五金冲压件加工中常用的材料需综合考虑成本、强度、耐腐蚀性及加工性能,以下是主流选择及其特性与应用场景:
1. 碳钢(低碳钢)
- 特性:成本低、延展性好、易冲压成型,表面可电镀或喷涂处理。
- 牌号示例:SPCC(冷轧钢板)、08F(优质碳素结构钢)。
- 应用:汽车车身结构件(如车门铰链)、家电外壳、五金工具等。
2. 不锈钢
- 细分类型:
- 奥氏体钢(如304、316):抗腐蚀性强,适用于食品机械、医疗器械。
- 马氏体钢(如410):硬度高,用于刀具、耐磨零件。
- 加工难点:需高吨位冲床,模具易磨损,需润滑冷却工艺。
3. 铝及铝合金
- 优势:轻量化(密度仅为钢的1/3)、导电导热性优异、耐氧化。
- 常用系列:
- 1xxx系纯铝(如1060):冲压性能最佳,用于简单拉伸件。
- 3xxx系铝锰合金(如3003):强度适中,用于散热片、炊具。
- 5xxx系铝镁合金(如5052):耐海水腐蚀,用于船舶、汽车油箱。
- 典型应用:手机/电脑外壳、电池壳、航空航天轻量化部件。
4. 铜及铜合金
- 细分材质:
- 黄铜(H62、H65):导电性良好,用于电子接插件、端子。
- 磷青铜(C5191):弹性优异,制造弹簧片、精密齿轮。
- 特点:成本较高,但表面可镀锡/镍增强功能性。
5. 镀锌钢板
- 镀层类型:
- 电镀锌(EG):表面平滑,适合喷涂,用于家电外壳。
- 热浸镀锌(GI):耐蚀性更强,用于建筑屋顶、汽车底盘。
- 优势:锌层提供牺牲保护,延长零件户外使用寿命。
6. 钛及钛合金
- 特性:高强度重量比、耐高温腐蚀、生物相容性优异。
- 应用领域:医疗植入物(如骨钉)、航空航天紧固件、化工反应器衬板。
- 加工挑战:需预热模具、冲压后需退火消除残余应力。
7. 镁合金(AZ31B、AZ91D)
- 优势:比铝轻30%,减震性好,电磁屏蔽性能突出。
- 应用:笔记本电脑外壳、相机框架、航空仪表盘。
- 注意事项:易燃,需惰性气体保护冲压;模具需防腐蚀处理。
8. 镍基合金(Inconel 625、Hastelloy C276)
- 特性:极端环境耐受性(高温、强酸/碱、高压)。
- 典型用途:石化管道密封件、核反应堆组件、火箭发动机喷管。
选材核心考量因素
1. 功能需求:导电件选铜/铝,耐腐蚀件选不锈钢/钛。
2. 成本控制:碳钢适用于大批量低附加值零件,钛/镍合金限于高端领域。
3. 工艺适配性:铝需控制回弹,不锈钢需高吨位设备,镁合金需防爆措施。
4. 环保规范:RoHS指令限制铅/镉使用,需选无污染镀层材料。
通过复合工艺(如铝钢层压板)或表面处理(阳极氧化、PVD涂层),可进一步提升材料性能边界。