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认识汽车用金属材料 PPT

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汽车常用金属材料

汽车常用金属材料

二、有色金属材料
(一)铝及铝合金
铝及铝合金的密度小，属轻金属，在地球上的储量丰富，可以说居金属 元素之首。有关试验说明，若采用铝合金制造汽车的缸体和车身，整个汽车 的自重可减轻40％。
应用于轿车上的铝合金以铸铝为主。发动机部分气缸体是大尺寸的铝铸 件，采用铝铸件的还有曲轴箱、气缸盖、活塞、滤消器和发动机架等，尤其 是活塞几乎都用铝合金。
3.可锻铸铁
可锻铸铁是由白口铸铁经石墨化退火得到的一种具有团絮状石墨的铸铁， 其中碳以团絮状石墨形式存在。常用于制造汽车、拖拉机的薄壳零件、低压 阀门和各种管接头等。
4.球墨铸铁
球墨铸铁是将铁液经过球化处理而使石墨大部分或者全部呈球状的铸铁。 用球墨铸铁可制造一些受力复杂而强度、韧性及耐磨性要求高的零件。
2.合金结构钢 合金结构钢是在碳素结构钢的基础上加入合金元素而得到的钢。
3.合金工具钢 合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入合金元素制成的。加入了合金
元素，使得合金工具钢热处理性能得到了改善，因而提高了材料的热硬性、 耐磨性。这类钢常用来制造各种量具、模具和切削刀具，也可对应地分为量 具钢、模具钢和刃具钢，其化学成分、性能和组织结构也不同。
(二)铜及铜合金
铜是人类发现和使用最早的金属。在汽车工业所用有色金属材料中，铜 合金用量仅次于铝合金。
常用金属材料
金属材料是目前汽车上应用最广泛的工程材料。工业上，通常把金属材 料分为两大类：黑色金属和有色金属。黑色Байду номын сангаас属是指钢铁材料，有色金属是 指除铁材料以外的其他所有金属材料，如铝、铜、镁及其合金。
一、黑色金属材料 (一)碳素钢
碳素钢又称碳钢，是含碳量小于2.11%，并含有少量硅、锰、磷、硫等 杂质元素的铁碳合金。 1.碳素钢的分类

汽车常用材料的很全的课件

汽车常用材料的很全的课件

铝合金
铸造铝合金
铸造铝合金是一种轻质、高强度的铝合金材料，具有较好的 铸造性和机械加工性能。它广泛应用于汽车发动机气缸体、 变速器壳体等部位。
变形铝合金
变形铝合金是一种经过热轧、冷轧、挤压等工艺处理的铝合 金材料，具有较好的强度和塑性。它广泛应用于汽车车身板 材、加强件等部位。
铜合金
黄铜
黄铜是一种由铜和锌组成的合金 ，具有较好的塑性和加工性能。 它广泛应用于汽车水箱散热器、 连接管等部位。
青铜
青铜是一种由铜和锡组成的合金 ，具有较好的强度和耐腐蚀性。 它广泛应用于汽车轴承、齿轮等 部位。
02
非金属材料
塑料
聚乙烯（PE）
柔韧、无毒、易加工，常用作汽车内部零件和外部装饰件。
聚丙烯（PP）
强度高、耐热性好、比重轻，常用作汽车内部零件和外部装饰件。
聚氯乙烯（PVC）
硬质、耐腐蚀、易加工，常用作汽车外部装饰件。
03
02
抗疲劳性能好
CFRP具有较好的抗疲劳性能，能够 承受交变应力的作用。
生产效率高
CFRP的生产周期短，能够实现快速 生产。
04
金属基复合材料（MMC）
高强度
MMC具有较高的强度和刚度，能够承受较 大的应力和冲击。
良好的导热性
MMC具有较好的导热性，能够满足汽车零 件的散热要求。
耐磨性好
MMC具有较好的耐磨性，能够满足汽车零 件的耐磨要求。
强度高
GFRP具有较高的强度和刚度， 能够承受较大的应力和冲击。
耐腐蚀
GFRP对酸碱盐等化学物质的腐 蚀具有较高的抵抗能力。
热稳定性
GFRP在高温下仍能保持其强度 和稳定性。
碳纤维增强塑料（CFRP）

汽车中常用的金属材料ppt课件

汽车中常用的金属材料ppt课件

三 特殊性能钢
1．不锈钢 2．耐热钢 3．耐磨钢
耐热钢的用途
航空发动机 汽轮机叶片
发动机叶片 汽车阀门
耐磨钢用途
用途：履带、铁道岔道、挖掘机、拖拉机、坦克的履带板等 代表牌号Mn13
四 铸铁
含碳量大于2.11%、并含有较多硅、锰、硫、磷等 杂质元素的铁碳合金称为铸铁。
根据铸铁中石墨形态不同，铸铁可分为：灰铸铁中 的石墨呈片状；可锻铸铁中的石墨呈团絮状；球墨铸铁 中的石墨呈球状，蠕墨铸铁中的石墨呈蠕虫状。
用途 较重要的零件，如
齿轮、轴、连杆、弹簧 等。
热处理：
渗碳、淬火、回火等。
上海桑塔纳发动机曲轴就是采用优质50号中 碳素钢锻制而成，先正火后半精加工，最后 经中频淬火后再精加工
汽车曲轴
常用钢号及其应用
08 、 10钢:强度低,塑性好,具有良好的冲压、拉深及 焊接性能,用于制造冷冲压件,如汽车和拖拉机油箱、仪 表板、汽缸盖衬垫、连杆轴瓦的钢背、曲轴止推片等.
1.碳钢的分类
杂质元素对钢性能的影响 1. 有益元素
Si — 有很强的固溶强化作用,能脱氧。 Mn — 脱氧、去硫,提高钢的强度和硬度。 2. 有害元素: P — 有很强的固溶强化作用,低温韧性差 ( 冷脆 )。 S — 能引起钢在热加工时或高温工作下开裂 ( 热裂 )。
2.碳钢的牌号及用途
碳素结构钢 优质碳素结构钢 碳素工具钢
合金结构钢
类型： 合金工具钢
特殊性能钢
合金结构钢的牌号由两位数字＋元素符号（或汉
字）＋数字三个部分组成。前两位数字表示该钢的平 均含碳量的万分数；元素符号（或汉字）表示钢中含 有的主要合金元素，后面的数字表示合金元素的含量。 合金元素含量小于1.5％时不标。

第二章_钢铁材料及其在汽车上的应用

第二章_钢铁材料及其在汽车上的应用

钢中常存元素
常存元素
来源
影响
锰 有益元素
生铁、脱氧剂
降低钢的脆性 改善热加工性能 固溶强化铁素体
硅 有益元素
生铁、脱氧剂
降低钢的脆性 固溶强化铁素体
硫 有害元素
生铁、燃料
使钢产生热脆 改善钢切削加工性
磷（有害元素）
生铁
使钢产生冷脆
氮、氢、氧
大气、生铁
N：产生时效变脆 H：氢脆、白点 O：氧化物夹杂裂纹源
（2）硫、磷的影响
硫、磷是有害元素，它们会使
钢的塑性和韧性下降。硫还会使钢 在锻造、轧制等热加工时产生脆化， 导致工件开裂，即“热脆”现象； 磷虽能增强钢的硬度和强度，但磷 能使钢在低温时塑性和韧性大大下 降，这种现象称为“冷脆”。磷的 存在还会使钢的焊接性能变坏，焊 接时容易产生裂纹。因此，钢中应 严格控制硫、磷的含量。
二、碳钢的分类
钢是碳含量小于2。11%的铁碳合金。钢 具有必要的力学性能，可以扎制成各种 型材。
铁是碳含量大于2。11%的铁碳合金。钢 没有韧性，不能锻造。但是铁的铸造性 能良好，可以用来铸造各种结构复杂的 零件，也就是我们平时说的铸件。
我们所接触最多的铁以及铁的合金，根 据材料性能和组织分为碳素结构钢、合 金钢、等几大类，各个大类又分为各个 小类:
用途广泛，用于轧钢机机架、 轴承座、连杆、箱体、曲轴、 缸体、飞轮等
知识链接
优质碳素结构钢的分类：
渗碳钢：含碳量在0.15％～0.25％，常用于 制造渗碳零件。
调质钢：含碳量在0.25％～0.50％，通过调 质处理来提高其综合性能。
弹簧钢：含碳量在0.55％～0.9％，用于制 造弹簧等各种弹性元件及耐磨零件。
少量其他元素 性能特点： 较高的强度、塑性和韧性，

用途广泛金属材料讲述课件

用途广泛金属材料讲述课件

03 金属材料的应用领域
建筑行业
01
02
03
建筑结构
钢铁、铝、铜等金属材料 广泛应用于建筑结构中， 如桥梁、高层建筑和工业 厂房等。
建筑材料
金属材料如铜、铝、不锈 钢等常用于建筑材料，如 门窗、管道、暖气片等。
建筑装饰
金属材料如金、银、铜等 常用于建筑装饰，如吊灯 、壁画、雕塑等。
汽车制造
车身材料
严苛条件下的使用需求。
金属材料的循环利用
总结词
金属材料的循环利用有助于节约资源、 降低环境负荷，是实现可持续发展的重 要途径。
VS
详细描述
金属是不可再生资源，为了节约资源和保 护环境，金属材料的循环利用越来越受到 重视。通过回收废旧金属，采用合理的冶 炼和加工工艺，可以实现金属材料的再利 用。这不仅可以减少对原生资源的依赖， 降低生产成本，还能减少废旧金属对环境 的污染，是一种可持续的金属材料发展方 式。
制定可持续发展政策
提高公众环保意识
政府应制定相关政策，鼓励和支持金属材 料企业采取可持续发展措施，如提供环保 税收优惠、财政补贴等。
加强环保宣传和教育，提高公众对金属材 料环境影响的认识，引导消费者选择环保 的金属材料产品。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
铜及铜合金
总结词
导电导热性好，耐腐蚀，延展性 好
详细描述
铜及铜合金具有良好的导电导热 性能、耐腐蚀性和延展性，广泛 用于电线电缆、电子元件、管道 阀门等领域。
铝及铝合金
总结词
轻质材料，美观耐用，易于加工
详细描述
铝及铝合金具有轻质、美观、耐腐蚀和易于加工等特点，广泛应用于航空航天、 建筑、包装、交通运输等领域。

5-情境2 汽车用钢铁材料—碳素钢

5-情境2 汽车用钢铁材料—碳素钢
如：连杆、曲轴、曲轴齿轮、离合器从动盘等受力复杂件（35、45、50）
上海桑塔纳发动机曲轴就是采用优质50号中碳钢锻制而成， 先正火后半精加工，最后经中频淬火后再精加工。
2019年9月22日星期日
2．优质碳素结构钢
高碳钢：各种弹性件。
气门弹簧、活塞销卡簧、弹簧垫圈、离合器压盘弹簧等各类弹簧类构件（60、70）。
气门弹簧、转向纵拉杆弹簧、离合器压 盘弹簧、活塞销卡簧、拖曳钩弹簧等
2019年9月22日星期日
3．碳素工具钢
牌号——由“T”与后面的一位或两位数字构成，数字表示钢中平均WC的千分之几。
如 T12A 钢，含碳量为 12 / 1000 = 1.2 % ，A表示高级优质。 常用碳素工具钢牌号、化学成分及用途
硫第4化章物钢夹铁材杂料
2.3.1 常存杂质对贪念钢性能的影响
Titanic 号钢板（左图）和近代船用钢板（右图） 的冲击试验结果
Titanic 号采用了含硫高的钢板， 产生了热脆，导致韧性很差。
2019年9月22日星期日
2.3.1 常存杂质对钢性能的影响
2019年9月22日星期日
建造中的Titanic 号 可以看到船身上长长的焊缝
2.3.1 常存杂质对碳钢性能的影响
3.硫——有害元素
来源：由矿石和燃料带入钢中的。FeS
作用： （Fe+FeS）
熔点：985℃
FeS---晶界---熔点低--锻造1000-1200 ℃-熔化
其他危害：降低焊接性能、形成硫化物夹杂 引起高温龟裂、最易引起偏析。
含量：WS＜0.05%
2019年9月22日星期日
ZG270-500 ，表示屈服强度为270MPa ，抗拉强度为500MPa的碳素铸钢。

汽车车身常用材料性质_图文

汽车车身常用材料性质_图文
• 金属材料经过不同的热处理可以获得不同 的金属性能。
热处理
热处理可按如下分类
普通热处理 表面热处理
表面淬火 化学热处理
退火
• 将钢件加热到一定温度后保温一定时间，随之缓慢冷却 下 来的一种工艺操作。
• 目的在于：降低刚的硬度，提高钢的塑性，改善加工性能， 细化晶粒，改善组织，消除应力，为以后热处理做准备。
不同的金属材料表现出来的机械性能是不一样的。衡量金属材料 机械性能的主要指标有强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。
金属的强度
强度是金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力，金属材料 的强度越大，表明承受的外力越大。按外力作用的方式不同，可分 为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗扭强度等。一般所说的强度 是指抗拉强度。它是用金属拉伸试验方法测出来的。
材料的断裂韧性
金属材料抵抗裂纹扩展断裂的韧性性能称为断裂韧性。断裂韧性与 其他韧性一样，综合地反映了材料的强度和塑性。
ห้องสมุดไป่ตู้
按化学成分分类
碳素钢
低
中
碳
碳
钢
钢
<0.25% 0.25%-0.6%
高 碳 钢
>0.6%
合金钢
低
中
高
合
合
合
金
金
金
钢
钢
钢
<5% 0.5%-10%
>0.6
二.钢的热处理
• 钢的热处理：将钢在固态下加热到一定温 度，进行必要的保温，然后以不同的速度 冷却下来，从而改变钢内部组织，获得所 需要的性能的一种工艺。
汽车车身常用材料性质_图文.pptx
汽车车身上常见的材料
• 金属材料：车身覆盖件、车架、底盘等

汽车机械基础机工配套课件：模块一汽车工程材料

汽车机械基础机工配套课件：模块一汽车工程材料

低碳钢拉伸曲线中，横坐标
表示试样的形变量△L,纵坐标
表示拉伸力F
低碳钢拉伸曲线
强度
2.拉伸试验
阶段
曲线特征
OE段：弹性变 直线
形阶段
ES 段 ： 屈 服 阶 上下波动
段
低碳钢拉伸曲线
力学性能
试样长度随着拉伸力的增大而增
大，撤去外力后，试样变形消失，
恢复原长
在该阶段，拉力一旦超过Fe，试样
将产生塑性变形。等拉力增加到
F-试样所受拉力，单位N
S-试样的横截面积，单位mm2
常用的应力单位为MPa，存在换算关系：1MPa=1N/ mm2 =106N/m2=106Pa

对于铸铁、高碳钢等材料，它们没有明显的屈服现象，则很确定正确的Fel，此时可用试样产
生0.2%永久变形时的应力，作为一种条件屈服强度。
强度

强度指标：
02
任务二 金属材料的工艺性能
03
任务三 金属材料的物理机械系统,它通常由上万个零部件组装而成,如图1-1所示,这些零部件是由种类
繁多的材料加工而成的,所以了解汽车常用的材料对合理选材、降低汽车成本具有重要意义。材料的
选择主要依据材料的机械性能(力学性能),同时也要综合考虑材料的工艺性能和物理和化学性能。
积除以载荷值，即为维氏硬度值（HV），
如图所示。
硬度

三种硬度比较：
类别
试验原理简图
测试方法
应用范围
表示方法
布氏硬度
（HB）
采用直径为 D 的淬火钢球或硬质
合金钢球作为压头，以规定压力 P
挤压材料表面并保持规定的时间，
汽车机械基础
模块一
汽车工程材料

《轿车车身材料》PPT课件

《轿车车身材料》PPT课件

高延展性 耐缺口敏感性
强度零件
保险杠、加强筋20
强度
冲击式横梁21 精选课件ppt
帽型深冲成形
低屈强比
4
除上述冲压性能外，高强度钢板还应具有对焊 接、涂装的适应性及良好的防锈性能。
冲压性和高刚性是难以并存的两种特性，但 是，在加工时柔软可有效地进行深冲，加工后通 过加工硬化等方法又恢复了强度，这就是汽车所 要求的高强度钢板。
范 围 板厚/（mm）
板宽/（mm）
双面、单面 30~90
0.7~2.3 610~1829
双面、单面 10~50
0.4~2.3 610~1829
双面、单面 10~30(40)
0.4~2.3 690~1550
双面、单面
下层(2)法同 上层2g/m2
精选课件ppt
6
表1-3 汽车用钢板的高强度技术概要
金属学原理
手段
固溶强化
添加Si、Mn
添加P
析出硬化
添加Nb、Ti、V
成形后时效硬化 添加N
冷轧组织
光整冷轧
恢复组织
不完全退火
快冷相变组织 碳素钢的淬火
固溶强化钢热理
精选课件ppt
适用钢板
热轧钢板 冷轧 热轧钢板 热轧钢板 冷轧钢板 冷轧钢板 冷轧钢板 热轧钢板
精选课件ppt
12
表1-5 汽车用表面处理钢板及其特点（一）
类别 特点
热浸镀钢板 （银亮合金）
铬酸锌表面 膜处理法
（1）
电镀钢板
（2）
改进型（3）
（4）
镀层材料及厚度
Zn-Fe合金 6μ
Zn2.8μ
Zn-Ni合金层 2.8μ+Fe系层0.2μ

汽车机械基础汽车金属材料

汽车机械基础汽车金属材料

2021/3/10
8
**合金结构钢
定义：在碳素结构钢的基础上加入合金元素而
得到的钢为合金结构钢
牌号：采用“两位数字+合金元素符号+数字” 的格式表示。例如：
思考：20CrMnTi 的含义
2021/3/10
9
按 性 能 分类 和 用 途 分
合金渗碳钢 合金调质钢 合金弹簧钢 滚动轴承钢
2021/3/10
以上为碳素结构钢及其在汽车上应用方面的部分内容
2021/3/10
7
2.合金钢及其在汽车上的应用
合金钢的分类 按用途分： a.低合金结构钢：主要用于制造工程结构的型钢和
钢筋。 b.合金结构钢：用于制造机械零件和工程构件**
c.合金工具钢：用于制造各种加工工具 d. 特殊性能钢：具有特殊性能的钢，如不锈钢
铝及其合金
非铁基金属材料
铜及其合金 轴承合金
2021/3/10
19
1. 铝及其合金
（1）铝：利用其良好的导热性能和抗腐蚀性，在
汽车上常用来制作散热和冷却装置
2021/3/10
散热器
蒸发器
20
（2）铝合金
铝合金分Al-Si系列、 AL-Cu系列、 Al-Mg和AI- Zn四种。 发动机部分汽缸体、气缸盖是铝铸件。常用用铝铸件的还有 曲轴箱、活塞、变速器壳体、发动机架等，其中活塞几乎 都用铝合金制造。
灰铸铁
铁
可锻铸铁
非 铁
球磨铸铁
基
铝及其合金
金
属
铜及其合金
材
料
轴承合金
低碳钢 中碳钢 高碳钢
2
1、非合金结构钢（碳含量＜2.11%） （1）普通碳素结构钢（普通碳素钢）

汽车车身材料介绍ppt课件

汽车车身材料介绍ppt课件

USI1500超高强度钢
USIBOR1500钢板中添加了硼等其他合金元素且经过 淬火处理提高了强度, 导致其合金成分、组织和强度都 与普通高强钢及低碳钢有较大差异, 同时使得其同种材 料和异种材料的点焊性能也随之发生较大变化. 故对于 该类新型超高强度淬火硼钢板来讲, 其点焊性能的研究 就显得尤为必要。 通过对超高强度淬火钢板Usibor1500同种材料点焊以 及与低碳钢DC04异种材料点焊的两种焊接接头的抗剪 强度、宏观形貌以及显微组织的研究与分析,探索了 Usibor1500的点焊性能.结果表明两种点焊接头基本不 存在内部和外部缺陷,能够满足实际生产需要, Usibor1500超高强度淬火钢板具有良好的点焊性能.
• 在欧洲，2003年有7款车的B柱用不带涂层的 22MnB5热冲压生产，2009年采用热冲压生产B柱 的车超过20款，其中用带涂层的Usibor1500已超 过70%。
钨锡铂钢板
• Usibor1500是一种超高强度钢。其中文名是有其 发音转换过来的。（钨锡铂）其耐磨性能较佳的 通用冷作模具钢.有着良好的淬火性,并且淬火变形 量小。
裂
前桥（前轴） 转向节臂（羊 角）、半轴等
调质钢45、40Cr、 40MnB
强度、韧度、 疲劳抗力
弯曲变形、扭 转变形、断裂
变速箱齿轮、 后桥齿轮等
渗碳312020钢CCMrr2nM20TNnCiBiT4riM、等、nTi、强接及度触断、疲裂耐劳抗磨抗力性力、、
麻点、剥落、 齿面过量、磨 损变形、断齿
• （3）淬透性良好,空冷就能硬化,无需担心 淬裂
• （4）使用高强度钢板是实现汽车轻量化、 提高汽车被动安全性的重要途径之一。采 用传统冷冲压工艺，无法适应高强度钣金 制件的加工要求。
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排气歧管
渗碳钢
曲轴
弹簧钢
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
我的疑惑
你有疑惑吗？
探究案
时间15分钟，要求： 1、请大家积极投入到探究过程中去； 2、各组通过探究，对探究案的每一道
题目答案达成共识，并快速记忆（简答 题可以掌握要点）；
小组评价和评分细则
探究案展示
探究任务一：识别汽车金属零件所采用的材料
训练案
1、下列发动机零件在选材时应考虑哪些问题？选择 哪些材料较适？
(1) 活塞 具有高温强度高及膨胀系数小的性能
材料：高硅铝合金
(2) 曲轴 具有良好的耐磨性、减振性和可加工性 材料：铸铁中的球墨铸铁
(3) 排气门 在高温下具有良好耐氧化能力 且具有较高的高温强度
材料： 耐热钢 (4) 气门弹簧具有高且稳定的弹性极限，
高的强度和疲劳极限 材料：弹簧钢
(5) 滑动轴承 具有足够的抗压强度和抗疲 劳性能
材料： 锡基轴承合金、铅基轴承合金、铜 基轴承合金
2、现代轿车所选用的材料主要有哪些？
轿车车身都是由薄钢板冲压成型， 然后焊接或铆接在一起的
气缸体一般用灰铸铁铸成
认识汽车用金属材料
占汽车净重比
聚
橡 胶
磁 材
玻 璃
料
碳 酸
酯 Ti
碳 纤 维
Al
塑 Fe 料
其 它
材料
各种材料在先进汽车中占的重量百分比
学习目标
知识目标：
熟知汽车常用零部件的金属材料；了解其应用场合
能力目标：
通过学习，提升学生对汽车用金属材料的认识
情感目标：
培养学生在生产和生活中树立善于思考的良好习惯
重点： 常用汽车零部件的金属材料 难点： 金属材料的性能
预习案展示
观察并填写汽车金属零部件的名称
气缸体
活塞
离合器壳体 曲轴
排气门
连杆
连杆轴瓦 液压挺柱
连杆小头衬套
2、连线汽车零部件与所用钢铁材料
连杆
低碳钢
ห้องสมุดไป่ตู้
活塞销
耐热钢
轴瓦
不锈钢
气门弹簧
灰铸铁
排气门
合金铸铁
气缸体
轴承合金
后桥壳
调质钢
气缸套
可锻铸铁
渗碳钢
20CrMnTi （渗碳钢）
合金铸铁
低碳钢板
铸铁
耐热钢
探究任务二：看牌号找汽车上的金属零件
4Cr10Si2Mo 排气门
QT400-17 曲轴
ZchSnSb12-4-10 轴瓦 50CrMn 气门弹簧
HT200 气缸体
16Mn 油底壳
KT350-10 后桥壳
20CrMnTi 活塞销
45Cr 连杆