常用汽車材料課件

常用汽車材料常用汽車材料

概述

金屬材料

非金屬材料新材料

概述汽車是由上萬個零部件組裝而成,而這些零部件又是由幾百個品種、上千個規(guī)格的材料加工制成的,可以說材料是汽車的基礎(chǔ)。用于生產(chǎn)汽車的材料種類很多:有鋼鐵、有色金屬、塑料、橡膠、玻璃、陶瓷等,據(jù)統(tǒng)計,近幾年生產(chǎn)的一輛普通轎車,其主要材料的重量構(gòu)成比大致為:鋼鐵65%～70%、有色金屬10%～15%、非金屬材料20%左右。各種新型材料,如輕金屬材料、復(fù)合材料、高技術(shù)合成材料等越來越多的用于現(xiàn)代汽車金屬材料金屬材料的性能黑色金屬材料有色金屬材料金屬材料的性能金屬材料的理化性能金屬材料的機(jī)械性能金屬材料的工藝性能金屬材料的理化性能

指金屬材料在各種物理條件下所表現(xiàn)出來的性能和抵抗各種化學(xué)介質(zhì)侵蝕的能力密度:單位體積的質(zhì)量導(dǎo)熱性:傳導(dǎo)熱量的能力導(dǎo)電性:傳導(dǎo)電流的能力熱膨脹性:受熱時體積增大的能力金屬材料的理化性能熔點:由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時的溫度磁性：金屬材料能導(dǎo)磁的性能稱為磁性抗腐蝕性:金屬在常溫下抵御同周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而遭破壞的能力抗氧化性:金屬在高溫下抵抗氧化作用的能力如分散粒子型強(qiáng)化合金、熱發(fā)電元件、減振合金等,分別應(yīng)用于汽車零部件中需要特殊性能的方面金屬材料在載荷作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力稱為強(qiáng)度有的采用雙面鍍,提高它的防銹能力,有的采用內(nèi)側(cè)鍍層、外側(cè)涂漆的單面鍍。特種陶瓷是采用純度較高的人工合成原料(如氧化鋁、碳化硅、氮化硅等),并沿用普通陶瓷的成型、高溫?zé)Y(jié)工藝而制成的它們耐熱性高,受壓不易變形,價格比較便宜,但成型工藝復(fù)雜,生產(chǎn)效率較低。汽車上受力不大、要求一定的強(qiáng)度、硬度、韌性和良好的加工性能的零部件大量的使用碳素結(jié)構(gòu)鋼。用于生產(chǎn)汽車的材料種類很多:有鋼鐵、有色金屬、塑料、橡膠、玻璃、陶瓷等,據(jù)統(tǒng)計,近幾年生產(chǎn)的一輛普通轎車,其主要材料的重量構(gòu)成比大致為:鋼鐵65%～70%、有色金屬10%～15%、非金屬材料20%左右。例如HT100,是最低抗拉強(qiáng)度為100N/mm2的灰口鑄鐵如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等等。例如一種固溶強(qiáng)化鋼(添加Si、Mn等)經(jīng)熱處理后,將得到在鐵素體基體上適當(dāng)?shù)姆稚⒁恍R氏體的復(fù)合組織,即雙相鋼組織,與其他高強(qiáng)度鋼比較,屈服強(qiáng)度低、延伸率增大、加工硬化效果好。導(dǎo)熱性:傳導(dǎo)熱量的能力5%、其他元素平均含量為1%的錫青銅。是今后汽車材料中重要的發(fā)展方向。純鋁的強(qiáng)度硬度很低,但塑性很高,一般不能作為結(jié)構(gòu)件使用。鋼板主要用于制作車身。采用新型防銹鋼板(即表面鍍鋅、鍍錫、鍍鋁等表面處理鋼板)會提高車身的防銹能力。第1位數(shù)字表示合金的類別號。如輪胎、軟管、密封件、防振件、傳動件、襯墊類等,例LF5,LF11表示順序號為5或11的防銹鋁合金。金屬材料的機(jī)械性能是指金屬材料在各種載荷(外力)作用下表現(xiàn)出來的抵抗能力機(jī)械性能指標(biāo)強(qiáng)度金屬材料在載荷作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力稱為強(qiáng)度常用強(qiáng)度指標(biāo)是屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度塑性金屬材料產(chǎn)生塑性變形而不被破壞的最大能力常用塑性值的指標(biāo)是伸長率和斷面收縮率。硬度金屬材料在抵抗比它更硬物體壓入其表面的能力，即抵抗局部塑性變形的能力常用硬度試驗方法有布氏硬度和洛氏硬度金屬材料的機(jī)械性能沖擊韌性金屬材料在沖擊載荷作用下,抵抗破壞的能力稱為沖擊韌性疲勞強(qiáng)度金屬材料在循環(huán)載荷作用下產(chǎn)生疲勞裂紋,并導(dǎo)致斷裂稱為疲勞斷裂在無數(shù)次(鋼鐵約為106～107)重復(fù)交變載荷作用下不產(chǎn)生斷裂的最大應(yīng)力稱為疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度值通過疲勞試驗測定當(dāng)金屬材料的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到107次時,零件仍不斷裂,此時的最大應(yīng)力可作為疲勞強(qiáng)度。某些高強(qiáng)度鋼,應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到108次時的最大應(yīng)力作為它們的疲勞強(qiáng)度金屬材料的工藝性能鑄造性能:鑄造性能是指液態(tài)金屬的流動性、冷卻凝固過程中收縮偏析的大小(金屬凝固后其化學(xué)成分和組織的不均勻性),以及對氣體的排除和吸收等性能壓力加工性能:壓力加工性能是指金屬在冷、熱狀態(tài)下,進(jìn)行壓力加工時,產(chǎn)生變形而不發(fā)生破壞的能力塑性越大,變形抗力越小,壓力加工性能越好焊接性能:焊接性能是指兩塊金屬材料在局部加熱到熔融狀態(tài)下,能夠牢固地焊合在一起的性能焊接性好,易于用一般方法和工藝施焊,焊時不易形成裂紋、氣孔、夾渣等缺陷,焊處強(qiáng)度能與原材料相近切削加工性能:切削加工性能是指金屬材料被切削加工的難易程度熱處理性能:熱處理性能是指金屬材料適應(yīng)各種熱處理工藝的能力黑色金屬材料鋼、鐵一類的金屬被稱為黑色金屬。鋼鐵材料的基本成分是鐵和碳,所以又稱為鐵碳合金。含碳量小于2.11%的鐵碳合金是鋼,含碳量大于2.11%的鐵碳合金是鐵。鋼碳素鋼合金鋼對鋼的力學(xué)性能和物理性能影響最大的是碳的質(zhì)量分布,隨著含碳量的增加,鋼的強(qiáng)度、硬度直線上升;而韌性和塑性不斷下降。除此之外,在冶煉過程中加入的或原料中帶入的其他元素也對鋼的性能產(chǎn)生重要的影響,如錳和硅元素可以提高鋼的強(qiáng)度和硬度,硫和磷元素會使鋼材變脆。碳素鋼除含碳量小于2.11%之外,還含有少量的錳、硅、硫、磷等雜質(zhì)元素的鋼,我們稱之為碳素鋼,簡稱碳鋼。碳素鋼具有一定的力學(xué)性能、良好的工藝性能、價格低廉,是汽車生產(chǎn)和其他工業(yè)產(chǎn)品中用量最大的金屬材料。分類按鋼中碳的含量多少可分為低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼;按鋼的質(zhì)量可分為普通質(zhì)量鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級優(yōu)質(zhì)鋼;按鋼的用途分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼和鑄鋼。碳素鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼主要用于制作各種機(jī)器零件和工程構(gòu)件,以低碳鋼和中碳鋼為多。汽車上受力不大、要求一定的強(qiáng)度、硬度、韌性和良好的加工性能的零部件大量的使用碳素結(jié)構(gòu)鋼。碳素工具鋼主要用于制作各種工、量、刃具和模具,多屬于高碳鋼。鑄鋼主要用于制作形狀復(fù)雜,難于用鍛壓等方法成形的零件,如汽車上的橋殼等。碳素鋼的牌號常用碳素鋼的牌號及含義舉例如下Q235-AF碳素結(jié)構(gòu)鋼。其中Q235代表屈服強(qiáng)度值,A代表質(zhì)量等級(A含硫磷最多、D含硫磷最少),F代表沸騰鋼(冶煉時脫氧不完全)45Mn優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。其中45代表鋼的平均含碳量為0.45%,Mn的含量為0.7%～1%ZG310-570鑄鋼。其中310代表屈服強(qiáng)度值,570代表抗拉強(qiáng)度值合金鋼合金鋼是指為了改善鋼的某些性能,冶煉時在碳素鋼的基礎(chǔ)上有目的地加入一種或多種合金元素所形成的鋼種常用的合金元素有:錳(Mn)、硅(Si)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、鎢(W)、釩(V)、鈦(Ti)、磞(B)、鋁(Al)、稀土(Re)等合金元素對鋼的性能影響很大,如在碳素鋼中加入鉻,能提高鋼的強(qiáng)度、硬度和耐蝕性,加入鎳既可以提高鋼的強(qiáng)度,又不降低其韌性,加入硅能提高鋼的強(qiáng)度、硬度、疲勞強(qiáng)度和耐腐蝕性。幾種合金元素同時配合使用,對鋼的性能影響比單一合金元素更為顯著合金鋼只有經(jīng)過熱處理后,才能達(dá)到改善機(jī)械性能的目的合金鋼合金鋼的種類很多,按用途大致可分為以下幾類:

合金結(jié)構(gòu)鋼合金工具鋼特殊性能鋼某些高強(qiáng)度鋼,應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到108次時的最大應(yīng)力作為它們的疲勞強(qiáng)度壓力加工性能:壓力加工性能是指金屬在冷、熱狀態(tài)下,進(jìn)行壓力加工時,產(chǎn)生變形而不發(fā)生破壞的能力其他：空濾器殼、風(fēng)扇葉片、各種傳感器電器殼體、部分齒輪等。按鋁合金的成分和加工特點,可分為形變鋁合金和鑄造鋁合金橡膠可吸收一部分機(jī)械能,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。?nèi)裝件：儀表板及襯墊、雜物箱、轉(zhuǎn)向盤、操縱桿、內(nèi)飾板、座椅扶手、車門內(nèi)襯、各種填充材料等。鈦合金的主要特點是高溫強(qiáng)度高、耐腐蝕性好,密度是鐵的1/2,缺點也是生產(chǎn)成本太高,目前還不能大量使用,只用于制造高檔轎車的少數(shù)零部件。純鋁的強(qiáng)度硬度很低,但塑性很高,一般不能作為結(jié)構(gòu)件使用。在灰口鑄鐵或球墨鑄鐵中加入一定量的合金元素,獲得特殊性能的鑄鐵稱為合金鑄鐵。它們成型工藝簡單,生產(chǎn)效率高,具有一定的機(jī)械性能,但耐熱性和剛性較低。純鋁的強(qiáng)度硬度很低,但塑性很高,一般不能作為結(jié)構(gòu)件使用。在很多方面可以代替金屬材料，主要品種有EP(環(huán)氧樹脂)、PA(聚酰胺)、POM(聚甲醛)等。淬火的主要目的是提高鋼件的硬度和強(qiáng)度新型塑料的研制開發(fā)主要在兩個方面一是高性能化,即用高級工程塑料代替金屬材料,如用酚醛樹脂類材料制造變扭器、制動助為器、各種支架、皮帶輪、傳動軸等；如輪胎、軟管、密封件、防振件、傳動件、襯墊類等,在無數(shù)次(鋼鐵約為106～107)重復(fù)交變載荷作用下不產(chǎn)生斷裂的最大應(yīng)力稱為疲勞強(qiáng)度碳素鋼具有一定的力學(xué)性能、良好的工藝性能、價格低廉,是汽車生產(chǎn)和其他工業(yè)產(chǎn)品中用量最大的金屬材料。疲勞強(qiáng)度值通過疲勞試驗測定如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺(又叫尼龍)等。外裝件:密封條、保險杠面板、擋泥板、裙邊、飾條、軟管、減震墊片、把手等。合金結(jié)構(gòu)鋼低合金結(jié)構(gòu)鋼在低碳鋼的基礎(chǔ)上加入少量（３%～５%）合金元素而得到的鋼這類鋼比相同含碳量的碳素鋼的強(qiáng)度要高10%～30%,并具有較好的塑性、韌性和焊接性能。又因為它的冶煉較簡單,生產(chǎn)成本與碳鋼相近廣泛用于制作各種機(jī)器零件和工程構(gòu)件如汽車上的車架縱梁、橫梁、發(fā)動機(jī)吊耳等用低合金結(jié)構(gòu)鋼取代碳素結(jié)構(gòu)鋼,可節(jié)約鋼材,減輕重量,且使用可靠。常用的鋼種有12MnV、16Mn等合金結(jié)構(gòu)鋼合金滲碳鋼合金滲碳鋼制造的零件,經(jīng)熱處理后,不僅有較高的表面硬度和耐磨性,而且能大幅度提高零件心部的強(qiáng)度和韌性,從而提高抵抗沖擊載荷的能力汽車上承受高速、重載、強(qiáng)沖擊和劇烈摩擦的零件如活塞銷、齒輪、軸類件和重要的螺栓等都是用合金滲碳鋼加工經(jīng)熱處理制作的。合金結(jié)構(gòu)鋼合金調(diào)質(zhì)鋼合金調(diào)質(zhì)鋼是指經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后使用的鋼,具有較高的強(qiáng)度和韌性。若調(diào)質(zhì)后再進(jìn)行淬火,則能進(jìn)一步改善零件表面的耐磨性。常用于制造承受重載荷、沖擊載荷的零件。如機(jī)床主軸、汽車半軸、連桿、轉(zhuǎn)向節(jié)等。合金鋼合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號采用兩位數(shù)字和化學(xué)元素符號及數(shù)字的方法表示。前面兩位數(shù)字表示鋼的平均含碳量(萬分之幾),后面是化學(xué)元素符號名稱,如鉛、鉻、錳等,各元素符號后面的數(shù)字表示元素平均含量(百分之幾)。例如12CrNi2,表示鋼的平均含碳量為0.12%、平均含鉻量小于1.5%、平均含鎳量為2%。合金鋼其他合金鋼和特殊性能鋼常用的鋼種有合金彈簧鋼、滾動軸承鋼合金工具鋼耐候鋼(良好的抗大氣腐蝕能力)、不銹鋼耐磨鋼耐熱鋼鑄鐵性能特點：與鋼相比,其強(qiáng)度低,特別是韌性、塑性差,但鑄造性能優(yōu)良、耐磨、切削加工性能良好。隨著技術(shù)進(jìn)步,某些傳統(tǒng)上用鑄鐵制造的汽車零件,已逐步由輕金屬替代。鑄鐵分為白口鑄鐵、灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵和合金鑄鐵幾種。鑄鐵白口鑄鐵白口鑄鐵斷口呈白色,性能硬而脆,很難進(jìn)行切削加工,主要用來煉鋼灰口鑄鐵灰口鑄鐵斷口呈灰色,由于生產(chǎn)工藝較簡單,成本低,熔點低、收縮率小、具有良好的鑄造性能,在汽車零件上應(yīng)用較多灰口鑄鐵的牌號用“HT”及數(shù)字組成。其中數(shù)字表示最低的抗拉強(qiáng)度。例如HT100,是最低抗拉強(qiáng)度為100N/mm2的灰口鑄鐵鑄鐵可鍛鑄鐵俗稱馬鐵它具有較高的強(qiáng)度和韌性可用于制作承受沖擊和振動的零件,不能進(jìn)行鍛造鑄鐵球墨鑄鐵俗稱球鐵球墨鑄鐵兼有鑄鐵和鋼的理化性能、機(jī)械性能和工藝性能,也像鋼一樣可進(jìn)行熱處理。通過合金化和各種熱處理后,可用來代替鑄鋼和鍛鋼制造一些受力復(fù)雜、性能要求較高的零件,如代替45號鋼和35CrMo鋼制造大馬力柴油機(jī)的曲軸、凸輪軸、齒輪和連桿等球墨鑄鐵的牌號由"QT"及兩組數(shù)字組成。其中第1組數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度,第2組數(shù)字表示最低延伸率。例如QT400-18,表示最低抗拉強(qiáng)度為400N/mm2、最低延伸率為18%的球墨鑄鐵鑄鐵合金鑄鐵:具體包括：在灰口鑄鐵或球墨鑄鐵中加入一定量的合金元素,獲得特殊性能的鑄鐵稱為合金鑄鐵?！癦L”為“鑄鋁”兩字漢語拼音的第1個字母它們耐熱性高,受壓不易變形,價格比較便宜,但成型工藝復(fù)雜,生產(chǎn)效率較低。特點是具有很高的抗蝕性,故常稱為防銹鋁合金。青銅又分為錫青銅(普通青銅)和無錫青銅(特殊青銅)當(dāng)金屬材料的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到107次時,零件仍不斷裂,此時的最大應(yīng)力可作為疲勞強(qiáng)度。如分散粒子型強(qiáng)化合金、熱發(fā)電元件、減振合金等,分別應(yīng)用于汽車零部件中需要特殊性能的方面合成橡膠的物理、機(jī)械性能較好,可制作輪胎和其他一般的橡膠制品。鋼、鐵一類的金屬被稱為黑色金屬。鋼化玻璃和區(qū)域鋼化玻璃如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等等。鋼板與塑料等非金屬材料粘合的疊層材料無錫青銅也有較好的機(jī)械性能和理化性能?；瘜W(xué)熱處理是將鋼件置于某一介質(zhì)中加熱、保溫和冷卻,使介質(zhì)中的某些元素滲入鋼件表層,從而改善表層性能加熱后起化學(xué)反應(yīng),固化成型后質(zhì)地變硬;再加熱不能使之再軟化。特種合成橡膠具有特殊性能,用來制作要求耐油、耐熱、耐寒、耐化學(xué)腐蝕的制品。鈦鎳合金經(jīng)過處理具有優(yōu)良的形狀記憶效果,但成本較高目的是提高鋼件表層的硬度、耐磨性、耐腐蝕性和抗氧化性主要指Al-Mn系、Al-Mg系合金采用兩位數(shù)字和化學(xué)元素符號及數(shù)字的方法表示。強(qiáng)度較高,但耐蝕性較差。鋁及鋁合金在汽車上大量使用,一方面改善了這些零部件的使用性能,另一方面達(dá)到了汽車的輕量化的目的,是今后汽車材料中重要的發(fā)展方向。鋼的熱處理鋼件的熱處理是利用加熱、保溫和冷卻的操作方法,來改變鋼的組織結(jié)構(gòu),使鋼件獲得所需性能的加工工藝。鋼的熱處理根據(jù)加熱和冷卻的方法不同,大體有以下幾類鋼的熱處理退火退火是將鋼件加熱到一定溫度,保溫一段時間,然后隨爐慢慢冷卻到室溫的熱處理工藝。目的是降低材料硬度,改善切削加工性能,提高塑性和韌性,消除鋼中的組織缺陷,消除內(nèi)應(yīng)力。(2)正火正火是將鋼件加熱到臨界溫度以上50～70℃,充分保溫,然后在空氣中冷卻的熱處理工藝。目的與退火基本相同,但正火后鋼件的強(qiáng)度、硬度比退火后高。鋼的熱處理淬火淬火是將鋼件加熱到臨界溫度以上30～50℃,保溫后在冷卻介質(zhì)中快速冷卻的熱處理工藝常用的冷卻介質(zhì)有水、礦物油、鹽、堿的水溶液等淬火的主要目的是提高鋼件的硬度和強(qiáng)度回火回火是將淬火后的鋼件再加熱到臨界溫度以下的某一溫度,保溫一段時間,然后在空氣或油中冷卻的熱處理工藝目的是減少或消除內(nèi)應(yīng)力,提高韌性和塑性,調(diào)整硬度,降低脆性,保證鋼件的形狀、尺寸不變鋼的熱處理表面淬火表面淬火是將鋼件的表面淬透到一定的深度,而中心部分仍保持未淬火狀態(tài)的一種局部淬火方法目的是使鋼件表面獲得較高的強(qiáng)度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度,而心部仍具有足夠的塑性和韌性?；瘜W(xué)熱處理化學(xué)熱處理是將鋼件置于某一介質(zhì)中加熱、保溫和冷卻,使介質(zhì)中的某些元素滲入鋼件表層,從而改善表層性能目的是提高鋼件表層的硬度、耐磨性、耐腐蝕性和抗氧化性主要有滲碳、氮化、碳氮共滲等。有色金屬材料除黑色金屬材料之外的其他金屬統(tǒng)稱為有色金屬在汽車制造生產(chǎn)中常用的主要是鋁、銅及其合金鋁及鋁合金純鋁純鋁的熔點為660℃,密度為的1/3，是一種輕金屬材料,其電導(dǎo)性、熱導(dǎo)性僅次于銀、銅,抗氧化、抗大氣腐蝕性能好,常溫下在大氣中表面能生成一層致密的氧化鋁膜,阻止鋁表面進(jìn)一步氧化。純鋁的強(qiáng)度硬度很低,但塑性很高,一般不能作為結(jié)構(gòu)件使用。鋁及鋁合金鋁合金鋁合金是在鋁中加入適量的錫、銅、鎂、錳等元素后獲得的合金,經(jīng)處理后,鋁合金的機(jī)械性能大為提高。鋁合金的比強(qiáng)度高、具有良好的耐蝕性、切削加工性和鑄造性、可以實現(xiàn)柔性的強(qiáng)度設(shè)計、表面美觀在汽車上得到廣泛的應(yīng)用。如用鑄鋁合金制造汽缸體、汽缸蓋、輪輞、保險杠,用鋁合金材料制造散熱器、冷凝器等部件。鋁及鋁合金在汽車上大量使用,一方面改善了這些零部件的使用性能,另一方面達(dá)到了汽車的輕量化的目的,是今后汽車材料中重要的發(fā)展方向。按鋁合金的成分和加工特點,可分為形變鋁合金和鑄造鋁合金鋁合金形變鋁合金分為防銹鋁合金、硬鋁合金、超硬鋁合金等防銹鋁合金主要指Al-Mn系、Al-Mg系合金特點是具有很高的抗蝕性,故常稱為防銹鋁合金。此外,還具有良好的塑性和一定的焊接性能,但強(qiáng)度較低,不能進(jìn)行熱處理,只有經(jīng)過冷加工變形才能使其強(qiáng)化防銹鋁合金的牌號用“LF”加順序號表示?！癓F”是“鋁防”兩字漢語拼音的第1個字母。例LF5,LF11表示順序號為5或11的防銹鋁合金。同理。LY12是順序號為12的硬鋁合金;LC6是順序為6的超硬鋁合金；LD10是順序號為10的鍛造鋁合金鋁合金硬鋁合金主要指Al-Cu-Mn系、Al-Cu-Mg系合金通過淬火時效處理而獲得相當(dāng)高的強(qiáng)度,在淬火時效狀態(tài)下有較好的切削加工性,但耐蝕性較差。超硬鋁合金屬于Al-Cu-Mg-Zn系合金,另外還加入少量的鉻、錳強(qiáng)度在鋁合金中最高,故稱超硬鋁超硬鋁主要用作要求重量輕而受力較大的結(jié)構(gòu)件。鋁合金鑄造鋁合金用來制造鑄件的鋁合金,俗稱鑄鋁鑄鋁分為鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金、鋁鋅合金,即Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系、Al-Zn系等。鋁硅合金鋁硅合金廣泛用于制造內(nèi)燃機(jī)的活塞、氣缸體、氣缸蓋、風(fēng)扇葉片,電機(jī)、儀表外殼及形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件。鋁銅合金鋁銅合金具有較高的耐熱強(qiáng)度,可制作高溫(300℃)條件下工作的零件。但抗蝕性較差。如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等等。鋁銅合金具有較高的耐熱強(qiáng)度,可制作高溫(300℃)條件下工作的零件。作為替代鋼鐵材料的輕量化材料主要有鋁、鎂、鈦等輕金屬,橡膠可吸收一部分機(jī)械能,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。表面鍍層有Fe-Zn、Ni-Zn合金目前采用的新材料主要有:高硅材料、鉻鎳鐵耐熱合金、奧氏體不銹鋼等。適合制作汽車的覆蓋件(例發(fā)動機(jī)倉蓋)、油底殼、空氣濾清器等。磁性：金屬材料能導(dǎo)磁的性能稱為磁性焊接性能:焊接性能是指兩塊金屬材料在局部加熱到熔融狀態(tài)下,能夠牢固地焊合在一起的性能汽車在沿海地區(qū)、酸雨嚴(yán)重的地區(qū)和其他腐蝕嚴(yán)重的環(huán)境中使用,會遭受腐蝕。汽車上受力不大、要求一定的強(qiáng)度、硬度、韌性和良好的加工性能的零部件大量的使用碳素結(jié)構(gòu)鋼。強(qiáng)度較高,但耐蝕性較差。某些高強(qiáng)度鋼,應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到108次時的最大應(yīng)力作為它們的疲勞強(qiáng)度在汽車上得到廣泛的應(yīng)用。如輪胎、軟管、密封件、防振件、傳動件、襯墊類等,淬火是將鋼件加熱到臨界溫度以上30～50℃,保溫后在冷卻介質(zhì)中快速冷卻的熱處理工藝疲勞強(qiáng)度值通過疲勞試驗測定5%、其他元素平均含量為1%的錫青銅。淬火是將鋼件加熱到臨界溫度以上30～50℃,保溫后在冷卻介質(zhì)中快速冷卻的熱處理工藝主要指Al-Mn系、Al-Mg系合金天然橡膠是從橡膠樹上采集的膠乳,經(jīng)過一系列處理,制成生膠鋁合金鑄造鋁合金鋁鎂合金鋁鎂合金的特點是密度小(小于2.55g/cd)、耐蝕性好、強(qiáng)度高,但鑄造性能差,易產(chǎn)生熱裂和縮松多用于承受沖擊、振動載荷和腐蝕條件下工作的零件鋁鋅合金強(qiáng)度較高,但耐蝕性較差。若加入適量的錳、鎂,可適當(dāng)提高耐蝕性。另外工藝性能很好可用于在鑄態(tài)下直接使用的零件,如汽車的化油器、儀表、各種薄殼等鑄造鋁合金的牌號用“ZL”加三位數(shù)字表示“ZL”為“鑄鋁”兩字漢語拼音的第1個字母第1位數(shù)字表示合金的類別號。其中1表示鋁硅,2表示鋁銅,3表示鋁鎂,4表示鋁鋅

第2第3位數(shù)字均表示合金的順序號優(yōu)質(zhì)鑄造鋁合金在順序號后附加字母“A”表示銅及銅合金工業(yè)和汽車上使用品種主要有工業(yè)純銅、黃銅、青銅等工業(yè)純銅又稱紫銅、電解銅它具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、塑性和耐腐蝕性,可進(jìn)行冷、熱壓力加工,但強(qiáng)度和硬度低。純銅的牌號用“T”加順序號表示，順序號有1、2、3、4四個號,順序號越大,雜質(zhì)含量越多,純度越低。純銅主要用于制造電線、電刷、銅管等銅及銅合金黃銅黃銅是銅與鋅的合金,即為銅鋅合金。黃銅又分為普通黃銅和特殊黃銅。普通黃銅只含銅、鋅元素的合金機(jī)械性能比純銅好。其牌號用“H”加兩位數(shù)字表示,“H”是“黃”漢語拼音的第1個字母；兩位數(shù)字表示含銅量例如H68是平均含銅量為68%、含鋅量為32%的普通黃銅。若H前面加“Z”,表示為鑄造黃銅特殊黃銅在普通黃銅中分別添加錫、鎳、鉛、錳、硅、鋁等合金元素生成的合金黃銅加入合金元素后能進(jìn)一步提高強(qiáng)度、耐磨性等機(jī)械性能。特殊黃銅的牌號用“H”加主元素符號及數(shù)字表示例如HPb59-1是平均含銅量為59%、含鉛量為1%的鉛黃銅;HSn9O-1是平均含銅量為90%、含錫量為1%的錫黃銅銅及銅合金青銅除黃銅和白銅(銅鎳合金)以外的銅合金統(tǒng)稱為青銅青銅又分為錫青銅(普通青銅)和無錫青銅(特殊青銅)銅及銅合金錫青銅是以錫為主要添加元素的銅基合金具有良好的機(jī)械性能。錫青銅的牌號用“QSn”加幾組數(shù)字表示‘例如是平均含錫量為6.5%、其他元素平均含量為1%的錫青銅。Sn前面加ZCu字母表示為鑄造材料,如ZCuSn5PbZn5是表示平均含錫量為5%、平均含鉛量為5%、平均含鋅量為5%的鑄造錫青銅。無錫青銅是添加硅、鉛、鈹、錳、鋁、鎳等元素的銅基合金,并以添加的元素命名,如硅青銅、鉛青銅、鈹青銅……無錫青銅也有較好的機(jī)械性能和理化性能。汽車上的應(yīng)用連桿襯套、搖臂襯套、冷卻系中的節(jié)溫器、軸瓦、曲軸止推墊圈等。非金屬材料塑料橡膠塑料概述是以石油、天然氣、煤為基礎(chǔ)原料的各種單體,通過聚合、樹脂粘合、樹脂添加、縮合等復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)而生成的高分子材料性能:屬輕質(zhì)材料(是鋼的1/8)、比強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕、絕緣性好、耐磨性好、消聲吸震性好、易加工成型。在汽車上的應(yīng)用主要有:內(nèi)裝件：儀表板及襯墊、雜物箱、轉(zhuǎn)向盤、操縱桿、內(nèi)飾板、座椅扶手、車門內(nèi)襯、各種填充材料等。外裝件:密封條、保險杠面板、擋泥板、裙邊、飾條、軟管、減震墊片、把手等。其他：空濾器殼、風(fēng)扇葉片、各種傳感器電器殼體、部分齒輪等。隨著高級工程塑料在性能方面的不斷提高,在汽車的發(fā)動機(jī)倉蓋、車頂、行李架等部位正在開發(fā)和應(yīng)用。分類熱塑性和熱固性塑料塑料熱塑性塑料加熱后軟化,具有可塑性、可加工性,冷卻后變硬;若再加熱后又軟化,冷卻后又變硬。這一過程可反復(fù)進(jìn)行.而對其結(jié)構(gòu)性能卻無影響。如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺(又叫尼龍)等。它們成型工藝簡單,生產(chǎn)效率高,具有一定的機(jī)械性能,但耐熱性和剛性較低。熱塑性塑料在汽車上應(yīng)用最多。常用的有:ABS(丙烯睛一丁二烯一苯乙烯)、PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)等。塑料熱固性塑料加熱后起化學(xué)反應(yīng),固化成型后質(zhì)地變硬;再加熱不能使之再軟化。如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等等。它們耐熱性高,受壓不易變形,價格比較便宜,但成型工藝復(fù)雜,生產(chǎn)效率較低。45%,Mn的含量為0.球墨鑄鐵兼有鑄鐵和鋼的理化性能、機(jī)械性能和工藝性能,也像鋼一樣可進(jìn)行熱處理。其中1表示鋁硅,2表示鋁銅,3表示鋁鎂,4表示鋁鋅是今后汽車材料中重要的發(fā)展方向。加熱后起化學(xué)反應(yīng),固化成型后質(zhì)地變硬;再加熱不能使之再軟化。常用的有:ABS(丙烯睛一丁二烯一苯乙烯)、PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)等。疲勞強(qiáng)度值通過疲勞試驗測定純銅主要用于制造電線、電刷、銅管等按鋁合金的成分和加工特點,可分為形變鋁合金和鑄造鋁合金加熱后起化學(xué)反應(yīng),固化成型后質(zhì)地變硬;再加熱不能使之再軟化。前面兩位數(shù)字表示鋼的平均含碳量(萬分之幾),后面是化學(xué)元素符號名稱,如鉛、鉻、錳等,各元素符號后面的數(shù)字表示元素平均含量(百分之幾)。鋁硅合金廣泛用于制造內(nèi)燃機(jī)的活塞、氣缸體、氣缸蓋、風(fēng)扇葉片,電機(jī)、儀表外殼及形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件。主要有滲碳、氮化、碳氮共滲等。在汽車上得到廣泛的應(yīng)用。車身鋼板的減薄會產(chǎn)生很大的輕量化效果,如減薄10%,則可實現(xiàn)5%的車身輕量化,從而可減少4%～5%的燃料消耗。汽車是由上萬個零部件組裝而成,而這些零部件又是由幾百個品種、上千個規(guī)格的材料加工制成的,可以說材料是汽車的基礎(chǔ)。屬于Al-Cu-Mg-Zn系合金,另外還加入少量的鉻、錳磁性：金屬材料能導(dǎo)磁的性能稱為磁性壓力加工性能:壓力加工性能是指金屬在冷、熱狀態(tài)下,進(jìn)行壓力加工時,產(chǎn)生變形而不發(fā)生破壞的能力塑料工程塑料是指具有較高強(qiáng)度和其他特殊性能的塑料有機(jī)械性能好、耐熱性、耐久性優(yōu)良、壽命長、可靠性高的特點

在很多方面可以代替金屬材料，主要品種有EP(環(huán)氧樹脂)、PA(聚酰胺)、POM(聚甲醛)等。它們具有足夠的溫度—強(qiáng)度特性及尺寸穩(wěn)定性。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,將日益廣泛地應(yīng)用在汽車上。橡膠橡膠是汽車用的一種重要材料,一輛汽車上的橡膠件約占全車整備質(zhì)量的6%～10%如輪胎、軟管、密封件、防振件、傳動件、襯墊類等,主要性能特點高彈性在較小的外力作用下,能產(chǎn)生很大的彈性變形(伸長、壓縮、彎曲等),去掉外力后,可在非常短的時間內(nèi)恢復(fù)到近似原來的狀態(tài)。吸振能力橡膠可吸收一部分機(jī)械能,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。橡膠還有一定的耐蝕性、耐磨性、絕緣性橡膠橡膠是以生膠為基礎(chǔ),加入適量的配合劑(硫化劑、活性劑、軟化劑、填充劑、防老劑等)而組成的高分子材料,根據(jù)生膠的來源不同,可分為天然橡膠和合成橡膠兩類。橡膠天然橡膠天然橡膠是從橡膠樹上采集的膠乳,經(jīng)過一系列處理,制成生膠天然橡膠的綜合性能好,有較好的彈性,良好的熱可塑性和絕緣性、耐撕裂,低的導(dǎo)熱性。主要缺點是易老化、不耐高溫,隨時間的增加,會出現(xiàn)變色、發(fā)粘或變硬、變脆龜裂。合成橡膠合成橡膠又稱人造橡膠,用石油、天然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品為原料,通過有機(jī)合成方法制成單體,經(jīng)聚合制得類似天然橡膠的高分子材料。合成橡膠的種類很多,性能特點也各不相同。合成橡膠的物理、機(jī)械性能較好,可制作輪胎和其他一般的橡膠制品。其中丁苯橡膠耐磨、耐老化較好,抗撕裂性也較高,抗滑性特別是抗?jié)窕院?但耐熱、耐寒性差,彈性差。主要用于轎車輪胎。特種合成橡膠具有特殊性能,用來制作要求耐油、耐熱、耐寒、耐化學(xué)腐蝕的制品。汽車新材料高強(qiáng)度鋼板鋼板主要用于制作車身。車身鋼板的減薄會產(chǎn)生很大的輕量化效果,如減薄10%,則可實現(xiàn)5%的車身輕量化,從而可減少4%～5%的燃料消耗。但是鋼板減薄會使延展性、剛性和耐凹性下降,在沖壓(冷加工)時,會產(chǎn)生開裂、變形、褶皺等現(xiàn)象開發(fā)和應(yīng)用成型性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼板(較低的屈服點、較高的強(qiáng)度和塑性、較好的焊接、涂裝、防銹性能),是改進(jìn)金屬材料機(jī)械性能的一個主要研究方向例如一種固溶強(qiáng)化鋼(添加Si、Mn等)經(jīng)熱處理后,將得到在鐵素體基體上適當(dāng)?shù)姆稚⒁恍R氏體的復(fù)合組織,即雙相鋼組織,與其他高強(qiáng)度鋼比較,屈服強(qiáng)度低、延伸率增大、加工硬化效果好。汽車新材料防銹鋼板汽車在沿海地區(qū)、酸雨嚴(yán)重的地區(qū)和其他腐蝕嚴(yán)重的環(huán)境中使用,會遭受腐蝕。采用新型防銹鋼板(即表面鍍鋅、鍍錫、鍍鋁等表面處理鋼板)會提高車身的防銹能力。防銹鋼板分為熱浸鍍式、電鍍式、涂漆式等,分別有不同的性能特點和用途。表面鍍層有Fe-Zn、Ni-Zn合金合金化電鍍鋅板和合金化熱浸鍍鋅板應(yīng)用最多,主要用于:外觀件、車架、擋泥板、汽油箱、散熱器等部位。有的采用雙面鍍,提高它的防銹能力,有的采用內(nèi)側(cè)鍍層、外側(cè)涂漆的單面鍍。汽車新材料耐熱鋼耐熱材料在汽車上所占的比重雖然不大,但它都是一些重要部位,對發(fā)動機(jī)來說至關(guān)重要,影響很大。如燃燒室的高溫部位、柴油機(jī)的預(yù)燃室、排氣系統(tǒng)、渦輪增壓、催化器等。這些部件在性能方面要求比較高:高溫強(qiáng)度、較小的熱膨脹系數(shù)、加工性能、抗高溫氧化性、抗高溫腐蝕、輕量化等。目前采用的新材料主要有:高硅材料、鉻鎳鐵耐熱合金、奧氏體不銹鋼等。汽車新材料復(fù)合鋼鐵材料鋼板與塑料等非金屬材料粘合的疊層材料具有耐腐蝕、減振、隔聲、輕量化等性能優(yōu)勢適合制作汽車的覆蓋件(例發(fā)動機(jī)倉蓋)、油底殼、空氣濾清器等。輕金屬材料作為替代鋼鐵材料的輕量化材料主要有鋁、鎂、鈦等輕金屬,鋁合金的應(yīng)用最為廣泛。是今后汽車材料中重要的發(fā)展方向。鎂是金屬中最輕的,密度是鋁的2/3,但生產(chǎn)成本較高。目前常用的壓鑄鎂合金主要用來制造格柵、變速手柄、變速器殼等。鈦合金的主要特點是高溫強(qiáng)度高、耐腐蝕性好,密度是鐵的1/2,缺點也是生產(chǎn)成本太高,目前還不能大量使用,只用于制造高檔轎車的少數(shù)零部件。汽車新材料新型金屬材料具有特殊物理性能,或稱為具有某種特異功能的新型金屬材料它對發(fā)展汽車的新結(jié)構(gòu)、提高汽車的技術(shù)性能將發(fā)揮重要的作用,雖然目前實際應(yīng)用的并不是很多,但是卻展現(xiàn)了良好的前景。新型金屬材料非晶態(tài)合金將溶化的金屬(鐵合金、鎳合金等)急驟冷卻生成一種無結(jié)晶構(gòu)造的固態(tài)金屬即為非晶態(tài)合金優(yōu)良的強(qiáng)韌性,在具有較高的強(qiáng)度的同時,也具有較高的塑性;具有較高的耐蝕性用來制造輪胎簾線、汽車外部彈簧和金屬薄膜。它的另一個優(yōu)點是具有較高的透磁率和較低的鐵損,可以用來制造電感元件和電機(jī)鐵芯。其他：空濾器殼、風(fēng)扇葉片、各種傳感器電器殼體、部分齒輪等。鋁合金的應(yīng)用最為廣泛?；鼗鹗菍⒋慊鸷蟮匿摷偌訜岬脚R界溫度以下的某一溫度,保溫一段時間,然后在空氣或油中冷卻的熱處理工藝如輪胎、軟管、密封件、防振件、傳動件、襯墊類等,適合制作汽車的覆蓋件(例發(fā)動機(jī)倉蓋)、油底殼、空氣濾清器等。可用于在鑄態(tài)下直接使用的零件,如汽車的化油器、儀表、各種薄殼等其中Q235代表屈服強(qiáng)度值,A代表質(zhì)量等級(A含硫磷最多、D含硫磷最少),F代表沸騰鋼(冶煉時脫氧不完全)例如12CrNi2,表示鋼的平均含碳量為0.球墨鑄鐵的牌號由"QT"及兩組數(shù)字組成。強(qiáng)度在鋁合金中最高,故稱超硬鋁超硬鋁主要用作要求重量輕而受力較大的結(jié)構(gòu)件。純鋁的強(qiáng)度硬度很低,但塑性很高,一般不能作為結(jié)構(gòu)件使用。天然橡膠的綜合性能好,有較好的彈性,良好的熱可塑性和絕緣性、耐撕裂,低的導(dǎo)熱性。例如HPb59-1是平均含銅量為59%、含鉛量為1%的鉛黃銅;HSn9O-1是平均含銅量為90%、含錫量為1%的錫黃銅某些高強(qiáng)度鋼,應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到108次時的最大應(yīng)力作為它們的疲勞強(qiáng)度橡膠是以生膠為基礎(chǔ),加入適量的配合劑(硫化劑、活性劑、軟化劑、填充劑、防老劑等)而組成的高分子材料,常用汽車材料青銅又分為錫青銅(普通青銅)和無錫青銅(特殊青銅)多用于承受沖擊、振動載荷和腐蝕條件下工作的零件是今后汽車材料中重要的發(fā)展方向。新型金屬材料形狀記憶合金鈦鎳合金經(jīng)過處理具有優(yōu)良的形狀記憶效果,但成本較高在汽車上主要應(yīng)用在:電磁閥、冷卻風(fēng)扇離合器、散熱器護(hù)柵自動控制裝置和燈罩自動開關(guān)控制裝置等。粉末金屬也叫粉末燒結(jié)金屬,是用金屬粉末做原料,通過燒結(jié)、擠壓成型而制作零部件可以制成機(jī)械零件、滑動零件、摩擦零件、超硬度零件等,典型的是制作缸套系統(tǒng)零件其他新型金屬材料如分散粒子型強(qiáng)化合金、