常用汽車材料課件

1、,常用汽車材料,常 用 汽 車 材 料,概述 金屬材料 非金屬材料 新材料,概 述,汽車是由上萬(wàn)個(gè)零部件組裝而成,而這些零部件又是由幾百個(gè)品種、上千個(gè)規(guī)格的材料加工制成的,可以說(shuō)材料是汽車的基礎(chǔ)。 用于生產(chǎn)汽車的材料種類很多:有鋼鐵、有色金屬、塑料、橡膠、玻璃、陶瓷等,據(jù)統(tǒng)計(jì), 近幾年生產(chǎn)的一輛普通轎車,其主要材料的重量構(gòu)成比大致為:鋼鐵65%70%、有色金屬10%15%、非金屬材料20%左右。 各種新型材料,如輕金屬材料、復(fù)合材料、高技術(shù)合成材料等越來(lái)越多的用于現(xiàn)代汽車,金屬材料,金屬材料的性能 黑色金屬材料 有色金屬材料,金屬材料的性能,金屬材料的理化性能 金屬材料的機(jī)械性能 金屬材料的工

2、藝性能,金屬材料的理化性能,指金屬材料在各種物理?xiàng)l件下所表現(xiàn)出來(lái)的性能和抵抗各種化學(xué)介質(zhì)侵蝕的能力 密度:單位體積的質(zhì)量 導(dǎo)熱性:傳導(dǎo)熱量的能力 導(dǎo)電性:傳導(dǎo)電流的能力 熱膨脹性:受熱時(shí)體積增大的能力,金屬材料的理化性能,熔點(diǎn):由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)的溫度 磁性：金屬材料能導(dǎo)磁的性能稱為磁性 抗腐蝕性:金屬在常溫下抵御同周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而遭破壞的能力 抗氧化性:金屬在高溫下抵抗氧化作用的能力,金屬材料的機(jī)械性能,是指金屬材料在各種載荷(外力)作用下表現(xiàn)出來(lái)的抵抗能力 機(jī)械性能指標(biāo) 強(qiáng)度 金屬材料在載荷作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力稱為強(qiáng)度 常用強(qiáng)度指標(biāo)是屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度 塑性 金屬材料產(chǎn)生塑性

3、變形而不被破壞的最大能力 常用塑性值的指標(biāo)是伸長(zhǎng)率和斷面收縮率。 硬度 金屬材料在抵抗比它更硬物體壓入其表面的能力，即抵抗局部塑性變形的能力 常用硬度試驗(yàn)方法有布氏硬度和洛氏硬度,金屬材料的機(jī)械性能,沖擊韌性 金屬材料在沖擊載荷作用下,抵抗破壞的能力稱為沖擊韌性 疲勞強(qiáng)度 金屬材料在循環(huán)載荷作用下產(chǎn)生疲勞裂紋,并導(dǎo)致斷裂稱為疲勞斷裂 在無(wú)數(shù)次(鋼鐵約為106107)重復(fù)交變載荷作用下不產(chǎn)生斷裂的最大應(yīng)力稱為疲勞強(qiáng)度 疲勞強(qiáng)度值通過(guò)疲勞試驗(yàn)測(cè)定 當(dāng)金屬材料的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到107次時(shí),零件仍不斷裂,此時(shí)的最大應(yīng)力可作為疲勞強(qiáng)度。某些高強(qiáng)度鋼,應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到108次時(shí)的最大應(yīng)力作為它們的疲勞強(qiáng)度

4、,金屬材料的工藝性能,鑄造性能:鑄造性能是指液態(tài)金屬的流動(dòng)性、冷卻凝固過(guò)程中收縮偏析的大小(金屬凝固后其化學(xué)成分和組織的不均勻性),以及對(duì)氣體的排除和吸收等性能 壓力加工性能:壓力加工性能是指金屬在冷、熱狀態(tài)下,進(jìn)行壓力加工時(shí),產(chǎn)生變形而不發(fā)生破壞的能力 塑性越大,變形抗力越小,壓力加工性能越好 焊接性能:焊接性能是指兩塊金屬材料在局部加熱到熔融狀態(tài)下,能夠牢固地焊合在一起的性能 焊接性好,易于用一般方法和工藝施焊,焊時(shí)不易形成裂紋、氣孔、夾渣等缺陷,焊處強(qiáng)度能與原材料相近 切削加工性能:切削加工性能是指金屬材料被切削加工的難易程度 熱處理性能:熱處理性能是指金屬材料適應(yīng)各種熱處理工藝的能力,

5、黑色金屬材料,鋼、鐵一類的金屬被稱為黑色金屬。 鋼鐵材料的基本成分是鐵和碳,所以又稱為鐵碳合金。 含碳量小于2.11%的鐵碳合金是鋼,含碳量大于2.11%的鐵碳合金是鐵。,鋼,碳素鋼 合金鋼 對(duì)鋼的力學(xué)性能和物理性能影響最大的是碳的質(zhì)量分布,隨著含碳量的增加,鋼的強(qiáng)度、硬度直線上升;而韌性和塑性不斷下降。除此之外,在冶煉過(guò)程中加入的或原料中帶入的其他元素也對(duì)鋼的性能產(chǎn)生重要的影響,如錳和硅元素可以提高鋼的強(qiáng)度和硬度,硫和磷元素會(huì)使鋼材變脆。,碳素鋼,除含碳量小于2.11%之外,還含有少量的錳、硅、硫、磷等雜質(zhì)元素的鋼, 我們稱之為碳素鋼,簡(jiǎn)稱碳鋼。 碳素鋼具有一定的力學(xué)性能、良好的工藝性能、價(jià)

6、格低廉,是汽車生產(chǎn)和其他工業(yè)產(chǎn)品中用量最大的金屬材料。 分類 按鋼中碳的含量多少可分為低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼; 按鋼的質(zhì)量可分為普通質(zhì)量鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼; 按鋼的用途分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼和鑄鋼。,碳素鋼,碳素結(jié)構(gòu)鋼 主要用于制作各種機(jī)器零件和工程構(gòu)件,以低碳鋼和中碳鋼為多。 汽車上受力不大、要求一定的強(qiáng)度、硬度、韌性和良好的加工性能的零部件大量的使用碳素結(jié)構(gòu)鋼。 碳素工具鋼 主要用于制作各種工、量、刃具和模具,多屬于高碳鋼。 鑄鋼 主要用于制作形狀復(fù)雜,難于用鍛壓等方法成形的零件,如汽車上的橋殼等。,碳素鋼的牌號(hào),常用碳素鋼的牌號(hào)及含義舉例如下 Q235-AF碳素結(jié)構(gòu)鋼。其中Q23

7、5代表屈服強(qiáng)度值,A代表質(zhì)量等級(jí)(A含硫磷最多、D含硫磷最少),F代表沸騰鋼(冶煉時(shí)脫氧不完全) 45Mn優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。其中45代表鋼的平均含碳量為0.45%,Mn的含量為 0.7%1% ZG310-570鑄鋼。其中310代表屈服強(qiáng)度值,570代表抗拉強(qiáng)度值,合金鋼,合金鋼是指為了改善鋼的某些性能,冶煉時(shí)在碳素鋼的基礎(chǔ)上有目的地加入一種或多種合金元素所形成的鋼種 常用的合金元素有:錳(Mn)、硅(Si)、鉻(Cr)、 鎳(Ni)、鉬(Mo)、鎢(W)、釩(V)、鈦(Ti)、磞(B)、鋁(Al)、稀土(Re)等 合金元素對(duì)鋼的性能影響很大,如在碳素鋼中加入鉻,能提高鋼的強(qiáng)度、硬度和耐蝕性,加入

8、鎳既可以提高鋼的強(qiáng)度,又不降低其韌性,加入硅能提高鋼的強(qiáng)度、硬度、疲勞強(qiáng)度和耐腐蝕性。幾種合金元素同時(shí)配合使用,對(duì)鋼的性能影響比單一合金元素更為顯著 合金鋼只有經(jīng)過(guò)熱處理后,才能達(dá)到改善機(jī)械性能的目的,合金鋼,合金鋼的種類很多,按用途大致可分為以下幾類: 合金結(jié)構(gòu)鋼 合金工具鋼 特殊性能鋼,合金結(jié)構(gòu)鋼,低合金結(jié)構(gòu)鋼 在低碳鋼的基礎(chǔ)上加入少量（% ）合金元素而得到的鋼 這類鋼比相同含碳量的碳素鋼的強(qiáng)度要高10%30%,并具有較好的塑性、韌性和焊接性能。又因?yàn)樗囊睙捿^簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本與碳鋼相近 廣泛用于制作各種機(jī)器零件和工程構(gòu)件 如汽車上的車架縱梁、橫梁、發(fā)動(dòng)機(jī)吊耳等 用低合金結(jié)構(gòu)鋼取代碳素結(jié)構(gòu)鋼

9、,可節(jié)約鋼材,減輕重量,且使用可靠。常用的鋼種有12MnV、16Mn等,合金結(jié)構(gòu)鋼,合金滲碳鋼 合金滲碳鋼制造的零件,經(jīng)熱處理后,不僅有較高的表面硬度和耐磨性,而且能大幅度提高零件心部的強(qiáng)度和韌性,從而提高抵抗沖擊載荷的能力 汽車上承受高速、重載、強(qiáng)沖擊和劇烈摩擦的零件如活塞銷、齒輪、軸類件和重要的螺栓等都是用合金滲碳鋼加工經(jīng)熱處理制作的。,合金結(jié)構(gòu)鋼,合金調(diào)質(zhì)鋼 合金調(diào)質(zhì)鋼是指經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理后使用的鋼,具有較高的強(qiáng)度和韌性。若調(diào)質(zhì)后再進(jìn)行淬火,則能進(jìn)一步改善零件表面的耐磨性。 常用于制造承受重載荷、沖擊載荷的零件。如機(jī) 床主軸、汽車半軸、連桿、轉(zhuǎn)向節(jié)等。,合金鋼,合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào) 采用兩位數(shù)字

10、和化學(xué)元素符號(hào)及數(shù)字的方法表示。 前面兩位數(shù)字 表示鋼的平均含碳量(萬(wàn)分之幾),后面是化學(xué)元素符號(hào)名稱,如鉛、鉻、錳等,各元素符號(hào)后面的數(shù)字表示元素平均含量(百分之幾)。 例如12CrNi2,表示鋼的平均含碳量為 0.12%、平均含鉻量小于1.5%、平均含鎳量為2%。,合金鋼,其他合金鋼和特殊性能鋼 常用的鋼種有 合金彈簧鋼、 滾動(dòng)軸承鋼 合金工具鋼 耐候鋼(良好的抗大氣腐蝕能力)、 不銹鋼 耐磨鋼 耐熱鋼,鑄鐵,性能特點(diǎn)：與鋼相比,其強(qiáng)度低,特別是韌性、塑性差,但鑄造性能優(yōu)良、耐磨、切削加工性能良好。 隨著技術(shù)進(jìn)步,某些傳統(tǒng)上用鑄鐵制造的汽車零件,已逐步由輕金屬替代。 鑄鐵分為白口鑄鐵、灰口

11、鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵和合金鑄鐵幾種。,鑄鐵,白口鑄鐵 白口鑄鐵斷口呈白色,性能硬而脆,很難進(jìn)行切削加工,主要用來(lái)煉鋼 灰口鑄鐵 灰口鑄鐵斷口呈灰色,由于生產(chǎn)工藝較簡(jiǎn)單,成本低,熔點(diǎn)低、收縮率小、具有良好的鑄造性能,在汽車零件上應(yīng)用較多 灰口鑄鐵的牌號(hào)用“HT”及數(shù)字組成。 其中數(shù)字表示最低的抗拉強(qiáng)度。例如HT100,是最低抗拉強(qiáng)度為100N/mm2的灰口鑄鐵,鑄鐵,可鍛鑄鐵 俗稱馬鐵 它具有較高的強(qiáng)度和韌性 可用于制作承受沖擊和振動(dòng)的零件, 不能進(jìn)行鍛造,鑄鐵,球墨鑄鐵 俗稱球鐵 球墨鑄鐵兼有鑄鐵和鋼的理化性能、機(jī)械性能和工藝性能,也像鋼一樣可進(jìn)行熱處理。通過(guò)合金化和各種熱處理后,可用來(lái)代

12、替鑄鋼和鍛鋼制造一些受力復(fù)雜、性能要求較高的零件,如代替45號(hào)鋼和35CrMo鋼制造大馬力柴油機(jī)的曲軸、凸輪軸、齒輪和連桿等 球墨鑄鐵的牌號(hào)由QT及兩組數(shù)字組成。其中第1組數(shù)字表示最低抗拉強(qiáng)度,第2組數(shù)字表示最低延伸率。例如QT400-18,表示最低抗拉強(qiáng)度為400N/mm2、最低延伸率為18%的球墨鑄鐵,鑄鐵,合金鑄鐵:具體包括： 在灰口鑄鐵或球墨鑄鐵中加入一定量的合金元素,獲得特殊性能的鑄鐵稱為合金鑄鐵。,鋼的熱處理,鋼件的熱處理是利用加熱、保溫和冷卻的操作方法,來(lái)改變鋼的組織結(jié)構(gòu),使鋼件獲得所需性能的加工工藝。 鋼的熱處理根據(jù)加熱和冷卻的方法不同,大體有以下幾類,鋼的熱處理,退火 退火是

13、將鋼件加熱到一定溫度,保溫一段時(shí)間,然后隨爐慢慢冷卻到室溫的熱處理工藝。 目的是降低材料硬度,改善切削加工性能,提高塑性和韌性,消除鋼中的組織缺陷,消除內(nèi)應(yīng)力。 (2)正火 正火是將鋼件加熱到臨界溫度以上5070,充分保溫,然后在空氣中冷卻的熱處理工藝。 目的與退火基本相同,但正火后鋼件的強(qiáng)度、硬度比退火后高。,鋼的熱處理,淬火 淬火是將鋼件加熱到臨界溫度以上3050,保溫后在冷卻介質(zhì)中快速冷卻的熱處理工藝 常用的冷卻介質(zhì)有水、礦物油、鹽、堿的水溶液等 淬火的主要目的是提高鋼件的硬度和強(qiáng)度 回火 回火是將淬火后的鋼件再加熱到臨界溫度以下的某一溫度,保溫一段時(shí)間,然后在空氣或油中冷卻的熱處理工藝

14、 目的是減少或消除內(nèi)應(yīng)力,提高韌性和塑性,調(diào)整硬度,降低脆性,保證鋼件的形狀、尺寸不變,鋼的熱處理,表面淬火 表面淬火是將鋼件的表面淬透到一定的深度,而中心部分仍保持未淬火狀態(tài)的一種局部淬火方法 目的是使鋼件表面獲得較高的強(qiáng)度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度, 而心部仍具有足夠的塑性和韌性。 化學(xué)熱處理 化學(xué)熱處理是將鋼件置于某一介質(zhì)中加熱、保溫和冷卻,使介質(zhì)中的某些元素滲入鋼件表層,從而改善表層性能 目的是提高鋼件表層的硬度、耐磨性、 耐腐蝕性和抗氧化性 主要有滲碳、氮化、碳氮共滲等。,有色金屬材料,除黑色金屬材料之外的其他金屬統(tǒng)稱為有色金屬 在汽車制造生產(chǎn)中常用的主要是鋁、銅及其合金,鋁及鋁合金,純鋁

15、純鋁的熔點(diǎn)為660,密度為的1/3，是一種輕金屬材料,其電導(dǎo)性、熱導(dǎo)性僅次于銀、銅,抗氧化、抗大氣腐蝕性能好,常溫下在大氣中表面能生成一層致密的氧化鋁膜,阻止鋁表面進(jìn)一步氧化。 純鋁的強(qiáng)度硬度很低,但塑性很高,一般不能作為結(jié)構(gòu)件使用。,鋁及鋁合金,鋁合金 鋁合金是在鋁中加入適量的錫、銅、鎂、錳等元素后獲得的合金,經(jīng)處理后,鋁合金的機(jī)械性能大為提高。 鋁合金的比強(qiáng)度高、具有良好的耐蝕性、切削加工性和鑄造性、可以實(shí)現(xiàn)柔性的強(qiáng)度設(shè)計(jì)、表面美觀 在汽車上得到廣泛的應(yīng)用。如用鑄鋁合金制造汽缸體、汽缸蓋、 輪輞、保險(xiǎn)杠,用鋁合金材料制造散熱器、冷凝器等部件。 鋁及鋁合金在汽車上大量使用,一方面改善了這些零

16、部件的使用性能,另一方面達(dá)到了汽車的輕量化的目的,是今后汽車材料中重要的發(fā)展方向。 按鋁合金的成分和加工特點(diǎn),可分為形變鋁合金和鑄造鋁合金,鋁合金,形變鋁合金 分為防銹鋁合金、硬鋁合金、超硬鋁合金等 防銹鋁合金 主要指Al-Mn系、Al-Mg系合金 特點(diǎn)是具有很高的抗蝕性,故常稱為防銹鋁合金。此外,還具有良好的塑性和一定的焊接性能,但強(qiáng)度較低,不能進(jìn)行熱處理,只有經(jīng)過(guò)冷加工變形才能使其強(qiáng)化 防銹鋁合金的牌號(hào)用“LF”加順序號(hào)表示?！癓F”是“鋁防”兩字漢語(yǔ)拼音的第1個(gè)字 母。例LF5,LF11表示順序號(hào)為5或11的防銹鋁合金。同理。LY12是順序號(hào)為12的硬鋁合金;LC6是順序?yàn)?的超硬鋁合金

17、；LD10是順序號(hào)為10的鍛造鋁合金,鋁合金,硬鋁合金 主要指Al-Cu-Mn系、Al-Cu-Mg系合金 通過(guò)淬火時(shí)效處理而獲得相當(dāng)高的強(qiáng)度,在淬火時(shí)效狀態(tài)下有較好的切削加工性,但耐蝕性較差。 超硬鋁合金 屬于Al-Cu-Mg-Zn系合金,另外還加入少量的鉻、錳 強(qiáng)度在鋁合金中最高,故稱超硬鋁超硬鋁主要用作要求重量輕而受力較大的結(jié)構(gòu)件。,鋁合金,鑄造鋁合金 用來(lái)制造鑄件的鋁合金,俗稱鑄鋁 鑄鋁分為鋁硅合金、鋁銅合金、 鋁鎂合金、鋁鋅合金,即Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系、Al-Zn系等。 鋁硅合金 鋁硅合金廣泛用于制造內(nèi)燃機(jī)的活塞、氣缸體、氣缸蓋、風(fēng)扇葉片,電機(jī)、儀表外殼及形狀復(fù)雜的

18、結(jié)構(gòu)件。 鋁銅合金 鋁銅合金具有較高的耐熱強(qiáng)度,可制作高溫(300)條件下工作的零件。但抗蝕性較差。,鋁合金,鑄造鋁合金 鋁鎂合金 鋁鎂合金的特點(diǎn)是密度小(小于2.55g/cd)、耐蝕性好、強(qiáng)度高,但鑄造性能差,易產(chǎn)生熱裂和縮松 多用于承受沖擊、振動(dòng)載荷和腐蝕條件下工作的零件 鋁鋅合金 強(qiáng)度較高,但耐蝕性較差。若加入適量的錳、鎂,可適當(dāng)提高耐蝕性。另外工藝性能很好 可用于在鑄態(tài)下直接使用的零件,如汽車的化油器、儀表、各種薄殼等,鑄造鋁合金的牌號(hào),用“ZL”加三位數(shù)字表示 “ZL”為“鑄鋁”兩字漢語(yǔ)拼音的第1個(gè)字母 第1位數(shù)字表示合金的類別號(hào)。其中1表示鋁硅,2表示鋁銅,3表示鋁鎂,4表示鋁鋅

19、第2第3位數(shù)字均表示合金的順序號(hào) 優(yōu)質(zhì)鑄造鋁合金在順序號(hào)后附加字母“A” 表示,銅及銅合金,工業(yè)和汽車上使用品種主要有工業(yè)純銅、黃銅、 青銅等 工業(yè)純銅 又稱紫銅、電解銅 它具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、塑性和耐腐蝕性,可進(jìn)行冷、熱壓力加工,但強(qiáng)度和硬度低。 純銅的牌號(hào)用“T”加順序號(hào)表示，順序號(hào)有1、2、3、4四個(gè)號(hào),順序號(hào)越大,雜質(zhì)含量越多,純度越低。 純銅主要用于制造電線、電刷、銅管等,銅及銅合金,黃銅 黃銅是銅與鋅的合金,即為銅鋅合金。 黃銅又分為普通黃銅和特殊黃銅。 普通黃銅 只含銅、鋅元素的合金 機(jī)械性能比純銅好。其牌號(hào)用“H”加兩位數(shù)字表示,“H”是“黃”漢語(yǔ)拼音的第1個(gè)字母；兩位數(shù)

20、字表示含銅量 例如H68是平均含銅量為 68%、含鋅量為32%的普通黃銅。若H前面加“Z”,表示為鑄造黃銅 特殊黃銅 在普通黃銅中分別添加錫、鎳、鉛、錳、硅、鋁等合金元素生成的合金 黃銅加入合金元素后能進(jìn)一步提高強(qiáng)度、耐磨性等機(jī)械性能。特殊黃銅的牌號(hào)用“H”加主元素符號(hào)及數(shù)字表示 例如HPb59-1是平均含銅量為59%、含鉛量為1%的鉛黃銅; HSn9O-1是平均含銅量為90%、含錫量為1%的錫黃銅,銅及銅合金,青銅 除黃銅和白銅(銅鎳合金)以外的銅合金統(tǒng)稱為青銅 青銅又分為錫青銅 (普通青銅)和無(wú)錫青銅(特殊青銅),銅及銅合金,錫青銅 是以錫為主要添加元素的銅基合金 具有良好的機(jī)械性能。 錫

21、青銅的牌號(hào)用“QSn”加幾組數(shù)字表示例如QSn6.5-1是平均含錫量為6.5%、其他元素平均含量為1%的錫青銅。 Sn前面加ZCu字母表示為鑄造材料,如ZCuSn5PbZn5是表示平均含錫量為5%、平均含鉛量為5%、平均含鋅量為5%的鑄造錫青銅。 無(wú)錫青銅 是添加硅、鉛、鈹、錳、鋁、鎳等元素的銅基合金,并以添加的元素命名,如 硅青銅、鉛青銅、鈹青銅 無(wú)錫青銅也有較好的機(jī)械性能和理化性能。 汽車上的應(yīng)用 連桿襯套、搖臂襯套、冷卻系中的節(jié)溫器、軸瓦、曲軸 止推墊圈等。,非金屬材料,塑料 橡膠,塑料,概述 是以石油、天然氣、煤為基礎(chǔ)原料的各種單體,通過(guò)聚合、樹(shù)脂粘合、樹(shù)脂添加、縮合等復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)而

22、生成的高分子材料 性能:屬輕質(zhì)材料(是鋼的1/8)、比強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕、絕緣性好、耐磨性好、消聲吸震性好、易加工成型。 在汽車上的應(yīng)用主要有: 內(nèi)裝件：儀表板及襯墊、雜物箱、轉(zhuǎn)向盤、操縱桿、內(nèi)飾板、座椅扶手、車門內(nèi)襯、各種填充材料等。 外裝件:密封條、保險(xiǎn)杠面板、擋泥板、裙邊、飾條、軟管、減震墊片、把手等。 其他：空濾器殼、風(fēng)扇葉片、各種傳感器電器殼體、部分齒輪等。 隨著高級(jí)工程塑料在性能方面的不斷提高,在汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)蓋、車頂、行李架等部位正在開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。 分類 熱塑性和熱固性塑料,塑料,熱塑性塑料 加熱后軟化,具有可塑性、可加工性,冷卻后變硬;若再加熱后又軟化, 冷卻后又變硬。

23、這一過(guò)程可反復(fù)進(jìn)行.而對(duì)其結(jié)構(gòu)性能卻無(wú)影響。 如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺(又叫尼龍)等。 它們成型工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效率高,具有一定的機(jī)械性能,但耐熱性和剛性較低。 熱塑性塑料在汽車上應(yīng)用最多。常用的有:ABS(丙烯睛一丁二烯一苯乙烯)、PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)等。,塑料,熱固性塑料 加熱后起化學(xué)反應(yīng),固化成型后質(zhì)地變硬;再加熱不能使之再軟化。 如酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等等。 它們耐熱性高,受壓不易變形,價(jià)格比較便宜,但成型工藝復(fù)雜,生產(chǎn)效率較低。,塑料,工程塑料 是指具有較高強(qiáng)度和其他特殊性能的塑料 有機(jī)械性能好、耐熱性、耐久性優(yōu)良、壽命長(zhǎng)、可靠性高的特點(diǎn) 在很多方面可以代替金屬材料，主要品

24、種有EP(環(huán)氧樹(shù)脂)、PA(聚酰胺)、POM(聚甲醛)等。它們具有足夠的溫度強(qiáng)度特性及尺寸穩(wěn)定性。隨著汽車工 業(yè)的發(fā)展,將日益廣泛地應(yīng)用在汽車上。,橡膠,橡膠是汽車用的一種重要材料,一輛汽車上的橡膠件約占全車整備質(zhì)量的6%10% 如輪胎、軟管、密封件、防振件、傳動(dòng)件、襯墊類等, 主要性能特點(diǎn) 高彈性 在較小的外力作用下,能產(chǎn)生很大的彈性變形(伸長(zhǎng)、壓縮、彎曲等),去掉外力后,可在非常短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到近似原來(lái)的狀態(tài)。 吸振能力 橡膠可吸收一部分機(jī)械能,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋?橡膠還有一定的耐蝕性、耐磨性、絕緣性,橡膠,橡膠是以生膠為基礎(chǔ),加入適量的配合劑(硫化劑、活性劑、軟化劑、填充劑、防老劑等)而

25、組成的高分子材料, 根據(jù)生膠的來(lái)源不同,可分為天然橡膠和合成橡膠兩類。,橡膠,天然橡膠 天然橡膠是從橡膠樹(shù)上采集的膠乳,經(jīng)過(guò)一系列處理,制成生膠 天然橡膠的綜合性能好,有較好的彈性,良好的熱可塑性和絕緣性、耐撕裂,低的導(dǎo)熱性。主要缺點(diǎn)是易老化、不耐高溫,隨時(shí)間的增加,會(huì)出現(xiàn)變色、發(fā)粘或變硬、變脆龜裂。 合成橡膠 合成橡膠又稱人造橡膠,用石油、天然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品為原料,通過(guò)有機(jī)合成方法制成單體,經(jīng)聚合制得類似天然橡膠的高分子材料。 合成橡膠的種類很多, 性能特點(diǎn)也各不相同。 合成橡膠的物理、機(jī)械性能較好,可制作輪胎和其他一般的橡膠制品。其中丁苯橡膠耐磨、耐老化較好,抗撕裂性也較高,抗滑性特別是

26、抗?jié)窕院?但耐熱、耐寒性差,彈性差。 主要用于轎車輪胎。特種合成橡膠具有特殊性能,用來(lái)制作要求耐油、耐熱、耐寒、耐化學(xué)腐蝕的制品。,汽車新材料,高強(qiáng)度鋼板 鋼板主要用于制作車身。 車身鋼板的減薄會(huì)產(chǎn)生很大的輕量化效果,如減薄10%, 則可實(shí)現(xiàn)5%的車身輕量化,從而可減少4%5%的燃料消耗。 但是鋼板減薄會(huì)使延展性、剛性和耐凹性下降,在沖壓(冷加工)時(shí),會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂、變形、褶皺等現(xiàn)象 開(kāi)發(fā)和應(yīng)用成型性優(yōu)良的高強(qiáng)度鋼板(較低的屈服點(diǎn)、較高的強(qiáng)度和塑性、較好的焊接、涂裝、防銹性能),是改進(jìn)金屬材料機(jī)械性能的一個(gè)主要研究方向 例如一種固溶強(qiáng)化鋼(添加Si、Mn等)經(jīng)熱處理后,將得到在鐵素體基體上適當(dāng)?shù)?/p>

27、分散一些馬氏體的復(fù)合組織,即雙相鋼組織,與其他高強(qiáng)度鋼比較,屈服強(qiáng)度低、延伸率增大、加工硬化效果好。,汽車新材料,防銹鋼板 汽車在沿海地區(qū)、酸雨嚴(yán)重的地區(qū)和其他腐蝕嚴(yán)重的環(huán)境中使用,會(huì)遭受腐蝕。采用新型防銹鋼板(即表面鍍鋅、鍍錫、鍍鋁等表面處理鋼板)會(huì)提高車身的防銹能力。 防銹鋼板分為熱浸鍍式、電鍍式、涂漆式等,分別有不同的性能特點(diǎn)和用途。表面鍍層有Fe-Zn、Ni-Zn合金 合金化電鍍鋅板和合金化熱浸鍍鋅板應(yīng)用最多,主要用于:外觀件、車 架、擋泥板、汽油箱、散熱器等部位。有的采用雙面鍍,提高它的防銹能力,有的采用內(nèi)側(cè)鍍層、外側(cè)涂漆的單面鍍。,汽車新材料,耐熱鋼 耐熱材料在汽車上所占的比重雖然

28、不大,但它都是一些重要部位,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要,影響很大。如燃燒室的高溫部位、柴油機(jī)的預(yù)燃室、排氣系統(tǒng)、渦輪增壓、催化器等。 這些部件在性能方面要求比較高:高溫強(qiáng)度、較小的熱膨脹系數(shù)、加工性能、抗高溫氧化性、抗高溫腐蝕、輕量化等。 目前采用的新材料主要有:高硅材料、鉻鎳鐵耐熱合金、奧氏體不銹鋼等。,汽車新材料,復(fù)合鋼鐵材料 鋼板與塑料等非金屬材料粘合的疊層材料 具有耐腐蝕、減振、隔聲、輕量化等性能優(yōu)勢(shì) 適合制作汽車的覆蓋件(例發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)蓋)、油底殼、空氣濾清器等。 輕金屬材料 作為替代鋼鐵材料的輕量化材料主要有鋁、鎂、鈦等輕金屬, 鋁合金的應(yīng)用最為廣泛。是今后汽車材料中重要的發(fā)展方向。 鎂是金

29、屬中最輕的,密度是鋁的2/3,但生產(chǎn)成本較高。目前常用的壓鑄鎂合金主要用來(lái)制造格柵、變速手柄、變速器殼等。 鈦合金的主要特點(diǎn)是高溫強(qiáng)度高、耐腐蝕性好,密度是鐵的1/2,缺點(diǎn)也是生產(chǎn)成本太高,目前還不能大量使用,只用于制造高檔轎車的少數(shù)零部件。,汽車新材料,新型金屬材料 具有特殊物理性能,或稱為具有某種特異功能的新型金屬材料 它對(duì)發(fā)展汽車的新結(jié)構(gòu)、提高汽車的技術(shù)性能將發(fā)揮重要的作用,雖然目前實(shí)際應(yīng)用的并不是很多,但是卻展現(xiàn)了良好的前景。,新型金屬材料,非晶態(tài)合金 將溶化的金屬(鐵合金、鎳合金等)急驟冷卻生成一種無(wú)結(jié)晶構(gòu)造的固態(tài)金屬即為非晶態(tài)合金 優(yōu)良的強(qiáng)韌性,在具有較高的強(qiáng)度的同時(shí),也具有較高的塑性;具有較高的耐蝕性 用來(lái)制造輪胎簾線、汽車外部彈簧和金屬薄膜。它的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是具有較高的透磁率和較低的鐵損,可以用來(lái)制造電感