《車用新材料》PPT課件

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1、車用新材料第六章一、現(xiàn)代汽車材料的應(yīng)用及其發(fā)展動向(1)車用材料與汽車的性能、壽命、安全性、舒適性息息相關(guān)材料是汽車的基礎(chǔ)，一輛汽車由上萬個零部件組裝而成而上萬個零部件又是由上千種不同的材料、幾千種不同的規(guī)格品種加工制造出來的。我國汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策明確提出，國家有關(guān)部門應(yīng)在金屬材料、機械設(shè)備、汽車電子、工程塑料、紡織品、玻璃等方面統(tǒng)籌規(guī)劃，積極支持汽車工業(yè)的發(fā)展，鼓勵推廣使用新材料。汽車的性能、壽命、安全性、舒適性等，與采用的材料息息相關(guān)。只有采用高性能的材料，配以先進的設(shè)計和生產(chǎn)技術(shù)，才能生產(chǎn)出高性能的汽車。汽車要降低使用

2、費用，必須提高可靠性、減輕自身質(zhì)量、降低燃料消耗。而采用高強度合金材料、輕金屬材料、工程塑料等，是實踐證明的有效途徑(2)現(xiàn)代汽車材料的應(yīng)用現(xiàn)狀我國40年來汽車的生產(chǎn)歷史，主要是中卡的生產(chǎn)歷史，汽車用材的現(xiàn)狀也就是中卡用材料的現(xiàn)狀。我國自行開發(fā)中卡材料構(gòu)成比，鋼材為64％、鑄鐵為21％、有色金屬為期、非金屬材料為14％。汽車中塑料用量約為17kg／輛。引進轎車(一汽奧迪)的材料構(gòu)成比，鋼材為52％、鑄鐵為9．67共、粉末冶金為1．23％、有色金屬為8．5％、非金屬材料為18．6％。(3)現(xiàn)代車用材料發(fā)展方向近年工業(yè)發(fā)達國家對

3、汽車的發(fā)展方向提出的主要目標(biāo)是：節(jié)約能源、防止環(huán)境惡化t改進汽車安全性等。這些目標(biāo)的提出反映了當(dāng)今的汽車存在下述問題。消耗燃油過多，使地球的剩余石油儲量和供應(yīng)告急，汽車的發(fā)展業(yè)已遇到了能源上的制約因素。汽車排放廢氣過多和廢氣的有害成分危及大氣環(huán)境，對城市特別不利，甚至也是地球氣候變暖的重要因素之一。此外，汽車保有量大，每年報廢車輛的物資回收尚不完全，致使汽車廢棄物嚴(yán)重污染了環(huán)境，汽車的發(fā)展已遇到環(huán)保上的制約因素，汽車使用中事故頻發(fā)，危及行人及乘客的生命、健康，汽車的發(fā)展也遇到安全上的制約因素。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代汽車

4、制造材料的構(gòu)成，發(fā)生了較大的變化，高密度材料的比例下降，低密度材料有較大幅度的增加。可以說，從20世紀(jì)90年代開始，汽車材料向輕量化、節(jié)省資源、高性能和高功能方向發(fā)展。(4)常見車用鋼材長期以來，鋼鐵一直是構(gòu)成汽車的主要材料，在汽車用鋼中，合金鋼比例較高。國外不少汽車采用含Cr、Ni、Mo等元素的結(jié)構(gòu)鋼和含C。量很高的永磁材料，而這些元素的資源都較稀缺，節(jié)約合金資源成為指導(dǎo)汽車材料開發(fā)相應(yīng)用的方針之一。汽車的車體鋼板，以前使用的是容易成型的軟質(zhì)鋼材。為適應(yīng)輕量化的需求，以后開發(fā)了高張力鋼板。這種鋼板具有成型性好、強度高，并可

5、使板厚減薄的優(yōu)點：高張力鋼板是在原有鋼板基礎(chǔ)上添加固溶強化型元素(硅、錳等)和析出強化型元素(鈮、鈦等)，并在鋼鐵廠退火爐內(nèi)連續(xù)退火而得到。它有著屈服點低、復(fù)合成分多的特點。降低成本和提高質(zhì)量是同等重要的課題，降低成本主要有兩個手段：一是減少合金元素的添加量和降低替代材料的成本?？蓪r高而且價格不穩(wěn)定的含Mo的Cr—Mo鋼改用銅添加量只有其一半的半Mo鋼和硼鋼.二是降低零件制造成本。在這里為降低零件制造所消耗的能源而采用非調(diào)質(zhì)鋼，為提高加工能力，也有采用易切削鋼。二、常見車用鋼材類型1、鋼板鋼板是汽車制造中耗量最大的材料品種

6、。在高強度鋼板方面，含磷鋼板、烘烤硬化鋼板(BH鋼板)、雙相鋼板(DP鋼板)已經(jīng)得到了實際應(yīng)用。含磷鋼利用磷的固溶強化，抗拉強度一般在340一460MPa。其沖壓、焊接、涂裝等加工性能優(yōu)良.BH鋼是通過適當(dāng)?shù)耐嘶鸸に嚳刂埔蛉蹸原子數(shù)量，達到?jīng)_壓前低屈服強度，在成型烘烤過程中屈服強度增高40一80MPa的高強度鋼種，其主要特點是抗凹陷性好，用于車身外板。DP鋼通過適當(dāng)?shù)丶尤肱_金元素和生產(chǎn)工藝抨制．獲得80％一90％的鐵索體和10％一20％的馬氏體組織。它具有低的屈服強度、高的加工硬化指數(shù)，成型性良好，拉伸強度可達560一103

7、0MPa。2、新型彈簧鋼主要指汽車懸掛系統(tǒng)的彈簧用鋼．目前用的最廣的鋼板彈簧是Si鋼.其性能基本上能滿足使用要求，近年來，變截面少片彈簧在汽車上的應(yīng)用越來越多，使用這種彈簧可以節(jié)約1／3左有的材料，并使汽車的平順性等性能得到改善，同時有顯著的技術(shù)經(jīng)濟效益，但其小產(chǎn)工藝發(fā)生了相應(yīng)的變化，含Si量較高的彈簧釣具有較高的脫碳傾向，故應(yīng)發(fā)展低Si或無Si的彈簧鋼，以滿足生產(chǎn)的需要。3、微合金非調(diào)質(zhì)鋼在鋼中加入微量V、Ti、Nb等元素，經(jīng)鍛造或軋制冷卻后在鐵素體、珠光體中析出碳化物或碳氮化物而達到強化，不需要調(diào)質(zhì)，可以減少熱處理工序和

8、設(shè)備，避免熱處理變形和淬火裂紋造成的廢品，降低能耗和生產(chǎn)成本。4、高強度鋼板。采用高強度鋼板，既可以減少汽車自身的質(zhì)量，又可以提高汽車的安全性和可靠性，含磷深沖壓高強度鋼板主要應(yīng)用在車身、駕駛室上的深沖壓件，使用得當(dāng)，可降低材料消耗10％，雙相鋼板其有較低的屈服強度和高的加工硬化能力，比較