汽车机械基础课件 项目一 汽车零件材料

项目一汽车零件材料汽车机械基础任务一铁基金属材料非铁基金属材料高分子材料复合材料及其他材料目录CONTENTS任务二任务二任务二项目一汽车零件材料【情境再现】小张是一名刚入职某市吉利4S店的销售顾问，准备主销帝豪系列车型。主管要求小张在熟知车辆性能、配置及结构的基础上，还要知晓不同汽车零部件的材料。构成汽车零件的材料既有金属材料，又有非金属材料，如何进行快速的鉴别和掌握呢？分析：1、汽车金属零件既有钢铁材质的，又有铜铝等合金材质的，它们各有什么特点？在汽车上哪些地方有应用？2、汽车非金属零件既有高分子材料的，又有复合材料或其他材料的，它们各有什么特点？在汽车上哪些地方有应用？3、作为4S店销售服务顾问，想要为客户快速而又准准确地讲述某汽车零件时，针对相关汽车零件材料，需要学习和掌握哪些相关知识？【目标导航】12了解汽车常用金属材料的分类；熟悉各种汽车常用金属材料的牌号表示方法及特点；掌握汽车常用金属材料的用途；了解汽车常用非金属的分类；熟悉各种汽车常用非金属材料的牌号表示方法及特点；掌握汽车常用非金属材料的用途。3知识目标实践目标素养目标能正确的阐述汽车常用金属材料的特点、分类、牌号表示方法及用途；能正确的阐述汽车常用非金属材料的特点、分类、牌号表示方法及用途；能正确的描述汽车上不同零件的材质及特点；能正确的把握汽车零件材料未来的发展趋势。培养学生实事求是的工作态度、用于追求真理的工作作风；培养学生树立科技报国的创新精神和爱国情怀；培养学生的团队精神和协作精神；培养学生做事严谨、认真负责的态度。铁基金属材料任务一任务一铁基金属材料任务描述技术人员前往一家小型汽车修理厂，因为之前曾听一些汽车修理师傅说，有一辆车在进行维修时，没有相应的配件，于是就加工了一个，但同样尺寸的零件使用时间不长就发生了变形、断裂等问题，为什么会出现这种情况呢？经检查，发生断裂、变形或修复加工比较难的零件的主要问题在于没有选对合适的材料来加工相应的零件以及加工时由于设备原因，难以达到要求的加工精度。任务一铁基金属材料一、铁基金属材料概述按化学成分不同，可分为碳素钢和合金钢。碳素钢（碳钢）按含碳量多少分为低碳钢、中碳钢、高碳钢；合金钢按合金元素的含量分为低合金钢、中合金钢和高合金钢。按钢的质量分类，可分为普通钢、优质钢和高级优质钢。按钢的性能和用途不同，可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。按钢的成形方法，可分为锻钢、铸钢、热轧钢和冷拉钢。铁基金属材料包括钢和铸铁。钢是以铁为主要元素，碳的质量分数在2.11%以下并含有其他元素的材料。由于钢材的品种多、规格全、性能好、价格低，并且可用热处理的方法改善性能，因此是工业中应用最广的材料。根据国家相关标准，钢可按化学成分、质量、冶炼方法、脱氧程度等进行分类。任务一铁基金属材料二、碳素钢

定义：碳素钢（碳钢）又称非合金钢，是碳的质量分数小于2.11%并含有少量硅、锰、磷、硫等杂质元素的铁碳合金。

特点：一定的力学性能、良好的工艺性能、价格低廉缺点：淬透性低、绝对强度低、回火抗力差，不能用于大尺寸、重载荷或耐腐蚀、耐高温的零件，且热处理工艺性能不佳。分类:①按用途分：结构钢、工具钢②按钢中元素的不同：普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、特殊碳素结构钢

任务一铁基金属材料二、碳素钢1．普通碳素结构钢(普通碳素钢）（1）特点①属于低碳钢②生产过程中对控制质量无特殊规定的一般用途的碳钢。③碳的质量分数多数要小于0.30%，以小于0.25%最为常用。④与优质碳素钢相比，普通碳素钢对碳的质量分数、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。⑤通常不进行热处理而直接使用（2）分类①甲类钢（A类钢）：只保证力学性能，不保证化学成分；②乙类钢（B类钢）：只保证化学成分，不能保证力学性能；③特类钢（C类钢）：既保证化学成分，又保证力学性能。任务一铁基金属材料二、碳素钢1．普通碳素结构钢(普通碳素钢）（3）牌号①依据：《碳素结构钢》（GB/T700-2006)②构成：Q+屈服点数值+质量等级+脱氧方法

Q:屈服点质量等级：A、B、C、D4种脱氧方法：F-沸腾钢b-半镇静钢Z-镇静钢

TZ-特殊镇静钢（Z和TZ可省略）举例：Q235-A表示屈服值大于或等于235MPa，质量等级为A级的碳素结构钢。（4）用途（应用范围广）①大部分用作焊接、铆接或栓接的钢结构件，少数用于制作各种机器部件。②对普通碳素结构钢的成分稍加调整可形成一系列专用钢，如：铆螺钢、桥梁钢、压力容器钢、船体钢、锅炉钢等。任务一铁基金属材料二、碳素钢1．普通碳素结构钢(普通碳素钢）（1）特点①属于低碳钢②生产过程中对控制质量无特殊规定的一般用途的碳钢。③碳的质量分数多数要小于0.30%，以小于0.25%最为常用。④与优质碳素钢相比，普通碳素钢对碳的质量分数、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。⑤通常不进行热处理而直接使用（2）分类①甲类钢（A类钢）：只保证力学性能，不保证化学成分；②乙类钢（B类钢）：只保证化学成分，不能保证力学性能；③特类钢（C类钢）：既保证化学成分，又保证力学性能。任务一铁基金属材料二、碳素钢2．优质碳素结构钢（1）特点①碳的质量分数小于0.8%的碳素钢②硫磷质量分数低于0.035%③钢中所含硫、磷及非金属夹杂物比普通碳素结构钢少④机械性能较为优良⑤生产时一般均需进行热处理，以保证力学性能和化学成分（2）分类按照冶金质量：①优质钢②高级优质钢（A)③特级优质钢(E)

按碳的质量分数：①低碳钢（MC＜0.25%）强度低，塑性和韧性较好，易于冲压②中碳钢（0.25%≤MC≤0.6%）强度较高，塑性和韧性也较好，一般需经正火或调质处理后使用③高碳钢（0.6%＜MC≤0.85%）经热处理后，可获得较高的弹性极限、足够的韧性和一定的强度任务一铁基金属材料二、碳素钢2．优质碳素结构钢（3）牌号①依据：《碳素结构钢》（GB/T700-2006)②构成：用两位数字表示。两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万分数。举例：40钢—表示平均碳的质量分数为0.4%的优质碳素结构钢

65Mn钢—表示平均碳的质量分数为0.65%，并含有较多锰的优质碳素结构钢（4）用途①用于制造较重要的机械零件②轧（锻）制成圆、方、扁等形状的型材、板材和无缝钢管。任务一铁基金属材料二、碳素钢3．特殊碳素结构钢种类特点分类牌号用途碳素工具钢①碳的质量分数为0.65%-1.35%②一般需经热处理后使用，具有较高的硬度和耐磨性③与合金工具钢比，具有良好的加工性能，价格低廉，使用范围广④生产成本低，原材料来源方便，易于冷、热加工⑤如用水淬火会引起较大的畸变①按质量分：优质碳素工具钢、高级碳素工具钢②工具生产分：碳素刃具钢、碳素模具钢、碳素量具钢T+数字（钢的平均碳的质量分数的千分数）制作低速切削刃具以及对热处理变形要求低的一般模具。铸钢①碳的质量分数为0.15%-0.6%②碳的质量分数过高则塑性差，易产生裂纹铸造碳钢、铸造低合金钢、铸造特种钢①用力学性能表示时，ZG+两组数字（第一组数字表示屈服点的最低值，第二组数字表示抗拉强度的最低值）②用化学成分表示时，ZG+一组数字（铸钢平均碳的质量分数的万分数）用来制作形状复杂、难以进行锻造或切削加工成形，且要求较高强度和韧性的零件如，机油管法兰、化油器操纵杆接头等。易切削结构钢①简称易切钢，是在钢中加入一些易切削元素，使钢切削时切削易脆断成碎屑。②具有良好的被切削加工性能，可适应切削加工自动化、高速化和精密化的需要Y+两位数字（碳的质量分数的万分数）制造采用高效专用自动机床加工的零件任务一铁基金属材料三、合金钢定义：

在碳钢基础上有目的地加入一种或几种合金元素行程铁基合金，可形成低合金钢或合金钢。特点：

①通常加入的合金元素有：硅Si、锰Mn、铬Cr、镍Ni、钼Mo、钨W、钒V、钛Ti等②加入合金元素可提高合金钢的淬透性和综合力学性能③要经过热处理④合金钢的冲压、切削性能较差，成本较高，价格较贵。分类：①按合金元素的质量分数分：低合金钢、高合金钢②按用途分：结构钢、工具钢、特殊性能钢。任务一铁基金属材料三、合金钢1．低合金结构钢（1）特点：①碳的质量分数为0.15%-0.5%②含有一种或数种合金元素（含量不大于5%）③比低碳钢的强度高10%-30%④冶炼简单，生产成本与碳钢相近⑤在热轧或正火状态下使用，不再进行热处理。（2）牌号:与普通碳素结构钢相同Q（3）用途:①广泛用于建筑、石油、化工、桥梁、造船、汽车等行业。②主要用于制造工程结构的型钢和钢筋可取代普通碳素结构钢，可节约钢材③应用于汽车（制造车身）时，可减轻汽车质量，提高耐腐蚀性。任务一铁基金属材料三、合金钢2．合金结构钢（1）牌号

两位数字+元素符号+数字①两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万分数；②元素符号表示钢中所含的合金元素；③元素符号后的数字表示该合金元素平均质量分数的百分数；④若平均质量分数小于1.5%，则元素符号后的数字不标出。举例：20CrMnTi钢：表示钢中平均w(C)=0.2%，w(Cr)、w(Mn)、w(Ti)均小于1.5%。（2）分类按照用途和性能，可分为合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢等。任务一铁基金属材料三、合金钢2．合金结构钢合金结构钢特点牌号用途合金渗碳钢①低碳（0.12%-0.25%）②主要合金元素为铬③适用于渗碳、淬火和低温回火的热处理方式两位数字+元素符号+数字用于制造表面耐磨而心部韧性好的零件合金调质钢①碳的质量分数为0.25%-0.5%②主要合金元素为锰、硅、铬、镍、硼两位数字+元素符号+数字制造重载、受力复杂且要求综合力学性能较好的重要零件，如曲轴、后桥半轴等。合金弹簧钢①碳的质量分数为0.45%-0.75%②主要合金元素为硅、锰、钨、钒、铬等③此类钢的热处理为淬火加中温回火。④高弹性极限、疲劳强度及足够的韧性两位数字+元素符号+数字制作弹簧滚动轴承钢①碳的质量分数为0.95%-1.15%，加入0.4%-1.65%的铬②此类钢预备热处理为球化退火，最终热处理为淬火加低温回火③具有较高的抗拉强度和屈服比，较高的韧性和疲劳强度，以及低的韧性-脆性转变温度G+Cr+数字（数字表示铬平均质量分数的千分数①制造截面尺寸较大的机器零件②制造滚动轴承内圈、外圈及滚动体的专用钢任务一铁基金属材料三、合金钢3．合金工具钢（1）特点：①在碳素工具钢基础上加入铬、钼、钨、钒等合金元素②淬透性、韧性、耐磨性和耐热性均优于碳素工具钢。（2）牌号:与合金结构钢基本相似。两位数字+元素符号+数字不同点：平均碳质量分数大于1%时，牌号中不标出；小于1%时，以一位数字表示（平均碳的质量分数的千分数）举例：9Mn2V-平均碳的质量分数为0.9%，w(Mn)=2%,w(V)＜1.5%的钢。（3）用途:①主要用于制造量具、刃具、耐冲击工具和冷、热模具及一些特殊用途的工具②也可以制造柴油机燃油泵活塞、阀门、阀座以及燃料阀喷嘴等。（4）分类：按用途（刃具、模具、量具用钢）任务一铁基金属材料三、合金钢合金工具钢特点分类用途刃具钢①碳质量分数（0.8%-1.45%），铬质量分数（0.5%-1.7%）②部分刃具钢中含有钨，以提高切削金属性能③较高的硬度、耐磨性、红硬性和良好的韧性④淬透性比碳素工具钢好，热处理产生的变形小低合金刃具钢、高速钢用于制造低速切削刃具（如木工工具、钳工工具、钻头、铣刀、拉刀等）及测量工具（如卡尺、千分尺、块规、样板等）模具钢冷作模具钢①高硬度、高强度、耐磨性、足够的韧性以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能②主要合金元素为锰、硅、铬、镍、硼一般属于高碳合金钢，碳的质量分数在0.8%以上③铬是这类钢重要合金元素，质量分数通常小于5%冷冲模、拉丝模、拉延模、压印模、搓丝模、滚丝板、冷镦模和冷挤压模等①用于冷态下（工作温度低于200-300℃）金属的成型加工②用于大型冷作模具热作模具钢①具有高的硬度、强度、红硬性、耐磨性和韧性②良好的高温强度、热疲劳稳定性、导热性和耐蚀性，以及较高的淬透性③这类钢一般属于中碳合金钢，碳的质量分数在0.3%-0.6%，属于亚共析钢锤锻、模锻、挤压和铸造用于热态金属的成型加工，如热锻模、压铸模、热挤压模等塑料模具钢①具有一定的强度、硬度、耐磨性、热稳定性和耐蚀性等性能②良好的工艺性，如热处理变形小、加工性能好、研磨和抛光性能好、补焊性能好、粗糙度高、导热性好、工作条件尺寸和形状稳定等③对力学性能的要求不高。热塑性塑料模具、热固性塑料模具用于制作热锻模、压力机锻模、冲压模、热挤压模、金属压铸模等量具钢①具有良好的尺寸稳定性、高耐磨性、高硬度和一定的韧性②具有良好的研磨和加工性能、热处理变形小、膨胀系数小和耐蚀性好。③此类钢一般属于过共析钢，加入的合金元素有铬、锰、钨、钼等--制作量具任务一铁基金属材料三、合金钢4．特殊性能钢（1）特点：具有特殊的物理、化学和力学性能，能在特殊的环境和工作条件下使用的钢（2）牌号:与合金工具钢基本相似。不同点：碳质量分数小于0.03%或者小于0.08%时，牌号分别以“00”或“0”为首举例：00Cr17Ni14Mo2、0Cr18Ni11Ti（3）分类：不锈钢、耐热钢、耐磨钢任务一铁基金属材料三、合金钢4．特殊性能钢合金工具钢特点用途不锈钢①在腐蚀介质中具有耐腐蚀性能②主要合金元素使铬和镍③合适的力学性能，良好的冷、热加工和焊接工艺性能。④淬透性比碳素工具钢好，热处理产生的变形小①这类钢多用于机械性能要求较高而耐蚀性要求较低的零件②制造化工设备、医疗和食品器械等耐热钢①在高温下不发生氧化并具有较高强度的钢。②常加入较多的铬、硅、铝、镍等合金元素。①制造在高温条件下工作的零件，如发动机排气门。耐磨钢①常用的是高猛钢②具有表面硬度高、耐磨，心部韧性好和强度高等特点制造在强烈冲击下工作且要求耐磨的零件，如坦克履带、铁道道岔。任务一铁基金属材料四、铸铁定义：碳的质量分数高于2.11%的铁碳合金称为铸铁。特点：①工业上常用的铸铁碳的质量分数为2%-4%，且比碳钢含有更多的锰、硫、磷等杂质的铁、碳、硅多元合金②具有良好的铸造性能、切削性能以及一定的力学性能③在机械制造重应用广泛分类：（根据碳在铸铁中存在形态的不同）白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球磨铸铁和合金铸铁等。任务一铁基金属材料四、铸铁1．白口铸铁（1）定义：碳在铁中以渗碳体形式存在，断口呈灰白色，称为白口铸铁。（2）特点:①硬度高、脆性大，凝固时收缩大，易产生缩孔、裂纹，一般不用来制造机械零件。②是一种良好的抗磨材料，常在磨损条件下工作。（3）分类：普通白口铸铁、低合金白口铸铁、中合金白口铸铁、高合金白口铸铁。（4）用途①主要用作炼钢原料②作为要求表有高硬度和耐磨并受冲击不大的铸件，如轧辐、犁等铸件。任务一铁基金属材料四、铸铁2．灰铸铁（1）定义：碳在铁中以渗碳体形式存在，断口呈灰白色，碳主要以片状石墨形态存在，断口呈灰色，简称灰铁。（2）特点:①熔点低（1145-1250℃），凝固时收缩量小，抗压强度和硬度接近碳素钢。②铸造性、减震性、耐磨性、切削加工性能和较好的缺口敏感性。③灰铸铁的热处理包括：消除内应力退火、改善切削加工性退火和表面淬火。（3）牌号：HT+数字（表示最小抗拉强度）举例:HT250，表示最小抗拉强度为250Mpa的灰铸铁。（4）用途①主要用作炼钢原料②作为要求表有高硬度和耐磨并受冲击不大的铸件，如轧辐、犁等铸件。任务一铁基金属材料四、铸铁3．可锻铸铁（1）定义：由一定成分的白口铸铁经过较长时间的高温退火而得到的铸铁，称为可锻铸铁。（2）特点:①与灰铸铁相比，可锻铸铁有较好的强度和塑性②低温冲击性能较好，但可锻铸铁并不能进行锻压加工③耐磨性和减震性优于普通碳素钢（3）分类：黑心可锻铸铁、珠光体可锻铸铁、白心可锻铸铁。（4）用途：①黑心可锻铸铁用于制造受冲击、震动和扭转载荷的零件，如后桥、弹簧支架等②珠光体可锻铸铁宠用来制造动力机械和农业机械的耐磨零件③白心可锻铸铁基本不应用。（5）牌号：KTH或KTZ+最低抗拉强度值（MPa）+最低断后伸长率的百分数举例：KTH350-10表示最低抗拉强度为350MPa,最低断口伸长率为10%的黑心可锻铸铁。任务一铁基金属材料四、铸铁4．球磨铸铁（1）定义：将灰口铸铁铁水经球化和孕育处理得到球状石墨的铸铁。（2）特点:①碳全部或大部分以自由状态的球状石墨存在，断口呈银灰色。②比普通灰口铸铁有较高的强度、较好的韧性和塑性③碳的质量分数为3%-4%，硅的质量分数1.8%-3.2%，锰、磷、硫质量分数的总和不超过3%以及适量的稀土、镁等球化元素。（3）牌号：QT+两组数字（第一组表示最低抗拉强度，第二组表示最低延伸率）例：QT45-5（4）用途用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。任务一铁基金属材料四、铸铁5．合金铸铁（1）定义：在普通铸铁中加入合金元素而具有特殊性能的铸铁。（2）特点:①常加入的合金元素有：硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锑、锡等。②合金元素能使铸铁基体组织发生变化，从而使铸铁获得特殊的耐热、耐磨、耐腐蚀、无磁和耐低温等物理、化学性能。（3）用途：广泛用于机器制造、冶金矿山、化工、仪表工业以及冷冻技术等。（4）分类①按照合金元素的加入量分：低合金铸铁、中合金铸铁、高合金铸铁。②常用的合金铸铁分类：耐磨铸铁、耐热铸铁、耐蚀铸铁等。任务一铁基金属材料总结铁基金属材料碳素钢合金钢铸铁普通碳素结构钢优质碳素结构钢特殊碳素结构钢（碳素工具钢、铸钢、易切削结构钢）低合金结构钢合金结构钢（合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢）合金工具钢（刃具钢、模具钢、量具钢白口铸铁灰铸铁可锻铸铁特殊性能钢（不锈钢、耐热钢、耐磨钢）球磨铸铁合金铸铁非铁基金属材料任务二任务二非铁基金属材料任务描述汽车维修工在对一辆工程车的液压系统进行维修时，需更换一个铜制的配件，由于没有现成的配件和合适的材料，就用其他型号的材料自己加工了一个零件临时安装在车上，但没过多久该车所使用的自制零件就出现了漏液等问题，为什么会出现这种情况呢？经检查发生漏液的零件的主要问题在于零件材料的选择不当，由于不同材料的性能不一样，不同的零部件需采用不同的材料进行加工，铜制配件由于具有和钢不同的特性，因此常用于制造耐蚀和耐磨零件，如阀门和管件等。因此，不同材料制造的相同尺寸的零件，不能随意替换。任务二非铁基金属材料一、非铁基金属材料概述（1）定义：钢铁材料以外的所有金属材料统称为非铁基金属材料，也称有色金属材料。（2）特点：与钢铁材料相比，非铁基金属价格高、产量低，但有许多优良特性。任务二非铁基金属材料一、铝及其合金（1)特点①化学性能白色，轻金属，易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，不溶于水，相对密度2.7，熔点660℃，沸点2327℃，保有量丰富（地壳中排第三）②物理性能密度小（约2.7g/cm3),导电导热性优良，强度、硬度低，塑性好，耐腐蚀。③铝中加入硅、铜、镁、锌、锰等制成铝合金，强度提高的同时能保持铝耐腐蚀、质量轻的优点。（2）分类①铝合金根据其成分和工艺性能，分为变性铝合金和铸造铝合金②铝合金中铝及其他元素的含量，分为纯铝和铝合金（3）用途①纯铝主要用作导电、导热材料或制造耐腐蚀零件②铝合金常用来制造要求质量轻、强度高的零件任务二非铁基金属材料一、铝及其合金种类特点分类牌号用途变形铝合金①具有较高的强度和良好的塑性②可通过压力加工制成各种半成品，也可以焊接①防锈铝合金②硬铝合金③超硬铝合金④锻铝合金GB/T16474-2011《变性铝及铝合金牌号表示方法》主要用作各类型的型材和制造结构件。铸造铝合金①良好的铸造性能②塑性低，不宜进行压力加工①Al-Si系②Al-Cu系③Al-Mg系④Al-Zn系①ZAl+合金元素符号+合金元素的平均质量分数的百分数②ZL+三位数字表示（第一位表示合金类别，第二三位表示顺序号）各种形状复杂的零件纯铝工业纯铝纯度为：99.7%-98.8%按纯度分：高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝L1/L2/L3/L4/L5/L6用作导电、导热材料或制造耐腐蚀零件任务二非铁基金属材料二、铜及其合金（1）特点①纯铜，因颜色紫红又称紫铜，主要成分为铜和银②铜的质量分数为99.7%-99.95%③主要杂质元素有磷、铋、锑、砷、铁、镍、铝、锡、硫、锌、氧等。④纯铜用电解法获得，又称电解铜⑤纯铜导电性、导热性良好，耐腐蚀，塑性好，但强度低⑥具有良好的焊接性，可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品⑦铜合金比纯铜强度高，且具有许多优良的物理化学性能（2）分类1）紫铜，按成分可分为：普通紫铜、无氧铜、脱氧铜、特种铜2）铜合金①按化学成分不同分为：黄铜、青铜、白铜等；②按生产方法不同分为：压力加工铜合金和铸造铜合金。任务二非铁基金属材料二、铜及其合金种类特点分类牌号用途黄铜①铜、锌组成的合金②如果只由铜、锌组成的黄铜就称为普通黄铜③如果是两种以上的元素组成的多种合金就称为特殊黄铜④较强的耐磨性能⑤特殊黄铜强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强，切削加工性能突出⑥黄铜的强度、硬度和塑性随锌的质量分数增加而升高①H+数字（表示铜平均质量分数的百分数）②特殊黄铜在牌号中标出合金元素符号及质量分数①黄铜无缝管可用于热交换器和冷凝器，低温管路、海底运输管②制作弹壳③海轮冷凝管、船舶热工设备、螺旋桨等④制造钟表零件⑤轿车上用于制造转向节衬套、钢板弹簧衬套、轴套等耐磨件，也可用于制造散热器冷凝器、冷却管等。青铜①除白铜、黄铜以外的铜合金均称青铜②熔点低、硬度大、可塑性强、耐磨、耐腐蚀、色泽光亮按加工方法，分为压力加工青铜和铸造青铜①压力加工青铜：Q+主加元素符号及其平均质量分数的百分数、其他元素平均质量分数的百分数②铸造青铜：Z+铜及合金元素符号和合金元素平均质量分数百分数适用于铸造各种器具、机械零件、轴承、齿轮等任务二非铁基金属材料三、轴承合金（1）定义轴承合金时制造轴承用的合金的总称。（2）轴承合金应具有如下性能：①良好的减摩性能。要求由轴承合金制成的轴瓦与轴之间的摩擦系数要小，并有良好的可润滑性能。②有一定的抗压强度和硬度。能承受转动着的轴施加的压力，但硬度不宜过高，以免磨损轴颈。③塑性和冲击韧性良好。以便能承受振动和冲击载荷，使轴和轴承配合良好。④表面性能好。即有良好的抗咬合性、顺应性和嵌藏性。⑤有良好的导热性、耐腐蚀性和较小的热胀系数。任务二非铁基金属材料总结非铁基金属材料铝及其合金铜及其合金轴承合金黄铜青铜高分子材料任务三任务三高分子材料任务描述在汽车维修店里，小王在给顾客修理撞坏的车灯时，顾客看到不同材料的灯罩，问了几个关于灯罩材料和使用性能方面的问题，小王不知道该怎样回答。看来认识塑料和橡胶等常用非金属材料的性能，对汽车配件的选择有着重要意义。任务三高分子材料一、高分子材料概述非金属材料在汽车上的应用中最常见的是橡胶和塑料高分子材料，它们广泛应用于汽车的内部、外部结构中，塑料经过处理后其硬度和耐磨度可以达到金属材料的效果，同时拥有更好的耐腐蚀等优点。根据性质及用途，高分子材料分为橡胶、塑料、纤维、涂料、胶黏剂和高分子基复合材料等。任务三高分子材料二、橡胶橡胶是指在室温下处于高弹性状态的高分子材料，橡胶广泛地应用于弹性材料、密封材料、减震防震材料和传动材料，是重要的工业材料。工业橡胶的主要成分是生胶，其性质主要决定于生胶的性质。生胶具有很高的弹性，由于生胶的分子结构多为线型或是带有支链型的长链状，故其性能不稳定，易产生永久变形，如受热发黏、遇寒变硬等，在工业用橡胶中可以通过加入配合剂来改善其特性，按照配合剂的作用可分为硫化剂、硫化促进剂、防焦剂、防老剂、软化剂及其他配合剂。1．橡胶概述任务三高分子材料二、橡胶按照原料的来源，生胶可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。

天然橡胶来自橡胶树上流出的白色胶体，经加工后可以作为生产橡胶的原料，合成橡胶是石油和天然气加工中的低分子原料，经过聚合反应后的产物。合成橡胶按用途可分成两类：通用合成橡胶和特种合成橡胶。

通用合成橡胶性能和天然橡胶接近，具有良好的物理性能、力学性能和加工性能，可以替代天然橡胶；特种合成橡胶具有一定的特殊性能，如耐热、耐寒及耐化学腐蚀等。2．常用橡胶材料的性能及用途任务三高分子材料二、橡胶天然橡胶材料是指以天然橡胶为生胶制成的橡胶材料，属于通用橡胶。天然橡胶弹性大，定伸强度高，抗撕裂性和电绝缘性优良，耐磨性和耐旱性良好，加工性佳，天然橡胶易与其他材料黏合，在综合性能方面优于多数合成橡胶。天然橡胶的缺点是耐氧和耐臭氧性差，容易老化变质，耐油和耐溶剂性不好，抵抗酸碱的腐蚀能力低，耐热性不高。天然橡胶使用温度范围为-60～+80℃，天然橡胶常用于制作轮胎、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品，天然橡胶还特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶-金属悬挂元件、膜片、模压制品。（1）天然橡胶任务三高分子材料二、橡胶由于资源限制，天然橡胶远远不能满足工业发展的需要，因而产生了合成橡胶。随着石油工业的发展，合成橡胶的产量已经超出了天然橡胶，目前合成橡胶是汽车工业的重要生产材料。合成橡胶中有少数品种的性能与天然橡胶相似，大多数与天然橡胶不同。合成橡胶一般分为通用橡胶和特种橡胶，通用橡胶如顺丁胶、丁苯胶、三元乙丙胶、异戊胶、氯丁胶、丁基胶等，特种橡胶如硅胶、丁腈胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、丙烯酸酯橡胶等。合成橡胶按成品状态可分为液体橡胶（如端羟基聚丁二烯）、固体橡胶、乳胶和粉末橡胶等；按橡胶制品形成过程可分为热塑性橡胶、硫化型橡胶；按生胶充填的其他非橡胶成分，又可分为充油母胶、充炭黑母胶和充木质素母胶。合成橡胶可用于制造轮胎、密封圈、汽车配件、胶水等。（2）合成橡胶任务三高分子材料二、橡胶废旧橡胶经过粉碎、加热、机械处理等物理化学过程，可使其弹性状态变成具有塑性和黏性的、能够再硫化的橡胶。以橡胶制品生产中已硫化的边角废料为原料加工成的、有一定可塑度、能重新使用的橡胶，简称再生胶。按所用废胶不同，再生胶分为外胎类、内胎类、胶鞋类等。（3）合成橡胶任务三高分子材料二、橡胶（1）车用轮胎（2）车用胶管（3）车用橡胶密封件（4）车用胶带（5）防震橡胶3．橡胶制品在汽车上的应用任务三高分子材料三、塑料塑料属于高分子材料，可在加热、加压条件下被注塑或固化成形。汽车用塑料，主要用于制造某些机器零件或构件，具有质量轻，化学稳定性好，比强度高，韧度和耐磨性较好，减震性优良，吸震性和消声性良好等特点。在结构件、饰件等方面的应用也逐渐广泛，如用塑料制作汽车保险杠、高档车用安全玻璃、汽车内饰件、仪表面板等零部件，其安全性好，同时也降低了造价。1．塑料的特点任务三高分子材料三、塑料2．塑料的组成及性质物理性能密度均较小热导率较小热膨胀系数比较大遇热易老化、分解，耐热性较差良好的电绝缘体化学性能对酸、碱、盐等化学物质的腐蚀均有抵抗能力，其中聚四氟乙烯是化学性能最稳定的材料；化学工业中最常用的耐腐蚀材料是硬聚氯乙烯力学性能强度、刚度和韧性都很低有很好的减摩性能塑料自润滑性能较好塑料的加工性能较好塑料的缺陷收缩率大吸水性强尺寸稳定性差，难以制得高精度制品易燃，燃烧时产生大量黑烟和有毒气体长期使用易老化、变形塑料是以各种合成树脂为基础，再加入一些用来改善其使用性能和工艺性能的添加剂制作而成。它包括填充剂、增塑剂、稳定剂、固化剂、着色剂等。任务三高分子材料三、塑料3．塑料在汽车上的应用随着科技进步，汽车采用塑料制品是不可逆转的趋势。目前，汽车用塑料已由普通的装饰用途发展至制造结构性及功能性的部件，要求也不断提高，例如耐热、高强度及抗冲击性等，一般的方法是采用复合材料或塑料合金。20世纪80年代以来，塑料已逐步进入发动机内部，用于制造连杆、活塞销、进气门等零件，目前，德国制造的汽车使用塑料平均约占用材的22%，是使用塑料最多的汽车工业国，而日本汽车使用的塑料则占用材的7.5%左右。汽车用塑料主要用于制作各种结构零件、耐磨零件、耐高温零件、隔热防震零件等。任务三高分子材料三、塑料3．塑料在汽车上的应用名 称主要特性应 用

结构零件酚醛塑料有优良的耐热、耐磨、电绝缘、化学稳定性、

尺寸稳定性和抗蠕变性，但较脆，抗冲击能力差分电器盖、分火头、水泵密封垫片、制

动摩擦片、离合器摩擦片、接线板等聚苯乙烯有优良的耐蚀、电绝缘、着色及成形性，透光度较好，但耐热、抗冲击能力差各种仪表的外壳、汽车灯罩、电器零件等低压聚乙烯强度较高，耐高温、耐磨、耐蚀、电绝缘性好汽油箱、挡泥板、手柄、风窗嵌条、内锁按钮、轿车保险杠等ABS有较高的抗冲击能力，良好的强度、耐磨性、化学稳定性、耐寒性，吸水性小方向盘、仪表板总成、挡泥板、行李箱、小轿车车身等有机玻璃具有高透明度，耐蚀、电绝缘性能好，有一定的力学强度，但耐磨性差油表尺、油杯、遮阳板、后灯灯罩等耐磨零件尼龙有韧性、耐磨、耐疲劳、耐水等综合性能，但吸水性大，尺寸稳定性差车窗摇手、风扇叶片、里程表齿轮、输油管、衬套等聚甲醛有优良的综合力学性能，尺寸稳定性好，耐油、耐磨、电绝缘性好，吸水性小万向节轴承、半轴和行星齿轮垫片、汽油泵壳、转向节衬套等聚四氟乙烯有极强的耐腐蚀性，良好的化学稳定性、耐高低温性、电绝缘性，摩擦系数小汽车各种密封圈、垫片等表1-3汽车用塑料的种类、特性及应用任务三高分子材料三、塑料3．塑料在汽车上的应用续表1-3汽车用塑料的种类、特性及应用名 称主要特性应 用

耐高温零件聚苯烯具有很宽的使用温度范围，良好的耐磨、抗冲

击能力及电绝缘性小型齿轮、轴承、水泵零件等聚酰亚胺有良好的力学性能，耐磨、耐高温、自润滑性

能好、化学性能稳定活塞裙、正时齿轮、水泵、液压系统密

封圈、冷却系统密封垫等

隔热防震零件聚氨酯泡沫塑料相对密度小、质轻、强度高、导热系数小、耐

油、耐寒、耐震和隔声汽车内饰材料、坐垫、仪表板、扶手、

头枕等聚氯乙烯泡沫塑料相对密度小、导热系数小、隔热防震等各种内饰覆盖件、密封条、垫条、驾驶

室地垫等任务三高分子材料三、塑料汽车用塑料工程用塑料内饰用塑料外装件用塑料任务三高分子材料三、塑料塑料用于制作汽车结构配件，要具有足够的强度、抗蠕变特性以及稳定的尺寸。汽车用工程塑料主要有聚丙烯、聚乙烯、聚苯烯、ABS、聚酰胺、聚甲醛、酚醛树脂等。工程塑料配件与金属配件相比，具有使整车轻量化以及改善汽车的部分性能的用处，如提高减震性、耐磨性、防锈性、防腐性，降低噪声等。采用聚乙烯制造的汽油箱与金属材料制造的油箱相比，具有长期稳定性好，冲撞时不发生火花等特点，因此不会发生燃烧爆炸，此外还具有质量轻、耐腐蚀性好、成形工艺简单、成本低等特点。1．汽车用工程塑料任务三高分子材料三、塑料2．汽车内饰用塑料汽车内饰件用塑料要求具有良好的吸震性、手感好、耐用等特点，以达到安全、舒适、美观的目的。汽车内饰件包括仪表板、门内板、座椅、顶棚、门手柄等常用的汽车内饰件用塑料有聚丙烯、ABS、聚氨酯、聚氯乙烯等。任务三高分子材料三、塑料3．汽车的外装件及结构件汽车的外装件（图1-19）及结构件包括传动轴、车架、发动机罩等，要求具备较高的强度，因而多采用纤维增强塑料复合材料制造。具体应用：①保险杠。②散热器格栅（水箱面罩）。③侧防撞条。④后导流板。⑤车灯。⑥其他车身部件。⑦发动机周边用塑料件。图1-19汽车的外装件1—前保险杠；2，5—翼子板；3—侧防撞条；4—立门柱；6—后导流板；7—发动机罩；8—散热器格栅；9—门把手；10—后保险杠；11—窗玻璃；12—前大灯任务三高分子材料总结高分子材料基础知识橡胶塑料定义常用橡胶材料的性能及用途橡胶制品在汽车上的应用特点组成及性质缺点塑料在汽车上的应用复合材料及其他材料任务四任务四复合材料及其他材料任务描述刘先生去店里更换车窗玻璃，发现仅车后窗玻璃就有好几种，价格差别也很大，面对各种玻璃不知怎样选择。这些玻璃都是用在什么地方？使用性能有哪些区别？看来刘先生要先了解清楚了才能决定买哪一种。一、复合材料定义：复合材料是由两种或者两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。特点：复合材料可综合发挥各种组成材料的优点，使一种材料具有多种功能，具有天然材料所没有的性能，可制成所需的任意形状的产品，避免多次加工工序，材料性能的可设计性是复合材料的最大特点。功能复合材料是可以提供除机械性能之外其他物理性能的复合材料，如导电、超导、半导、磁性、压点、阻尼、吸波、摩擦、屏蔽、阻燃、防热、隔热等性能。国外各种铁路车辆和微型汽车（包括电动车）均计划采用复合材料，以保持车辆内的温度，降低运行时的噪声和减少震动，例如，瑞士用玻璃纤维和碳纤维缠绕并镶有泡沫塑料来制成单体结构。任务四复合材料及其他材料一、复合材料任务四复合材料及其他材料1．复合材料的分类①按其组成：分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。②按照材料的用途：分为结构复合材料和功能复合材料。结构复合材料是利用其力学特性，如强度、硬度、韧度等，来制作各种结构和零件。功能复合材料是利用其物理特性，如光、电、声、磁等，如磁性复合材料可用于制造玻璃钢天线罩，具有良好的透过电磁波特性；而利用不同膨胀系数的金属复合在一起制成的双金属片则具有热功能性质。③按其结构特点：分为纤维复合材料、夹层复合材料、细粒复合材料、混杂复合材料等。a.纤维复合材料是将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成，如纤维增强塑料、纤维增强金属等。b.夹层复合材料是由性质不同的表面材料和芯材组合而成，通常面材强度高、薄，芯材质轻、强度低，但具有一定的刚度和厚度，一般分为实心夹层和蜂窝夹层两种。c.细粒复合材料是指将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。d.混杂复合材料由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成，与普通单增强相复合材料相比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能，混杂复合材料一般分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内／层间混杂和超混杂复合材料。一、复合材料任务四复合材料及其他材料2．复合材料的性能①复合材料的比强度（强度／密度）和比模量（弹性模量／密度）高②抗疲劳性能好③减震能力强④耐高温性能好⑤工作安全性好⑥复合材料还具有良好的化学稳定性，能耐酸碱腐蚀，以及良好的隔热性和特殊的电、磁性能一、复合材料任务四复合材料及其他材料3．常用复合材料纤维增强复合材料①玻璃纤维毡增强热塑性复合材料②长纤维增强热塑性复合材料③天然纤维增强热塑性复合材料层叠复合材料

特点：密度小、刚性和抗压稳定性好、抗弯强度高，常用于航空、船舶、化工等方面。一、复合材料任务四复合材料及其他材料4．复合材料在汽车上的应用①复合材料局部增强铝活塞，满足活塞热强性和热稳定性的要求，提高其环槽部分的耐磨性，改善发动机的“冷敲热拉”性能。②在连杆的杆身部位，复合不锈钢纤维增强了杆身强度，而在应力状态较复杂的大头，仍保留未经纤维强化的铝合金，与活塞连接的小头进行局部晶顶强化，以提高其抗龟裂性能；虽然不锈钢纤维的密度较大，不利于减轻连杆质量，但不锈钢纤维韧性好，可以获得稳定的强度特性。③采用不连续增强铝基复合材料制作制动盘，与铸铁制动盘相比可以减轻质量50%～60%。上海交通大学曾实验了用复合材料制作摩托车的制动圈，其构件质量比铸铁件质量减少50%～60%，制动力矩提高15%，由于导热快，使制动圈的热衰减率下降56%，有利于制动性能的稳定和提高，且缩短了刹车距离，保证行车安全。④玻璃钢由于比强度高、耐腐蚀性好，被广泛用于各种车身及配件，可以减轻汽车自重，且可使外观设计美观、保温隔热。玻璃钢主要用于汽车底盘、车窗、车门、车座、发动机罩以及驾驶室、挡泥板、电瓶框架等。二、玻璃任务四复合材料及其他材料1．玻璃的性能传统的玻璃只有三项功能，即遮风、避雨和采光。现代玻璃除具有传统功能外，还具有：（1）透光性（2）隔热性（3）隔音性（4）防火性（5）电磁波屏蔽性二、玻璃任务四复合材料及其他材料2．玻璃的种类分类：按其化学成分可分为钠钙玻璃、铝镁玻璃、钾玻璃、铅玻璃、硼硅玻璃和石英玻璃等；

按功能和加工工艺分为普通窗用玻璃（普通平板玻璃）、热反射玻璃、异形玻璃、钢化玻璃、夹层（丝）玻璃、太阳能玻璃、光致变色玻璃、泡沫玻璃、中空玻璃、压花玻璃、彩色玻璃、釉面玻璃、玻璃砖和玻璃马赛克等。通常对玻璃进行简单分类可分为平板玻璃、特种玻璃、玻璃深加工制品和有机玻璃。汽车用玻璃主要分为夹层玻璃和钢化玻璃两大类，是由玻璃原片经过二次加工而成的。一般来讲，汽车前挡玻璃普遍选用A类夹层玻璃，其他玻璃多采用钢化玻璃，也有一些中高档汽车采用夹层、中空玻璃。二、玻璃任务四复合材料及其他材料2．玻璃的种类（1）夹层玻璃夹层玻璃是两层或两层以上的玻璃经过胶合而成的加工型玻璃，它一般分为平夹层玻璃和弯夹层玻璃两种，汽车上一般使用弯夹层玻璃，少部分车窗玻璃是平夹层玻璃。夹层玻璃的特性是粘接力好，抗冲击力强，对人员的保护性强，一般夹层玻璃能卸减车祸冲击力中