【正文】 目錄 167。 1 汽車材料概述 167。 2 汽車應(yīng)用材料的組成 167。 3 汽車材料展望 167。 4 材料的性能 167。 5 材料的物理化學(xué)性能 167。 6 材料的工藝性能 167。 7 金屬材料在汽車上的應(yīng)用 167。 7 非金屬材料在汽車上的應(yīng)用 主菜單 菜單 1發(fā)動機 2底盤 3車身 菜單 由以上分析可看出： 汽車是一個復(fù)雜的機械系統(tǒng)。 通常，一輛汽車由約3萬個零部件組裝而成。 汽車零件按用途來分類 : ? 通用零件： 在各種機器中經(jīng)常使用的零件。 如：螺栓、螺母。 ? 專用零件： 僅在特定類型機器中使用的零件，如：活塞，曲軸。 一、汽車材料概述 菜單 汽車上每個零部件的生產(chǎn)制造都涉及到材料問題。 據(jù)統(tǒng)計，汽車上的零部件采用了 4千余種 不同的材料加工制造。從汽車的 設(shè)計、選材、加工制造 ，到汽車的 使用、維修和養(yǎng)護 無一不涉及到材料。 材料是汽車工業(yè)的基礎(chǔ) 現(xiàn)代汽車要滿足 : 安全、舒適、自重輕、污染排放低、能耗小、價格低等要求 .材料是首要考慮方面。 ? : (包括分類 ,性能 ,牌號 ,熱處理工藝及應(yīng)用 ) ? 二、汽車應(yīng)用材料的組成 菜單 ● 金屬材料 （ 純金屬及合金） ◆ 黑色金屬（鋼鐵 ) ◆ 有色金屬 (Cu、 Al、 Ti、 Mg …) ● 非金屬材料 ◆ 有機高分子材料（主要成分是Ｃ、Ｈ） —— 塑料、橡膠、合成纖維等。 ◆ 無機材料 —— 玻璃、水泥、陶瓷等 ● 復(fù)合材料 —— 玻璃纖維增強塑料等 例 1 典型零部件材料應(yīng)用： 例 2 金屬材料在汽車零部件中的應(yīng)用： 例 3 非金屬材料在汽車零部件中的應(yīng)用： 以現(xiàn)代轎車用材為例，按照重量來換算， ? 鋼材占汽車自重的 55%60%， ? 鑄鐵占 5%12%， ? 有色金屬占 6% ~10%， ? 塑料占 8% ~12%，橡膠占 4%，玻璃占 3%， ? 其他材料（油漆、各種液體等）占 6% ~ 12%。 車用汽油 燃料 輕柴油 其他代用燃料 發(fā)動機油 車輛齒輪油 潤滑油 液力傳動油 液壓油 潤滑脂 制動液 工作液 減振器液 發(fā)動機冷卻液 制冷劑 輪胎 汽車運行材料 三、汽車材料的展望 ? 汽車工業(yè)發(fā)展的方向 :汽車輕量化和減少污染 ? 汽車材料總的發(fā)展趨勢是： 結(jié)構(gòu)材料中鋼鐵材料所占比例將逐步下降，有色金屬、陶瓷材料、復(fù)合材料、高分子材料等新型材料的用量有所上升。在性能可靠的條件下，將盡可能多地采用鋁合金、復(fù)合材料等輕型、新型材料取代鋼鐵材料。 菜單 幾種新興材料簡介 magnesium ● 密度低、比強度和比剛度較高。 鎂 鋁 鈦 鐵 密度 ● 鎂、鋁合金和復(fù)合材料 —— 汽車輕量化的材料 —— 減少油耗 鎂合金方向盤骨架 鎂合金汽車輪轂 鎂合金汽缸蓋 塑性 變形 塑性 變形加熱 加熱形狀記憶合金 普通材料2( 2 1 )形狀記憶效應(yīng)示意圖應(yīng)用 :豐田汽車的散熱器護攔活門 . 日產(chǎn)汽車?yán)鋮s風(fēng)扇離合器 . ● 玻璃纖維增強塑料（玻璃鋼） —— 比強度高、耐腐蝕 . ● 顆粒直徑 ～ 100 納米（原子、分子尺度） ● 具有卓越的性能和特殊功能，如： 納米級銅不導(dǎo)電； 納米冰柜可抑制細菌生長。 ● 超導(dǎo)材料 ● 貯氫材料 ● 分離膜材料 一張納米光盤將可記錄 1000部電影 超微外觀 大體結(jié)構(gòu) 納米人工骨 1. 材料的力學(xué)性能 ? 材料的力學(xué)性能： 是指材料在 外加荷載 作用下所表現(xiàn)出來的性能。 包括 強度 、 塑性 、 硬度 、 韌度 、 疲勞強度 及 斷裂韌度 等； ? 力學(xué)性能指標(biāo) ： 用來表征材料力學(xué)性能的各種臨界值或規(guī)定值 .可通過 試驗測定 . 根據(jù) 外加荷載 的性質(zhì)，荷載分為： 靜荷載 沖擊荷載 交變荷載。 金屬材料 （受載） 變形 ,分： 彈性變形 ：荷載卸除后恢復(fù)原狀 塑性變形 ：荷載卸除后不能恢復(fù) ,也叫永久變形。 (如圖 ) 拉壓實驗 — 拉壓圖 — 應(yīng)力應(yīng)變圖 — 力學(xué)性能（指標(biāo)） 1)彈性 ：材料保持彈性變形的能力 .（彈性模量，彈性極限） 2)強度 ：指材料抵抗破壞（塑性變形或斷裂）的能力。 3)塑性 ：指材料在斷裂前產(chǎn)生永久變形而不被破壞的能力。 (一 )材料的拉壓試驗 1．拉伸試驗 ? 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《金屬材料拉伸試驗》（ GB2282023）規(guī)定，將材料制成標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣，在試驗機上加載拉伸至斷裂，得 拉伸圖 ： FΔL 曲線； 再作出 應(yīng)力 應(yīng)變圖 ， 圖 17為低碳鋼應(yīng)力 應(yīng)變曲線。 圖 17低碳鋼的 σ ε 曲線 塑性材料 ： 斷裂前有明顯的塑性變形，稱為塑性斷裂 ,塑性斷裂的斷口呈“杯錐”狀。如低碳鋼。 脆性材料： 在斷裂前未發(fā)生明顯的塑性變形，為脆性斷裂，斷口是平整的。如鑄鐵、玻璃等。 不同類型的材料，其 σ ε 曲線有很大差異。反映出其所具有不同的抗拉性能特點。 彈性 指標(biāo) （ 1） 彈性模量 E 表征了材料抵抗彈性變形的能力，也稱之為 剛度。 E=σ/ε=tanα （ MPa） 式中， σ 為彈性變形階段的應(yīng)力， ε 為相應(yīng)的應(yīng)變， tanα 為拉伸曲線的斜率。 (2)彈性極限 σ e ： 指材料在彈性變形階段所能承受的最大應(yīng)力。