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汽车修理根底学问入门

第一章汽车常用材料

第一节金属材料

第一单元金属材料根底学问

一、金属材料的力学性能

1．强度

金属材料的强度指金属材料在外力作用下抗拒变形和破坏的实力，所以又有抗拉强度和屈从点之分。

抗拉强度是金属材料在受拉时抗拒被拉断的实力，其代号为吼，单位是兆帕(MPa)。

屈从点是金属材料在受拉时抗拒产生明显的永久性变形的实力，其代号为，单位是兆帕(MPa)。

2．塑性

塑性是指金属材料受到外力作用时产生显著的永久性变形而不断裂的实力，常用伸长率（）和断面收缩率（）表示。它们分别表示材料受拉时长度变形和截面变形，以百分比表示。

3．韧性

韧性指金属材料抗拒冲击而不致断裂的实力，常以冲击韧度dK表示，单位是焦耳／平方厘米(J/cm2)。

4．乏累

乏累指金属零件长期在交变载荷作用下工作，突然发生断裂的现象，以乏累强度a-l表示。乏累强度是指金属材料在无限屡次交变载荷作用下，而不致发生断裂的最大应力。

5．硬度

硬度指金属材料抗拒部分变形、压痕或划痕的实力，一般以布氏硬度(HB)和洛氏硬度(HR)表示。

二、金属材料的工艺性能

1．可铸性

可铸性指金属熔化后，可以铸造成各种形态的实力，主要指金属熔化后的流淌性和冷凝时的收缩性。

2．可锻性

可锻性指金属材料在冷状态或热状态下，承受锤锻或压力发生塑性变形的实力。

3．可焊性

可焊性指金属材料是否简洁焊接的性能。

4．切削性

切削性指金属材料是否简洁被切削工具进展加工的性能。

5．延展性

延展性指金属材料可以拉拔成线或可以碾轧成板的性能。

6．耐磨性

耐磨性指金属材料抗拒磨损的性能。

7．淬透性

淬透性指金属材料在热处理中获得淬透层深度的实力。

三、金属材料的分类

金属材料分为黑色金属和有色金属两大类

第二单元汽车常用金属材料种类

一、钢

钢是含碳量小于2.11%的铁碳合金，是运用最广泛的金属材料。汽车上的重要零件绝大部分用钢制成。

钢的种类很多，按有没有参加碳以外其他元素，可分为碳素钢和合金钢两大类，按含碳量多少又可分为低碳钢(C0.25%)、中碳钢(0.25%≤C≤0.6%)和高碳钢(C0.6%)三类。

1.碳素钢

没有为改善性能而参加碳以外其他元素的钢称为碳素钢。碳素钢的力学性能能满足很多设备的构造件和机械零件的要求，也能满足部分工具钢的要求，有优良的工艺性和价格较低等优点，在汽车行业与其他行业中得到广泛应用。

碳素钢可分为很多类，下面介绍在汽车上运用较多的碳素构造钢和优质碳素构造钢。

(1)碳素构造钢

1)牌号由代表屈从点的字母、屈从点的数值、质量等级符号、脱氧方法符号等4个部分按依次组成，如Q235-AF。牌号中：

“Q”是钢材屈从点“屈”字汉语拼音首位字母，“235”表示屈从点为235MPa，“A”表示质量等级为A，“F”表示沸腾钢。碳素构造钢常用牌号有Q195、Q215A(B)、Q235A(B)、Q255A(B)、027s等。

2)用处Q195、Q215A(B)、Q235A(B)常用于制造受力不大、不重要也不困难的零件，如螺钉、螺母、垫圈、推杆、制动杆、车轮轮毂等。

(2)优质碳素构造钢

1)牌号由两位数字表示，表示钢平均含碳量的万分之几。如钢号“30”表示钢中含碳量0.30%。含锰量较高的优质碳素构造钢还应将锰元素符号在钢号后标出，如15Mn、45Mn等。优质碳素构造钢常用牌号有15、20、25、35、45、60、45Mn、65Mn等。

2)用处优质碳素构造钢的用处见表2-2；

表2-2优质碳素构造钢的用处

2．合金钢

在碳钢中参加一种或多种适量合金元素，以改善钢的某种性能，称为合金钢。碳钢中常参加的合金元素有Si、Mn、Cr、Ni、W、V、Mo、Ti等。

合金钢根据用处分为合金构造钢、合金工具钢和特殊性能钢3大类。合金构造钢具有较高的强度和良好的韧性，在汽车上主要用于制造受热、受磨损和冲击载荷较猛烈的零件。

(1)牌号合金构造钢的牌号用“两位数字+元素符号+数字”表示：前面两位数字表示钢中含碳量是万分之几；元素符号表示所含合金元素；后面数字表示合金元素平均含量的百分数。

(2)用处合金构造钢40Cr，常作重要调质件，如气门、汽缸盖螺栓、车轮螺栓、半轴和重要齿轮等；18CrMnTi，常用来制造变速器齿轮、主传动锥齿轮等；40MnB，可代40Cr钢作转向节、半轴、花键轴等；60Si2Mn钢，用来制造钢板弹簧等。

二、铸铁

铸铁具有良好的可铸性、耐磨性和切削性。凡力学性能要求不高、形态困难、锻制困难的零件，多用铸铁制造，如汽缸体、汽缸套、后桥壳、飞轮、制动鼓等