汽车工程材料1.ppt

例1 典型零部件材料应用： 例2 金属材料在汽车零部件中的应用： 2.汽车材料的应用 以现代轿车用材为例，按照重量来换算， 钢材占汽车自重的55%-60%， 铸铁占5%-12%， 有色金属占6% ~10%， 塑料占8% ~12%，橡胶占4%，玻璃占3%， 其他材料（油漆、各种液体等）占6% ~ 12%。 车用汽油 燃料 轻柴油 其他代用燃料 发动机油 车辆齿轮油 润滑油 液力传动油 液压油 润滑脂 制动液 工作液 减振器液 发动机冷却液 制冷剂 轮胎 三、汽车材料的展望 汽车工业发展的方向:汽车轻量化和减少污染 汽车材料总的发展趋势是： 结构材料中钢铁材料所占比例将逐步下降，有色金属、陶瓷材料、复合材料、高分子材料等新型材料的用量有所上升。在性能可靠的条件下，将尽可能多地采用铝合金、复合材料等轻型、新型材料取代钢铁材料。 几种新兴材料简介 2.形状记忆合金 3.复合材料 4.纳米材料 四、材料的性能 材料的性能包括使用性能和工艺性能。 使用性能：是指零部件在正常使用条件下材料所表 现出来的性能。 主要包括力学性能、物理性能和化学性能。 工艺性能：是指材料在被制成各种零部件的过程中 适应加工的性能。 对于金属材料来讲，工艺性能主要包括了铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能和热处理工艺性能。 1. 材料的力学性能 材料的力学性能：是指材料在外加荷载作用下所表现出来的性能。 包括强度、塑性、硬度、韧度、疲劳强度及断裂韧度等； 力学性能指标：用来表征材料力学性能的各种临界值或规定值.可通过试验测定. (一)材料的拉压试验 拉压实验—拉压图—应力应变图—力学性能（指标） 1)弹性：材料保持弹性变形的能力.（弹性模量，弹性极限） 2)强度：指材料抵抗破坏（塑性变形或断裂）的能力。 3)塑性：指材料在断裂前产生永久变形而不被破坏的能力。 1．拉伸试验 根据国家标准《金属材料拉伸试验》（GB228-2008）规定，将材料制成标准拉伸试样，在试验机上加载拉伸至断裂，得 拉伸图：F--ΔL曲线； 再作出 应力-应变图，图1-7为低碳钢应力-应变曲线。 2.材料的弹性指标 （1）弹性模量E 表征了材料抵抗弹性变形的能力，也称之为刚度。 E=σ/ε=tanα （MPa） 式中，σ为弹性变形阶段的应力，ε为相应的应变，tanα为拉伸曲线的斜率。 (2)弹性极限σe ： 指材料在弹性变形阶段所能承受的最大应力。 σe = Fe /A0 （MPa） 式中，Fe是试样不产生塑性变形时的最大荷载（N）；A0是试样的原始横截面积（mm2）；σe表示材料保持弹性变形的最大应力。  4.材料的塑性指标 （1）伸长率δ ：是指试样拉断后，标距伸长量与原始标距的百分比。即 式中，lu是试样断裂后的标距（㎜），l0是试样的原始标距（㎜），同一材料的伸长率与试样尺寸有关。 （2）断面收缩率ψ： 是指试样拉断后横截面积的缩减量与原始横截面积之比。 即 ψ= （S0 - SU） / S0 ×100% 式中, SU是试样断裂处的最小横断面积（㎜2）， S0是试样的原始横截面积(㎜2)。 (二)硬度 材料抵抗其他硬物压入其表面的能力。衡量材料软硬程度 最常用的硬度试验为 布氏硬度（HB） 洛氏硬度(HR) . 此外，还有维氏硬度(HV)、肖氏硬度（弹性回跳法）、显微硬度和锤击式布氏硬度等。 1．布氏硬度 测试原理：用一定大小的荷