汽车机动车机械基础第六课时.ppt

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1、第六章金属材料金属实际上是以一种金属元素为基体，加入其他金属元素或非金属元素而形成的具有金属特性的材料。大部分汽车零件是由金属材料制造的，因此，金属材料的性能很大程度上决定了汽车的性能。想一想我国古代有个“千年水底松，万年高搁枫”说法，这句话的意思是，将松木置于水里长期不会腐烂，把枫树搁在干燥处多年不易变质。这句话告诉我们，不同材料性能差异极大，汽车零件用什么材料来做，由材料各种性能所决定。那么，用于制造各种汽车零件的金属材料，都有一些什么样的性能呢？第一节金属的性能使用性能工艺性能力学性能物理性能化学性能金属的力学性能强度硬度塑性韧性疲劳强度抗拉强度抗压强

2、度抗剪强度抗扭强度抗弯强度硬度图6-1布氏硬度测试示意图图6-2洛氏硬度测试示意图塑性塑性是指材料在载荷作用下，产生塑性变形而不被破坏（不断裂）的能力。材料的良好塑性有利于金属的冷冲压成型。在汽车车身壳体、油箱等成型过程中，若材料塑性不好，则容易开裂报废。衡量塑性好坏的指标有断面收缩率和延伸率。韧性图6-3冲击试验原理示意图韧性图6-4小能量多次冲击试验原理示意图疲劳强度许多汽车零件，如齿轮、钢板弹簧、曲轴和车轴等所承受的外力大小和方向呈周期性变化，这种变化的力称为交变载荷。通常规定，某型钢在经受107次交变载荷作用时不产生断裂的最大应力称为该型钢的疲劳强度

3、。金属物理和化学性能密度熔点导热性热膨胀性导电性磁性耐腐蚀性抗氧化性化学稳定性工艺性能铸造性锻压性焊接性切削加工性想一想成语“恨铁不成钢”形容的是，对所期望的人不争气不上进感到不满，急切希望他变好的心情。它同时也说明钢有比铁更优越的性能，哪是一些什么样的性能呢？人们又是怎样来识别各种钢材的呢？第二节碳素钢含碳量低于2.11％的铁碳合金称为碳素钢。可以满足许多零件和工具的要求，有良好的工艺性能，而且生产方便，价格低廉。含有少量的硫、磷、锰和硅等杂质。硫有热脆性，磷有冷脆性。锰、硅是有益元素。碳素钢的分类按钢的含碳量分类低碳钢：含碳量低于0.25%，如用于汽车车

4、身壳体的材料。中碳钢：含碳量介于0.25%～0.6%，如用于汽车发动机连杆的材料。高碳钢：含碳量高于0.6%（一般不高于1.3%），如用于锉刀、钻头和弹簧等的材料。碳素钢的分类按钢的质量分类普通钢：钢中硫和磷含量分别不高于0.055%和0.045%。优质钢：钢中硫和磷含量均小于0.04%。高级优质钢：钢中硫和磷含量均不高于0.03%。碳素钢的分类按用途分类碳素结构钢：用于制造工程结构、机械零件，含碳量在0.7%以下。碳素工具钢：用于制造刃具、量具和模具，含碳量在0.7%～1.35之间。碳素结构钢普通碳素结构钢的牌号是由代表屈服极限的字母、屈服极限数值、质量等

5、级符号、脱氧方法符号四个部分依次组成。Q235-AF：屈服极限值为235MPa的A级沸腾钢。Q为“屈”字拼音字首，数字为屈服极限值；A、B、C、D四个质量等级，依次提高；F表示冶炼的脱氧方法，即沸腾钢，镇静钢不加符号，半镇静钢是b，特殊镇静钢是TZ。优质碳素结构钢牌号是以0.01%为单位，用两位数字表示钢中平均含碳量的万分数。例如45，表示平均含碳量为0.45%的钢，叫做45号钢。如果含锰量较高（含锰量在0.7%～1.0%），则在两位数字后面加上“锰”字或元素符号Mn，如65Mn表示平均含碳量为0.65%的较高含锰量钢，叫做65锰钢。优质碳素结构钢有害杂质元

6、素硫和磷较少，多在热处理后使用，用于制作力学性能要求较高的零件。碳素工具钢碳素工具钢的牌号是由“T”后加一位或两位数字表示，一位或两位数字表示平均含碳量的千分数。如T8，表示平均碳含量为0.8%碳素工具钢。它们都是优质的或高级优质高碳钢。若为高级优质碳钢则在牌号后加A，如T10A，表示平均碳含量为1.0％的高级优质碳素工具钢。想一想班上小李同学暑期去叔叔的模具厂学钳工，学做用折断的手用钢锯条改制削铅笔刀。他试着在砂轮机上将锯条的锯齿磨去，并磨出刀刃。他用自己做好的铅笔刀削铅笔，发现刀的锋利度远不如师傅用同样材料做的。小李请教师傅，师傅看过小李做的铅笔刀后说：

7、都变颜色了，已经退火，硬度下降，刀自然就钝了。你知道这是为什么吗？第三节钢的热处理普通热处理表面热处理退火正火回火淬火表面淬火化学热处理普通热处理退火将钢加热到临界温度以上适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。目的是降低硬度，以利于切削加工；提高塑性和韧性，以利于冷变形加工；改善钢的性能或为以后热处理作好组织准备；消除钢中的残余内应力，防止变形和开裂。普通热处理正火将钢加热到临界温度以上适当温度，保持一定时间后出炉空冷的热处理工艺。目的是细化组织，用于低碳钢，可提高硬度，改善切削加工性；用于中碳钢和性能要求不高零件，可代替调质处理；正火与退火相比

8、，钢在正火后的强度、硬度高于退火，而且操作简便，生产