汽车机械基础复习资料

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1、第1章金属材料及热处理概论1.金属材料分为：黑色金属和有色金属。黑色金属：包括钢和铸铁。碳的质量分数超过2%的铁碳合金称为铸铁；碳的质量分数不大于2%的铁碳合金称为钢。2.金属及合金的主要性能：是指用来表征材料在给定外界条件下的行为参量。①使用性能：即为了保证零件、工程构件或工具等的正常工作，材料所应具备的性能。包括物理性能（如熔点、导热性、热膨胀性等）、化学性能（如耐腐蚀性、抗氧化性等）、力学性能等。金属材料的使用性能决定了其应用范围、安全可靠性和使用寿命等。②工艺性能：是指金属在制造加工过程中反映出来的各种性能。主要包括铸造、压力加工、焊接、切削加工

2、、热处理等方面的性能。3.金属材料的物理性能：密度、熔点、导热性、导电性、磁性、热膨胀性等4.金属材料的化学性能：耐蚀性、抗氧化性和化学稳定性。5.金属及合金的力学性能：包括强度、疲劳强度、塑性、冲击韧性及硬度等。①强度：是指在外力作用下材料抵抗变形和断裂的能力，是材料最重要、最基本的力学性能指标之一。②疲劳强度：金属材料在极限强度以下，长期承受交变负荷的作用，在不发生显著变形的情况下而突然断裂的现象。金属材料在重复或交变应力作用下，经过周次N的应力循环仍不发生断裂时所能承受的最大应力称为疲劳极限。在重复或交变力作用下，循环一定周次后断裂时所能承受的最大

3、应力，叫疲劳强度。③塑性：是指金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致破裂的能力。是金属材料的主要力学性能指标之一。常用的塑性指标：断后伸长率δ、断面收缩率ψ。④韧性：是指金属材料在冲击力（动力载荷）的作用下而不破坏的能力。评定材料韧性的力学性能指标:冲击韧度、断裂韧度。金属材料抵抗冲击载荷的能力称为冲击韧性。。⑤硬度：是指金属抵抗更硬物体压入其表面的能力。是反映弹性、强度、塑性等的一个综合性能指标。硬度是金属材料重要的力学性能之一。测定金属材料硬度的方法：常布氏硬度试验、洛氏硬度试验。a.布氏硬度（HB）。b.洛氏硬度可分为HRA、HRB、HRC和HR

4、D四种。6.金属及合金的工艺性能：有铸造性、切削加工性、焊接性、可锻性、冲压性、顶锻性、冷弯性、热处理工艺性等。7.合金元素对钢性能的影响：①强化铁素体：使铁素体的强度、硬度提高，塑性和韧性下降。②形成合金碳化物：锰、铬、钼、钨、钒、钛等元素与碳能形成碳化物。③形成合金渗碳体：锰、铬、钼、钨等弱、中强碳化物形成元素一般倾向于形成合金渗碳体。④形成特殊化合物：特殊碳化物比合金渗碳体具有更高的熔点、硬度和耐磨性，而且更稳定、不易分解，能显著提高钢的强度、硬度和耐磨性。⑤细化晶粒：几乎所有的合金元素都有抑制钢在加热时的奥氏体晶粒长大的作用，达到细化晶粒的目的。

5、⑥提高钢的淬透性：除钴外，所有的合金元素溶于奥氏体后，均可增加过冷奥氏体的稳定性，推迟其向珠光体的转变，从而减小淬火临界冷却速度，提高钢的淬透性。⑦提高钢的回火稳定性：淬火钢在回火时，抵抗软化的能力称为钢的回火稳定性。8.碳素钢：是含碳量在0.02%～2.11%的铁碳合金。由于冶炼过程的原因，还含有少量的硫、磷、锰、硅等常存杂质元素。9.杂质元素对碳钢性能的影响：①硫的影响：缺点：热脆、使焊缝中产生气孔和疏松。优点：含硫量较多的钢，可与锰形成较多的MnS，在高温下具有一定塑性，从而避免了热脆性。在切削加工中，MnS能起断屑的作用，可改善钢的切削加工性。②

6、磷的影响：即使少量的磷都能使钢的强度和硬度显著提高，但使塑性和韧性大大下降。一般认为钢中磷是有害杂质，要严格控制其含量。③锰的影响：降低钢的脆性、防止硫在钢中所产生的热脆性。使钢的强度与硬度得到提高。因此，锰是有益杂质。④硅的影响：在钢中，硅大多溶入铁素体中，使铁素体强度和硬度得到提高。因此，硅也是有益杂质。10.碳钢的分类：a.按钢中的含碳量分类：①低碳钢：含碳量≤0.25%的钢。②中碳钢：含碳量在0.25%～0.60%的钢。③高碳钢：含碳量＞0.60%的钢。b.按钢的质量分类：①普通碳素钢：钢中硫的含量≤0.050%、磷的含量≤0.045%。②优质碳

7、素钢：钢中硫、磷的含量约≤0.040%。③高级优质碳素钢：钢中硫的含量≤0.030%，磷的含量≤0.035%。c.按钢的用途分类：①碳素结构钢：用于制造各种工程结构件和机械零件的碳素钢，大多数为低碳钢和中碳钢。②碳素工具钢：用于制造各种刃具、模具和量具的碳素钢。大多数为高碳钢。d.按钢的冶炼方法分类①按冶炼方法和设备的不同，碳钢可分为平炉钢和转炉钢两类，每一类还可根据炉衬材料的不同，分为酸性钢和碱性钢两种。②按钢液脱氧程度的不同，碳钢又可分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢。11.碳素结构钢：在性能上能满足一般工程结构及普通零件的要求，因而应用普遍。牌号：由“Q

8、”、屈服点数值、质量等级符号和脱氧方法符号按顺序组成。质量等级符号：用字母A、B