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1、模塊四模塊四 汽車用金屬材料汽車用金屬材料課題二課題二 各種有色金屬及合金各種有色金屬及合金課題一課題一 碳鋼、合金鋼、鑄鐵碳鋼、合金鋼、鑄鐵課題一課題一 碳鋼、合金鋼、鑄鐵碳鋼、合金鋼、鑄鐵1.1.能正確識(shí)別汽車上使用的碳鋼件、能正確識(shí)別汽車上使用的碳鋼件、合金鋼件及鑄鐵件合金鋼件及鑄鐵件2.2.了解碳鋼、合金鋼及鑄鐵的性能了解碳鋼、合金鋼及鑄鐵的性能 金屬材料是汽車用材的主體，單單金屬材料是汽車用材的主體，單單以重量而言，金屬材料就占到全車的以重量而言，金屬材料就占到全車的65658080，但是金屬材料的種類有成千，但是金屬材料的種類有成千上萬(wàn)，怎么才能從中挑選出所需要的材上萬(wàn)，怎么才能從

2、中挑選出所需要的材料用來(lái)制造相應(yīng)的零件呢？料用來(lái)制造相應(yīng)的零件呢？汽車上的金屬零件汽車上的金屬零件1制造零件選取相應(yīng)的材料需要了解以下內(nèi)容：制造零件選取相應(yīng)的材料需要了解以下內(nèi)容：零件的主要性能要求零件的主要性能要求2 所選用材料的主要特性所選用材料的主要特性3 影響材料性能的主要因素影響材料性能的主要因素4 材料的大致加工工藝材料的大致加工工藝1 1碳鋼碳鋼 碳鋼通常指碳的質(zhì)量分碳鋼通常指碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于數(shù)小于2.11%2.11%的鐵碳合金。的鐵碳合金。因其冶煉方便，加工容易，因其冶煉方便，加工容易，價(jià)格便宜，性能可以滿足一價(jià)格便宜，性能可以滿足一般工程使用要求，所以是汽般工程使用要求，所以

3、是汽車工業(yè)用材的主體，占汽車車工業(yè)用材的主體，占汽車用材總量的用材總量的3/43/4左右。左右。一、一、碳鋼（碳鋼（1 11 1）1.1.碳鋼的分類碳鋼的分類按碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)分：按碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)分：低碳鋼低碳鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為W WC C0.25%0.25%的鋼；的鋼；中碳鋼中碳鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%0.25%W WC C0.60%0.60%的鋼；的鋼；高碳鋼高碳鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為W WC C0.60%0.60%的鋼。的鋼。一、碳鋼（一、碳鋼（1 12 2）按材質(zhì)按材質(zhì)(主要根據(jù)硫、磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)主要根據(jù)硫、磷質(zhì)量分?jǐn)?shù))分：分：普通鋼普通鋼W WS S0.055%

4、0.055%，W WP P0.045%0.045%；優(yōu)質(zhì)鋼優(yōu)質(zhì)鋼W WS S0.040%0.040%，W WP P0.040%0.040%；高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼W WS S0.030%0.030%，W WP P0.035%0.035%；特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼W WS S0.025%0.025%，W WP P0.030%0.030%。一、碳鋼（一、碳鋼（1 13 3）按用途分：按用途分：碳素結(jié)構(gòu)鋼：用于制造各種機(jī)器零件和工程結(jié)構(gòu)件。碳素結(jié)構(gòu)鋼：用于制造各種機(jī)器零件和工程結(jié)構(gòu)件。多為低碳鋼和中碳鋼。多為低碳鋼和中碳鋼。碳素工具鋼：用于制造各種刀具、量具和模具。多碳素工具鋼：用于制造各種刀具、量具和模

5、具。多 為高碳鋼。為高碳鋼。按冶煉方法分：平爐鋼、轉(zhuǎn)爐鋼和電爐鋼。按冶煉方法分：平爐鋼、轉(zhuǎn)爐鋼和電爐鋼。按煉鋼的脫氧程度分：沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼和按煉鋼的脫氧程度分：沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼和 半鎮(zhèn)靜鋼。半鎮(zhèn)靜鋼。一、碳鋼（一、碳鋼（1 14 4）2.2.汽車常用碳鋼汽車常用碳鋼普通碳素結(jié)構(gòu)鋼普通碳素結(jié)構(gòu)鋼這類鋼主要保證機(jī)械性能，故其牌號(hào)體現(xiàn)其機(jī)械性能。這類鋼主要保證機(jī)械性能，故其牌號(hào)體現(xiàn)其機(jī)械性能。普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)用“Q+Q+數(shù)字?jǐn)?shù)字”表示，其中表示，其中“Q Q”為屈服點(diǎn)為屈服點(diǎn)“屈屈”字的漢語(yǔ)拼音字首，數(shù)字表示屈服強(qiáng)度的字的漢語(yǔ)拼音字首，數(shù)字表示屈服強(qiáng)度的數(shù)值。例如：數(shù)值。例如

6、：Q275Q275表示屈服強(qiáng)度為表示屈服強(qiáng)度為275MPa275MPa。一、碳鋼（一、碳鋼（1 15 5）普通碳素結(jié)構(gòu)鋼在汽車零件中的應(yīng)用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼在汽車零件中的應(yīng)用一、碳鋼（一、碳鋼（1 16 6）輪輻輪輻消聲器消聲器輪輞輪輞優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼必須保證鋼的化學(xué)成分和機(jī)械性能。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼必須保證鋼的化學(xué)成分和機(jī)械性能。根據(jù)化學(xué)成分不同，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼又分為普通根據(jù)化學(xué)成分不同，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼又分為普通含錳鋼和較高含錳鋼兩類。含錳鋼和較高含錳鋼兩類。一、碳鋼（一、碳鋼（1 17 7）根據(jù)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)、熱處理和用途的不同，優(yōu)質(zhì)碳素根據(jù)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)、熱處理和用途的不同，

7、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼還可分為以下三類。結(jié)構(gòu)鋼還可分為以下三類。滲碳鋼：碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為滲碳鋼：碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.15%0.25%0.15%0.25%；調(diào)質(zhì)鋼：碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為調(diào)質(zhì)鋼：碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%0.50%0.25%0.50%；彈簧鋼：碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為彈簧鋼：碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.55%0.9%0.55%0.9%。一、碳鋼（一、碳鋼（1 18 8）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼在汽車零件中的應(yīng)用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼在汽車零件中的應(yīng)用一、碳鋼（一、碳鋼（1 19 9）油底殼油底殼機(jī)油泵齒輪機(jī)油泵齒輪凸輪軸凸輪軸碳素鑄鋼碳素鑄鋼 鑄鋼能制造形狀復(fù)雜的零件，而鍛造件則無(wú)法做鑄鋼能制造形狀復(fù)雜的零件，而鍛造件則無(wú)法做到，所以汽車

8、上許多零件是用鑄鋼鑄造而成的。鑄到，所以汽車上許多零件是用鑄鋼鑄造而成的。鑄鋼的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在鋼的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在0.15%0.15%0.6%0.6%之間，使用前之間，使用前應(yīng)進(jìn)行熱處理改善性能。應(yīng)進(jìn)行熱處理改善性能。一、碳鋼（一、碳鋼（1 11 10 0）碳素鑄鋼在汽車零件中的應(yīng)用碳素鑄鋼在汽車零件中的應(yīng)用一、碳鋼（一、碳鋼（1 11 11 1）化油器化油器齒輪齒輪 所謂合金鋼，就是在碳鋼的基礎(chǔ)上，為了獲得某種特所謂合金鋼，就是在碳鋼的基礎(chǔ)上，為了獲得某種特定的性能，有目的地加入一種或多種元素的鋼。加入的定的性能，有目的地加入一種或多種元素的鋼。加入的元素稱為合金元素。元素稱為合金元素

9、。二、合金鋼（二、合金鋼（2 21 1）1.1.合金元素對(duì)鋼性能的影響合金元素對(duì)鋼性能的影響 含碳量低的鋼加入鉻能提高強(qiáng)度和硬度；含碳量低的鋼加入鉻能提高強(qiáng)度和硬度；含鎳在含鎳在6%6%以下時(shí)能使鋼具有高強(qiáng)度和高的韌度；以下時(shí)能使鋼具有高強(qiáng)度和高的韌度；含錳量在含錳量在2%2%以下時(shí)，就能使鋼的強(qiáng)度顯著提高，以下時(shí)，就能使鋼的強(qiáng)度顯著提高，而且有一定的韌度；而且有一定的韌度；硅能提高鋼的強(qiáng)度、硬度、疲勞強(qiáng)度、耐蝕性和硅能提高鋼的強(qiáng)度、硬度、疲勞強(qiáng)度、耐蝕性和抗氧化性?？寡趸浴ｆu能提高鋼的強(qiáng)度及耐磨性，使鋼具有良好的熱鎢能提高鋼的強(qiáng)度及耐磨性，使鋼具有良好的熱硬性；硬性；釩能使鋼的強(qiáng)度和韌度同

10、時(shí)提高，并提高鋼的耐釩能使鋼的強(qiáng)度和韌度同時(shí)提高，并提高鋼的耐磨性和回火穩(wěn)定性；磨性和回火穩(wěn)定性；鋁能提高鋼的抗氧化性能。鋁能提高鋼的抗氧化性能。氮能提高鋼的硬度和耐熱性；氮能提高鋼的硬度和耐熱性；鈦能提高鋼的強(qiáng)度，硬度和耐磨性，對(duì)塑性影響鈦能提高鋼的強(qiáng)度，硬度和耐磨性，對(duì)塑性影響較?。惠^??；稀土元素對(duì)冶煉和鑄造有良好的作用，還能提高稀土元素對(duì)冶煉和鑄造有良好的作用，還能提高鋼的塑性和韌度，改善鋼的特殊性能鋼的塑性和韌度，改善鋼的特殊性能(耐熱、耐蝕、耐熱、耐蝕、抗氧化等抗氧化等)。二、合金鋼（二、合金鋼（2 22 2）2.2.合金鋼的分類及應(yīng)用合金鋼的分類及應(yīng)用分類：分類：按用途分：按用途分

11、：合金結(jié)構(gòu)鋼：用來(lái)制造各種機(jī)械零件和工程結(jié)構(gòu)合金結(jié)構(gòu)鋼：用來(lái)制造各種機(jī)械零件和工程結(jié)構(gòu)合金工具鋼：用來(lái)制造各種重要的工具和量具、刃具合金工具鋼：用來(lái)制造各種重要的工具和量具、刃具 特殊性能鋼：用來(lái)制造有特殊性能要求的結(jié)構(gòu)件和機(jī)特殊性能鋼：用來(lái)制造有特殊性能要求的結(jié)構(gòu)件和機(jī) 器零件器零件二、合金鋼（二、合金鋼（2 23 3）按合金元素的含量分為：按合金元素的含量分為：低合金鋼低合金鋼合金元素總含量小于合金元素總含量小于5%5%中合金鋼中合金鋼合金元素的總含量為合金元素的總含量為5%5%10%10%高合金鋼高合金鋼合金元素的總含量大于合金元素的總含量大于10%10%按用途分為：按用途分為：合金鋼可

12、分為合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具合金鋼可分為合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具 鋼和特殊性能鋼三類鋼和特殊性能鋼三類二、合金鋼（二、合金鋼（2 24 4）應(yīng)用應(yīng)用 合金結(jié)構(gòu)鋼在汽車上應(yīng)用廣泛，主要是在優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼在汽車上應(yīng)用廣泛，主要是在優(yōu)質(zhì)或高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上加入適量合金元或高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上加入適量合金元素的鋼。它主要用于制造各種重要的機(jī)器零件和素的鋼。它主要用于制造各種重要的機(jī)器零件和受力工程結(jié)構(gòu)，要求它有較高的機(jī)械性能和較好受力工程結(jié)構(gòu)，要求它有較高的機(jī)械性能和較好的加工工藝性能。的加工工藝性能。二、合金鋼（二、合金鋼（2 25 5）合金鋼在汽車零件中的應(yīng)用合金鋼在汽車零件中的應(yīng)用二、合金

13、鋼（二、合金鋼（2 26 6）保險(xiǎn)杠保險(xiǎn)杠氣門(mén)氣門(mén)氣門(mén)彈簧氣門(mén)彈簧低合金結(jié)構(gòu)鋼低合金結(jié)構(gòu)鋼(GB1591-1988)(GB1591-1988)低合金結(jié)構(gòu)鋼碳質(zhì)分?jǐn)?shù)在低合金結(jié)構(gòu)鋼碳質(zhì)分?jǐn)?shù)在0.1%0.1%0.25%0.25%之間，所加之間，所加入的合金元素不大于入的合金元素不大于3%3%。低合金結(jié)構(gòu)鋼的成分特點(diǎn)為低碳、低合金。低合金結(jié)構(gòu)鋼的成分特點(diǎn)為低碳、低合金。這類鋼具有良好的塑性、韌度、焊接性及較好的這類鋼具有良好的塑性、韌度、焊接性及較好的耐磨性和耐蝕性。耐磨性和耐蝕性。主要用于制造工程結(jié)構(gòu)如汽車大梁、船舶、車輛、主要用于制造工程結(jié)構(gòu)如汽車大梁、船舶、車輛、壓力容器和建筑結(jié)構(gòu)橋梁及各種焊接

14、構(gòu)件。壓力容器和建筑結(jié)構(gòu)橋梁及各種焊接構(gòu)件。一般在熱軋空冷狀態(tài)下使用。一般在熱軋空冷狀態(tài)下使用。二、合金鋼（二、合金鋼（2 27 7）合金滲碳鋼合金滲碳鋼(GB3077-1988)(GB3077-1988)合金滲碳鋼碳質(zhì)分?jǐn)?shù)在合金滲碳鋼碳質(zhì)分?jǐn)?shù)在0.1%0.1%0.25%0.25%之間，合金之間，合金滲碳鋼是在滲碳鋼的基礎(chǔ)上，加入一定量的合金滲碳鋼是在滲碳鋼的基礎(chǔ)上，加入一定量的合金元素而形成的。元素而形成的。合金滲碳鋼提高零件抵抗沖擊載荷的能力；使合金滲碳鋼提高零件抵抗沖擊載荷的能力；使工件在滲碳后可直接淬火，還能提高耐磨性。工件在滲碳后可直接淬火，還能提高耐磨性。合金滲碳鋼與碳鋼滲碳件相比

15、，具有工藝性能合金滲碳鋼與碳鋼滲碳件相比，具有工藝性能好、使用性能高的特點(diǎn)。好、使用性能高的特點(diǎn)。二、合金鋼（二、合金鋼（2 28 8）合金調(diào)質(zhì)鋼合金調(diào)質(zhì)鋼(GB3077-1988)(GB3077-1988)合金調(diào)質(zhì)鋼碳質(zhì)分?jǐn)?shù)在合金調(diào)質(zhì)鋼碳質(zhì)分?jǐn)?shù)在0.25%0.25%0.50%0.50%之間，合之間，合金調(diào)質(zhì)鋼是在調(diào)質(zhì)鋼中加入一定量的合金元素而金調(diào)質(zhì)鋼是在調(diào)質(zhì)鋼中加入一定量的合金元素而形成的。形成的。合金調(diào)質(zhì)鋼零件具有高而均勻的綜合力學(xué)性能。合金調(diào)質(zhì)鋼零件具有高而均勻的綜合力學(xué)性能。二、合金鋼（二、合金鋼（2 29 9）合金彈簧鋼合金彈簧鋼(GB1222-1984)(GB1222-1984)合

16、金彈簧鋼的碳質(zhì)分?jǐn)?shù)比合金調(diào)質(zhì)鋼的高，一合金彈簧鋼的碳質(zhì)分?jǐn)?shù)比合金調(diào)質(zhì)鋼的高，一般在般在0.46%0.46%0.70%0.70%之間。之間。在彈簧鋼中加入合金元素即形成了合金彈簧鋼。在彈簧鋼中加入合金元素即形成了合金彈簧鋼。提高零件彈性、鋼的淬透性，提高鋼的彈性極限提高零件彈性、鋼的淬透性，提高鋼的彈性極限和屈強(qiáng)比。和屈強(qiáng)比。二、合金鋼（二、合金鋼（2 21 10 0）軸承軸承滾動(dòng)軸承鋼滾動(dòng)軸承鋼 滾動(dòng)軸承鋼是用來(lái)制造滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體和內(nèi)外圈滾動(dòng)軸承鋼是用來(lái)制造滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體和內(nèi)外圈的專用鋼。必須具有高的硬度和耐磨性，高的彈性極的專用鋼。必須具有高的硬度和耐磨性，高的彈性極限和接觸疲勞強(qiáng)度，足

17、夠的韌度和抗蝕性。限和接觸疲勞強(qiáng)度，足夠的韌度和抗蝕性。二、合金鋼（二、合金鋼（2 21 11 1）灰口鑄鐵灰口鑄鐵 有一定的機(jī)械性能和良好的切削加工性。有一定的機(jī)械性能和良好的切削加工性?？慑戣T鐵可鍛鑄鐵 主要用于要求韌度較好的薄壁類零件。主要用于要求韌度較好的薄壁類零件。球墨鑄鐵球墨鑄鐵 球墨鑄鐵的強(qiáng)度和韌度比灰口鑄鐵、可鍛鑄球墨鑄鐵的強(qiáng)度和韌度比灰口鑄鐵、可鍛鑄 鐵高，可代替鋼材制造某些重要的機(jī)械零件。鐵高，可代替鋼材制造某些重要的機(jī)械零件。三、鑄鐵（三、鑄鐵（3 31 1）1.1.鑄鐵的組織特征和分類鑄鐵的組織特征和分類白口鑄鐵白口鑄鐵 為了得到表層的高硬度和耐磨性，常用激冷為了得到表

18、層的高硬度和耐磨性，常用激冷 的方法使表層獲得白口鑄鐵的組織而心部由的方法使表層獲得白口鑄鐵的組織而心部由 于冷卻速度較慢仍為灰口鑄鐵組織。于冷卻速度較慢仍為灰口鑄鐵組織。碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.11%2.11%6.69%6.69%的鐵碳合金稱為鑄鐵。的鐵碳合金稱為鑄鐵。在汽車上約在汽車上約50%50%70%70%的金屬材料為鑄鐵。的金屬材料為鑄鐵。2.2.鑄鐵的特性鑄鐵的特性 鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性和韌度遠(yuǎn)不如鋼。當(dāng)鑄鐵承受壓鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性和韌度遠(yuǎn)不如鋼。當(dāng)鑄鐵承受壓縮載荷時(shí)，具有較高的抗壓強(qiáng)度?？s載荷時(shí)，具有較高的抗壓強(qiáng)度。石墨的存在固然降低了鑄鐵的力學(xué)性能，但給鑄鐵帶來(lái)石墨的

19、存在固然降低了鑄鐵的力學(xué)性能，但給鑄鐵帶來(lái)了一系列良好的其他性能如：優(yōu)良的鑄造性能了一系列良好的其他性能如：優(yōu)良的鑄造性能;良好的切良好的切削加工性削加工性;較好的耐磨性和減震性較好的耐磨性和減震性;較低的缺口敏感性。較低的缺口敏感性。三、鑄鐵（三、鑄鐵（3 32 2）3.3.常用鑄鐵常用鑄鐵 灰口鑄鐵：灰口鑄鐵：灰口鑄鐵良好的切削加工性、較高的耐磨性、減振性、灰口鑄鐵良好的切削加工性、較高的耐磨性、減振性、低的缺口敏感性，且價(jià)格低廉。低的缺口敏感性，且價(jià)格低廉。三、鑄鐵（三、鑄鐵（3 33 3）飛輪飛輪 汽缸蓋汽缸蓋 灰口鑄鐵在汽車零件中的應(yīng)用灰口鑄鐵在汽車零件中的應(yīng)用 球墨鑄鐵：球墨鑄鐵：

20、球墨鑄鐵的力學(xué)性能較高，在抗拉強(qiáng)度、屈服比、疲勞球墨鑄鐵的力學(xué)性能較高，在抗拉強(qiáng)度、屈服比、疲勞強(qiáng)度等方面都可以與鋼媲美強(qiáng)度等方面都可以與鋼媲美(沖擊韌度則不如鋼沖擊韌度則不如鋼)。球墨鑄鐵具有灰鑄鐵的許多優(yōu)點(diǎn)，如良好的減振性、耐球墨鑄鐵具有灰鑄鐵的許多優(yōu)點(diǎn)，如良好的減振性、耐磨性、低的缺口敏感性等，都是鋼所不及的磨性、低的缺口敏感性等，都是鋼所不及的;且價(jià)格又比且價(jià)格又比鋼便宜。鋼便宜。三、鑄鐵（三、鑄鐵（3 34 4）曲軸曲軸 球墨鑄鐵在汽車零件中的應(yīng)用球墨鑄鐵在汽車零件中的應(yīng)用可鍛鑄鐵：可鍛鑄鐵：一種具有團(tuán)絮狀石墨的高強(qiáng)度鑄鐵。其因塑性優(yōu)于一種具有團(tuán)絮狀石墨的高強(qiáng)度鑄鐵。其因塑性優(yōu)于灰鑄

21、鐵而得名，實(shí)際上并不能進(jìn)行鍛造加工。灰鑄鐵而得名，實(shí)際上并不能進(jìn)行鍛造加工。蠕墨鑄鐵：蠕墨鑄鐵：用蠕墨鑄鐵制造的制動(dòng)鼓用蠕墨鑄鐵制造的制動(dòng)鼓的使用壽命比灰鑄鐵的高的使用壽命比灰鑄鐵的高3 3倍倍多。多。三、鑄鐵（三、鑄鐵（3 35 5）減速器殼體減速器殼體合金鑄鐵：合金鑄鐵：在灰口鑄鐵或球墨鑄鐵中地加入一定量的合金元素在灰口鑄鐵或球墨鑄鐵中地加入一定量的合金元素的鑄鐵稱為合金鑄鐵。的鑄鐵稱為合金鑄鐵。加入合金元素后可使鑄鐵具有耐熱、耐酸或耐磨的加入合金元素后可使鑄鐵具有耐熱、耐酸或耐磨的特殊性能。特殊性能。三、鑄鐵（三、鑄鐵（3 36 6）由于合金鑄鐵加工工藝較簡(jiǎn)單，成本較低，具有良好由于合金

22、鑄鐵加工工藝較簡(jiǎn)單，成本較低，具有良好的使用性能，所以運(yùn)用很廣泛，但合金鑄鐵有較大的脆性的使用性能，所以運(yùn)用很廣泛，但合金鑄鐵有較大的脆性和較低的機(jī)械性能。和較低的機(jī)械性能。三、鑄鐵（三、鑄鐵（3 37 7）活塞環(huán)活塞環(huán) 汽缸套汽缸套 鑄鐵在汽車零件中的應(yīng)用鑄鐵在汽車零件中的應(yīng)用汽車金屬材料選用及處理（汽車金屬材料選用及處理（1111）應(yīng)用案例：應(yīng)用案例：齒輪和軸是汽車零件中較為常見(jiàn)的，在制作這些零件的時(shí)候是根據(jù)什么樣的標(biāo)準(zhǔn)選擇材料呢？材料選擇好后，在制造的過(guò)程中又進(jìn)行了怎樣的處理呢？汽車齒輪組汽車齒輪組曲軸曲軸汽車金屬材料選用及處理（汽車金屬材料選用及處理（112 2）1.1.齒輪的選材及處

23、理齒輪的選材及處理 齒輪材料主要性能要求：具有高疲勞強(qiáng)度，尤其是彎齒輪材料主要性能要求：具有高疲勞強(qiáng)度，尤其是彎曲疲勞。齒心應(yīng)有足夠的沖擊韌度，以防止齒輪受沖擊過(guò)曲疲勞。齒心應(yīng)有足夠的沖擊韌度，以防止齒輪受沖擊過(guò)載時(shí)斷裂。載時(shí)斷裂。案例分析案例分析汽車金屬材料選用及處理（汽車金屬材料選用及處理（113 3）齒輪的選材及處理齒輪的選材及處理 汽車齒輪主要分裝在變速箱和差速器中。汽車齒輪受力汽車齒輪主要分裝在變速箱和差速器中。汽車齒輪受力較大，受沖擊頻繁，其耐磨性、疲勞強(qiáng)度、心部強(qiáng)度以及較大，受沖擊頻繁，其耐磨性、疲勞強(qiáng)度、心部強(qiáng)度以及沖擊韌度等，均要求比機(jī)床齒輪高。沖擊韌度等，均要求比機(jī)床齒輪高

24、。一般要選用低碳鋼進(jìn)行滲碳處理來(lái)作重要齒輪。一般要選用低碳鋼進(jìn)行滲碳處理來(lái)作重要齒輪。我國(guó)應(yīng)用最多的是合金滲碳鋼我國(guó)應(yīng)用最多的是合金滲碳鋼20Cr20Cr或或20CrMnTi20CrMnTi，并經(jīng)滲，并經(jīng)滲碳、淬火和低溫回火處理。碳、淬火和低溫回火處理。為了進(jìn)一步提高齒輪的耐用性，滲碳、淬火、回火后，為了進(jìn)一步提高齒輪的耐用性，滲碳、淬火、回火后，還可采用噴丸處理，增大表層壓應(yīng)力，有利于提高疲勞強(qiáng)還可采用噴丸處理，增大表層壓應(yīng)力，有利于提高疲勞強(qiáng)度，并清除氧化皮。度，并清除氧化皮。汽車金屬材料選用及處理（汽車金屬材料選用及處理（114 4）2.2.軸類零件選材及處理軸類零件選材及處理 案例分析

25、：案例分析：軸類零件的性能要求：良好的綜合機(jī)械性能，足夠的軸類零件的性能要求：良好的綜合機(jī)械性能，足夠的強(qiáng)度、塑性和一定的韌度，以防止過(guò)載斷裂、沖擊斷裂強(qiáng)度、塑性和一定的韌度，以防止過(guò)載斷裂、沖擊斷裂;高高的疲勞強(qiáng)度，對(duì)應(yīng)力集中敏感性低，以防疲勞斷裂的疲勞強(qiáng)度，對(duì)應(yīng)力集中敏感性低，以防疲勞斷裂;足夠的足夠的淬透性，熱處理后表面要有高硬度、高耐磨性，以防磨損淬透性，熱處理后表面要有高硬度、高耐磨性，以防磨損失效失效;良好的切削加工性能，價(jià)格便宜。良好的切削加工性能，價(jià)格便宜。汽車金屬材料選用及處理（汽車金屬材料選用及處理（115 5）軸類零件選材時(shí)除主要考慮強(qiáng)度外，同時(shí)也要考慮材料軸類零件選材時(shí)

26、除主要考慮強(qiáng)度外，同時(shí)也要考慮材料的沖擊韌度和表面耐磨性。為了兼顧強(qiáng)度和韌度，同時(shí)考的沖擊韌度和表面耐磨性。為了兼顧強(qiáng)度和韌度，同時(shí)考慮疲勞抗力，軸一般用經(jīng)鍛造或軋制的低、中碳鋼或合金慮疲勞抗力，軸一般用經(jīng)鍛造或軋制的低、中碳鋼或合金鋼制造。鋼制造。由于碳鋼比合金鋼便宜，并且有一定的綜合機(jī)械性能、由于碳鋼比合金鋼便宜，并且有一定的綜合機(jī)械性能、對(duì)應(yīng)力集中敏感性較小，所以一般軸類零件使用較多。對(duì)應(yīng)力集中敏感性較小，所以一般軸類零件使用較多。汽車金屬材料選用及處理（汽車金屬材料選用及處理（116 6）合金鋼比碳鋼具有更好的力學(xué)性能和熱處理性能，但對(duì)合金鋼比碳鋼具有更好的力學(xué)性能和熱處理性能，但對(duì)應(yīng)

27、力集中敏感性較高，價(jià)格也較貴，所以當(dāng)載荷較大并要應(yīng)力集中敏感性較高，價(jià)格也較貴，所以當(dāng)載荷較大并要求限制軸的外形、尺寸和重量，或軸頸的耐磨性等要求高求限制軸的外形、尺寸和重量，或軸頸的耐磨性等要求高時(shí)采用合金鋼。采用合金鋼必須采取相應(yīng)的熱處理才能充時(shí)采用合金鋼。采用合金鋼必須采取相應(yīng)的熱處理才能充分發(fā)揮其作用。分發(fā)揮其作用。除了上述碳鋼和合金鋼外，還可以采用球墨鑄鐵和高強(qiáng)除了上述碳鋼和合金鋼外，還可以采用球墨鑄鐵和高強(qiáng)度灰鑄鐵作為軸的材料，特別是曲軸的材料。軸類零件很度灰鑄鐵作為軸的材料，特別是曲軸的材料。軸類零件很多，如內(nèi)燃機(jī)曲軸、汽車半軸等，其選材原則主要是根據(jù)多，如內(nèi)燃機(jī)曲軸、汽車半軸等

28、，其選材原則主要是根據(jù)載荷大小、類型等決定。載荷大小、類型等決定。汽車金屬材料選用及處理（汽車金屬材料選用及處理（117 7）軸類零件選材及處理軸類零件選材及處理 內(nèi)燃機(jī)曲軸選材：內(nèi)燃機(jī)曲軸選材：根據(jù)曲軸的損壞形式，要求制造曲軸的材料必須具有高根據(jù)曲軸的損壞形式，要求制造曲軸的材料必須具有高的強(qiáng)度，一定的沖擊韌度，足夠的彎曲、扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度和的強(qiáng)度，一定的沖擊韌度，足夠的彎曲、扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度和剛度，軸頸表面還應(yīng)有高的硬度和耐磨性。剛度，軸頸表面還應(yīng)有高的硬度和耐磨性。實(shí)際生產(chǎn)中，按制造工藝把曲軸分為鍛鋼曲軸和鑄實(shí)際生產(chǎn)中，按制造工藝把曲軸分為鍛鋼曲軸和鑄造曲軸兩種。鍛鋼曲軸主要由優(yōu)質(zhì)中碳鋼和中碳合

29、金造曲軸兩種。鍛鋼曲軸主要由優(yōu)質(zhì)中碳鋼和中碳合金鋼制造，如鋼制造，如3535、4040、4545、35Mn235Mn2、40Cr,35CrMo40Cr,35CrMo鋼等。鋼等。鑄造曲軸主要由鑄鋼、球墨鑄鐵、珠光體可鍛鑄鐵鑄造曲軸主要由鑄鋼、球墨鑄鐵、珠光體可鍛鑄鐵以及合金鑄鐵等制造，如以及合金鑄鐵等制造，如ZG230-450ZG230-450、QT600-3QT600-3、KTZ450-5KTZ450-5、KTZ500-4KTZ500-4等。等。汽車金屬材料選用及處理（汽車金屬材料選用及處理（118 8）汽車半軸：汽車半軸：根據(jù)半軸的工作條件，要求半軸材料具有高的抗彎強(qiáng)度、根據(jù)半軸的工作條件，

30、要求半軸材料具有高的抗彎強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和較好的韌性。疲勞強(qiáng)度和較好的韌性。汽車半軸是要求綜合機(jī)械性能較高的零件，通常選用調(diào)質(zhì)汽車半軸是要求綜合機(jī)械性能較高的零件，通常選用調(diào)質(zhì)鋼制造。中、小型汽車的半軸一般用鋼制造。中、小型汽車的半軸一般用4545鋼、鋼、40Cr40Cr，而重型汽，而重型汽車用車用40MnB40MnB、40CrNi40CrNi或或40CrMnMo40CrMnMo等淬透性較高的合金鋼制造。等淬透性較高的合金鋼制造。半軸加工中常采用噴丸處理及滾壓凸緣根部圓角等強(qiáng)化方法。半軸加工中常采用噴丸處理及滾壓凸緣根部圓角等強(qiáng)化方法?，F(xiàn)在中、小型汽車的半軸材料常選用現(xiàn)在中、小型汽車的半軸材料常

31、選用40Cr40Cr、42CrMo42CrMo、40CrMnMo40CrMnMo以及以及40MnB40MnB制造。制造。一、選擇題一、選擇題1 1碳鋼通常指碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于（碳鋼通常指碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于（）的鐵碳合金。）的鐵碳合金。（A A）1.11%1.11%（B B）2.11%2.11%（C C）3.11%3.11%2 2含碳量低的鋼加入鉻能提高（含碳量低的鋼加入鉻能提高（）和（）和（）。）。（A A）強(qiáng)度和硬度）強(qiáng)度和硬度 （B B）塑性和韌度；）塑性和韌度；（C C）耐蝕性和抗氧化性）耐蝕性和抗氧化性 3 3碳素結(jié)構(gòu)鋼有（碳素結(jié)構(gòu)鋼有（），碳素工具鋼有（），碳素工具鋼有（），優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)

32、鋼有（），優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼有（）。）。（A A）Q235-A Q235-A （B B）Q235-B Q235-B （C C）40 40 （D D）78 78 （E E）T12AT12A二、填空題二、填空題1.1.齒輪材料主要性能要求：具有齒輪材料主要性能要求：具有 ，尤其是彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)，尤其是彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度。齒心應(yīng)有足夠的度。齒心應(yīng)有足夠的 ，以防止輪齒受，以防止輪齒受 時(shí)斷裂。時(shí)斷裂。2.2.合金滲碳鋼碳質(zhì)分?jǐn)?shù)在合金滲碳鋼碳質(zhì)分?jǐn)?shù)在 之間，合金滲碳鋼是在滲碳鋼的基礎(chǔ)上，加之間，合金滲碳鋼是在滲碳鋼的基礎(chǔ)上，加入一定量的入一定量的 而形成的。而形成的。3 3QT500-0

33、5QT500-05牌號(hào)中，牌號(hào)中，QTQT表示表示 ，數(shù)字，數(shù)字500500表示表示 ，數(shù)字，數(shù)字0505表示表示 。三、問(wèn)答題三、問(wèn)答題1.1.碳鋼中常存元素對(duì)碳鋼性能有何影響？碳鋼中常存元素對(duì)碳鋼性能有何影響？2.2.合金鋼如何分類？合金鋼如何分類？3.3.鑄鐵具有哪些特性？鑄鐵具有哪些特性？課題二課題二 各種有色金屬及合金各種有色金屬及合金1 1能正確識(shí)別汽車上使用的有色金能正確識(shí)別汽車上使用的有色金 屬及合金件屬及合金件2 2了解各有色金屬及合金的性能了解各有色金屬及合金的性能 通常把鐵和鐵碳合金叫黑色金屬，把黑色金屬通常把鐵和鐵碳合金叫黑色金屬，把黑色金屬以外的其他金屬都叫有色金屬。黑色金屬是汽車以外的其他金屬都叫有色金屬。黑色金屬是汽車的主要用材，但有色金屬中特別是鋁合金、鎂合的主要用材，但有色金屬中特別是鋁合金、鎂合金、銅合金以及軸承合金等在汽車上也是不可缺金、銅合金以及軸承