汽車材料與金屬加工課件第一章

1、 一、汽車的主要構(gòu)成一、汽車的主要構(gòu)成 1 1、發(fā)動(dòng)機(jī)：機(jī)體組、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣、發(fā)動(dòng)機(jī)：機(jī)體組、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃料供給系、潤(rùn)滑系、冷卻系、起機(jī)構(gòu)、燃料供給系、潤(rùn)滑系、冷卻系、起動(dòng)系、點(diǎn)火系；動(dòng)系、點(diǎn)火系； 2 2、底盤：轉(zhuǎn)向系、傳動(dòng)系、行駛系、制動(dòng)、底盤：轉(zhuǎn)向系、傳動(dòng)系、行駛系、制動(dòng)系；系； 3 3、車身：駕駛室、車廂；、車身：駕駛室、車廂； 4 4、電氣電子設(shè)備、電氣電子設(shè)備：電源；：電源；起動(dòng)系、點(diǎn)火起動(dòng)系、點(diǎn)火系系；發(fā)動(dòng)機(jī)電噴、防抱死制動(dòng)等發(fā)動(dòng)機(jī)電噴、防抱死制動(dòng)等汽車材料概論汽車材料概論概述概述 二、二、汽車材料應(yīng)用概況（按照重量比較）汽車材料應(yīng)用概況（按照重量比較） 鋼材

2、占汽車自重的鋼材占汽車自重的55556060； 鑄鐵占鑄鐵占5 5一一1212； 有色金屬占有色金屬占6 6一一1010； 塑料占塑料占8 81212； 橡膠占橡膠占4 4；玻璃占；玻璃占3 3； 其他材料其他材料( (油漆、各種液體等油漆、各種液體等) )占占6 61212。 結(jié)論：目前，汽車是以金屬材料為主，塑料、橡膠、結(jié)論：目前，汽車是以金屬材料為主，塑料、橡膠、陶瓷等非金屬材料占有一定的比例。陶瓷等非金屬材料占有一定的比例。 汽車材料概論汽車材料概論汽車材料的分類汽車材料的分類汽車工程材料汽車工程材料汽車運(yùn)行材料汽車運(yùn)行材料汽車美容材料汽車美容材料汽車材料概論汽車材料概論汽車材料的組成

3、汽車材料的組成汽車材料概論汽車材料概論概述概述 三、汽車工程材料三、汽車工程材料 1 1、金屬材料、金屬材料 (1)(1)黑色金屬材料黑色金屬材料 黑色金屬材料包括鋼和鑄鐵，即鋼鐵材料，黑色金屬材料包括鋼和鑄鐵，即鋼鐵材料，它占金屬材料總量的它占金屬材料總量的95%以上，由于鋼鐵材以上，由于鋼鐵材料力學(xué)性能優(yōu)良和具有低廉的價(jià)格，所以在料力學(xué)性能優(yōu)良和具有低廉的價(jià)格，所以在工程材料中一直占據(jù)不可代替的主導(dǎo)地位。工程材料中一直占據(jù)不可代替的主導(dǎo)地位。 鋼可以分為碳素鋼和合金鋼。鑄鐵由于具有鋼可以分為碳素鋼和合金鋼。鑄鐵由于具有良好的鑄造性能、切削加工性能、耐磨性、良好的鑄造性能、切削加工性能、耐磨

4、性、減震性，而且價(jià)格低廉，因此，廣泛應(yīng)用汽減震性，而且價(jià)格低廉，因此，廣泛應(yīng)用汽車制造業(yè)。車制造業(yè)。汽車材料概論汽車材料概論概述概述 （一）汽車工程材料（一）汽車工程材料 1 1、金屬材料、金屬材料 (2)(2)有色金屬材料有色金屬材料 有色金屬的特性：材質(zhì)輕、導(dǎo)電性好。有色金屬的特性：材質(zhì)輕、導(dǎo)電性好。汽車的部分零部件已經(jīng)用有色金屬取代的鋼汽車的部分零部件已經(jīng)用有色金屬取代的鋼鐵材料。鐵材料。汽車材料概論汽車材料概論概述概述 （一）汽車工程材料（一）汽車工程材料 2 2、高分子材料、高分子材料 高分子材料屬于有機(jī)合成材料，亦稱聚合物。高分子材料屬于有機(jī)合成材料，亦稱聚合物。 天然高分子材料天

5、然高分子材料: : 如蠶絲、羊毛、油脂、纖維素等如蠶絲、羊毛、油脂、纖維素等 人工合成高分子材料人工合成高分子材料: : 塑料、合成纖維、橡膠、膠粘劑和涂料塑料、合成纖維、橡膠、膠粘劑和涂料 塑料塑料: :汽車保險(xiǎn)杠、汽車內(nèi)飾件、高檔車用安全玻汽車保險(xiǎn)杠、汽車內(nèi)飾件、高檔車用安全玻璃、儀表面板等零部件，璃、儀表面板等零部件， 汽車材料概論汽車材料概論概述概述 （一）汽車工程材料（一）汽車工程材料 3 3、陶瓷材料、陶瓷材料 陶瓷材料屬于無(wú)機(jī)非金屬材料，主要為金陶瓷材料屬于無(wú)機(jī)非金屬材料，主要為金屬氧化物和非金屬氧化物屬氧化物和非金屬氧化物 普通陶瓷、玻璃、特種陶瓷普通陶瓷、玻璃、特種陶瓷 制造

6、火花塞制造火花塞; ;各種傳感器各種傳感器( (爆振傳感器、氧傳爆振傳感器、氧傳感器、溫度傳感器感器、溫度傳感器););發(fā)動(dòng)機(jī)部件或整機(jī)、氣發(fā)動(dòng)機(jī)部件或整機(jī)、氣體渦輪熱交換器部件體渦輪熱交換器部件; ; 可以達(dá)到提高熱效率、降低能耗、減輕自重可以達(dá)到提高熱效率、降低能耗、減輕自重的目的等的目的等 汽車材料概論汽車材料概論概述概述 玻璃玻璃: : 鋼化玻璃鋼化玻璃; ;區(qū)域鋼化玻璃區(qū)域鋼化玻璃; ;普通復(fù)合玻璃普通復(fù)合玻璃;HPR(;HPR(具有具有高穿透抗力高穿透抗力) )夾層玻璃。夾層玻璃。 應(yīng)用：主要為窗玻璃應(yīng)用：主要為窗玻璃 4 4、復(fù)合材料：、復(fù)合材料： 復(fù)合材料是指由兩種或兩種以上不

7、同材料組合復(fù)合材料是指由兩種或兩種以上不同材料組合成的材料。成的材料。 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP)(FRP)：汽車車頂導(dǎo)流板、擋風(fēng)：汽車車頂導(dǎo)流板、擋風(fēng)窗框、車身外裝板件，采用制造具有質(zhì)輕、耐沖擊、窗框、車身外裝板件，采用制造具有質(zhì)輕、耐沖擊、便于加工異形曲面、美觀等優(yōu)點(diǎn)；便于加工異形曲面、美觀等優(yōu)點(diǎn)； 纖維增強(qiáng)金屬纖維增強(qiáng)金屬(FRM) (FRM) ：發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞頂、連桿、缸：發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞頂、連桿、缸體等零件，可顯著提高零件的耐磨性、熱傳導(dǎo)性、體等零件，可顯著提高零件的耐磨性、熱傳導(dǎo)性、耐熱性，并減小熱膨脹；耐熱性，并減小熱膨脹； 防彈玻璃防彈玻璃 汽車材料概論汽車材料概論

8、( (二二) )汽車運(yùn)行材料汽車運(yùn)行材料汽車材料概論汽車材料概論概述概述 三、汽車材料的組成三、汽車材料的組成 ( (二二) )汽車運(yùn)行材料汽車運(yùn)行材料 汽車運(yùn)行材料：汽車在運(yùn)行過(guò)程中所消耗的材料。汽車運(yùn)行材料：汽車在運(yùn)行過(guò)程中所消耗的材料。 類型：燃料、潤(rùn)滑劑、工作液、輪胎、類型：燃料、潤(rùn)滑劑、工作液、輪胎、m m等。等。 1 1、燃料、燃料 燃料通常是指能夠?qū)⒆陨碣A存的化學(xué)能通過(guò)化燃料通常是指能夠?qū)⒆陨碣A存的化學(xué)能通過(guò)化學(xué)反應(yīng)學(xué)反應(yīng)( (燃燒燃燒) )轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿奈镔|(zhì)（汽油、輕柴油）。轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿奈镔|(zhì)（汽油、輕柴油）。 汽油：汽油：點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)( (汽油機(jī)汽油機(jī)) )的主要燃料

9、，的主要燃料， 使用性能：蒸發(fā)性、抗爆性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕使用性能：蒸發(fā)性、抗爆性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、清潔性等性、清潔性等汽車材料概論汽車材料概論概述概述 輕柴油輕柴油( (可簡(jiǎn)稱柴油可簡(jiǎn)稱柴油) )：車用高速柴油機(jī)的燃料。車用高速柴油機(jī)的燃料。 使用性能：低溫流動(dòng)性、燃燒性、蒸發(fā)性、粘度、使用性能：低溫流動(dòng)性、燃燒性、蒸發(fā)性、粘度、腐蝕性和清潔性等腐蝕性和清潔性等 代用燃料：代用燃料： 有天然氣、液化石油氣、電能、氫、太陽(yáng)能、醇類、有天然氣、液化石油氣、電能、氫、太陽(yáng)能、醇類、醚類和合成燃料等。醚類和合成燃料等。 由于天然氣、液化石油氣、醇類、醚類和合成燃料由于天然氣、液化石油氣、醇類

10、、醚類和合成燃料的相對(duì)分子質(zhì)量比汽油、柴油小得多，有利于與空的相對(duì)分子質(zhì)量比汽油、柴油小得多，有利于與空氣的混合、燃燒，其尾氣排放氣的混合、燃燒，其尾氣排放C0C0、HCHC、C0C02 2等污染比等污染比汽油、柴油低得多。汽油、柴油低得多。 汽車材料概論汽車材料概論概述概述 2 2、車用潤(rùn)滑油、車用潤(rùn)滑油 發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油、車輛齒輪油、汽車潤(rùn)滑脂發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油、車輛齒輪油、汽車潤(rùn)滑脂 汽車汽車發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的主要功用：的主要功用： 潤(rùn)滑、冷卻、洗滌、密封、防銹和消除沖擊負(fù)荷的作用。潤(rùn)滑、冷卻、洗滌、密封、防銹和消除沖擊負(fù)荷的作用。潤(rùn)滑主要對(duì)汽車潤(rùn)滑主要對(duì)汽車 曲軸、連桿、活塞、氣缸壁、凸

11、輪軸、氣曲軸、連桿、活塞、氣缸壁、凸輪軸、氣門等運(yùn)動(dòng)零件間進(jìn)行潤(rùn)滑。門等運(yùn)動(dòng)零件間進(jìn)行潤(rùn)滑。 車輛齒輪油車輛齒輪油 用于變速器、后橋齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等傳動(dòng)裝置機(jī)件摩擦處用于變速器、后橋齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等傳動(dòng)裝置機(jī)件摩擦處的潤(rùn)滑油。的潤(rùn)滑油。 作用：可以降低齒輪及其他部件的磨損、摩擦，分散熱量，作用：可以降低齒輪及其他部件的磨損、摩擦，分散熱量，防止腐蝕和生銹，對(duì)保證齒輪裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)和齒輪的壽命。防止腐蝕和生銹，對(duì)保證齒輪裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)和齒輪的壽命。 潤(rùn)滑脂：潤(rùn)滑脂：潤(rùn)滑脂是指稠化了的潤(rùn)滑油。潤(rùn)滑脂是指稠化了的潤(rùn)滑油。 與潤(rùn)滑油相比，潤(rùn)滑脂蒸發(fā)損失小，高溫高速下的潤(rùn)滑與潤(rùn)滑油相比，潤(rùn)滑脂蒸發(fā)損失小，高溫高

12、速下的潤(rùn)滑性好，附著能力強(qiáng)，還可起到密封作用。性好，附著能力強(qiáng)，還可起到密封作用。汽車材料概論汽車材料概論概述概述 3 3、汽車工作液、汽車工作液 制動(dòng)液、液力傳動(dòng)油、減振器油、冷卻液及空調(diào)制制動(dòng)液、液力傳動(dòng)油、減振器油、冷卻液及空調(diào)制冷劑冷劑等。等。 制動(dòng)液制動(dòng)液 是汽車液壓制動(dòng)系中傳遞壓力的工作介質(zhì)，俗是汽車液壓制動(dòng)系中傳遞壓力的工作介質(zhì)，俗稱稱剎車油剎車油，是液壓油中的一個(gè)特殊品種。，是液壓油中的一個(gè)特殊品種。 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液 是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻介質(zhì)。其中防凍冷是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻介質(zhì)。其中防凍冷卻液不僅具有防止散熱器凍裂的功能，而且具有防卻液不僅具有防止散熱器凍裂的

13、功能，而且具有防腐蝕、防銹、防垢和高沸點(diǎn)腐蝕、防銹、防垢和高沸點(diǎn)( (防開(kāi)鍋防開(kāi)鍋) )的功能，可以的功能，可以有效地保護(hù)散熱器，改善散熱效果，提高發(fā)動(dòng)機(jī)效有效地保護(hù)散熱器，改善散熱效果，提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率，保障汽車安全行駛。率，保障汽車安全行駛。汽車材料概論汽車材料概論概述概述 3 3、汽車工作液、汽車工作液 制動(dòng)液、液力傳動(dòng)油、減振器油、冷卻液及空制動(dòng)液、液力傳動(dòng)油、減振器油、冷卻液及空調(diào)制冷劑調(diào)制冷劑等。等。 減振器液減振器液 是汽車減振器的工作介質(zhì)。它利用液體流是汽車減振器的工作介質(zhì)。它利用液體流動(dòng)通過(guò)節(jié)流閥時(shí)產(chǎn)生的阻力起到減振作用。動(dòng)通過(guò)節(jié)流閥時(shí)產(chǎn)生的阻力起到減振作用。 制冷劑制冷劑 是

14、汽車空調(diào)器工作介質(zhì)。它在空調(diào)器的系是汽車空調(diào)器工作介質(zhì)。它在空調(diào)器的系統(tǒng)中循環(huán)達(dá)到制冷的目的。統(tǒng)中循環(huán)達(dá)到制冷的目的。 三、汽車材料的組成三、汽車材料的組成 ( (三三) )汽車美容材料汽車美容材料 清潔保護(hù)用品、油漆護(hù)理用品、汽車整清潔保護(hù)用品、油漆護(hù)理用品、汽車整容和裝飾用品。容和裝飾用品。汽車材料概論汽車材料概論概述概述汽車材料概論汽車材料概論概述概述 四、汽車應(yīng)用材料的展望四、汽車應(yīng)用材料的展望 1 1、鋼鐵材料所占比例將逐步下降鋼鐵材料所占比例將逐步下降，有色金屬、陶瓷材料、，有色金屬、陶瓷材料、復(fù)合材料、高分子材料等新型材料的用量將有所上升。復(fù)合材料、高分子材料等新型材料的用量將有

15、所上升。 2 2、鋁合金、復(fù)合材料鋁合金、復(fù)合材料將獲得廣泛應(yīng)用。使汽車向輕量化、將獲得廣泛應(yīng)用。使汽車向輕量化、高效、節(jié)能、低噪聲、高舒適度，高安全性等方向發(fā)展。纖高效、節(jié)能、低噪聲、高舒適度，高安全性等方向發(fā)展。纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料(FRP)(FRP)、鋁合金或纖維增強(qiáng)金屬基、鋁合金或纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料復(fù)合材料(FRM)(FRM)取代原有的鋼鐵結(jié)構(gòu)零件；碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂取代原有的鋼鐵結(jié)構(gòu)零件；碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料基復(fù)合材料(cFRP)(cFRP)制造驅(qū)動(dòng)軸等。制造驅(qū)動(dòng)軸等。 3 3、新型、新型高強(qiáng)度陶瓷材料高強(qiáng)度陶瓷材料制造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部件乃至整機(jī)；制造汽車發(fā)

16、動(dòng)機(jī)部件乃至整機(jī)； 4 4、汽車運(yùn)行材料趨向采用、汽車運(yùn)行材料趨向采用綠色環(huán)保材料綠色環(huán)保材料或燃料。或燃料。金屬材料金屬材料金屬金屬合金合金具有金屬光澤。具有金屬光澤。具有較好的延展性，容易加工成型。具有較好的延展性，容易加工成型。易導(dǎo)電、傳熱，是熱和電的良導(dǎo)體。易導(dǎo)電、傳熱，是熱和電的良導(dǎo)體。 常見(jiàn)的鋼、鑄鐵、銅、銅合金、常見(jiàn)的鋼、鑄鐵、銅、銅合金、鋁、鋁合金等都是金屬材料。鋁、鋁合金等都是金屬材料。金屬材料的特點(diǎn)金屬材料的特點(diǎn)金屬材料性能金屬材料性能工藝性能工藝性能使用性能使用性能 是指金屬材料在使用條件下所表現(xiàn)出來(lái)的力學(xué)性能（指剛度、是指金屬材料在使用條件下所表現(xiàn)出來(lái)的力學(xué)性能（指剛度

17、、強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性和疲勞強(qiáng)度等）、物理性能（指熔點(diǎn)、強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性和疲勞強(qiáng)度等）、物理性能（指熔點(diǎn)、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、熱膨脹性、磁性等）和化學(xué)性能（指抗氧化性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、熱膨脹性、磁性等）和化學(xué)性能（指抗氧化性、跟其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的性能等）等。跟其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的性能等）等。工藝性能工藝性能 是指金屬材料在制造加工過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的各種性能。優(yōu)良是指金屬材料在制造加工過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的各種性能。優(yōu)良的使用性能可以滿足生產(chǎn)和生活上的各種需要；而優(yōu)良的工藝性的使用性能可以滿足生產(chǎn)和生活上的各種需要；而優(yōu)良的工藝性能則可使金屬材料易于采用各種加工方法，制成各種形狀、尺寸能則可使

18、金屬材料易于采用各種加工方法，制成各種形狀、尺寸的零件和工具。的零件和工具。力學(xué)性能力學(xué)性能物理性能物理性能化學(xué)性能化學(xué)性能使用性能使用性能 1、密度 密度大于5X103kg/m3的金屬屬于重金屬 密度于小于5X103kg/m3的金屬屬于輕金屬 2、熔點(diǎn) 通常熔點(diǎn)低的金屬加工是易于鑄造和焊接 3、導(dǎo)電性 導(dǎo)電率越小，金屬導(dǎo)電性越好一、金屬的物理性能 4、導(dǎo)熱性 熱導(dǎo)率越高，金屬的導(dǎo)熱性越好 常采用鋁、銅等材料 5、熱膨脹性 線膨脹系數(shù)越大，金屬的熱膨脹性也越大 6、磁性 磁導(dǎo)率越高，金屬的磁性越好二、金屬的化學(xué)性能 1、耐腐蝕性 為了抵抗各種腐蝕介質(zhì)的侵害課采用改變金屬材料成分和表面處理的方法

19、 2、抗氧化性 通常采用抗氧化性好的耐熱鋼制造靜載荷靜載荷是指外力的大小和方向不變或變化很緩慢的載荷；沖擊載荷沖擊載荷是指突然增加的載荷；疲勞載荷疲勞載荷則是指大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的載荷。 根據(jù)載荷作用性質(zhì)不同靜載荷沖擊載荷疲勞載荷三、金屬的力學(xué)性能工件在不同載荷形式下產(chǎn)生的變形變形 剛度剛度是指金屬材料抵抗彈性變形的能力，金屬材料在是指金屬材料抵抗彈性變形的能力，金屬材料在 一定應(yīng)力作用下產(chǎn)生的彈性變形越小，則其剛度越大。一定應(yīng)力作用下產(chǎn)生的彈性變形越小，則其剛度越大。強(qiáng)度強(qiáng)度是指金屬材料抵抗塑性變形和斷裂的能力，強(qiáng)度愈是指金屬材料抵抗塑性變形和斷裂的能力，強(qiáng)度愈高的材料，所承受的載

20、荷愈大。高的材料，所承受的載荷愈大。塑性塑性是指金屬材料產(chǎn)生塑性變形而不斷裂的能力。是指金屬材料產(chǎn)生塑性變形而不斷裂的能力。強(qiáng)度指材料抵抗塑性變形和斷裂的能力強(qiáng)度指材料抵抗塑性變形和斷裂的能力 。1 1、強(qiáng)度的指標(biāo)、強(qiáng)度的指標(biāo)1 1、屈服點(diǎn)、屈服點(diǎn) 符號(hào)：符號(hào)： s s 材料產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的最小應(yīng)力材料產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的最小應(yīng)力s s = F= Fs s/S/S0 0 F Fs s：試樣屈服時(shí)所承受的拉伸力（試樣屈服時(shí)所承受的拉伸力（N N） S S0 0 ：試樣原始橫截面積（：試樣原始橫截面積（mmmm） 汽車材料概論汽車材料概論材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能s2.抗拉強(qiáng)度：抗拉強(qiáng)度：試樣在斷裂

21、前所能承受的最大應(yīng)力。試樣在斷裂前所能承受的最大應(yīng)力。用符號(hào)：b表示 它表示材料抵抗斷裂的能力。它表示材料抵抗斷裂的能力。bseMPaAFbb0 注：s 、 b 是設(shè)計(jì)與選材的重要依據(jù)是設(shè)計(jì)與選材的重要依據(jù) 另：e 表示彈性極限。在外力作用下產(chǎn)生彈性變形時(shí)所承受的最大拉應(yīng)力表示彈性極限。在外力作用下產(chǎn)生彈性變形時(shí)所承受的最大拉應(yīng)力。 一、拉伸實(shí)驗(yàn)與拉伸曲線一、拉伸實(shí)驗(yàn)與拉伸曲線1.拉伸試樣拉伸試樣GB6397-86規(guī)定規(guī)定金屬拉伸試樣金屬拉伸試樣有：有：圓形、矩形、異型及全截面圓形、矩形、異型及全截面常用標(biāo)準(zhǔn)圓截面試樣。常用標(biāo)準(zhǔn)圓截面試樣。長(zhǎng)試樣：長(zhǎng)試樣：L0=10d0;短試樣：短試樣：L0=

22、5d0拉伸試樣拉伸試樣 汽車材料概論汽車材料概論材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能拉伸試樣的頸縮現(xiàn)象拉伸試樣的頸縮現(xiàn)象拉伸試驗(yàn)機(jī)拉伸試驗(yàn)機(jī)2、拉伸試驗(yàn)、拉伸試驗(yàn)2 2、塑性指標(biāo)、塑性指標(biāo) 塑性是材料在靜載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的塑性是材料在靜載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。評(píng)定指標(biāo)是斷后伸長(zhǎng)率和斷面收縮率。能力。評(píng)定指標(biāo)是斷后伸長(zhǎng)率和斷面收縮率。1 1、斷后伸長(zhǎng)率、斷后伸長(zhǎng)率2 2、斷面收縮率、斷面收縮率指試樣拉斷后標(biāo)距的伸長(zhǎng)量與原標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比。指試樣拉斷后標(biāo)距的伸長(zhǎng)量與原標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比。 指試樣拉斷后縮項(xiàng)處橫截面積的最大縮減量與原始橫截指試樣拉斷后縮項(xiàng)處橫截面積的最大縮減量與原始

23、橫截面積的百分比。面積的百分比。=(L=(L1 1-L)/L x 100%-L)/L x 100%L:L:標(biāo)距（本實(shí)驗(yàn)標(biāo)距（本實(shí)驗(yàn)L=100L=100）L L1 1: :拉斷時(shí)的試件標(biāo)距。用卡尺直接量出。拉斷時(shí)的試件標(biāo)距。用卡尺直接量出。=(A=(A0 0-A-A1 1)/A)/A0 0 x 100% x 100%A A0 0: :試件原橫截面積。試件原橫截面積。A A1 1: :斷裂后頸縮處的橫截面積，用卡尺直接量出。斷裂后頸縮處的橫截面積，用卡尺直接量出。 汽車材料概論汽車材料概論材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能 試樣標(biāo)距試樣標(biāo)距試樣直徑試樣直徑拉伸前拉伸前拉伸后拉伸后3 3、硬度、硬度1 1

24、、定義：、定義：指材料局部表面抵抗塑性變形和破壞的指材料局部表面抵抗塑性變形和破壞的能力。它是衡量材料軟硬程度的指標(biāo)，其物理含義能力。它是衡量材料軟硬程度的指標(biāo)，其物理含義與試驗(yàn)方法有關(guān)。與試驗(yàn)方法有關(guān)。2 2、硬度的測(cè)試方法、硬度的測(cè)試方法（1 1）布氏硬度）布氏硬度（2 2）洛氏硬度）洛氏硬度（3 3）維氏硬度）維氏硬度（4 4）肖氏硬度）肖氏硬度1 1、布氏硬度試驗(yàn)、布氏硬度試驗(yàn)（布氏硬度計(jì)）原理原理: :用一定直徑的球體（淬火鋼球或硬質(zhì)合金球）以相應(yīng)用一定直徑的球體（淬火鋼球或硬質(zhì)合金球）以相應(yīng)的試驗(yàn)力壓入待測(cè)材料表面，保持規(guī)定時(shí)間并達(dá)到穩(wěn)定狀的試驗(yàn)力壓入待測(cè)材料表面，保持規(guī)定時(shí)間并達(dá)

25、到穩(wěn)定狀態(tài)后卸除試驗(yàn)力，測(cè)量材料表面壓痕直徑，以計(jì)算硬度的態(tài)后卸除試驗(yàn)力，測(cè)量材料表面壓痕直徑，以計(jì)算硬度的一種壓痕硬度試驗(yàn)方法。一種壓痕硬度試驗(yàn)方法。2 2、布氏硬度值、布氏硬度值 用球面壓痕單位面積上所承受的平均壓力表示。用球面壓痕單位面積上所承受的平均壓力表示。 如：120HBS 500HBW汽車材料概論汽車材料概論材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能(1)布氏硬度布氏硬度 HB ( Brinell-hardness )布氏硬度計(jì)布氏硬度計(jì)適用范圍適用范圍:v 450HBS;v 650HBW;4 4、測(cè)量范圍、測(cè)量范圍 用于測(cè)量灰鑄鐵、結(jié)構(gòu)鋼、非鐵金屬及非金屬材料等用于測(cè)量灰鑄鐵、結(jié)構(gòu)鋼、非鐵金

26、屬及非金屬材料等. .3 3、優(yōu)缺點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)（1 1）測(cè)量值較準(zhǔn)確，重復(fù)性好，可測(cè)組織不均勻材料）測(cè)量值較準(zhǔn)確，重復(fù)性好，可測(cè)組織不均勻材料（鑄鐵）（鑄鐵）（2 2）可測(cè)的硬度值不高）可測(cè)的硬度值不高（3 3）不測(cè)試成品與薄件）不測(cè)試成品與薄件（4 4）測(cè)量費(fèi)時(shí)，效率低）測(cè)量費(fèi)時(shí)，效率低汽車材料概論汽車材料概論材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能1 1、洛氏硬度試驗(yàn)（洛氏硬度計(jì)）、洛氏硬度試驗(yàn)（洛氏硬度計(jì)） 原理原理: : 用金剛石圓錐或淬火鋼球，在試驗(yàn)力的作用金剛石圓錐或淬火鋼球，在試驗(yàn)力的作用下壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，用用下壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，用測(cè)量的殘余壓痕深度增

27、量來(lái)計(jì)算硬度的一種壓痕硬測(cè)量的殘余壓痕深度增量來(lái)計(jì)算硬度的一種壓痕硬度試驗(yàn)。度試驗(yàn)。 2 2、洛氏硬度值、洛氏硬度值 用測(cè)量的殘余壓痕深度表示?？蓮谋肀P上直用測(cè)量的殘余壓痕深度表示?？蓮谋肀P上直接讀出。如：接讀出。如：50HRC 50HRC 汽車材料概論汽車材料概論材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能(2)洛氏硬度洛氏硬度 HR ( Rockwll hardness )h1-h0洛氏硬度測(cè)試示意圖洛氏硬度測(cè)試示意圖4 4、測(cè)量范圍、測(cè)量范圍 用于測(cè)量淬火鋼、硬質(zhì)合金等材料用于測(cè)量淬火鋼、硬質(zhì)合金等材料. .3 3、優(yōu)缺點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)（1 1）試驗(yàn)簡(jiǎn)單、方便、迅速）試驗(yàn)簡(jiǎn)單、方便、迅速（2 2）壓痕小，可測(cè)成品，薄件）壓痕小，可測(cè)成品，薄件（3 3）數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，應(yīng)測(cè)三點(diǎn)取平均值）數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，應(yīng)測(cè)三點(diǎn)取平均值（4 4）不能測(cè)組織不均勻材料，如鑄鐵。）不能測(cè)組織不均勻材料，如鑄鐵。汽車材料概論汽車材料概論材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能汽車材料概論汽車材料概論材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能五、韌性