汽车中常用的金属材料

一、碳钢
钢铁材料 以铁、碳为基础的铁碳合金。 碳素钢 碳的质量分数(含碳量)小于2.11％的 铁碳合金称为碳素钢。 铸铁 碳的质量分数大于2.11％、小于6.67 ％的铁碳合金为铸铁。
汽车中常用的金属材料
1.碳钢的分类
(1)按碳的质量分数分 低碳钢 W(C) ≤ 0.25% 中碳钢 0.25% ＜W(C) ≤ 0.6% 高碳钢 W(C) ＞ 0.6%
1.碳钢的分类
杂质元素对钢性能的影响 1. 有益元素
Si — 有很强的固溶强化作用,能脱氧。 Mn — 脱氧、去硫,提高钢的强度和硬度。 2. 有害元素: P — 有很强的固溶强化作用,低温韧性差 ( 冷脆 )。 S — 能引起钢在热加工时或高温工作下开裂 ( 热裂 )。
汽车中常用的金属材料
2.碳钢的牌号及用途
(2)按钢的质量分（S、P含量） 普通碳素钢 Ws ≤ 0.055%，Wp ≤ 0.045% 优质碳素钢 Ws、 Wp ≤ 0.040% 高级优质碳素钢 Ws ≤ 0.030% ，Wp ≤ 0.035%
汽车中常用的金属材料
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 镇静钢：是钢液在浇注前用锰铁、硅铁、铝进行充分脱
氧，注入模子后，钢液不发生碳—氧反应而处于镇静状态， 故称镇静钢（Z）。
沸腾钢：是在冶炼后期将钢液用少量锰铁轻度脱氧， 钢液氧含量较高，注入锭模后发生碳—氧反应，析出大量的 CO气体，引起钢液沸腾汽车，中常故用的称金属为材料沸腾钢（F）。
合金结构钢
类型： 合金工具钢
特殊性能钢 汽车中常用的金属材料
合金结构钢的牌号由两位数字＋元素符号（或汉 字）＋数字三个部分组成。前两位数字表示该钢的平 均含碳量的万分数；元素符号（或汉字）表示钢中含 有的主要合金元素，后面的数字表示合金元素的含量。 合金元素含量小于1.5％时不标。
如：40Cr钢表示平均含碳量为0.40％，主要合金 元素为Cr，其含量在1.5％以下的合金结构钢； 60Si2Mn钢表示平均含碳量为0.60％，主要合金元素 为Si、Mn，其平均含量分别为2％、＜1.5％的合金结 构钢。
汽车中常用的金属材料
1．低合金结构钢
成分 —— w(C)＜0.2% ，主加元素Mn，附加V、Ti、Nb。 性能 —— 强度、韧性高，焊接、冷成形性能好。
常用低合金结构钢的牌号、成分、性能（厚度(直径)16mm，AKV ≥34J）
钢号
旧钢号
主 要 化 学 成 分，%
C
Mn Si，
s ， MPa
机械性能
b ， MPa
5 ， %
Q295
09MnNb 12Mn
0.16
0.80 ~1.50
0.55
295
Q345
16Mn 16MnRe
碳素结构钢 优质碳素结构钢 碳素工具钢
汽车中常用的金属材料
（1）普通碳素结构钢
有害杂质硫、磷和非金属夹杂物较多，同等情况下塑性、
韧性较低；但冶炼容易、工艺性好且价格便宜，能满足一般
工程构件和普通零件的性能要求，因此应用广泛。一般用于
受力不大、制造要求不高的机械零件（如螺钉、螺母）和厂
房、桥梁、船舶等建造结构件。
（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。
普通碳素结构钢的牌号由代表屈服点的汉语拼音第一个字
母“Q”、屈服点数值、质量等级符号和脱氧方法符号四个部
分按顺序组成。如：Q235－AF表示屈服点为235MPa的A级
沸腾钢。
汽车中常用的金属材料
用途
钢板、钢筋、型钢等，作桥梁、建筑等构件。
多边型角钢
钢桥梁 钢筋、螺纹钢
建筑构件 螺钉、铆钉
汽车中常用的金属材料
汽车中常用的金属材料
（3）碳素工具钢的牌号、性能及用途 碳素工具钢的牌号由汉字“碳”的汉语拼音第一个字母 “T”加上阿拉伯数字组成，其数字表示钢中平均含碳量的千 分数。如：T8钢表示平均含碳量为0.8％的碳素工具钢。若 为高级优质碳素工具钢，则应在牌号后面标以字母A，如 T12A钢表示平均含碳量为1.2％的高级优质碳素工具钢。 碳素工具钢的含碳量在0.70％以上，硬度高，耐磨性好， 碳素工具钢都是优质钢或高级优质钢。碳素工具钢主要用于 制造刀具、模具和量具。
汽车机械基础
——第一章 汽车常用工程材料
汽车中常用的金属材料
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本章内容
一、金属材料的主要性能 二、汽车常用金属材料 三、汽车材料的热处理 四、汽车非金属材料
汽车中常用的金属材料
第二讲 汽车常用材料
• 碳素钢 • 合金钢 • 铸铁 • 有色金属及合金 • 非金属材料 • 复合材料
汽车中常用的金属材料
汽车中常用的金属材料
用途
冲头、凿子、钻头、锉刀、量规等。 热处理：淬火 + 低温回火
螺纹量规
汽车中常用的金属材料
二、合金钢
碳钢：价格低，但是，力学性能低，淬透性低，回火抗力 差，耐热、耐低温、耐蚀等特殊性能差。
合金钢 在碳钢的基础上加入有益的其他元素形 成的钢，称为合金钢。
常用的合金元素有：铬(Cr)、镍(Ni)、硅(si）、 铝(Al)、硼(B)、钨(w)、钼(Mo)、钛(Ti)及稀 土元素Re等。
汽车中常用的金属材料
用途 较重要的零件，如
齿轮、轴、连杆、弹簧 等。
热处理：
渗碳、淬火、回火等。
汽车中常用的金属材料
上海桑塔纳发动机曲轴就是采用优质50号中碳 素钢锻制而成，先正火后半精加工，最后经中 频淬火后再精加工
汽车曲轴
汽车中常用的金属材料
常用钢号及其应用
08 、 10钢:强度低,塑性好,具有良好的冲压、拉深及 焊接性能,用于制造冷冲压件,如汽车和拖拉机油箱、仪 表板、汽缸盖衬垫、连杆轴瓦的钢背、曲轴止推片等. 15 、20钢:渗碳,表硬内韧,作凸轮、小齿轮、摩擦片、 活塞销、摇臂等 30~55钢:调质,综合机械性能好,制齿轮、连杆、轴类等 60~70钢,淬火,中回,制造弹性元件,如汽车气门弹簧.