汽车材料的基础知识

1 第一部分 材料基础知识

一、金属材料的性能： 包括使用性能和加工工艺性能两个方面。 ⒈使用性能——金属材料在使用条件下所表现的性能。它包括材料的物理、化学和力学性能。 ⑴物理、化学性能——密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性、抗氧化性、耐腐蚀性等。 ⑵力学性能——是指金属在外力作用下所显示与弹性和非弹性反应相关或涉及应力-应变关系的性能，或金属在外力作用时表现出来的性能。它是反映金属抵抗各种损伤作用能力的大小，是衡量金属材料使用性能的重要指标。力学性能指标主要包括强度、塑性、韧性、硬度和断裂力学等。 ⒉加工工艺性能：材料承受各种冷、热加工的能力。 ⑴冷加工：切削性能等。 达到规定的几何形状和尺寸，公差配合，表面粗糙度等的要求。 ⑵热加工：铸造性能、压力加工性能、焊接性能、热处理等。 （液态成形）（塑性变形） （连接） （性能潜力） 二、影响金属材料性能的因素： 化学成分、组织结构及加工工艺等的影响。 ⒈化学成分 ⑴含碳量C%增加，则强度、硬度提高，而塑性、韧性下降。 ⑵合金元素各有不同的作用： Mn增加可提高强度（但应控制<1.9%），强化元素。 V、Ti、Nb等元素可以细化晶粒，提高韧性及材料致密度。 Mo提高钢的热强性能、在高温时保持足够强度、细化晶粒，防止钢的过热倾向。 Cr、Ni提高钢的热强性能、高温氧化性和耐腐蚀性。 ⑶有害元素：P、S 形成低熔点化学物，导致热脆性和冷脆性，使塑性、韧性下降。 ⑷微量元素Re、稀土元素，综合力学性能有所提高。 ⒉组织结构、晶粒度及供贷状态等。 ①常见的显微组织：

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2 ℃液液＋奥

奥＋渗奥

0.772.11EC

K铁＋奥

铁＋珠珠＋渗723 P1535 A

972 G

奥氏体（A）——强度硬度不高，塑性韧性很好，无磁性。 铁素体（F）——强度硬度低，塑性韧性好。 渗碳体（Fe3C）——硬而脆，随C%增加，强度硬度提高，而塑性韧性下降。 珠光体（P）——性能介于F与Fe3C之间。 马氏体（M）——具有很高的强度和硬度，但很脆；延展性差，易导致裂纹。 魏氏组织——粗大的过热组织，塑性韧性下降，使钢变脆。 带状组织——双相共存的金属材料在热变形时沿主伸长方向呈带状或层状分布的组织。 ②晶粒度：常见1～8级。8级细小而均匀、综合力学性能好。 ③热轧、调质、正火状态供货，以正火状态组织性能最好。 ⒊加工工艺对组织性能影响 冷作变形会带来纤维组织、加工硬化及残余内应力。 热变形会提高材料塑性变形能力及降低变形抗力。 三、金属材料性能方面的名词术语： ⒈强度——金属抵抗永久变形和断裂的能力。常用的强度判据如屈服强度、抗拉强度。 ①屈服强度——当金属材料呈屈服现象时，在试验期间达到塑性变形发生而力不增加的应力点。 上屈服强度ReH、下屈服强度ReL。 ②抗拉强度——试样在屈服阶段之后所能抵抗最大应力。Rm 2、塑性——断裂前材料发生不可逆永久变形能力。常用的塑性判据是伸长率A和断面收缩率Z。 ①伸长率——原始标距的伸长（Lu-Lo）与原始标距（Lo）之比的百分率。

第1题 (判断)

1..通常所说的混合动力汽车，一般是指油电混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle， HEV），即采用传统的内燃机（柴油机或汽油机）和电动机作为动力源，也有的发动机经过改造使用其他替代燃料，例如压缩天然气、丙烷和乙醇燃料等。（对）

2..主动安全是指汽车在发生事故以后对车内乘员的保护，由于国际汽车界对于主动安全已经有着非常详细的测试细节的规定，所以在某种程度上主动安全是可以量化的。（错）

3.. 汽车安全系统包括三个方面：主动安全系统、被动安全系统、行驶安全系统。（错）

4.. 速度慢、体积大、热效率低、污染重是蒸汽机车的缺点。( 对 )

5.. 车辆行驶过程中如果左右两边驱动轮的行驶阻力大致相同，发动机输出的动力直接传递到差速器壳体，使差速器壳体带动半轴转动，可以实现汽车直线行驶。（对）

6.. 汽车车身大致分为两种：承载式车身、非承载式车身。（对）

7..汽车的发展阶段包括蒸汽机车阶段，内燃机车阶段以及电力机车阶段。（错）

8.. 1962年底，一汽将自主生产的红旗轿车送到北京，专门用来接待锡兰总理班达拉奈克夫人。（对）

9.. 非独立悬架具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小的优点。（对）

10.. 是费利克斯·汪克尔博士发明的转子发动机，因此有时也称为汪克尔发动机或汪克尔转子发动机。（对）

11.. 亨利·福特是世界上第一位将装配线概念进行实际应用从而获得巨大成功的人，并且以这种方式让汽车在美国真正普及。这种新的生产方式使汽车成为一种大众产品，它不但革命了工业生产方式，而且对现代社会和文化起了巨大的影响，因此有一些社会理论学家将这一段经济和社会历史称为“福特主义”。（对）

12.非承载式车身比较笨重，质量大，高度高，一般用在货车、客车和越野车上，也有部分高级轿车使用，因为它具有较好的平稳性和安全性。（对）

13.机械增压器的优点是发动机负荷极速变化时增压器的响应迅速。缺点是需要一套传动装置，因此结构较为复杂，并需消耗发动机的一部分功率，使燃料经济性恶化。（对）

什么是微型车？

微型车也被称为A00级车，一般

情况下，属于该级别的车其轴距

在2.0米至2.3米之间，车身长度

在4.0米之内，搭载的发动机排量

在1.0升左右。由于微型车的体积

较小、油耗较低、价格便宜，所

以比较适合代步。比较典型的微

型车是奥拓、奇瑞QQ3、比亚迪

F0等。

随着市场的发展，微型车的尺

寸、发动机排量也在不断增加，

比如经过换代的奥拓，轴距从

2175mm增长到2360mm；吉利

熊猫采用了1.3升发动机；而进口

到中国的smart fortwo售价超过

15万，是最贵的微型车。

什么是小型车？小型车也被称为A0级车，一般情况

下，属于该级别的车其轴距在2.3

米至2.5米之间，车身长度在4.0米

至4.3米之间，发动机排量在1.0升

至1.5升之间，比较典型的小型车

是POLO、飞度、赛欧等。

由于市场的需求，目前小型车

的尺寸、发动机排量也在增加，比

如骊威的轴距为2600mm，发动机

排量为1.6升；此外，基于小型车

平台经过加长的车，也归属于小型

车，比如以飞度的平台研发生产的

锋范，虽然轴距达到2550mm、搭

载1.8升发动机，但其仍属于小型

车的范畴。

什么是紧凑型车？紧凑型车也被称为A级车，一

般情况下，属于该级别的车其轴

距在2.5米至2.7米之间，车身长

度在4.2米至4.6米之间，发动机

排量在1.6升至2.0升之间，比较

典型的紧凑型车是高尔夫、科鲁

兹、福克斯等。

由于市场的需求，目前紧凑型

车的尺寸有所增大，比如荣威

550的轴距就达到了2705mm；

而基于紧凑型车平台经过加长的

车，也归属于紧凑型车，如以雪

铁龙C4平台研发生产的凯旋，轴

距加长后达到2710mm，其仍属

于紧凑型车；一些性能车，比如

Lancer EVO同样属于紧凑型车。

什么是中型车？中型车也被称为B级车，一般情况下，

属于该级别的车，其轴距在2.7米

至2.9米之间，车身长度在4.5米

至4.9米之间，发动机排量在1.8

升至2.4升之间，比较典型的中型

车是宝马3系、雅阁、骏捷等。

郑 州 科 技 学 院

汽

车

应

用

材

料

论

文

学院：机械工程学院

班级：10级汽修

姓名：王晓楠

学号：201013040

中国是世界少数大气污染较严重的国家之一。随着中国经济的发展，能源需求量的增加，二氧化碳排放量较快增长。目前中国二氧化硫和烟尘等污染物的排放量也处于较高水平，环境污染治理耗资也连年提高。环境污染问题越来越引起国家的高度重视。在此形式下，实现能源动力系统转型将是未来汽车行业发展的主要方向。

新能源汽车指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括有：混合动力汽车（HEV）、纯电动汽车（BEV）、燃料电池汽车（FCEV）、氢发动机汽车以及燃气汽车等等。

中国新能源汽车产业始于21世纪初。2001年，新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的“863”重大科技课题，并规划了以汽油车为起点，向氢动力车目标挺进的战略。“十一五”以来，我国提出“节能和新能源汽车”战略，政府高度关注新能源汽车的研发和产业化。

2006-2007年，我国新能源汽车产业的发展取得了重大的进展，我国自主研制的纯电动、混合动力和燃料电池三类新能源汽车整车产品相继问世；混合动力和纯电动客车实现了规模示范；纯电动汽车实现批量出口；燃料电池轿车研发进入世界先进行列。2007年12月，长安汽车自主开发的中国首款混合动力汽车——杰勋HEV的量产下线。

2008年，新能源汽车在国内已呈全面出击之势。2008年或将成为我国“新能源汽车元年”。2008年1-6月，我国新能源汽车累计销量366辆，同比劲增107.95%。仅仅在2008年6月一个月内就完成100辆的销售。2008年1-12月新能源汽车的销量增长主要是乘用车的增长，1-12月新能源乘用车销售899台，同比增长117%，而商用车的新能源车共销售1536台，1-12月同比下滑17%。