非标设计材料知识点
一、Q235A
非标设计行业中，SS41是常用的主要非标材料之一。它是种普通碳素结构钢，大陆一般称之为Q235A，一些老机械设计工程师称之为A3钢。
Q235A中的"Q"代表屈服的意思；“235”代表屈服值，它的屈服值随着材质厚度的增加而减小；“A”代表冲击温度的不同的等级之分(以ABCD之分)。
Q235A的C含量一般在0.14%~0.22%之间。Q235A,Q235B,Q235C,Q235D代表不同等级,区别主要是冲击的温度有所不同而已.A指40度以上,B在20度以上,C0度以上,D-20度以上,A到D所不同的,指的是它们性能中冲击温度的不同.分别为：Q235A级,是不做冲击；Q235B级,是20度常温冲击；Q235C级,是0度冲击；Q235D级,是-20度冲击.在不同的冲击温度,冲击的数值也有所不同.
元素含量：等级A、B、C、D硫含量依次递减；A和B的磷含量相同,C的磷含量次之,D磷含量最少 化学成份：Q235分A、B、C、D四级(GB/T 700-2006)Q235A级含 C ≤0.22% Mn ≤1.4% Si ≤0.35% S ≤0.050 P ≤0.045Q235B级含 C ≤0.20% Mn ≤1.4% Si ≤0.35% S ≤0.045 P ≤0.045Q235C级含 C ≤0.17% Mn ≤1.4% Si ≤0.35% S ≤0.040 P ≤0.040Q235D级含 C ≤0.17% Mn ≤1.4% Si ≤0.35% S ≤0.035 P ≤0.035
个人认为只要记住以下两点就能很好的运用Q235A。
第一：塑性好（永久变形不破坏）和韧性好（不易脆性断裂）；
第二：焊接性能好。
综合以上两点，可以理解Q235A一般用于要求不太高的机械零件，特别是用在需要焊接的钢零件。需要注意的是Q235A一般不进行淬火处理。
二、45#钢
S45C的C含量为0.42%~0.5%之间，是一种优质碳素结构钢。
S45C在我们设计中主要用在一些关键零件，如轴。因为S45C能进行热处理。
第一：淬火后增加其一定的耐磨性。淬火后硬度高达HRC55~62，高频淬火一般是HRC58为合格（这是所有书上都这样说）。但是我们平时用一般只要淬火后HRC40-50即可。具体原因，我也是经验之谈，接触多了，应该是淬火工艺的问题。
第二：调质后增加其的综合性能，一般调质都按洛氏硬度HRC或布氏硬度表示。根据你的要求选择范围，一般HRC22~32不等或HB220~320不等。有些人说可以到达HRC34，我建议不要超过HRC32，如果你问我为什么，我只能回答经验之谈。您信就按我的来。
综合以上两点，从第一点可以理解S45C，或者说45#钢（45号钢）一般用于具有一定相互磨擦的零件；从第二点可以理解它一般用于轴类零件。（再补充一点就是有时你感觉用Q235A整体性能无法满足你的要求时，可以直接选择S45C，甚至很多公司都不使用Q235A，但是我不建议这样，Q235A毕竟焊接性能优于S45C，而非标设计有一个重要特点，就是铸件一般利用焊接件代替。）
45#钢冷塑性一般，退火、正火比调质时要稍好，具有较高的强度和较好的切削加工性，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性，材料来源方便。适合于氢焊和氩弧焊，不太适合于气焊。焊前需预热，焊后应进行去应力退火。
正火可改善硬度小于160HBS毛坯的切削性能。45#钢经调质处理后，其综合力学性能要优化于其他中碳结构钢，但该钢淬透性较低，水中临界淬透直径为12~17mm，水淬时有开裂倾向。当直径大于80mm时，经调质或正火后，其力学性能相近，对中、小型模具零件进行调质处理后可获得较高的强度和韧性，而大型零件，则以正火处理为宜，所以，此钢通常在调质或正火状态下使用。
化学成分
含碳(C)量是0.42~0.50%，Si含量为0.17~0.37%，Mn含量0.50~0.80%，Cr含量≤0.25%，Ni含量≤0.30%， Cu含量≤0.25%。
密度7.85g/cm3，弹性模量210GPa，泊松比0.269。
处理方法
热处理
推荐热处理温度：正火850，淬火840，回火600。
45号钢为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工，模具中常用来做模板，梢子，导柱等，但须热处理。
1. 45号钢淬火后没有回火之前，硬度大于HRC55（最高可达HRC62)为合格。
实际应用的最高硬度为HRC55（高频淬火HRC58)。
2.45号钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。
渗碳处理
一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件，其耐磨性比调质 表面淬火高。其表面含碳量0.8-1.2%，芯部一般在0.1-0.25%（特殊情况下采用0.35%）。经热处理后，表面可以获得很高的硬度(HRC58-62)，芯部硬度低，耐冲击。
如果用45号钢渗碳，淬火后芯部会出现硬脆的马氏体，失去渗碳处理的优点。采用渗碳工艺的材料，含碳量都不高，到0.30%芯部强度已经可以达到很高，应用上不多见。0.35%从来没见过实例，只在教科书里有介绍。可以采用调质 高频表面淬火的工艺，耐磨性较渗碳略差。
三、AL6061
AL6061是非标设计行业中最常用的非标材料之一，但有时对强度和硬度有更高的要求，AL7075(为最佳选择，故AL7075(俗称硬铝，看其特性知其塑性差。还有AL7075不可焊。下面主要介绍AL6061
第一：有一定的强度，但却是很轻，同等大小的铝是钢的1/3。故很多地方可用铝合金代替；
第二：焊接性能优良（我被问得最多的一点是能焊接吗？）；
第三：耐蚀性（铝表面和空气接触形成氧化膜）；
第四：易阳极氧化着色，常见的有（本色与黑色）；
第五：硬度一般在HB60~90，但经过冷处理后可以达到HB150；
第六：理论上来讲AL6061阳极前要喷砂（有细砂和粗砂区别），但很多公司也直接不喷砂阳极。故理论与实际是有区别的，特别是在我们非标行业中，很多地方都与书本知识有区别，但是我们绝对不能否定书本知识。
综合以上六点，可以这样认为，铝除了硬度低于常用钢材料SS41和S45C外，还具有它们没有的特性，故经常设计结构时，当要求轻便都用AL6061代替，当需要不仅轻便，且具有更高的强度与硬度时，选择A7075，当然我们经常会对AL6061进行硬质阳极氧化处理。友情提示：AL7075比较贵，能不用尽量不用，特别是在小公司，有些老板对一个螺丝都要追究用M3的还是M4的。
四、不锈钢
想用不锈钢有以下几方面的考虑。
第一：我确定用不锈钢材料；
第二：切削和孔多的情况下，我会选择SUS303(因SUS303的切削性能更好)；
第三：当然要一定的光泽度时（作装饰等），我会选择用SUS304，有时感觉得干净点（意思是稍微带点食品级的意思），我也会用SUS304;
第四：当有极高的食品级要求时，我会选择SUS316L（SUS316光泽度非常好及耐腐蚀性强）。
最后：SUS303、SUS304、SUS316L三种不锈钢几本不带磁性。接下来说下SUS430，曾经设计一台设备要利用带磁性不锈钢，使用过它，仅此一次。
也许我接触的非标行业有限，可能还会有其它不锈钢材料也经常用……
SUS304不锈钢和SUS440C不锈钢有什么区别？
1.SUS304是奥氏体不锈钢，塑性较好因而其冷加工性能佳，同时因其奥氏体组织结构，无磁性，用磁铁无法吸附，热处理难以增加其强度，其耐腐蚀性能较优。
2.SUS440C是马氏体不锈钢，微观组织为马氏体金相组织，机械强度较SUS304高，并且可以通过热处理来进一步增强其机械性能，有磁铁吸附的特性。
3.性能决定用途，SUS304多用于制作不锈钢日用品、容器等，而SUS440多用于制造工具、刀具及其它强度硬度要求较高的用途。
五、POM
POM俗称赛钢，是非标材料最常用之一，但如果你有外资企业的朋友，他们可能也称之为超钢或夺钢，化学名为聚甲醛。
POM材料为白色，但由于它易着色，所以我们用POM常用的颜色一般为白色和黑色居多。
使用它必须考虑它如下性能：
第一：重量轻，是同等大小的钢铁的1/5.5倍；
第二：优异的耐磨擦性能，但建议只用于小工件之间的磨擦，特别是负载不要过大，否则产生的噪音很难听；
第三：吸水率低，耐油污，但不耐酸和强碱；
第四：我一般用POM喜欢白色和黑色；
第五：设计零件时，注意尺寸均匀，尽量不要设计过大（曾经设计过一板材，采购回来基本就是变形的，故我从此再也不设计大零件了，多大的零件才算是大零件，我也是靠感觉，没法说，这一点也许会跟专业人士有出入，欢迎指正）。
六、铁氟龙
铁氟龙其化学名为聚四氟乙烯，故我习惯称之为铁氟龙，偶尔也会写成铁弗龙，别人都认识，也可写成PTFE，铁氟龙是Teflon的英译。具有塑料王之称。
当使用铁氟龙时，主要考虑它的如下性能：
第一：耐磨，摩擦力小，不粘性，故市面上有些不粘锅就是以铁氟龙为主要材料；
第二：耐高温至260度不变融；
第三：硬度偏软，差不多平时见到的橡皮的硬度，大约A50~60左右。
我平时主要利用它的耐磨不粘性及耐高温性。据了解它还具有耐腐蚀性，耐低温性，但我没怎么利用到，就不说了。
七、铝的表面处理
铝在非标设计行业中应用最广的材料之一，我发表过非标常用材料里面就着重讲到了铝（AL6061）。但是在那一切我只讲到铝的性能及应用，具体的表面处理没有详细说明。那么今天就讲讲我对铝的阳极氧化的见解。
为了克服铝合金表面硬度、耐磨等方面的缺陷，扩大应用范围，延长使用寿命，表面处理技术成为铝合金使用中不可缺少的一环，而阳极氧化技术是目前应用最广且最成功的。
所谓铝的阳极氧化是一种电解氧化过程。铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下，由于外加电流的作用下，在铝制品（阳极）上形成一层氧化膜的过程。故阳极氧化如果没有特别指明，一般来讲阳极都是用铝或者铝合金当作阳极，阴极则选取铅板，把铝和铅板一起放在水溶液，这里面有硫酸、草酸、铬酸等，进行电解，让铝和铅板的表面形成一种氧化膜。在这些酸中，最为广泛的是用硫酸进行的阳极氧化。
铝阳极氧化后形成氧化铝薄层，其厚度为5～30微米，硬质阳极氧化膜可达25～150微米。阳极氧化后的铝或其合金，提高了其硬度和耐磨性。
最近在设计机器人，里面要用到铝铸件。据查资料铸造铝的阳极氧化效果不好，因铸铝合金含硅，颜色偏黄至灰，表面不光亮，还只能是黑色。但这条还有待我考证。
谈到黑色。一般铝的阳极氧化在颜色上常用本色阳极氧化和黑色阳极氧化，当然可以做成各种颜色。
最后我要说的是，一般铝阳极氧化前需喷砂，不喷砂着色不好导制外观会不好看，而且你读书时或看书时，应该看到的也是喷砂后才会阳极氧化，但是现实中，如果你出工程图，技术要求只写阳极氧化，加工商不一定会给你喷砂。
八、电木
电木特意开一贴有点浪费资源，平时用电木也用得不多，但电木确又是经常都得用的非标材料。
电木表面坚硬且质脆易碎，经常用的电木为红电木（不能完全说红色，我当时特意问加工供应商，对方说写红电木即可。）敲击电木跟我们敲击门板的声音差不多。
使用电木主要是由于它有以下性能：
第一：绝缘性良好，不导电；
第二：耐高温。
如上述两个特点，故电木常用于制作电器材料，在我们非常行业中，经常在测试设备、治具中常用到，主要就是由于它的绝缘性、质轻及表面坚硬等特点。
九、聚乙烯
聚乙烯，简称PE，是常用的非标材料之一。呈乳白色半透明，但我们一般会给其着色，如黑色。但这里说到的半透明，别认为它就是透明的，我们经常用到的PE一般都是块状的，块状的PE不透明；薄片式的PE透明，如我们生活中常见到的方便袋。透明度跟其密度有关。
PE材料耐低温或耐寒，耐腐蚀（不耐硝酸），吸水性小，电绝缘性优良。
十、SKD11
非标设计中SKD11也算是常用的非标材料之一。这是台资公司（如富士康）或日本公司是用这个材料名称，中国GB标准牌号是Cr12MoV。
使用SKD11一般是考虑其如下材料特性。
第一：硬度高，即耐磨性好，淬火后硬度>60HRC。如需高精度及尺寸稳定要求，由于其热处理变形小，可对SKD11淬火后冷处理。再加上它的高淬透性，只需空冷就能硬化，且不需要担心其淬裂。
第二：切削性能好，即机械加工性能好，这也是我们选择它，考虑较多但从来不提起的重要原因之一；
第三：具有良好的高温强度、韧性及搞疲劳性能，且能承受温度骤变。这里说的高温一般不高于400度。
十一、铜
黄铜、青铜、白铜及紫铜就常用的非标材料之一，特别是黄铜和青铜，现在首先简单谈谈它们的区别：
黄铜、青铜（青灰色或者灰黄色）、白铜、紫铜（也称为“红铜”或“赤铜”）是从颜色上区别的，其中黄铜、白铜极易区分；紫铜是纯铜（杂质<1％）、青铜（其他合金成分5％左右）稍难以区别。未氧化时，红铜色泽较青铜亮，青铜略带青色或黄色偏暗；氧化后，红铜变为黑色，青铜则位青绿色（多水的有害氧化）或者巧克力色。
黄铜的属性和用途:
黄铜是一种含有其它合金成分的铜，价格较紫铜便宜，导电性和塑性较紫铜差一点，但强度和硬度要高一些。
黄铜是铜与锌的合金。最简单的黄铜是铜-锌二元合金，称为简单黄铜或普通黄铜，改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。黄铜中锌的含量越高，其强度也较高，塑性稍低。工业中采用的黄铜含锌量不超过45%，含锌量再高将会产生脆性，使合金性能变坏。在黄铜中加1%的锡能显著改善黄铜的抗海水和海洋大气腐蚀的能力，因此称为“海军黄铜”。锡能改善黄铜的切削加工性能。铅黄铜即我们通常所说的易削国标铜。加铅的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性，铅对黄铜的强度影响不大。雕刻铜也是铅黄铜的一种。多数黄铜具有良好色泽、加工性、延展性，易于电镀或涂装。
在工业和民用上，根据不同的使用特点来选用不同的材料。如做电线，要求较柔软，紫铜就好一些。如做联接件，上螺丝的地方多选用黄铜。
青铜的属性和用途：
原指铜锡合金，后除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜，并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能、减摩性能好和机械性能好，适合於制造轴承、蜗轮、齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高，耐磨性和耐蚀性好，用於铸造高载荷的齿轮、轴套、船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高，导电性好，适於制造精密弹簧和电接触元件，铍青铜还用来制造煤矿、油库等使用的无火花工具。
白铜的属性和用途：
以镍为主要添加元素的铜合金。铜镍二元合金称普通白铜；加有锰、铁、锌、铝等元素的白铜合金称复杂白铜。工业用白铜分为结构白铜和电工白铜两大类。结构白铜的特点是机械性能和耐蚀性好，色泽美观。这种白铜广泛用於制造精密机械、化工机械和船舶构件。电工白铜一般有良好的热电性能。锰铜、康铜、考铜是含锰量不同的锰白铜，是制造精密电工仪器、变阻器、精密电阻、应变片、热电偶等用的材料。
紫铜的属性和用途:
纯净的铜是紫红色的金属，俗称“紫铜”、“红铜”或“赤铜”。纯铜富有延展性。象一滴水那么大小的纯铜，可拉成长达两公里的细丝，或压延成比床还大的几乎透明的箔。纯铜最可贵的性质是导电性能非常好，在所有的金属中仅次于银,因此成了电气工业的“主角”。纯铜的用途比纯铁广泛得多，每年有50％的铜被电解提纯为纯铜，用于电气工业。这里所说的纯铜，确实要非常钝，含铜达99.95％以上才行。极少量的杂质，特别是磷、砷、铝等，会大大降低铜的导电率。铜中含氧(炼铜时容易混入少量氧)对导电率影响很大，用于电气工业的铜一般都必须是无氧铜。另外，铅、锑、铋等杂质会使铜的结晶不能结合在一起，造成热脆，也会影响纯铜的加工。这种纯度很高的纯铜，一般用电解法精制：把不纯铜(即粗铜)作阳极，纯铜作阴极，以硫酸铜溶液为电解液。当电流通过后，阳极上不纯的铜逐渐熔解，纯铜便逐渐沉淀在阴极上。这样精制而得的铜；纯度可达99.99％。
十二、优力胶
优力胶，别名聚氨酯PU弹性体。我们平常看到的颜色一般是淡黄色（我个人认为是淡黄色），但你使用起来可依你的颜色来定。
优力胶有如下特性：
1：是一种介于塑料和橡胶之间的一种新型材料，具有塑料的刚性，又有橡胶的弹性。故常用于具有一定弹性且刚性的零件；
2：缓冲和降噪音。故常用于制作缓冲块，和联轴节等，请参考MISUMI的固定环和联轴器等；
3：减震和耐磨。如用于吸震器，上淘宝搜搜，有很多用于丝杆组件吸震缓冲作用的贴块；
4：耐高压负载。结合以上几点，故可用于高负载载荷滚动轮，如AGV小车；
5：硬度一般为肖氏A25~98之间。但我们常用的硬度一般为A60左右。
十三、PEEK
聚醚醚酮 (polyetheretherketone，简称PEEK)。PEEK材料具有以下几大优点：
第一，电绝缘性能好，且是理想的电绝缘体，且在高温、高压和高湿度等恶劣的工作环境条件下，仍能保持良好的电绝缘性。
第二，刚性较大，尺寸稳定性较好。请注意我说的是“刚性”，但是用它跟塑料材料比，这又是侮辱它。因它的性能非常接近于金属铝材料。既然它的性能接近于铝，是不是可以谈谈强度？不得不提这就是它的强大之处，同时也是它的价格居高的原因。因为它的强度在高温下也能保持较高，据查资料得：它在200℃时的弯曲强度达24MPa左右，在250℃下弯曲强度和压缩强度仍有12～13MPa。
第三，耐滑动摩擦性能优异且自润滑性能好。
第四，易加工。
虽然我仅说四点，以上是我个人常用的功能。由于它价格较贵，故我使用它始终都是由于它的电绝缘性能好，就算是使用它的其它的性能，也是由于它的电绝性能为起点出发。
综上所述，peek材料由于其的特殊性能，故可用在航空航天方面。但是非标行业的发展，在电子电器方面也使用越来越多。而在医疗行业，由于其质轻、无毒、耐腐蚀性强等优点外，还是塑料材料中与人体骨骼最接近的材料，可与肌体有机结合，所以用PEEK材料代替金属制造人体骨骼是其在医疗领域方面一个非常重要的应用，其潜在的应用前景将是非常喜人的。
十四、JIS金属牌号规定
十五、有机玻璃PMMA
聚甲基丙烯酸甲脂，英文名称:Polymethyl Methacrylate，我们常称之为有机玻璃或亚克力板，简称PMMA。具有以下特点：
第一：有机玻璃透明性极好，常见的无色透明有机玻璃和蓝色透明有机玻璃，工程上经常写材料为无色透明亚克力或蓝色透明亚克力，更能人接受，当然不排除我的行业限制。总之是一个优秀的透光材料
第二：表面硬度稍低，容易刮花，故表面有要求时，加工和装配等情况下，应特别小心。
第三：质脆，接触过该材料的都知道。
第四：电绝缘性良好，常用于一些测试式夹治具中作为基板（利用这一用途往往都是由于其的透光性）。
第五：材料厚度一般不均匀，平面度也非良好，做特殊用途时，选正确基准，安装面多铣平面，否则整体结构容易出问题。
第六：有机玻璃听我字就知道易溶于有机溶剂。
其它：强度较高，有一定的耐寒耐热性等，至于这些都能从以上几点大概推出结论，就不多说了，很多材料的特性一般都具有互相关系。
最后着重提一句，工程中利用有要玻璃一般都是利用其透光性好的特点，哪怕是利用到了有机玻璃其它材料特性，一般而言，也是由于其的透光性好才使用。如作为门、盖等（其实都是透明“门”）。故总结一句话，适用于制作透明绝缘且强度要求不高的零件。
十六、德莎tesa4863
德莎为客户提供了防滑胶带tesa4863(凹凸表面)和tesa4563(光滑表面)
主要用于涂布机轮转、印刷机、印染机、分切机、复卷机等设备中，缠绕在传动辊筒上起到防滑、防粘，遮蔽保护作用。
可以用于各类把手表面的防滑保护。如高尔夫棒、高级家具表面防滑部位等。
我仅用过tesa4863，以下是我在网上摘录的，请参考。
tesa 4863 以硅橡胶表面涂布的纤维织物为基材，带压纹表面对各种粘性表面具有高抵抗力，同时对光滑表面具有可靠的防滑作用。本产品经过特殊设计，确保持续耐用，使用简单，即使在高温下长时间暴露，也一样易揭除无残留。对于光滑材料可提供可靠的防滑动效果，隆起的胶带基材面（颗粒）可以在印刷或其他机械滚轮生产中起到防粘的作用。
tesa 4863 P是专为各种使用辊筒来处理卷料的制造和印刷及其他行业设计的辊筒缠绕胶带。可处理的卷料包括薄膜，织物，纸张等等
十七、无磁钢
在一般的情况下，我们可能直接使用如SUS304类奥氏体晶体结构的钢。
但是SUS304虽说是奥氏体，但由于零件被加工后，在加工切削的过程中，零件内部组织结构会由奥氏体变成马氏体，导致可以带磁性，或被磁化。
这时，我们可以用到50Mn18Cr4无磁钢，可以保证无磁环境。下图是我在网上搜索到的，对50Mn18Cr4无磁钢的介绍
十八、ULTEM1000
ULTEM1000是指本色纯PEI（聚醚酰亚胺，Polyetherimide），是一种琥珀色的非晶态热塑性塑料，它具有优异的柔韧性、阻燃性、耐化学药品、耐热性和耐紫外光性，并且大大扩展了设计自由。ULTEM树脂也广泛应用于 医疗保健和食品服务应用。
ULTEM1000不添加任何添加剂就有固有的阻燃性和低烟度，氧指数为47%，燃烧等级为UL94-V-0级，密度为1.28~1.42g/cm3。
PEI具有很强的高温稳定性，即使是非增强型的PEI，仍具有很好的韧性和强度。因此利用PEI优越的热稳定性可用来制作高温耐热器件。具有优良的机械性能、电绝缘性能、耐辐照性能、耐高低温及耐磨性能，并可透过微波。PEI还有良好的阻燃性、抗化学反应以及电绝缘特性。玻璃化转化温度很高，达215℃。
优异的水解性能：134℃高压环境下5年以上循环寿命（＞250周）长期使用后的透明度与其他材料相比有更好的透明度
耐化学性：比PSU/尼龙/PP/PC具有更好的耐沾污性对洗涤剂/消毒剂比其他耐高温材料更优异的耐化学性
易加工性：出色的加工性能和较少的成型缺陷，比其他高材料具备更宽的加工窗口
力学性能性：玻璃化转变温度（Tg）高于PSU/PC/PP/尼龙及其他高温材料。相对热指数（RTI）：比PSU高25°C
