汽车材料资料优秀PPT.ppt

《汽车材料资料优秀PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车材料资料优秀PPT.ppt（73页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章第一章第一章 汽车材料汽车材料本章导入本章导入 1.1.材料是人类生产和生活所必需的物质，人材料是人类生产和生活所必需的物质，人类社会的发展伴随着各种材料的不断开发和类社会的发展伴随着各种材料的不断开发和利用。利用。材料科学简介材料科学简介2.2.材料、能源、信息被称为现代技术的三大材料、能源、信息被称为现代技术的三大支柱支柱 3.3.材料是汽车工业的基础。材料是汽车工业的基础。汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章1.1.材料发展经验的几个时代材料发展经验的几个时代 石器石器 青铜器青铜器 铁器铁器 钢铁、钢铁、铝合

2、铝合金金 复合材料、钛镁金属、纳复合材料、钛镁金属、纳米材料米材料新石器时代的石制农具新石器时代的石制农具司母戊鼎司母戊鼎 材料科学简介材料科学简介汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章2.2.材料在的现代科技中的地位材料在的现代科技中的地位 2121世纪三大科技世纪三大科技 信息技术信息技术 生物技术生物技术 纳米材料材料超微外观 大体结构纳米人工骨一张纳米光盘将可记录1000部电影 材料科学材料科学是其基础是其基础 能源技术能源技术3.3.材料是汽车工业的基础材料是汽车工业的基础 汽车应用材料包括了制造汽车各种零部件用的汽车工程材料，以及汽车在运用过程中运用的燃料和工作液等汽车运行材料。汽

3、车应用材料汽车应用材料 第一章第一章一、汽车的主要构成一、汽车的主要构成 二、汽车应用材料的组成二、汽车应用材料的组成三、汽车应用材料张望三、汽车应用材料张望四、四、本章本章的性质、任务和学习方法的性质、任务和学习方法第一节第一节 汽车应用材料概述汽车应用材料概述汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章典型轿车构造图典型轿车构造图汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章一一.汽车的结构组成（三大部分）汽车的结构组成（三大部分）发动机：内燃机（动力、原动部分）发动机：内燃机（动力、原动部分）底盘：传动系、转向系、制动系、底盘：传动系、转向系、制动系、行驶系（传动、限制部分）行驶系（传动、限制部分）车

4、身车身:（工作部分）（工作部分）汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章发动机发动机底盘底盘车身车身汽车结构组成汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章 通常，一辆汽车由约3万个零部件组装而成。汽车上每个汽车零件的生产制造都涉及到材料问题。据统计，汽车上的零部件接受了4千余种不同的材料加工制造。从汽车的设计、选材、加工制造，到汽车的运用、修理和养护无一不涉及到材料。二二.汽车应用材料的组成汽车应用材料的组成现代汽车要满足现代汽车要满足:平安、舒适、自重轻、污染排放低、能耗小、价格平安、舒适、自重轻、污染排放低、能耗小、价格低等要求低等要求.材料是首要考虑方面。材料是首要考虑方面。汽车应用材料汽车应

5、用材料 第一章第一章1.1.汽车工程材料汽车工程材料:(包括分类包括分类,性能性能,牌号牌号,热处理工艺及应用热处理工艺及应用)2.2.汽车运行材料汽车运行材料:二二.汽车应用材料的组成汽车应用材料的组成汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章 1.1.汽车工程材料的分类汽车工程材料的分类 金属材料金属材料（纯金属及合金）黑色金属（黑色金属（钢铁钢铁)有色金属有色金属(Cu(Cu、AlAl、TiTi、Mg)Mg)有机高分子材料（主要成分、）有机高分子材料（主要成分、）塑料、橡胶、塑料、橡胶、合成纤维等合成纤维等 无机材料无机材料 玻璃、水泥、陶瓷等玻璃、水泥

6、、陶瓷等 非金属材料非金属材料 复合材料复合材料玻璃纤维增加塑料等玻璃纤维增加塑料等 以现代轿车用材为例，依据重量来换算，钢材占汽车自重的55%-60%，铸铁占5%-12%，有色金属占6%10%，塑料占8%12%，橡胶占4%，玻璃占3%，其他材料（油漆、各种液体等）占6%12%。2.汽车材料的应用汽车材料的应用汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章 车用汽油车用汽油 燃料燃料 轻柴油轻柴油 其它代用燃料其它代用燃料 发动机油发动机油 车辆齿轮油车辆齿轮油 润滑油润滑油 液力传动油液力传动油 液压油液压油 润滑脂润滑脂 制动液制动液 工作液工作液 减振器液减振器液 发动机冷却液发动机冷却液 制冷

7、剂制冷剂 轮胎轮胎汽汽车车运运行行材材料料3.汽车运行材料汽车运行材料汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章三三.汽车材料的展望汽车材料的展望o汽车工业发展的方向汽车工业发展的方向:汽车轻量化和削减污染汽车轻量化和削减污染o汽车材料总的发展趋势是：汽车材料总的发展趋势是：o 结构材料中钢铁材料所占比例将逐步下结构材料中钢铁材料所占比例将逐步下降，有色金属、陶瓷材料、复合材料、高分子材降，有色金属、陶瓷材料、复合材料、高分子材料等新型材料的用量有所上升。在性能牢靠的条料等新型材料的用量有所上升。在性能牢靠的条件下，将尽可能多地接受铝合金、复合材料等轻件下，将尽可能多地接受铝合金、复合材料等轻型、

8、新型材料取代钢铁材料。型、新型材料取代钢铁材料。汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章 几种新兴材料简介几种新兴材料简介1.1.镁合金镁合金 magnesium magnesium 密度低、比强度和比刚度较高。密度低、比强度和比刚度较高。镁、铝合金和复合材料 汽车轻量化的材料 削减油耗镁合金方向盘骨架镁合金汽车轮镁合金汽车轮毂毂镁合金汽缸盖镁合金汽缸盖汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章2.2.形态记忆合金形态记忆合金应用应用:丰田汽车的散热器护拦活门丰田汽车的散热器护拦活门.日产汽车冷却风扇离合器日产汽车冷却风扇离合器.汽车应用材料汽车应用材料 第一章

9、第一章3.3.复合材料复合材料 玻璃纤维增加塑料（玻璃钢）比强度高、耐腐蚀.直升飞机的旋翼直升飞机的旋翼汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章4.4.纳米材料纳米材料 颗粒直径颗粒直径 0.l 0.l100 100 纳米（原子、分子尺度）纳米（原子、分子尺度）具有卓越的性能和特殊功能，如：具有卓越的性能和特殊功能，如：纳米级铜不导电；纳米级铜不导电；纳米冰柜可抑制细菌生长。纳米冰柜可抑制细菌生长。5.5.其它材料其它材料 超导材料 贮氢材料 分别膜材料其次节 材料的性能 一一.材料的力学性能材料的力学性能 二二.材料的物理性能材料的物理性能 三三.材料的化学性能材料的化学性能 四四.材料的工艺

10、性能材料的工艺性能汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章一一.材料的理化性能材料的理化性能 指材料的固有属性，如指材料的固有属性，如密度、熔点、导热密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性和色泽性、导电性、热膨胀性、磁性和色泽等。等。1 1材料的物理性能材料的物理性能汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章2.2.材料的化学性能材料的化学性能 化学性能:是指材料反抗四周介质侵蚀的实力。对于金属材料来说，指耐蚀性和抗氧化性。对于非金属材料，还存在着化学稳定性、抗老化实力和耐热性等问题。一一.材料的理化性能材料的理化性能汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章二二.材料的力学性能材料的力学性能 u材

11、料的力学性能：是指材料在外加载荷作用下所材料的力学性能：是指材料在外加载荷作用下所表现出来的性能。表现出来的性能。u 包括强度、塑性、硬度、韧度、疲惫强度及断包括强度、塑性、硬度、韧度、疲惫强度及断裂韧度等；裂韧度等；u u力学性能指标：用来表征材料力学性能的各种临力学性能指标：用来表征材料力学性能的各种临界值或规定值界值或规定值.可通过试验测定可通过试验测定.汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章依据外加载荷的性质，载荷分为：依据外加载荷的性质，载荷分为：1 1、静载荷、静载荷 2 2、冲击载荷、冲击载荷 3 3、交变载荷。、交变载荷。金属材料金属材料 （受载）（受载）-变形变形,分：分：弹

12、性变形：载荷卸除后复原原状弹性变形：载荷卸除后复原原状 塑性变形：载荷卸除后不能复原塑性变形：载荷卸除后不能复原,也叫永也叫永久变形。久变形。二二.材料的力学性能材料的力学性能 汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章力学性能（指标）力学性能（指标）1)1)弹性：材料保持弹性变形的实力弹性：材料保持弹性变形的实力.（弹性（弹性模量，弹性极限）模量，弹性极限）2)2)强度：指材料反抗破坏（塑性变形或断裂）强度：指材料反抗破坏（塑性变形或断裂）的实力。的实力。3)3)塑性：指材料在断裂前产生永久变形而不塑性：指材料在断裂前产生永久变形而不被破坏的实力。被破坏的实力。(一一)材料的拉压试验材料的拉压试

13、验汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章 塑性材料塑性材料：断裂前有明显的塑性变形，称为塑性断裂,塑性断裂的断口呈“杯锥”状。如低碳钢。脆性材料：脆性材料：在断裂前未发生明显的塑性变形，为脆性断裂，断口是平整的。如铸铁、玻璃等。(一一)材料的拉压试验材料的拉压试验汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章 2.2.材料的材料的弹性弹性指标指标 （1）弹性模量E 表征了材料反抗弹性变形的实力，也称之为刚度 (一一)材料的拉压试验材料的拉压试验汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章 (2)(2)弹性极限弹性极限e e ：指材料在弹性变形阶段所能承受的最大应力。指材料在弹性变形阶段所能承受的最大应力。2

14、.2.材料的弹性指标材料的弹性指标(一一)材料的拉压试验材料的拉压试验汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章 3.3.材料的材料的强度强度指标指标 （1 1）屈服点屈服点ss ：表示材料产生屈服时对应的应力。：表示材料产生屈服时对应的应力。屈服点也称为屈服强度。屈服点也称为屈服强度。（2 2）抗拉强度抗拉强度b b 指试样在拉伸过程中所能承受的最大指试样在拉伸过程中所能承受的最大应力值。应力值。汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章 抗拉强度：抗拉强度：bb，它是设计和选材的主要，它是设计和选材的主要依据之一，是工程技术上的主要强度指标。依据之一，是工程技术上的主要强度指标。屈强比：屈强比：s

15、/bs/b，是一个有意义的指，是一个有意义的指标。其比值越大，越能发挥材料的潜力。标。其比值越大，越能发挥材料的潜力。但是为了运用平安，该比值亦不宜过大，但是为了运用平安，该比值亦不宜过大，适当的比值一般在适当的比值一般在0.650.650.750.75之间。之间。比强度：比强度：b/b/，它表征了材料强度与，它表征了材料强度与密度之间的关系。在考虑汽车轻量化的问密度之间的关系。在考虑汽车轻量化的问题时，常常用到这个指标。题时，常常用到这个指标。3.3.材料的材料的强度强度指标指标 汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章4.4.材料的塑性指标材料的塑性指标（1）伸长率伸长率：是指试样拉断后，标

16、距伸长量与是指试样拉断后，标距伸长量与原始标距的百分比。即原始标距的百分比。即式中，式中，l l1 1是试样断裂后的标距（），是试样断裂后的标距（），l l 0 0是试样是试样的原始标距（），同一材料的伸长率与试样的原始标距（），同一材料的伸长率与试样尺寸有关。尺寸有关。汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章 （2 2）断面收缩率断面收缩率：是指试样拉断后横截是指试样拉断后横截面积的缩减量与原始横截面积之比。面积的缩减量与原始横截面积之比。即即=（A A0 0-A-A1 1）/A/A0 0 100%100%式中式中,A,A1 1是试样断裂处的最小横断面积是试样断裂处的最小横断面积（2 2），）

17、，A A0 0 是试样的原始横截面积是试样的原始横截面积(2 2)。4.4.材料的塑性指标材料的塑性指标 汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章(二二)硬度硬度 材料反抗其他硬物压入其表面的实力。衡量材料软硬程度最常用的硬度试验为 布氏硬度（HB）洛氏硬度(HR).此外，还有维氏硬度(HV)、肖氏硬度（弹性回跳法）、显微硬度和锤击式布氏硬度等。汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章1 1布氏硬度布氏硬度 测试原理：用确定大小的载荷F，把直径为D的硬质合金球压入被测试样表面，保持规定时间后卸除载荷，移去压头，用读数显微镜测出压痕平均直径d。用载荷F除以压痕的表面积所得的商，即为被测材料的布氏硬度

18、值。汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章 用用硬质合金球硬质合金球作为压头所测得的布氏硬度用作为压头所测得的布氏硬度用符号符号HBWHBW表示，适用于测量表示，适用于测量硬度不超过硬度不超过650650的材料。的材料。1 1布氏硬度布氏硬度 汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章 u 布氏硬度的表示方法规定为：u 符号HBS和HBW前面的数值为硬度值，符号后面按以下依次表示试验条件：压头球体直径（）、试验载荷（Kgf）、试验载荷保持时间（S）（1015S不标注）。u 例120 HBW10/1000/30u 试验测量d查表硬度1 1布氏硬度布氏硬度 汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章2.2

19、.洛氏硬度洛氏硬度 洛氏硬度接受干脆测量压痕深度来确定度值的。试验原理如图1-91-9所示。我国常用的是HRA、HRB、HRC三种，试验条件及应用范围见表1-2。洛氏硬度值的表示方法规定为：硬度符号前面注明硬度值，例如52HRC、70HRA。在硬度和强度之间，存在着确定的换算关系，如表1-3所示。汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章(三三)冲击韧度冲击韧度 材料反抗冲击载荷的实力，是指材料在受到冲击载荷而断裂之前吸取能量并进行塑性变形的实力。对于两种不同的冲击载荷，分别接受了冲击韧度和多冲抗力两个指标来衡量材料的冲击性能。汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章1.1.冲击韧度冲击韧度 冲击韧

20、度通常是接受一次摆锤冲击试验来测定的。冲击试验的原理如图1-10所示。在忽视机械摩擦和空气阻力等条件下，摆锤冲断试样所消耗的冲击功Ak可以从试验机刻度盘上干脆读出。且 Ak=G(H-h)（J）式中，G为摆锤产生的重力（N）。汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章(四四)疲惫强度疲惫强度 承受交变应力的零件，在工作应力低于材料的屈服强度的状况下较长时间工作时，会产生裂纹或突然断裂，这种现象称为疲惫失效或疲惫破坏。疲惫失效缘由分析:由于材料表面或内部存在有划痕、尖角、夹杂等缺陷，这些有缺陷部位的局部应力大于屈服点，会产生局部变形引起微裂纹，成为疲惫源，随着应力循环次数的增加，微裂纹渐渐扩展，使零件

21、承载的横截面大大削减，以至于不能承受载荷而突然断裂。可以通过疲惫试验，绘制疲惫曲线进行测定。汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章1.1.疲惫曲线疲惫曲线 测定材料的疲惫强度。测定材料的疲惫强度。2.疲惫极限疲惫极限:使试样不发生疲惫断裂的最大循环应使试样不发生疲惫断裂的最大循环应力。力。(四四)疲惫强度疲惫强度汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章3.3.断裂韧度断裂韧度:材料反抗裂纹扩展断裂的实力。材料反抗裂纹扩展断裂的实力。事实上零件内往往存在着微裂纹、以及夹杂、气孔等类裂纹的缺陷。当材料受外力作用时，这些裂纹的尖端旁边便出现应力集中，形成一个裂纹尖

22、端应力场，可能产生失稳而扩展，导致机件断裂。(四四)疲惫强度疲惫强度汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章铸造性能：流淌性、收缩性、偏析铸造性能：流淌性、收缩性、偏析热处理性能：热处理性能：淬透性淬透性锻造性能：锻造性能：塑性、变形抗力塑性、变形抗力焊接性能：焊接性能：焊接性、碳当量焊接性、碳当量切削性能：切削性能：表面粗糙度、刀具寿命表面粗糙度、刀具寿命三三.材料的工艺性能材料的工艺性能 是指材料在被制成各种零部件的过程中适应加工是指材料在被制成各种零部件的过程中适应加工的性能。包括的性能。包括:汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章1.1.零件的失效形式零件的失效形式2.2.零件零件的的选

23、材原则选材原则第三节第三节 零件材料的选用零件材料的选用学习目标学习目标:相识零件失效形式，驾驭选材的一般相识零件失效形式，驾驭选材的一般原则和方法，典型零件的选材分析原则和方法，典型零件的选材分析 学习内容学习内容:汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章一一.零件的失效形式零件的失效形式 o失效的概念失效的概念:零件由于某种缘由而丢失原设计所规定的功能。零件由于某种缘由而丢失原设计所规定的功能。o o 完全破坏完全破坏o 包括包括 严峻损坏严峻损坏o 未达功能要求（平安工作）未达功能要求（平安工作）汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章(一一)零件常见的失效形式零件常见的失效形式u过量变形失

24、效过量变形失效弹变、塑变、蠕变弹变、塑变、蠕变u断裂失效断裂失效过载断裂，疲惫断裂过载断裂，疲惫断裂u表面损伤失效表面损伤失效磨损，点蚀、胶合磨损，点蚀、胶合一一.零件的失效形式零件的失效形式 汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章1.1.轮齿折断轮齿折断 ：轮齿象一个悬臂梁，受载后齿根部：轮齿象一个悬臂梁，受载后齿根部 产生的弯产生的弯曲应力最大。当该应力值超过材料的弯曲疲惫极限时，齿根曲应力最大。当该应力值超过材料的弯曲疲惫极限时，齿根处产生疲惫裂纹，并不断扩展使轮齿断裂。此外，突然过载、处产生疲惫裂纹，并不断扩展使轮齿断裂。此外，突然过载、严峻磨损及安装制造误差等也会造成轮齿折断。严峻磨

25、损及安装制造误差等也会造成轮齿折断。提高轮齿抗折断实力的措施之一：提高轮齿抗折断实力的措施之一：对轮齿进行表面处理以提高齿面硬对轮齿进行表面处理以提高齿面硬度。度。齿轮常见的失效形式齿轮常见的失效形式:汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章2.2.齿面磨损：灰尘、砂粒、金属微粒等落入轮齿间，会使齿齿面磨损：灰尘、砂粒、金属微粒等落入轮齿间，会使齿面间产生摩擦磨损。严峻时会因齿面减薄过多而折断。磨损面间产生摩擦磨损。严峻时会因齿面减薄过多而折断。磨损是开式传动的主要失效形式。是开式传动的主要失效形式。主要措施：接受闭式传动；提高齿面硬度；降低齿面粗糙主要措施：接受闭式传动；提高齿面硬度；降低齿面

26、粗糙度；接受清洁的润滑油。度；接受清洁的润滑油。齿轮常见的失效形式齿轮常见的失效形式:汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章3.3.齿面点蚀：轮齿工作面某一固定点齿面点蚀：轮齿工作面某一固定点受到近似脉动的变应力作用，由于疲受到近似脉动的变应力作用，由于疲惫而产生的麻点状剥蚀损伤的现象。惫而产生的麻点状剥蚀损伤的现象。点蚀是闭式传动常见的失效形式。起点蚀是闭式传动常见的失效形式。起先齿轮由于磨损很少出现点蚀。点蚀先齿轮由于磨损很少出现点蚀。点蚀首先出现在节线旁边。首先出现在节线旁边。主要措施：提高齿面硬度；降低齿面粗糙度；增大润滑主要措施：提高齿面硬度；降低齿面粗糙度；增大润滑油粘度；接受合理

27、变位。油粘度；接受合理变位。汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章4.4.齿面胶合：齿面胶合：高速重载传动中，齿面间压力大，瞬时温度高，高速重载传动中，齿面间压力大，瞬时温度高，润滑油模被破坏，齿面间会发生粘接在一起的现象，在轮齿润滑油模被破坏，齿面间会发生粘接在一起的现象，在轮齿表面沿滑动方向出现条状伤痕，称为胶合。表面沿滑动方向出现条状伤痕，称为胶合。防止胶合的措施：防止胶合的措施：提高齿面硬度；降低齿面粗糙度；增大润提高齿面硬度；降低齿面粗糙度；增大润滑油粘度；限制油温。滑油粘度；限制油温。齿轮常见的失效形式齿轮常见的失效形式:汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章5.5.塑性变形：塑性

28、变形：重载且摩擦力很大时，齿面较软的轮齿表面就会沿摩擦力方向产生塑性变形。措施：措施：提高齿面硬度；增大润滑油粘度。提高齿面硬度；增大润滑油粘度。主动齿轮齿面所受摩擦力背离节线，齿面在节线旁边下凹；从动齿轮齿面所受摩擦力指向节线，齿面在节线旁边上凸。齿轮常见的失效形式齿轮常见的失效形式汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章(二二)失效缘由失效缘由 u1.1.设计不合理设计不合理u2.2.选材不合理选材不合理u3.3.加工工艺不当加工工艺不当u4.4.安装运用不正确安装运用不正确一一.零件的失效形式零件的失效形式 汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章二二.选材原则选材原则 选材的动机选材的动机

29、 开发新产品、产品的改进和开发新产品、产品的改进和 更新换代。更新换代。选材原则选材原则运用性能运用性能 工艺性能工艺性能 经济性经济性 环境与资源原则环境与资源原则汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章1.1.材料的运用性能材料的运用性能 首要原则首要原则)零件的工作条件和失效形式零件的工作条件和失效形式 零件零件工作条件工作条件常见失效形式常见失效形式性能要求性能要求应力应力种类种类载荷载荷性质性质受载受载状态状态螺栓螺栓拉、剪拉、剪静载静载-过量变形，断裂过量变形，断裂强度，塑性强度，塑性传动轴传动轴弯、扭弯、扭循环循环冲击冲击轴颈轴颈摩擦摩擦疲劳断裂，过量变疲劳断裂，过量变形，轴颈磨损

30、形，轴颈磨损综合力学性能综合力学性能传动齿轮传动齿轮压、弯压、弯循环循环冲击冲击摩擦摩擦振动振动断齿，磨损，断齿，磨损，疲劳断裂，接触疲疲劳断裂，接触疲劳劳表面高硬度及疲劳极表面高硬度及疲劳极限，心部强度及韧性限，心部强度及韧性弹簧弹簧扭、弯扭、弯交变交变冲击冲击振动振动弹性失稳，弹性失稳，疲劳破坏疲劳破坏弹性极限，屈强比弹性极限，屈强比，疲劳极限，疲劳极限零件失效的缘由零件失效的缘由 设计、材料、加工、安装和运用。设计、材料、加工、安装和运用。汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章)工作环境工作环境 温度，介质（如腐蚀，摩擦）。温度，介质（如腐蚀，摩擦）。)特殊功能要求特殊功能要求 导电性、

31、磁性、热膨胀性、比重、外观等。导电性、磁性、热膨胀性、比重、外观等。)性能要求的指标化性能要求的指标化 如强硬度、塑韧性等的具体数值。如强硬度、塑韧性等的具体数值。手册数据、阅历公式的局限性手册数据、阅历公式的局限性 力学性能与零件尺寸有力学性能与零件尺寸有关关4040钢不同尺寸毛坯的力学性能钢不同尺寸毛坯的力学性能 热处理条件热处理条件毛坯尺寸毛坯尺寸/mm/mmb/MPa/%AKU/J850淬火淬火580016120307501580500回火回火5070015561006001340汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章2 2、工艺性能、工艺性能 铸、锻、焊、机加工、热处理铸、锻、焊、机

32、加工、热处理零件的加工工艺路途零件的加工工艺路途一般零件一般零件 毛坯毛坯 正火或退火正火或退火 切削加工切削加工轴、齿轮等轴、齿轮等毛坯毛坯 预先热处理（正火、退火）预先热处理（正火、退火）粗粗加工加工 最终热处理（淬火回火，时效，渗最终热处理（淬火回火，时效，渗C C等）等）精精加工加工汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章3 3、经济性、经济性 根本原则根本原则)产品成本分析产品成本分析基本材料的成本（价格、利用率）基本材料的成本（价格、利用率）占总成本的占总成本的3070%3070%制造（加工）成本制造（加工）成本 约占零件成本的约占零件成本的30%30%加工成本加工成本=工具与设备费

33、用工具与设备费用+每件产品成本每件产品成本 生产批量生产批量材材 料料美元美元 /t材材 料料美元美元 /t铂铂26,000,000工业金刚石工业金刚石900,000,000金金19,100,000硼硼环氧树脂复合材料环氧树脂复合材料330,000钨钨26,000碳纤维复材料碳纤维复材料200,000钛合金钛合金10,19012,720 玻璃纤维复合材料玻璃纤维复合材料24003300 黄铜（型材）黄铜（型材）16502336 尼龙尼龙663289铝合金（型材）铝合金（型材）20002440 环氧树脂环氧树脂1650低碳钢（型材）低碳钢（型材）440480 天然橡胶天然橡胶1430铸铁铸铁26

34、0氧化铝氧化铝1100-1760硬质合金硬质合金66,000玻璃玻璃1500汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章4 4、环境与资源原则、环境与资源原则)削减材料运用削减材料运用量、延长零件寿命、量、延长零件寿命、材料再利用。材料再利用。)环境污染小环境污染小废气排放少废气排放少材料回收及降解材料回收及降解储量（储量（10106t）可用年数可用年数再生率再生率(%)(%)Fe110610931.7Al11703516.9Cu3082440.9Zn1231821.2Mo5.436Ag0.21441.0Cr775112Ti14751 贯穿材料生产、运用、废弃的全过程重要金属的世界储量汽车应用材料汽

35、车应用材料 第一章第一章选材方法与步骤选材方法与步骤三、汽车零件的选材三、汽车零件的选材 1）周密分析零件的工作特性和运用条件。找出主要损坏形式，提出主要抗力指标，如表1-6所示。2)依据零件的工作条件，提出必要的设计制造技术条件。3）依据所提出的技术条件、要求，结合考虑工艺性、经济性，对材料进行预选择.(可以通过与相类似机器零件的比较和已有的实践阅历的推断，或者通过各种材料选用手册来进行选择).汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章4)4)预选方案材料进行计算，以确定是否能满足上述工作预选方案材料进行计算，以确定是否能满足上述工作条件要求。条件要求。5)5)二次（或最终）选择。选择方案可以是

36、若干种方案。二次（或最终）选择。选择方案可以是若干种方案。6)6)通过试验室试验、台架试验和工艺性能试验，最终确通过试验室试验、台架试验和工艺性能试验，最终确定合理选材方案。定合理选材方案。7)7)最终，在中试生产的基础上，接受生产考验，以检验最终，在中试生产的基础上，接受生产考验，以检验选材的合理与否。选材的合理与否。选材方法与步骤选材方法与步骤:三、汽车零件的选材三、汽车零件的选材 汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章图图1-12 1-12 零件的一般选材步骤零件的一般选材步骤 汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章小小 结结:u本章重点本章重点:1.1.本课程的学习内容本课程的学习内容.汽车材料的组成汽车材料的组成.2.2.材料的性能及性能指标材料的性能及性能指标.3.3.汽车零件失效形式及选材原则汽车零件失效形式及选材原则.u基本概念基本概念:材料性能材料性能,强度强度,塑性塑性,弹性弹性,硬度硬度,韧性韧性,工艺性能工艺性能,失效失效.汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章汽车应用材料汽车应用材料 第一章第一章