金属精密零件加工是一项复杂且高精度的制造工艺，涉及多种好的技术和严格的质量控制措施。金属精密零件加工对材料的选择有严格要求，这关系到零件加工的精度、性能和质量。以下是主要的要求：
一、材料的机械性能要求
硬度
加工适应性：材料硬度需要适应加工工艺。如果材料过硬，如某些高硬度合金钢，在切削加工时会对刀具造成严重磨损，增加加工难度和成本。例如，硬度高达 HRC60 以上的淬火钢，加工时需要使用硬质合金刀具或超硬刀具，并且切削速度和进给量都要相应降低。相反，材料过软也会带来问题，如纯铝等软质金属，在加工过程中容易产生粘刀现象，影响加工表面质量。
成品性能要求：根据零件的使用场景，硬度要求有所不同。对于承受磨损的精密零件，如机械手表中的齿轮，需要较高的硬度来保证耐磨性，其硬度一般要求在 HRC50 - 60 之间。而对于一些需要弹性变形的零件，如精密弹簧，材料硬度要适中，以保证良好的弹性和疲劳寿命。
强度和韧性
加工过程中的抗变形能力：在精密加工过程中，材料需要有足够的强度来承受切削力、夹紧力等外力作用，防止零件产生变形。例如，在加工大型、薄壁的精密铝合金零件时，材料的屈服强度应能保证零件在装夹和加工过程中不会因为外力而发生明显的塑性变形。高强度材料可以减少加工过程中的振动和变形，有利于提高加工精度。
零件使用时的可靠性：零件在实际使用中可能会受到冲击、振动等复杂载荷。具有良好韧性的材料能够避免零件在这些情况下发生脆性断裂。例如，航空发动机的叶片，不仅要承受高温和离心力，还要能承受可能的外来物撞击，所以需要选用强度高且韧性好的镍基合金等材料，以确保叶片在复杂工况下的可靠性。
弹性模量
尺寸稳定性：弹性模量反映了材料抵抗弹性变形的能力。在精密零件加工中，对于一些对尺寸精度要求极高的零件，如光学镜片模具，材料的弹性模量要高，以保证在加工和使用过程中尺寸的稳定性。当受到外力或温度变化时，弹性模量高的材料变形较小，有利于维持零件的精度。
精度保持性：高弹性模量材料有助于零件在长期使用过程中保持其形状和精度。例如，在高精度的量具加工中，使用弹性模量较高的不锈钢材料，可以使量具在反复使用和环境变化下，依然能够准确地测量尺寸，减少因材料变形而导致的测量误差。
二、材料的物理性能要求
热膨胀系数
加工精度影响：在精密加工过程中，温度变化会引起材料的热胀冷缩。如果材料的热膨胀系数较大，在加工过程中由于切削热或环境温度变化，零件的尺寸会发生明显变化，影响加工精度。例如，在高精度的机床丝杠加工中，要选用热膨胀系数小的材料，如某些陶瓷材料或低膨胀系数合金钢，以减少温度对丝杠精度的影响。
使用环境适应性：对于在温度变化较大环境中使用的精密零件，材料的热膨胀系数需要与使用环境相匹配。例如，在航天设备的零部件中，由于太空环境温度变化剧烈，零件材料的热膨胀系数要尽可能小，以保证设备在不同温度下的正常运行和精度要求。
导热性
加工散热需求：在切削加工等过程中会产生大量热量，材料的导热性好可以使热量快速散发，降低加工区域的温度。例如，铜及铜合金具有良好的导热性，在电火花加工等容易产生局部高温的加工工艺中，使用铜电极材料可以有效散热，避免电极和工件因过热而产生变形或损坏。
使用中的热管理：对于一些在工作过程中会产生热量的精密零件，如电子设备中的散热片，需要选择导热性好的材料，如铝合金等，以保证零件能够有效地将热量散发出去，维持设备的正常工作温度。
密度
轻量化需求与性能平衡：在一些对重量有要求的精密零件应用场景中，如航空航天和汽车零部件领域，需要选择密度小的材料来实现零件的轻量化。但同时要考虑材料的性能是否满足零件的功能要求。例如，在航空航天领域，在保证零件强度和刚度的前提下，大量使用密度较小的钛合金和铝合金来减轻飞行器的重量，提高燃油效率。
三、材料的化学性能要求
耐腐蚀性
加工过程中的防护：在加工过程中，金属材料可能会接触到切削液、冷却液等化学物质，容易发生腐蚀。对于精密零件加工，要选择在加工环境下耐腐蚀性好的材料，或者对材料采取适当的防护措施。例如，在加工不锈钢精密零件时，由于其本身具有较好的耐腐蚀性，在加工过程中可以减少因腐蚀而产生的表面缺陷。
使用环境适应性：根据零件的使用环境，耐腐蚀性是一个重要的考虑因素。例如，在海洋环境中使用的精密金属零件，如船舶上的仪器仪表外壳，需要选用高耐腐蚀性的材料，如钛合金或特殊的不锈钢，以抵抗海水的侵蚀，延长零件的使用寿命。
化学稳定性
加工工艺兼容性：在一些特殊的加工工艺中，如化学蚀刻、电镀等，材料需要具有良好的化学稳定性。例如，在化学蚀刻精密电路板时，铜箔材料要能够在蚀刻液中保持稳定的化学性质，以确保蚀刻精度和电路板的质量。
使用中的化学反应抵抗能力：在零件的实际使用过程中，可能会接触到各种化学物质。材料的化学稳定性好可以避免与这些物质发生化学反应，导致零件性能下降。例如，在化工设备中的精密金属阀门，需要选用化学稳定性高的材料，以防止阀门在接触各种化学介质后发生腐蚀或损坏。
四、材料的可加工性要求
切削加工性
刀具磨损情况：材料的切削加工性直接影响刀具的使用寿命。易于切削的材料可以使刀具磨损缓慢，降低加工成本。例如，普通碳素钢的切削加工性较好，在正常的切削条件下，刀具磨损相对较小；而一些高温合金由于其特殊的组织结构和高硬度，切削时刀具磨损严重。
切屑形成与排出：理想的材料在切削时应能形成易于排出的切屑。如果切屑不易排出，会堵塞切削区域，导致加工表面质量下降和刀具损坏。例如，在加工一些粘性较大的金属材料时，如奥氏体不锈钢，容易形成带状切屑，需要采取适当的断屑措施，如使用断屑槽刀具或调整切削参数，以保证切屑的顺利排出。
特种加工适应性
电火花加工适应性：对于电火花加工，材料的导电性是关键因素。只有导电性良好的材料才能进行电火花加工。同时，材料的熔点、沸点等热物理性质也会影响电火花加工的效果。例如，金属材料的熔点和沸点较低时，在电火花加工过程中更容易被熔化和气化，加工效率相对较高。
电解加工适应性：在电解加工中，材料的电化学活性是重要的考虑因素。材料的电极电位决定了其在电解液中的阳极溶解速度和加工精度。例如，一些活性金属在电解加工中溶解速度较快，但加工精度可能较难控制；而一些钝性金属溶解速度较慢，但加工精度相对容易控制。
