度	7.95–8.00 g/cm³
弹性模量	190–200 GPa
屈服强度	170–240 MPa
抗拉强度	485–700 MPa
延伸率	35–55%
硬度	140–190 HB
热导率	14–16 W/m·K
耐腐蚀性	优于304，抗氯离子点蚀更好
加工性	类似304，切削偏难
表面处理	拉丝、镜面、喷砂、钝化、PVD
典型应用	医疗、化工、海边产品、食品设备、高端腕表
选材建议	高耐蚀和人体接触场景优先；成本高于304

26.4 6061-T6铝合金

项目	参数/结论
材料类型	Al-Mg-Si系可热处理铝合金
密度	约2.70 g/cm³
弹性模量	68–70 GPa
屈服强度	240–280 MPa
抗拉强度	290–330 MPa
延伸率	8–17%
硬度	90–110 HB
热导率	150–170 W/m·K
电导率	38–43%IACS
耐腐蚀性	良好
加工性	CNC、挤压、焊接、阳极均较好
表面处理	喷砂阳极、拉丝阳极、硬质阳极、电泳、喷涂
典型应用	消费电子、结构件、夹具、自行车、型材、灯具
选材建议	轻量化外观结构件通用首选；高强度需求可升级7075

26.5 6063-T5/T6铝合金

项目	参数/结论
材料类型	Al-Mg-Si系挤压铝合金
密度	2.69–2.71 g/cm³
弹性模量	68–70 GPa
屈服强度	110–220 MPa
抗拉强度	160–260 MPa
延伸率	8–15%
硬度	60–80 HB
热导率	200–210 W/m·K
电导率	45–53%IACS
耐腐蚀性	良好
加工性	挤压和阳极氧化非常优秀
表面处理	喷砂阳极、拉丝阳极、电泳、粉末喷涂
典型应用	门窗型材、灯具型材、散热型材、装饰型材
选材建议	外观型材和散热型材优先；承载强度不如6061/7075

26.6 7075-T6铝合金

项目	参数/结论
材料类型	Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金
密度	2.80–2.82 g/cm³
弹性模量	71–72 GPa
屈服强度	480–540 MPa
抗拉强度	540–610 MPa
延伸率	5–11%
硬度	150–180 HB
热导率	130–150 W/m·K
电导率	30–35%IACS
耐腐蚀性	中等，低于5系和6系
加工性	CNC较好，焊接性差，成形性一般
表面处理	硬质阳极、喷砂、涂装
典型应用	航空、无人机、运动装备、高强轻量件
选材建议	高强轻量优先；需评估应力腐蚀和加工残余应力

26.7 ADC12/A380压铸铝合金

项目	参数/结论
材料类型	Al-Si-Cu系压铸铝合金
密度	2.70–2.75 g/cm³
弹性模量	70–75 GPa
屈服强度	130–170 MPa
抗拉强度	230–320 MPa
延伸率	1–4%
硬度	70–90 HB
热导率	90–110 W/m·K
耐腐蚀性	中等，依表面处理提升
加工性	压铸优秀，焊接和阳极外观较差
表面处理	喷涂、电泳、喷粉、化学转化膜
典型应用	电机壳、灯具壳、家电壳体、汽车压铸件
选材建议	复杂形状大批量优先；不适合高端透明阳极外观

26.8 AZ91D镁合金

项目	参数/结论
材料类型	压铸镁合金
密度	1.80–1.82 g/cm³
弹性模量	44–45 GPa
屈服强度	130–170 MPa
抗拉强度	220–280 MPa
延伸率	2–5%
硬度	60–80 HB
热导率	50–60 W/m·K
耐腐蚀性	较差，必须表面防护
加工性	压铸好，CNC需防燃
表面处理	微弧氧化、化学转化膜、喷涂、电泳
典型应用	笔记本、相机、汽车轻量化壳体
选材建议	极致轻量化适合；必须重视腐蚀、电偶腐蚀和加工安全

26.9 TC4/Ti-6Al-4V钛合金

项目	参数/结论
材料类型	α+β钛合金
密度	4.43–4.45 g/cm³
弹性模量	110–115 GPa
屈服强度	820–1100 MPa
抗拉强度	900–1200 MPa
延伸率	6–15%
硬度	320–390 HV
热导率	6–8 W/m·K
电导率	1–2%IACS
耐腐蚀性	优秀
加工性	CNC难，焊接需惰性保护
表面处理	喷砂、拉丝、阳极氧化、PVD、抛光
典型应用	航空、医疗、腕表、户外装备、高端电子
选材建议	高比强、耐蚀、高端定位优先；不适合低成本和高导热场景

26.10 紫铜 T2/C110

项目	参数/结论
材料类型	高纯铜
密度	8.89–8.96 g/cm³
弹性模量	110–130 GPa
屈服强度	50–350 MPa，依软硬态变化
抗拉强度	200–400 MPa
延伸率	3–45%
硬度	40–120 HB
热导率	380–400 W/m·K
电导率	95–101%IACS
耐腐蚀性	中等，易氧化变色
加工性	冲压、拉伸、焊接好；切削可能粘刀
表面处理	抛光、拉丝、做旧、氧化、透明涂层
典型应用	导电、母排、散热、换热器、装饰
选材建议	导电导热首选；结构承载和长期亮色外观需谨慎

26.11 H62/H65黄铜

项目	参数/结论
材料类型	Cu-Zn黄铜
密度	8.40–8.50 g/cm³
弹性模量	95–110 GPa
屈服强度	120–450 MPa，依软硬态变化
抗拉强度	300–600 MPa
延伸率	5–45%
硬度	60–180 HB
热导率	110–130 W/m·K
电导率	25–30%IACS
耐腐蚀性	中等，需防脱锌和氧化
加工性	冲压、切削、抛光、电镀优秀
表面处理	抛光、拉丝、做旧、镀镍、镀铬、PVD、透明封闭
典型应用	卫浴、门把手、装饰、乐器、五金
选材建议	金色装饰和五金首选之一；饮用水和儿童产品需关注铅含量与法规

26.12 Zamak 3锌合金

项目	参数/结论
材料类型	压铸锌合金
密度	6.60–6.70 g/cm³
弹性模量	80–90 GPa
屈服强度	210–230 MPa
抗拉强度	280–320 MPa
延伸率	5–10%
硬度	80–100 HB
热导率	105–115 W/m·K
熔点/熔程	380–390°C
耐腐蚀性	中等偏低，依电镀或涂装提升
加工性	压铸极好，细节还原强
表面处理	电镀、喷漆、仿金属涂层
典型应用	拉手、锁具、徽章、小五金、装饰件
选材建议	复杂小件低中成本优先；不适合高温长期承载结构件

26.13 Inconel 718镍基高温合金

项目	参数/结论
材料类型	沉淀强化镍基高温合金
密度	8.15–8.25 g/cm³
弹性模量	200–210 GPa
屈服强度	1000–1200 MPa
抗拉强度	1250–1450 MPa
延伸率	10–20%
硬度	35–45 HRC
热导率	11–13 W/m·K
耐腐蚀性	优秀
高温性能	优秀，适合长期高温承载
加工性	很难，刀具磨损大，加工硬化明显
表面处理	喷砂、抛光、涂层、热障涂层体系
典型应用	航空发动机、燃气轮机、高温紧固件
选材建议	高温高强场景优先；普通结构件不应过度选用

26.14 WC-Co硬质合金

项目	参数/结论
材料类型	碳化钨-钴硬质合金
密度	13.5–15.2 g/cm³
弹性模量	500–650 GPa
抗弯强度	1500–3000 MPa
硬度	88–94 HRA
热导率	70–110 W/m·K
耐磨性	极高
韧性	低于钢，存在脆性
加工性	粉末冶金成形，后续磨削/电火花为主
表面处理	涂层、抛光、PVD/CVD硬质涂层
典型应用	刀具、冲头、模具、耐磨喷嘴、矿山工具
选材建议	极端耐磨和切削场景优先；冲击载荷需谨慎

27. 金属材料加工适配性评分表

评分说明：5为非常适合，1为不适合或难度很高。

材料	铸造	压铸	锻造	冲压	深拉伸	CNC	焊接	热处理强化	阳极氧化	电镀	PVD	喷涂	综合工艺评价
Q235低碳钢	2	1	4	5	4	5	5	2	1	4	3	5	低成本制造友好
45钢	2	1	5	3	2	4	3	5	1	4	3	5	机械件热处理友好
304不锈钢	3	1	3	4	4	3	4	1	1	3	5	4	外观和耐蚀优先
316L不锈钢	3	1	3	4	4	3	4	1	1	3	5	4	高耐蚀但加工偏难
430不锈钢	3	1	3	3	2	3	3	1	1	3	4	4	低成本不锈钢面板
17-4PH	3	1	4	2	1	3	3	5	1	3	4	4	高强精密件
6061铝	3	2	4	3	2	5	4	5	5	3	3	5	通用轻量结构和外观
6063铝	2	1	3	3	2	4	4	4	5	3	3	5	挤压和阳极最佳之一
7075铝	2	1	4	2	1	4	1	5	3	3	3	5	高强CNC件
ADC12压铸铝	4	5	1	1	1	3	1	1	1	3	2	5	复杂压铸件首选
AZ91D镁	3	5	1	1	1	3	2	2	2	2	2	5	极轻压铸件，防腐关键
TC4钛	3	1	4	2	1	2	3	4	4	2	5	4	高性能但加工难
紫铜	3	1	3	5	4	3	4	1	1	5	3	3	导电导热和成形好
黄铜	4	2	4	4	3	5	3	1	1	5	4	4	切削、电镀、装饰优秀
磷青铜	2	1	2	5	3	3	3	2	1	5	3	3	弹片和端子优秀
锌合金	3	5	1	1	1	3	1	1	1	5	2	5	小型复杂电镀件优秀
Inconel 718	3	1	3	1	1	1	3	5	1	2	3	3	高温性能强，加工极难
WC-Co硬质合金	1	1	1	1	1	1	1	1	1	2	5	2	粉末冶金+磨削为主

28. 表面处理适配性与典型参数

28.1 阳极氧化

材料	适配性	典型膜厚	硬度/性能	颜色稳定性	备注
6063铝	优秀	5–25 μm	中等	优秀	型材和装饰件首选
6061铝	优秀	5–25 μm	中等	良好	CNC外观件常用
5052铝	良好	5–20 μm	中等	良好	板材件常用
7075铝	中等	5–25 μm	中等	一般	容易色差和发灰
ADC12压铸铝	差	不稳定	不稳定	差	高硅和气孔导致发灰发花
钛	良好	纳米级干涉膜	装饰为主	对工艺敏感	蓝紫金等干涉色
镁合金	不适合传统铝阳极	—	—	—	通常用微弧氧化或转化膜

28.2 硬质阳极氧化

材料	典型膜厚	典型硬度	应用	风险
6061铝	25–60 μm	300–500 HV	耐磨结构件、夹具	深色化、尺寸变化
7075铝	25–60 μm	350–550 HV	高强耐磨铝件	膜层脆裂、色差
5052铝	20–50 μm	250–450 HV	防腐耐磨板件	膜厚均匀性

28.3 电镀

基材	常见镀层	典型膜厚	主要价值	风险
碳钢	Zn、Ni、Cr	5–25 μm	防腐、装饰	氢脆、针孔、镀层破损
黄铜	Ni、Cr、Au	1–20 μm	高亮装饰、防氧化	前处理、镍过敏、铅合规
锌合金	Cu/Ni/Cr多层	10–30 μm	高亮仿金属	起泡、腐蚀、气孔
铜	Ni、Sn、Ag、Au	1–15 μm	导电、防氧化	扩散、硫化、接触电阻
不锈钢	Ni、Cr、Au	1–10 μm	装饰或功能	附着力前处理要求高

28.4 PVD镀膜

基材	常见膜层	典型膜厚	硬度范围	CMF效果	注意事项
不锈钢	TiN、CrN、DLC、ZrN	0.5–5 μm	1000–3000 HV	金、黑、枪色、玫瑰金	基材抛光质量决定外观
钛合金	TiN、DLC、CrN	0.5–5 μm	1000–3000 HV	高端彩色、黑色	附着力较好
黄铜	TiN、ZrN、DLC	0.5–3 μm	1000–2500 HV	金色、古铜、黑金	需底层处理防扩散
铝合金	DLC、TiN等	0.5–3 μm	依体系	高端色彩	需过渡层，温度敏感

28.5 喷涂/粉末涂装

基材	典型膜厚	主要价值	CMF效果	风险
碳钢	40–120 μm	防腐、颜色	高自由度	边角薄膜、磕碰露底
铝合金	40–100 μm	颜色、防腐	哑光、细砂、纹理	附着力、前处理
镁合金	50–120 μm	防腐核心工艺	哑光、肤感、颜色	涂层破损后腐蚀
锌合金	20–80 μm	装饰、防腐	彩色、仿金属	气孔导致起泡

29. 环境适应性与腐蚀选材参数

29.1 常见环境下材料推荐等级

评级：A为优先推荐，B为可用，C为需强防护，D为不推荐。

材料	室内干燥	户外大气	高湿	汗液接触	海边盐雾	海水浸泡	弱酸碱	高温氧化
碳钢	B	C	C	C	D	D	C/D	B
镀锌钢	A	B	B	C	C	D	C	C
304不锈钢	A	A	A	B	C	D/C	B	B
316L不锈钢	A	A	A	A	B/A	B	A/B	B
双相2205	A	A	A	A	A	B/A	A	B
430不锈钢	A	B	B	C	D/C	D	C	B
6061铝	A	B/A	B	B/C	C	C	C	C
5052/5083铝	A	A	A	B	B/A	B	B/C	C
7075铝	A	B	C	C	D/C	D	C	C
镁合金	B	C	D	D	D	D	D	D
纯钛/钛合金	A	A	A	A	A	A	A	B
紫铜	A	B	B	C	B/C	C	B	C
黄铜	A	B	B	C	C	C/D	B/C	C
铝青铜	A	A	A	A	A	A	B	B
锌合金	A	B/C	C	C	D/C	D	C	C
镍基合金	A	A	A	A	A	A	A	A
钨	A	B	B	B	B	B	B	C/D，高温需保护

29.2 盐雾与汗液场景初筛建议

场景	优先材料	谨慎材料	不推荐材料
普通室内金属外观件	304、6061、黄铜、锌合金电镀	碳钢喷涂	裸碳钢、裸镁
手持汗液接触	316L、钛、PVD不锈钢、阳极铝	黄铜、304、锌合金电镀	裸铜、裸镁、低端镀层
海边户外	316L、2205、钛、5083、铝青铜	304、6061阳极	碳钢普通涂层、7075裸材、镁合金
饮用水/卫浴	316L、304、低铅黄铜、PVD不锈钢	普通黄铜、锌合金	含铅高黄铜、普通碳钢
医疗反复消毒	316L、钛、钴铬	304	黄铜、锌合金、镁合金

30. 成本、供应链与量产风险定量等级

30.1 相对成本等级

成本等级按材料原料+常见加工综合估算，1为低成本，5为高成本。

材料	原料成本	加工成本	表面处理成本	供应链成熟度	综合成本等级	备注
Q235碳钢	1	1	2	5	1	最成熟低成本结构材料
45钢/合金钢	2	2	2	5	2	热处理增加成本
铸铁	1	2	2	5	1–2	大件低成本
304不锈钢	3	3	2–4	5	3	外观和耐蚀均衡
316L不锈钢	4	3	2–4	4	4	镍钼成本较高
6061铝	3	2–3	3	5	3	CNC比例高则成本上升
6063铝型材	2–3	2	3	5	2–3	挤压量产经济
7075铝	4	3–4	3	4	4	高强高价
ADC12压铸铝	2–3	2	2–3	5	2–3	模具摊销后便宜
镁合金	4	3–4	4	3	4	防腐和安全成本高
钛合金	5	5	3–5	3	5	材料和加工均贵
紫铜	4	2–3	2–4	5	4	原料价格波动明显
黄铜	3–4	2	3–4	5	3–4	切削和装饰优秀
锌合金	2	1–2	3	5	2	复杂小件经济
镍基合金	5	5	3–5	3	5	极端工况材料
硬质合金	5	5	4	3	5	高耐磨专用
贵金属	5	3–5	3–5	2–4	5	价值属性主导

30.2 量产风险等级

等级：低、中、高。

材料/工艺	尺寸风险	表面风险	良率风险	供应风险	主要原因
Q235焊接喷涂	中	中	低	低	焊接变形、喷涂防腐
304冲压拉丝	中	中	中	低	加工硬化、划伤、拉丝一致性
6063挤压阳极	中	中	中	低	型材变形、阳极色差
6061 CNC阳极	中	高	中	低	刀纹、碰伤、色差
7075 CNC硬阳	中	高	中/高	中	应力变形、应力腐蚀、色差
ADC12压铸喷涂	中	中	中	低	气孔、缩水、喷涂起泡
AZ91D压铸喷涂	中	高	高	中	腐蚀、防护、燃烧安全
TC4 CNC喷砂	中	中	高	中	加工慢、刀具磨损、成本高
黄铜抛光电镀	低	中/高	中	低	抛光纹、氧化、电镀缺陷
锌合金压铸电镀	中	高	中/高	低	起泡、针孔、镀层附着
Inconel 718加工	高	中	高	中	加工硬化、刀具磨损

31. 典型行业定量选材建议

31.1 消费电子金属件

零件	推荐材料	关键参数	推荐理由	风险控制
手机/平板中框	6061/7075铝、不锈钢、钛合金	密度、屈服强度、硬度、阳极/PVD	轻量、强度、外观	CNC变形、表面色差、跌落变形
笔记本A/D壳	6063/6061铝、AZ91D镁	密度、刚度、表面处理	轻薄和外观	镁合金腐蚀、铝阳极色差
转轴/铰链	不锈钢、合金钢、铍铜	疲劳、硬度、耐磨	寿命和强度	磨损、松动、腐蚀
散热件	纯铝、6063、紫铜	热导率	高效散热	铜重，铝导热与强度平衡
按键/装饰件	铝、不锈钢、黄铜、锌合金	硬度、表面耐磨	CMF价值	镀层磨损、指纹、汗液腐蚀

31.2 家居与卫浴五金

零件	推荐材料	关键参数	推荐理由	风险控制
龙头主体	低铅黄铜、304/316	耐腐蚀、铅含量、强度	承压与耐水	脱锌、铅析出、电镀缺陷
浴室挂件	304、316、铝合金、黄铜	盐雾、表面耐磨	高湿耐蚀	304在氯环境下点蚀
门把手	黄铜、不锈钢、锌合金	硬度、镀层、触感	外观和手感	汗液腐蚀、镀层磨损
家具拉手	锌合金、铝、黄铜、不锈钢	成本、表面、重量	形状与装饰	锌合金电镀起泡

31.3 汽车与交通

零件	推荐材料	关键参数	推荐理由	风险控制
车身结构	高强钢、铝合金	屈服强度、延伸率、焊接性	安全和成本	回弹、焊点性能、腐蚀
电池包壳体	6061/6063铝、钢	强度、导热、防护	轻量和热管理	气密、防火、冲击
底盘件	高强钢、铝合金、球铁	疲劳、冲击、强度	承载和耐久	疲劳裂纹、腐蚀
电机壳	压铸铝、挤压铝	热导率、尺寸精度	散热与量产	气孔、密封、变形
排气系统	409/441/304不锈钢	高温氧化、耐蚀	成本与耐热	焊缝腐蚀、热疲劳

31.4 医疗器械与植入物

零件	推荐材料	关键参数	推荐理由	风险控制
手术器械	420、440C、316L	硬度、耐蚀、可灭菌	刃口和耐蚀	钝化、清洗残留
骨科植入	TC4、纯钛、钴铬、钽	生物相容、疲劳、耐蚀	长期体内稳定	表面洁净、金属离子释放
牙科种植	纯钛、TC4	生物相容、表面粗糙度	骨结合	表面污染、疲劳
人工关节	钴铬、钛合金、陶瓷配合	耐磨、耐蚀	低磨损寿命	磨屑、生物安全

32. 专业选材流程：从参数到决策

32.1 第一步：确定硬性约束

约束	需要量化的问题
重量	单件质量上限是多少？密度是否必须低于3g/cm³？
强度	屈服强度是否需要超过250/500/900MPa？
刚度	变形量是否受控？弹性模量是否足够？
温度	工作温度是常温、100°C、300°C还是600°C以上？
腐蚀	是否接触汗液、盐雾、海水、酸碱、消毒剂？
导热	热导率是否需要超过100/200/300W/m·K？
导电	电导率是否需要超过30/60/90%IACS？
表面	是否要求阳极、PVD、电镀、镜面、拉丝、做旧？
成本	材料成本和加工成本上限是多少？

32.2 第二步：排除不合适材料

条件	应优先排除
极致轻量化	钢、铜、锌、钨、贵金属大件
高导热	不锈钢、钛合金、镍基合金
高导电	不锈钢、钛、镍基合金、锌合金
海水环境	碳钢、430、7075裸材、镁合金、锌合金
透明阳极高外观	压铸铝ADC12/A380
高温长期承载	锌合金、镁合金、普通铝合金
低成本大批量结构	钛合金、镍基合金、钨、贵金属
食品/饮水/儿童	含铅黄铜、铅、镉相关材料和不合规镀层

32.3 第三步：构建候选材料对比矩阵

指标	权重	材料A	材料B	材料C	判断依据
密度	10%				目标重量
屈服强度	15%				结构安全系数
弹性模量	10%				刚度和变形
硬度/耐刮	10%				外观耐久
耐腐蚀	15%				使用环境
加工性	15%				良率和成本
表面效果	15%				CMF目标
成本供应	10%				量产可行性
综合	100%				最高分不一定唯一，需样件验证

32.4 第四步：样件验证项目

验证类型	典型项目	适用材料/产品
力学	拉伸、弯曲、冲击、硬度、疲劳	结构件、弹性件、承力件
尺寸	CMM、平面度、同轴度、热循环尺寸变化	精密CNC件、压铸件
表面	色差、光泽、粗糙度、膜厚、附着力	外观件、CMF件
腐蚀	中性盐雾、汗液、湿热、循环腐蚀	户外、手持、卫浴、汽车
耐磨	RCA、Taber、铅笔硬度、划格	涂层、阳极、PVD、电镀
环境	高低温、冷热冲击、UV老化	户外、电子、汽车
可靠性	跌落、振动、扭转、装配寿命	消费电子、汽车、家电
合规	RoHS、REACH、食品接触、医疗生物相容	消费品、医疗、食品、儿童

33. 一页式材料初筛总表

需求	首选材料	数值依据	备选材料	关键风险
最低成本结构件	Q235、Q355	屈服235–355MPa，成本低	铸铁、低合金钢	腐蚀、重量
高强机械件	42CrMo、17-4PH	屈服800–1200 MPa	45钢调质、7075	热处理变形、成本
轻量外观件	6061、6063	密度2.7，阳极好	镁、钛、不锈钢	划伤、阳极色差
极致轻量	AZ31、AZ91D	密度1.77–1.82	铝、碳纤维复合件	腐蚀、燃烧、刚度低
高强轻量	7075、TC4	抗拉540–1200 MPa	6061、17-4PH	应力腐蚀、加工难
高耐蚀	316L、2205、钛	耐氯离子能力强	5083、铝青铜、镍基	成本、加工
高导热	紫铜、纯铝、6063	200–400 W/m·K	6061、银	铜重、铝强度低
高导电	紫铜、银、纯铝	60–108%IACS	镀银铜、铍铜	氧化、成本
高耐磨	WC-Co、工具钢、轴承钢	58–64 HRC或88–94 HRA	钴基、青铜	脆性、润滑
高温承载	Inconel 718、625	高温强度保持好	钴基、钼、钨	成本、加工
复古金属CMF	黄铜、青铜、紫铜	可氧化做旧	PVD不锈钢	变色、维护
高端科技CMF	钛、不锈钢、阳极铝	钛耐蚀、铝轻、不锈钢亮	PVD黄铜	成本、指纹、色差
复杂小五金	锌合金压铸	熔点低，压铸流动好	黄铜压铸、铝压铸	电镀起泡、蠕变
医疗植入	TC4、纯钛、钴铬、钽	生物相容和耐蚀	316L	法规、疲劳、表面洁净

34. 数值参数使用建议

34.1 初筛阶段

初筛时建议优先使用以下参数：

1. 密度：判断重量是否可接受。

2. 屈服强度：判断是否容易永久变形。

3. 弹性模量：判断刚度和变形。

4. 热导率：判断是否适合散热。

5. 电导率：判断是否适合导电。

6. 耐腐蚀等级：判断环境适应性。

7. 加工评分：判断量产可行性。

8. 表面处理适配性：判断CMF是否可达成。

34.2 设计阶段

设计阶段必须把参数从“典型值”升级为“标准值/供应商保证值”。至少确认：

·材料质保书

·化学成分范围

·机械性能下限

·热处理状态

·尺寸公差

·表面粗糙度

·表面处理膜厚

·腐蚀测试标准

·环保合规文件

34.3 量产阶段

量产阶段应控制：

·原材料批次

·热处理批次

·表面处理批次

·色差范围

·膜厚范围

·硬度范围

·关键尺寸CPK

·盐雾和耐磨抽检

·供应商过程能力

35. 本手册的核心使用方式

本手册建议作为“材料初筛—方案比较—样件验证—量产固化”的前端工具，而不是单独作为最终工程规范。

正确用法：

1. 先用数值表排除明显不适合材料。

2. 再用应用场景表筛选2–4个候选材料。

3. 用加工适配性表判断量产工艺路线。

4. 用CMF表判断外观和表面处理可行性。

5. 用环境适应性表评估腐蚀和可靠性风险。

6. 用成本等级表判断商业可行性。

7. 最后通过样件测试和供应商数据固化最终牌号、状态和工艺。

最终选材判断公式：

工业金属材料适配度 = 数值性能满足度× 工艺可量产性× 表面效果达成度× 成本供应稳定性× 可靠性安全系数× 法规合规性

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