原標題：鋁合金、鋅合金、鎂合金、鈦合金對（duì）比
隨著人們（men）生活品質的提高，對產品審美和品質的要求也在不斷提（tí）升。越來越多（duō）的消費類產品采用合金材料來製作。金屬材料給人高端、堅固、耐用的品（pǐn）質感，而傳（chuán）統的塑（sù）料外殼產品在消費者心中（zhōng）逐漸被貼上廉價和低品質的標簽。
對於消費類產品而言（yán），常用的（de）合金材料由鋁合金、鋅合金和鎂合金。鈦合金由（yóu）於其生物相融性好，常用在醫療領域。方工就來扒（bā）一扒這（zhè）幾種（zhǒng）合金材料的特性（xìng），做個對比。
因此，歸納性的總結放在前麵，見以下性能對比表。
物理性能對比表
這四種合金，鈦合金***硬（yìng），強度也***好。硬度方麵，鈦合金要遠硬與其他三種合金。就抗拉強度而言，鈦（tài）合金強與鋅合金，其次是鎂合金（jīn），強度***低的是鋁合金。
強度和硬度（dù）對比
但產品結構（gòu）設計而言，還需要考慮重量（liàng），如果將比重考慮（lǜ）進度，鋅合金由於密度***大，比強度反而***小了。鈦合金和鎂合金比強（qiáng）度高，但鈦合金價格昂貴，加工性不好，因此在要綜（zōng）合（hé）考慮重量和強度的結構件種，多采用鎂合金。
鋁合金
材料成分直接找度娘，這裏（lǐ）不費篇幅（fú）羅列。鋁合金的密（mì）度為2.63～2.85g/cm，有較高的（de）強度(σb為110～270MPa)，比強度（dù）接近高（gāo）合（hé）金鋼，比剛度超過鋼，有良好的鑄造性能和塑性加工性能，良好的導電（diàn）、導熱性能（néng），良好的耐蝕性和可焊性。
壓鑄鋁合（hé）金的流（liú）動性比（bǐ）較（jiào）好，熔點為熔點660℃。
鋁合金在產品結構（gòu）設（shè）計中的工藝應（yīng）用形（xíng）式也***豐（fēng）富，常（cháng）用（yòng）加工工藝有：壓鑄、擠（jǐ）出成型（xíng）、機加（jiā）工（gōng）、衝壓、鍛造。建築門窗大量應（yīng）用鋁合金型材，機械設備（bèi）也常用鋁型材搭建框架。電子產品（pǐn）和生活快消品的外殼也不乏鋁（lǚ）合金，這類（lèi）產品外觀要求較高，比較（jiào）常見的工藝是（shì）擠出，機加工，衝壓（yā）等（děng）。
快消品的（de）外殼比較（jiào）少用壓鑄鋁，因為壓鑄鋁合金含有較高成分的Si，所以在做Anodizing（陽極氧化）時，直接與藥（yào）液（yè）產生（shēng）反應，氧化後表麵效果比較差。鋁（lǚ）鑄件常用於內部結構件和對外觀要求不高的零件，摩托車的發動（dòng）機外殼需要複雜的結（jié）構，要求重量輕同時也需（xū）要（yào）足夠的強（qiáng）度，大都旋轉鋁合金壓鑄作為胚料。
鋁鑄發動機外殼
鋁的牌號：
1×××係列為：純鋁（鋁含量不小於99.00%），該係列牌號（hào）的***後兩位數表示（shì）為：***低鋁含量的百分點。牌號的第二位的字母表示（shì）原始純鋁的改型情況。
2×××～8×××係列牌號的（de）***後兩位數沒有特殊意義，僅用來區（qū）分：同一（yī）組中不（bú）同的鋁合金。牌號的第二位字母表示原始純（chún）鋁的改型情況。
2×××係列為：以銅為（wéi）主要合金元素的鋁合金。2011快（kuài）削合金（jīn），切削性好強度也高。2018 2218 鍛造用合金，鍛造性良好且高（gāo）溫強度較高。
3×××係列為：以錳為主要合（hé）金元素的鋁合金。3105 3105建材、彩色鋁板、瓶蓋。
4×××係列為：以矽為主要合金元素的鋁合金。4032耐熱性、耐摩秏性良好（hǎo），熱（rè）膨脹係數小。活（huó）塞（sāi）、汽缸頭。
5×××係列為：以鎂為主要合金（jīn）元素的鋁合金。5052為中程度強度之***具代表性合金，一般鈑金、船舶、車輛、建築、瓶蓋、蜂巢板（bǎn）。
6×××係列（liè）為：以鎂為主要合金元素並以Mg2Si相為強（qiáng）化相的鋁合金。6063代表（biǎo）性的擠（jǐ）出用（yòng）合金，強度比6061低，擠出性良好，可作複雜的斷麵形狀之（zhī）形材，耐蝕性及表麵處理性均佳建築、公路護欄、高欄、車輛、家具、家電製品、裝飾（shì）品。
7×××係列為：以鋅為主要合金元素的鋁合金。7075鋁（lǚ）合金中具有***高強度的合金之一，但耐蝕性不佳，與7072之覆蓋皮材可改善其耐蝕性，但成本提高（gāo）。航空器、滑雪杖。
8×××係列（liè）為：以（yǐ）其他元素為主要（yào）合金元素的鋁合金
9×××係列為：備（bèi）用合金組（zǔ）
抗拉（lā）強度大於480MPa的鋁合金稱為高強度鋁合金，主要是以（yǐ）Al-Cu-Mg和（hé）Al-Zn-Mg-Cu為基的合金，即2XXX（硬鋁合金類）和7XXX（超硬鋁（lǚ）合金類）係合金（jīn）。前者的靜強度略低於後者，但使（shǐ）用溫度卻比後者高。由於合金的（de）化（huà）學成分（fèn）、熔煉和凝固方式、加工（gōng）工藝及熱處理製度不同，合（hé）金的性（xìng）能差異很大。
常用鋁合金性能表
鋅合金（jīn）
鋅合金熔點低，流動性好，易熔焊。按製造工藝可分為鑄造鋅合金和變形鋅合金。鑄造鋅合金流動性和耐腐蝕性較好，適用於壓鑄（zhù）儀表，汽（qì）車零件外殼等。變形鋅合金有很好的可（kě）塑性和延展性（xìng），主要用作電池外殼、印刷板、屋麵板和日用五金（jīn）等。鑄造合金的產量遠大於（yú）變形合金，對於（yú）快消品的結構件，很（hěn）少用到變形合金（jīn）。因此（cǐ）下文就（jiù）僅針對壓鑄鋅合金了（le）。
鋅合金（jīn）密（mì）度為6.3~6.7g/cm，抗拉強度σb為280~440MPa，熔點低，在385℃熔化，容易壓鑄成型。
鋅合金比重大，是本文所述的四種合金中比重***大的，流動性也是***好的，有很好的鑄造性能，可（kě）以壓鑄形狀複雜、薄壁的精（jīng）密件，鑄件表麵光滑。我設計的產品中，鋅合金壓鑄件***薄壁厚僅0.4mm。
常溫下（xià）,鋅合金的強度好（hǎo）。需要注意的是，鋅合金不宜在高溫和低溫（0℃以下）的工作環境（jìng）下使用，鋅合金在常（cháng）溫下有較（jiào）好的機械性能（néng）。但在高（gāo）溫下抗拉強度（dù）和低溫（wēn）下衝擊性能都顯著下降。鋅合金抗蝕性差，當合金（jīn）成分中雜（zá）質元素鉛、鎘、錫超過標（biāo）準時，導致鑄件老化（huà）而（ér）發生變形。鋅合金壓鑄件存在時效作用，有老化現象，即長時間後強度自然降低（dī），變的易（yì）脆。這就是為什麽（me）很多人吐槽，更換鋅合金（jīn）水龍頭時往往會發生脆斷，導致水龍頭螺紋部分殘留在水管裏無法弄出來。因（yīn）此，方工還是建議大家裝修時盡量選擇銅質的水龍頭，不要（yào）選鋅合（hé）金的。
運用現代企業管理方式及多年積累的企業文化，先後與國內外30餘家知名企業建立了配套關係，如中壓電器生產線焊接組裝用翻轉工裝， 諾基（jī）亞（yà）手機生產（chǎn）線配套工裝夾具，鋼鐵研究總院光譜分析儀鑄鋁外殼、衝擊試驗（yàn）機，北（běi）京（jīng）不鏽鋼異型件加工，北京不鏽鋼零件加工，空氣濾芯衝壓模具。
目前國際上用作鑄件的標準係列有兩大類，—類是ZAMAK合金（jīn）、一類（lèi）是ZA係列（liè）合金。使用的ZAMAK合金有ZAMAK 2、ZAMAK 3、ZAMAK5及（jí）ZAMAK 7。(為簡（jiǎn） 便起（qǐ）見、統稱上（shàng）述合金（jīn）為2號、3號、5號及（jí）7號合（hé）金)。ZA係列有ZA-8、ZA-12、ZA-27及ZA-35。ZA-8主 要用於熱室壓鑄，ZA-12及ZA-27因有特殊（shū）熔化要求，隻能用於冷室壓（yā）鑄（zhù）。ZA-35一般用於重力鑄件。而ZAMAK合金發展要先於ZA係列（liè）合金、主要用於壓力鑄造。應用***廣泛的是3號鋅合金。
ZAMAK 2: 用（yòng）於對機械性能有特殊要（yào）求、對硬度要（yào）求高、耐磨性好、尺寸精度要（yào）求一（yī）般的機械零件。
ZAMAK 3: 良好的流動性（xìng）和機械性能。應用於對機械強度要求不高的鑄件，如（rú）玩具、燈具、裝飾品、部分電器件。
ZAMAK 5: 良好的流（liú）動性和好的機械性能。應用於對機械強度有一定要求的鑄件，如汽車配（pèi）件（jiàn）、機電配件、機械零件、電器元件。
ZA8: 具有（yǒu）良好（hǎo）的（de）衝擊（jī）強度和尺寸穩定性（xìng），但流動性較差（chà）。應用於壓鑄尺寸小、精度和機械強度要求很高的工件，如電器件。
Superloy: 流動性***佳，應用（yòng）於壓鑄薄壁、大尺寸、精度高、形狀複雜的工件，如電器（qì）元件及其（qí）盒體。
鎂合金
鎂合金是以鎂為基礎加入其他元素組成的合金。主要合金元（yuán）素有鋁、鋅、錳、鈰、釷以及少量鋯或鎘等。目前使（shǐ）用***廣的是鎂鋁合金，其次是鎂錳合金和鎂鋅合金。鎂合金（jīn）因其優良的（de）鑄造、擠壓、切削和彎曲（qǔ）加（jiā）工等性能，可以廣泛地應用於汽車、電（diàn）子、紡織、建築和軍事領域。
鎂合金的熔點是650℃，熔點比鋁合金熔點低，壓鑄成型性能好。鎂合金鑄（zhù）件抗拉強度與鋁合金鑄件相當，一般可達（dá）250MPa，***高（gāo）可達600多MPa。
鎂合金密度小（xiǎo）（1.8g/cm3左右），強度高。鎂合（hé）金是***輕的金屬結構材料，比重隻有1.8，分（fèn）別為鋁的2/3和鐵的1/4，其比強度高達133，這使得鎂（měi）合金可用作高強度材料。高強度鎂合金的比強度甚至（zhì）可以和鈦相媲美。
鎂合金彈（dàn）性模量大，消震性（xìng）好，在彈性範圍內，鎂合金受到衝擊載荷時，吸收的能量（liàng）比鋁合金件（jiàn）大一半，所以鎂合金具有良好的（de）抗震減噪性能。
鎂合金具有良好的壓鑄成型性能，壓（yā）鑄件壁厚（hòu）***小可達0.5mm, 適應製造汽車各類（lèi）壓鑄件（jiàn）。鎂合金件穩定（dìng）性較高，壓鑄件的鑄造性加工尺（chǐ）寸精度高（gāo），可進行高精度機械加（jiā）工。
鎂合金的散熱相對與合（hé）金來說有******的優勢，對於相同體積與形狀的鎂合金與（yǔ）鋁合金材料的散熱器，某熱源生產的熱量（溫度）鎂合金比鋁合金更（gèng）容易由散熱片根部傳遞到（dào）頂部的速度，頂部更容易（yì）達到高溫。
但鎂合金線膨脹係數很大，達到25～26 μm/m℃，而鋁合金則為（wéi）23 μm/m℃，黃銅約（yuē）20 μm/m℃，結構鋼12 μm/m℃，鑄鐵（tiě）約10μm/m℃，岩石（shí）（花崗岩、大理石（shí）等）僅（jǐn）為5～9 μm/m℃，玻璃5～11 μm/m℃。應用在熱源處時一定要考慮溫度對結（jié）構尺寸的影（yǐng）響。
鎂合金的應用舉例：一般中高端及專業數碼（mǎ）單反相機都采取鎂合金做骨架，使其堅固耐用，手感好；手機電話，筆記本電腦的殼（ké）體；在內部產生高溫的（de）電腦和投影儀等的外殼和散熱部件（jiàn）上使用鎂合金（jīn）；汽（qì）車方向盤、轉向支架、刹車支架、座椅框架、車鏡支架、分配支架等要（yào）求重量輕而強度大的結構（gòu）件。
鎂合金壓鑄方向盤骨架
按成型方法分為變形鎂合（hé）金（jīn）和鑄造鎂（měi）合金兩類。
鎂合（hé）******號（hào）以（yǐ）英文字母+數字+英文字母的形式表示。前麵的英文字（zì）母是其***主要的合金組（zǔ）成元素代號（元素代號如下表規定），其後的數字（zì）表示其***主要的合金組成元素上下極限值的平均（jun1）值。***後麵的英文字母為標（biāo）識代號（hào），用以標識各具體組（zǔ）成元素相異或元素含量有微小差（chà）別的不同合金（jīn）。
鎂合（hé）金常用牌號有AZ31B、AZ31S、AZ31T、AZ40M、AZ41M、AZ61A、AZ61M、AZ61S、AZ62M、AZ63B、AZ80A、AZ80M、AZ80S、AZ91D、AM60B、AM50A、M1C、M2M、M2S、ZK61M、ZK61S、ME20M、LZ91、LZ61、LZ121、LA141、LA191、LAZ933、LA81、LA91、LAZ931、MA18、MA21、MA14等。
鈦合金
鈦合金指的（de）是多種用鈦（tài）與其他金屬製成的（de）合金金屬，強度高、耐蝕性好、耐熱性高。鈦合金廣泛應用於製作飛機（jī）發動機（jī）壓氣機部件（jiàn）、骨架、蒙皮、緊固（gù）件及起落架等。鈦合金（jīn）也應用在火箭、導彈和高速飛機的結構件。
鈦是同素異構體，熔點為1668℃，在（zài）低於882℃時（shí）呈密排六方晶（jīng）格結構，稱（chēng）為α鈦；在882℃以上呈體心立方晶格結構，稱為β鈦。利（lì）用鈦的上述兩種結構的不同特點，添加適（shì）當的合金元（yuán）素而得到不同組織的鈦合金。室溫下，鈦合金有三種基體組織，鈦（tài）合金也就分為以下三類：α合金（jīn）,(α+β)合金和β合金。我國分別以TA、TC、TB表示。
鈦合金的密度一般在4.51g/cm3左右，僅為（wéi）鋼的（de）60%，一些高強度鈦合金超過了許多合金結構剛的強度，因此鈦（tài）合金的（de）比強度(強度/密度)遠大於其他金屬結構材料，可製出單（dān）位（wèi）強度高、剛性好、質輕的零（líng）部件。
部分鈦和鈦合金的力（lì）學性能
鈦（tài）合金產品
鈦無毒、質輕、強度高且（qiě）具有優良的生物相容性，是非常理（lǐ）想的醫用金（jīn）屬材料（liào），可（kě）用作植（zhí）入（rù）人體的植入（rù）物（wù）等。在（zài）美國，已有5種β鈦合金被推薦至醫學領域，即TMZFTM（TI-12Mo-^Zr-2Fe）、Ti-13Nb-13Zr、Timetal 21SRx（TI-15Mo-2.5Nb-0.2Si）、Tiadyne 1610（Ti-16Nb-9.5Hf）和Ti-15Mo，適於作為植入物植入人（rén）體，如人造骨骼，血（xuè）管支架等。
TiNi合金的生物相容（róng）性很（hěn）好，利（lì）用其形狀記憶效應和超彈性的醫（yī）學實例相當多（duō）。如血栓過濾器、脊柱（zhù）矯形棒（bàng）、牙齒（chǐ）矯形（xíng）絲、血管支架、接骨板、髓內針、人工關節、避孕器、心髒修補元件、人造腎髒用微（wēi）型（xíng）泵等。
鈦合（hé）金製品可以通過壓鑄和（hé）機械加工方（fāng）法得到。鈦合金熔化溫度很高，對於模具鋼材（cái）要求也較高。鈦合金機械加工的方法很多，主要包括：車削、銑削、鏜孔、鑽削、磨削、攻絲、鋸削、電火花加工（gōng）等。
鈦合金機械加工性能同樣不佳（jiā）。鈦合金切削加工時切削力隻是略高於同等硬度的鋼，但大多數鈦合金熱導率很低，隻有鋼的1/7，鋁（lǚ）的（de）1/16，因此（cǐ）切削產生的熱（rè）量（liàng）不會迅速散走，聚集在切削區域，導致刀具刃口迅速磨損，崩塌和生成積（jī）屑瘤。
信息來（lái）源：知乎（hū）方工rich、材子筆記、鈦穀之聲
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