常用汽车材料(PPT62页)3684.ppt

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1、 常用汽车材料常 用 汽 车 材 料 概述 金属材料 非金属材料 新材料 常用汽车材料概 述 汽车是由上万个零部件组装而成 汽车是由上万个零部件组装而成,而这些零部件又是 而这些零部件又是由几百个品种、上千个规格的材料加工制成的 由几百个品种、上千个规格的材料加工制成的,可以 可以说材料是汽车的基础。说材料是汽车的基础。用于生产汽车的材料种类很多 用于生产汽车的材料种类很多:有钢铁、有色金属、有钢铁、有色金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等 塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等,据统计 据统计,近几年生产的 近几年生产的一辆普通轿车 一辆普通轿车,其主要材料的重量构成比大致为 其主要材料的重量构成比大致为:钢铁

2、 钢铁65%65%70%70%、有色金属、有色金属10%10%15%15%、非金属材料、非金属材料20%20%左右。左右。各种新型材料 各种新型材料,如轻金属材料、复合材料、高技术合 如轻金属材料、复合材料、高技术合成材料等越来越多的用于现代汽车 成材料等越来越多的用于现代汽车 常用汽车材料金属材料 金属材料的性能 黑色金属材料 有色金属材料常用汽车材料金属材料的性能 金属材料的理化性能金属材料的理化性能 金属材料的机械性能金属材料的机械性能 金属材料的工艺性能金属材料的工艺性能 常用汽车材料金属材料的理化性能 指金属材料在各种物理条件下所表现出来的性能和抵抗各种化学介质侵蚀的能力密度密度:单

3、位体积的质量单位体积的质量导热性导热性:传导热量的能力传导热量的能力 导电性导电性:传导电流的能力传导电流的能力热膨胀性热膨胀性:受热时体积增大的能力受热时体积增大的能力常用汽车材料金属材料的理化性能 熔点 熔点:由固态变为液态时的温度 由固态变为液态时的温度 磁性：金属材料能导磁的性能称为磁性 磁性：金属材料能导磁的性能称为磁性 抗腐蚀性 抗腐蚀性:金属在常温下抵御同周围介质发生化学 金属在常温下抵御同周围介质发生化学反应而遭破坏的能力 反应而遭破坏的能力 抗氧化性 抗氧化性:金属在高温下抵抗氧化作用的能力 金属在高温下抵抗氧化作用的能力 常用汽车材料金属材料的机械性能是指金属材料在各种载荷

4、 是指金属材料在各种载荷(外力 外力)作用下表现出来的抵抗能力 作用下表现出来的抵抗能力机械性能指标 机械性能指标强度 强度金属材料在载荷作用下抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度 金属材料在载荷作用下抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度常用强度指标是屈服强度、抗拉强度 常用强度指标是屈服强度、抗拉强度塑性 塑性金属材料产生塑性变形而不被破坏的最大能力 金属材料产生塑性变形而不被破坏的最大能力常用塑性值的指标是伸长率和断面收缩率。常用塑性值的指标是伸长率和断面收缩率。硬度 硬度金属材料在抵抗比它更硬物体压入其表面的能力，即抵抗局部 金属材料在抵抗比它更硬物体压入其表面的能力，即抵抗局部塑性变形的能力

5、塑性变形的能力常用硬度试验方法有布氏硬度和洛氏硬度 常用硬度试验方法有布氏硬度和洛氏硬度 常用汽车材料金属材料的机械性能 冲击韧性 冲击韧性 金属材料在冲击载荷作用下 金属材料在冲击载荷作用下,抵抗破坏的能力称为冲击韧 抵抗破坏的能力称为冲击韧性 性 疲劳强度 疲劳强度 金属材料在循环载荷作用下产生疲劳裂纹 金属材料在循环载荷作用下产生疲劳裂纹,并导致断裂称 并导致断裂称为疲劳断裂 为疲劳断裂 在无数次 在无数次(钢铁约为 钢铁约为10 106 6 10 107 7)重复交变载荷作用下不产生 重复交变载荷作用下不产生断裂的最大应力称为疲劳强度 断裂的最大应力称为疲劳强度 疲劳强度值通过疲劳试验

6、测定 疲劳强度值通过疲劳试验测定 当金属材料的应力循环次数达到 当金属材料的应力循环次数达到10 107 7次时 次时,零件仍不断裂 零件仍不断裂,此 此时的最大应力可作为疲劳强度。某些高强度钢 时的最大应力可作为疲劳强度。某些高强度钢,应力循环 应力循环次数达到 次数达到10 108 8次时的最大应力作为它们的疲劳强度 次时的最大应力作为它们的疲劳强度常用汽车材料金属材料的工艺性能 铸造性能 铸造性能:铸造性能是指液态金属的流动性、冷却凝固过程中收缩偏析 铸造性能是指液态金属的流动性、冷却凝固过程中收缩偏析的大小 的大小(金属凝固后其化学成分和组织的不均匀性 金属凝固后其化学成分和组织的不均

7、匀性),),以及对气体的排除 以及对气体的排除和吸收等性能 和吸收等性能 压力加工性能 压力加工性能:压力加工性能是指金属在冷、热状态下 压力加工性能是指金属在冷、热状态下,进行压力加工时 进行压力加工时,产生变形而不发生破坏的能力 产生变形而不发生破坏的能力 塑性越大 塑性越大,变形抗力越小 变形抗力越小,压力加工性能越好 压力加工性能越好 焊接性能 焊接性能:焊接性能是指两块金属材料在局部加热到熔融状态下 焊接性能是指两块金属材料在局部加热到熔融状态下,能够牢 能够牢固地焊合在一起的性能 固地焊合在一起的性能 焊接性好 焊接性好,易于用一般方法和工艺施焊 易于用一般方法和工艺施焊,焊时不易

8、形成裂纹、气孔、夹渣等缺 焊时不易形成裂纹、气孔、夹渣等缺陷 陷,焊处强度能与原材料相近 焊处强度能与原材料相近 切削加工性能 切削加工性能:切削加工性能是指金属材料被切削加工的难易程度 切削加工性能是指金属材料被切削加工的难易程度 热处理性能 热处理性能:热处理性能是指金属材料适应各种热处理工艺的能力 热处理性能是指金属材料适应各种热处理工艺的能力 常用汽车材料黑色金属材料钢、铁一类的金属被称为黑色金属。钢、铁一类的金属被称为黑色金属。钢铁材料的基本成分是铁和碳钢铁材料的基本成分是铁和碳,所以又称为铁碳合所以又称为铁碳合金。金。含碳量小于含碳量小于2.11%2.11%的铁碳合金是钢的铁碳合金

9、是钢,含碳量大于含碳量大于2.11%2.11%的铁碳合金是铁。的铁碳合金是铁。常用汽车材料钢碳素钢碳素钢合金钢合金钢对钢的力学性能和物理性能影响最大的是碳的对钢的力学性能和物理性能影响最大的是碳的质量分布质量分布,随着含碳量的增加随着含碳量的增加,钢的强度、硬度钢的强度、硬度直线上升直线上升;而韧性和塑性不断下降而韧性和塑性不断下降。除此之外。除此之外,在冶炼过程中加入的或原料中带入的其他元素在冶炼过程中加入的或原料中带入的其他元素也对钢的性能产生重要的影响也对钢的性能产生重要的影响,如锰和硅元素如锰和硅元素可以提高钢的强度和硬度可以提高钢的强度和硬度,硫和磷元素会使钢硫和磷元素会使钢材变脆。

10、材变脆。常用汽车材料碳素钢除含碳量小于除含碳量小于2.11%2.11%之外之外,还含有少量的锰、硅、还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质元素的钢硫、磷等杂质元素的钢,我们称之为碳素钢我们称之为碳素钢,简称简称碳钢。碳钢。碳素钢具有一定的力学性能、良好的工艺性能、价格低 碳素钢具有一定的力学性能、良好的工艺性能、价格低廉 廉,是汽车生产和其他工业产品中用量最大的金属材料。是汽车生产和其他工业产品中用量最大的金属材料。分类 分类按钢中碳的含量多少可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢 按钢中碳的含量多少可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢;按钢的质量可分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢 按钢的质量可分为普通质量钢、优质

11、钢、高级优质钢;按钢的用途分为碳素结构钢、碳素工具钢和铸钢。按钢的用途分为碳素结构钢、碳素工具钢和铸钢。常用汽车材料碳素钢碳素结构钢碳素结构钢主要用于制作各种机器零件和工程构件 主要用于制作各种机器零件和工程构件,以低碳钢和中 以低碳钢和中碳钢为多。碳钢为多。汽车上受力不大、要求一定的强度、硬度、韧性和良 汽车上受力不大、要求一定的强度、硬度、韧性和良好的加工性能的零部件大量的使用碳素结构钢。好的加工性能的零部件大量的使用碳素结构钢。碳素工具钢碳素工具钢主要用于制作各种工、量、刃具和模具 主要用于制作各种工、量、刃具和模具,多属于高碳钢。多属于高碳钢。铸钢铸钢主要用于制作形状复杂 主要用于制作

12、形状复杂,难于用锻压等方法成形的零件 难于用锻压等方法成形的零件,如汽车上的桥壳等。如汽车上的桥壳等。常用汽车材料碳素钢的牌号常用碳素钢的牌号及含义举例如下Q235-AFQ235-AF碳素结构钢。其中碳素结构钢。其中Q235Q235代表屈服强度代表屈服强度值值,A,A代表质量等级代表质量等级(A(A含硫磷最多、含硫磷最多、DD含硫磷最含硫磷最少少),F),F代表沸腾钢代表沸腾钢(冶炼时脱氧不完全冶炼时脱氧不完全)45Mn45Mn优质碳素结构钢。其中优质碳素结构钢。其中4545代表钢的平均含代表钢的平均含碳量为碳量为0.45%,Mn0.45%,Mn的含量为的含量为 0.7%0.7%1%1%ZG3

13、10-570ZG310-570铸钢。其中铸钢。其中310310代表屈服强度值代表屈服强度值,570,570代表抗拉强度值代表抗拉强度值常用汽车材料合金钢合金钢是指为了改善钢的某些性能 合金钢是指为了改善钢的某些性能,冶炼时在碳素钢的 冶炼时在碳素钢的基础上有目的地加入一种或多种合金元素所形成的钢种 基础上有目的地加入一种或多种合金元素所形成的钢种常用的合金元素有 常用的合金元素有:锰 锰(Mn)(Mn)、硅、硅(Si)(Si)、铬、铬(Cr)(Cr)、镍 镍(Ni)(Ni)、钼 钼(Mo)(Mo)、钨、钨(W)(W)、钒、钒(V)(V)、钛、钛(Ti)(Ti)、磞、磞(B)(B)、铝、铝(Al

14、)(Al)、稀、稀土 土(Re)(Re)等 等合金元素对钢的性能影响很大 合金元素对钢的性能影响很大,如在碳素钢中加入铬 如在碳素钢中加入铬,能 能提高钢的强度、硬度和耐蚀性 提高钢的强度、硬度和耐蚀性,加入镍既可以提高钢的 加入镍既可以提高钢的强度 强度,又不降低其韧性 又不降低其韧性,加入硅能提高钢的强度、硬度、加入硅能提高钢的强度、硬度、疲劳强度和耐腐蚀性。几种合金元素同时配合使用 疲劳强度和耐腐蚀性。几种合金元素同时配合使用,对 对钢的性能影响比单一合金元素更为显著 钢的性能影响比单一合金元素更为显著 合金钢只有经过热处理后 合金钢只有经过热处理后,才能达到改善机械性能的目 才能达到改

15、善机械性能的目的 的 常用汽车材料合金钢合金钢的种类很多,按用途大致可分为以下几类:合金结构钢合金结构钢合金工具钢合金工具钢特殊性能钢特殊性能钢常用汽车材料合金结构钢低合金结构钢低合金结构钢在低碳钢的基础上加入少量（在低碳钢的基础上加入少量（%）合金元）合金元素而得到的钢 素而得到的钢这类钢比相同含碳量的碳素钢的强度要高 这类钢比相同含碳量的碳素钢的强度要高10%10%30%,30%,并具有较好的塑性、韧性和焊接性能。又因为 并具有较好的塑性、韧性和焊接性能。又因为它的冶炼较简单 它的冶炼较简单,生产成本与碳钢相近 生产成本与碳钢相近广泛用于制作各种机器零件和工程构件 广泛用于制作各种机器零件

16、和工程构件如汽车上的车架纵梁、横梁、发动机吊耳等 如汽车上的车架纵梁、横梁、发动机吊耳等用低合金结构钢取代碳素结构钢 用低合金结构钢取代碳素结构钢,可节约钢材 可节约钢材,减轻 减轻重量 重量,且使用可靠。常用的钢种有 且使用可靠。常用的钢种有12MnV 12MnV、16Mn 16Mn等 等常用汽车材料合金结构钢合金渗碳钢合金渗碳钢合金渗碳钢制造的零件 合金渗碳钢制造的零件,经热处理后 经热处理后,不仅有较高的 不仅有较高的表面硬度和耐磨性 表面硬度和耐磨性,而且能大幅度提高零件心部的 而且能大幅度提高零件心部的强度和韧性 强度和韧性,从而提高抵抗冲击载荷的能力 从而提高抵抗冲击载荷的能力汽车

17、上承受高速、重载、强冲击和剧烈摩擦的零件 汽车上承受高速、重载、强冲击和剧烈摩擦的零件如活塞销、齿轮、轴类件和重要的螺栓等都是用合 如活塞销、齿轮、轴类件和重要的螺栓等都是用合金渗碳钢加工经热处理制作的。金渗碳钢加工经热处理制作的。常用汽车材料合金结构钢合金调质钢合金调质钢合金调质钢是指经过调质处理后使用的钢 合金调质钢是指经过调质处理后使用的钢,具有较 具有较高的强度和韧性。若调质后再进行淬火 高的强度和韧性。若调质后再进行淬火,则能进一 则能进一步改善零件表面的耐磨性。步改善零件表面的耐磨性。常用于制造承受重载荷、冲击载荷的零件。如机 常用于制造承受重载荷、冲击载荷的零件。如机 床主轴、汽

18、车半轴、连杆、转向节等。床主轴、汽车半轴、连杆、转向节等。常用汽车材料合金钢合金结构钢的牌号 采用两位数字和化学元素符号及数字的方法表采用两位数字和化学元素符号及数字的方法表示。示。前面两位数字前面两位数字 表示钢的平均含碳量表示钢的平均含碳量(万分之几万分之几),),后面是化学元素符号名称后面是化学元素符号名称,如铅、铬、锰等如铅、铬、锰等,各元素符号后面的数字表示元素平均含量各元素符号后面的数字表示元素平均含量(百百分之几分之几)。例如例如12CrNi2,12CrNi2,表示钢的平均含碳量为表示钢的平均含碳量为 0.12%0.12%、平均含铬量小于平均含铬量小于1.5%1.5%、平均含镍量

19、为、平均含镍量为2%2%。常用汽车材料合金钢其他合金钢和特殊性能钢 常用的钢种有常用的钢种有合金弹簧钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢 滚动轴承钢合金工具钢 合金工具钢耐候钢 耐候钢(良好的抗大气腐蚀能力 良好的抗大气腐蚀能力)、不锈钢 不锈钢耐磨钢 耐磨钢耐热钢 耐热钢常用汽车材料铸铁性能特点：与钢相比,其强度低,特别是韧性、塑性差,但铸造性能优良、耐磨、切削加工性能良好。随着技术进步,某些传统上用铸铁制造的汽车零件,已逐步由轻金属替代。铸铁分为白口铸铁、灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和合金铸铁几种。常用汽车材料铸铁白口铸铁白口铸铁断口呈白色白口铸铁断口呈白色,性能硬而脆性能硬而脆,很难进行切很难进行

20、切削加工削加工,主要用来炼钢主要用来炼钢灰口铸铁灰口铸铁断口呈灰色灰口铸铁断口呈灰色,由于生产工艺较简单由于生产工艺较简单,成成本低本低,熔点低、收缩率小、具有良好的铸造性能熔点低、收缩率小、具有良好的铸造性能,在汽车零件上应用较多在汽车零件上应用较多灰口铸铁的牌号用灰口铸铁的牌号用“HT”HT”及数字组成。及数字组成。其中数其中数字表示最低的抗拉强度。例如字表示最低的抗拉强度。例如HT100,HT100,是最低抗是最低抗拉强度为拉强度为100N/mm100N/mm22的灰口铸铁的灰口铸铁常用汽车材料铸铁可锻铸铁俗称马铁俗称马铁它具有较高的强度和韧性它具有较高的强度和韧性可用于制作承受冲击和振

21、动的零件可用于制作承受冲击和振动的零件,不能进行锻造不能进行锻造常用汽车材料铸铁球墨铸铁球墨铸铁俗称球铁 俗称球铁球墨铸铁兼有铸铁和钢的理化性能、机械性能和工艺 球墨铸铁兼有铸铁和钢的理化性能、机械性能和工艺性能 性能,也像钢一样可进行热处理。通过合金化和各种热 也像钢一样可进行热处理。通过合金化和各种热处理后 处理后,可用来代替铸钢和锻钢制造一些受力复杂、性 可用来代替铸钢和锻钢制造一些受力复杂、性能要求较高的零件 能要求较高的零件,如代替 如代替45 45号钢和 号钢和35CrMo 35CrMo钢制造大马 钢制造大马力柴油机的曲轴、凸轮轴、齿轮和连杆等 力柴油机的曲轴、凸轮轴、齿轮和连杆等

22、球墨铸铁的牌号由 球墨铸铁的牌号由QT QT及两组数字组成。其中第 及两组数字组成。其中第1 1组数 组数字表示最低抗拉强度 字表示最低抗拉强度,第 第2 2组数字表示最低延伸率。例 组数字表示最低延伸率。例如 如QT400-18,QT400-18,表示最低抗拉强度为 表示最低抗拉强度为400N/mm2 400N/mm2、最低延伸、最低延伸率为 率为18%18%的球墨铸铁 的球墨铸铁常用汽车材料铸铁合金铸铁:具体包括：在灰口铸铁或球墨铸铁中加入一定量的合金元在灰口铸铁或球墨铸铁中加入一定量的合金元素素,获得特殊性能的铸铁称为合金铸铁。获得特殊性能的铸铁称为合金铸铁。常用汽车材料钢的热处理钢件的

23、热处理是利用加热、保温和冷却的操作方法,来改变钢的组织结构,使钢件获得所需性能的加工工艺。钢的热处理根据加热和冷却的方法不同,大体有以下几类常用汽车材料钢的热处理退火退火退 退火 火是 是将 将钢 钢件 件加 加热 热到 到一 一定 定温 温度 度,保 保温 温一 一段 段时 时间 间,然 然后 后随 随炉 炉慢慢冷却到室温的热处理工艺。慢慢冷却到室温的热处理工艺。目 目的 的是 是降 降低 低材 材料 料硬 硬度 度,改 改善 善切 切削 削加 加工 工性 性能 能,提 提高 高塑 塑性 性和 和韧 韧性 性,消除钢中的组织缺陷 消除钢中的组织缺陷,消除内应力。消除内应力。(2)(2)正火正

24、火正 正火 火是 是将 将钢 钢件 件加 加热 热到 到临 临界 界温 温度 度以 以上 上50 50 70,70,充 充分 分保 保温 温,然后在空气中冷却的热处理工艺。然后在空气中冷却的热处理工艺。目 目的 的与 与退 退火 火基 基本 本相 相同 同,但 但正 正火 火后 后钢 钢件 件的 的强 强度 度、硬 硬度 度比 比退 退火后高。火后高。常用汽车材料钢的热处理淬火淬火淬 淬火 火是 是将 将钢 钢件 件加 加热 热到 到临 临界 界温 温度 度以 以上 上30 30 50,50,保 保温 温后 后在 在冷却介质中快速冷却的热处理工艺 冷却介质中快速冷却的热处理工艺常用的冷却介质有

25、水、矿物油、盐、碱的水溶液等 常用的冷却介质有水、矿物油、盐、碱的水溶液等 淬火的主要目的是提高钢件的硬度和强度 淬火的主要目的是提高钢件的硬度和强度回火回火回 回火 火是 是将 将淬 淬火 火后 后的 的钢 钢件 件再 再加 加热 热到 到临 临界 界温 温度 度以 以下 下的 的某 某一 一温 温度 度,保温一段时间 保温一段时间,然后在空气或油中冷却的热处理工艺 然后在空气或油中冷却的热处理工艺 目 目的 的是 是减 减少 少或 或消 消除 除内 内应 应力 力,提 提高 高韧 韧性 性和 和塑 塑性 性,调 调整 整硬 硬度 度,降低脆性 降低脆性,保证钢件的形状、尺寸不变 保证钢件的

26、形状、尺寸不变常用汽车材料钢的热处理 表面淬火表面淬火 表面淬火是将钢件的表面淬透到一定的深度 表面淬火是将钢件的表面淬透到一定的深度,而中心部分仍保 而中心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火方法 持未淬火状态的一种局部淬火方法 目 目的 的是 是使 使钢 钢件 件表 表面 面获 获得 得较 较高 高的 的强 强度 度、耐 耐磨 磨性 性和 和疲 疲劳 劳强 强度 度,而 而心部仍具有足够的塑性和韧性。心部仍具有足够的塑性和韧性。化学热处理 化学热处理 化学热处理是将钢件置于某一介质中加热、保温和冷却 化学热处理是将钢件置于某一介质中加热、保温和冷却,使介 使介质中的某些元素渗入钢件表层 质中

27、的某些元素渗入钢件表层,从而改善表层性能 从而改善表层性能 目的是提高钢件表层的硬度、耐磨性、目的是提高钢件表层的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性 耐腐蚀性和抗氧化性 主要有渗碳、氮化、碳氮共渗等。主要有渗碳、氮化、碳氮共渗等。常用汽车材料有色金属材料 除黑色金属材料之外的其他金属统称为有色金属 在汽车制造生产中常用的主要是铝、铜及其合金常用汽车材料铝及铝合金 纯铝纯纯铝铝的的熔熔点点为为660,660,密密度度为为的的1/31/3，是是一一种种轻轻金金属属材材料料,其其电电导导性性、热热导导性性仅仅次次于于银银、铜铜,抗抗氧氧化化、抗抗大大气气腐腐蚀蚀性性能能好好,常常温温下下在在大大气气中

28、中表表面面能能生生成成一一层层致致密密的的氧氧化化铝铝膜膜,阻阻止止铝铝表表面面进进一一步步氧氧化。化。纯纯铝铝的的强强度度硬硬度度很很低低,但但塑塑性性很很高高,一一般般不不能能作作为结构件使用。为结构件使用。常用汽车材料铝及铝合金铝合金 铝合金 铝 铝合 合金 金是 是在 在铝 铝中 中加 加入 入适 适量 量的 的锡 锡、铜 铜、镁 镁、锰 锰等 等元 元素 素后 后获 获得 得的 的合 合金 金,经处理后 经处理后,铝合金的机械性能大为提高。铝合金的机械性能大为提高。铝 铝合 合金 金的 的比 比强 强度 度高 高、具 具有 有良 良好 好的 的耐 耐蚀 蚀性 性、切 切削 削加 加工

29、 工性 性和 和铸 铸造 造性 性、可 可以实现柔性的强度设计、表面美观 以实现柔性的强度设计、表面美观 在汽车上得到广泛的应用。如用铸铝合金制造汽缸体、汽缸盖、在汽车上得到广泛的应用。如用铸铝合金制造汽缸体、汽缸盖、轮辋、保险杠 轮辋、保险杠,用铝合金材料制造散热器、冷凝器等部件。用铝合金材料制造散热器、冷凝器等部件。铝及铝合金在汽车上大量使用 铝及铝合金在汽车上大量使用,一方面改善了这些零部件的使用性 一方面改善了这些零部件的使用性能 能,另一方面达到了汽车的轻量化的目的 另一方面达到了汽车的轻量化的目的,是今后汽车材料中重要的 是今后汽车材料中重要的发展方向。发展方向。按铝合金的成分和加

30、工特点 按铝合金的成分和加工特点,可分为形变铝合金和铸造铝合金 可分为形变铝合金和铸造铝合金 常用汽车材料铝合金形变铝合金形变铝合金分为防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金等 分为防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金等防锈铝合金 防锈铝合金主要指 主要指Al-Mn Al-Mn系、系、Al-Mg Al-Mg系合金 系合金特点是具有很高的抗蚀性 特点是具有很高的抗蚀性,故常称为防锈铝合金。此外 故常称为防锈铝合金。此外,还具有 还具有良好的塑性和一定的焊接性能 良好的塑性和一定的焊接性能,但强度较低 但强度较低,不能进行热处理 不能进行热处理,只 只有经过冷加工变形才能使其强化 有经过冷加工变形才能使其强

31、化防锈铝合金的牌号用 防锈铝合金的牌号用“LF”LF”加顺序号表示。加顺序号表示。“LF”LF”是 是“铝防 铝防”两字汉语拼音的第 两字汉语拼音的第1 1个字 个字 母。例 母。例LF5,LF11 LF5,LF11表示顺序号为 表示顺序号为5 5或 或11 11的 的防锈铝合金。同理。防锈铝合金。同理。LY12 LY12是顺序号为 是顺序号为12 12的硬铝合金 的硬铝合金;LC6;LC6是顺序 是顺序为 为6 6的超硬铝合金；的超硬铝合金；LD10 LD10是顺序号为 是顺序号为10 10的锻造铝合金 的锻造铝合金常用汽车材料铝合金硬铝合金主要指主要指Al-Cu-MnAl-Cu-Mn系、系

32、、Al-Cu-MgAl-Cu-Mg系合金系合金通过淬火时效处理而获得相当高的强度通过淬火时效处理而获得相当高的强度,在淬在淬火时效状态下有较好的切削加工性火时效状态下有较好的切削加工性,但耐蚀性但耐蚀性较差较差。超硬铝合金超硬铝合金属于 属于Al-Cu-Mg-Zn Al-Cu-Mg-Zn系合金 系合金,另外还加入少量的铬、锰 另外还加入少量的铬、锰强度在铝合金中最高 强度在铝合金中最高,故称超硬铝超硬铝主要用作要 故称超硬铝超硬铝主要用作要求重量轻而受力较大的结构件。求重量轻而受力较大的结构件。常用汽车材料铝合金铸造铝合金铸造铝合金 用来制造铸件的铝合金 用来制造铸件的铝合金,俗称铸铝 俗称铸

33、铝铸铝分为铝硅合金、铝铜合金、铸铝分为铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌合 铝镁合金、铝锌合金 金,即 即Al-Si Al-Si系、系、Al-Cu Al-Cu系、系、Al-Mg Al-Mg系、系、Al-Zn Al-Zn系等。系等。铝硅合金 铝硅合金 铝硅合金广泛用于制造内燃机的活塞、气缸体、气缸盖、铝硅合金广泛用于制造内燃机的活塞、气缸体、气缸盖、风扇叶片 风扇叶片,电机、仪表外壳及形状复杂的结构件。电机、仪表外壳及形状复杂的结构件。铝铜合金 铝铜合金 铝铜合金具有较高的耐热强度 铝铜合金具有较高的耐热强度,可制作高温 可制作高温(300)(300)条件下 条件下工作的零件。但抗蚀性较差。工作

34、的零件。但抗蚀性较差。常用汽车材料铝合金铸造铝合金铸造铝合金铝镁合金 铝镁合金 铝镁合金的特点是密度小 铝镁合金的特点是密度小(小于 小于2.55g/cd)2.55g/cd)、耐蚀性好、强、耐蚀性好、强度高 度高,但铸造性能差 但铸造性能差,易产生热裂和缩松 易产生热裂和缩松 多用于承受冲击、振动载荷和腐蚀条件下工作的零件 多用于承受冲击、振动载荷和腐蚀条件下工作的零件 铝锌合金 铝锌合金 强度较高 强度较高,但耐蚀性较差。若加入适量的锰、镁 但耐蚀性较差。若加入适量的锰、镁,可适当提 可适当提高耐蚀性。另外工艺性能很好 高耐蚀性。另外工艺性能很好 可用于在铸态下直接使用的零件 可用于在铸态下

35、直接使用的零件,如汽车的化油器、仪表、如汽车的化油器、仪表、各种薄壳等 各种薄壳等常用汽车材料铸造铝合金的牌号 用“ZL”加三位数字表示“ZL”ZL”为为“铸铝铸铝”两字汉语拼音的第两字汉语拼音的第11个字母个字母第第11位位数数字字表表示示合合金金的的类类别别号号。其其中中11表表示示铝铝硅硅,2,2表示铝铜表示铝铜,3,3表示铝镁表示铝镁,4,4表示铝锌表示铝锌 第第22第第33位数字均表示合金的顺序号位数字均表示合金的顺序号优优质质铸铸造造铝铝合合金金在在顺顺序序号号后后附附加加字字母母“A”A”表表示示常用汽车材料铜及铜合金 工业和汽车上使用品种主要有工业纯铜、黄铜、工业和汽车上使用品

36、种主要有工业纯铜、黄铜、青铜等青铜等 工业纯铜工业纯铜又称紫铜、电解铜 又称紫铜、电解铜它具有良好的导电性、导热性、塑性和耐腐蚀性 它具有良好的导电性、导热性、塑性和耐腐蚀性,可 可进行冷、热压力加工 进行冷、热压力加工,但强度和硬度低。但强度和硬度低。纯铜的牌号用 纯铜的牌号用“T”T”加顺序号表示，顺序号有 加顺序号表示，顺序号有1 1、2 2、3 3、4 4四个号 四个号,顺序号越大 顺序号越大,杂质含量越多 杂质含量越多,纯度越低。纯度越低。纯铜主要用于制造电线、电刷、铜管等 纯铜主要用于制造电线、电刷、铜管等常用汽车材料铜及铜合金黄铜 黄铜黄铜是铜与锌的合金 黄铜是铜与锌的合金,即为

37、铜锌合金。即为铜锌合金。黄铜又分为普通黄铜和特殊黄铜。黄铜又分为普通黄铜和特殊黄铜。普通黄铜 普通黄铜 只含铜、锌元素的合金 只含铜、锌元素的合金 机械性能比纯铜好。其牌号用 机械性能比纯铜好。其牌号用“H”H”加两位数字表示 加两位数字表示,“H”,“H”是 是“黄 黄”汉语拼音的第 汉语拼音的第1 1个字母；两位数字表示含铜量 个字母；两位数字表示含铜量 例如 例如H68 H68是平均含铜量为 是平均含铜量为 68%68%、含锌量为、含锌量为32%32%的普通黄铜。若 的普通黄铜。若H H前面 前面加 加“Z”,Z”,表示为铸造黄铜 表示为铸造黄铜特殊黄铜 特殊黄铜 在普通黄铜中分别添加锡

38、、镍、铅、锰、硅、铝等合金元素生成 在普通黄铜中分别添加锡、镍、铅、锰、硅、铝等合金元素生成的合金 的合金 黄铜加入合金元素后能进一步提高强度、耐磨性等机械性能。特 黄铜加入合金元素后能进一步提高强度、耐磨性等机械性能。特殊黄铜的牌号用 殊黄铜的牌号用“H”H”加主元素符号及数字表示 加主元素符号及数字表示 例如 例如HPb59-1 HPb59-1是平均含铜量为 是平均含铜量为59%59%、含铅量为、含铅量为1%1%的铅黄铜 的铅黄铜;HSn9O-1;HSn9O-1是平均含铜量为 是平均含铜量为90%90%、含锡量为、含锡量为1%1%的锡黄铜 的锡黄铜常用汽车材料铜及铜合金青铜青铜除黄铜和白铜

39、 除黄铜和白铜(铜镍合金 铜镍合金)以外的铜合金统称为青铜 以外的铜合金统称为青铜青铜又分为锡青铜 青铜又分为锡青铜(普通青铜 普通青铜)和无锡青铜 和无锡青铜(特殊青 特殊青铜 铜)常用汽车材料铜及铜合金锡青铜 锡青铜 是以锡为主要添加元素的铜基合金 是以锡为主要添加元素的铜基合金 具有良好的机械性能。具有良好的机械性能。锡青铜的牌号用 锡青铜的牌号用“QSn”QSn”加几组数字表示 加几组数字表示 例如 例如QSn6.5-1 QSn6.5-1是平均 是平均含锡量为 含锡量为6.5%6.5%、其他元素平均含量为、其他元素平均含量为1%1%的锡青铜。的锡青铜。Sn Sn前面加 前面加ZCu Z

40、Cu字母表示为铸造材料 字母表示为铸造材料,如 如ZCuSn5PbZn5 ZCuSn5PbZn5是表示平均含锡量为 是表示平均含锡量为5%5%、平均含铅量为 平均含铅量为5%5%、平均含锌量为、平均含锌量为5%5%的铸造锡青铜。的铸造锡青铜。无锡青铜 无锡青铜 是添加硅、铅、铍、锰、铝、镍等元素的铜基合金 是添加硅、铅、铍、锰、铝、镍等元素的铜基合金,并以添加的 并以添加的元素命名 元素命名,如 如 硅青铜、铅青铜、铍青铜 硅青铜、铅青铜、铍青铜 无锡青铜也有较好的机械性能和理化性能。无锡青铜也有较好的机械性能和理化性能。汽车上的应用 汽车上的应用 连杆衬套、摇臂衬套、冷却系中的节温器、轴瓦、

41、曲轴 连杆衬套、摇臂衬套、冷却系中的节温器、轴瓦、曲轴 止推垫 止推垫圈等。圈等。常用汽车材料非金属材料 塑料 橡胶常用汽车材料塑料概述 概述是以石油、天然气、煤为基础原料的各种单体 是以石油、天然气、煤为基础原料的各种单体,通过聚合、树脂粘 通过聚合、树脂粘合、树脂添加、缩合等复杂的化学反应而生成的高分子材料 合、树脂添加、缩合等复杂的化学反应而生成的高分子材料性能 性能:属轻质材料 属轻质材料(是钢的 是钢的1/8)1/8)、比强度高、化学稳定性好、耐腐蚀、比强度高、化学稳定性好、耐腐蚀、绝缘性好、耐磨性好、消声吸震性好、易加工成型。绝缘性好、耐磨性好、消声吸震性好、易加工成型。在汽车上的

42、应用主要有 在汽车上的应用主要有:内装件：仪表板及衬垫、杂物箱、转向盘、操纵杆、内饰板、座椅扶 内装件：仪表板及衬垫、杂物箱、转向盘、操纵杆、内饰板、座椅扶手、车门内衬、各种填充材料等。手、车门内衬、各种填充材料等。外装件 外装件:密封条、保险杠面板、挡泥板、裙边、饰条、软管、减震垫片、密封条、保险杠面板、挡泥板、裙边、饰条、软管、减震垫片、把手等。把手等。其他：空滤器壳、风扇叶片、各种传感器电器壳体、部分齿轮等。其他：空滤器壳、风扇叶片、各种传感器电器壳体、部分齿轮等。随着高级工程塑料在性能方面的不断提高 随着高级工程塑料在性能方面的不断提高,在汽车的发动机仓盖、车顶、在汽车的发动机仓盖、车

43、顶、行李架等部位正在开发和应用。行李架等部位正在开发和应用。分类 分类热塑性和热固性塑料 热塑性和热固性塑料常用汽车材料塑料热塑性塑料热塑性塑料加热后软化 加热后软化,具有可塑性、可加工性 具有可塑性、可加工性,冷却后变硬 冷却后变硬;若再 若再加热后又软化 加热后又软化,冷却后又变硬。这一过程可反复进行 冷却后又变硬。这一过程可反复进行.而对其结构性能却无影响。而对其结构性能却无影响。如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺 如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺(又叫尼龙 又叫尼龙)等。等。它们成型工艺简单 它们成型工艺简单,生产效率高 生产效率高,具有一定的机械性能 具有一定的机械性能,但耐热性和刚性较低。但

44、耐热性和刚性较低。热塑性塑料在汽车上应用最多。常用的有 热塑性塑料在汽车上应用最多。常用的有:ABS(:ABS(丙烯睛 丙烯睛一丁二烯一苯乙烯 一丁二烯一苯乙烯)、PP(PP(聚丙烯 聚丙烯)、PE(PE(聚乙烯 聚乙烯)等。等。常用汽车材料塑料热固性塑料加热后起化学反应加热后起化学反应,固化成型后质地变硬固化成型后质地变硬;再加再加热不能使之再软化。热不能使之再软化。如酚醛树脂、环氧树脂等等。如酚醛树脂、环氧树脂等等。它们耐热性高它们耐热性高,受压不易变形受压不易变形,价格比较便宜价格比较便宜,但但成型工艺复杂成型工艺复杂,生产效率较低。生产效率较低。常用汽车材料塑料工程塑料是指具有较高强度

45、和其他特殊性能的塑料是指具有较高强度和其他特殊性能的塑料有机械性能好、耐热性、耐久性优良、寿命长、有机械性能好、耐热性、耐久性优良、寿命长、可靠性高的特点可靠性高的特点 在很多方面可以代替金属材料，主要品种有在很多方面可以代替金属材料，主要品种有EPEP(环氧树脂环氧树脂)、PA(PA(聚酰胺聚酰胺)、POM(POM(聚甲醛聚甲醛)等。它等。它们具有足够的温度们具有足够的温度强度特性及尺寸稳定性。强度特性及尺寸稳定性。随着汽车工随着汽车工 业的发展业的发展,将日益广泛地应用在汽将日益广泛地应用在汽车上。车上。常用汽车材料橡胶 橡胶是汽车用的一种重要材料橡胶是汽车用的一种重要材料,一辆汽车上的橡

46、胶一辆汽车上的橡胶件约占全车整备质量的件约占全车整备质量的6%6%10%10%如轮胎、软管、密封件、防振件、传动件、衬垫类等 如轮胎、软管、密封件、防振件、传动件、衬垫类等,主要性能特点主要性能特点高弹性 高弹性在较小的外力作用下 在较小的外力作用下,能产生很大的弹性变形 能产生很大的弹性变形(伸长、压缩、弯 伸长、压缩、弯曲等 曲等),),去掉外力后 去掉外力后,可在非常短的时间内恢复到近似原来的状态。可在非常短的时间内恢复到近似原来的状态。吸振能力 吸振能力橡胶可吸收一部分机械能 橡胶可吸收一部分机械能,并将其转变为热能。并将其转变为热能。橡胶还有一定的耐蚀性、耐磨性、绝缘性 橡胶还有一定

47、的耐蚀性、耐磨性、绝缘性常用汽车材料橡胶橡胶是以生胶为基础,加入适量的配合剂(硫化剂、活性剂、软化剂、填充剂、防老剂等)而组成的高分子材料,根据生胶的来源不同,可分为天然橡胶和合成橡胶两类。常用汽车材料橡胶天然橡胶 天然橡胶天然橡胶是从橡胶树上采集的胶乳 天然橡胶是从橡胶树上采集的胶乳,经过一系列处理 经过一系列处理,制成生胶 制成生胶天然橡胶的综合性能好 天然橡胶的综合性能好,有较好的弹性 有较好的弹性,良好的热可塑性和绝缘 良好的热可塑性和绝缘性、耐撕裂 性、耐撕裂,低的导热性。主要缺点是易老化、不耐高温 低的导热性。主要缺点是易老化、不耐高温,随时 随时间的增加 间的增加,会出现变色、发

48、粘或变硬、变脆龟裂。会出现变色、发粘或变硬、变脆龟裂。合成橡胶 合成橡胶合成橡胶又称人造橡胶 合成橡胶又称人造橡胶,用石油、天然气、煤和农副产品为原料 用石油、天然气、煤和农副产品为原料,通过有机合成方法制成单体 通过有机合成方法制成单体,经聚合制得类似天然橡胶的高分子 经聚合制得类似天然橡胶的高分子材料。材料。合成橡胶的种类很多 合成橡胶的种类很多,性能特点也各不相同。性能特点也各不相同。合成橡胶的物理、机械性能较好 合成橡胶的物理、机械性能较好,可制作轮胎和其他一般的橡胶 可制作轮胎和其他一般的橡胶制品。其中丁苯橡胶耐磨、耐老化较好 制品。其中丁苯橡胶耐磨、耐老化较好,抗撕裂性也较高 抗撕

49、裂性也较高,抗滑 抗滑性特别是抗湿滑性好 性特别是抗湿滑性好,但耐热、耐寒性差 但耐热、耐寒性差,弹性差。弹性差。主要用于轿车轮胎。特种合成橡胶具有特殊性能 主要用于轿车轮胎。特种合成橡胶具有特殊性能,用来制作要求 用来制作要求耐油、耐热、耐寒、耐化学腐蚀的制品。耐油、耐热、耐寒、耐化学腐蚀的制品。常用汽车材料汽车新材料 高强度钢板 高强度钢板钢板主要用于制作车身。钢板主要用于制作车身。车身钢板的减薄会产生很大的轻量化效果 车身钢板的减薄会产生很大的轻量化效果,如减薄 如减薄10%,10%,则可实现 则可实现5%5%的车身轻量化 的车身轻量化,从而可减少 从而可减少4%4%5%5%的燃料消耗。

50、的燃料消耗。但是钢板减薄会使延展性、刚性和耐凹性下降 但是钢板减薄会使延展性、刚性和耐凹性下降,在冲压 在冲压(冷加工 冷加工)时 时,会产生开裂、变形、褶皱等现象 会产生开裂、变形、褶皱等现象开发和应用成型性优良的高强度钢板 开发和应用成型性优良的高强度钢板(较低的屈服点、较高的强度 较低的屈服点、较高的强度和塑性、较好的焊接、涂装、防锈性能 和塑性、较好的焊接、涂装、防锈性能),),是改进金属材料机械性能 是改进金属材料机械性能的一个主要研究方向 的一个主要研究方向例如一种固溶强化钢 例如一种固溶强化钢(添加 添加Si Si、Mn Mn等 等)经热处理后 经热处理后,将得到在铁素体 将得到