人们生活品质提高了，对产品审美和品质的要求也在提升。很多消费类产品开始用合金材料制作。金属材料能给人带来高端、坚固、耐用的品质感受，而传统的塑料外壳产品在消费者心里渐渐被贴上了“廉价”“低品质”的标签。
消费类产品常用的合金材料包括铝合金、锌合金和镁合金。钛合金因其生物相融性良好，常在医疗领域被使用。接下来我们将分别阐述这几种合金材料的特性并进行对比。
因此，归纳性的总结放在前面，见以下性能对比表。
物理性能对比表
这四种合金中，钛合金的硬度是最大的，并且其强度也是最好的。在硬度方面，钛合金比其他三种合金都要硬很多。从抗拉强度来看，钛合金比锌合金强，其次是镁合金。
强度和硬度对比
从产品结构设计方面来看，需要考虑重量这一因素。如果将比重这一因素考虑进去，就会发现锌合金虽然密度最大，但其比强度却是最小的。钛合金和镁合金的比强度较高，然而钛合金价格昂贵且加工性不好。所以在需要综合考虑重量和强度的结构件中，大多会采用镁合金。
铝合金
材料成分可直接通过百度查找，在此不详细罗列。铝合金的密度处于 2.63 至 2.85g/cm 之间。它具有较高的强度，其中 σb 为 110 等。其比强度接近高合金钢，比刚度超过钢。它具备良好的铸造性能以及塑性加工性能。同时，它还有良好的导电、导热性能，以及良好的耐蚀性和可焊性。
压铸铝合金的流动性比较好铝合金 钢材 对比，熔点为熔点660℃。
铝合金在产品结构设计中的工艺应用形式丰富多样。常用的加工工艺包括压铸、挤出成型、机加工、冲压、锻造。建筑门窗广泛应用铝合金型材，机械设备也常利用铝型材搭建框架。电子产品和生活快消品的外壳有不少是铝合金材质的，这类产品对外观要求较高，较为常见的工艺有挤出、机加工、冲压等。
快消品的外壳较少使用压铸铝。压铸铝合金含有较高成分的 Si，所以在进行（阳极氧化）时，会直接与药液发生反应，导致氧化后表面效果较差。铝铸件通常用于内部结构件和对外观要求不高的零件。摩托车的发动机外壳需要复杂的结构，既要求重量轻又需要足够的强度，大多以旋转铝合金压铸作为胚料。
铝铸发动机外壳
铝的牌号：
系列是纯铝（铝含量不小于 99.00%）。该系列牌号的最后两位数表示最低铝含量的百分点。牌号的第二位字母表示原始纯铝的改型情况。
系列牌号的最后两位数没有特殊意义，其作用只是用来进行区分。这些牌号用于区分同一组中不同的铝合金。牌号的第二位字母表示原始纯铝的改型情况。
系列包含：以铜为主要合金元素的铝合金。其中有 2011 快削合金，它的切削性好且强度也高。还有 2018、2218 锻造用合金，这类合金锻造性良好并且高温强度较高。
系列是：铝合金中以锰作为主要合金元素的那种。3105 可用于建材、彩色铝板以及瓶盖。
系列是：铝合金是以硅作为主要合金元素的。4032 这种铝合金具有良好的耐热性和耐摩耗性，并且热膨胀系数较小。可用于活塞、汽缸头等部件。
系列是以镁为主要合金元素的铝合金。5052 是中程度强度中最具代表性的合金，可用于一般钣金、船舶、车辆、建筑、瓶盖以及蜂巢板等方面。
系列是以镁为主要合金元素且以 Mg2Si 相为强化相的铝合金。6063 是代表性的挤出用合金，它的强度比 6061 低，挤出性良好，能够制作出复杂断面形状的型材，其耐蚀性以及表面处理性都很好，可用于建筑、公路护栏、高栏、车辆、家具、家电制品、装饰品等方面。
系列为：铝合金是以锌为主要合金元素的。7075 铝合金是具有最高强度的合金之一，但它的耐蚀性不佳，不过与 7072 的覆盖皮材搭配使用可以改善其耐蚀性，只是成本会提高。常用于航空器、滑雪杖等领域。
8、系列为：以其他元素为主要合金元素的铝合金
9、系列为：备用合金组
铝合金中抗拉强度大于某值的被称为高强度铝合金，主要是以 Al-Cu-Mg 以及 Al-Zn-Mg-Cu 为基础的合金，也就是 2XXX 系（硬铝合金类）和 7XXX 系（超硬铝合金类）合金。2XXX 系合金的静强度比 7XXX 系合金略低，然而其使用温度却比 7XXX 系合金高。因为合金的化学成分、熔炼和凝固方式、加工工艺以及热处理制度存在差异，所以合金的性能差异很大。
常用铝合金性能表
锌合金
锌合金的熔点较低，并且流动性良好，容易进行熔焊。从制造工艺方面来看，可以分为铸造锌合金和变形锌合金。其中，铸造锌合金的流动性和耐腐蚀性相对较好，适合用于压铸仪表以及汽车零件外壳等。而变形锌合金则具有很好的可塑性和延展性，主要被用作电池外壳、印刷板、屋面板以及日用五金等。铸造合金的产量远远大于变形合金，在快消品的结构件方面，很少会用到变形合金。因此下文就仅针对压铸锌合金了。
锌合金的密度在 6.3 到 6.7 克每立方厘米之间；其抗拉强度σb 为 280 到某个数值；锌合金熔点低铝合金 钢材 对比，在 385℃时会熔化；并且它容易进行压铸成型。
锌合金的比重大。在本文所述的四种合金里，它的比重是最大的。锌合金的流动性也很好，具有很好的铸造性能，能够压铸形状复杂且薄壁的精密件，并且铸件表面光滑。在我设计的产品中，锌合金压铸件的最薄壁厚仅有 0.4mm。
常温下，锌合金的强度较为良好。需留意，锌合金不适合在高温以及低温（0℃以下）的工作环境中使用，其在常温下具备较好的机械性能。然而，在高温时抗拉强度会显著下降，在低温时冲击性能也会显著下降。锌合金的抗蚀性较差，当合金成分中的杂质元素铅、镉、锡超过标准时，会致使铸件老化并发生变形。锌合金压铸件存在时效作用，会有老化现象。长时间后，其强度会自然降低，变得容易脆。这就是为何很多人会吐槽，在更换锌合金水龙头时，常常会发生脆断的情况，进而导致水龙头的螺纹部分残留在水管里，难以弄出来。所以，我们建议大家在装修时，尽量选择铜质的水龙头，而不要选择锌合金的。
目前国际上用作铸件的标准系列主要有两大类。一类是 ZAMAK 合金，其中包括 ZAMAK 2、ZAMAK 3 以及 ZAMAK 7。为了简便，将上述合金统称为 2 号、3 号、5 号及 7 号合金。另一类是 ZA 系列合金，有 ZA-8、ZA-12、ZA-27 和 ZA-35。ZA-8 主要的用途是热室压铸。ZA-12 和 ZA-27 由于有特殊的熔化要求，所以只能用于冷室压铸。ZA-35 通常用于重力铸件。ZAMAK 合金的发展先于 ZA 系列合金，并且主要用于压力铸造。应用最为广泛的是 3 号锌合金。
ZAMAK 2 可用于一些机械零件。这些机械零件对机械性能有特殊要求。这些机械零件对硬度要求高。这些机械零件耐磨性好。这些机械零件尺寸精度要求一般。
ZAMAK 3 具有良好的流动性以及机械性能。它被应用于那些对机械强度要求不高的铸件中，像玩具、灯具、装饰品以及部分电器件等。
ZAMAK 5 具有良好的流动性以及良好的机械性能。它可被应用于那些对机械强度有一定要求的铸件，像汽车配件、机电配件、机械零件以及电器元件。
具有良好的冲击强度，同时也具有尺寸稳定性。然而，它的流动性相对较差。这种材料被应用于压铸那些尺寸小、精度要求很高且机械强度要求也很高的工件，例如电器件。
流动性最佳，可用于压铸薄壁的工件，可用于压铸大尺寸的工件，可用于压铸精度高的工件，可用于压铸形状复杂的工件，例如电器元件及其壳体。
镁合金
镁合金是以镁作为基础，然后加入其他元素而组成的合金。其中主要的合金元素包含铝、锌、锰、铈、钍，还有少量的锆或镉等。当下使用范围最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金以及镁锌合金。由于镁合金具备优良的铸造性能、挤压性能、切削性能和弯曲加工性能等，所以能够在汽车、电子、纺织、建筑和军事等领域广泛地被应用。
镁合金的熔点为 650℃。它的熔点比铝合金的熔点要低。并且镁合金的压铸成型性能较好。镁合金铸件的抗拉强度与铝合金铸件是相当的，一般能够达到，最高甚至可达 600 多 MPa。
镁合金密度较小，约为 1.8g/cm³，且强度较高。镁合金是金属结构材料中最轻的，其比重仅为 1.8，是铝的 2/3，是铁的 1/4。它的比强度高达 133，这使得镁合金能够被用作高强度材料。高强度镁合金的比强度甚至能与钛相媲美。
镁合金的弹性模量大，并且消震性良好。在弹性范围内，当镁合金受到冲击载荷时，它吸收的能量比铝合金件多一半。因此，镁合金具备良好的抗震减噪性能。
镁合金的压铸成型性能良好，其压铸件的壁厚最小能够达到 0.5mm，能够适应制造汽车的各类压铸件。镁合金件的稳定性比较高，压铸件在铸造性加工时尺寸精度较高，还可以进行高精度的机械加工。
镁合金的散热相较于合金具有绝对优势。对于体积和形状相同的镁合金与铝合金材料的散热器，某热源产生的热量（温度），镁合金从散热片根部传递到顶部的速度比铝合金更快，所以镁合金的顶部更容易达到高温。
镁合金的线膨胀系数较大，其值达到 25～26 μm/m℃。铝合金的线膨胀系数为 23 μm/m℃。黄铜的线膨胀系数约为 20 μm/m℃。结构钢的线膨胀系数是 12 μm/m℃。铸铁的线膨胀系数约为 10μm/m℃。岩石（包括花岗岩、大理石等）的线膨胀系数仅为 5～9 μm/m℃。玻璃的线膨胀系数为 5～11 μm/m℃。在将其应用于热源处时，一定要考虑温度对结构尺寸所产生的影响。
汽车的方向盘、转向支架、刹车支架、座椅框架、车镜支架、分配支架等这些要求重量轻而强度大的结构件会使用镁合金。
镁合金压铸方向盘骨架
按成型方法分为变形镁合金和铸造镁合金两类。
镁合金牌号采用英文字母+数字+英文字母的形式来表示。其前面的英文字母代表着最主要的合金组成元素的代号，而这些元素代号是按照下表所规定的。后面的数字则表示最主要的合金组成元素上下极限值的平均值。最后面的英文字母是标识代号，它的作用是标识各个具体组成元素不同或者元素含量有微小差别的不同合金。
镁合金常用的牌号有 AZ31B 这个牌号；还有 AZ31S ；以及 AZ31T ；有 AZ40M ；有 AZ41M ；有 AZ61A ；有 AZ61M ；有 AZ61S ；有 AZ62M ；有 AZ63B ；有 AZ80A ；有 AZ80M ；有 AZ80S ；有 AZ91D ；有 AM60B ；有 AM50A ；有 M1C ；有 M2M ；有 M2S ；有 ZK61M ；有 ZK61S ；有 ME20M ；有 LZ91 ；有 LZ61 ；有 LZ121 ；有 LA141 ；有 LA191 ；有 LA81 ；有 LA91 ；有 MA18 ；有 MA21 ；有 MA14 等。
钛合金
钛合金是由钛与其他金属制成的多种合金金属。它强度高，耐蚀性好，耐热性也高。钛合金被广泛应用于制作飞机发动机压气机部件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等。同时，它也在火箭、导弹和高速飞机的结构件中得到应用。
钛有同素异构体，其熔点是 1668℃。在低于 882℃时，它呈密排六方晶格结构，此时被称为α钛；在 882℃以上，它呈体心立方晶格结构，这时被称为β钛。由于钛的上述两种结构存在不同特点，通过添加适当的合金元素，能够得到具有不同组织的钛合金。在室温下，钛合金有三种基体组织，所以钛合金可分为以下三类：α合金、(α+β)合金和β合金。我国分别以TA、TC、TB表示。
钛合金的密度通常在 4.51g/cm3 上下。它仅为钢密度的 60%。一些高强度的钛合金，其强度超过了许多合金结构钢的强度。所以，钛合金的比强度（强度除以密度）远远大于其他金属结构材料。这样就能制出单位强度高、刚性好且质轻的零部件。
部分钛和钛合金的力学性能
它可用作植入人体的植入物等。在美国，有 5 种β钛合金被推荐应用于医学领域。其中包括（TI-12Mo-^Zr-2Fe）这种合金；还有 Ti-13Nb-13Zr 这种合金；21SRx（TI-15Mo-2.5Nb-0.2Si）这种合金也在其中；1610（Ti-16Nb-9.5Hf）这种合金；以及 Ti-15Mo 这种合金。这些合金适合作为植入物植入人体，比如人造骨骼，还有血管支架等。
TiNi 合金的生物相容性较为良好。在医学领域，利用其形状记忆效应和超弹性的实例有很多。例如有血栓过滤器，还有脊柱矫形棒，以及牙齿矫形丝等。同时也包括血管支架、接骨板、髓内针、人工关节、避孕器、心脏修补元件、人造肾脏用微型泵等。
钛合金制品能够通过压铸以及机械加工的方式获得。钛合金的熔化温度处于较高的水平，并且对模具钢材有着较高的要求。钛合金在机械加工方面有很多方法，主要包含以下这些：进行车削操作，进行铣削操作，进行镗孔操作，进行钻削操作，进行磨削操作，进行攻丝操作，进行锯削操作，进行电火花加工等。
钛合金的切削加工性能方面，切削力仅比同等硬度的钢略高。然而，大多数钛合金的热导率很低，其热导率仅为钢的 1/7 以及铝的 1/16。正因如此，切削过程中产生的热量无法迅速消散，而是聚集在切削区域。这就使得刀具刃口会迅速磨损，出现崩塌现象，并且还会生成积屑瘤。
