汽車機械基礎1汽車常用工程材料ppt課件.ppt

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1、單元一汽車常用工程材料（I）Unit1CommonEngineeringMaterialsforAutomobile學習目的與要求：主要內容：本單元主要介紹：金屬材料的力學性能和工藝性能的基本知識；金屬與合金的結構、鐵碳合金相圖及常用的熱處理方法；汽車常用的鋼鐵材料與有色金屬材料的種類、牌號及應用場合；汽車常用的非金屬材料的種類及應用場合。學習目的與要求：（1）了解金屬材料的性能及其指標；了解鐵碳合金相圖基礎知識；熟悉金屬與合金相圖的結構；熟悉一般鋼材熱處理方法對其力學性能的影響；掌握鋼的熱處理工藝；單元一汽車常用工程材料（2）了解汽車常用金屬材

2、料（鋼鐵材料、有色金屬材料）的分類；熟悉汽車常用金屬材料的牌號表示方法及特點；掌握汽車常用金屬材料的用途；學會各種牌號的金屬材料在汽車上的應用；（3）了解汽車常用非金屬材料的分類；熟悉各種汽車常用非金屬材料的牌號表示方法及特點；掌握汽車常用非金屬材料的用途；學會各種牌號的非金屬材料在汽車上的應用。學習重點：重點是理解和基本會選擇汽車常用鋼鐵材料及鑄鐵的種類及牌號。材料是構成物件的物質基礎，也是汽車工業(yè)的基礎。汽車從選材、加工制造，到使用與維護，無一不涉及材料。汽車工程材料是指汽車制造、使用及維修中常用的材料。在實際生產中，用來制作汽車零件與工具的

3、工程材料分為金屬材料、非金屬材料和復合材料三大類。本單元講述的主要內容如下：內容簡介■金屬材料的性能■金屬與合金的結構及鐵碳合金相圖■汽車常用金屬材料■汽車常用非金屬材料通過上述內容，來了解和掌握汽車上所使用的常用工程材料。課題一金屬材料的性能金屬通?？煞譃楹谏饘俸陀猩饘賰纱箢?。鐵碳合金、Cr、Mn屬于黑色金屬，除此之外的金屬及合金稱為有色金屬。有色金屬及其合金具有很多鋼鐵材料不具備的特殊性能，與黑色金屬相比較，具有密度小、比強度高的特點，在現(xiàn)代工業(yè)中是不可缺少的材料，在汽車中的應用也日益廣泛，如發(fā)動機的活塞、輪輻、冷凝器管等。在生產實際中，

4、用來制作汽車零件和工具的材料分為三類：●金屬材料●非金屬材料●復合材料除金屬以外的所有材料均為非金屬材料，它們在汽車上的應用呈逐年增長趨勢，如汽車輪胎、密封圈、汽車內飾等。金屬材料的性能，主要分為使用性能和工藝性能兩方面。所謂使用性能，是指金屬材料在使用時所表現(xiàn)出來的特性和適應能力。使用性能包括：物理性能（如熔點、導熱性、熱膨脹率等）化學性能（如耐腐蝕性、抗氧化性等）力學性能等金屬材料的使用性能決定了其應用范圍、安全可靠性和使用壽命。金屬材料的工藝性能是指金屬材料在加工制造過程中表現(xiàn)出來的性能。在所有性能中，力學性能最為基本和重要，因為它是產品設

5、計和材料選擇的主要依據(jù)。按加工方法來分，工藝性能可分為：鑄造性能壓力加工（鍛造）性能焊接性能切削加工性能熱處理性能等材料在外加載荷作用下所表現(xiàn)出來的性能，稱為力學性能。評定材料的各項力學性能指標可采用國家標準所規(guī)定的實驗來測定。根據(jù)實驗條件的不同，有靜力學性能（如強度、塑性、硬度）、動力學性能（如沖擊韌性、疲勞強度）以及高溫力學性能等。一、金屬材料的力學性能●強度●塑性●硬度●沖擊韌性●疲勞強度等金屬材料常用的力學性能指標包括：1.強度金屬材料抵抗塑性變形或斷裂的能力稱為強度。按照所受載荷的不同，可分為抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度和抗扭

6、強度等幾種。其中抗拉強度為最基本的強度指標。如圖1-1所示，將一截面為圓形的低碳鋼拉伸試樣，裝夾在材料拉伸試驗機上，然后開動試驗機施以緩慢增加的軸向拉力，材料受拉逐漸伸長直至拉斷為止。測得低碳鋼的應力-應變曲線如圖1-2所示。圖1-1圓形拉伸試樣a）拉伸前b）拉伸后圖1-2中，σ為應力，其計算公式為（1-1）式中F——拉伸試驗所加載荷（N）；A0——試樣原始截面積（mm2）。ε為應變，其計算公式為式中L0——試樣的原始標距長度（mm）；L1——試樣變形后的標距長度（mm）；ΔL——試樣伸長量（mm）。（1-2）圖1-2中明顯地表現(xiàn)出下面幾個變形階

7、段：0e——彈性變形階段：試樣的變形量與外加載荷成正比，載荷卸載后，試樣恢復原來的尺寸。es——屈服階段：此時不僅有彈性變形，還發(fā)生了塑性變形，即卸掉載荷后，一部分變形恢復，還有一部分變形不能恢復，變形不能恢復的變形稱為塑性變形。s點——為屈服點。圖1-2低碳鋼的應力-應變曲線sd——明顯的塑性變形階段：該階段載荷不再增加，試樣卻繼續(xù)變形。db——強化階段：為使試樣繼續(xù)變形，載荷必須不斷增加。隨著塑性變形增大，材料變形抗力也逐漸增加。bk——縮頸階段：載荷達到最大值時，試樣的直徑發(fā)生局部收縮，此現(xiàn)象稱為“縮頸”。此時，變形所需的載荷逐漸降低。k點

8、——試樣發(fā)生斷裂。圖1-2低碳鋼的應力-應變曲線金屬材料的強度指標根據(jù)其變形特點，分為下列幾項指標：●彈性極限●屈服點●抗拉強度等金屬材