常用汽车材料PPT课件

本文介绍了一种新型汽车材料的开发，这种材料由几百个品种和几千种规格组成。汽车生产中使用的材料有很多种，如钢、有色金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等。据统计，近年来生产的普通汽车主要材料的重量组成比例约为：钢的65% 70%，有色金属的10% 15%，非金属材料的20%左右。各种新材料，例如轻金属材料、复合材料、高科技合成材料等，越来越多地用于现代汽车中，金属材料、金属材料的性质、黑色金属材料、有色金属材料、金属材料的性质、金属材料的物理和化学性质、金属材料的机械性质、金属材料的技术性质、金属材料的物理和化学性质，是指金属材料在各种物理条件下的性能及其抵抗各种化学介质侵蚀的能力。密度：每单位体积质量，导热能力：导热能力，导电能力：导电能力，热膨胀能力：加热时体积增加能力，金属材料的物理和化学性质，熔点：从固态变为液态时的温度磁性：金属材料的磁导率称为抗磁腐蚀能力：金属在常温下抵抗与周围介质的化学反应所造成的损坏的能力， 抗氧化：金属在高温下抗氧化的能力，金属材料的机械性能，它指的是金属材料在各种载荷(外力)下的抵抗能力。 机械性能指标强度金属材料在负载下抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度。常见的强度指标是屈服强度和拉伸强度。塑料金属材料在不损坏的情况下产生塑性变形的最大能力。常见的塑性指标是伸长率和断面收缩率。硬度金属材料抵抗将较硬物体压入其表面的能力，即抵抗局部塑性变形的能力。常见的硬度测试方法包括布氏硬度和洛氏硬度，金属材料的力学性能，冲击韧性金属材料在冲击载荷下的抗损伤能力，称为冲击韧性疲劳强度金属材料在循环载荷下的疲劳裂纹。导致断裂的最大应力称为疲劳断裂，在无数重复交变载荷(钢材约为106 107)作用下不引起断裂的最大应力称为疲劳强度疲劳强度值。疲劳试验确定当金属材料的应力循环数达到107时，零件仍不断裂，此时的最大应力可用作疲劳强度。对于某些高强度钢，108个应力循环时的最大应力被视为其疲劳强度。金属材料的工艺性能和铸造性能铸造性能指的是液态金属的流动性、冷却和凝固过程中收缩偏析的大小(凝固后金属的化学成分和结构的不均匀性)以及气体的去除和吸收。压力加工性能：压力加工性能是指金属在冷、热条件下的性能。在压力加工过程中，产生变形而不损坏的能力是更多的塑性，变形阻力更小，并且压力加工性能更好。焊接性能：焊接性能是指两种金属材料在局部加热至熔融状态下能够牢固焊接在一起的性能。可焊性好，易于用常规方法和工艺焊接，焊接时不易形成裂纹、气孔、夹渣等缺陷。焊缝的强度可以与原材料的强度相似。可加工性：是指金属材料加工的容易程度。热处理：是指金属材料适应各种热处理工艺的能力。黑色金属材料，如钢和铁等金属被称为黑色金属。铁和碳是钢铁材料的基本成分，因此也被称为铁碳合金。碳含量小于2.11%的铁碳合金是钢，而碳含量大于2.11%的铁碳合金是铁。钢和碳钢合金钢对机械和，碳钢，除了含有不到2.11%的碳外，还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质元素的钢，我们称之为碳钢，简称碳钢。碳钢具有一定的力学性能、良好的工艺性能和低廉的价格。它是汽车生产和其他工业产品中最常用的金属材料。根据钢中碳的含量分类可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢；根据钢材的质量，可分为普通钢、优质钢和优质钢。根据钢材的用途，分为碳素结构钢、碳素工具钢和铸钢。碳钢和碳素结构钢主要用于制造各种机械零件和工程部件，以低碳钢和中碳钢为主。碳素结构钢广泛应用于无应力、要求一定强度、硬度、韧性和良好加工性能的汽车零件。碳素工具钢主要用于制造各种工具、工具、切割工具和模具，主要是高碳钢。铸钢主要用于制造难以锻造成型的复杂形状零件，如汽车桥壳。例如，Q235-AF碳素结构钢如下所示。Q235代表屈服强度值，A代表质量等级(A含有最多的硫和磷，D含有最少的硫和磷)，F代表沸腾钢(冶炼过程中未完全脱氧)45Mn优质碳素结构钢。其中45代表钢的平均碳含量为0.45%，锰含量为0.7% 1% ZG310-570铸钢。其中310代表屈服强度值，570代表拉伸强度值，合金钢，合金钢是指用于改善钢的某些性能的钢，在冶炼过程中，锰(Mn)、硅(si)、铬(Cr)、镍(Ni)、钼(mo)、钨(w)、钒(v)、钛(ti)、线圈(b)、铝(al)、稀土(Re)等合金元素对钢的性能有很大影响。例如，向碳钢中添加铬可以提高钢的强度、硬度和耐腐蚀性。添加镍不仅可以提高钢的强度，而且不会降低钢的韧性。添加硅可以改善钢的性能。与单一合金元素相比，同时使用几种合金元素对钢的性能有更显著的影响。合金钢只有经过热处理才能达到提高机械性能的目的。合金钢和合金钢的种类很多，根据用途大致可分为以下几种：合金结构钢合金工具钢特殊性能钢。合金结构钢和低合金结构钢在低碳钢的基础上添加少量(3% 5%)合金元素。这种钢的强度比相同含碳量的碳钢高10% 30%，具有较好的塑性、韧性和焊接性。由于其冶炼简单，生产成本类似于碳钢，因此广泛用于制造各种机械零件和工程部件，如汽车上的车架梁、横梁和发动机吊耳，用低合金结构钢代替碳素结构钢，可以节约钢材，减轻重量，使用可靠。常用的钢种有12MnV、16Mn等。由合金结构钢、合金渗碳钢和合金渗碳钢制成的零件，热处理后不仅具有较高的表面硬度和耐磨性，而且还能大大提高零件中心的强度和韧性，从而提高抗冲击载荷的能力。汽车上承受高速、重载、强冲击和严重摩擦的活塞销、齿轮、轴类零件和重要螺栓等零件，都是经过热处理的合金渗碳钢。合金钢合金调质钢是指经过调质处理后使用的钢，具有较高的强度和韧性。如果在淬火和回火后进行淬火，零件表面的耐磨性可以进一步提高。它通常用于制造承受重载荷和冲击载荷的零件。如机床主轴、汽车半轴、连杆、转向节等。合金钢、合金钢和合金结构钢的等级用两位数字和化学元素符号和数字表示。前两位数字表示钢的平均碳含量(百万分之几)，后面是化学元素符号名称，如铅、铬、锰等。数字如下合金钢、其他合金钢和具有特殊性能的钢有合金弹簧钢、滚动轴承钢、合金工具钢、耐候钢(耐大气腐蚀性能好)、不锈钢耐磨钢、耐热钢、铸铁，性能特点：与钢相比，其强度低，特别是其韧性和塑性差，但其铸造性能优良，耐磨和可加工性好。随着技术的进步，一些传统上由铸铁制成的汽车零件逐渐被轻金属所取代。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。白口铸铁白口铸铁的断口呈白色，坚硬易碎，难以切削。它主要用于制造钢灰口铸铁灰口断口。由于其生产工艺简单、成本低、熔点低、收缩率小、铸造性能好，被广泛应用于具有“高温”和数值成分的汽车零件。其中数字表示最低抗拉强度。例如，HT100是最低抗拉强度为100N/mm2的灰铸铁。铸铁，一般称为可锻铸铁的可锻铸铁，具有较高的强度和韧性，可用于制造能承受冲击和振动的零件，并且不能锻造。铸铁，球墨铸铁俗称球墨铸铁，兼有铸铁和钢的物理和化学性能、机械性能和工艺性能，并且可以像钢一样进行热处理。经过合金化和各种热处理后，可用来代替铸钢和锻钢制造一些应力复杂、性能要求高的零件。例如，用于制造大功率柴油机的球墨铸铁品牌，如曲轴、凸轮轴、齿轮和连杆，而不是45 #钢和35CrMo钢，由“QT”和两组数字组成。第一组数字代表最低抗拉强度，第二组数字代表最低伸长率。例如，QT400-18表示最低抗拉强度为400牛顿/平方毫米、最低伸长率为18%的球墨铸铁。铸铁和合金铸铁：具体包括：在灰铸铁或球墨铸铁中加入一定量的合金元素，得到具有特殊性能的铸铁，称为合金铸铁。钢的热处理，钢零件的热处理是一种利用加热、保温和冷却的操作方法来改变钢的结构，使钢零件获得所需性能的加工技术。钢的热处理根据加热和冷却方法不同而不同，通常分为以下几类。钢的热处理和退火是一个热处理过程，其中钢部件被加热到一定温度，保温一段时间，然后用炉子慢慢冷却到室温。其目的是降低材料硬度，改善切削性能，提高塑性和韧性，消除钢中的结构缺陷和消除内应力。(2)正火是一种热处理工艺，其中钢部件被加热到临界温度以上50-70，完全绝缘，然后在空气中冷却。其目的与退火基本相同，但正火钢零件的强度和硬度高于退火钢零件。钢的热处理、淬火和淬火是一种热处理工艺，其中钢部件被加热到临界温度以上30-50，并在保温后在冷却介质中快速冷却。淬火的主要目的是提高钢零件的硬度和强度。回火是将淬火后的钢零件加热到低于临界温度的某一温度，并保持该温度一段时间。在空气或油中冷却的热处理过程的目的是减少或消除内应力，提高韧性和塑性，调整硬度，降低脆性，并确保钢零件的形状和尺寸不变。钢的热处理和表面淬火表面淬火是一种局部淬火方法，将钢零件的表面硬化到一定深度，而中心部分保持未淬火状态。目的是在钢零件表面获得较高的强度、耐磨性和疲劳强度，同时中心部分仍具有足够的塑性和韧性。化学热处理化学热处理是在一定的介质中对钢零件进行加热、保温和冷却，使介质中的某些元素渗透到钢零件的表层，从而提高表层性能。目的是提高硬度，纯铝的强度和硬度低，但塑性高，因此一般不能用作结构构件。铝合金是通过添加适量的元素如锡、铜、镁、锰等获得的合金。铝。经处理后，铝合金的力学性能大大提高。铝合金具有比强度高、耐蚀性好、可加工性和铸造性好、强度设计灵活、表面美观等优点，在汽车上得到广泛应用。例如，铸造铝合金用于制造气缸体、气缸盖、轮辋和保险杠，铝合金用于制造散热器、冷凝器和其他部件。汽车中大量使用铝和铝合金，一方面提高了这些部件的使用性能，另一方面实现了汽车轻量化的目标，是未来汽车材料的重要发展方向。根据铝合金的成分和加工特点，可分为变形铝合金和铸造铝合金。铝合金、变形铝合金可分为防锈铝合金、硬质铝合金、超硬铝合金和其他防锈铝合金。主要指铝锰合金和铝镁合金，具有高耐蚀性的特点，常被称为防锈铝合金。此外，它还具有良好的塑性和一定的焊接性能，但其强度低，不能进行热处理。只有通过冷加工变形，其强化防锈铝合金的牌号才能用“LF”加序号表示。“LF”是“阿尔芳”一词的汉语拼音的第一个字母。实施例LF5和LF11代表序列号为5或11的防锈铝合金。同样。LY12是序号为12的硬质铝合金；LC6为超硬铝合金，顺序为6；LD10是一种锻造铝合金，序列号为10。铝合金、硬质铝合金主要指通过淬火时效处理获得较高强度的铝-铜-锰系和铝-铜-镁系合金，在淬火时效条件下具有良好的可加工性，但耐蚀性较差。超硬铝合金属于铝-铜-镁-锌合金。此外，加入少量的铬和锰以获得铝合金中最高的强度。因此，据说超硬铝超硬铝主要用作要求重量轻和应力大的结构构件。铝合金，用于制造铸件的铝合金，俗称铸铝，分为铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金和铝锌合金，即铝硅系、铝铜系、铝镁系、铝锌系等。铝硅合金铝硅合金广泛用于制造活塞、气缸体、气缸盖、风扇叶片、电机、仪器外壳和内燃机的复杂结构部件。铝铜合金具有很高的耐热性，可用于制造在高温(300)下工作的零件。但是耐腐蚀性差。铝合金、铸造铝镁合金铝镁合金的特点是密度低(小于2.55克/厘米2)，耐蚀性好，强度高，但铸造性能差。容易产生热裂纹和收缩气孔。用于在冲击、振动载荷和腐蚀条件下工作的部件的铝锌合金具有高强度但耐腐蚀性差。如果加入适量的锰和镁，可以适当提高耐蚀性。此外，该工艺性能非常好，可直接用于铸造状态的零件，如汽车的化油器、仪表、各种薄壳等。对于铸铝合金品牌，汉字拼音的第一个字母和第一个数字“ZL”和三个数字表示“ZL”，而“铸铝”表示合金的类别号。其中，1代表铝和硅，2代表铝和铜，3代表铝和镁，4代表铝和锌，第2和第3位数字都代表合金的序号。优质铸造铝合金在序列号后用字母“A”表示。铜和铜合金主要用于工业和汽车。工业纯铜，如工业纯铜、黄铜和青铜，也称为紫铜和电解铜，具有良好的导电性、导热性、可塑性和耐腐蚀性，可在冷、热压下加工，但强度和硬度较低。纯c品牌如果“Z”加在H的前面，则意味着在普通黄铜中加入锡、镍、铅、锰、硅、铝等合金元素后，所生产的合金黄铜可以进一步提高合金元素加入后的强度、耐