汽車機械基礎-(汽車金屬材料)課件

1、任務1 汽車常用金屬材料1.1 金屬材料的力學性能 主要包括強度與塑性 、 硬度、沖擊韌性和疲勞強度等 任務1 汽車常用金屬材料1.2 金屬材料的其它性能 1. 金屬材料的物理性能 2. 金屬材料的化學性能 3. 金屬材料的工藝性能1.2 金屬材料的其它性能1.3 汽車常用金屬材料汽車常用金屬材料鐵基金屬材料非鐵基金屬材料非合金鋼合金鋼（碳素鋼）普通碳素鋼優(yōu)質碳素鋼低碳鋼中碳鋼高碳鋼低合金結構鋼合金結構鋼鑄鐵灰鑄鐵球磨鑄鐵可鍛鑄鐵 鋁及其合金銅及其合金軸承合金鋼1.3 汽車常用金屬材料汽車常用金屬材料鐵基金屬材料非鐵基金1、非合金結構鋼（碳含量2.11%）（1）普通碳素結構鋼（普通碳素鋼）雜質

2、多、塑性、韌性不好一般用于制作受力不大的某些非重要緊固螺釘、螺母等。甲類（A類）普通碳素鋼保證了力學性能，所以可以制作汽車輪輞、輪輻、消音器等（page 29）1、非合金結構鋼（碳含量2.11%）（2）優(yōu)質碳素結構鋼（碳含量0.8%；S、P含量少）1）優(yōu)質碳素鋼的分類及牌號 低碳鋼：08、10、15、20、25等 （碳的質量分數(shù)小于0.25） 中碳鋼30、35、40、45、50、55 （碳的質量分數(shù)0.250.6） 高碳鋼：60、65、70、75等 （碳的質量分數(shù)0.60.8）如果鋼中微量元素比較高（0.7-0.12），則在數(shù)字后要附以該元素符號，如65Mn 等。（2）優(yōu)質碳素結構鋼（碳含量0

3、.8%；S、P含量少）1）優(yōu)2）優(yōu)質碳素鋼的性能及在汽車上的應用 低碳鋼 ：強度、硬度不高，塑性、韌性焊接性能好。在汽車上常用來制作駕駛室、油底殼、機油箱，離合器殼等沖壓件；輪胎螺栓、螺母。風扇葉片、離合器分離杠桿，駐車制動桿等油底殼風扇葉片輪胎螺栓2）優(yōu)質碳素鋼的性能及在汽車上的應用油底殼風扇葉片輪胎螺栓 中碳鋼主要性能：有較大的強度、硬度、經(jīng)熱處理后具有良好的塑性、韌性耐磨性、切削性等。以45號鋼應用最為廣泛，汽車中常用來制作曲軸正時齒輪、半軸錐齒輪、變速器齒輪 各種鍵、氣門推桿、曲軸、凸輪軸及重要螺栓螺母等 中碳鋼主要性能：有較大的強度、硬度、經(jīng)熱處理 高碳鋼經(jīng)熱處理后有更高的強度、硬度

4、且彈性優(yōu)良。如65Mn 鋼，可制作離合器壓板彈簧，氣門彈簧，活塞銷卡簧等以上為碳素結構鋼及其在汽車上應用方面的部分內容 高碳鋼經(jīng)熱處理后有更高的強度、硬度且彈性優(yōu)良。以上為碳素2.合金鋼及其在汽車上的應用 合金鋼的分類 按用途分： a.低合金結構鋼：主要用于制造工程結構的型鋼和鋼筋。 b.合金結構鋼：用于制造機械零件和工程構件* c.合金工具鋼：用于制造各種加工工具 d. 特殊性能鋼：具有特殊性能的鋼，如不銹鋼2.合金鋼及其在汽車上的應用 合金鋼的分類 按用途*合金結構鋼 定義：在碳素結構鋼的基礎上加入合金元素而得到的鋼為合金結構鋼 牌號：采用“兩位數(shù)字+合金元素符號+數(shù)字”的格式表示。例如：

5、思考：20CrMnTi 的含義*合金結構鋼 定義：在碳素結構鋼的基礎上加入合金元素而按性能和用途分合金滲碳鋼合金調質鋼合金彈簧鋼滾動軸承鋼 分類按性能和用途分合金滲碳鋼合金調質鋼合金彈簧鋼滾動軸承鋼 分類（1）合金滲碳鋼 這類鋼的含碳量一般為0.10%0.25%，較低的含碳量能保證零件心部具有足夠的塑性和韌性。經(jīng)表面滲碳、淬火、低溫回火處理后，使表面獲得高硬度、高耐磨性和疲勞強度等 常用合金滲碳鋼的牌號及汽車上的應用（1）合金滲碳鋼 這類鋼的含碳量一般為0.10%0.25（2）合金調質鋼這類鋼碳的質量分數(shù)為0.25%0.50%，主要的合金元素是Mn、Si、 Cr、Ni、B 等。合金調質鋼是在中

6、碳鋼的基礎上加人一些合金元素，經(jīng)調質處理后使用，用于制造重載、受力復雜 且要求綜合力學性能較好的重要零件，常用合金調質鋼的牌號及在汽車上的應用（2）合金調質鋼這類鋼碳的質量分數(shù)為0.25%0.50%，（3）合金彈簧鋼此種鋼碳質量分數(shù)為0.45%0.75%,主要的合金元素為Si、Mn、W、V、Cr等。這種鋼具有髙彈性極限、疲勞強度以及足夠的韌性。常用的牌號有65Mn、55Si2Mn、55CrMnA、60CrMnA 、60Si2Mn，在汽車中主要用來制作各種螺旋彈簧和鋼板彈簧。page34（3）合金彈簧鋼此種鋼碳質量分數(shù)為0.45%0.75%,主（4）滾動軸承鋼 其含碳量為0.95%1.15%，摻

7、雜元素Cr的參入量為0.4%1.65，以保證鋼有高的硬度、耐磨性和抗疲勞強度。 以 GCr15最為常用 ：（平均鉻的質量我分數(shù)為1.5的滾動軸承鋼）（4）滾動軸承鋼 其含碳量為0.95%1.15%，摻雜元3.鑄鐵（碳的質量大于2.11的鐵碳合金）鑄鐵的分類白口鑄鐵 （BT）灰口鑄鐵 （HT）可鍛鑄鐵 （KTH）球墨鑄鐵 （QT）合金鑄鐵3.鑄鐵（碳的質量大于2.11的鐵碳合金）鑄鐵的分類白口鑄（1）灰鑄鐵（HT）灰鑄鐵碳的質量分數(shù)較大（2.7%4.0%）凝固時收縮量小，抗壓強度、硬度接近碳素鋼，減震性好，由于片狀石墨存在，故耐磨性好。鑄造性能和切削加工性能較好，其牌號以 “HT”和其后的一組數(shù)

8、字表示，其后數(shù)字表示最小抗拉強度，如HT250，表示最小抗拉強度為250 MPa的灰鑄鐵。 常用灰鑄鐵的牌號及在汽車上的應用（1）灰鑄鐵（HT）灰鑄鐵碳的質量分數(shù)較大（2.7%4.0%（2）可鍛鑄鐵（馬口鐵）可鍛鑄鐵是由一定成分的白口鑄鐵經(jīng)過較長的高溫退火而得的鑄鐵，碳在鑄鐵組織中以團絮狀石墨形式存在。耐磨損，良好的塑性 、韌性和減震性，較好的強度，能承受強動載荷。常用可鍛鑄鐵的牌號及在汽車上的應用“”后面的數(shù)字表示伸長率，前面數(shù)字指抗拉強度（2）可鍛鑄鐵（馬口鐵）可鍛鑄鐵是由一定成分的白口鑄鐵經(jīng)過較（3）球墨鑄鐵球墨鑄鐵簡稱球鐵。鑄鐵中的石墨大部分以球狀形態(tài)存在。球墨鑄鐵的抗拉強度、塑性和韌

9、性都優(yōu)于灰鑄鐵和可鍛鑄鐵。球墨鑄鐵常用來制造一些受力復雜，強度、韌性和耐磨性要求高的零件。常用球墨鑄鐵的牌號及在汽車上的應用轉向器殼體傳動軸（3）球墨鑄鐵球墨鑄鐵簡稱球鐵。鑄鐵中的石墨大部分以球狀形態(tài)1.4 非鐵基金屬材料鋁及其合金銅及其合金軸承合金非鐵基金屬材料1.4 非鐵基金屬材料鋁及其合金銅及其合金軸承合金非鐵基金屬（1）鋁：利用其良好的導熱性能和抗腐蝕性，在汽車上常用來制作散熱和冷卻裝置1. 鋁及其合金散熱器蒸發(fā)器（1）鋁：利用其良好的導熱性能和抗腐蝕性，在汽車上常用來制作（2）鋁合金鋁合金分Al-Si系列、 AL-Cu系列、 Al-Mg和AI- Zn四種。發(fā)動機部分汽缸體、氣缸蓋是鋁

10、鑄件。常用用鋁鑄件的還有曲軸箱、活塞、變速器殼體、發(fā)動機架等，其中活塞幾乎都用鋁合金制造。氣缸體活塞氣缸蓋（2）鋁合金鋁合金分Al-Si系列、 AL-Cu系列、 Al2. 銅及其合金（1）純銅：汽車中各種導線線芯、電動機、發(fā)動機類線圈均為銅制材料。發(fā)動機起動機轉子2. 銅及其合金（1）純銅：汽車中各種導線線芯、電動機、發(fā)動（2）銅合金黃銅（銅鋅合金）和 青銅（除黃銅外的銅合金）鉛青銅、錫青銅和鋁青銅可做滑動軸承材料，常用做柴油機的曲軸軸瓦，連桿小頭襯套為鉛青銅。連桿小頭銅套曲軸軸瓦（2）銅合金黃銅（銅鋅合金）和 青銅（除黃銅外的銅合金）連桿（3）軸承合金應滿足的要求：良好的減摩性能。 有一定的抗壓強度和硬度。 塑性和沖擊韌性良好。 。表面