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
塑料保险杠
铝合金下支臂
• 非金属材料：保险杠缓冲件、橡胶垫、车窗玻璃等
• 复合材料：铝合金下支臂、合金钢车身等
钢板覆盖件
汽车钣金对金属材料的要求
使用性能：反映金属材料在使用过程中所表现的特性,如机械性能、 物理性能和其他特性。他决定者金属材料的应用范围、安全可靠 性和零件的使用寿命。
工艺性能：反映金属材料在加工制造过程中所表现出来的特性，如 冲压性能、焊接性能、切削性能热处理性能等，他决定零件加工 制造的难易程度。工艺性能包含：良好的塑性、良好的可焊性、 良好的化学稳定性、良好的板材尺寸精度和内在质量、价格低廉， 经济实用几个方面。
了解材料性能的目的是维修中正确合理的选择和使 用材料，达到提高维修质量、降低加工成本！
• 退火的方法：完全退火、球化退火和去应力退火。
去应力 退火
将钢加热到500-650℃，保温后随炉缓慢 冷却至200-300 ℃出炉空冷。其目的是 在加热状态下消除内应力。也称低温回火。
正火
• 将钢加热到转变温度以上30-50 ℃，经保温一 定时间后在空气中冷却的一种操作方法。
• 低碳钢正火可以细化晶粒，均匀组织，改善切 削加工性能。
材料的疲劳极限是材料机械性能中最敏感的性能之一。受各种内因和外因的影响。例如 工作时的负荷性质、环境温度和介质；零件的几何尺寸、表面加工的质量及处理；材料的 化学成分、内部组织及缺陷等，都显著地影响疲劳极限。为了提高机械零件的疲劳强度， 除了根据强度要求正确选材外，合理地设计零件的结构形状，避免应力集中，提高零件的 表面质量，避免各种损伤，以及采用表面淬火、化学热处理、喷丸处理等表面强化方法， 都能不同程度地提高抗疲劳断裂的能力。
• 目的在于：降低淬火钢的脆性，消除或减少内 应力，提高综合机械性能，稳定工作尺寸。
表面热处理
表面热处理包括表面淬火、渗碳等。 其目的是提高表面耐磨性和抗疲劳强度， 同时内部仍有足够的屈服强度和韧性。 渗碳是向低碳钢表面层渗入碳原子，使工件表面的 碳质量分数达到0.7%-1.05%渗碳后进行热处理以提 高硬度和耐磨度。
强度、硬度低，塑性与韧性好，冷塑性、变形性和焊接性 好，适合车身构件冲压成型。
汽车车身常用材料
（4）低合金高强度钢 为汽车车身轻量化开拓新途径
①高强度低合金钢（HLSA）0.25％ 0.60%
在低碳钢中加入磷来提高钢的强度，具有低碳钢类似的加工特性， 提高抗拉强度。
②高抗拉强度钢（HHS）
增加了硅、锰和碳，提高了抗拉强度。用来制造与悬架装置有关的 构件和车身。
（7）不锈钢 不锈钢主要由铁、铬及含量不同的碳元素合金组成。强
度质量比高及非凡的抗腐蚀能力，决定它被广泛用于机械 加工及冷成形车身零件。如车身、车轮、防盗组。
金属的刚性与弹性
金属材料在外力作用下，抵抗弹性变形的能力称为刚性。刚性愈 大，材料愈不易发生弹性变形。
零件在使用过程中，一般处于弹性变形状态。对于要求弹性变形 小的零件，如泵类主轴、往复机的曲轴等，应选用刚性较大的金属 材料。对于要求弹性好的零件，如弹簧则可通过热处理和合金化的 方法，达到提高弹性的目的。
材料的冲击韧性
有些机器零件在工作时，如齿轮换挡、设备起动、刹车等， 往往受到冲击负荷的作用；还有一些机器，如锻锤、冲床、凿 岩机、气动舂砂锤等，它们本身就是利用冲击能量来工作的。 金属抵抗冲击负荷的能力称为冲击韧性。例如：汽车悬挂机构， 汽车起步、制动时会受到很大冲击；发动机活塞、连杆、活塞 销做功时冲击很大。
• 中碳钢正火可以提高强度和硬度。
淬火
• 将钢加热到临界温度以上30-50 ℃，经保温一 定时间后在水或盐水或油中快速冷却，以获得 高硬度组织的一种热处理工艺。
• 淬火的关键是冷却，冷却效果直接决定钢淬火 的组织和性能。
回火
• 把淬火后的钢重新加热到某一温度，保温一段 时间后置于空气或水中冷却的工艺。
HLSA和HHS适合采用气体保护焊接，不能采用氧乙炔焊接法来焊接。
汽车车身常用材料
（5）绝缘钢板
主要用于车身乘客室周围构件的加工与成型，用以隔绝来自外部的 振动、噪声、温度等对乘客的影响。
（6）表面处理钢板
加入锌、铝、锡等金属或Zn-Gr、Zn-Mg、Zn-Al等合金。都用在汽车 上易发生腐蚀的部位。如车门槛、车轮护罩、车身下护围等。
金属材料的物理性能
·密度：材料单位体积的质量 ·熔点：金属由固态熔化成液态时候的熔化温度 ·热膨胀性：固态金属热胀冷缩的性能 ·导热性：金属传递热量的能力 ·导电性：金属传导电流的能力 ·磁性：金属能导磁的性能，如被磁铁所吸引 ·耐磨性：金属在工作中承受磨损的耐久程度
金属材料的力学性能
各种机械零件或者工具，在使用时都将承受不同的外力，如拉 力、压力、弯曲、扭转、冲击或摩擦等等的作用。为了保证零件能 长期正常的使用，金属材料必须具备抵抗外力而不破坏或变形的性 能，这种性能称为机械性能。即金属材料在外力作用下所反映出来 的力学性能。金属材料的机械性能是零件设计计算、选择材料、工 艺评定以及材料检验的主要依据。
汽车车身常用材料
1.车身常用金属材料 车身上常用的金属材料有钢材、轻金属、其它有色金属。 1.1车身用钢材 （1）热轧钢板 ：800°C以上状态轧制，主要用于车身
较厚件如车架和梁。 （2）冷轧钢板：将热轧钢板酸洗后，在常温状态由轧
机轧制。加工性好，表面美观，用于车身构件。 （3）优质碳素结构钢：硫、磷含量控制在0.04以下，
材料的硬度
金属材料抗击比他更硬的物体压入表面的能力，也可以说是材料抗 击局部变形的能力。测量方法主要有压入法、划痕法。 材料的硬度是强度、塑性和加工硬化倾向的综合反映。硬度与强度之 间往往有一定的概略比例关系，并在很大程度上反映出材料的耐磨性 能。此外，硬度测定方法简便，不需制备特殊的试样，可以直接在零 件上进行测定，而不损坏工件。所以硬度通常在生产上作为热处理质 量检验的主要方法。
材料的疲劳极限是材料机械性能中的一个重要性能。凡承受交变负荷的机器零件在设计 时需用疲劳极限进行强度计算。在断裂的零件中，绝大多数是交变负荷下工作的，如往复 机的曲轴，各种机器的主轴、齿轮、弹簧等。它们的主要破坏形式是疲劳断裂，而且疲劳 断裂中大多数是突然发生的，通常所承受的应力也小于材料的屈服强度。因此，疲劳断裂 具有很大的危险性。
对于承受小能量多次冲击的机器零件，对材料要求高的强度， 又要求过高的塑性和冲击韧性，并不能提高零件的寿命，相反 却因牺牲了强度，不能发挥材料的潜力，反击会降低零件的寿 命。
材料的疲劳强度
金属材料在重复或交变负荷的作用下，循环一定周次后，断裂时所能承受的最大应力称 为疲劳强度。例如许多汽车零件在往复交变的力作用下工作，如传动轴、连杆、弹簧等。 材料的疲劳强度是通过各种条件下的疲劳试验确定的。对称应力循环下的疲劳极限通常是 在旋转弯曲疲劳试验机上用光滑试样测定。