非标机械设计培训之材料怎么选

材料怎么选？给新手的常用金属材料速查手册

Q235（低碳钢）
这是一种普碳钢，屈服强度约为235MPa。其最大的特点是良好的塑性和焊接性，价格低廉。它常用于不承受重载的结构件，例如设备机架、防护罩、垫板等。由于其强度有限，一般不用于关键的运动或承力部件。

45#钢（中碳钢）
这是一种优质碳素结构钢，含碳量约0.45%，经调质处理后具有良好的综合力学性能。相较于Q235，其强度、硬度更高，可进行淬火强化。它常用于制造承受中等应力的零件，如轴、齿轮、连杆、螺栓等。需要注意的是，其焊接性较差，焊接前需预热。

不锈钢304
属于奥氏体不锈钢，防锈耐腐蚀性能优异，但强度相对较低（屈服强度约205MPa），且价格较高。它广泛用于食品机械、医疗器械、化工环境或有外观清洁要求的场合。若非必要，不应因其“不锈钢”之名而滥用，需考虑成本。

铝合金6061
一种常用的变形铝合金，具有密度小、比强度高、易加工、耐腐蚀性好等优点。常用于制造轻量化结构件、壳体、支架等。但其硬度较低，耐磨性不如钢，弹性模量也较小，设计时需注意刚度和耐磨性要求。

选材核心思路
材料选择没有“最好”，只有“最合适”。初学者可按以下顺序思考：

1. 功能需求：零件需要承受载荷吗？需要运动吗？需要耐腐蚀或耐高温吗？

2. 工艺性：需要焊接、锻造还是机加工？材料对应的工艺性能如何？

3. 成本控制：在满足要求的前提下，优先选用常见、易获取、价格低的材料。

4. 可替代性：能否用更常见的材料通过结构优化来满足要求？例如，是否必须使用不锈钢，可否用碳钢表面镀铬替代？

掌握这几种最常用材料的特性，足以应对大多数非标设计中的结构件选型。随着经验积累，再逐步扩展材料知识库。