材料指南

机加工用金属材料：24 种常用牌号及其切削特性

本页按材料类别介绍 24 种机加工用金属材料，说明各自的切削表现、典型零件和局限。面向指定坯料的设计工程师和采购人员，不是材料教科书。读完即可在图纸上选定牌号，再发询价。

铝合金不锈钢钢铜与钛

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如何读懂牌号

切削加工性不是一个数字。它综合了刀具能承受的切削速度、切屑形态、刀具磨损速率、加工后的表面质量，以及松开台钳后零件的变形量。两家工厂用同一根棒料也可能得出不同结果，因为主轴刚性和切削液供给会改变实际情况。

常用基准是 AISI 1018 低碳钢，记为 100%。标称 200% 的牌号在相同装夹和刀具下切削速度可快一倍。易切削不锈钢 303 在该标尺上位置较高。钛合金 5 级（Ti-6Al-4V）低得多，Inconel 等耐热合金更低。

该评级只是起点，不是承诺。200% 的牌号在磨损主轴上加工，表面质量可能不如 60% 的牌号在刚性五轴加工中心上的结果。我们为机加工金属材料报价时先看特征：薄壁、深腔和严格位置度对牌号的惩罚都超过评级所暗示的程度。

排屑是第二个信号。6061 铝合金切屑断得干净、排得快。304 不锈钢在切削处加工硬化，形成缠绕刀具的长条切屑。铜合金粘刀。如果零件有深孔或小内圆角，排屑对加工节拍的影响比材料规格更大。

热量是第三个信号。钛合金和 Inconel 把切削温度推向刀具涂层而不是切屑，刀具以月牙洼磨损失效，而非后刀面磨损。内冷刀具和较低线速度能让刃口保持寿命。

铝合金

铝是机加工壳体、支架和工装夹具的默认选择。6061-T6 是主力：强度好、可焊、阳极氧化效果好，用锋利硬质合金刀具可高速切削。我们加工的大多数五轴支架都从它开始。

7075-T6 的屈服强度约为 6061 的两倍，切削性几乎一样好。它是航空航天加强筋和承力臂的选择。代价是耐蚀性和可焊性；7075 在薄壁处不适合阳极氧化，也不应焊接。

2024-T4 切削性好，常用于飞机结构，但耐蚀性更差。5052 和 5083 是船用和板材牌号，较软、切削粘刀，更适合成形而非机加工。6063 和 6082 是挤压和欧标结构牌号，性能可预测。

ADC12 是压铸合金，不是棒料。它用于对气孔可接受的盖板和壳体。如果需要气密性或 1 mm 以下薄壁，6061 坯料是更稳妥的路线。

不锈钢和钢

不锈钢 303 是易切削牌号。加硫使切屑断裂，工厂可比 304 快 30-50%。它适合不焊接的轴、衬套和接头。硫也降低耐蚀性并使焊缝开裂，所以 303 不适合焊接歧管。

304 和 316 是通用耐蚀牌号。316L 加钼并降碳，用于含氯环境和焊接组件，包括医疗和食品接触零件。两者都会加工硬化，所以用正前角刀片轻切削优于摩擦表面的重切削。

17-4PH（SUS630）是沉淀硬化不锈钢。它在 A 状态约 30 HRC 时切削，时效后到约 40 HRC。适用于 316 太软、440C 太脆的阀体和泵轴。

碳钢方面，1018 是基准，1045 用于轴和齿轮，4130、4140 和 4340 是受力件的铬钼钢牌号。4140 在 28-32 HRC 是常用的预硬模具和工装料。A36 是结构板，便宜易切，但不适合严格公差加工。

工具钢（A2、D2、H13）在退火状态切削，然后淬火。热处理前切好，留磨削余量，并预计长零件有 0.2-0.5 mm 变形。

铜、钛及特殊材料

铜和黄铜易切但粘刀。C36000 易切削黄铜是其中最快的，适合接头和连接器。C101 和 C110 是高导铜，用于母排和散热器；它们软，去毛刺比公差更重要。C27400 和 C28000 覆盖较高强度黄铜范围。

铍铜是另一类材料。它可加工到良好强度和弹性，但粉尘有毒，需要受控的切削液和切屑处理。仅在同时需要导电性和弹簧态时使用。

钛 TA1 和 TA2 是工业纯钛，相对好加工。TC4（Ti-6Al-4V）是结构牌号：强度高、重量轻、切削慢。它导热差，热量集中在刃口。预计刀具寿命降低，线速度没有捷径，很适合用五轴让刀具在一次走刀中保持啮合。

Inconel 及类似镍合金是这 24 种材料中最难加工的。它们会加工硬化并积聚热量。适用于排气、涡轮和高温工装夹具，只有当其他材料无法承受使用温度时，才值得付出这样的加工节拍。

镁合金 AZ31B 和 AZ91D 切削速度快、重量轻，但切屑易燃。需要专门的搬运处理，以及已经具备镁加工经验的车间。我们只在防火措施到位的情况下加工它们。

按零件选材

评级仅在本表内相对比较。