汽車車身材料課件

汽車車身材料第一節(jié)金屬材料性能一.性能的分類1.使用性能反映金屬材料在使用過程中所表現(xiàn)的特性,如機械性能、物理性能和其他特性。他決定者金屬材料的應(yīng)用范圍、安全可靠性和零件的使用壽命。2.工藝性能反映金屬材料在加工制造過程中所表現(xiàn)出來的特性，如沖壓性能、焊接性能、切削性能熱處理性能等，他決定零件加工制造的難易程度。了解材料性能的目的是維修中正確合理的選擇和使用材料，達到提高維修質(zhì)量、降低加工成本二.機械性能

金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出來的承載性能。1.強度強度是金屬材料在外力作用下抵抗變形的能力，金屬材料的強度越大，表明承受的外力越大。（1）抗拉強度抵抗拉力作用而不致斷裂的能力。測量抗拉強度一般采用拉伸試驗。2.塑性塑性是指金屬在外力作用下產(chǎn)生永久性變形而不破壞的能力。

例如：汽車駕駛室的外殼，表面覆蓋件油箱等都是冷沖壓成型的。沖壓要求材料必須具有很好的塑性，否則材料在沖壓時會開裂。3.沖擊韌性材料抗擊沖擊載荷的能力叫沖擊韌性。例如：汽車懸掛機構(gòu)，汽車起步、制動時會受到很大沖擊；發(fā)動機活塞、連桿、活塞銷做功時沖擊很大。4.硬度金屬材料抗擊比他更硬的物體壓入表面的能力，也可以說是材料抗擊局部變形的能力。測量方法主要有壓入法、劃痕法。5.疲勞強度許多汽車零件在往復(fù)交變的力作用下工作，如傳動軸、連桿、彈簧等。在往復(fù)交變的力作用下，使金屬材料在遠低于金屬的屈服強度即發(fā)生斷裂。三.金屬的工藝性能各種冷熱加工對材料性能的要求。如沖壓性能、焊接性能、鑄造性能、切削性能、熱處理性能等。1.金屬材料沖壓性能金屬在冷或熱的狀態(tài)時，在壓力作用下，進行塑性變形的能力。常用塑性和變形抗力來衡量，塑性越大則變形抗力越小，其壓力加工性能越好。2.焊接性能金屬材料對焊接加工的適應(yīng)性。金屬材料焊接性能越好，則說明金屬材料易于用一般焊接方法與工藝焊接，而且焊接時不易出現(xiàn)裂紋、氣孔、夾渣等缺陷，其接頭強度可與木材相近。第二節(jié)鋼及熱處理一鋼碳素鋼：碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.0218%-2.11%范圍內(nèi)的鐵碳合金。碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.11%的鐵碳合金成為鑄鐵。碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.0218%的鐵碳合金稱為工業(yè)純鐵。1.鋼的分類

碳素鋼低碳鋼中碳鋼高碳鋼<0.25%0.25%-0.6%>0.6%按化學(xué)成分分類合金鋼低合金鋼中合金鋼高合金鋼<5%0.5%-10%>0.6二.鋼的熱處理鋼的熱處理：將鋼在固態(tài)下加熱到一定溫度，進行必要的保溫，然后以不同的速度冷卻下來，從而改變鋼內(nèi)部組織，獲得所需要的性能的一種工藝。金屬材料經(jīng)過不同的熱處理可以獲得不同的金屬性能。熱處理可按如下分類熱處理普通熱處理表面熱處理表面淬火化學(xué)熱處理1.退火將鋼件加熱到一定溫度后保溫一定時間，隨之緩慢冷卻下來的一種工藝操作。目的在于：降低剛的硬度，提高鋼的塑性，改善加工性能，細化晶粒，改善組織，消除應(yīng)力，為以后熱處理做準(zhǔn)備。退火的方法：完全退火、球化退火和去應(yīng)力退火。去應(yīng)力退火將鋼加熱到500-650℃，保溫后隨爐緩慢冷卻至200-300℃出爐空冷。其目的是在加熱狀態(tài)下消除內(nèi)應(yīng)力。也稱低溫回火。2.正火將鋼加熱到轉(zhuǎn)變溫度以上30-50℃，經(jīng)保溫一定時間后在空氣中冷卻的一種操作方法。低碳鋼正火可以細化晶粒，均勻組織，改善切削加工性能。中碳鋼正火可以提高強度和硬度。3.淬火將鋼加熱到臨界溫度以上30-50℃，經(jīng)保溫一定時間后在水或鹽水或油中快速冷卻，以獲得高硬度組織的一種熱處理工藝。淬火的關(guān)鍵是冷卻，冷卻效果直接決定鋼淬火的組織和性能。4.回火把淬火后的鋼重新加熱到某一溫度，保溫一段時間后置于空氣或水中冷卻的工藝。目的在于：降低淬火鋼的脆性，消除或減少內(nèi)應(yīng)力，提高綜合機械性能，穩(wěn)定工作尺寸。5.表面熱處理表面熱處理包括表面淬火、滲碳等。其目的是提高表面耐磨性和抗疲勞強度，同時內(nèi)部仍有足夠的屈服強度和韌性。滲碳是向低碳鋼表面層滲入碳原子，使工件表面的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)達到0.7%-1.05%滲碳后進行熱處理以提高硬度和耐磨度。1.車身常用金屬材料車身上常用的金屬材料有鋼材、輕金屬、其它有色金屬。

1.1車身用鋼材（1）熱軋鋼板：800°C以上狀態(tài)軋制，主要用于車身較厚件如車架和梁。

（2）冷軋鋼板：將熱軋鋼板酸洗后，在常溫狀態(tài)由軋機軋制。加工性好，表面美觀，用于車身構(gòu)件。

（3）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：硫、磷含量控制在0.04以下，強度、硬度低，塑性與韌性好，冷塑性、變形性和焊接性好，適合車身構(gòu)件沖壓成型。汽車車身常用材料（4）低合金高強度鋼

為汽車車身輕量化開拓新途徑

①高強度低合金鋼（HLSA）0.25％0.60%

在低碳鋼中加入磷來提高鋼的強度，具有低碳鋼類似的加工特性，提高抗拉強度。②高抗拉強度鋼（HHS）

增加了硅、錳和碳，提高了抗拉強度。用來制造與懸架裝置有關(guān)的構(gòu)件和車身。HLSA和HHS適合采用氣體保護焊接，不能采用氧乙炔焊接法來焊接。（5）絕緣鋼板

主要用于車身乘客室周圍構(gòu)件的加工與成型，用以隔絕來自外部的振動、噪聲、溫度等對乘客的影響。

（6）表面處理鋼板加入鋅、鋁、錫等金屬或Zn-Gr、Zn-Mg、Zn-Al等合金。都用在汽車上易發(fā)生腐蝕的部位。如車門檻、車輪護罩、車身下護圍等。

（7）不銹鋼不銹鋼主要由鐵、鉻及含量不同的碳元素合金組成。強度質(zhì)量比高及非凡的抗腐蝕能力，決定它被廣泛用于機械加工及冷成形車身零件。如車身、車輪、防盜組。2.輕金屬及合金在汽車上應(yīng)用鋁合金通過熱處理，使抗拉強度、硬度和耐腐蝕能力都很大提高，并且可塑性好。耐腐蝕、而且外觀好。直接用于車內(nèi)、外裝飾件。3.非金屬材料

(1)塑料特征：質(zhì)量輕、比強度高；耐腐蝕性好；優(yōu)質(zhì)的絕緣性；成型性好。分類:熱固性塑料；熱塑性塑料塑料在車身應(yīng)用:輕量化、低成本；（2）橡膠特征：耐熱性；耐侯性；耐油性；緩沖、吸震性；電氣絕緣性；耐磨和耐彎折性。應(yīng)用：多用于減震和密封，如油封、O型圈、隔膜、密封條、防塵套、橡膠墊等。最大缺點：易老化。（3）汽車玻璃

①鋼化玻璃通過淬火使一般硅酸鹽玻璃變得堅固。一般采用急冷“風(fēng)淬”處理。

②夾層玻璃利用透明粘結(jié)材料將兩片活動多片玻璃粘結(jié)在一起。應(yīng)用：轎車、載貨車和客車的前風(fēng)窗、側(cè)風(fēng)窗和后風(fēng)窗。特殊用途玻璃有機玻璃（4）復(fù)合材料由兩種或多種性質(zhì)的原材料，可以是金屬與金屬，也可金屬與非金屬和非金屬與非金屬，通過適當(dāng)?shù)墓に嚪椒ńM成新的固體材料。特點：比強度高、比模量大；化學(xué)穩(wěn)定性好；耐高溫性好；成型工藝簡單。應(yīng)用：儀表板；門護板、頂蓋、內(nèi)護板、地毯、座椅及行李架護板等。問題：汽車在陽光下曬，駕駛室內(nèi)很熱。

復(fù)合材料是未來汽車內(nèi)飾材料的主要發(fā)展方向。內(nèi)容總結(jié)汽車車身材料。反映金屬材料在使用過程中所表現(xiàn)的特性,如機械性能、物理性能和其他特性。他決定者金屬材料的應(yīng)用范圍、安全可靠性和零件的使用壽命。了解材料性能的目的是維修中正確合理的選擇和使用材料，達到提高維修質(zhì)量、降低加工成本。例如：汽車駕駛室的外殼，表面覆蓋件油箱等都是冷沖壓成型的。沖壓要求材料必須具有很好的塑性，否則材料在沖壓時會開裂。例如：汽車懸掛機構(gòu)，汽車起步、制動時會受到很大沖擊。許多汽車零件在往復(fù)交變的力作用下工作，如傳動軸、連桿、彈簧等。碳素鋼：碳的質(zhì)