《汽车材料》第一章前言金属材料的力学性能
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根据高技能人才培养目标，本教材紧扣汽车运用与维修专业的特点， 一够用为度，适用为主，应用为本，注重理论与实践紧密结合，教材中尽 可能体现了汽车材料方面的新知识、新技术、新工艺和新材料，使学生毕 业后能适应汽车材料技术及市场的变化和我发展需要。
《汽车材料》是汽车检测与维修专业的一门技术基础课。其主要任务是 通过本课程的学习，使学生对汽车用金属材料、非金属材料、润滑材料、 汽车美容材料等各种材料有一个较全面的、概括性的了解；初步掌握汽车 常用材料的牌号、性能，掌握常用金属材料热处理方法的原理、目的及应 用；具备合理选材及应用的基本知识和相关技能；初步具备分析非金属材 料特性及应用状况的能力。为学好后续专业课程及今后进一步学习打下基 础。
根据载荷作用性质不同，可分为静载荷、冲击载荷、疲 劳载荷等三种。
v (1)静载荷：大小不变或变动很慢的载荷，例如:床头箱对机 床床身的压力。
v (2)冲击载荷：突然增加或消失的载荷，例如：空气锤锤头 下落时锤杆所承受的载荷。
v (3)疲劳载荷：周期性的动载荷，例如：机床主轴就是在变 载荷作用下工作的。
伸，测量拉伸力和相应的伸长，并测其力学性能 的试验。
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《汽车材料》第一章前言金属材料的 力学性能
拉伸试验机
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《汽车材料》第一章前言金属材料的 力学性能
拉伸试样
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《汽车材料》第一章前言金属材料的 力学性能
二、力 — 伸长曲线
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《汽车材料》第一章前言金属材料的 力学性能
《汽车材料》第一章前言金属材料的 力学性能
§1.2 硬 度
v 硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标， 它是指金属表面抵抗局部塑性变形或破坏的能力。
v 目前生产中测定硬度方法有压入法、划痕法、回 弹高度法等。其中压入法的应用最为普遍，它是 在规定的静态试验力作用下，将压头压入被测试 的金属材料表面，根据被压入程度来测定其硬度 值。
称强度极限。常用σb来表示。
屈服强度和抗拉强度在机械设计和选择、评定金属材 料下时工有作重，要否意则义会，引因起为机金件属的材塑料性不变能形在；超金过属其材料σ也S的不条能件 超金造过属机其材械σ料零b的件的σ时条，r件0.常2下也以工难σ作测b，作得否为，则选所会材以导和在致设使机计用件的脆的依性破据金坏。属。材脆料性制
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《汽车材料》第一章前言金属材料的 力学性能
•四.本课程学习目的及要求
认识汽车工程材料性能特点及控制技术 掌握汽车工程材料的类型、性能特点、牌
号及应用。 了解新型材料应用及发展趋势ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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《汽车材料》第一章前言金属材料的 力学性能
本课程学习方法
➢抓好基本学习环节 ➢注重理论知识的实际应用 ➢总结归纳
v 常见的变形方式有：拉伸、压缩、弯曲、扭转、剪切等。
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《汽车材料》第一章前言金属材料的 力学性能
力学性能概念：
v 金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为 力学性能（或称为机械性能）。
v 力学性能指标有强度、硬度、塑性、冲击韧性 等。
v 常用的试验方法有拉伸试验、硬度试验、冲击 试验等。
v 金属材料的力学性能是机械设计、材料选择、 工艺评定及材料检验的主要依据。
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《汽车材料》第一章前言金属材料的 力学性能
§1.1 强度和塑性
v 强度是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏（永久 变形或断裂）的性能。
v 塑性是指金属材料在载荷作用下产生塑性变形 （永久变形）而不破坏的能力。
一、拉伸试验 拉伸试验是指用静拉伸力对试样进行轴向拉
v 在压入法中根据试验力、压头和表示方法的不同， 常用的硬度试验方法有布氏硬度（HBS或HBW）、 洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)和维氏硬度 （HV）。
《汽车材料》第一章前言金属材料的 力学性能
前言
本书是根据教育部新颁发的《中等职业学校汽车运用与维修专业教学指 导方案》，为了适应技工学校汽车专业主干课程汽车材料的教学基本要求， 并参照有关行业职业技能鉴定规范及中级工、高级工等级考核标准编写的， 适用于技工或职业学校汽车专业，也可作为相关行业岗位培训参考用书。
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《汽车材料》第一章前言金属材料的 力学性能
第一章 金属材料的力学性能
•金属材料的性能一般分为工艺性能和使用性能两类：
•金属材料的性能
• 使用性能
•1.力学性能——强度、塑性、 硬度、冲击韧性、疲劳强度等 ； •2.物理性能——密度、熔点、 热膨胀性、导热性、导电性等 ； •3.化学性能——耐蚀性、抗氧 化性等
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• 工艺性能
•1.铸造性能 •2.冷热压力加工性能 •3.焊接性能 •4.热处理性能 •5.切削加工性能
《汽车材料》第一章前言金属材料的 力学性能
变形的概念及载荷分类：
v 机器上由金属材料制成的零部件，工作过程中在外力（又称 载荷）的作用下，都会发生形状、尺寸改变，这种改变称为 变形。
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《汽车材料》第一章前言金属材料的 力学性能
四、 塑性指标
❖ 1、延伸率
❖ 2、断面收缩率
❖
是衡量材料塑性变形能力大小的指标，、大，表示材料塑性好
δ < 2 ~ 5%属于脆性材料，如铸铁、混凝土、石料等；δ≈5 ~ 10%
属于韧性材料；δ> 10% 属于塑性材料，如钢材、铜、铝等。
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三、 强度指标
❖ 金属材料抵抗拉伸力的强度指标有屈服点、规定残余伸长应力、抗 拉强度。
1、屈服点和规定残余伸长应力
式中： FS—试样屈服时的拉伸力， 即拉伸曲线中S点所对应的外力（N） S0—试样的原始截面积（mm2）
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《汽车材料》第一章前言金属材料的 力学性能
三、 强度指标
2、抗拉强度 抗拉强度是金属材料断裂前所承受的最大应力，故又
《汽车材料》第一章-前 言、金属材料的力学性
能
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2020/11/6
《汽车材料》第一章前言金属材料的 力学性能
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《汽车材料》目录
•第一章 金属材料的力学性能 •第二章 黑色金属（钢铁材料） •第三章 有色金属及其合金 •第四章 典型汽车零件金属材料的选用 •第五章 汽车常用非金属材料 •第六章 汽车燃料 •第七章 汽车润滑材料 •第八章 汽车工作油液
《汽车材料》是汽车检测与维修专业的一门技术基础课。其主要任务是 通过本课程的学习，使学生对汽车用金属材料、非金属材料、润滑材料、 汽车美容材料等各种材料有一个较全面的、概括性的了解；初步掌握汽车 常用材料的牌号、性能，掌握常用金属材料热处理方法的原理、目的及应 用；具备合理选材及应用的基本知识和相关技能；初步具备分析非金属材 料特性及应用状况的能力。为学好后续专业课程及今后进一步学习打下基 础。
根据载荷作用性质不同，可分为静载荷、冲击载荷、疲 劳载荷等三种。
v (1)静载荷：大小不变或变动很慢的载荷，例如:床头箱对机 床床身的压力。
v (2)冲击载荷：突然增加或消失的载荷，例如：空气锤锤头 下落时锤杆所承受的载荷。
v (3)疲劳载荷：周期性的动载荷，例如：机床主轴就是在变 载荷作用下工作的。
伸，测量拉伸力和相应的伸长，并测其力学性能 的试验。
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《汽车材料》第一章前言金属材料的 力学性能
拉伸试验机
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拉伸试样
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《汽车材料》第一章前言金属材料的 力学性能
二、力 — 伸长曲线
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《汽车材料》第一章前言金属材料的 力学性能
§1.2 硬 度
v 硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标， 它是指金属表面抵抗局部塑性变形或破坏的能力。
v 目前生产中测定硬度方法有压入法、划痕法、回 弹高度法等。其中压入法的应用最为普遍，它是 在规定的静态试验力作用下，将压头压入被测试 的金属材料表面，根据被压入程度来测定其硬度 值。
称强度极限。常用σb来表示。
屈服强度和抗拉强度在机械设计和选择、评定金属材 料下时工有作重，要否意则义会，引因起为机金件属的材塑料性不变能形在；超金过属其材料σ也S的不条能件 超金造过属机其材械σ料零b的件的σ时条，r件0.常2下也以工难σ作测b，作得否为，则选所会材以导和在致设使机计用件的脆的依性破据金坏。属。材脆料性制
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《汽车材料》第一章前言金属材料的 力学性能
•四.本课程学习目的及要求
认识汽车工程材料性能特点及控制技术 掌握汽车工程材料的类型、性能特点、牌
号及应用。 了解新型材料应用及发展趋势ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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本课程学习方法
➢抓好基本学习环节 ➢注重理论知识的实际应用 ➢总结归纳
v 常见的变形方式有：拉伸、压缩、弯曲、扭转、剪切等。
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力学性能概念：
v 金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为 力学性能（或称为机械性能）。
v 力学性能指标有强度、硬度、塑性、冲击韧性 等。
v 常用的试验方法有拉伸试验、硬度试验、冲击 试验等。
v 金属材料的力学性能是机械设计、材料选择、 工艺评定及材料检验的主要依据。
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§1.1 强度和塑性
v 强度是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏（永久 变形或断裂）的性能。
v 塑性是指金属材料在载荷作用下产生塑性变形 （永久变形）而不破坏的能力。
一、拉伸试验 拉伸试验是指用静拉伸力对试样进行轴向拉
v 在压入法中根据试验力、压头和表示方法的不同， 常用的硬度试验方法有布氏硬度（HBS或HBW）、 洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)和维氏硬度 （HV）。
《汽车材料》第一章前言金属材料的 力学性能
前言
本书是根据教育部新颁发的《中等职业学校汽车运用与维修专业教学指 导方案》，为了适应技工学校汽车专业主干课程汽车材料的教学基本要求， 并参照有关行业职业技能鉴定规范及中级工、高级工等级考核标准编写的， 适用于技工或职业学校汽车专业，也可作为相关行业岗位培训参考用书。
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第一章 金属材料的力学性能
•金属材料的性能一般分为工艺性能和使用性能两类：
•金属材料的性能
• 使用性能
•1.力学性能——强度、塑性、 硬度、冲击韧性、疲劳强度等 ； •2.物理性能——密度、熔点、 热膨胀性、导热性、导电性等 ； •3.化学性能——耐蚀性、抗氧 化性等
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• 工艺性能
•1.铸造性能 •2.冷热压力加工性能 •3.焊接性能 •4.热处理性能 •5.切削加工性能
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变形的概念及载荷分类：
v 机器上由金属材料制成的零部件，工作过程中在外力（又称 载荷）的作用下，都会发生形状、尺寸改变，这种改变称为 变形。
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四、 塑性指标
❖ 1、延伸率
❖ 2、断面收缩率
❖
是衡量材料塑性变形能力大小的指标，、大，表示材料塑性好
δ < 2 ~ 5%属于脆性材料，如铸铁、混凝土、石料等；δ≈5 ~ 10%
属于韧性材料；δ> 10% 属于塑性材料，如钢材、铜、铝等。
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三、 强度指标
❖ 金属材料抵抗拉伸力的强度指标有屈服点、规定残余伸长应力、抗 拉强度。
1、屈服点和规定残余伸长应力
式中： FS—试样屈服时的拉伸力， 即拉伸曲线中S点所对应的外力（N） S0—试样的原始截面积（mm2）
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三、 强度指标
2、抗拉强度 抗拉强度是金属材料断裂前所承受的最大应力，故又
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能
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《汽车材料》第一章前言金属材料的 力学性能
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《汽车材料》目录
•第一章 金属材料的力学性能 •第二章 黑色金属（钢铁材料） •第三章 有色金属及其合金 •第四章 典型汽车零件金属材料的选用 •第五章 汽车常用非金属材料 •第六章 汽车燃料 •第七章 汽车润滑材料 •第八章 汽车工作油液