常用汽车材料ppt课件

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合金结构钢
– 低合金结构钢
• 在低碳钢的基础上加入少量（３%～５% ）合金元 素而得到的钢
• 这类钢比相同含碳量的碳素钢的强度要高10%～ 30%,并具有较好的塑性、韧性和焊接性能。又因为 它的冶炼较简单,生产成本与碳钢相近
• 广泛用于制作各种机器零件和工程构件 如汽车上的车架纵梁、横梁、发动机吊耳等
– 密度:单位体积的质量 – 导热性:传导热量的能力 – 导电性:传导电流的能力 – 热膨胀性:受热时体积增大的能力
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金属材料的理化性能
– 熔点:由固态变为液态时的温度 – 磁性：金属材料能导磁的性能称为磁性 – 抗腐蚀性:金属在常温下抵御同周围介质发生化
学反应而遭破坏的能力 – 抗氧化性:金属在高温下抵抗氧化作用的能力
• 压力加工性能:压力加工性能是指金属在冷、热状态下,进行压力 加工时,产生变形而不发生破坏的能力
– 塑性越大,变形抗力越小,压力加工性能越好
• 焊接性能:焊接性能是指两块金属材料在局部加热到熔融状态下, 能够牢固地焊合在一起的性能
– 焊接性好,易于用一般方法和工艺施焊,焊时不易形成裂纹、气孔、夹 渣等缺陷,焊处强度能与原材料相近
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常用汽车材料
• 概述 • 金属材料 • 非金属材料 • 新材料
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概述
• 汽车是由上万个零部件组装而成,而这些零部件又 是由几百个品种、上千个规格的材料加工制成的, 可以说材料是汽车的基础。
• 用于生产汽车的材料种类很多:有钢铁、有色金属、 塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等,据统计, 近几年生产 的一辆普通轿车,其主要材料的重量构成比大致为: 钢铁65%～70%、有色金属10%～15%、非金属 材料20%左右。
如汽车上的桥壳等。
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碳素钢的牌号
• 常用碳素钢的牌号及含义举例如下
– Q235-AF碳素结构钢。其中Q235代表屈服强度 值,A代表质量等级(A含硫磷最多、D含硫磷最 少),F代表沸腾钢(冶炼时脱氧不完全)
– 45Mn优质碳素结构钢。其中45代表钢的平均 含碳量为0.45%,Mn的含量为 0.7%～1%
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钢
– 碳素钢 – 合金钢 – 对钢的力学性能和物理性能影响最大的是碳的
质量分布,随着含碳量的增加,钢的强度、硬度 直线上升;而韧性和塑性不断下降。除此之外, 在冶炼过程中加入的或原料中带入的其他元素 也对钢的性能产生重要的影响,如锰和硅元素可 以提高钢的强度和硬度,硫和磷元素会使钢材变 脆。
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• 金属材料在抵抗比它更硬物体压入其表面的能力，即抵抗 局部塑性变形的能力
• 常用硬度试验方法有布氏硬度和洛氏硬度
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金属材源自文库的机械性能
– 冲击韧性
• 金属材料在冲击载荷作用下,抵抗破坏的能力称为冲 击韧性
– 疲劳强度
• 金属材料在循环载荷作用下产生疲劳裂纹,并导致断 裂称为疲劳断裂
• 在无数次(钢铁约为106～107)重复交变载荷作用下不 产生断裂的最大应力称为疲劳强度
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金属材料的机械性能
• 是指金属材料在各种载荷(外力)作用下表现出来的抵抗能力 • 机械性能指标
– 强度
• 金属材料在载荷作用下抵抗塑性变形和断裂的能力称为强 度
• 常用强度指标是屈服强度、抗拉强度
– 塑性
• 金属材料产生塑性变形而不被破坏的最大能力 • 常用塑性值的指标是伸长率和断面收缩率。
– 硬度
– ZG310-570铸钢。其中310代表屈服强度 值,570代表抗拉强度值
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合金钢
– 合金钢是指为了改善钢的某些性能,冶炼时在碳素 钢的基础上有目的地加入一种或多种合金元素所形 成的钢种
– 常用的合金元素有:锰(Mn)、硅(Si)、铬(Cr)、 镍 (Ni)、钼(Mo)、钨(W)、钒(V)、钛(Ti)、磞(B)、铝 (Al)、稀土(Re)等
• 切削加工性能:切削加工性能是指金属材料被切削加工的难易程度 • 热处理性能:热处理性能是指金属材料适应各种热处理工艺的能力
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黑色金属材料
• 钢、铁一类的金属被称为黑色金属。 • 钢铁材料的基本成分是铁和碳,所以又称为铁
碳合金。 • 含碳量小于2.11%的铁碳合金是钢,含碳量大于
2.11%的铁碳合金是铁。
• 各种新型材料,如轻金属材料、复合材料、高技术 合成材料等越来越多的用于现代汽车
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金属材料
• 金属材料的性能 • 黑色金属材料 • 有色金属材料
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金属材料的性能
• 金属材料的理化性 能
• 金属材料的机械性 能
• 金属材料的工艺性 能
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金属材料的理化性能
指金属材料在各种物理条件下所表现 出来的性能和抵抗各种化学介质侵蚀的 能力
• 疲劳强度值通过疲劳试验测定 • 当金属材料的应力循环次数达到107次时,零件仍不断
裂,此时的最大应力可作为疲劳强度。某些高强度钢, 应力循环次数达到108次时的最大应力作为它们的疲 劳强度
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金属材料的工艺性能
• 铸造性能:铸造性能是指液态金属的流动性、冷却凝固过程中收缩 偏析的大小(金属凝固后其化学成分和组织的不均匀性),以及对气 体的排除和吸收等性能
– 合金元素对钢的性能影响很大,如在碳素钢中加入
铬,能提高钢的强度、硬度和耐蚀性,加入镍既可以
提高钢的强度,又不降低其韧性,加入硅能提高钢的
强度、硬度、疲劳强度和耐腐蚀性。几种合金元素
同时配合使用,对钢的性能影响比单一合金元素更
为显著
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合金钢
• 合金钢的种类很多,按用途大致可分为以 下几类:
– 合金结构钢 – 合金工具钢 – 特殊性能钢
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碳素钢
• 碳素结构钢
– 主要用于制作各种机器零件和工程构件,以低碳钢和中 碳钢为多。
– 汽车上受力不大、要求一定的强度、硬度、韧性和良 好的加工性能的零部件大量的使用碳素结构钢。
• 碳素工具钢
– 主要用于制作各种工、量、刃具和模具,多属于高碳钢。
• 铸钢
– 主要用于制作形状复杂,难于用锻压等方法成形的零件,
碳素钢
• 除含碳量小于2.11%之外,还含有少量的锰、硅、 硫、磷等杂质元素的钢, 我们称之为碳素钢,简 称碳钢。
– 碳素钢具有一定的力学性能、良好的工艺性能、价 格低廉,是汽车生产和其他工业产品中用量最大的 金属材料。
– 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。