汽车机械基础机工配套课件：1 单元2 金属材料及应用.pptx

汽车机械基础模块一汽车工程材料

单元二金属材料及应用

学习目标1.知识目标：(1)了解钢和铸铁的分类(2)熟悉常用汽车用钢的种类、牌号、性能和应用(3)了解汽车上常用有色金属材料的类型及特点(4)了解常用汽车非金属材料的类型及特点2.能力目标能识别典型金属材料和非金属材料在汽车上的应用

目录01第一节常用黑色金属材料02第二节常用有色金属材料03第三节常用非金属材料

任务引入汽车由种类繁多、性能各异的工程材料经加工制成零件后组装而成，这些零件以金属材料为主，其中钢铁材料占55%～60%，甚至更多。现代汽车正向着安全、节能、环保的方向发展，而汽车轻量化是节能、防污染最有效的途径之一，汽车零部件中有色金属材料和非金属材料所占比重越来越大。如图2-1（a）车身框架大多采用了钢材制作，2-1（b）轮毂采用了铝合金制造。（a）车身框架（b）轮毂图2-1汽车材料应用

目录01第一节常用黑色金属材料02第二节常用有色金属材料03第三节常用非金属材料

常用黑色金属材料金属分为黑色金属和有色金属两大类。以铁和碳两种元素为基体以及多种元素组成的复杂合金称为黑色金属，钢和铸铁是应用最广的黑色金属，统称为铁碳合金。其中，铁包括纯铁和铸铁。通常情况下，将碳含量在0.0218%到2.11%之间的铁碳合金称为钢；碳含量小于0.0218%的铁碳合金称为纯铁；碳含量大于2.11%的铁碳合金称为铸铁，工业中常用铸铁的碳含量不超过4.3%。钢铁中碳含量的范围

常用黑色金属材料为提高钢的力学性能，在冶炼碳素钢的过程中，加入合金元素所得到的钢，称为合金钢。黑色金属以外的金属称为有色金属，铜和铝基合金是常见的有色金属。（a）餐具（b）剪刀（c）钢桥（d）推土机常见的钢铁制品

碳素钢1.按钢的质量分：钢冶金质量普通钢（，）优质钢（）高级优质钢（，）在冶炼过程中会存在少量的杂质元素，如硅、锰、硫和磷等,对碳素钢的性能会产生一定的影响。按含杂质元素的质量分数多少，将碳素钢分为普通碳素钢、优质碳素钢和高级优质碳素钢三种。硅和锰可提高钢的强度和硬度，是有益的元素。硫造成钢的热脆性、磷造成钢的冷脆性，是有害的元素。

碳素钢2.按钢的用途分：钢用途结构钢工具钢特殊性能钢在汽车零部件中,可用碳素结构钢制造的有油底壳、气缸盖罩、制动器底板、车厢板件、发电机支架、拉杆、销、键等,如图2-3所示。(a)油底壳(b)气缸盖罩图2-3碳素钢汽车零部件

碳素钢3.按钢中碳的质量分数分钢冶金质量低碳钢（wC0.25%中碳钢高碳钢（wC0.60%）

碳素钢4.碳素钢的牌号及含义类别牌号举例性能特点应用范围碳素结构钢Q235塑性好，强度较低，能保证一定的力学性能，容易冶炼，工艺性能良好用于制造建筑、桥梁、船舶等领域的结构件，或者加工螺钉、螺母等力学性能要求不是很高的机械零部件优质碳素结构钢45热加工及切削性能良好，焊接性能较差，强度、塑性等综合力学性能良好。用于制造受力较大的零件，如齿轮和普通轴等碳素工具钢T8工艺性能好，在热处理后可以获得很高的硬度，温度不高时耐磨性良好；但热硬性较差，淬透性较低制造形状简单、尺寸小、切削速度低、工作温度不高的工具，如模具冲头、剪刀等铸造碳钢ZG200-400具有较高的强度、塑性和韧性用于制造需要受力大并承受冲击载荷的零部件，如轧钢机底座、水压机底座、火车车轮及车钩等常用碳钢举例

合金钢为改善钢的机械性能，通常在炼钢时加入Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V等，由此获得的钢材称为合金钢。与碳钢相比，合金钢往往具有某些方面的特殊性能，或具有良好的综合力学性能，如合金钢具有更高的硬度、强度、耐磨性、淬透性。常见的合金钢有合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢。

合金结构钢常用的合金结构钢包括低合金结构钢、合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢和滚动轴① 低合金结构钢低合金结构钢是碳含量为0.12%~0.20%,磷、硫含量不大于0.45%,合金元素总量不大于3%的低碳结构钢,其主要添加元素为硅、锰及少量的钛、钒、铌、铜及稀土元素等。低合金结构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。同时,由于冶