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文档简介

1、、常用汽车材料、汽车材料、金属材料非金属材料新材料概述,汽车由数万个零配件组成,这些个零配件由数百种、数千个规格的材料加工而成,材料堪称汽车的基础。 汽车生产材料种类多为:种,有铁元素钢、非铁金属、塑料、橡胶、玻璃、蜂窝混合双打等,根据修订,近年来生产的普通轿车主要材料重量构成比为:铁元素钢65p%、非铁金属10%、非金属材料20%左右。 轻金属材料、复合材料、高科技合成材料等各种新型材料日益现代汽车、金属材料、金属材料的性能黑色金属材料有色金属材料、金属材料的性能、金属材料的理化性能金属材料的过程性能、金属材料的理化性能金属材料在各种物理条件下体现的性能、 抵抗各种化学介质侵蚀的能力密度:每

2、:体积的质量、热传导性:传导热量的能力、导电性:传导电流的能力、受到热胀冷缩性:热时体积增大的能力、金属材料的理化性能、熔点:从固体变化为液体时的温度、磁性:金属材料的磁导率的性能, 磁性耐腐蚀性:金属在常温下与周围的介质发生化学反应而被破坏的能力将耐氧化性:金属在高温下抵抗酸化作用的能力、金属材料的机械性能金属材料在各种负荷(外力)下表现出的抵抗力机械性能指标强度金属材料在负荷作用下抵抗塑性形变和断裂的能力称为强度常用强度指标,是极限拉伸强度塑性金属材料不发生塑性形变而被破坏的最高硬度金属材料具有抵抗比其更硬的物体被推入其表面的能力,即抵抗局部塑性形变的能力,布氏硬度和洛氏硬度,金属材料的机

3、械性能,冲击韧性金属材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力, 将冲击韧性疲劳强度金属材料因循环负荷产生疲劳裂纹而引起断裂称为疲劳破坏,将因无数次(铁元素钢约106107 )的反复交替负荷而不产生断裂的最大应力称为疲劳强度疲劳强度值,即使因疲劳试验金属材料的应力循环次数达到107次,零配件也不断裂一部分高强度钢,将应力循环次数达到108次时的最大应力作为疲劳强度、金属材料的过程性能,铸造性能:铸造性能是指液态金属的流变性、蒸发制冷凝固过程中的收缩偏析的大小(金属凝固后的化学成分和组织的不均匀性), 及瓦斯气体的排除和吸收等性能所谓冲压加工性能:冲压加工时不变形不破坏的能力塑性越大,变形阻力越小,冲压

4、加工性能越好,焊接性能:焊接性能是指将2片金属材料加热到局部熔融状态,能够牢固地焊接的性能焊接性越好, 用一般的方法和工艺容易实施焊接,焊接时难以形成裂纹、气孔、熔渣等缺陷的焊接部位强度能接近产品材料的切削加工性能3360切削加工性能是指金属材料容易切削加工的热处理性能3360热处理性能是指金属材料适合各种热处理工艺的能力,黑色金属因为黑色金属材料的基本成分是铁元素和碳,所以也被称为铁元素碳合金。 碳含量不足2.11%的铁元素碳合金是钢,碳含量超过2.11%的铁元素碳合金是铁元素。 钢、碳钢合金钢材对钢的力学性能和物理性能影响最大的是碳的质量分布,随着碳含量的增加,钢的强度、硬度直线上升,韧性

5、和塑性降低。另外,添加到熔化期中或带入原料的其他元素体也对钢的性能产生重要影响。 例如,锰和硅元素元素体可以提高钢的强度和硬度,硫和磷元素体可以使钢材变脆。 碳钢,是一种除了碳含量低于2.11%之外,还含有少量锰、硅元素、硫、磷等杂质元素体的钢,被称为碳钢,简称碳钢。 碳钢一级力学性能,良好的过程性能,价廉,是汽车生产和其他工业品中使用量最大的金属材料。 分类按钢中碳含量多少可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢和钢质量可分为普通优质钢、优质钢、高级优质钢和钢用途可分为碳钢、碳素工具钢和铸钢。 碳钢、碳钢,主要用于制造各种机械零件和工程构件,以低碳钢和中碳钢居多。 汽车不太用力,要求一定强度、硬度、韧性

6、和良好加工性能的零配件大量使用碳结构钢。 碳素工具钢主要用于各种加工、量、刀具和模具的制作,多属于高碳钢。 铸钢主要用于形状复杂,难以用锻压等方法成形的零配件,如汽车桥壳等。 碳钢的品牌、常用碳钢的品牌和含义以下的Q235-AF碳结构钢为例。 其中Q235表示屈服强度值,a表示质量等级(a含硫磷最多,d含硫磷最少),f表示沸石(熔化期时脱氧不完全) 45Mn的优质碳结构钢。 其中45代表钢的平均碳含量为0.45%,Mn的含量为0.7%1% ZG310-570铸钢。 其中,310是屈服强度值,570是极限拉伸强度值,合金钢材、合金钢材是为了改善钢的某些性能而在熔化期时在碳钢中加入一种或多种合金元

7、素体而形成的钢种中常用的合金元素体是:锰(Mn )、硅(Si )、铬(Cr )、镍(Ni )、钼(mi ) 钨(w ), 的几种合金元素体并用,对钢性能的影响比单一合金元素体更显着的合金钢材经过热处理才能达到改善机械性能的目的,合金钢材、合金钢材种类多,根据用途不同,以下种类的:合金结构钢合金工具钢特殊性能钢、合金结构钢、低合金结构钢在低碳钢中含量少(% ) 另外,由于其熔化期比较简单,生产成本与碳钢相近,被广泛用于代替各种机械零件和工程零配件如汽车的信息帧纵梁、横梁、发动机晾衣架等的碳钢制作低合金结构钢常用钢种有12MnV、16Mn等合金结构钢、合金渗碳钢合金渗碳钢零配件,热处理后不仅具有高

8、表面硬度和耐磨性,还能大幅度提高零配件心部的强度和韧性,提高抗冲击载荷能力的汽车受高速、重负荷、强冲击和剧烈摩擦的零配件,如活塞大头针调质后进行淬火,可以进一步改善零配件表面的耐磨性。 常用于制造承受重负荷、冲击负荷的零配件。 例如床主轴、半轴、连杆、转向节等。 合金钢材、合金结构钢的品牌用两位数的数字、化学元素符号和数字的方法来表示。 前两位数字表示钢的平均碳含量(万分之数),后面跟化学元素符号名(如金属铅、铬、锰等),各元素符号后的数字表示元素体的平均含量(百分之几)。 例如12CrNi2表示钢的平均碳含量为0.12%、平均铬含量低于1.5%、平均镍含量为2%。合金钢材、其他合金钢材和特殊

9、性能钢常用的钢种为合金弹簧钢、滚动轴承钢合金工具钢耐候钢(良好的耐大气腐蚀能力)、不锈钢耐磨钢耐热钢、铸铁元素,性能特征:与钢相比,强度低,特别是韧性、塑性差,但是随着铸造性能优良、耐磨、切削加工性能好的技术的进步,现有铸铁元素制汽车零部件铸铁元素分为白口铸铁元素、灰口铸铁元素、锻铸铁元素、球状黑金属铅铸铁元素和合金铸铁。铸铁元素、白口铸铁元素白口铸铁元素的断口为白色,性能硬脆,切削加工困难,主要是炼钢灰口铸铁元素的断口为灰色,由于生产技术简单,成本低,熔点低,收缩率小,具有良好的铸造性能,在汽车零部件中应用了许多灰口铸铁元素的牌号“HT” 如HT100是最低极限拉伸强度为100N/mm2的灰

10、口铸铁元素,铸铁元素、锻铸铁元素俗称马铁元素,能制作具有高强度和韧性且能承受冲击和振动的零配件,不能锻造,铸铁元素、球状黑金属铅铸铁俗称球铁和钢的理化性能、机械性能和工艺性能,能如钢进行热处理。 通过合金化和各种热处理,可以代替铸钢和锻钢,制造出受力复杂、性能要求高的零配件。 例如,取代45号钢和35CrMo钢,大马力柴油引擎的曲轴、抢先版轴、齿轮和连接杆等的球墨铸铁品牌由QT和2组数字组成。 其中第1组的数字表示最低极限拉伸强度,第2组的数字表示最低增长率。 例如,QT400-18表示最低极限拉伸强度为400N/mm2、最低伸长率为18%的球墨铸铁,用于铸造铁元素,合金铸铁:具体地说,向灰口

11、铸造铁元素或者球墨铸铁施加一定量的合金元素体,获得特殊性能的铸造铁元素称为合金铸铁。 钢的热处理、钢的热处理是利用加热、保温和蒸发制冷的操作方法,改变钢的组织架构,获得钢所需要的性能的加工技术。 钢的热处理因加热和蒸发制冷的方法而有很大差异。 钢的热处理,退火是将钢加热到一定的温度,有会儿保温后,与炉一起逐渐蒸发制冷到室温的热处理过程。 目的是降低材料硬度,改善切削加工性能,提高塑性和韧性,消除钢中的组织缺陷,消除内应力。 (2)正火正火是将钢材加热到临界温度以上5070,保温在一盏茶,然后在空气中蒸发制冷的热处理过程。 目的与退火基本相同,但正火后钢材的强度、硬度高于退火后。 钢的热处理、淬

12、火淬火是将钢加热到临界温度以上3050,保温后在蒸发制冷介质中快速蒸发制冷的热处理工艺中常用的蒸发制冷介质有水、矿物油、盐、碱水溶液等淬火的主要目的是提高钢的硬度和强度,将淬火后的钢再加热到临界温度以下的某温度,进行有会儿保温。 然后在空气或油中蒸发制冷的热处理技术的目的是减少或消除内部应力,提高韧性和塑性,调整硬度,降低脆性,保证钢的形状、尺寸不变,通过钢的热处理,表面淬火表面淬火将钢的表面淬火到一定深度, 中心部分还未淬火状态的局部淬火方法的目的是使钢的表面得到高强度、耐磨耗性和疲劳强度,化学热处理化学热处理主要是将钢构件放入某介质中加热、保温和蒸发制冷,使介质中的某元素体渗透到钢构件表层

13、,改善表层性能,目的是提高钢构件表层的硬度、耐磨耗性、耐腐蚀性和耐氧化性、有色金属材料、黑色金属材料以外的其他金属统称为非铁金属的汽车制造生产中常用的主要是铝、铜及其合金,铝和铝合金,纯铝纯铝的熔点为660,密度为1/3,为轻金属材料,其电导性、导热性仅次于银、铜,抗氧化纯铝虽然强度硬度低,但塑性高,一般不能作为结构物使用。 铝及铝合金、铝合金是在铝中加入适量的锡、铜、镁、锰等元素体的合金,处理后,铝合金的机械性能大幅提高。 铝合金比刚度高,具有良好的耐腐蚀性、切削加工性和铸造性能,可灵活调整强度,表面美观应用于汽车。 例如,使用压铸铝合金制造气缸摇滾乐、气缸盖、轮圈、汽车保险杠,使用铝合金材

14、料制造散热器、冷凝机等零配件。 铝及铝合金大量用于汽车,在改善这些个零配件使用性能的同时,达到了汽车轻量化的目的,是今后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,变形铝合金主要为防锈铝合金、硬铝合金、硬铝合金等防锈铝合金防锈铝合金还有良好的塑性和一定的焊接性能,但强度低,不能热处理,只有冷加工变形才能强化防锈铝合金的品牌用“LF”的加号表示。 “LF”是“铝防”这一中国字汉语拼音的第一个字母。 例LF5、LF11表示序列号5或11的防锈铝合金。 可以说同样的话。 LY12是顺序编号12的硬铝合金LC6是顺序6的硬铝合金,LD10是顺序编号10的

15、锻造铝合金、铝合金,硬铝合金主要是Al-Cu-Mn系合金,Al-Cu-Mg系合金通过淬火时效处理得到相当高的强度硬质合金是Al-Cu-Mg-Zn系合金,另外,加入少量铬、锰的强度在铝合金中最高,因此硬质合金主要作为轻量且受力大的构造物使用。 铝合金、用于制造铸造铝铸造合金品的铝合金,通称铝铸造铝被分类为铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝压铸锌合金,即Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系、Al-Zn系等铝硅合金铝硅合金广泛用于制造内燃机的活塞、气缸盖、气缸盖、风扇叶片、电机、仪表罩以及复杂形状的结构物。 铝铜合金铝铜合金具有高耐热强度,能够制作在高温(300 )条件下工作的零配件。 但是,结账

16、台罢工性差。 铸造铝合金、铝合金铝镁合金的铝镁合金的特点是密度小(小于2.55g/cd ),耐腐蚀性好,强度高,但铸造性能差,容易发生热裂纹和缩径,在冲击、振动负荷和腐蚀条件下工作的零配件铝加入适量的锰、镁,可以适度提高耐腐蚀性。 另外,可用于铸造状态下直接使用的零配件,例如汽车的气化器、修订器、各种壳等,铸造铝合金的牌号,在“ZL”上加上3位数字,把“ZL”用“铝铸造”这两个字符的对外汉语大头针位的第一位数字表示合金的分类号。 其中1是铝硅,2是铝铜,3是铝镁,4是表示铝亚金属铅的第3位的数字都是表示合金的顺序的优质铸造铝合金,在顺序后面加“a”来表示,铜和铜合金,工业和汽车使用的品种主要是工业纯铜、黄铜、青铜等工业纯铜具有良好导电性、导热性的纯铜的品种用“t”加序号表示,序号有1、2、3、4四个序号,序号越大杂质含量越多,纯度越低。 纯铜主要用于电线、刷子、铜管等铜和铜合金的制造,黄铜是铜和亚金属铅的合金,即铜压铸锌合金。 黄铜一般分黄铜和特殊黄铜。 普通黄铜仅含铜、亚金属铅元素体的合金机械性能优于纯铜。 该品牌是在“h”上加上2位数字而得到的,“h”是“黄”的

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