SS400, S45C, SUS304, A5052 - 機械設計師的材質選擇決策樹

選擇材質時的關鍵問題是「這個零件要承受什麼」。材質選定從需求釐清開始。下面是為數千零件選定材質時總結的判定流程。CNS G 3101 對 SS400、CNS G 3507 對 S45C 都有對應規範，但加工廠採購時直接用 JIS 牌號也很常見。

1. 第一問：腐蝕環境嗎？

水、化學藥品、清潔劑、食品接觸、海邊環境——有腐蝕就排除碳鋼。

• 一般耐蝕：SUS304（CNS 牌號 SUS304，Cr 18% + Ni 8%）。最通用。抗拉強度 520 MPa。
• 氯離子環境：SUS316L（添加 Mo 2%）。海水、鹽酸環境必用，沿海工廠廣泛使用。
• 輕量 + 耐蝕：A5052（鋁）。船舶、食品業典型。抗拉強度 230 MPa。

2. 第二問：要不要強度・硬度？

• 中強度（500-700 MPa）：S45C 調質。軸・齒輪・銷——多數機械零件，市場流通量大。
• 高強度（800-1000 MPa）：SCM440 調質。重負荷軸・螺栓・精密件。工具機主軸的標準材。
• 耐磨・高硬度（HRC 58-62）：SK3 淬火、SKD11 真空熱處理。模具・沖頭。模具加工廠廣泛使用。

3. 第三問：切削性重要嗎？

切削多的複雜形狀，或要縮短量產切削時間時：

• 快削鋼 SUM24L：添加鉛（Pb）最大化切削性。不可焊接、強度低。
• SUS303：SUS304 的快削版。添加硫（S）。耐蝕性低於 304。
• A6061-T6：鋁合金中切削性 + 強度平衡最優。治具・夾具的優選材料。

4. 第四問：成本限制有嗎？

結構框架・外蓋・底座等強度・耐蝕要求低的零件：

• SS400：最便宜易入手的一般結構鋼。抗拉強度 400 MPa。焊接性好。
• SPHC/SPCC：鈑金鋼板。SPHC（熱軋）、SPCC（冷軋）。冷軋表面光滑。

5. 總結：判定樹

• 腐蝕環境 → SUS304（氯離子 → 316L）
• 輕量要求 → A5052（強度要求 → A6061-T6）
• 需熱處理 → S45C（重負荷 → SCM440）
• 模具・耐磨 → SKD11（預算限 → SK3）
• 一般結構 → SS400
• 量產切削 → SUM24L（不銹鋼 → SUS303）