汽车工程材料(更新版)

课题一：汽车工程材料概述1．填空题（1）固体中的结合键有四种：离子键、共价键、金属键和分子键。

相应地，固体可分为离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体。

（2）工程材料的分类方法有很多，一般根据材料的本性或其结合键的性质进行分类，可分为金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料四大类。

（3）汽车工程材料根据材料的性能使用来分，可分为汽车结构材料和汽车功能材料；根据材料的用途来分，可分为汽车制造材料和汽车运行材料。

（4）其中以碳为主要合金元素的钢称为碳素钢，其价格低廉，工艺性能好。

为了提高或改善钢的性能，向钢中加入某些合金元素，就得到合金钢，用于制造性能要求更高的重要零件。

（5）陶瓷材料在汽车上的应用主要包括结构陶瓷和功能陶瓷。

（6）汽车高分子材料主要包括车用橡胶和工程塑料。

2．选择题：（1）熔点和硬度最高，耐磨性最好的材料是（A）。

A．陶瓷材料 B. 金属材料 C.高分子材料 D.玻璃钢（2）小轿车的轮毂一般由（C）制作。

A．合金钢 B.镁合金 C.铝合金 D.碳纤维增强金属（3）汽车的（ A）一般由工业铸铁制造而成。

A．发动机缸体 B.发动机曲轴 C.车门 D.减振弹簧（4）下列不属于汽车运行材料的是（B）。

A．制动液 B.挡风玻璃 C.机油 D.轮胎（5）下列不属于汽车轻量化发展方向的选材是（C）。

A．工程塑料 B.铝合金 C.镁合金 D. 铜合金3．判断题：（1）金属材料比高分子材料和陶瓷材料的强度、硬度都高。

（×）（2）金属材料具有良好的导热导电性是因为结合键中有自由电子。

（√）（3）因为有色金属及合金性能优良，是汽车工业中用量最大的金属材料。

（×）（4）玻璃钢就是钢化玻璃。

（×）（5）为了保证使用寿命，汽车发动机汽缸体一般由高强度合金钢制作。

（×）4．简答题（1）工程材料按组成特点和性质分为哪几类？主要性能有何区别？答：工程材料按其组成特点和性质可分为金属材料（如钢铁、铝合金）、有机高分子材料（如塑料、橡胶）、无机非金属材料（如陶瓷、水泥、玻璃）及复合材料（由前三种材料中的两种或以上的材料复合而成，如钢筋混泥土、碳纤维增强塑料）四大类。

第一章汽车工程材料--理论教学内容和过程：.金属材料的性能金属材料的使用性能请同学们回顾并思考以下两个问题：）你所知道的汽车材料有哪些？)汽车材料的选用与环境有关吗?(一)汽车材料分类：、金属材料黑色金属、有色金属、合金、非金属材料有机高分子、无机非金属材料、新型复合材料、汽车运行材料燃料、润滑剂、工作液（二）金属材料性能:（分组讨论每组给出答案,老师点拨）.使用性能力学性能、物理性能、化学性能.工艺性能压力加工性能、铸造性能、焊接性能、切削加工热处理（三)、力学性能定义:材料受到外力作用所表现出来的性能，又称机械能。

、力学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、抗疲劳性(板书)(五)力学性能指标：.强度在外力作用下,金属材料抵抗永久变形和断裂的能力（1）强度的大小用应力表示,金属材料在受到外力作用时必然在材料内部产生与外力相等的抵抗力,即内力。

（2）单位截面上的内力称为应力。

（3）用符号σ表示,σ（4）单位:（5）通过拉伸试验得到的指标有;弹性极限、屈服强度、抗拉强度。

．塑性在外力作用下,金属材料产生永久变形而不断裂的能力（1）定义:指材料受力时在断裂前产生永久变形的能力。

（2）指标：伸长率(δ)和断面收缩率ψδ（）×﹪ψ(）×﹪（3）伸长率、断面收缩率与塑性的关系：δ、ψ值越大，塑性越好。

.硬度——指材料表面抵抗局部塑性变形、压痕或划痕的能力。

汽车零件根据工作条件的不同，要求具有一定的硬度以保证零件具有足够的强度、耐磨性、和使用寿命等。

常用硬度试验法；布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度布氏硬度的测试原理:采用直径为的球体,以一定的压力将其压入被测金属表面，并留下压痕。

压痕的表面积越大，则材料的布氏硬度值越低。

在实际测定中，只需量出压痕直径的大小,然后查表即可得布氏硬度值。

主要用于测定各种不太硬的钢及灰铸铁和有色金属的硬度。

洛氏硬度的测试原理:是以试样被测点的压痕深度为依据。

压痕越深，硬度越低，以锥角为°的金刚石圆锥为压头。

汽车工程材料用于生产汽车的材料种类很多：有钢铁、有色金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等，据统计，近几年生产的一辆普通轿车，其主要材料的重量构成比大致为：钢铁65%~70%、有色金属10%~15%、非金属材料20%左右。

其中钢铁类材料所占的比重比较过去虽有所下降，但仍是汽车材料的主体，有色金属中的铝及铝合金，非金属材料中的塑料所占的比重，有了较大幅度的提高，各种新型材料，如轻金属材料、复合材料、高技术合成材料等越来越多的用于现代汽车结构。

一、金属材料（一）金属材料的性能1．金属材料的理化性能（1）密度：单位体积的质量。

（2）导热性：传导热量的能力。

（3）导电性：传导电流的能力。

（4）热膨胀性：受热时体积增大的能力。

（5）熔点：由固态变化液态时的温度。

（6）抗腐蚀性：抵御同周围介质发生化学反应而遭破坏的能力。

（7）抗氧化性：抵抗周围氧气氧化的能力。

2．金属材料的机械性能金属材料的机械性能是指金属材料在各种载荷（外力）作用下表现出来的抵抗能力。

（1）强度：金属材料在载荷作用下抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度。

按载荷作用方式不同，强度可分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪切强度等。

通常多以抗拉强度作为基本的强度指标。

抗拉强度：材料被拉断前所能承受的最大应力值。

用符号σb表示。

抗拉强度值是用试验得到的。

强度是设计和选材的主要机械性能指标。

机械零件在工作中一般不允许出现永久变形（塑性变形)，所以材料在开始出现屈服现象时的最小应力值，即屈服点，是设计零件时的主要依据。

工程上所称的刚度则是指材料的弹性模量，是衡量金属材料抵抗弹性变形的难易程度，刚度越大，则抵抗弹性变形能力越强。

（2）塑性：金属材料产生塑性变形而不被破坏的最大能力。

常用塑性值的指标是伸长率和断面收缩率。

①伸长率：试样被拉断时标距长度的伸长量与原始标距长度的百分比。

用符号δ表示。

②断面收缩率：试样被拉断时，缩径处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比，用符号ψ表示。

课题一：汽车工程材料概述1．填空题（1）固体中的结合键有四种：离子键、共价键、金属键和分子键。

相应地，固体可分为离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体。

（2）工程材料的分类方法有很多，一般根据材料的本性或其结合键的性质进行分类，可分为金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料四大类。

（3）汽车工程材料根据材料的性能使用来分，可分为汽车结构材料和汽车功能材料；根据材料的用途来分，可分为汽车制造材料和汽车运行材料。

（4）其中以碳为主要合金元素的钢称为碳素钢，其价格低廉，工艺性能好。

为了提高或改善钢的性能，向钢中加入某些合金元素，就得到合金钢，用于制造性能要求更高的重要零件。

（5）陶瓷材料在汽车上的应用主要包括结构陶瓷和功能陶瓷。

（6）汽车高分子材料主要包括车用橡胶和工程塑料。

2．选择题：（1）熔点和硬度最高，耐磨性最好的材料是（A）。

A．陶瓷材料 B. 金属材料 C.高分子材料 D.玻璃钢（2）小轿车的轮毂一般由（C）制作。

A．合金钢 B.镁合金 C.铝合金 D.碳纤维增强金属（3）汽车的（ A）一般由工业铸铁制造而成。

A．发动机缸体 B.发动机曲轴 C.车门 D.减振弹簧（4）下列不属于汽车运行材料的是（B）。

A．制动液 B.挡风玻璃 C.机油 D.轮胎（5）下列不属于汽车轻量化发展方向的选材是（C）。

A．工程塑料 B.铝合金 C.镁合金 D. 铜合金3．判断题：（1）金属材料比高分子材料和陶瓷材料的强度、硬度都高。

（×）（2）金属材料具有良好的导热导电性是因为结合键中有自由电子。

（√）（3）因为有色金属及合金性能优良，是汽车工业中用量最大的金属材料。

（×）（4）玻璃钢就是钢化玻璃。

（×）（5）为了保证使用寿命，汽车发动机汽缸体一般由高强度合金钢制作。

（×）4．简答题（1）工程材料按组成特点和性质分为哪几类？主要性能有何区别？答：工程材料按其组成特点和性质可分为金属材料（如钢铁、铝合金）、有机高分子材料（如塑料、橡胶）、无机非金属材料（如陶瓷、水泥、玻璃）及复合材料（由前三种材料中的两种或以上的材料复合而成，如钢筋混泥土、碳纤维增强塑料）四大类。