汽車車身材料

1、汽車車身材料,第一節(jié) 金屬材料性能 一.性能的分類 1.使用性能 反映金屬材料在使用過程中所表現(xiàn)的特性,如機(jī)械性能、物理性能和其他特性。他決定者金屬材料的應(yīng)用范圍、安全可靠性和零件的使用壽命。 2.工藝性能 反映金屬材料在加工制造過程中所表現(xiàn)出來的特性，如沖壓性能、焊接性能、切削性能熱處理性能等，他決定零件加工制造的難易程度。,了解材料性能的目的是維修中正確合理的選擇和使用材料，達(dá)到提高維修質(zhì)量、降低加工成本,二.機(jī)械性能 金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出來的承載性能。 1.強(qiáng)度 強(qiáng)度是金屬材料在外力作用下抵抗變形的能力，金屬材料的強(qiáng)度越大，表明承受的外力越大。 （1）抗拉強(qiáng)度 抵抗拉力作用而不致

2、斷裂的能力。測量抗拉強(qiáng)度一般采用拉伸試驗(yàn)。,2.塑性 塑性是指金屬在外力作用下產(chǎn)生永久性變形而不破壞的能力。 例如：汽車駕駛室的外殼，表面覆蓋件油箱等都是冷沖壓成型的。沖壓要求材料必須具有很好的塑性，否則材料在沖壓時(shí)會(huì)開裂。 3.沖擊韌性 材料抗擊沖擊載荷的能力叫沖擊韌性。 例如：汽車懸掛機(jī)構(gòu)，汽車起步、制動(dòng)時(shí)會(huì)受到很大沖擊；發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、連桿、活塞銷做功時(shí)沖擊很大。,4.硬度 金屬材料抗擊比他更硬的物體壓入表面的能力，也可以說是材料抗擊局部變形的能力。測量方法主要有壓入法、劃痕法。 5.疲勞強(qiáng)度 許多汽車零件在往復(fù)交變的力作用下工作，如傳動(dòng)軸、連桿、彈簧等。 在往復(fù)交變的力作用下，使金屬材料在

3、遠(yuǎn)低于金屬的屈服強(qiáng)度即發(fā)生斷裂。,三.金屬的工藝性能 各種冷熱加工對(duì)材料性能的要求。如沖壓性能、焊接性能、鑄造性能、切削性能、熱處理性能等。 1.金屬材料沖壓性能 金屬在冷或熱的狀態(tài)時(shí)，在壓力作用下，進(jìn)行塑性變形的能力。 常用塑性和變形抗力來衡量，塑性越大則變形抗力越小，其壓力加工性能越好。 2.焊接性能 金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性。 金屬材料焊接性 能越好，則說明金屬材料易于用一般焊接方法與工藝焊接，而且焊接時(shí)不易出現(xiàn)裂紋、氣孔、夾渣等缺陷，其接頭強(qiáng)度可與木材相近。,第二節(jié)鋼及熱處理,一 鋼 碳素鋼：碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.0218%-2.11%范圍內(nèi)的鐵碳合金。 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.11%的鐵碳

4、合金成為鑄鐵。碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.0218%的鐵碳合金稱為工業(yè)純鐵。,1.鋼的分類,碳素鋼,低 碳 鋼,中 碳 鋼,高 碳 鋼,0.25%,0.25%-0.6%,0.6%,按化學(xué)成分分類,合金鋼,低 合 金 鋼,中 合 金 鋼,高 合 金 鋼,5%,0.5%-10%,0.6,二.鋼的熱處理,鋼的熱處理：將鋼在固態(tài)下加熱到一定溫度，進(jìn)行必要的保溫，然后以不同的速度冷卻下來，從而改變鋼內(nèi)部組織，獲得所需要的性能的一種工藝。 金屬材料經(jīng)過不同的熱處理可以獲得不同的金屬性能。,熱處理可按如下分類,熱處理,普通熱處理,表面熱處理,表面淬火,化學(xué)熱處理,1.退火,將鋼件加熱到一定溫度后保溫一定時(shí)間，隨之緩

5、慢冷卻 下來的一種工藝操作。 目的在于：降低剛的硬度，提高鋼的塑性，改善加工性能，細(xì)化晶粒，改善組織，消除應(yīng)力，為以后熱處理做準(zhǔn)備。 退火的方法：完全退火、球化退火和去應(yīng)力退火。,去應(yīng)力 退火,將鋼加熱到500-650，保溫后隨爐緩慢 冷卻至200-300 出爐空冷。其目的是 在加熱狀態(tài)下消除內(nèi)應(yīng)力。也稱低溫回火。,2.正火,將鋼加熱到轉(zhuǎn)變溫度以上30-50 ，經(jīng)保溫一定時(shí)間后在空氣中冷卻的一種操作方法。 低碳鋼正火可以細(xì)化晶粒，均勻組織，改善切削加工性能。 中碳鋼正火可以提高強(qiáng)度和硬度。,3.淬火,將鋼加熱到臨界溫度以上30-50 ，經(jīng)保溫一定時(shí)間后在水或鹽水或油中快速冷卻，以獲得高硬度組織

6、的一種熱處理工藝。 淬火的關(guān)鍵是冷卻，冷卻效果直接決定鋼淬火的組織和性能。,4.回火,把淬火后的鋼重新加熱到某一溫度，保溫一段時(shí)間后置于空氣或水中冷卻的工藝。 目的在于：降低淬火鋼的脆性，消除或減少內(nèi)應(yīng)力，提高綜合機(jī)械性能，穩(wěn)定工作尺寸。,5.表面熱處理,表面熱處理包括表面淬火、滲碳等。,其目的是提高表面耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度， 同時(shí)內(nèi)部仍有足夠的屈服強(qiáng)度和韌性。,滲碳是向低碳鋼表面層滲入碳原子，使工件表面的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.7%-1.05%滲碳后進(jìn)行熱處理以提高硬度和耐磨度。,1.車身常用金屬材料 車身上常用的金屬材料有鋼材、輕金屬、其它有色金屬。 1.1車身用鋼材 （1）熱軋鋼板 ：800C以

7、上狀態(tài)軋制，主要用于車身較厚件如車架和梁。 （2）冷軋鋼板：將熱軋鋼板酸洗后，在常溫狀態(tài)由軋機(jī)軋制。加工性好，表面美觀，用于車身構(gòu)件。 （3）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：硫、磷含量控制在0.04以下，強(qiáng)度、硬度低，塑性與韌性好，冷塑性、變形性和焊接性好，適合車身構(gòu)件沖壓成型。,汽車車身常用材料,（4）低合金高強(qiáng)度鋼 為汽車車身輕量化開拓新途徑 高強(qiáng)度低合金鋼（HLSA）0.25 0.60% 在低碳鋼中加入磷來提高鋼的強(qiáng)度，具有低碳鋼類似的加工特性，提高抗拉強(qiáng)度。 高抗拉強(qiáng)度鋼（HHS） 增加了硅、錳和碳，提高了抗拉強(qiáng)度。用來制造與懸架裝置有關(guān)的構(gòu)件和車身。 HLSA和HHS適合采用氣體保護(hù)焊接，不能采用氧

8、乙炔焊接法來焊接。,（5）絕緣鋼板 主要用于車身乘客室周圍構(gòu)件的加工與成型，用以隔絕來自外部的振動(dòng)、噪聲、溫度等對(duì)乘客的影響。 （6）表面處理鋼板 加入鋅、鋁、錫等金屬或Zn-Gr、Zn-Mg、Zn-Al等合金。都用在汽車上易發(fā)生腐蝕的部位。如車門檻、車輪護(hù)罩、車身下護(hù)圍等。 （7）不銹鋼 不銹鋼主要由鐵、鉻及含量不同的碳元素合金組成。強(qiáng)度質(zhì)量比高及非凡的抗腐蝕能力，決定它被廣泛用于機(jī)械加工及冷成形車身零件。如車身、車輪、防盜組。,2.輕金屬及合金在汽車上應(yīng)用 鋁合金通過熱處理，使抗拉強(qiáng)度、硬度和耐腐蝕能力都很大提高，并且可塑性好。耐腐蝕、而且外觀好。直接用于車內(nèi)、外裝飾件。 3.非金屬材料

9、(1)塑料 特征：質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高；耐腐蝕性好；優(yōu)質(zhì)的絕緣性；成型性好。 分類:熱固性塑料；熱塑性塑料 塑料在車身應(yīng)用:輕量化、低成本；,（2）橡膠 特征：耐熱性；耐侯性；耐油性；緩沖、吸震性；電氣絕緣性；耐磨和耐彎折性。 應(yīng)用：多用于減震和密封，如油封、O型圈、隔膜、密封條、防塵套、橡膠墊等。 最大缺點(diǎn)：易老化。 （3）汽車玻璃 鋼化玻璃 通過淬火使一般硅酸鹽玻璃變得堅(jiān)固。一般采用急冷“風(fēng)淬”處理。 夾層玻璃 利用透明粘結(jié)材料將兩片活動(dòng)多片玻璃粘結(jié)在一起。 應(yīng)用：轎車、載貨車和客車的前風(fēng)窗、側(cè)風(fēng)窗和后風(fēng)窗。,特殊用途玻璃 有機(jī)玻璃,（4）復(fù)合材料 由兩種或多種性質(zhì)的原材料，可以是金屬與金屬，也可