汽车机械基础 课件 模块一单元一 汽车常用金属材料.pptx

汽车机械基础;模块一汽车常用工程材料;一、铁基金属材料;（一）非合金钢

又称碳钢，是指碳的质量分数小于2.11%，并含有少量硅、锰、磷、硫等杂质元素的铁碳合金。它按用途分结构钢和工具钢;按质量分为普通质量、优质和特殊质量(主要按钢中磷、硫的质量分数划分)。;2.优质碳素结构钢

这类钢有害杂质元素磷、硫受到严格限制，非金属夹杂物含量较少，塑性和韧性较好，主要用于制作较重要的机械零件，一般均需进行热处理，故既要保证力学性能，又要保证化学成分。优质碳素结构钢按碳的质量分数又可分为低碳钢(碳的质量分数在0.25%以下)、中碳钢(碳的质量分数为0.25%～0.60%)和高碳钢(碳的质量分数为0.60%～0.85%)。;低碳钢强度低，塑性、韧性好，易于冲压加工，主要用于制造受力不大、韧性要求高的汽车车身、驾驶室、车门、散热器罩等冲压件和焊接件。

中碳钢强度较高，塑性和韧性也较好，一般需经正火或调质处理后使用，应用广泛。主要用于制作齿轮、连杆、轴类、套筒、丝杠等零件。

高碳钢经热处理后，可获得较高的弹性极限、足够的韧性和一定的强度，常用来制作弹性零件和易磨损的零件，如转向系接头弹簧、弹簧垫圈和各种卡环、锁片等。;3.碳素工具钢

碳素工具钢碳的质量分数为0.65%～1.35%，一般需热处理后使用。这类钢经热处理后具有较高的硬度和耐磨性，主要用于制作低速切削刃具，以及对热处理变形要求低的一般模具。其按质量分优质和高级优质碳素工具钢两种。

牌号用“T”(“碳”字汉语拼音字首)和数字组成。数字表示钢的平均碳的质量分数的千分数。如T8钢，表示平均碳的质量分数为0.8%的碳素工具钢。若牌号末尾加“A”，则表示为高级优质钢，如T10A。;4.铸钢

铸钢碳的质量分数为0.15%-0.60%，碳的质量分数过高则塑性差，易产生裂纹等缺陷，主要用来制作形状复杂、难以进行锻造或切削加工成形，且要求较高强度和韧性的零件，如机油管法兰、化油器操纵杆接头等。牌号首位冠以“ZG”(“铸钢”二字汉语拼音字首)。

5.易切削结构钢

在碳钢的基础上，加入一种或几种合金元??，使其具有易切削性能，以适应切削加工自动化、高速化和精密化的需要。目前常加入的合金元素是S、P、Pb、Ca、Se、Te等。易切削结构钢的牌号是在同类结构钢牌号前冠以“Y”以区别其他结构钢。例如Y20表示平均=0.20%的易切削钢。;（二）合金钢

为改善碳钢的组织和性能，在碳钢基础上有目的地加入一种或几种合金元素所形成的铁基合金，称为低合金钢或合金钢。通常加入的合金元素有：硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛等。

合金钢按合金元素的质量分数分低合金钢、合金钢；按用途又分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。

1.低合金结构钢

低合金结构钢是在低碳钢的基础上加入少量合金元素(合金元素总量小于3%)而得到的钢。;2.合金结构钢

在碳素结构钢的基础上加入合金元素而得到的钢为合金结构钢。牌号表示依次为两位数字、元素符号和数字。前两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万分数，元素符号表示钢中所含的合金元素，元素符号后的数字表示该合金元素平均质量分数的百分数。如20CrMnTi钢。合金结构钢根据性能和用途，又可分为合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢和滚动轴承钢等。

（1）合金渗碳钢

适用于渗碳、淬火和低温回火的热处理方式的合金结构钢为合金渗碳钢。20CrMnTi是应用最广泛的合金渗碳钢，用于制造汽车的变速齿轮、轴、活塞销等零件。;（2）合金调质钢

合金调质钢是在中碳钢的基础上加入一些合金元素，经调质处理后使用的钢。此类钢中40Cr、40MnB适用于中等截面的结构件，如汽车连杆螺栓、后桥半轴等；40CrNiTi、37CrNi3适用于大截面的、承受大载荷的重要结构件，如中间轴、曲轴等。

（3）合金弹簧钢

适合于做弹簧的合金结构钢称为合金弹簧钢。65Mn、55Si2Mn、60Si2Mn用于制造截面不大于25mm的各种螺旋弹簧和钢板弹簧；55CrMnA、60CrMnA用于制造截面小于50mm的各种螺旋弹簧和钢板弹簧。;（4）滚动轴承钢

滚动轴承工作时要求材料必须具有高而均匀的硬度和耐磨性高的接触疲劳强度和弹性极限，一定的塑性和足够的韧性，一定的耐蚀性。根据此性能要求，轴承钢碳的质量分数为0.95%～1.15%，加入0.4%～1.65%的Cr。此类钢的预备热处理为球化退火，最终热处理为淬火加低温回火。

GCr15是轴