汽车机械基础(高教版)教案：课后习题答案 吴建蓉 编.doc

汽车机械基础课后习题答案

第七章汽车的常用材料

1、金属材料的工艺性能指在制造零件的过程中，采用某种加工方法制造成品的难易程度，包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能和切削加工性能。

金属材料的使用性能指在使用条件下所表现出来的性能，包括物理性能、化学性能和力学性能。

金属工艺性能的好坏，关系零件加工的质量、成本和寿命，影响到汽车的安全使用和品牌的声誉；金属材料的机械零件大多以力学性能为设计依据的，掌握金属材料的力学性能至关重要。

2、金属抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度。常用的强度指标如下：

（1）上屈服强度ReH

金属材料在拉伸试验时，试样发生屈服而力首次下降前的最高应力。

（2）下屈服强度ReL

在屈服期间，不计初始瞬时效应时的最低应力。

（3）抗拉强度Rm

表示金属材料抵抗塑性变形不致断裂的最大应力。

金属局部体积内表面抵抗塑性变形、压痕或划痕的能力称为硬度。（1）布氏硬度符号为HBW。（2）洛氏硬度根据所用压头和标尺不同，洛氏硬度符号有HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK等，其中HRC最为常用。

金属材料在载荷的作用下，断裂前产生塑性变形的能力称为塑性。常用拉伸试样断裂前的最大相对变形量来表示塑性好坏的指标，该指标分为断后伸长率和断面收缩率两种。

（1）断后伸长率用A来表示；（2）断面收缩率用Z来表示。

α表示。

金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力称为冲击韧性。用冲击韧度

k

R等表示。

材料承受无数次交变循环应力而不破坏的最大应力值，称为疲劳强度。用

1-

3、（1）低碳钢，碳的质量分数低于0.25%

（2）中碳钢，碳的质量分数在0.25%~0.6%之间

（3）高碳钢，碳的质量分数高于0.60%

4、灰铸铁的抗拉强度低，塑性和韧性差，但具有良好的切削性、耐磨性、润滑性、减振性和铸造性。不可以铸造。

5、相同点：都是用铸造的方法形成毛坯；不同点：含碳量不同、力学性能不同等。如，当零件的形状较为复杂，或零件的质量较大，而零件的力学性能要求又较高，不能选用铸铁代替，用型钢或锻造又不能实现时，只能采用铸钢。

6、钢的热处理是将钢加热到一定的温度，并保持一定的时间，然后快速冷却到室温的工艺方法。

热处理目的：可以改善钢的内部组织，提高钢的力学性能，延长使用寿命，是强化钢材、发挥潜在能力。

钢的热处理分为普通热处理和表面热处理两种。表面热处理分为表面淬火和化学热处理两种。

7、普通热处理分为退火、正火、淬火和回火四种，通称为“四火”。

将钢件加热到材料内部组织变化的临界温度保温一段时间后，随炉缓慢冷却的的热处理工艺称为退火。目的：退火目的是为了改善组织，消除钢中的残余内应力，降低钢的硬度，提高塑性和韧性，便以切削加工和冷冲压，并为后续工序做好准备

将钢件加热到材料内部组织变化的临界温度以上，保温一段时间出炉后放在空气中冷却的的热处理工艺称为正火。目的：正火的目的与退火基本相同。

正火与退火的区别：正火与退火的加热温度相同，但冷却的方式不同，正火是将钢件放在空气中冷却，冷却的速度比退火的冷却速度快，生产率高、成本低，正火得到力学性能比退火有所提高。

8、将钢件加热到材料内部组织变化的临界温度以上，保温一段时间后，快速冷却的热处理工艺称为淬火。目的：淬火的目的是为了提高工件的硬度、耐磨性和强度，经过回火处理的淬火零件，还具有较好的韧性和塑性。

将淬火后的钢件加热到材料内部组织变化的临界温度以下某个温度，保温一段时间后，以一定的方式冷却下来的热处理工艺称为回火。目的：回火的目的是为了稳定组织，消除淬火应力，降低材料的脆性，提高韧性，以得到更好的力学性能。

9、先退火是为了改善组织，消除钢中的残余内应力，降低钢的硬度，提高塑性和韧性，便以切削加工，再进行淬火是为了提高工件的硬度、耐磨性和强度，经过回火处理的淬火零件，还具有较好的韧性和塑性。

10、（1）低温回火应用：常应用于刃具、模具、量具、滚动轴承等。

（2）中温回火应用：常应用于弹性零件，如弹簧、发条等。

（3）高温回火应用：调质处理应用于重要的机械零件的热处理，如轴、连杆、齿轮、曲轴。

11、表面淬火提高了材料表面的硬度和耐磨性，而材料心部仍保持较好的塑性和韧性。（1）火焰加热表面淬火特点：火焰加热表面淬火的设备简单、经济，但温度不易控制，容易产生过热，淬火质量不稳定。

（2）感应加热表面淬火特点：感应加热表面淬火的生产率高，工件变形小，质量稳定。但感应加热需要有专门的加热设备，设备较贵，一般应用于大批量的生产，如成批的齿轮表面淬火。

12、适用范围：钢的渗碳适用于受强烈冲击作用的载重汽车变速箱中的低碳合金钢齿轮材料的化学热处理。

目的：提高了工件的表面硬度和耐磨性，而材料的心部仍保持原有较高的韧性和良好的抗弯曲强度。

渗碳炉等设备。

13、略

14、把淬火钢经过高温回火的热处理工艺称为调质处理。

应用：调质处理应用于重要的机械零件的热处理，如轴、连杆、齿轮、曲轴。

特点：硬度可达到25~35HRC，具有良好的综合力学性能。

15、汽车上常用的有色金属主要有铝、铜及其合金。

有色金属具有许多特殊的性能，如较高的导电性和导热性，较低的密度和熔化温度，良好的力学性能和工艺性能。

16、主要特点是具有良好的铸造性能，且密度小、耐腐蚀性和力学性能都比较好。

应用：铸造铝合金广泛应用于铸造形状复杂、强度要求较高的耐腐蚀零件，例如汽车上的冷却风扇、离合器外壳、前盖、气缸盖的盖板、外罩、机油滤清器底座、活塞、转子罩、转子体等。

17、H70普通黄铜特性：有极为良好的塑性（是黄铜中最佳者）和较高的强度，切削加工性能好，易焊接，对一般腐蚀非承安定，但易产生开裂。

应用：在汽车上普通黄铜用于制作螺钉、管接头、垫圈、化油器零件、分水管、散热管、冷却管、水箱、进水管、水箱盖、通风管等。