《汽车机械基础》第七章汽车常用的有色金属

灌南中专

教师授课教案

2018 /2019 学年第一学期课程汽车机械基础

教学内容

旧知复习：

1.钢的基本知识。

2.钢材的力学性能与应用。

讲授新课：第七章汽车的常用材料

第3节汽车常用的有色金属

定义：黑色金属以外的金属称为有色金属。

性能特点：有色金属具有许多特殊的性能，如较高的导电性和导热性，较低的密度和熔化温度，良好的力学性能和工艺性能。

汽车上常用的有色金属主要有铝、铜及其合金。

一、铝及铝合金

在有色金属及其合金中，铝及铝合金是应用较广泛的金属材料，用量仅次于钢铁。

性能特点：纯铝的导电性和导热性好，和氧的亲和力强，在表面容易形成致密的氧化铝薄膜，能有效地防止金属的继续氧化，在大气中具有良好的耐蚀性。但是，纯铝的强度低、切削性差，在汽车零件上应用较少，而铝合金的强度高，质量小，应用较为广泛。

定义：铝合金是以铝为基础，在冶炼中加入少量的一种或几种合金元素后形成的合金。常用的合金元素有Si、Cu、Mg、Mn等。

分类：铝合金按其成分和工艺特点，分为变形铝合金和铸造铝合金两种。

1.变形铝及铝合金

（1）牌号

变形铝及铝合金可直接引用国际四位字符体系牌号。

四位字符体系牌号的第一、三、四位为阿拉伯数字，第二位为大写拉丁字母。牌号的第一位数字表示铝及铝合金的组别，见下表。

注意：①除了改型合金外，铝合金组别按主要合金元素（6×××系按MgzSi）来确定。

②主要合金元素指极限含量算术平均值为最大的合金元素。

③牌号第二位字母表示原始纯铝或铝合金的改型情况，最后两位数字用以标识同一组中不同的铝合金或表示铝的纯度。

（2）纯铝的牌号命名法

铝含量不低于99.00%时为纯铝，其牌号用1×××系列表示。牌号的最后两位数字表示最低铝百分含量。

注意：①当最低铝百分含量精确到0.01%时，牌号的最后两位数字就是最低铝百分含量中小数点后面的两位。

②牌号第二位的字母表示原始纯铝的改型情况。

③如果第二位字母为A，则表示为原始纯铝；如果是B~Y的其他字母，则表示为原始纯铝的改型，与原始纯铝相比，其元素含量略有改变。

（3）铝合金的牌号命名法

铝合金的牌号用2×××~8×××系列表示。

注意：①牌号最后两位数字没有特殊意义，仅用来区分同一组中不同的铝合金。

②牌号第二位的字母表示原始合金的改型情况。如果牌号第二位的字母是A，则表示原始合金；如果是B~Y的其他字母，则表示为原始合金的改型合金。

2. 铸造铝合金

铸造铝合金简称铸铝。常用的铸造铝合金有铝-硅系，此外还有铝-铜系、铝-镁系、铝-锌系。

特点：其主要特点是具有良好的铸造性能，且-密度小、耐腐蚀性和力学性能都比较好。

应用：铸造铝合金广泛应用于铸造形状复杂、强度要求较高的耐腐蚀零件，例如汽车上的冷却风扇、离合器外壳、前盖、气缸盖的盖板、外罩、机油滤清器底座、活塞、转子罩、转子体等。

代号：铸造铝合金的代号用“ZL”及三位数表示。

注意：第一位数表示铝合金的类别（1—铝-硅系；2—铝-铜系；3—铝-镁系；4—铝-锌系），第二、三位数字表示所含合金的顺序号。

举例：ZL103，“1”表示铝-硅系；“03”表示铝-硅系03号铸造合金。

汽车常用铸造铝合金材料的牌号、成分和力学性能见表7-4。

二、铜及铜合金

铜及铜合金分为纯铜、黄铜和青铜三种。

1. 纯铜

纯铜呈紫红色，俗称紫铜。

性能特点：纯铜具有良好的导电性、导热性、耐腐蚀性和很好的塑性。但纯铜的强度不高，硬度较低。

应用：在汽车上纯铜主要用于制作油管、电气接头、气缸垫、进出气管垫等。

2. 黄铜

黄铜是纯铜中加入锌合金而得到的。黄铜的颜色随着锌含量的增加由黄红色逐渐变为淡黄色，其力学性能也随着锌含量的增加而变化。

分类：按化学成分不同，黄铜分为普通黄铜和特殊黄铜两种。

（1）普通黄铜

成分：普通黄铜的化学成分仅由铜和锌组成。

牌号：普通黄铜的牌号用“黄铜”的汉语拼音字头首位“H”和数字表

示。

举例：H70，表示铜的质量分数为70%，其余为锌合金。

应用：在汽车上普通黄铜用于制作螺钉、管接头、垫圈、化油器零件、分水管、散热管、冷却管、水箱、进水管、水箱盖、通风管等。汽车上常用的黄铜牌号有H90、H68、H62、HPb59-1、HSn90-1。

（2）复杂黄铜

成分：复杂黄铜的化学成分除了铜以外，还有多种合金元素。常用的合金元素有锡、硅、锰、铅和铝。

分类：以加入的合金元素不同分为为黄铜、硅黄铜、锰黄铜、铅黄铜和铝黄铜。

牌号：复杂黄铜牌号用“H+元素符号+数字”组成。

举例：HSn90-1，表示锡的质量分数为1%的复杂黄铜。

应用：在汽车上复杂黄铜用于制作耐磨损的零件，如化油器配针、主量孔、功率量孔、放水阀本体、安全阀座、行星齿轮等。

3. 青铜

定义：除了黄铜和白铜（铜和镍的合金）以外的所有铜合金都称为青铜。

性能特点：青铜具有很好的耐磨性和耐腐蚀性。

分类：按加入的合金元素不同，青铜分为锡青铜和无锡青铜两种。

（1）锡青铜

成分：锡青铜加入的合金元素以锡为主。

性能特点：锡青铜具有良好的强度、硬度、耐腐蚀性和铸造性。

应用：适用于铸造较大的零件，最常用于铸造滑动轴承。锡青铜在机械制造中应用很广。

牌号：锡青铜的牌号用“青”字汉语拼音字母首字“Q”和数字表示。

举例：QSn4-4-2.5，表示锡的质量分数为4%，含锌约4%，含铅约2.5%的锡青铜。

（2）无锡青铜

成分：无锡青铜中不含锡元素，而加入其他元素，如硅、锰、铅、铝、