汽車機械基礎(chǔ)課件模塊四汽車常用材料課件

汽車機械基礎(chǔ)任務(wù)一認(rèn)知汽車材料相關(guān)知識4任務(wù)目標(biāo)1工作任務(wù)2任務(wù)分析3任務(wù)評價5技能訓(xùn)練63任務(wù)目標(biāo)明確汽車上所用的材料；1能夠區(qū)分汽車材料的分類。2

工作任務(wù)：請觀察汽車上的零部件，請分析它們是運用哪些材料制成的。5任務(wù)分析：在汽車中不僅用到鋼、鐵、鋁、銅，還用到塑料、陶瓷、橡膠以及燃料、油漆等等。相關(guān)知識：一、汽車材料的分類汽車材料汽車工程材料汽車美容材料金屬材料非金屬材料清潔保護用品油漆護理用品汽車裝飾用品汽車運行材料潤滑劑特種液燃料輪胎汽車整容用品二、汽車上選用材料的分配汽車所用材料主要以鋼、鑄鐵等金屬為主，其次為非金屬材料。各種材料占汽車總質(zhì)量的比例如圖所示。8任務(wù)評價通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)應(yīng)在到以下目標(biāo)：1．能夠區(qū)分汽車上不同類型的材料；（40分）2．熟知汽車材料在汽車上的應(yīng)用；（50分）3．能夠做到5S管理規(guī)定。（10分）9技能訓(xùn)練請到實訓(xùn)室觀察汽車所用的材料，直觀地認(rèn)知汽車最常用的材料并舉出10個實例。請鞏固學(xué)習(xí)汽車機械基礎(chǔ)任務(wù)二金屬材料相關(guān)知識4任務(wù)目標(biāo)1工作任務(wù)2任務(wù)分析3任務(wù)評價5技能訓(xùn)練613任務(wù)目標(biāo)能夠分清汽車常用金屬材料的性能；1明確鋼和合金的分類、結(jié)構(gòu)、牌號及應(yīng)用；2明確鑄鐵和合金的分類、結(jié)構(gòu)、牌號及應(yīng)用；3

明確金屬材料在汽車上的應(yīng)用。414

工作任務(wù)：請觀察如圖所示的汽車零部件，這些零部件運用了哪些材料。氣門氣缸體活塞變速器后殼彈簧汽車常用零部件15任務(wù)分析：在汽車中所用的材料主要是鋼、鐵、鋁、銅等金屬材料，占汽車總質(zhì)量的80％左右，金屬材料能夠得到廣泛應(yīng)用，是由于它具有優(yōu)良的性能，易于制成性能、形狀都能滿足使用要求的零件、工具等。相關(guān)知識：一、汽車金屬材料的分類及基本性能1．汽車金屬材料的分類2．汽車金屬材料的基本性能汽車零件對材料的性能要求主要包括材料的使用性能和工藝性能兩方面。一、汽車金屬材料的分類及基本性能汽車金屬材料的性能使用性能工藝性能物理性能化學(xué)性能切削加工性能鑄造性能鍛壓性能力學(xué)性能焊接性能密度、導(dǎo)熱性、熔點、熱膨脹性、磁性耐腐蝕性、抗氧化性和化學(xué)穩(wěn)定性強度、剛度、硬度、韌性、塑性、疲勞極限材料在使用過程中所表現(xiàn)同來的性能稱為使用性能；在加工過程中所表現(xiàn)的性能稱為材料的工藝性能。一、汽車金屬材料的分類及基本性能2．汽車金屬材料的基本性能（1）材料的物理性能材料的物物理性能是指材料在物理方面的特性。主要技術(shù)指標(biāo)有熔點、密度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)磁性的熱膨脹性。（2）材料的化學(xué)性能化學(xué)性能是指金屬材料在外部介質(zhì)作用下表現(xiàn)的性能，包括耐腐性、抗氧化性和化學(xué)穩(wěn)定性。（3）材料的力學(xué)性能金屬材料在負(fù)荷作用下抵抗破壞的性能，稱為力學(xué)性能（或稱為機械性能）。技術(shù)指示含義注釋熔點（℃）金屬或合金在加熱過程中由固體熔化為液體的溫度鎢的熔點很高，鎢、鉬可制造燈絲、加熱元件等；鉛、錫等熔點低，可用制造保險絲等密度（g/cm3）單位體積金屬的質(zhì)量按密度的大小，金屬可分為輕金屬和重金屬。導(dǎo)電性金屬能夠傳導(dǎo)電流的性能銀的導(dǎo)電性很好，其次是銅和鋁。銅和鋁常做導(dǎo)線導(dǎo)熱性金屬傳導(dǎo)熱的性能銀的導(dǎo)電性很好，其次是銅和鋁。常用來制造轎車的熱交換器和散熱器中的零件熱膨脹性金屬在溫度升高時體積脹大的現(xiàn)象常溫下可以不予考慮。但千分尺、塊規(guī)等測量工具、精密配合的零件對熱膨脹有嚴(yán)格要求（1）材料的物理性能一、汽車金屬材料的分類及基本性能一、汽車金屬材料的分類及基本性能（3）材料的力學(xué)性能汽車零件所受機械負(fù)荷的類型常用的力學(xué)性能包括：強度、塑性、硬度、沖擊韌性和疲勞極限等。拉力壓力剪切彎曲壓彎扭轉(zhuǎn)摩擦屈服強度（σS）指材料在外力作用下，產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時的最小應(yīng)力σS

。1）強度。強度是指金屬材料在靜荷作用下抵抗破壞的性能。知識點滴：用哪些指標(biāo)判定材料強度的大小？常用的強度依據(jù)主要有屈服點和抗拉強度。（3）材料的力學(xué)性能屈服強度—是塑性材料選材和評定的依據(jù)。拉伸過程中最大力所對應(yīng)的應(yīng)力稱為抗拉強度。是工程技術(shù)上的主要強度指標(biāo)?？估瓘姸龋é襜）2）塑性塑性是指金屬材料在載荷作用下，產(chǎn)生塑性變形（永久變形）而不破壞的能力。（3）材料的力學(xué)性能常用材料拉伸后的斷后伸長率δ和斷后收縮率ψ作為衡量指標(biāo)。伸長率：斷面收縮率:FFL良好的塑性是金屬材料進行塑性加工的必要條件。知識點滴：如何判定材料塑性的好壞？（3）材料的力學(xué)性能3）硬度硬度是指材料抵抗局部變形，尤其是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。常用的指標(biāo)有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和維氏硬度（HV）等方法。知識點滴：不同的試驗方法測試的硬度有什么不同？布氏硬度（HB）應(yīng)用范圍較廣，洛氏硬度HRC適用于表面高硬度材料，如熱處理硬度等。兩者區(qū)別在于硬度計之測頭不同，布氏硬度計之測頭為鋼球，而洛氏硬度計之測頭為金剛石。維氏硬度（HV）適用于顯微鏡分析。維氏硬度(HV)是以120kg以內(nèi)的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值。（3）材料的力學(xué)性能4）疲勞強度疲勞強度是指金屬材料在無限多次交變載荷作用下而不破壞的最大應(yīng)力?；蚍Q疲勞極限。小提示：疲勞強度與抗拉強呀有一定聯(lián)系，抗拉強度高，疲勞強度也高。5）沖擊韌性金屬在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力叫做沖擊韌性。小提示：沖擊韌性的大小受試樣形狀、表面粗糙度、內(nèi)部組織等影響，只作為選材參考。（3）材料的力學(xué)性能知識點滴：材料的工藝性能所謂工藝性能是指機械零件在加工制造過程中，金屬材料在設(shè)定的冷、熱加工條件下表現(xiàn)出來的性能。由于加工條件不同，要求的工藝性能也就不同，如鑄造性能、可焊接性能、可鍛造性能、熱處理性能、切削加工性等。二、汽車常用金屬材料在汽車行業(yè)中應(yīng)用最廣泛的是鐵基金屬材料，即鋼和鐵。1．鋼鋼是指以鐵為主要元素，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在2.11％以下，并含有其他元素的材料。其規(guī)格全、性能好，并且可用熱處理的方法改善性能，工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛。鋼材料通常可按鋼的化學(xué)成分、品質(zhì)和用途進行分類。鋼的分類按用途分類合金鋼結(jié)構(gòu)鋼按品質(zhì)分類優(yōu)質(zhì)鋼高級優(yōu)質(zhì)鋼普通鋼按化學(xué)成分分類碳素鋼含硫量≤0.050％，含磷量≤0.045％含硫量≤0.030％，含磷量≤0.035％含硫量≤0.040％，含磷量≤0.040％含碳量≤0.25％含碳量≤0.25％～0.60％含碳量0.60％～0.85％低合金鋼中合金鋼高合金鋼低碳鋼中碳鋼高碳鋼含碳量0.1％～0.5％，焊接性能較好特殊性能鋼具有某些特殊性能合金鋼添加鉻、鎳、鉬、釩等提高鋼的性能合金量≤5％合金量5％～10％合金量>10％1．鋼1．鋼（1）碳鋼碳鋼是指碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2.11％，并含有少量硅、錳、磷、硫等雜質(zhì)元素的鐵碳合金。按用途分結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼。1）碳素結(jié)構(gòu)鋼①普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。屈服點的字母Q質(zhì)量等級符號屈服點的數(shù)值脫氧方法符號屈服強度越大，其含碳量、強度和硬度越大，塑性越低。質(zhì)量等級分為A、B、C、D四級，由A到D表示質(zhì)量由低到高。F－沸騰鋼Z－鎮(zhèn)靜鋼b－半鎮(zhèn)靜鋼TZ－特殊鎮(zhèn)靜鋼例如Q235－AF②優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼1．鋼優(yōu)質(zhì)鋼高級優(yōu)質(zhì)鋼（A）特級優(yōu)質(zhì)鋼（E）低碳鋼含碳量≤0.25％中碳鋼含碳量≤0.25％～0.60％高碳鋼含碳量0.60％～0.85％優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號用兩位數(shù)字表示，其兩位數(shù)字表示鋼中平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬分?jǐn)?shù)，如40－表示平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.40％的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。高級優(yōu)質(zhì)鋼在數(shù)字后面加“A”；特級優(yōu)質(zhì)鋼在數(shù)字后面加“E”按冶金質(zhì)量分按碳的質(zhì)量分2）碳素工具鋼碳素工具鋼一般需熱處理后使用，經(jīng)熱處理后具有較高的硬度和耐磨性，主要用于制作低速切削刃具和一般模具。其按質(zhì)量分優(yōu)質(zhì)和高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼兩種。碳素工具鋼的牌號+數(shù)字表示鋼的平均碳的質(zhì)量數(shù)的千分?jǐn)?shù)。如T8―表示平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8％的碳素工具鋼。若牌號末尾加“A”，則表示為高級優(yōu)質(zhì)鋼，如T10A。1．鋼T數(shù)字（2）合金鋼為改善碳鋼的組織和性能，在碳鋼基礎(chǔ)上有目的地加入一種或幾種合金元素所形成的鐵基合金，稱為低合金鋼或合金鋼。通常加入的合金元素有：硅、錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦等。通常低合金鋼中加入合金元素和種類較合金少。由于加入合金元素，合金鋼的性能較碳鋼好，提高了淬透性和綜合力學(xué)性能。合金鋼按用途分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊性能鋼。1．鋼1．鋼1）低合金結(jié)構(gòu)鋼低合金鋼是指在碳素鋼的基礎(chǔ)上，添加一種或幾種少量合金元素，其總量低于5％的鋼材。低合金鋼因含有合金元素而具有較高的強度。其牌號與碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號的表示方法相同，常用的低合金鋼有Q345、Q390、Q420等。知識點滴：低合金結(jié)構(gòu)鋼與碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號不同點低合金鋼的質(zhì)量等級除與碳素結(jié)構(gòu)鋼A、B、C、D四個等級相同外，增加E級，低合金鋼的脫氧方法為鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼。1．鋼2）合金結(jié)構(gòu)鋼在碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上加入合金元素而得到的鋼為合金結(jié)構(gòu)鋼。牌號表示依次為兩位數(shù)字、元素符號和數(shù)字。元素符號兩位數(shù)字?jǐn)?shù)字表示鋼中平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬分?jǐn)?shù)表示鋼中所含的合金元素。表示該合金元素平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)的百分?jǐn)?shù)（＜1.5％時，可不標(biāo)注）如：20CrMnTi1．鋼合金結(jié)構(gòu)鋼根據(jù)性能和用途又可分為合金滲碳鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、合金彈簧鋼和滾動軸承鋼等。分類性能鋼的牌號應(yīng)用合金滲碳鋼適用于滲碳、淬火和低溫回火的熱處理方式的合金結(jié)構(gòu)鋼。主要的合金元素為Gr20CrMnTi要求表面耐磨、心部需要韌性好的零件合金調(diào)質(zhì)鋼在中碳鋼的基礎(chǔ)上加入一些合金元素，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后使用的鋼。40Cr、40MnB、30CrMnTi、37CrNi3制造在重載荷、受力復(fù)雜、綜合力學(xué)性能的重要零件。如汽車后橋半軸、中間軸、曲軸等合金彈簧鋼適合于做彈簧的合金結(jié)構(gòu)鋼。要求應(yīng)具有高彈性極限和疲勞強度及足夠的韌性42Si2Mn、60Si2Mn、55CrMnA60CrMnA各種螺旋彈簧和鋼板彈簧滾動軸承鋼必須具有高而均勻的硬度和耐磨，高的接觸疲勞強度、一定的塑性和足夠的耐蝕性。GCr15各種軸承3）合金工具鋼合金工具鋼是在碳素工具鋼基礎(chǔ)上加入鉻、鉬、鎢、釩等合金元素以提高淬透性、韌性、耐磨性和耐熱性的一類鋼種。它主要用于制造量具、刃具、耐沖擊工具和冷、熱模具及一些特殊用途的工具。1．鋼合金工具鋼的淬硬性、淬透性、耐磨性和韌性均比碳素工具鋼高，按用途可分為刃具、模具和量具用鋼三類。合金工具鋼的牌號表示方法與合金結(jié)構(gòu)鋼基本相似，不同的是平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥1％時，牌號中不標(biāo)出碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＜1％時，則以一位數(shù)字表示，表示平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千分?jǐn)?shù)。如：CrWMn－表示碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1％，Cr、W、Mn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于1.5％的合金工具鋼；9Mn2V－表示平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9％、Mn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％，V質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于1.5％的合金工具鋼1．鋼4）特殊性能鋼特殊性能鋼具有特殊物理或化學(xué)性能，用來制造除要求具有一定的機械性能外，還要求具有特殊性能的零件。特殊性能鋼的牌號表示方法與合金工具鋼基本相同，但若鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.03％或小于0.08％時，牌號分別以“00”、“0”為首。如：00Cr17Ni14Mo2、0Cr18Ni11Ti2等。特殊性能鋼的種類很多，機械制造中主要使用不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼1．鋼分類性能鋼的牌號應(yīng)用不銹鋼在腐蝕介質(zhì)中具有耐腐蝕性能的鋼。主要的合金元素為Gr和Ni1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9Ti制造化工設(shè)備、醫(yī)療和食品器械耐熱鋼在高溫下不發(fā)生氧化并具有較高強度的鋼。常加入較多的Cr、Si、Al和Ni1Cr13Si13、4Cr14Ni14W2Mo、4Cr10Si2Mo制造內(nèi)燃機氣閥、汽車輪機葉片、發(fā)動機排氣門。耐磨鋼在強烈沖擊載荷作用下才能發(fā)生硬化的高錳鋼ZGMn13挖掘機鏟斗的斗齒以及防彈鋼板特殊性能鋼的分類1．鋼1．鋼（3）鋼在汽車上的應(yīng)用汽車零件材料應(yīng)用名稱性能要求汽車齒輪具有高疲勞強度、接觸疲勞強度、足夠的沖擊韌度一般采用低碳鋼進行滲碳處理用作重要齒輪。應(yīng)用最多的是合金滲碳鋼20Cr或20CrMnTi，并經(jīng)滲碳、淬火和低溫回火處理。汽車軸類零件強度高、沖擊韌度和耐磨性好一般用經(jīng)鍛造或軋制的低、中碳鋼或合金鋼制造。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼有：35、40、45、50等，其中45鋼最常用。合金鋼有：20Cr、40Cr、40CrNi、20CrMnTi、40MnB等用于汽車半軸、變速器軸、凸輪軸、曲軸等

汽車彈簧材料需要高的屈服強度和疲勞強度和一定的耐熱性一般選用65Mn、60Si2Mn；鋼制造中型或重型汽車板彈簧用用50CrMn、55SiMnVB鋼；重型載重汽車板彈簧用55SiMnMoV；氣門彈簧一般采用50CrVA活塞、活塞銷耐磨性好、易磨合、韌度好、耐熱性好和易加工性活塞銷材料一般用20低碳鋼或20Cr、18CrMnTi等低碳合金鋼?；钊牧弦话悴捎娩X合金。連桿較高的強度和抗疲勞性能、足夠的鋼性和韌性一般選用45鋼40Cr或40MnB等調(diào)質(zhì)鋼氣門較好的耐熱性、耐腐蝕性、耐磨性進氣門可用40Cr、35CrMo、38CrSi、42Mn2V等合金制造；排氣門則選用高鉻耐熱鋼制造，常采用4Cr10Si2Mo、4Cr14Ni14W2Mo。車身、縱梁和擋板車身、縱梁和擋板為汽車零件中的沖壓件。汽車?yán)錄_壓零件采用的材料有鋼板和鋼帶，主要是鋼板，包括熱軋鋼板和冷軋鋼板，如鋼板08、20、25和16Mn等。汽車軸承足夠的強度和硬度，良好的減摩性、耐摩性、導(dǎo)熱性、耐腐蝕性和沖擊韌性錫基軸承合金、鉛基軸承合金、錫青銅、鉛青銅、鋁青銅、黃銅和含鉻合金鋼GCr15、GCr15SiMn2．鑄鐵碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于2.11％的鐵碳合金稱為鑄鐵。根據(jù)碳在鑄鐵中存在形態(tài)不同，鑄鐵可分為白口鑄鐵、灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵及特種性能鑄鐵。（1）白口鑄鐵白口鑄鐵中的碳主要以滲碳體形態(tài)存在，斷口呈銀白色。易產(chǎn)生縮孔、裂紋。硬度高，脆性大，不能承受沖擊載荷。多用作可鍛鑄鐵的坯件和制作耐磨損的零部件。2．鑄鐵（2）灰口鑄鐵灰口鑄鐵的碳主要以片狀石墨形態(tài)存在，斷口呈灰色，簡稱灰鐵。用于制造機床床身、汽缸、箱體、機座等結(jié)構(gòu)件?；铱阼T鐵的牌號是以“HT”和其后一組數(shù)字表示，其后一組數(shù)字表示其最小抗拉強度，如：HT200－表示是最小抗拉強度為250MPa的灰鑄鐵。小知識：HT200適用于承受大載荷的重要零件，如汽車的氣缸體、氣缸蓋、剎車輪等；HT300、HT350適用于承受高載荷，要求耐磨和高氣密性的重要零件，如大型發(fā)動機的氣缸體、氣缸蓋、氣缸套、油缸、泵體、閥體等。2．鑄鐵（3）可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵中的碳以團絮狀石墨形式存在。用于制造形狀復(fù)雜、能承受強動載荷的零件?？慑戣T鐵的牌號是以“KT”后面加一個字母及兩組數(shù)字組成，字母為H（黑心（鐵素體））、Z（珠光體）、B（白心）；第一組數(shù)字表示最小抗拉強度，第二組數(shù)字表示最小伸長率。如：KTH300－06表示最低抗拉強度為300MPa，最小伸長率為6％的黑心可鍛鑄鐵。小知識：可鍛鑄鐵并不可鍛造，常用于制造汽車、拖拉機的薄殼零件、低壓閥門和各種管接頭。2．鑄鐵（4）球墨鑄鐵它是通過在澆鑄前往鐵液中加入一定量的球化劑和墨化劑，以促進呈球狀石墨結(jié)晶而獲得的。球墨鑄鐵的牌號是以“QT”和其后兩組數(shù)字組成，后兩組數(shù)字表示與可鍛鑄鐵相同。如：QT400－18表示最低抗拉強度為300MPa，最小伸長率為6％的球墨鑄鐵。小知識：QT400－18適用做汽車、拖拉機的輪轂、離合器及減速器的殼體；QT700－2適用于做柴油機和汽油機的曲軸、連桿、凸輪軸等零件2．鑄鐵（5）特殊性能鑄鐵特殊性能鑄鐵是在灰鑄鐵或球墨鑄鐵中加入一定量的合金元素，可使鑄鐵有某些特性的鑄鐵。根據(jù)用途的不同，可分為耐磨鑄鐵、耐熱鑄鐵、耐蝕鑄鐵等。小知識：在鑄鐵中加入硅、鋁、鉻等合金元素，可在鑄件表面形成一層致密的、牢固的、均勻的保護膜，使鑄件在700～1000℃高溫下具有抗氧化性，稱為耐熱鑄鐵。如用于汽車發(fā)動機排氣門座。在鑄鐵中加入少量的磷、銅、鈦、錳、鉬等合金元素，可大大提高鑄鐵的耐磨性，獲得耐磨鑄鐵。如用于汽車、拖拉機中氣缸套筒、排氣門座圈、活塞環(huán)等。2．鑄鐵（6）鑄鐵在汽車上的應(yīng)用類別材料牌號應(yīng)用舉例類別材料牌號應(yīng)用舉例灰鑄鐵HT100進排氣歧管、水泵殼球墨鑄鐵QT450-10前后輪轂、轉(zhuǎn)向器殼及盤、制動蹄、牽引鉤、制動室支架HT150凸輪軸正時齒輪、飛輪殼、進排氣歧管、QT600-13曲軸、搖臂、鋼板彈簧、后牽引鉤支承座等HT200、HT250飛輪殼、氣缸體、曲軸帶輪、氣缸蓋、變速器殼體可鍛鑄鐵KTH300-06后橋殼、差速器殼、減速器殼、差速器軸承蓋KTZ450-06連桿、曲軸、齒輪三、汽車常用有色金屬通常把鐵和鐵碳合金稱為黑色金屬，把黑色金屬以外的金屬及其合金稱為有色金屬。汽車上常用的有色金屬主要有鋁、銅及其合金。1．鋁及鋁合金鋁材料按材料化學(xué)成分分為純鋁和鋁合金，純鋁因其強度低、切削、焊接性能差等特點，在汽車工業(yè)上很少應(yīng)用。鋁合金是在鋁中加入適量的Si、Cu、Mg、Mn等元素后組成的合金，具有良好的耐蝕性、良好的塑性和加工性能、良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性；良好的耐低溫性能等優(yōu)點得到廣泛應(yīng)用。鋁及鋁合金的三、汽車常用有色金屬分類合金中主要元素成分牌號應(yīng)用鋁合金變形鋁合金非熱處理型合金純鋁1×××系如1000合金Al-Mn系合金3×××系如3003合金Al-Si系合金4×××系如4043合金Al-Mg系合金5×××系如5083合金熱處理型合金Al-Cu系合金2×××系如2024合金Al-Mg-Si系合金6×××系如6063合金Al-Zn-Mg系合金7×××系如7075合金Al-其它元素8×××系如8089合金鑄造鋁合金非熱處理型合金純鋁ZL×××（后三位數(shù)表示鋁的純度）Al-Si系合金“ZL”及三位數(shù)字表示。第一位表示鋁合金的類別（1：鋁－硅系2：鋁－銅系3：鋁－鎂系4：鋁－鋅系）第二、三位表示合金順序號如ZL102合金AAl-Mg系合金如ZL103合金，如風(fēng)扇、離合器殼體、前蓋等熱處理型合金Al-Cu-Si系合金，

如ZL107合金Al-Cu-Mg-Si系合金

如ZL110合金Al-Mg-Si系合金

如ZL104合金，如氣缸蓋罩、機油濾清器底座、轉(zhuǎn)子罩、轉(zhuǎn)子體、外罩等。Al-Mg-Zn系合金

如ZL305合金三、汽車常用有色金屬2．銅及銅合金銅材料純銅（紫銅）銅合金黃銅（銅鋅合金）錫青銅（銅錫合金）無錫青銅（銅鉛合金）三、汽車常用有色金屬知識點滴：銅合金的牌號（1）普通黃銅的牌號用“H”＋數(shù)字表示，數(shù)字表示鋼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其余是鋅。如：H62表示銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62%，其余為鋅的普通黃銅。（2）特殊黃銅的牌號用“H”＋元素符號＋若干組數(shù)字表示，第一組數(shù)字表示銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，第二組數(shù)字表示主加元素的質(zhì)量，數(shù)字間用短線分開。如：HPb59-1表示銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為59%，鉛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的鉛黃銅三、汽車常用有色金屬知識點滴：銅合金的牌號（3）錫青銅的牌號用“QSn”＋若干組數(shù)字表示，第一組數(shù)字表示主加元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，扣幾組數(shù)字表示其他元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，數(shù)字間用短線分開。如：QSn4-2-2表示錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為4%，鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為4%，鉛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為2%的錫青銅（4）無錫青銅的牌號與錫青銅的相似任務(wù)評價通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)應(yīng)在到以下目標(biāo)：1．能夠分清汽車常用金屬材料的性能；（10分）2．能夠分清汽車常用金屬材料的類型；（10分）3．能夠分清汽車常用不同類型的鋼和鐵；（10分）4．明確鋼和合金的分類、結(jié)構(gòu)、牌號及應(yīng)用；（15分）5．明確金屬材料在汽車上的應(yīng)用；（10分）6．明確銅和銅合金的分類、結(jié)構(gòu)、牌號及應(yīng)用；（10分）7．明確鋁和鋁合金的分類、結(jié)構(gòu)、牌號及應(yīng)用；（10分）8．明確銅、鋁及合金在汽車上的應(yīng)用；（15分）9．能夠做到5S管理規(guī)定。（10分）52技能訓(xùn)練為下列汽車零件選擇合適材料。53技能訓(xùn)練為下列汽車零件選擇合適材料。54多學(xué)一點在工業(yè)生產(chǎn)過程中，往往同樣的原材料會加工出不同性能的零件。比如打鐵中往往會注意師傅在將紅熱的鋼鐵材料扔進冰冷的水中，目的是為了得到一定的硬度。而銅棒在拉拔過程中的沒有硬化都是在加工的過程中經(jīng)過了一系列的熱處理。相關(guān)知識：熱處理是指采用適當(dāng)?shù)姆绞綄饘俨牧匣蚬ぜ诠虘B(tài)下進行加熱、保溫和冷卻，以獲得預(yù)期的組織結(jié)構(gòu)和性能的工藝方法。熱處理改變材料的組織和性能，是提高金屬使用性能和改善工藝性能的重要的加工工藝方法。熱處理工藝曲線熱處理按目的、加熱條件和特點的不同，分為三類。相關(guān)知識：一、鋼的熱處理組織轉(zhuǎn)變原理小知識：鐵碳合金相圖簡化的鐵碳合金相圖ACD線:液相線，在此線的上方所有的鐵碳合金都為液體。AECF線:固相線，在此線的下方所有的鐵碳合金都為固體。即過渡區(qū)。GS線：從A中析出F的開始線，又稱A3線ES線：C在A中溶解度曲線，亦稱Acm線ECF：共晶線，溫度為11480C。PSK線：共析線，7270C，A1線。一、鋼的熱處理組織轉(zhuǎn)變原理3．鋼加熱時的組織轉(zhuǎn)變組織轉(zhuǎn)變鋼加熱時的組織轉(zhuǎn)變鋼冷卻時的組織轉(zhuǎn)變等溫冷卻的組織轉(zhuǎn)變（共析鋼）連續(xù)冷卻的組織轉(zhuǎn)變目的將鋼加熱到相變點以上，目的是獲得奧氏體。以不同的速度冷時，獲得不同的力學(xué)性能經(jīng)過要經(jīng)過奧氏體的形成、長大、滲碳體的溶解和奧氏體的均勻化三個階段。在727℃～550℃時得到珠光體；在550℃～230℃時得到貝氏體；240℃～-50℃時得到馬氏體。根據(jù)冷卻速度的快慢，可得到層片厚不同的珠光體P、索氏體S和托氏體T。性能冷卻后得到均勻的組織和穩(wěn)定的性能珠光體：強度高，硬度適中，有一定的塑性；上貝氏體：強度、塑性及韌性較差；下貝氏體：強度、塑性及韌性較好；馬氏體：碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1.0％，性能硬而脆，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.2％，韌性好。二、常用的熱處理方法二、常用的熱處理方法1．整體熱處理（1）退火退火是將鋼加熱、保溫后，隨爐冷卻（緩慢）得到接近于平衡組織的一種熱處理工藝。退火的目的：1）降低硬度，提高塑性，改善切削加工與壓力加工性能；2）細(xì)化晶粒，改善力學(xué)性能，為下一步工序做準(zhǔn)備；3）消除冷、熱加工所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。二、常用的熱處理方法小知識：退火的應(yīng)用要點1）適用于合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼的鍛件、焊接件以及供應(yīng)狀態(tài)不合格的原材料；2）一般在毛坯狀態(tài)進行退火。由于鋼的成分的退火的目的不同，退火分為：1）完全退火將鋼件加熱到Ac3+30~50度2）球化退火將鋼件加熱到Ac1+30~50度3）去應(yīng)力退火將鋼件加熱到Ac1以下的溫度二、常用的熱處理方法（2）正火將鋼件加熱到Ac3或Accm

以上30~50℃，保溫后，從爐中取出在空氣中冷卻的熱處理方法。正火目的：1）提高塑性，改善切削加工與壓力加工性能；2）細(xì)化晶粒，改善力學(xué)性能；3）消除冷、熱加工所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。小知識：正火的應(yīng)用要點正火通常作為鍛件、焊接件以及滲碳零件的預(yù)先熱處理工序。對于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素結(jié)構(gòu)鋼及低合金鋼件，也可作為最后熱處理。對于一般中、高合金鋼，空冷可導(dǎo)致完全或局部淬火，因此不能作為最后熱處理工序。二、常用的熱處理方法（3）淬火淬火是將鋼件加熱到相變溫度Ac3或Ac1以上，保溫一段時間，然后在水、油或空氣中快速冷卻的熱處理方法。淬火目的：一般是為了得到高硬度的馬氏體組織，有時對某些高合金鋼（如不銹鋼、耐磨鋼）淬火時，則是為了得到單一均勻的奧氏體組織，以提高耐磨性和耐蝕性。小知識：淬火的應(yīng)用要點1）一般用于含碳量大于百分之零點三的碳鋼和合金鋼；2）淬火能充分發(fā)揮鋼的強度和耐磨性潛力，但同時會造成很大的內(nèi)應(yīng)力，降低鋼的塑性和沖擊韌度，故要進行回火以得到較好的綜合力學(xué)性能二、常用的熱處理方法（4）回火

回火是將淬火后的鋼件重新加熱到Ac1以下某一溫度，經(jīng)保溫后，再以適當(dāng)?shù)睦鋮s到室溫的熱處理工藝?；鼗鹉康模?）降低或消除淬火后的內(nèi)應(yīng)力，減少工件的變形和開裂；2）調(diào)整硬度，提高塑性和韌性，獲得工作所要求的力學(xué)性能；3）穩(wěn)定工件尺寸。二、常用的熱處理方法小知識：回火的應(yīng)用要點1）保持鋼在淬火后的高硬度和耐磨性時用低溫回火（＜250℃），適用于滾動軸承、刀具、滲碳高頻表面淬火等；2）要求高硬度和耐磨性工件，如汽車輪轂軸承；3）在保持一定韌度的條件下提高鋼的彈性和屈服強度時用中溫回火（250℃～500℃），適用于彈簧等要求具有一定韌性的彈性工件，如汽車鋼板彈簧；4）以保持高的沖擊韌度和塑性為主，又有足夠的強度時用高溫回火（>500℃），廣泛用于受力構(gòu)件，如汽車曲軸、連桿、半軸、螺栓等；二、常用的熱處理方法2．表面熱處理表面熱處理是對工件表面進行強化的金屬熱處理工藝。它不改變零件心部的組織和性能。廣泛用于既要求表層具有高的耐磨性、抗疲勞強度和較大的沖擊載荷，又要求整體具有良好的塑性和韌性的零件，如曲軸、凸輪軸、傳動齒輪等。表面熱處理分為表面淬火和化學(xué)熱處理兩大類。二、常用的熱處理方法（1）表面淬火表面淬火的目的是提高鋼件表面硬度、耐磨性及疲勞強度，心部仍保持韌性狀態(tài)。1）火焰表面淬火用氧－乙炔混合氣體燃燒的火焰，噴射到鋼件表面上，快速加熱，當(dāng)達到淬火溫度后立即噴水冷卻小知識：火焰表面淬火的應(yīng)用要點①多用于中碳鋼制件，一般淬透層深度為2～6mm；②適用于單件或小批量生產(chǎn)的大型工件和需要局部淬火的工件。2）感應(yīng)表面淬火將鋼件放入感應(yīng)器中，使鋼件表層產(chǎn)生感應(yīng)電流，在極短的時間內(nèi)加熱到淬火溫度，然后噴水冷卻。二、常用的熱處理方法（2）化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理是利用化學(xué)反應(yīng)、有時兼用物理方法改變鋼件表層化學(xué)成分及組織結(jié)構(gòu)，以便得到比均質(zhì)材料更好的技術(shù)經(jīng)濟效益的金屬熱處理工藝。由于機械零件的失效和破壞大多數(shù)都萌發(fā)在表面層，特別在可能引起磨損、疲勞、金屬腐蝕、氧化等條件下工作的零件，表面層的性能尤為重要。二、常用的熱處理方法鋼的常用化學(xué)熱處理方法及其作用工藝方法滲入元素作用應(yīng)用舉例滲碳（900～950℃）淬火＋回火C提高鋼件表面硬度、耐磨性及疲勞強度，使能承受重載荷齒輪、軸、活塞銷、萬向節(jié)、鏈條等滲氮（500～600℃）N提高鋼件表面的硬度、耐磨性、疲勞強度、耐蝕性、抗膠合性以及抗回火軟化能力氣缸、精密軸、齒輪、量具、模具碳氮共滲淬火＋回火C、N提高鋼件表面的硬度、耐磨性、疲勞強度。低溫共滲還能提高工具的熱硬性齒輪、軸、連條等請鞏固學(xué)習(xí)汽車機械基礎(chǔ)任務(wù)一高分子材料相關(guān)知識4任務(wù)目標(biāo)1工作任務(wù)2任務(wù)分析3任務(wù)評價5技能訓(xùn)練673任務(wù)目標(biāo)能夠分清不同高分子材料的分類及特點；1能夠分清不同種類的塑料；2能夠分清不同種類的橡膠；3明確塑料、橡膠在汽車中的應(yīng)用。474

工作任務(wù)：請觀察汽車上的零件，請分析這些零件運用了哪些材料。

儀表板飾板車燈輪胎75任務(wù)分析：在汽車中不僅用到鋼、鐵、鋁、銅，還用到塑料、橡膠等高分子材料。比如輪胎主要材料是橡膠；車內(nèi)飾儀表板飾板及車燈外罩等用到塑料。相關(guān)知識：工程上常用的非金屬材料包括高分子材料、陶瓷材料和復(fù)合材料。高分子材料是以高分子化合物為主組成的材料。高分子化合物包括有機高分子化合物和無機高分子化合物兩大類。汽車工業(yè)中主要應(yīng)用的是人工合成有機高分子聚合物，主要包括塑料、橡膠、膠黏劑等。一、塑料塑料是以有機合成樹脂為主要成分的材料，通常可在加熱、加壓條件下注塑或固化成型。1．塑料的組成、特性及分類（1）塑料的組成及性能塑料一般以合成樹脂（高聚物）為基礎(chǔ)，加入各種添加劑而制成。合成樹酯占塑料成分的40％～100％，其種類、性質(zhì)和含量決定了塑料的性能，常用的合成樹脂有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、有機硅樹脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。添加劑是為了改善塑料的使用性能或成形能力而加入的其它輔助成分。主要有填充劑、增塑劑、固化劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、抗靜電劑、阻燃劑和著色劑等。一、塑料（2）塑料的分類分類標(biāo)準(zhǔn)類型性能品種應(yīng)用按塑料的大分子結(jié)構(gòu)形態(tài)分類熱塑性塑料耐熱性好、不易變形、生長周期長、廢舊塑料不能加收使用。酚醛樹脂、氨基樹脂、環(huán)氧樹脂熱固性塑料耐熱性相對較差、容易變形聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、ABS塑料、聚甲醛等。按用途分類通用塑料產(chǎn)量大，成本低，應(yīng)用廣聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯工程塑料強度、剛度較高，韌性、耐熱性、耐腐蝕性好?？商娲饘俨牧现圃炝慵奂兹?、聚酰胺、ABS塑料、聚碳酸酯等。一、塑料2．塑料在汽車上的應(yīng)用熱塑性塑料聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯聚碳酸酯聚甲醛丙烯晴―丁二烯―苯乙烯共聚物PEPPPVCPSPCPOMABS汽車后保險杠風(fēng)扇葉蓄電池的隔板車燈燈罩儀表盤汽油泵總成外殼汽車轉(zhuǎn)向一、塑料熱固性塑料2．塑料在汽車上的應(yīng)用酚醛樹脂環(huán)氧樹脂不飽合聚酯樹脂離合器片環(huán)氧樹脂黏合劑玻璃纖維汽車尾杠橡膠是一種高彈性的高分子材料。是一項重要的工業(yè)材料。1．橡膠的基本組成橡膠是以生膠為基礎(chǔ)加入適量的配合劑，經(jīng)硫化以后得到的高分子材料。二、橡膠按其生膠的來源分為天然橡膠與合成橡膠。橡膠天然橡膠合成橡膠天然橡膠是將橡膠樹流出的膠乳，以過凝固、干燥、加壓等工序制成的片狀體物，主要成分為異戊二烯。合成橡膠是以石油、天然氣、煤等為原料，通過化學(xué)合成的方法制成的高分子材料，合成橡膠的品種很多，如丁酯橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠、硅橡膠等等，其中產(chǎn)量最大的是丁苯橡膠配合劑用來改善橡膠的某些性能。常用配合劑有硫化劑、硫化促進劑、活化劑、填充劑、增塑劑、防老化劑、著色劑等。二、橡膠二、橡膠2．橡膠的性能（1）高彈性，在外力作用下具有較大的彈性形變；（2）柔軟性好、硬度低（3）具有高分子材料的共性：粘彈性、絕緣性、環(huán)境老化性、密度?。唬?）吸震性、耐磨性、減振性、隔音性好；（5）易老化、耐油能力差。因此，廣泛應(yīng)用于制造密封件、減振件、傳動件、絕緣件及輪胎等二、橡膠3．橡膠在汽車上的應(yīng)用天然橡膠丁晴橡膠丁苯橡膠氯丁橡膠丁基橡膠NRNBRSBRCRⅡR汽車腳墊汽車皮碗汽車輪胎汽車門窗密封條汽車內(nèi)胎85任務(wù)評價通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)應(yīng)在到以下目標(biāo)：1．能夠理清高分子材料的分類；（10分）2．能夠分清不同種類的塑料、橡膠；（30分）3．明確塑料、橡膠的汽車上的應(yīng)用；（50分）4．能夠做到5S管理規(guī)定。（10分）86技能訓(xùn)練請到實訓(xùn)室觀察汽車所用的材料，分析汽車上用橡膠材質(zhì)的零部件，并舉出10個實例。請鞏固學(xué)習(xí)汽車機械基礎(chǔ)任務(wù)二陶瓷材料和復(fù)合材料相關(guān)知識4任務(wù)目標(biāo)1工作任務(wù)2任務(wù)分析3任務(wù)評價5技能訓(xùn)練690任務(wù)目標(biāo)能夠理解陶瓷、復(fù)合材料的特點；1明