汽车机械基础1汽车常用工程材料ppt课件.ppt

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1、单元一汽车常用工程材料（I）Unit1CommonEngineeringMaterialsforAutomobile学习目的与要求：主要内容：本单元主要介绍：金属材料的力学性能和工艺性能的基本知识；金属与合金的结构、铁碳合金相图及常用的热处理方法；汽车常用的钢铁材料与有色金属材料的种类、牌号及应用场合；汽车常用的非金属材料的种类及应用场合。学习目的与要求：（1）了解金属材料的性能及其指标；了解铁碳合金相图基础知识；熟悉金属与合金相图的结构；熟悉一般钢材热处理方法对其力学性能的影响；掌握钢的热处理工艺；单元一汽车常用工程材料（2）了解汽车常用金属材

2、料（钢铁材料、有色金属材料）的分类；熟悉汽车常用金属材料的牌号表示方法及特点；掌握汽车常用金属材料的用途；学会各种牌号的金属材料在汽车上的应用；（3）了解汽车常用非金属材料的分类；熟悉各种汽车常用非金属材料的牌号表示方法及特点；掌握汽车常用非金属材料的用途；学会各种牌号的非金属材料在汽车上的应用。学习重点：重点是理解和基本会选择汽车常用钢铁材料及铸铁的种类及牌号。材料是构成物件的物质基础，也是汽车工业的基础。汽车从选材、加工制造，到使用与维护，无一不涉及材料。汽车工程材料是指汽车制造、使用及维修中常用的材料。在实际生产中，用来制作汽车零件与工具的

3、工程材料分为金属材料、非金属材料和复合材料三大类。本单元讲述的主要内容如下：内容简介■金属材料的性能■金属与合金的结构及铁碳合金相图■汽车常用金属材料■汽车常用非金属材料通过上述内容，来了解和掌握汽车上所使用的常用工程材料。课题一金属材料的性能金属通常可分为黑色金属和有色金属两大类。铁碳合金、Cr、Mn属于黑色金属，除此之外的金属及合金称为有色金属。有色金属及其合金具有很多钢铁材料不具备的特殊性能，与黑色金属相比较，具有密度小、比强度高的特点，在现代工业中是不可缺少的材料，在汽车中的应用也日益广泛，如发动机的活塞、轮辐、冷凝器管等。在生产实际中，

4、用来制作汽车零件和工具的材料分为三类：●金属材料●非金属材料●复合材料除金属以外的所有材料均为非金属材料，它们在汽车上的应用呈逐年增长趋势，如汽车轮胎、密封圈、汽车内饰等。金属材料的性能，主要分为使用性能和工艺性能两方面。所谓使用性能，是指金属材料在使用时所表现出来的特性和适应能力。使用性能包括：物理性能（如熔点、导热性、热膨胀率等）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。金属材料的工艺性能是指金属材料在加工制造过程中表现出来的性能。在所有性能中，力学性能最为基本和重要，因为它是产品设

5、计和材料选择的主要依据。按加工方法来分，工艺性能可分为：铸造性能压力加工（锻造）性能焊接性能切削加工性能热处理性能等材料在外加载荷作用下所表现出来的性能，称为力学性能。评定材料的各项力学性能指标可采用国家标准所规定的实验来测定。根据实验条件的不同，有静力学性能（如强度、塑性、硬度）、动力学性能（如冲击韧性、疲劳强度）以及高温力学性能等。一、金属材料的力学性能●强度●塑性●硬度●冲击韧性●疲劳强度等金属材料常用的力学性能指标包括：1.强度金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。按照所受载荷的不同，可分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度和抗扭

6、强度等几种。其中抗拉强度为最基本的强度指标。如图1-1所示，将一截面为圆形的低碳钢拉伸试样，装夹在材料拉伸试验机上，然后开动试验机施以缓慢增加的轴向拉力，材料受拉逐渐伸长直至拉断为止。测得低碳钢的应力-应变曲线如图1-2所示。图1-1圆形拉伸试样a）拉伸前b）拉伸后图1-2中，σ为应力，其计算公式为（1-1）式中F——拉伸试验所加载荷（N）；A0——试样原始截面积（mm2）。ε为应变，其计算公式为式中L0——试样的原始标距长度（mm）；L1——试样变形后的标距长度（mm）；ΔL——试样伸长量（mm）。（1-2）图1-2中明显地表现出下面几个变形阶

7、段：0e——弹性变形阶段：试样的变形量与外加载荷成正比，载荷卸载后，试样恢复原来的尺寸。es——屈服阶段：此时不仅有弹性变形，还发生了塑性变形，即卸掉载荷后，一部分变形恢复，还有一部分变形不能恢复，变形不能恢复的变形称为塑性变形。s点——为屈服点。图1-2低碳钢的应力-应变曲线sd——明显的塑性变形阶段：该阶段载荷不再增加，试样却继续变形。db——强化阶段：为使试样继续变形，载荷必须不断增加。随着塑性变形增大，材料变形抗力也逐渐增加。bk——缩颈阶段：载荷达到最大值时，试样的直径发生局部收缩，此现象称为“缩颈”。此时，变形所需的载荷逐渐降低。k点

8、——试样发生断裂。图1-2低碳钢的应力-应变曲线金属材料的强度指标根据其变形特点，分为下列几项指标：●弹性极限●屈服点●抗拉强度等金属材