汽车用钢铁材料—合金钢-合金结构钢

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汽车常用金属材料

二、有色金属材料
(一)铝及铝合金
铝及铝合金的密度小，属轻金属，在地球上的储量丰富，可以说居金属元素之首。有关试验说明，若采用铝合金制造汽车的缸体和车身，整个汽车的自重可减轻40％。
应用于轿车上的铝合金以铸铝为主。发动机部分气缸体是大尺寸的铝铸件，采用铝铸件的还有曲轴箱、气缸盖、活塞、滤消器和发动机架等，尤其是活塞几乎都用铝合金。
3.可锻铸铁
可锻铸铁是由白口铸铁经石墨化退火得到的一种具有团絮状石墨的铸铁，其中碳以团絮状石墨形式存在。常用于制造汽车、拖拉机的薄壳零件、低压阀门和各种管接头等。
4.球墨铸铁
球墨铸铁是将铁液经过球化处理而使石墨大部分或者全部呈球状的铸铁。用球墨铸铁可制造一些受力复杂而强度、韧性及耐磨性要求高的零件。
2.合金结构钢合金结构钢是在碳素结构钢的基础上加入合金元素而得到的钢。
3.合金工具钢合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入合金元素制成的。加入了合金
元素，使得合金工具钢热处理性能得到了改善，因而提高了材料的热硬性、耐磨性。这类钢常用来制造各种量具、模具和切削刀具，也可对应地分为量具钢、模具钢和刃具钢，其化学成分、性能和组织结构也不同。
(二)铜及铜合金
铜是人类发现和使用最早的金属。在汽车工业所用有色金属材料中，铜合金用量仅次于铝合金。
常用金属材料
金属材料是目前汽车上应用最广泛的工程材料。工业上，通常把金属材料分为两大类：黑色金属和有色金属。黑色Байду номын сангаас属是指钢铁材料，有色金属是指除铁材料以外的其他所有金属材料，如铝、铜、镁及其合金。
一、黑色金属材料 (一)碳素钢
碳素钢又称碳钢，是含碳量小于2.11%，并含有少量硅、锰、磷、硫等杂质元素的铁碳合金。 1.碳素钢的分类

特殊钢生产工艺综述

特殊钢生产工艺综述摘要：特殊钢包括优质碳素钢、合金钢、高合金钢三大类，本文介绍了特殊钢的生产工艺，重点论述了合金结构钢、汽车用齿轮钢、合金工具钢、高速工具钢、轴承钢、弹簧钢和不锈钢的性能及生产工艺技术。

关键词：特殊钢性能生产工艺特殊钢一般是指具有特殊性能或特殊用途的钢种。

其与普通钢相比具有更高的强度和韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。

因其性能特殊，决定了它在国民经济及军事工业中占有极其重要的地位。

因此，在生产制造特殊钢时，就需要采用特殊的工艺装备技术来实现特殊的化学成分、特殊的组织和性能[1]。

特殊钢的定义在国际上没有明确规定，各国特殊钢的统计分类不完全相同。

我国特殊钢定义与日本、欧洲相近，包括优质碳素钢、合金钢、高合金钢三大类，通常展开为优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、轴承钢、弹簧钢( 碳素弹簧钢和合金弹簧钢) 、耐热钢和不锈钢。

近年来，围绕提高特殊钢性能、质量、品种、效率，降低特殊钢成本、节能降耗、环境友好等方面采用了一系列新技术、新工艺、新装备，使得特殊钢的洁净度、均匀度、组织细化度和尺寸精度等有了很大提高。

特殊钢生产工艺流程主要有3种[2]：1) 电炉流程( 即短流程) ：电炉—二次精炼—连铸—轧制。

2) 转炉流程(长流程) ：高炉—铁水预处理—转炉—二次精炼—连铸—轧制。

3) 特种冶金：特种冶炼( 如真空感应熔炼、冷坩埚熔炼、电渣重熔、真空电弧重熔、电子束熔炼、等离子熔炼等)—锻造或轧制。

这里要指出的是有些钢种的生产至今还必须走模铸—开坯—轧制或锻造的工艺流程。

由于宇航、导弹、火箭、原子能、海洋电子等工业的发展，对所需要的金属或合金质量、性能、可靠性、稳定性等的要求越来越高，电弧炉，转炉冶炼的钢质量很难满足这些要求，所以必须使用特种冶金技术。

特种冶金包括：真空感应熔炼、电渣重熔、真空电弧重熔、电子束熔炼、等离子熔炼等。

难熔金属(钨、钼、铌、钽) 及活泼金属( 钛及钛合金，包括钛、铝金属间化合物等) 用真空电弧重熔、电子束熔炼以及冷坩埚感应熔炼等方法来制备；高温合金、精密合金以及某些对质量要求很高的合金钢用真空感应熔炼、电渣重熔、真空电弧重熔等方法来生产[3]。

第二章_钢铁材料及其在汽车上的应用

钢中常存元素
常存元素
来源
影响
锰有益元素
生铁、脱氧剂
降低钢的脆性改善热加工性能固溶强化铁素体
硅有益元素
生铁、脱氧剂
降低钢的脆性固溶强化铁素体
硫有害元素
生铁、燃料
使钢产生热脆改善钢切削加工性
磷（有害元素）
生铁
使钢产生冷脆
氮、氢、氧
大气、生铁
N：产生时效变脆 H：氢脆、白点 O：氧化物夹杂裂纹源
（2）硫、磷的影响
硫、磷是有害元素，它们会使
钢的塑性和韧性下降。硫还会使钢在锻造、轧制等热加工时产生脆化，导致工件开裂，即“热脆”现象；磷虽能增强钢的硬度和强度，但磷能使钢在低温时塑性和韧性大大下降，这种现象称为“冷脆”。磷的存在还会使钢的焊接性能变坏，焊接时容易产生裂纹。因此，钢中应严格控制硫、磷的含量。
二、碳钢的分类
钢是碳含量小于2。11%的铁碳合金。钢具有必要的力学性能，可以扎制成各种型材。
铁是碳含量大于2。11%的铁碳合金。钢没有韧性，不能锻造。但是铁的铸造性能良好，可以用来铸造各种结构复杂的零件，也就是我们平时说的铸件。
我们所接触最多的铁以及铁的合金，根据材料性能和组织分为碳素结构钢、合金钢、等几大类，各个大类又分为各个小类:
用途广泛，用于轧钢机机架、轴承座、连杆、箱体、曲轴、缸体、飞轮等
知识链接
优质碳素结构钢的分类：
渗碳钢：含碳量在0.15％～0.25％，常用于制造渗碳零件。
调质钢：含碳量在0.25％～0.50％，通过调质处理来提高其综合性能。
弹簧钢：含碳量在0.55％～0.9％，用于制造弹簧等各种弹性元件及耐磨零件。
少量其他元素性能特点：较高的强度、塑性和韧性，

钢铁材料的分类

钢铁材料的分类钢铁是一种常见的金属材料，广泛应用于工业领域。

根据不同的分类标准，钢铁可以分为多种类型。

本文将介绍钢铁材料的一些主要分类。

一、根据成分分类：1. 碳钢：碳为主要合金元素，碳含量在0.05%-2.0%之间的钢铁。

根据碳含量的不同，又可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。

2. 合金钢：除了碳以外，还含有其他合金元素（如锰、铬、镍、钼等）的钢铁。

合金钢可按主要合金元素进行分类，如锰合金钢、铬合金钢等。

3. 不锈钢：主要合金元素为铬，具有耐腐蚀性能的钢铁。

不锈钢又可分为奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢等不同类型。

4. 工具钢：用于制造各种工具的高强度钢铁。

工具钢根据用途和性能要求的不同，又可分为冷作工具钢、高速工具钢、耐热工具钢等。

5. 耐磨钢：具有较高的耐磨性能的钢铁，适用于矿山、建筑等场合。

根据耐磨性能的不同，耐磨钢又可分为高锰钢、铬质耐磨钢等。

二、根据生产工艺分类：1. 铸钢：通过熔化后浇注入模具中并凝固形成固态的钢铁。

铸钢可根据浇注方法不同分为连铸钢和浇铸钢。

2. 锻钢：通过加热钢坯至塑性状态后，在压力作用下使钢坯发生塑性变形，形成所需形状的钢铁。

锻钢可根据锻造温度不同分为热锻钢和冷锻钢。

3. 拉延钢：通过将钢坯加热至塑性状态后，利用拉力使钢坯发生塑性变形，形成所需形状的钢铁。

4. 轧钢：通过将钢坯经过连续轧制工艺，在高温下使钢坯发生塑性变形，形成所需形状的钢铁。

三、根据用途分类：1. 结构钢：用于制造各种建筑结构、桥梁、制船等工程。

根据用途和性能要求的不同，结构钢可分为碳素结构钢、合金结构钢等。

2. 密封钢：用于制造容器、管道等要求有密封性能的工业设备。

密封钢一般要求耐腐蚀、耐高温、耐压等特性。

3. 弹簧钢：用于制造各种弹簧，具有较高的弹性模量和弹性极限，能够承受较大的变形和恢复。

4. 导热钢：用于制造散热器、炉具等导热设备。

导热钢要求具有良好的热导性能和高温稳定性。

5. 刀具钢：用于制造各种切削工具，如刀片、刀具等。

汽车常用金属材料

项目二汽车常用工程材料
活动二汽车常用金属材料
3. 常用碳钢的牌号、性能及主要用途 1）碳素结构钢。这类钢的牌号由代表屈服点的字母“Q”、屈服点值（单位 MPa）、质量等级（分为A、B、C、D四级，A级质量最低，D级质量最高）、脱氧方法符号（F为沸腾钢，Z为镇静钢，B为半镇静钢）按顺序排列组成。例如Q235— AF，表示屈服强度为235MPa的A级质量的碳素结构钢，属于沸腾钢。
影响。
项目二汽车常用工程材料
任务二汽车常用金属材料
硫
磷
锰
硅
项目二汽车常用工程材料
任务二汽车常用金属材料
2. 碳钢的分类
1）按碳含量分类： ① 低碳钢含碳量wc＜0.25％ ② 中碳钢含碳量wc＝0.25％～0.6％ ③ 高碳钢含碳量wc＞0.6％
2）按质量分类（主要根据有害杂质硫、磷的含量分类）： ① 普通碳素钢含硫量wS≤0.05％，含磷量wP≤0.045％。 ② 优质碳素钢含硫量wS、含磷量wP均≤0.035％。 ③ 高级优质碳素钢含硫量wS≤0.02％，含磷量wP≤0.03％。
图2-2-8）。
球墨铸铁的牌号由球铁“QT”加两组数字表示，两组数字分别表示最低抗拉强度(MPa)和最小
伸长率，如QT400—18表示最低抗位强度为400MPa和最小伸长率18％的球墨铸铁。
球墨铸铁的牌号、性能、用途如表2-2-6所示
表2-2-6 球墨铸铁的牌号、性能及用途
项目二汽车常用工程材料
1．表面淬火
钢的表面淬火是通过快速加热，将钢件表面层迅速加热到淬火温度，不等热量传到工件内层就予以快速冷却下来的热处理工艺。
1) 火焰加热表面淬火其工艺方法是利用可燃气体(如乙炔)的火焰将工件表面快速加热到淬火温度，然后立即用水喷射冷却，通过控制火焰喷嘴的移动速度可获得不同厚度的淬硬层。此法适用于单件或小批量零件的表面淬火。 2) 感应加热表面淬火

汽车常用工程材料

（一）常见杂质元素对碳钢性能的影响
在实际生产中使用的碳钢，不单纯是铁和碳组成的合金，还包
含有锰、硅、硫、磷等杂质元素，它们对碳钢的性能有一定的影响。
（1）锰锰是钢中的有益元素，由于炼钢时用锰铁脱氧而残留在钢中的。
（2）硅硅也是钢的有益元素。（3）硫硫是钢的有害元素，是在炼钢时由矿石和燃料带入钢中
试验可以测定金属的强度和塑性指标。静载荷拉伸试验的原理：用静拉力（载荷）对待测样本
进行轴向拉伸，同时连续测量并记录试验力的大小和相应的试样伸长量，一直到试样断裂。根据测量的数据，即可得出有关的力学性能指标，如图6-1所示。
图6-1 静载荷拉伸试验
图6-2所示是低碳钢拉伸曲线图。纵坐标表示试样受到的静拉力（载荷）F，单位为N，横坐标表示试样的伸长量△L，单位为mm。
钛及其合金是一类新型的材料。现在，钛及其合金已经代替其他金属材料大量用在航天航空，武器制造，交通运输，化工轻工及医疗卫生等部门，行业当中，发挥着越来越重要的作用，被称为“21世纪的金属”。
（1）工业纯钛（2）钛合金 1）α钛合金； 2）β钛合金；3）α+β钛合金
5．粉末冶金
（cm2）, αk的单位为J／cm2。 2．疲劳强度疲劳强度是指材料经无数次的应力循环仍不断裂的最大
应力，用以表征材料抵抗疲劳断裂的能力。测试材料的疲劳强度最简单的方法是旋转弯曲疲劳试验。试验测得的材料所受循环应力σ与断裂前的循环次数N的关系曲线称为疲劳曲线，如图6-7 所示。由图中可以看出，循环应力越小，则材料断裂前所承受的循环次数越多。当应力降低到某一值时，曲线趋于水平，即表示在该应力作用下，材料经无数次的应力作用达到某一基数而不断时，其最大应力就作为该材料的疲劳极限，一般钢铁材料的循环次数取107次。

合金结构钢的定义与分类

合金结构钢的定义与分类一、调质钢经受淬火和在AC1以下进行回火的热处理钢称为调质钢。

传统的调质钢是指淬火和高温火钢调质钢是机械制造行业中应用十分广泛的重要材料之一。

调质钢在化学成分上的特点是，碳含量为0.3—0.5%，并含有一种或几种合金元素。

具有较低或中等的合金化程度。

钢中合金元素的作用主要是提高钢的淬透性和保证零件在高温回火后获得预期的综合性能。

热处理工艺是在临界点以上一定温度加热后淬火成马氏体，并在500℃--650℃回火。

热处理后的金相组织是回火索氏体。

这种组织具有强度、塑性的韧性的良好配合。

调质钢的质量要求，除一般的冶金方面的代倍和高倍组织要求外，主要为钢的力学性能以及与工作可靠性和寿命密切相关的冷脆性转变温度、断裂韧性和疲劳抗力等。

在特定条件下，还要求具有耐磨性、耐蚀性和一定的抗热性。

由于调质钢最终采用高温回火，能使钢中应力完全消除，钢的氢脆破坏倾向性小，缺口敏感性较低。

脆性破坏抗力较大。

但也存在特有的高温回火脆性。

大多数调质钢为中碳合金结构钢，屈服强度（σ0.2）在490—1200MPao以焊接性能为突出要求的调质钢。

，为低碳合金结构钢，屈服强度（σ0.2）一般为4901—800MPa，有很高的塑性和韧性。

少数沉淀硬化型调质钢，屈服强度（σ0.2）可到1400MPa以上，属高强度的超高强度调质钢。

常用的合金调质钢按淬透性的强度妥为四类：①低淬透性调质钢;②中淬透性调质钢；③较高淬透性调质钢；④高淬透性调质钢。

二、渗碳钢具有高碳的耐磨表层和低碳的高强韧性心部，能承受巨大的冲击载荷、接触应力和磨损。

汽车、工程机械和机械制造等行业中，大量使用的齿轮，是渗碳钢应用中最具代表性实例。

渗碳钢常用的合金钢系列主要是Cr-Mn系、Cr-Mo系和Cr-Ni-Mo系等。

保证渗碳钢心部的组织和性能的核心是淬透性。

一般用途的渗碳件的心部组织为50%左右的马氏体加其它非马氏体组织。

重要用途（如航空渗碳齿轮），心部组织亦应为马氏体或马氏体/贝氏体组织。

常用汽车材料

料
分类
按钢中碳的含量多少可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢;
按钢的质量可分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢;
按钢的用途分为碳素结构钢、碳素工具钢和铸钢。
碳素钢
碳素结构钢
常
主要用于制作各种机器零件和工程构件,以低碳钢和中
用
碳钢为多。
汽
汽车上受力不大、要求一定的强度、硬度、韧性和良
车
好的加工性能的零部件大量的使用碳素结构钢。
汽
常用牌号和用途
车
牌号：ZG200-400 ZG200-400 ZG270-500
材
ZG310-570
料
牌号解释： ZG200-400表示屈服强度不小于
200MPa,抗拉强度不小于400MPa 的铸造碳钢.
铸造碳钢
常用汽车材料
机座
铸造碳钢
常用汽车材料
连杆
铸造碳钢
常用汽车材料
它表示的是材料抵抗弹性变形的能力，反映了材
料发生弹性变形的难易程度。
常用汽车材料
1．强度
定义：在外力作用下，材料抵抗变形或断裂的能力。
物理意义：材料在每个变形阶段的应力极限值。
常用汽车材料
（1）弹性极限σe
材料在外力作用下发生纯弹性变形的最大应力值为弹性极限σe，即A点对应的应力值，表征材料发生微量塑性变形的抗力。
调质钢、淬火钢、渗碳钢等硬度的测量。
1．布氏硬度
常
测试原理：用一定大小的荷载F，把直径为D的硬
用汽
质合金球压入被测试样表面，保持规定时间后卸除荷
车
载，移去压头，用读数显微镜测出压痕平均直径d。
材
用荷载F除以压痕的表面积所得的商，即为被测材料

车身结构材料(详细)

• 1、不锈钢板
• 不锈钢板是一种碳钢、铬、镍合金，碳钢的含铬量大约为 12％
• 2、夹层制振钢板
• 夹层制振钢板在其表面或中间会覆有塑胶，以前覆盖的塑胶膜较薄，而后来覆盖的塑胶膜较厚。
• 夹层制振钢板是将振动力量转换成热的形式，而产生抑制效果。
• 夹层制振钢板用在下隔板或后舱隔板。
车身结构材料
来控制；热处理的结果依金属的含碳量和合金的种类而有所不同。
车身结构材料
• 正火处理
• 正火处理是将材料加热到850度后，以空气来冷却的一种热处理过程。
• 当钢铁经过机械加工产生塑性变形后，其内部结构将变得散乱，而造成强度不均，此时可籍正火处理来整顿其内部结构，改善机械特性。
车身结构材料
车身结构材料
• 镀锌钢板的原理
• 氧化作用：金属与氧结合而形成氧化
•
金属释放电子而离子化
• 还原作用：氧化的金属释放氧气
• 态
离子化的金属吸收电子而回到原始状
车身结构材料
• 镀锌钢板的原理
• 当两种不同金属以电线连接，仅会有一种金属有离子化现象，因此容易腐蚀、锈蚀。
• 钾－钠－钙－锰－铝－锌－铁－镍－锡－铅－铜－汞
• 淬火处理
• 淬火处理是将含碳量0.4％的钢铁在加热至850度后，急速冷却的一种热处理过程。
• 淬火虽然增加硬度，但同时也增加脆性
车身结构材料
• 回火处理
• 回火处理是将淬火处理过的材料，再次加热到200 度后冷却的一种热处理过程。
• 回火处理可使材料的内部组织稳定，以增加韧性。
车身结构材料
车身结构材料
• B、高抗拉强度钢板HSS
• 大多数从日本进口的汽车都装有高抗拉强度钢制成的车身构件.常规的加热和焊接方法不会降低这种钢的强度.一般的氧乙炔焊接都可用于修理此类构件。温度应控制在650度以下。车门护梁和保险杠加强筋都不适宜矫正，而应更换。

钢铁制品在汽车行业有哪些应用

钢铁制品在汽车行业有哪些应用汽车，作为现代社会重要的交通工具，其制造离不开各类材料的支撑，而钢铁制品在其中占据着举足轻重的地位。

从车身结构到发动机部件，从底盘到传动系统，钢铁制品的身影无处不在。

首先，让我们来看看车身结构。

车身是汽车的“外衣”，它不仅要美观，更要具备足够的强度和刚度，以保障乘客的安全。

高强度钢在车身制造中得到了广泛应用，比如在车门、车顶、引擎盖等部位。

高强度钢具有出色的屈服强度和抗拉强度，能够在碰撞时吸收能量，减少对车内人员的伤害。

此外，热成型钢也逐渐成为车身结构的重要材料。

通过特殊的热处理工艺，热成型钢的强度可以大幅提高，使得车身更加坚固。

汽车的底盘系统同样离不开钢铁制品。

底盘承载着整个车身的重量，并要应对各种路况带来的冲击和振动。

例如，车架通常由钢梁组成，这些钢梁经过精心设计和加工，以确保足够的强度和韧性。

悬架系统中的控制臂、转向节等部件也大多采用钢铁制造。

这些部件需要承受车辆行驶中的动态载荷，因此对钢铁的性能要求较高。

发动机是汽车的“心脏”，其中也有大量的钢铁制品。

发动机缸体和缸盖通常由铸铁或铝合金制成，但在一些高性能发动机中，钢铁缸体仍然是首选。

因为钢铁能够更好地承受高温和高压环境，保证发动机的可靠性和耐久性。

此外，曲轴、连杆等运动部件也需要使用高强度的合金钢，以承受高速旋转和往复运动带来的巨大应力。

传动系统是将发动机的动力传递到车轮的关键部分，钢铁制品在这里也发挥着重要作用。

变速器中的齿轮、轴等部件通常采用优质合金钢制造，以确保在高扭矩和高转速下的正常运转。

传动轴也是由钢铁制成，它要将动力平稳地传递到后桥或前轮，需要具备良好的扭转强度和疲劳性能。

除了上述主要部件，汽车中的许多小零件和附件也是由钢铁制成的。

比如，刹车系统中的刹车盘和刹车片支架、排气系统中的排气管、燃油系统中的油箱和油管等等。

随着汽车工业的不断发展，对钢铁制品的性能也提出了更高的要求。

为了减轻汽车重量，提高燃油经济性，钢铁企业不断研发出新型的高强度、轻量化钢材。

汽车钢板的性能要求及钢板种类

汽车钢板的性能要求及钢板种类汽车钢板是用于制造汽车车身或重要汽车零部件的钢材。

为了满足汽车的性能和安全要求，汽车钢板需要具备一系列特定的性能和质量要求。

本文将就汽车钢板的性能要求和常用的钢板种类进行介绍。

一、汽车钢板的性能要求1.强度和延展性：汽车钢板需要具备足够的强度来承受车身和零部件的载荷。

同时，钢板还应具备较高的延展性，以便在碰撞时能有效地吸收能量，保护乘客的安全。

2.疲劳性能：汽车钢板在使用过程中会经历循环的应力，因此需要具备良好的疲劳性能，以防止材料因长期的应力作用而出现断裂。

3.焊接性能：汽车钢板常需要进行焊接，因此钢板需要具备良好的焊接性能，包括焊缝强度和焊接变形控制等方面。

4.耐腐蚀性：汽车钢板暴露在各种环境条件下，需要具备较高的耐腐蚀性，以延长汽车的使用寿命。

5.表面质量：汽车钢板的表面应光滑平整，不应有划痕、氧化和变色等缺陷，以确保车身外观的质量和美观度。

6.成本和可加工性：汽车钢板在制造过程中需要易于加工，同时应具备较低的成本，以促使整个汽车制造过程的经济性。

二、汽车钢板的种类1.结构用钢板：结构用钢板主要是用于制造汽车车身和车身零部件。

根据不同的要求，结构用钢板可分为高强度钢板、超高强度钢板和高强度冷轧复合钢板等。

-高强度钢板：高强度钢板具有较高的强度和延展性，通常用于制造车身的重要零部件，如A柱、B柱、搁板等。

-超高强度钢板：超高强度钢板具有更高的强度和延展性，主要用于制造车身的关键部位，如危险区域的保护结构。

-高强度冷轧复合钢板：高强度冷轧复合钢板通过将不同材料的钢板复合而成，可以在保持较高强度的同时，增强钢板的延展性和耐腐蚀性。

2.饰面用钢板：饰面用钢板主要应用于汽车外部的饰面部件，如车身侧板、车顶等。

这种钢板需要具备良好的外观效果和表面质量，以满足汽车的外观要求。

-镀锌钢板：镀锌钢板主要通过在钢板表面镀上一层锌，提高钢板的耐腐蚀性。

-彩涂钢板：彩涂钢板则在钢板表面涂覆一层彩色涂料，以实现不同颜色和外观效果。

汽车车身用钢铁材料

淬火配分钢（Q&P）
淬火配分 (Quenching and Partitioning, Q&P) 工艺可用来生产富碳残余奥氏体钢种，即Q&P 钢。此工艺机理是基于碳在马氏体/奥氏体混合组织中扩散规律的一种新的认识与理解。和传统淬火-回火不同，Q&P 工艺为稳定残余奥氏体，应用钢种含Si、Al（甚至P）元素，以阻碍Fe3C 析出，使碳自马氏体分配到奥氏体，奥氏体因富碳，在再次冷却时不会转变为马氏体，为高强度钢兼具韧性提供新的有效方法。Q&P 钢属于第三代先进高强度钢，其可以达到的力学性能范围为：抗拉强度800～1500MPa，伸长率15~40%。
Q&P钢处理方法
几种高强度钢发展方向
— — 采用独特的合金和显微组织设计获得具有超高强度的韧性钢。极限抗拉强度达1200~I500MPa；多相和奥氏体显微组织是主要兴趣所在；显微组织的设计应改善耐破损性能；研发早期便考虑到焊接性能。
— — 通过新法热机械处理或合适的化学成分配方，可生产出超细晶钢。这样，即使采用较贫的化学成分也可获得很高的强度，既而提高其他性能，如焊接性等。显微组织细化也是改善耐破损性能的一种途径。

奥氏体不锈钢（AUST. SS）
TWIP钢
Fe-33Mn-3Si3Al TRIP 钢显微组织
水淬空冷
X-IP系列钢
TWIP钢比双相钢、TRIP钢具有更好的成型性能。有高的加工硬化能力，具有良好的能量吸收能力，是有前途的汽车用结构材料。但TWIP在冶炼、连铸工艺、延迟断裂、缺口敏感性及可涂镀性能是妨碍其大量应用的障碍。目前，钢厂和研究机构正在研究新一代 TWIP 钢 FeMnA1 钢，也称为 TRIPLEX 钢。 FeMnAl 钢不显现 TRIP 和 TWIP 效应，加工变形时，位错滑移形成剪切带，产生高塑性，即剪切带诱导塑性(SIP效应)。目前为止，还未对该钢种的焊接性能进行过检测，但其在汽车上的应用已经得到了广泛的认可。

钢铁材料及其在汽车上的应用

（4）滚动轴承钢的牌号滚动轴承钢的牌号表示方法和合金工具钢基本相同，但是其牌号中Cr元素后面的数字是表示含铬量的千分之几，并且在其牌号前面冠上字母“G”。例如：
合金结构钢按其用途可分为工程用钢和机械制造用钢两大类。
工程用钢主要用于制造汽车大梁等各种工程构件，工程用钢的合金含量少，所以又称为低合金结构钢。机械制造用钢主要用于制造各种机械零件，按其用途和热处理特点不同，又分为合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢等。
按渗入元素不同，表面化学热处理有渗碳、渗氮和碳氮共渗等。
（1）渗碳渗碳是将钢件放在含碳介质中加热并保温，使活性碳原子渗入表层，以增加表面含碳量的热处理工艺。常用方法有固体渗碳、液体渗碳和气体渗碳等。（2）渗氮渗氮是将活性氮原子渗入钢件表面的热处理工艺，也称氮化处理。
（3）碳氮共渗碳氮共渗也称氰化处理，是向钢件表面同时渗入碳和氮的热处理工艺。碳氮共渗一般以碳为主。经碳氮共渗后的工件还需进行淬火及回火处理。
灰铸铁中的碳大部分是以片状石墨形态存在的。灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性比同样基体的钢低得多。灰铸铁常用于制造一些形状复杂、强度要求不高的零件
常用灰铸铁的牌号及在汽车上的应用
可锻铸铁俗称马口铁，铸铁中的石墨以团絮状存在，常用的有黑心可锻铸铁和珠光体可锻铸铁。它比灰铸铁具有较高的强度，具有较好的塑性和韧性。可锻铸铁常用来制造形状复杂而强度和韧性要求较高的薄壁零件。
（2）感应加热表面淬火
利用感应电流通过工件
时产生的热效应，使工件表
面迅速达到淬火温度，随即
快速喷水冷却的过程称为感
应加热表面淬火。
感应加热表面淬火 1—加热感应器2—工件3—喷水套管4—淬硬层

汽车材料的名词解释

汽车材料的名词解释当我们谈论汽车时，往往会聚焦于其性能、外观和功能等方面。

然而，汽车的优秀性能和卓越外观背后的关键因素之一，是汽车所使用的材料。

汽车材料的选择对汽车的质量、重量、安全性和可持续性都有着重要的影响。

本文将为您解释一些与汽车材料相关的专业术语，让您对汽车材料有更加深入的了解。

1. 合金材料合金材料是由两种或多种金属或非金属元素组成的材料。

在汽车制造中，常用的合金材料包括铝合金和钢铁合金。

铝合金由铝和其他金属（例如铜、镁或锌）混合制成，具有轻量、高强度和优异的导热性能，使之成为汽车制造中的理想选择。

钢铁合金则由铁和碳等元素组成，具有出色的强度和耐久性，被广泛应用于汽车车身和结构零部件的制造。

2. 碳纤维碳纤维是一种轻质且高强度的复合材料，由碳纤维和树脂组成。

碳纤维优于传统的钢铁材料，因为它具有更高的刚性和耐腐蚀性能。

由于碳纤维重量轻且具有卓越的抗拉强度，所以广泛应用于汽车制造中，特别是高性能跑车和赛车。

然而，碳纤维的制造成本较高，限制了其在大规模汽车制造中的应用。

3. 高强度钢高强度钢是一种具有优异强度和轻量化特性的钢铁材料。

通过添加不同的合金元素和采用先进的生产工艺，可以提高钢铁材料的强度，减少其重量。

高强度钢在汽车制造中的应用越来越广泛，可以用于制造车身结构零部件、安全气囊支架和座椅骨架等。

这种材料的引入不仅可以提高汽车的安全性能，还可以降低燃油消耗和碳排放。

4. 塑料塑料是一种由聚合物组成的可塑性材料。

在汽车制造中，塑料常被用于制造车内饰、保险杠、车窗密封条等零部件。

与金属相比，塑料具有更低的成本、更好的防腐蚀性能和更轻的重量。

然而，塑料在耐撞性、耐高温性和强度方面相对较差，所以在汽车制造中一般需要与其他材料进行复合使用。

5. 陶瓷材料陶瓷材料是一类非金属和无机材料，常用于制造发动机部件、刹车系统和排气系统等。

陶瓷具有高温稳定性、高硬度和抗磨损等特性，能够在高温和高压下保持较好的性能。

汽车中常用的金属材料

油
18Cr2Ni4W A
高
20Cr2Ni4A
0.13~0.19 W0.8~1.2 1.35~1.65 950 ／ 850 1180 835
4.0~4.5
空
0.17~0.23 0.30~0.60 1.25~1.65 880／ 780 1180 1080
3.25~3.75
油
78 63
.25.
.8.
一、碳钢
用途：钢板、钢筋、型钢等，作桥梁、建筑等构件。
多边型角钢钢筋、螺纹钢
螺钉、铆钉
钢桥梁
建筑构件
.9.
一、碳钢
（2）优质碳素结构钢有害杂质硫、磷和非金属夹杂物较少，品质较高，塑性、韧性比（普通）碳素钢好。主要用于制造较重要的机械零件。
优质结构钢的牌号用两位数字表示，两位数字表示该钢的平均含碳量的万分数。如45钢表示平均含碳量为0.45％的优质碳素结构钢。若含锰量较高，数字后面应加“Mn”，以示区别。如：60Mn。
.27.
二、合金钢
钢号
65 85 65Mn 60Si2Mn 50CrVA
主要成分, %
C
Mn Si, Cr
0.62~ 0.70
0.82~ 0.90
0.62~ 0.70
0.56~ 0.64
0.46~ 0.54
0.50~ 0.80
0.50~ 0.80
0.90~ 1.20
0.60~ 0.90
0.50~ 0.80
.4.
一、碳钢
1.碳钢的分类
(3) 按钢的用途分碳素结构钢：用于制造各种机械零件、工程构件。一般为低、中碳钢。碳素工具钢：用于制造各种工具。一般为高碳钢。 (4) 按冶炼方法分