《车用新材料》PPT课件

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1、车用新材料第六章一、现代汽车材料的应用及其发展动向(1)车用材料与汽车的性能、寿命、安全性、舒适性息息相关材料是汽车的基础，一辆汽车由上万个零部件组装而成而上万个零部件又是由上千种不同的材料、几千种不同的规格品种加工制造出来的。我国汽车工业产业政策明确提出，国家有关部门应在金属材料、机械设备、汽车电子、工程塑料、纺织品、玻璃等方面统筹规划，积极支持汽车工业的发展，鼓励推广使用新材料。汽车的性能、寿命、安全性、舒适性等，与采用的材料息息相关。只有采用高性能的材料，配以先进的设计和生产技术，才能生产出高性能的汽车。汽车要降低使用

2、费用，必须提高可靠性、减轻自身质量、降低燃料消耗。而采用高强度合金材料、轻金属材料、工程塑料等，是实践证明的有效途径(2)现代汽车材料的应用现状我国40年来汽车的生产历史，主要是中卡的生产历史，汽车用材的现状也就是中卡用材料的现状。我国自行开发中卡材料构成比，钢材为64％、铸铁为21％、有色金属为期、非金属材料为14％。汽车中塑料用量约为17kg／辆。引进轿车(一汽奥迪)的材料构成比，钢材为52％、铸铁为9．67共、粉末冶金为1．23％、有色金属为8．5％、非金属材料为18．6％。(3)现代车用材料发展方向近年工业发达国家对

3、汽车的发展方向提出的主要目标是：节约能源、防止环境恶化t改进汽车安全性等。这些目标的提出反映了当今的汽车存在下述问题。消耗燃油过多，使地球的剩余石油储量和供应告急，汽车的发展业已遇到了能源上的制约因素。汽车排放废气过多和废气的有害成分危及大气环境，对城市特别不利，甚至也是地球气候变暖的重要因素之一。此外，汽车保有量大，每年报废车辆的物资回收尚不完全，致使汽车废弃物严重污染了环境，汽车的发展已遇到环保上的制约因素，汽车使用中事故频发，危及行人及乘客的生命、健康，汽车的发展也遇到安全上的制约因素。随着科学技术的飞速发展，现代汽车

4、制造材料的构成，发生了较大的变化，高密度材料的比例下降，低密度材料有较大幅度的增加。可以说，从20世纪90年代开始，汽车材料向轻量化、节省资源、高性能和高功能方向发展。(4)常见车用钢材长期以来，钢铁一直是构成汽车的主要材料，在汽车用钢中，合金钢比例较高。国外不少汽车采用含Cr、Ni、Mo等元素的结构钢和含C。量很高的永磁材料，而这些元素的资源都较稀缺，节约合金资源成为指导汽车材料开发相应用的方针之一。汽车的车体钢板，以前使用的是容易成型的软质钢材。为适应轻量化的需求，以后开发了高张力钢板。这种钢板具有成型性好、强度高，并可

5、使板厚减薄的优点：高张力钢板是在原有钢板基础上添加固溶强化型元素(硅、锰等)和析出强化型元素(铌、钛等)，并在钢铁厂退火炉内连续退火而得到。它有着屈服点低、复合成分多的特点。降低成本和提高质量是同等重要的课题，降低成本主要有两个手段：一是减少合金元素的添加量和降低替代材料的成本。可将价高而且价格不稳定的含Mo的Cr—Mo钢改用铜添加量只有其一半的半Mo钢和硼钢.二是降低零件制造成本。在这里为降低零件制造所消耗的能源而采用非调质钢，为提高加工能力，也有采用易切削钢。二、常见车用钢材类型1、钢板钢板是汽车制造中耗量最大的材料品种

6、。在高强度钢板方面，含磷钢板、烘烤硬化钢板(BH钢板)、双相钢板(DP钢板)已经得到了实际应用。含磷钢利用磷的固溶强化，抗拉强度一般在340一460MPa。其冲压、焊接、涂装等加工性能优良.BH钢是通过适当的退火工艺控制因溶C原子数量，达到冲压前低屈服强度，在成型烘烤过程中屈服强度增高40一80MPa的高强度钢种，其主要特点是抗凹陷性好，用于车身外板。DP钢通过适当地加入台金元素和生产工艺抨制．获得80％一90％的铁索体和10％一20％的马氏体组织。它具有低的屈服强度、高的加工硬化指数，成型性良好，拉伸强度可达560一103

7、0MPa。2、新型弹簧钢主要指汽车悬挂系统的弹簧用钢．目前用的最广的钢板弹簧是Si钢.其性能基本上能满足使用要求，近年来，变截面少片弹簧在汽车上的应用越来越多，使用这种弹簧可以节约1／3左有的材料，并使汽车的平顺性等性能得到改善，同时有显著的技术经济效益，但其小产工艺发生了相应的变化，含Si量较高的弹簧钓具有较高的脱碳倾向，故应发展低Si或无Si的弹簧钢，以满足生产的需要。3、微合金非调质钢在钢中加入微量V、Ti、Nb等元素，经锻造或轧制冷却后在铁素体、珠光体中析出碳化物或碳氮化物而达到强化，不需要调质，可以减少热处理工序和

8、设备，避免热处理变形和淬火裂纹造成的废品，降低能耗和生产成本。4、高强度钢板。采用高强度钢板，既可以减少汽车自身的质量，又可以提高汽车的安全性和可靠性，含磷深冲压高强度钢板主要应用在车身、驾驶室上的深冲压件，使用得当，可降低材料消耗10％，双相钢板其有较低的屈服强度和高的加工硬化能力，比较