课题6 汽车金属材料的选用

性能 —— 渗层硬度高，耐磨，抗接触疲劳；心部韧性高、强度大。
3．合金渗碳钢
渗C钢的牌号（摘自GB/T3077-1999）（渗C: 930℃，回火：200 ℃）
淬
透
钢号
性
主 要 化 学 成 分, %
C
Mn
Cr，Ni
预备处理／ 淬火, ℃
机械性能
b
s
aKU2
MPa MPa J
20Cr 低
0.17~0.24 0.50~0.80 0.70~1.00
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
（1）普通碳素结构钢 有害杂质硫、磷和非金属夹杂物较多，同等情况下塑性、韧性较低；但冶炼容易、工艺性好且 价格便宜，能满足一般工程构件和普通零件的性能要求，因此应用广泛。一般用于受力不大、制 造要求不高的机械零件（如螺钉、螺母）和厂房、桥梁、船舶等建造结构件。 普通碳素结构钢的牌号由代表屈服点的汉语拼音第一个字母“Q”、屈服点数值、质量等级符 号和脱氧方法符号四个部分按顺序组成。如：Q235－AF表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢。
汽车中常用的金属材料
本章内容 一、金属材料的主要性能 二、汽车常用金属材料 三、汽车材料的热处理 四、汽车非金属材料
第二讲 汽车常用材料
❖ 碳素钢 ❖ 合金钢 ❖ 铸铁 ❖ 有色金属及合金 ❖ 非金属材料 ❖ 复合材料
一、碳钢
钢铁材料 以铁、碳为基础的铁碳合金。 碳素钢 碳的质量分数(含碳量)小于2.11％的铁碳合金称为碳素钢。 铸铁 碳的质量分数大于2.11％、小于6.67％的铁碳合金为铸铁。
类型：
合金结构钢 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。

（2）计算σs、σb
σs=FS/SO=21×103/78.5 =267.5Mpa
σb= Fb/SO=29×103/78.5 =369.4Mpa
（3）计算δ、ψ
δ=(l1-l0)/l0×100%=(138-100)/100×100%=38%
ψ=(S0-S1)/S0×100%=(78.5-25)/78.5×100%=68%
拉钩、绳、螺栓
压缩载荷
抗压强度
活塞、连杆
弯曲载荷
抗弯强度
曲轴、摇臂
剪切载荷
抗剪强度
销、轴
扭转载荷
扭转扭转
曲轴等旋转零件
作用力的方向时间
静载荷
是指大小不变或变化过程缓慢的载荷
冲击载荷
突然增加的载荷
交变载荷力的大小、Fra bibliotek向随时间作周期性变化的载荷
？同学分组讨论你们所知的外力（载荷）指的是哪些？并指出实例
4、变形的概念及分类
二、金属的化学性能
了解
金属材料与周围介质接触时抵抗发生化学或电化学反应的性能。
1、耐腐蚀性
2、抗氧化性
三、金属的力学性能
概述：
1、金属的力学性能又称为机械性能，它是指金属在外力作用所表现出来的性能。
2、金属材料在加工及使用过程中所受的外力称为载荷。
3、载荷的分类：
载荷的分类
外力作用的类型
拉伸载荷
抗拉强度
教学方法
教学要求
授 课 内 容
课时分配
组织教学
安定课堂教学秩序
2
提问导入
上节课我们学习的汽车的常用材料，请同学们想一想这些材料有哪些性能？
课题
金属材料的性能
了解
概论：
金属材料的性能包括：使用性能和工艺性能。

二、合金钢（2－2）
钨能提高钢的强度及耐磨性，使钢具有良好的热 硬性；
钒能使钢的强度和韧度同时提高，并提高钢的耐 磨性和回火稳定性；
铝能提高钢的抗氧化性能。 氮能提高钢的硬度和耐热性； 钛能提高钢的强度，硬度和耐磨性，对塑性影响 较小； 稀土元素对冶炼和铸造有良好的作用，还能提高 钢的塑性和韧度，改善钢的特殊性能(耐热、耐蚀、 抗氧化等)。
一、碳钢（1－10）
③碳素铸钢
铸钢能制造形状复杂的零件，而锻造件则无法做 到，所以汽车上许多零件是用铸钢铸造而成的。铸 钢的碳的质量分数一般在0.15%－0.6%之间，使用前 应进行热处理改善性能。
B
13
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
B
4
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
一、碳钢（1－2） 1.碳钢的分类
①按碳质量分数分： 低碳钢——碳的质量分数为WC≤0.25%的钢； 中碳钢——碳的质量分数为0.25%＜WC＜0.60%的钢； 高碳钢——碳的质量分数为WC＞0.60%的钢。
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
课题一 碳钢、合金钢、铸铁
任务目标
1.能正确识别汽车上使用的碳钢件、 合金钢件及铸铁件
2.了解碳钢、合金钢及铸铁的性能

汽车金属材料应用汽车作为现代社会交通工具的重要组成部分，其安全、性能和环保等方面的要求也越来越高。

在汽车的制造和设计中，金属材料起着至关重要的作用。

本文将从汽车金属材料的种类、应用领域和优势等方面进行探讨。

一、汽车金属材料的种类汽车金属材料根据其性质和用途不同，可以分为以下几类：1. 钢铁材料：汽车制造中最常用的材料之一，例如碳钢、不锈钢和镀锌钢等。

钢铁材料具有强度高、耐磨损、耐腐蚀等优点，适用于车身、底盘等部件的制造。

2. 铝合金材料：铝合金材料具有密度低、强度高、导电性好等特点，广泛用于汽车制造中，例如车身板、车轮、发动机部件等。

铝合金的应用可以减轻汽车质量，提高燃油效率，降低废气排放。

3. 镁合金材料：镁合金材料具有轻巧、高强度、良好的耐腐蚀性等特点，在汽车制造中被广泛应用于发动机壳体、车身构件等部位。

4. 钛合金材料：钛合金材料具有高强度、耐磨损、耐腐蚀等特点，常用于高档汽车的制造，例如发动机、排气系统等。

钛合金虽然价格较高，但其优越的性能使得它在汽车制造中得到广泛应用。

二、汽车金属材料的应用领域1. 车身结构：汽车的车身结构对于安全和稳定性至关重要，钢铁材料和铝合金材料是常用的车身结构材料。

钢铁材料通常用于保证车身的高强度和刚性，而铝合金材料可以减轻车身重量，提高燃油效率。

2. 发动机部件：发动机作为汽车的“心脏”，需要承受高温和高压的环境。

因此，发动机部件通常采用耐高温、耐磨损的金属材料，例如铝合金和钛合金。

3. 底盘部件：底盘是汽车悬挂系统的重要组成部分，承受着车辆的荷载和震动。

为了确保底盘的强度和耐用性，常常选用高强度的钢铁材料。

4. 内饰装饰件：汽车内饰装饰件通常需要具有良好的外观质感和耐用性。

由于内饰装饰件不需要承受较大的荷载，因此一些轻巧的金属材料如铝合金、镁合金可以用于内饰装饰件的制造。

三、汽车金属材料的优势汽车金属材料相比于其他材料（如塑料、陶瓷）具有许多优势，主要包括以下几个方面：1. 强度和刚性：汽车金属材料通常具有较高的强度和刚性，能够有效抵抗碰撞和变形，提供良好的安全性能。

主要教学步骤和教学内容★课程导入：（10min）1、机械零件的选材主要考虑哪些方面的因素？2、普通机床上的轴与汽车发动机曲轴的选材及工艺路线有何异同？（观看录像视频，提出问题，学生思考并回答）★新课讲授：（70min）一、机械零件的选材原则机械零部件材料及热处理工艺的设计是一个重要的环节，要综合考虑选用材料的使用性能、工艺性能和经济性能这三个方面。

1、零件失效的概念机械零件的失效是指零件由于某种原因丧失了正常的工作能力。

具体表现为：①零件完全破坏，不能继续工作；②零件严重损伤，继续工作不安全；③不能满意地达到预期的作用。

2、失效形式（1）弹性变形失效原因：材料的刚度不足（2）塑性变形失效原因：材料的屈服强度不足（3）韧性断裂失效、脆性断裂失效原因：材料的韧性不足（4）表面损伤失效原因：材料的表面硬度、强度或耐蚀性不足3、选材的基本原则选材的基本原则是所选材料的使用性能应能满足零部件使用要求，经久耐用，易于加工，成本低，即从材料的使用性能、工艺性能和经济性三个方面进行考虑（1）使用性原则➢分析零部件的工作条件，确定使用性能➢分析零部件的失效原因，确定主要使用性能➢将对零部件的使用性能要求转化为对材料性能指标的要求➢材料的预选（2）工艺性能原则金属材料的工艺性能是指金属适应某种加工工艺的能力。

主要是切削加工性能、材料的成型性能（铸造、锻造、焊接）和热处理性能（淬透性、变形、氧化和脱碳倾向等）（3）经济性原则以铁代钢，以铸代锻、以焊代锻二、轴类零件的材料选用1、轴的工作条件：（1）传递扭矩，承受交变扭转载荷作用；（2）轴颈承受较大的磨擦；（3）承受一定的过载或冲击载荷。

2、轴的主要失效形式：（1）疲劳断裂（2）断裂失效（3）磨损失效3、对轴用材料的性能要求：（1）高的疲劳强度，以防止疲劳断裂。

（2）良好的综合力学性能，以防止冲击或过载断裂。

（3）良好的耐磨性，以防止轴颈磨损。

4、轴类零件的基本选材原则对轴类零部件进行选材时，应根据工作条件和技术要求来决定：（1）承受中等载荷，转速又不高的轴，大多选用中碳钢（例如45钢），进行调质或正火处理。

提高燃油经济性和加速性能。
金属材料的强度和刚度对汽车的动力性能至关重要。 高强度的材料能够支撑复杂的动力系统和传动系统，
确保发动机、变速器和底盘的性能。
非金属材料如塑料和复合材料的阻尼和减震性能有助 于吸收振动和噪音，提高驾驶的平稳性和舒适性，间
接影响动力性能。
材料对汽车经济性能的影响
01
金属和非金属材料的耐腐蚀性和抗老化性能直接影响汽车的使用寿命和维修成 本。耐腐蚀和抗老化的材料能够减少维修和更换部件的需求，降低总体拥有成 本。
项目二 汽车常用金属材料和非金 属材料
contents
目录
• 汽车常用金属材料 • 汽车常用非金属材料 • 金属与非金属材料的选用 • 汽车材料的发展趋势 • 材料对汽车性能的影响
01 汽车常用金属材料
钢铁材料
01
钢铁材料是汽车制造中应用最广泛的金属材料之一，主要用于制造汽 车车身、底盘、发动机等重要部件。
玻璃具有透明度高、化学稳定 性好、机械强度高等优点，能 够有效地保护乘员安全。
现代汽车玻璃材料主要包括钢 化玻璃和夹层玻璃，它们具有 良好的抗冲击性和安全性。
其他非金属材料
01
其他非金属材料包括陶瓷、复合 材料等，它们在汽车中也有广泛 的应用，如发动机部件、刹车片 等。
02
这些材料具有优异的性能，如高 强度、高耐磨性、高耐热性等， 能够提高汽车的安全性和可靠性 。
非金属材料的阻燃性和烟雾毒性也是汽车安全性能的重要考虑因素。阻燃材料能够降低火灾风险，而低 毒性的材料能够减少事故发生时对乘客和行人的健康危害。
金属和非金属材料的疲劳耐久性和耐腐蚀性对汽车的安全性能也有影响。疲劳耐久性差的材料容易在重 复应力下断裂，而耐腐蚀性差的材料容易生锈或剥落，影响结构的完整性和安全性。

玻璃钢
玻璃纤维增强塑料（GFRP）
具有轻质、高强、耐腐蚀等特 点，广泛用于制造汽车车身覆 盖件和结构件
碳纤维复合材料与玻璃钢的比 较
碳纤维复合材料具有更高的强 度和刚性，而玻璃钢在成本和 易于加工方面具有优势，二者 在汽车制造中各有优劣
03
汽车发动机材料的选择
铝合金
轻量化
铝合金具有较低的密度，适用 于制造轻量化要求较高的汽车
零件。
良好的导热性
铝合金具有优良的导热性能， 有助于发动机散热。
易于加工
铝合金具有良好的塑性和切削 加工性能，便于制造各种复杂 形状的零件。
耐腐蚀性
铝合金表面容易形成致密的氧 化膜，具有良好的耐腐蚀性。
铸铁
强度高
铸铁具有较高的强度和耐磨性，适用于制造 承受高负荷的汽车零件。
成本低
铸铁制造成本相对较低，广泛用于汽车制造 。
常用的抗电磁干扰材料包括金属屏蔽材料、导电橡胶 、导电涂料等，选择时需根据具体应用场景和性能需
求进行选择。
07
汽车轻量化材料的选择
高强度钢
01
强度高、延性好，具有优良的加 工性能和焊接性能，广泛用于汽 车车身、底盘、悬架等结构件
02
成本低，易于实现工业化生产， 是传统汽车用钢的主要材质之一
重量大，不利于汽车轻量化
结构件
通过塑性加工获得各种形状和尺寸的铝合金，用于制 造车身覆盖件、结构件和加强件
铸造铝合金 变形铝合金
碳纤维复合材料
高强度碳纤维
具有高强度、高刚性和抗疲劳性 能，用于制造汽车结构件和安全
件
01
03
02 04
碳纤维复合材料
将碳纤维与树脂、金属或陶瓷等 基体结合，获得轻质、高强、耐 腐蚀等优异性能，用于制造车身 覆盖件和结构件

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第一节 零件选材原则
• 汽车零件材料选择的一般原则主要包括以下几个方面。 • 1.使用性原则 • 使用性能主要指零件在使用状态下应具有的力学性能、物理性能和
化学性能。对机器零件和工程构件而言主要是机械性能，而对一些特 殊条件下工作的零件，则必须根据要求考虑到材料的物理、化学性能。 • 根据使用性能零件选择的步骤如下: • .对零件工作条件和失效形式全面分析，确定零件对使用性能的要求; • .根据零件的几何形状、尺寸及工作中所承受的载荷，计算出零件中 的应力分布; • .由工作应力、使用寿命、安全性等，确定要求性能的具体数值; • .利用材料手册根据使用性能选材。 • 表7-1所示为常用零件的工作条件和失效形式。
轮和各种轴，同时还有在高温下工作的零件(进/排气阀、活塞等)，它 们的用材都比较重要，目前一般都是根据使用经验来选材。对于不同 类型的汽车和不同的生产厂，发动机和传动系统的选材是不相同的。 应该根据零件的具体工作条件及实际的失效方式，通过大量的计算和 试验选出合适的材料。 • 2.汽车零件用材选择趋势 • 随着能源和原材料供应的日趋短缺，人们对汽车节能降耗的要求越 来越高，而减轻自重可提高汽车的重量利用系数，减少材料消耗和燃 油消耗，这在资源、能源的节约和经济价值方面具有非常重要的意义。
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第二节 汽车零件选材与工艺
• 7.钢板 • 钢板有08, 20, 25和16Mn等。热轧钢板主要用来制造一些承受一定
载荷的结构件，如保险杠、刹车盘、纵梁等。冷轧钢板主要用来制造 一些形状复杂，受力不大的机械外壳、驾驶室、轿车的车身等覆盖零 件。 • 8.汽车板簧 • 汽车板簧一般选用65Mn, 60Si2Mn钢制造。重型载重汽车大截面 板簧用SSSiMnMoV,55 SiMnMoVNb钢制造。

《教案汽车材料》一、教学目标1. 知识目标让学生了解汽车材料的基本分类和性质。

让学生掌握汽车主要零部件的材料选择原则。

让学生了解汽车材料的发展趋势和应用。

2. 能力目标培养学生分析问题和解决问题的能力。

培养学生具备一定的创新意识和实践能力。

3. 情感、态度与价值观目标使学生认识到汽车材料对汽车性能和环保的重要性。

培养学生的团队合作精神和责任感。

二、教学内容1. 汽车材料的基本分类和性质金属材料：铁、铝、铜等非金属材料：塑料、橡胶、玻璃等复合材料：碳纤维、玻璃钢等2. 汽车主要零部件的材料选择原则发动机：铸造钢、铝合金、粉末冶金等传动系统：钢材、合金钢等车身：钢材、铝合金、塑料等轮胎：天然橡胶、合成橡胶等3. 汽车材料的发展趋势和应用轻量化：铝合金、复合材料等环保：再生材料、生物基材料等新能源汽车：电池材料、电机材料等三、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究汽车材料的相关知识。

2. 利用案例分析法，使学生更好地理解汽车材料在实际应用中的重要性。

3. 采用小组讨论法，培养学生的团队合作精神和沟通能力。

四、教学资源1. 教材：《汽车材料》2. 课件：汽车材料的基本分类、性质、应用等3. 案例素材：汽车零部件的材料选择实例4. 网络资源：汽车材料的最新研究动态和发展趋势五、教学评价1. 课堂参与度：学生提问、回答问题、小组讨论等2. 作业完成情况：课后习题、案例分析等3. 考试成绩：期末考试或考查4. 创新能力：学生提出的新材料、新技术等建议六、教学安排1. 课时：本课程共计32课时，每个课时45分钟。

2. 教学安排：按照教学内容，合理安排每个章节的教学时间。

七、教学步骤1. 引入新课：通过展示汽车零部件的图片，引导学生思考汽车材料的作用和重要性。

2. 讲解知识点：根据教材和课件，详细讲解汽车材料的基本分类、性质和应用。

3. 案例分析：分析汽车零部件的材料选择实例，使学生更好地理解理论知识在实际中的应用。

P.11
典型轴的选材
（1）机床主轴
汽车工程材料 课题6：汽车金属材料的选用
其工艺路线为：备料→锻造→正火→粗机械加工→调质→精机械加工→表面淬 火+低温回火→磨削→装配。正火可改善组织、消除锻造缺陷，调整硬度便于机械 加工，并为调质做好组织准备。调质可获得回火索氏体，具有较高的综合力学性能 ，提高疲劳强度和抗冲击能力。表面淬火+低温回火可获得高硬度和高耐磨性。
汽车工程材料
课题6：汽车金属材料的选用
内容提纲
汽车工程材料 课题6：汽车金属材料的选用
6.1 金属材料的选材原则 6.2 轴零件的选材 6.3 齿轮零件的选材 6.4 弹簧的选材 6.5 刃具的选材 6.6 模具的选材 6.7 汽车覆盖件的选材
P.2
一、课题引入
主要解决这几个问题：
汽车工程材料 课题6：汽车金属材料的选用
2．工艺性能原则
金属材料的工艺性能是指金属适应某种加工工艺的能力。 主要是切削加工性能、材料的成型性能（铸造、锻造、焊接）和 热处理性能（淬透性、变形、氧化和脱碳倾向等）
3．经济性原则
以铁代钢，以铸代锻、以焊代锻
判断零件选材是否合理的基本标志是： 好用——即满足必需的使用性能； 好做——具有良好的工艺性能； 便宜——能实现较低成本。
循环、冲 击
循环、冲 击
循环劳断裂、过量变形、轴 颈磨损
疲劳断裂
断裂
磨损、麻点剥落、疲劳断 裂
磨损、断裂
表面硬度、疲劳强度、心 部韧性 综合力学性能
屈强比、疲劳强度
综合力学性能
硬度、按触疲劳强度
硬度、足够的强度和韧性
P.8
汽车工程材料 课题6：汽车金属材料的选用
• 如何在品种繁多的金属材料中选择合适机械零部件要求的材 料？

附录A（提示的附录）常用钢板材料牌号和规格使用优选系列附录B（提示的附录）常用金属材料特性及应用表B1 常用黑色金属材料特性及应用表B1（续）常用黑色金属材料特性及应用表B1（续）常用黑色金属材料特性及应用表B1（续）常用黑色金属材料特性及应用表B1（续）常用黑色金属材料特性及应用表B1（续）常用黑色金属材料特性及应用表B1（完）常用黑色金属材料特性及应用表B2 常用有色金属材料特性及应用表B2（续）常用有色金属材料特性及应用表B2 （续）常用有色金属材料特性及应用表B2（完）常用有色金属材料特性及应用附录C（提示的附录）常用金属材料牌号含义及新旧标准牌号对照表C2 碳素结构钢的新旧标准牌号含义及牌号对照照表C8 可锻铸铁铸铁件新旧标准牌号意含义及牌号对照表C9 变型铝及铝合金新旧标准牌号对照表C9（完）变型铝及铝合金新旧标准牌号对照Q/FT B012—2000附录D（提示的附录）常用部分国标牌号钢材与企标牌号钢材对照*表D1 汽车梁用钢板牌号及成份、性能对比表D1（续）汽车梁用常用钢板牌号及成份、性能对比*1）本附录仅供设计、生产、采购、检验等部门参考，材料之间能否完全代用，应经过必要的工艺验证和（或）专项试验。

2）在产品图样中标注时，仍要求按国家标准的规定进行标注。

表D1（续）汽车梁用常用钢板牌号及成份、性能对比表D2 深冲压常用冷轧薄钢板和钢带用材料牌号、成份、性能对比表D3 冷冲压用优质碳素结构钢钢板常用材料牌号、成份、性能对比表D4 一般用途冷轧薄钢板用材料牌号、成份、性能对比表D5 常用钢板材料牌号对照表表D6 常用金属材料有关机械性能、含碳量对照表。

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）

汽车车身材料的选择与应用在汽车工业的发展历程中，车身材料的选择一直是一个至关重要的环节。

它不仅关系到汽车的性能、安全性、耐久性，还对生产成本、环保要求等方面产生着深远的影响。

随着科技的不断进步和消费者需求的日益多样化，汽车车身材料的种类也越来越丰富，为汽车制造商提供了更多的选择。

汽车车身材料的种类繁多，常见的包括钢材、铝合金、镁合金、碳纤维复合材料等。

每种材料都有其独特的性能特点，适用于不同的车型和应用场景。

钢材是汽车车身制造中应用最为广泛的材料之一。

它具有良好的强度和韧性，成本相对较低，加工工艺成熟。

高强度钢的出现，更是在保证车身强度的同时，减轻了车身重量。

然而，钢材的密度较大，会增加车辆的整体重量，从而影响燃油经济性和动力性能。

铝合金是一种轻质金属材料，其密度约为钢材的三分之一。

在汽车车身中的应用，可以显著减轻车身重量，提高燃油效率和车辆性能。

铝合金还具有良好的耐腐蚀性和可回收性，符合环保要求。

但铝合金的成本相对较高，加工难度较大，限制了其在一些经济型车辆中的广泛应用。

镁合金是比铝合金更轻的金属材料，但其强度和耐腐蚀性相对较差。

目前，镁合金在汽车车身中的应用还相对较少，主要用于一些高端车型的零部件制造。

碳纤维复合材料具有极高的强度和刚度，同时重量极轻。

它在高性能跑车和赛车中得到了广泛应用，能够显著提升车辆的加速、制动和操控性能。

然而，碳纤维复合材料的成本极高，生产工艺复杂，难以大规模应用于普通量产车型。

在选择汽车车身材料时，需要综合考虑多个因素。

首先是性能要求，包括强度、刚度、耐腐蚀性、碰撞安全性等。

例如，在设计一款高性能跑车时，为了追求极致的性能，可能会选择碳纤维复合材料来打造车身；而对于一款经济型家用轿车，钢材或铝合金可能是更合适的选择。

其次是成本因素。

不同的车身材料价格差异较大，这会直接影响到汽车的生产成本和市场售价。

汽车制造商需要在保证性能的前提下，尽可能控制成本，以提高产品的竞争力。

汽车车身材料的选择与应用随着科技的不断进步和人们对汽车舒适性、安全性和环保性的要求日益增加，汽车制造商对车身材料的选择和应用变得尤为重要。

本文将探讨不同类型的汽车车身材料，并介绍它们在汽车制造中的应用。

1. 钢铁材料钢铁是当前最常用的汽车车身材料之一。

钢铁的主要优点是其强度高、成本相对较低以及可塑性好。

车身使用高强度钢铁可以提高汽车的刚性和安全性能。

不过，钢铁的密度较大，较重的车身会影响燃油效率。

因此，在使用钢铁材料时，汽车制造商通常会采取轻量化设计，结合其他材料使用。

2. 铝合金材料铝合金是另一种常用的汽车车身材料。

与钢铁相比，铝合金具有较低的密度和较高的强度。

这意味着使用铝合金可以减轻车身重量，提高汽车燃油效率。

铝合金还具有较好的抗腐蚀性，延长了汽车的使用寿命。

然而，铝合金的成本相对较高，制造过程复杂，这限制了其在大规模汽车制造中的应用。

3. 碳纤维材料碳纤维材料是一种新兴的汽车车身材料。

碳纤维具有超强的强度和刚度，并具备轻量化的特点。

相比于钢铁和铝合金，碳纤维的密度更低，重量更轻，从而提高整车的燃油经济性和操控性能。

然而，碳纤维制造成本昂贵，特殊的生产设备和工艺增加了制造难度。

目前，碳纤维主要应用于高端汽车和赛车领域。

4. 塑料材料塑料材料在汽车制造中的应用越来越广泛。

塑料具有轻质、具体形塑性好等优点。

同时，塑料还可以有效地减震、降低噪音和提高节能性能。

然而，普通塑料的力学性能相对较差，所以在汽车制造中，常常采用增强型塑料，如玻纤增强塑料，以提高车身的强度和耐磨性。

5. 复合材料复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组合而成的材料。

复合材料具有各种优点，例如高强度、低密度、抗腐蚀性能好等。

在汽车制造中，常用的复合材料有玻璃钢和碳纤维增强复合材料。

这些材料可以在车身结构中灵活应用，提高整体的刚性和安全性能。

根据不同的需求和预算，汽车制造商可以选择适合的车身材料。

在汽车制造中，往往会采用杂合材料的方式，以充分发挥各种材料的优点。

汽车金属材料的选用汽车用金属材料多种多样，在此主要介绍底盘、车身都离不开的板材的选用，各类汽车中使用的板材侧重面又不一样，我们同捷目前主要任务是设计M 类乘用车。

轿车L 类—— 二轮或三轮机动车；M 类—— 四轮以上乘用车；M1类—— 不超过九座的乘用车，也即轿车属此类。

N 类—— 载货车对车身讲使用金属材料：要冲压性能好、焊接性能好的外覆盖件与内板材料。

焊接性能好、具有一定强度的骨架材料。

对M1类乘用车底盘讲使用金属材料多种多样，钣材、型材、铸件、锻件…… 但要求比较高,用材比较重要的是副车架与后桥的材料。

以及有关支架、加强板、衬板材料的选用，该类材料一般具有很高的强度要求，很好的焊接性能，以及很好的冲压拉伸成形性能，现仅对副车架及非驱动后桥桥架常用的冲压钢板、作一定的介绍。

也介绍该类材料在工程图样及有关明细表上的表示方法。

材料钢种：标志了强度等级、化学成分——即材料性能材料厚度： ＜4㎜薄板 ； ≥4㎜厚板边缘状态： 钢材边缘状态分切边及不切边二种尺寸精度： 轧制精度分较高精度， 普通精度。

不平度： 分普通精度及高级精度二种及不平度分普通不平度精度及高级不平度精度二种。

表面结构：分麻面及光亮表面二种≤对钣材的标志方法一般为： 钢板887102088708150010000.1-------⨯⨯GB S Ⅱ　A GB 或： 钢板8871020887080.1----GB GB 这是国家标准规定的标法 钢板SC1- 1.0×1500×2000 -PT.B-PF·C-FB-EC-ZF- GB/T 5213-2001或：钢板SC1- 1.0- GB/T 5213-2001 这是国家标准及宝钢规定的标法2主要引用文件GB/T5213-2001 深冲压用冷轧薄钢板及钢带 ------------- 宝、鞍钢GB/T13237-1991 优质碳素结构钢冷轧薄钢板和钢带--------------------- 鞍钢GB/T708-1988 冷轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差 ---鞍钢Q/BQB 401-2003 冷连轧钢板及钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差---宝钢标准Q/BQB 408-2003 冲压用冷连轧钢板及钢带-------------------------宝钢标准Q/BQB 419-2003 低合金高强度冷连轧钢板及钢带--------------------宝钢标准GB/T3275-1991 汽车制造用优质碳素结构钢热轧钢板和钢带-------- 鞍钢GB/T711-1988 优质碳素结构钢热轧厚钢板和宽钢带--------------- 重庆钢厂GB/T709-1988 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差----- 鞍钢Q/BQB 310-2003 汽车结构用热连轧钢板及钢带结构----------------宝钢标准Q/BQB 301-2003 热连轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差---宝钢标准3 术语和定义3.1 副车架指轿车前部由钢板冲压成型，以焊接方式制成的总成，以螺拴或焊接与白车身连接，主要用以安装动力总成，也可安装转向器、横向稳定杆等零部件。