汽车常用工程材料
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用以制造各种汽车零件的材料统称为汽车工程材料。一 般将其分为两大类：金属材料和非金属材料。在目前机 械工业生产中，普遍使用钢铁、铜、铝等金属材料；此 外，工程塑料、橡胶、陶瓷等非金属材料的应用也日趋 广泛。具体分类如下。
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本章要点
1．金属材料的主要性能 2．汽车常用金属材料和非金属材料的分类、特点及应
第二部分 汽车材料
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418.6
19.7
221.9
23.6
393.5
17
67
6.2
75.4
11.76
153.4
24.3
4.98(-192) 37
92.1
13.4
15.1
8.2
62.8
2.3
166.2
4.6(20)
1.5 2.655 1.67-1.68 12.9 9.7 4.47 185 6.48 42.1-42.8 11.5 5.1
用 3．钢热处理的特点、方法及应用 4．汽车新型材料的选用
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6.1 金属材料的主要性能
6.1.1金属材料的力学性能
金属材料的力学性能主要决定于材料本身的化学成分、 组织结构、冶金质量、表面和内部的缺陷等内在因素， 但一些外在因素如载荷性质、温度、环境介质等也会影 响到材料的力学性能。因此，力学性能不仅是验收，鉴 定材料性能的主要依据，而且也是零件设计和选择材料 的重要依据。
料的循环次数取107次。 整理ppt
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图6-6 疲劳曲线示意图
6.1.2 金属材料的物理、化学及工艺性能
1． 材料的物理性能 材料的物理性能是指材料的固有属性，如密度、熔点、
导热性、导电性、热膨胀性、磁性和色泽等。常用金属 材料的物理性能见表6-1 表6-1 常用金属材料的物理性能
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第6章 汽车常用工程材料 www.189287.com www.hzp580.com www.gzyanji.com www.oemfy.com www.oemdg.com
www.lucybellecn.com www.meierspa.com
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本章导读
一般来讲，一辆汽车由3万个零件组装而成。汽车上每 个零件的生产制造都涉及到材料问题。据统计，汽车上 的零部件采用了4000余种不同的材料加工制造。从汽车 的设计、选材、加工制造、到汽车的使用、维修和养护 无一不涉及到材料。
静载荷拉伸试验是材料学里非常重要的试验，通过拉伸 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
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
抗磁 21 抗磁 顺磁 铁磁 12 顺磁 铁磁 182 2
注：密度的单位为（kg/m³）x10³；熔点的单位为℃；热
导率的单位为W/(m·K)；线膨胀系数的单位为K-1x10-6； 电阻率的单位为（Ω·m）x10-6；磁导率的单位为H/m。
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（1）密度 材料的密度是指单位体积物质的质量，用符 号ρ表示，单位为kg／m3.
属材Hale Waihona Puke Baidu的力学性能是指金属材料在外加载荷（外力）作 用下表现出来的特性。载荷按其作用形式的不同，分为 静载荷、冲击载荷和交变载荷等。
一． 金属材料的静态力学性能
金属的静态力学性能指标包括塑性、强度、硬度等。下面以低碳
钢静载荷拉伸试验为例说明金属材料的各个静态力学性能指标。
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1. 静载荷拉伸试验
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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。
图6-5 洛氏硬度试验原理图
2.维氏硬度
维氏硬度的测量原理基本与布氏硬度相同，不同的是所 加载荷较小，压头是顶角为136°的正四棱锥金刚石压 头，在被测材料的表面得到的是四方锥形压痕。
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金属 元素符号密度 熔点 热导率
线膨胀系数
电阻率
磁导率
银 Ag 铝 Al 铜 Cu 铬 Cr 铁 Fe 镁 Mg 锰 Mn 镍 Ni 钛 Ti 锡 Sn 钨W
10.49 960.8 2.689 660.1 8.96 1083 7.19 1903 7.84 1538 1.74 650 7.43 1244 8.90 1453 4.508 1677 7.298 231.91 19.3 3380
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二、 金属材料的动态力学性能
1．冲击韧度
冲击韧度是指零件承受一次或数次大能量冲击的能力。 通常采用一次摆锤冲击试验来测定材料的冲击韧度αk
αk=Ak／F
式中，Ak为冲击功（J）,F为试样缺口处的截面积 （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
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本章要点
1．金属材料的主要性能 2．汽车常用金属材料和非金属材料的分类、特点及应
第二部分 汽车材料
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92.1
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15.1
8.2
62.8
2.3
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4.6(20)
1.5 2.655 1.67-1.68 12.9 9.7 4.47 185 6.48 42.1-42.8 11.5 5.1
用 3．钢热处理的特点、方法及应用 4．汽车新型材料的选用
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6.1 金属材料的主要性能
6.1.1金属材料的力学性能
金属材料的力学性能主要决定于材料本身的化学成分、 组织结构、冶金质量、表面和内部的缺陷等内在因素， 但一些外在因素如载荷性质、温度、环境介质等也会影 响到材料的力学性能。因此，力学性能不仅是验收，鉴 定材料性能的主要依据，而且也是零件设计和选择材料 的重要依据。
料的循环次数取107次。 整理ppt
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图6-6 疲劳曲线示意图
6.1.2 金属材料的物理、化学及工艺性能
1． 材料的物理性能 材料的物理性能是指材料的固有属性，如密度、熔点、
导热性、导电性、热膨胀性、磁性和色泽等。常用金属 材料的物理性能见表6-1 表6-1 常用金属材料的物理性能
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本章导读
一般来讲，一辆汽车由3万个零件组装而成。汽车上每 个零件的生产制造都涉及到材料问题。据统计，汽车上 的零部件采用了4000余种不同的材料加工制造。从汽车 的设计、选材、加工制造、到汽车的使用、维修和养护 无一不涉及到材料。
静载荷拉伸试验是材料学里非常重要的试验，通过拉伸 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
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
抗磁 21 抗磁 顺磁 铁磁 12 顺磁 铁磁 182 2
注：密度的单位为（kg/m³）x10³；熔点的单位为℃；热
导率的单位为W/(m·K)；线膨胀系数的单位为K-1x10-6； 电阻率的单位为（Ω·m）x10-6；磁导率的单位为H/m。
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（1）密度 材料的密度是指单位体积物质的质量，用符 号ρ表示，单位为kg／m3.
属材Hale Waihona Puke Baidu的力学性能是指金属材料在外加载荷（外力）作 用下表现出来的特性。载荷按其作用形式的不同，分为 静载荷、冲击载荷和交变载荷等。
一． 金属材料的静态力学性能
金属的静态力学性能指标包括塑性、强度、硬度等。下面以低碳
钢静载荷拉伸试验为例说明金属材料的各个静态力学性能指标。
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1. 静载荷拉伸试验
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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。
图6-5 洛氏硬度试验原理图
2.维氏硬度
维氏硬度的测量原理基本与布氏硬度相同，不同的是所 加载荷较小，压头是顶角为136°的正四棱锥金刚石压 头，在被测材料的表面得到的是四方锥形压痕。
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金属 元素符号密度 熔点 热导率
线膨胀系数
电阻率
磁导率
银 Ag 铝 Al 铜 Cu 铬 Cr 铁 Fe 镁 Mg 锰 Mn 镍 Ni 钛 Ti 锡 Sn 钨W
10.49 960.8 2.689 660.1 8.96 1083 7.19 1903 7.84 1538 1.74 650 7.43 1244 8.90 1453 4.508 1677 7.298 231.91 19.3 3380
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二、 金属材料的动态力学性能
1．冲击韧度
冲击韧度是指零件承受一次或数次大能量冲击的能力。 通常采用一次摆锤冲击试验来测定材料的冲击韧度αk
αk=Ak／F
式中，Ak为冲击功（J）,F为试样缺口处的截面积 （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