汽车维修技术基础6

1、0SF0Lll试样伸长,mmL0试样原始标距，mm0SFeeFe试样产生弹性变形的极限载荷，NS0试样原始横截面积，0SFssFs试样屈服时的载荷，NS0试样原始横截面积，0SFbbFb试样拉断前承受的最大载荷，NS0试样原始横截面积，bs屈强比00100001LLLL0试样原始标距长度，mmL1试样拉断后的标距长度，mm00100SS-S010S1试样拉断后劲缩处的最小横截面积，mS0试样原始横截面积，m 铸铁22d-D-DD2102. 0FSFHB改善金属材料的性能的方法： 1、调整钢的化学组成，加入合金元素形成合金钢 2、热处理球化退火球化退火定义：定义：加热温度为稍高于加热温度为稍高于

2、A AC1C1，缓冷缓冷。目的目的：使碳化物球化，得到球状珠使碳化物球化，得到球状珠光体。光体。 其它退火工艺其它退火工艺等温退火、均匀化退火、去应力退等温退火、均匀化退火、去应力退火和再结晶退火等。火和再结晶退火等。 （2） 淬火常用介质淬火常用介质白口铸铁白口铸铁模具，弹簧白口铸铁模具，弹簧白口铸铁件件白口铸铁断口颜色白口铸铁断口颜色呈白色呈白色灰铸铁的特点灰铸铁的特点灰铸铁的特点：强度高灰铸铁的特点：强度高 耐磨性好耐磨性好 耐热性好耐热性好 减震性好减震性好灰铸铁灰铸铁灰铸铁断口颜色呈灰色灰铸铁断口颜色呈灰色灰铸铁的发动机缸盖灰铸铁的发动机缸盖灰铸铁件灰铸铁件阀门阀门暖气片暖气片灰铸铁

3、的用途灰铸铁的用途铸铁缸体铸铁缸体铸铁缸盖铸铁缸盖大众大众EA111系列发动机系列发动机大众大众EA888系列发动机系列发动机离合器壳体离合器壳体排气管排气管思考：发动机的排气管为什么使用思考：发动机的排气管为什么使用铸铁的材料呢？铸铁的材料呢？由于发动机排出的由于发动机排出的废气是高温高压的废气是高温高压的气体，灰铸铁有较气体，灰铸铁有较好的耐热性，所以好的耐热性，所以以灰铸铁为材料制以灰铸铁为材料制造发动机的排气管造发动机的排气管排气管前段排气管前段排气管尾段（消排气管尾段（消音器）音器）铁素体加珠光体球墨铸铁铁素体加珠光体球墨铸铁 铁素体球墨铸铁铁素体球墨铸铁 珠光体球墨铸铁珠光体球墨铸

4、铁 球墨铸铁中的石墨球球墨铸铁中的石墨球 球墨铸铁球墨铸铁球磨铸铁的特点球磨铸铁的特点抗拉强度、塑性和韧性都优于灰铸铁抗拉强度、塑性和韧性都优于灰铸铁和可锻铸铁，而且具有灰铸铁良好的和可锻铸铁，而且具有灰铸铁良好的性能。性能。球磨铸铁的用途球磨铸铁的用途发动机凸轮轴发动机凸轮轴发动机曲轴发动机曲轴碳素结构钢普通碳素结构钢优质碳素结构钢普通碳素结构质量等级屈服强度275MPaD特殊镇静法兰盘法兰盘 曲轴曲轴 螺旋弹簧螺旋弹簧模具模具 丝锥丝锥 锉刀锉刀机座机座连杆连杆大齿轮大齿轮合金钢合金结构钢合金工具钢特殊性能钢钢的平均含碳量，以万分之一为单位合金元素直接用化学元素符号（或汉字）表示合金元素平

5、均含量的百分数注：若合金元素平均含量低于1.5%，只标注元素符号，而不标含量。1、耐磨2、耐酸3、防锈能力好4、硬度高5、塑性和韧性好合金钢特点合金结构钢1、普通低碳合金高强度钢2、渗碳钢3、调质钢4、弹簧钢5、滚动轴承钢铜陵长江公路大桥铜陵长江公路大桥一、低合金高强度结构钢一、低合金高强度结构钢柴油机凸轮轴柴油机凸轮轴用于受力小的用于受力小的耐磨件，如柴耐磨件，如柴油机的活塞销、油机的活塞销、凸轮轴等。凸轮轴等。增压柴油机曲轴增压柴油机曲轴调质件（螺杆）调质件（螺杆）调质钢调质钢调质件（冷却轮）调质件（冷却轮）破碎机主轴破碎机主轴柴油机凸轮轴柴油机凸轮轴单缸汽车曲轴单缸汽车曲轴弹簧钢弹簧钢n

6、 细化晶粒：细化晶粒：V汽车弹簧汽车弹簧l 避免表面缺陷；避免表面缺陷； l 进行喷丸处理，使表进行喷丸处理，使表 面产生压应力。面产生压应力。 板簧喷丸处理示意图板簧喷丸处理示意图大型热卷弹簧大型热卷弹簧汽车板簧汽车板簧l用于制造轴承套和滚动体的专用于制造轴承套和滚动体的专用钢种。用钢种。l1、性能要求、性能要求l轴承工作时轴承工作时, 承受接触应力承受接触应力(达达30003500MPa)、周期性交变、周期性交变圆柱滚圆柱滚子轴承子轴承自动调自动调心球轴承心球轴承推力球轴承推力球轴承滚针滚针轴承轴承lCr还提高耐磨性还提高耐磨性（形成合金渗（形成合金渗碳体）碳体）和耐蚀性。和耐蚀性。l当当

7、1.65%Cr时时,会因会因A增加而增加而使硬度和稳定性下降。使硬度和稳定性下降。滚针轴承滚针轴承滚柱轴承滚柱轴承滚珠轴承滚珠轴承大型轴承大型轴承按用途分为按用途分为:合金刃具钢合金刃具钢合金模具钢合金模具钢合金量具钢合金量具钢模具模具一、合金刃具钢一、合金刃具钢切削加工切削加工切削加工的基本形式切削加工的基本形式l（二）（二） 低合金工具钢低合金工具钢l由碳素工具钢基础上加入少量合金元素由碳素工具钢基础上加入少量合金元素(35)形成。形成。 低合金工具钢制品低合金工具钢制品l（三）高速钢（三）高速钢（俗称风钢）（俗称风钢） l制造高速切削刃具用钢。制造高速切削刃具用钢。高速钢冷轧钢带高速钢冷

8、轧钢带高速钢形材高速钢形材车刀车刀铣刀铣刀高速钢铣刀高速钢铣刀钻头铣刀钻头铣刀汽车冲压模具汽车冲压模具二、合金模具钢二、合金模具钢l 成分特点：成分特点：高碳高碳(1.42.3%C)；高铬高铬(11.513%Cr)l合金元素作用：合金元素作用： Cr 提高淬透性提高淬透性； Mo、V 提高耐磨性，细化晶粒提高耐磨性，细化晶粒。 Cr12钢钢l 常用钢号常用钢号为为Cr12和和Cr12MoV。用于。用于制造制造冷冲模冷冲模、挤压挤压模模等。等。l最终热处理为最终热处理为: 淬火淬火+低温回火低温回火l使用状态下的组织使用状态下的组织: M回回+颗粒颗粒状碳化物状碳化物+A(少量少量)汽车外板冷冲

9、模汽车外板冷冲模冲压模具冲压模具热模锻曲轴毛坯热模锻曲轴毛坯热镦模热镦模凸缘模凸缘模回回三、量具钢三、量具钢卡尺卡尺塞规塞规千分尺千分尺渐开线花键环渐开线花键环规、塞规规、塞规矩形花键环矩形花键环规、塞规规、塞规光面量规光面量规l 滚动轴承钢、冷作模具钢滚动轴承钢、冷作模具钢。用于制造精密量具。用于制造精密量具. l 不锈钢不锈钢用于制造接触腐蚀介质的量具。用于制造接触腐蚀介质的量具。 量块量块電子卡尺電子卡尺l 下限温度淬火及冷处理。目下限温度淬火及冷处理。目的是减少的是减少A。l 长时间低温时效，以消除内长时间低温时效，以消除内应力，降低马氏体的正方度。应力，降低马氏体的正方度。量规量规指

10、指具有特殊物理、具有特殊物理、化学性能的钢。化学性能的钢。本节只介绍不锈本节只介绍不锈钢和耐热钢。钢和耐热钢。化工管道化工管道的腐蚀的腐蚀裂解管内裂解管内壁的高温壁的高温腐蚀减薄腐蚀减薄一、不锈钢一、不锈钢l在腐蚀介质中具有在腐蚀介质中具有耐蚀性能的钢。耐蚀性能的钢。l 金属的腐蚀金属的腐蚀l金属的腐蚀分金属的腐蚀分化学化学腐蚀腐蚀和和电化学腐蚀电化学腐蚀。 蚀蚀.不锈钢棒不锈钢棒用于要求塑韧性用于要求塑韧性较高的耐蚀件，较高的耐蚀件，如汽轮机叶片等如汽轮机叶片等.汽轮机叶片汽轮机叶片透平转轮透平转轮医疗器械医疗器械不锈钢刀不锈钢刀1Cr17削片刀削片刀l 无无相变相变，不能，不能进行热处理强

11、化。进行热处理强化。l 组织组织：单相铁素体单相铁素体钢中钢中相相 再加热到再加热到600快冷可消除。快冷可消除。l 相脆化：相脆化： 在在600 800长长期加热时，析出期加热时，析出硬而脆的硬而脆的 相。相。硝酸生产装置硝酸生产装置铁素体不铁素体不锈钢制品锈钢制品l可焊性。高的塑韧性可焊性。高的塑韧性,无磁性。无磁性。 l 热处理：热处理：采用采用固固溶处理溶处理。即加热到。即加热到1100使碳化物溶解使碳化物溶解后水冷。后水冷。l组织为组织为单相奥氏体单相奥氏体。不锈钢带不锈钢带反应釜反应釜(316L)大型化工储罐大型化工储罐(304)热交换器热交换器(316L)二、耐热钢二、耐热钢气轮

12、机叶片气轮机叶片飞机发动机飞机发动机过热器过热器涡轮机机壳涡轮机机壳钢制法兰钢制法兰汽车阀门汽车阀门锅炉安全泄压阀锅炉安全泄压阀(2Cr13)三、三、高锰钢铸件高锰钢铸件高锰钢高锰钢高锰钢水韧处理组织高锰钢水韧处理组织浇铸高锰钢件浇铸高锰钢件颚式破碎机颚式破碎机挖掘机挖掘机机牙板、挖机牙板、挖掘机铲齿和掘机铲齿和铁路辙岔等铁路辙岔等. 球磨机衬板球磨机衬板挖掘机铲齿挖掘机铲齿铁路辙岔铁路辙岔破碎机牙板破碎机牙板2、 有色金属及其合金有色金属及其合金 （铁及铁合金以外的金属）（铁及铁合金以外的金属）内容内容: 一、一、铝铝及其合金及其合金 二、钛及其合金二、钛及其合金 三、轴承合金三、轴承合金教

13、学目标教学目标： 1.能根据编号鉴别能根据编号鉴别铝铝合金、钛合金、轴承合金合金、钛合金、轴承合金 2.能表述铜合金、钛合金、轴承合金的主要性能能表述铜合金、钛合金、轴承合金的主要性能 特点特点教学目的教学目的：熟悉：熟悉铝铝合金、钛合金、轴承合金的牌号合金、钛合金、轴承合金的牌号 性能及在电厂的应用性能及在电厂的应用 第一节第一节 铝及铝合金铝及铝合金 特性：特性：1、比重小（、比重小（2.7） 2、导电、导热性好、导电、导热性好 3、在空气中耐蚀性好。但不耐碱、盐溶液及热、在空气中耐蚀性好。但不耐碱、盐溶液及热 的稀硝酸、稀硫酸的腐蚀的稀硝酸、稀硫酸的腐蚀 4、低强度、硬度，高塑性、低强度

14、、硬度，高塑性一、工业纯铝一、工业纯铝 牌号：牌号：L+顺序数字顺序数字 （数字愈大，纯度愈低，即杂质铁和硅含量越高）（数字愈大，纯度愈低，即杂质铁和硅含量越高） 如：如：L1，L2，L3L7， 用途：用途：配制铝合金。配制铝合金。电力电器工业中，导线、电缆、电力电器工业中，导线、电缆、 电容器电容器 二、铝合金二、铝合金铜、硅、锰、镁、锌铜、硅、锰、镁、锌铝合金与纯铝相比，强度高铝合金与纯铝相比，强度高1、铝合金的分类、铝合金的分类 按成分、组织、性能按成分、组织、性能 生产工艺来分类生产工艺来分类 铝合金铝合金变形铝合金变形铝合金铸造铝合金铸造铝合金防锈铝合金防锈铝合金硬铝合金硬铝合金超硬

15、铝合金超硬铝合金 （1）防锈铝合金（）防锈铝合金（AlMg、 AlMn系）系）2、变形铝合金、变形铝合金 性能：耐蚀性好，塑性、韧性及焊接性好，强度比纯性能：耐蚀性好，塑性、韧性及焊接性好，强度比纯 铝高，不能热处理强化铝高，不能热处理强化 编号：编号：LF+顺序数字顺序数字 （数字越大，含合金元素越多）（数字越大，含合金元素越多） 如：如：LF21， LF5等等 用途：电厂中热交换器、容器、壳体、铆钉等。用途：电厂中热交换器、容器、壳体、铆钉等。 用途：电厂铆钉、冲压件、发电机离心式风扇叶片等用途：电厂铆钉、冲压件、发电机离心式风扇叶片等 性能：强度、硬度高，耐蚀性差，能热处理强化性能：强度

16、、硬度高，耐蚀性差，能热处理强化 编号：编号：LY+顺序数字顺序数字 如：如： LY11 ，LY12 等等（2）硬铝合金（）硬铝合金（Al-Cu-Mg系、系、 Al-Cu-Mn系）系）（3）超硬铝合金）超硬铝合金(Al-Zn-Mg-Cu系系) 3、铸造铝合金（、铸造铝合金（ Al-Si系系、 Al-Cu系、系、 Al-Mg系系) 编号：编号：ZL+三位数字三位数字 第一位数字第一位数字合金系（合金系（1Al-Si系，如系，如 ZL102； 2Al-Cu系，系， 如如ZL201； 3Al-Mg系，如系，如 ZL301） 第二、三位数字第二、三位数字顺序号。顺序号。 用途：形状复杂的铸件，如仪表零

17、件、油泵、活塞用途：形状复杂的铸件，如仪表零件、油泵、活塞 性能：良好的铸造性，性能：良好的铸造性， Al-Si系具有好的耐蚀性、焊系具有好的耐蚀性、焊 接性、较好的机械性能接性、较好的机械性能 性能：高的强度、硬度性能：高的强度、硬度 编号：编号：LC+顺序数字顺序数字 如：如：LC4， LC9等等 用途：受力较大的结构零件，如飞机大梁、起落架用途：受力较大的结构零件，如飞机大梁、起落架 特性：特性：1、良好的导电（仅次于银）、导热性、良好的导电（仅次于银）、导热性 2、在大气、淡水及冷凝水中有优良耐腐蚀能力在大气、淡水及冷凝水中有优良耐腐蚀能力 但在潮湿的含有但在潮湿的含有COCO2 2的

18、空气中易生成铜绿。在含的空气中易生成铜绿。在含 氧或空气的酸溶液中以及一些盐溶液（如铵盐、氧或空气的酸溶液中以及一些盐溶液（如铵盐、 海水）中易被腐蚀。海水）中易被腐蚀。 3、强度、硬度低，塑性好强度、硬度低，塑性好一、铜及铜合金一、铜及铜合金（一）工业纯铜（一）工业纯铜 玫瑰红色，玫瑰红色，fcc, 熔点熔点1083C 编号：编号：T+顺序号顺序号 （数字大，纯度低，即杂质（数字大，纯度低，即杂质铅、铋铅、铋 氧、硫、磷越多）氧、硫、磷越多） 如如T1、T2、T3、 T4用途：制造电线、用途：制造电线、电缆、铜管及制电缆、铜管及制造铜合金造铜合金 1、普通黄铜、普通黄铜Cu-Zn二元合金二元

19、合金 编号：编号：H+两位数两位数 （二）黄铜（二）黄铜以锌为主加元素的铜合金以锌为主加元素的铜合金 性能：机械性能与锌含量有关。普通黄铜在大性能：机械性能与锌含量有关。普通黄铜在大气、海水、除氨以外的碱性溶液中有较好耐蚀性，气、海水、除氨以外的碱性溶液中有较好耐蚀性，但经冷变形后在潮湿大气或海水中易腐蚀，以致但经冷变形后在潮湿大气或海水中易腐蚀，以致发生自裂（变形后有残余应力，而产生应力腐蚀）发生自裂（变形后有残余应力，而产生应力腐蚀） 用途：汽轮机冷油器管。凝汽器管原来使用普用途：汽轮机冷油器管。凝汽器管原来使用普通黄铜，但出现脱锌（铜、锌电极电位不同，锌通黄铜，但出现脱锌（铜、锌电极电位

20、不同，锌的电位低的缘故）的电位低的缘故）H68 H68A含砷普通黄铜（微量砷有效抑制脱锌）含砷普通黄铜（微量砷有效抑制脱锌）平均含铜量的百分数平均含铜量的百分数在铜锌合金中再加入其它合金元素（在铜锌合金中再加入其它合金元素（铅、铅、 锡、铝、锰、硅、镍、铁锡、铝、锰、硅、镍、铁）的铜合金。的铜合金。加入合金元素目的：提高加入合金元素目的：提高黄铜的机械性能、耐黄铜的机械性能、耐 腐蚀性和某些工艺性能腐蚀性和某些工艺性能2、特殊黄铜、特殊黄铜编号：编号：H（ZH）+主加元素符号主加元素符号+两组数字两组数字 （Cu%、主加合金元素、主加合金元素%) 如：如：HSn70-1用途：凝汽器管、汽轮机冷

21、油器管用途：凝汽器管、汽轮机冷油器管编号后加编号后加AA含砷特殊黄铜含砷特殊黄铜 牌号：牌号：B+B+合金元素符号合金元素符号+ +两组数字两组数字 （镍、合金元素含量的百分数）（镍、合金元素含量的百分数） BMn401.5BMn401.5 40% 40%镍、镍、1.5%1.5%锰的锰白铜（康铜）锰的锰白铜（康铜） BMn430.5BMn430.5 43% 43%镍、镍、0.5%0.5%锰的锰白铜（考铜）锰的锰白铜（考铜）（三）白铜（三）白铜含镍低于含镍低于50%50%的铜镍合金的铜镍合金1 1、普通白铜、普通白铜铜镍二元合金铜镍二元合金牌号：牌号：B+B+镍含量百分数镍含量百分数 如如B30

22、B30含镍含镍30%30%的普通白铜的普通白铜2 2、特殊白铜、特殊白铜在铜镍二元合金中在铜镍二元合金中再加入其它合金再加入其它合金 元素（锰、锌、铝、铁）的铜合金元素（锰、锌、铝、铁）的铜合金根据性能和用途白铜分为：根据性能和用途白铜分为：耐蚀结构用白铜耐蚀结构用白铜（以（以普通白铜普通白铜为主）为主） 特点是在各种腐蚀介质中如海水、有机酸和特点是在各种腐蚀介质中如海水、有机酸和各种盐溶液中有较高的化学稳定性，耐氨腐蚀性各种盐溶液中有较高的化学稳定性，耐氨腐蚀性能优于黄铜，有优良的冷热变形能力；较高强度能优于黄铜，有优良的冷热变形能力；较高强度和硬度（加入镍增加了合金的强度和硬度）可用和硬度

23、（加入镍增加了合金的强度和硬度）可用作凝汽器材料作凝汽器材料电工用白铜电工用白铜（以（以锰白铜锰白铜为主）为主） 特点是具有高的电阻和低的电阻温度系数，特点是具有高的电阻和低的电阻温度系数，特别是与铜接触时热电势小，用作热电偶、变阻特别是与铜接触时热电势小，用作热电偶、变阻器、加热器等电工材料器、加热器等电工材料白铜的性能和用途白铜的性能和用途 二、二、钛及其合金钛及其合金性能性能：强度低，塑性较好，：强度低，塑性较好，密度小，比强度高，密度小，比强度高， 优良的耐腐蚀性优良的耐腐蚀性，对海水和大多数酸、碱，对海水和大多数酸、碱 盐均有优良的耐蚀能力，盐均有优良的耐蚀能力，耐高温耐高温（600

24、600 C C以以 下具有良好抗氧化性能）、下具有良好抗氧化性能）、耐寒冷耐寒冷；具有；具有 同素异晶转变同素异晶转变-882-882 C C以下为以下为 - -钛（密排钛（密排 六方晶格）六方晶格）882882 C C以上为以上为 - -钛（体心立方钛（体心立方 晶格）晶格）（一）（一）工业纯钛工业纯钛 用途用途：电厂凝汽器管、汽轮机长叶片等：电厂凝汽器管、汽轮机长叶片等（二）钛合金（二）钛合金以钛为基，加入铝、铬、锰、以钛为基，加入铝、铬、锰、 铁、钼、钒等合金元素铁、钼、钒等合金元素 按组织结构的不同分为三类：按组织结构的不同分为三类： （1 1） 型钛合金型钛合金 退火状态的组织为退火

25、状态的组织为 固溶体固溶体 牌号：牌号：TA+TA+顺序号顺序号 序号越大，合金元素越多序号越大，合金元素越多 TA1TA1、TA2TA2、TA8TA8 TA1 TA1、TA2TA2、TA3TA3为工业纯钛为工业纯钛性能：中等强度，良好的热稳定性、热强性性能：中等强度，良好的热稳定性、热强性 （ 650650 C C时能保持足够的强度），优良时能保持足够的强度），优良 的焊接性能的焊接性能比强度最高的金属材料比强度最高的金属材料（2 2） 型钛合金型钛合金 退火或淬火状态组织为退火或淬火状态组织为 固溶体固溶体 牌号：牌号：TB+TB+顺序号顺序号 TB1TB1、TB2TB2 性能：塑性很好，

26、可冲压成型；热处理后具有很性能：塑性很好，可冲压成型；热处理后具有很 高的强度，可焊性好，但热稳定性差高的强度，可焊性好，但热稳定性差（3 3） + + 型钛合金型钛合金 退火状态的组织为退火状态的组织为 + + 固溶体固溶体 牌号：牌号：TC+TC+顺序号顺序号 TC1TC1、TC2TC2、TC10TC10 性能：良好的综合机械性能，热稳定性差，焊接性能：良好的综合机械性能，热稳定性差，焊接 性能不如性能不如 钛合金钛合金钛合金具有优良耐腐蚀性，在海水甚至在钛合金具有优良耐腐蚀性，在海水甚至在含硫化物污染的海水中，在水速高达含硫化物污染的海水中，在水速高达20m/s20m/s和含沙量达和含沙

27、量达40g/L40g/L的条件下，均具有的条件下，均具有优良耐蚀性。钛在海水中抗应力腐蚀和抗优良耐蚀性。钛在海水中抗应力腐蚀和抗腐蚀疲劳性能也很好。钛的这些优异抗腐腐蚀疲劳性能也很好。钛的这些优异抗腐蚀性是铜合金所无法相比的。因此，蚀性是铜合金所无法相比的。因此，钛合钛合金是一种理想的电厂凝汽器材料金是一种理想的电厂凝汽器材料三、轴承合金三、轴承合金 制造滑动轴承轴瓦及内衬的合金制造滑动轴承轴瓦及内衬的合金 1、工作条件：、工作条件： 轴在高速转动时，轴瓦承受交变应力，轴和轴轴在高速转动时，轴瓦承受交变应力，轴和轴 瓦之间存在着强烈的摩擦瓦之间存在着强烈的摩擦 2、性能要求：、性能要求： （1）具有足够抗压强度、疲劳强度、韧性和硬度。）具有足够抗压强度、疲劳强度、韧性和硬度。 （2）较小的摩擦系数和热膨胀系数，良好的导热）较小的摩擦系数和热膨胀系数，良好的导热 性和一定熔点。性和一定熔点。 （3）优良的耐磨性与磨合性。）优良的耐磨性与磨合性。 （4）良好的抗蚀性及一定的储油能力。）良好的抗蚀性及一定的储油能力。 （5）工艺性能好，价格低廉。）工艺性能