汽车材料基础知识简介-学员手册
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球墨铸铁的牌号由"QT"及两组数字组成。其中第1组数字表示最 低抗拉强度,第2组数字表示最低延伸率。例如QT400-18,表示最低 抗拉强度为400N/mm2、最低延伸率为18%的球墨铸铁
合金铸铁: 在灰口铸铁或球墨铸铁中加入一定量的合金元素,获得特殊性能 的铸铁称为合金铸铁。
7
Baidu Nhomakorabea ➢碳素钢
金属
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。
汽车材料基础知识简介
北汽福田工程研究总院分析中心材料工程所 尚红波
2013年7月5日
课程目标
课程来源
1、使新加入材料工程所的各位新同事，对汽车材料基础知 识有一个初步的认识。 2、初步了解汽车用金属材料基础知识；
3、初步了解汽车用非金属材料基础知识；
4、初步了解汽车用化工材料基础知识。
课课程程目来源录
13
金属 ➢有色金属：
除黑色金属材料之外的其他金属统称为有色金属。 在汽车制造生产中常用的主要是铝、铜及其合金、镁及镁合金。
9
金属
碳素结构钢的应用
✓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, 如汽车上的桥壳等。
合金结构钢在汽车上应用广泛，主要用于制造各种重要的机器零件和受力工程 结构，要求它有较高的机械性能和较好的加工工艺性能
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金属
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：用来制造各种机械零件和工程结构件； 合金工具钢：用来制造各种重要的工具和量具、刃具； 特殊性能钢：用来制造有特殊性能要求的结构件和机器零件。
灰口铸铁的牌号用“HT”及数字组成。 其中数字表示最低的抗拉强度。 例如HT100,是最低抗拉强度为100N/mm2的灰口铸铁。
可锻铸铁
俗称马铁，它具有较高的强度和韧性，可用于制作承受冲击和振动的
零件,不能进行锻造。
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金属
球墨铸铁 俗称球铁，球墨铸铁兼有铸铁和钢的理化性能、机械性能和工艺
性能,也像钢一样可进行热处理。通过合金化和各种热处理后,可用 来代替铸钢和锻钢制造一些受力复杂、性能要求较高的零件,如代 替45号钢和35CrMo钢制造大马力柴油机的曲轴、凸轮轴、齿轮和 连杆等。
钢是用生铁（炼钢生铁）或生铁加一部分废钢炼成的钢中含碳量低于2.11% ，并使其杂质（主要指S、P）含量降低到规定标准。 钢是含碳量在0.04%~2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量 一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。
金属
➢铸铁
铸铁性能特点：与钢相比,其强度低,特别是韧性、塑性差,但铸造性能优 良、耐磨、切削加工性能良好。
随着技术进步,某些传统上用铸铁制造的汽车零件,已逐步由轻金属替代。 铸铁分为白口铸铁、灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和合金铸铁几种。
白口铸铁
白口铸铁断口呈白色,性能硬而脆,很难进行切削加工,主要用来炼钢。
灰口铸铁
灰口铸铁断口呈灰色,由于生产工艺较简单,成本低,熔点低、收缩率小、 具有良好的铸造性能,在汽车零件上应用较多。
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金属 ➢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。
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。
合金结构钢的牌号 采用两位数字和化学元素符号及数字的方法表示。 前面两位数字 表示钢的平均含碳量(万分之几),后面是化学元素符号名称,如 铅、铬、锰等,各元素符号后面的数字表示元素平均含量(百分之几)。 例如12CrNi2,表示钢的平均含碳量为 0.12%、平均含铬量小于1.5%、平均 含镍量为2%。
合金钢只有经过热处理后,才能达到改善机械性能的目的。
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金属 ➢合金钢的分类和应用
按用途分 合金结构钢：用来制造各种机械零件和工程结构； 合金工具钢：用来制造各种重要的工具和量具、刃具； 特殊性能钢：用来制造有特殊性能要求的结构件和机器零件； 按合金元素的含量分为： 低合金钢-合金元素总含量小于5%； 中合金钢-合金元素总含量为5%-10%； 高合金钢-合金元素总含量大于10%；
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。
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金属
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%。 ✓ZG310-570铸钢 其中310代表屈服强度值,570代表抗拉强度值。
第一讲 汽车用金属材料基础知识简介 第二讲 汽车用非金属材料基础知识简介 第三讲 汽车用化工材料基础知识简介
金属
第一单元 汽车用金属材料基础知识
•金属材料汇总 •铸铁 •碳素钢 •合金钢 •钢板钢带 •有色金属
金属
➢什么是黑色金属
黑色金属：如生铁、铁合金、铸铁、钢、合金钢等。钢和生铁都是以铁为基础 ，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。 习惯上把碳含量＞2.11%的归类于铁，碳含量＜2.11%的归类于钢。 当铁中含C 在0.03%~1.2%范围时则为钢，含C1.2%~2.5%的铁缺乏实用性，一般 不进行工业生产。
合金铸铁: 在灰口铸铁或球墨铸铁中加入一定量的合金元素,获得特殊性能 的铸铁称为合金铸铁。
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Baidu Nhomakorabea ➢碳素钢
金属
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。
汽车材料基础知识简介
北汽福田工程研究总院分析中心材料工程所 尚红波
2013年7月5日
课程目标
课程来源
1、使新加入材料工程所的各位新同事，对汽车材料基础知 识有一个初步的认识。 2、初步了解汽车用金属材料基础知识；
3、初步了解汽车用非金属材料基础知识；
4、初步了解汽车用化工材料基础知识。
课课程程目来源录
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金属 ➢有色金属：
除黑色金属材料之外的其他金属统称为有色金属。 在汽车制造生产中常用的主要是铝、铜及其合金、镁及镁合金。
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金属
碳素结构钢的应用
✓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, 如汽车上的桥壳等。
合金结构钢在汽车上应用广泛，主要用于制造各种重要的机器零件和受力工程 结构，要求它有较高的机械性能和较好的加工工艺性能
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金属
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：用来制造各种机械零件和工程结构件； 合金工具钢：用来制造各种重要的工具和量具、刃具； 特殊性能钢：用来制造有特殊性能要求的结构件和机器零件。
灰口铸铁的牌号用“HT”及数字组成。 其中数字表示最低的抗拉强度。 例如HT100,是最低抗拉强度为100N/mm2的灰口铸铁。
可锻铸铁
俗称马铁，它具有较高的强度和韧性，可用于制作承受冲击和振动的
零件,不能进行锻造。
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金属
球墨铸铁 俗称球铁，球墨铸铁兼有铸铁和钢的理化性能、机械性能和工艺
性能,也像钢一样可进行热处理。通过合金化和各种热处理后,可用 来代替铸钢和锻钢制造一些受力复杂、性能要求较高的零件,如代 替45号钢和35CrMo钢制造大马力柴油机的曲轴、凸轮轴、齿轮和 连杆等。
钢是用生铁（炼钢生铁）或生铁加一部分废钢炼成的钢中含碳量低于2.11% ，并使其杂质（主要指S、P）含量降低到规定标准。 钢是含碳量在0.04%~2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量 一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。
金属
➢铸铁
铸铁性能特点：与钢相比,其强度低,特别是韧性、塑性差,但铸造性能优 良、耐磨、切削加工性能良好。
随着技术进步,某些传统上用铸铁制造的汽车零件,已逐步由轻金属替代。 铸铁分为白口铸铁、灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和合金铸铁几种。
白口铸铁
白口铸铁断口呈白色,性能硬而脆,很难进行切削加工,主要用来炼钢。
灰口铸铁
灰口铸铁断口呈灰色,由于生产工艺较简单,成本低,熔点低、收缩率小、 具有良好的铸造性能,在汽车零件上应用较多。
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金属 ➢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。
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。
合金结构钢的牌号 采用两位数字和化学元素符号及数字的方法表示。 前面两位数字 表示钢的平均含碳量(万分之几),后面是化学元素符号名称,如 铅、铬、锰等,各元素符号后面的数字表示元素平均含量(百分之几)。 例如12CrNi2,表示钢的平均含碳量为 0.12%、平均含铬量小于1.5%、平均 含镍量为2%。
合金钢只有经过热处理后,才能达到改善机械性能的目的。
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金属 ➢合金钢的分类和应用
按用途分 合金结构钢：用来制造各种机械零件和工程结构； 合金工具钢：用来制造各种重要的工具和量具、刃具； 特殊性能钢：用来制造有特殊性能要求的结构件和机器零件； 按合金元素的含量分为： 低合金钢-合金元素总含量小于5%； 中合金钢-合金元素总含量为5%-10%； 高合金钢-合金元素总含量大于10%；
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。
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金属
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%。 ✓ZG310-570铸钢 其中310代表屈服强度值,570代表抗拉强度值。
第一讲 汽车用金属材料基础知识简介 第二讲 汽车用非金属材料基础知识简介 第三讲 汽车用化工材料基础知识简介
金属
第一单元 汽车用金属材料基础知识
•金属材料汇总 •铸铁 •碳素钢 •合金钢 •钢板钢带 •有色金属
金属
➢什么是黑色金属
黑色金属：如生铁、铁合金、铸铁、钢、合金钢等。钢和生铁都是以铁为基础 ，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。 习惯上把碳含量＞2.11%的归类于铁，碳含量＜2.11%的归类于钢。 当铁中含C 在0.03%~1.2%范围时则为钢，含C1.2%~2.5%的铁缺乏实用性，一般 不进行工业生产。