【正文】 60。 用于制造燃燒油過(guò)濾器、空氣過(guò)濾器、機(jī)油過(guò)濾器、水泵殼、水泵葉輪、風(fēng)扇、制動(dòng)液罐、動(dòng)力轉(zhuǎn)向液罐、白葉窗等。 聚甲醛（POM） 抗拉強(qiáng)度較一般尼龍高，耐疲勞，耐蠕變；尺寸穩(wěn)定性好；吸水性比尼龍小；介電性好；可在1200C正常使用；摩擦系數(shù)??；彈性極好 沒(méi)有自熄性；成型收縮率大 各種閥門(mén)（排水閥門(mén)、空調(diào)器閥門(mén)等）、各種葉輪（水泵葉輪、暖風(fēng)器葉輪、油泵輪等）、各種電器開(kāi)關(guān)及電器儀表上的小齒輪、各種手柄及門(mén)銷等。 聚碳酸酯（PC） 抗沖擊強(qiáng)度高，抗蠕變性能好；耐熱性好，脆化溫度低，能抵制日光、雨淋和氣溫變化的影響；化學(xué)性能好，透明度高；介電性能好；尺寸穩(wěn)定性好 耐溶劑性差；有應(yīng)力開(kāi)裂現(xiàn)象；疲勞強(qiáng)度差 保險(xiǎn)杠、刻度板、加熱器底板等。3．橡膠應(yīng)用簡(jiǎn)介常用橡膠包括天然橡膠、合成橡膠（SBR、BR、CR、IR、IIR、NBR、ERM、EPRM、ACM、AUEU等）。 輪胎：載重汽車的生膠以天然橡膠為主，轎車輪胎則以合成橡膠為主。車用膠管包括水、氣、燃油、潤(rùn)滑油、液壓油等的輸送管通常采用丁腈橡膠、氯丁橡膠等材料制造。車用膠帶多用氯丁橡膠制造。 車用橡膠密封件多用丙烯酸酯橡膠、硅橡膠等材料制造。門(mén)窗玻璃密封件多采用乙丙橡膠制造課題一 碳鋼、合金鋼、鑄鐵、合金鋼件及鑄鐵件、合金鋼及鑄鐵的性能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65％－80％，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料用來(lái)制造相應(yīng)的零件呢？【引入課題】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◆所選用材料的主要特性◆影響材料性能的主要因素◆材料的大致加工工藝一．碳鋼：%的鐵碳合金。因其冶煉方便，加工容易，價(jià)格便宜，性能可以滿足一般工程使用要求，所以是汽車工業(yè)用材的主體，占汽車用材總量的3/4左右。碳鋼的分類①按碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)分：低碳鋼——碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為WC≤%的鋼；中碳鋼——%＜WC＜%的鋼；高碳鋼——碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為WC＞%的鋼。 ②按材質(zhì)(主要根據(jù)硫、磷質(zhì)量分?jǐn)?shù))分：普通鋼——WS＜%，WP＜%；優(yōu)質(zhì)鋼——WS＜%，WP＜%；高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼——WS＜%，WP＜%；特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼——WS＜%，WP＜%。③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。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 為高碳鋼。①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。普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)用“Q + 數(shù)字”表示，其中“Q”為屈服點(diǎn)“屈”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：Q275表示屈服強(qiáng)度為275MPa。使用舉例：輪輻 消聲器 輪輞②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。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。根據(jù)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)、熱處理和用途的不同，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼還可分為以下三類。滲碳鋼：%~%； 調(diào)質(zhì)鋼：%~%； 彈簧鋼：%~%。汽車用非金屬材料1．非金屬材料分類及在汽車上的應(yīng)用概述；2．塑料、橡膠在汽車上的應(yīng)用；4．塑料、橡膠常用性質(zhì)試驗(yàn)方法。一、 非金屬材料分類及在汽車上的應(yīng)用概述 汽車工程材料包括金屬材料和非金屬材料。其中金屬材料包括黑色金屬和有色金屬；非金屬材料包括高分子材料、陶瓷材料、復(fù)合材料。高分子材料又分為工程塑料、合成纖維、橡膠、膠粘劑、涂料。工程塑料主要指強(qiáng)度、韌性和耐磨性較好的，具有價(jià)廉、耐蝕、降噪、美觀、質(zhì)輕等特點(diǎn)，可用于汽車保險(xiǎn)杠、汽車內(nèi)飾件、高檔車用安全玻璃、儀表板等零部件。合成纖維是指單體聚合而成具有很高強(qiáng)度的高分子材料，如尼龍、聚酯等，用于汽車座墊、安全帶、內(nèi)飾件等。橡膠具有高的彈性和回彈性，一定的強(qiáng)度，優(yōu)異的抗疲勞，良好的耐磨、絕緣、隔聲、防水、緩沖、吸振等特點(diǎn)，用于制造汽車的輪胎、內(nèi)胎、防振橡膠、軟管、密封帶、傳動(dòng)帶等零部件。各種膠粘劑起到粘結(jié)、密封等作用。涂料對(duì)車身的防銹、美化及商品價(jià)值有不可忽視的作用。陶瓷材料分為陶瓷、玻璃，陶瓷用于制造火花塞、傳感器等；玻璃用于制造汽車前后門(mén)窗、側(cè)窗等。復(fù)合材料包括非金屬基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料，用于汽車車頂導(dǎo)流板、風(fēng)擋窗框等車身外裝板件。二、 塑料、橡膠在汽車上的應(yīng)用1． 一些基本概念 應(yīng)力和應(yīng)變：當(dāng)材料受到外力作用，而所處的條件使它不能產(chǎn)生慣性移動(dòng)時(shí)，它的幾何形狀和尺寸將發(fā)生變化，這種變化就稱為應(yīng)變。材料發(fā)生宏觀的變形時(shí)，其內(nèi)部分子間以及分子內(nèi)各原于間的相對(duì)位置和距離就要發(fā)生變化，產(chǎn)生了原子間及分子之間的附加的內(nèi)力，抵抗著外力，并力圖恢復(fù)到變化前的狀態(tài)，達(dá)到平衡時(shí)，附加內(nèi)力與外力大小相等，方向相反。定義單位面積上的附加內(nèi)力為應(yīng)力，顯然，其值與單位面積上所受的外力相等。 彈性模量：對(duì)于理想的彈性固體，應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系服從虎克定律，即應(yīng)力與應(yīng)變成正比，比例常熟成為彈性模量?？梢?jiàn)彈性模量是材料發(fā)生單位應(yīng)變時(shí)的應(yīng)力，它表征材料抵抗變形能力的大小，模量愈大，愈不容易變形，表示材料剛度愈大。 拉伸強(qiáng)度：是在規(guī)定的試驗(yàn)溫度、濕度和試驗(yàn)速度下，在標(biāo)被試樣上沿軸向施加拉伸裁荷，直到試樣被拉斷為止，斷裂前試樣承受的最大載荷P與試樣的寬度b和厚度d的乘積的比值。σt=P/(bd)沖擊強(qiáng)度：是衡量材料韌性的一種強(qiáng)度指標(biāo)，表征材料抵抗沖擊載荷破壞的能力。通常定義為試樣受沖擊載荷而折斷時(shí)單位截面積所吸收的能量。σi＝W/(bd) 硬度：是衡量材料表面抵抗機(jī)械壓力的能力的一種指標(biāo)。硬度的大小與材料的抗張強(qiáng)度和彈性模量有關(guān)，而硬度試驗(yàn)又不破壞材料、方法簡(jiǎn)便，所以有時(shí)可作為估計(jì)材料抗張強(qiáng)度的一種替{BANNED}法。硬度試驗(yàn)方法很多，加荷方式有動(dòng)載法和靜載法兩類，前者用彈性回跳法和沖擊力把鋼球壓入試樣，后者則以一定形狀的硬材料為壓頭，平穩(wěn)地逐漸加荷將壓頭壓入試樣，通稱壓入法，因壓頭的形狀不同和計(jì)算方法差異又有布氏、洛氏和邵氏等名稱。布氏硬度試驗(yàn)是以平穩(wěn)的裁荷將直徑D一定的硬鋼球壓入試樣表面，保持一定時(shí)問(wèn)使材料充分變形，并測(cè)量壓入深度h，計(jì)算試樣表面凹痕的表面積，以單位面積上承受的載荷(公斤／毫米2)為材料的布氏硬度。 熔融指數(shù)：熱塑性樹(shù)脂和塑料在規(guī)定溫度、恒定負(fù)荷下，熔體在一定時(shí)間內(nèi)流過(guò)標(biāo)淮出料?？椎闹亓俊Ｈ塾|指數(shù)可作為熱塑性樹(shù)脂質(zhì)量控制和熱塑性塑料成型加工工藝條件的參數(shù)。熔融指數(shù)RZ按下式計(jì)算：RZ＝600W/t(g/10min) 式中 W—切取樣條重量的算術(shù)平均值(g)，t—切取樣條時(shí)間間隔(s2．主要熱塑性塑料的性能與應(yīng)用常用工程塑料包括熱塑性工程塑料（PE、PP、PVC、ABS、PS、PA、POM、PC等）、熱固性工程塑料（酚醛樹(shù)脂PF、氨基樹(shù)脂UF、環(huán)氧樹(shù)脂EP等）。主要熱塑性塑料的性能與應(yīng)用材料名稱 特征 應(yīng)用情況 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 聚丙烯塑料（PP） 1． 剛硬有韌性。抗彎強(qiáng)度高，抗疲勞、抗應(yīng)力開(kāi)裂2． 質(zhì)輕3． 在高溫下仍保持其力學(xué)性能 1． 在00C以下易變脆2． 耐候性差 主要用于通風(fēng)采暖系，發(fā)動(dòng)機(jī)的某些配件以及外裝件，汽車轉(zhuǎn)向盤(pán)，儀表板，前、后保險(xiǎn)杠，加速踏板，蓄電池殼，空氣過(guò)濾器，冷卻風(fēng)扇，風(fēng)扇護(hù)罩，散熱器隔柵，轉(zhuǎn)向機(jī)套管，分電器蓋，燈殼，電線覆皮等。 聚氨酯（PU） 耐化學(xué)性好、拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度高、壓縮變形小、回彈性好 由于添加增塑劑之類非反應(yīng)性助劑，產(chǎn)品經(jīng)過(guò)一定的使用時(shí)間之后，隨著助劑的揮發(fā)，其性能有所變化 用于制造汽車座墊、儀表板、扶手、頭枕等緩沖材料，保險(xiǎn)杠、擋泥板、前端部、發(fā)動(dòng)機(jī)罩等大型部件。 聚氯乙烯塑料（PVC） 耐化學(xué)性，難燃自熄，耐磨，消聲減震，強(qiáng)度較高，價(jià)廉 熱穩(wěn)定性差，變形后不能完全復(fù)原，低溫下變硬 用于汽車座墊、車門(mén)內(nèi)板及其他裝飾覆蓋件上。 聚乙烯（PE） 密度小耐酸堿及有機(jī)溶劑介電性能很好成本低，成型加工方便 膠結(jié)和印刷困難自熄性差 用于制造汽車油箱、擋泥板、轉(zhuǎn)向盤(pán)、各種液體儲(chǔ)罐、車廂內(nèi)飾件以及襯板等。ABS樹(shù)脂（ABS） 力學(xué)性能和熱性能均好，硬度高，表面易鍍金屬耐疲勞和抗應(yīng)力開(kāi)裂、沖擊強(qiáng)度高耐酸堿等化學(xué)腐蝕價(jià)格較低加工成型、修飾容易 耐候性差耐熱性不夠理想 散熱器護(hù)柵、駕駛室儀表盤(pán)、控制箱、裝飾類、燈殼、嵌條類。 丙烯酸樹(shù)脂（PMMA） 光學(xué)性極好，耐候性好，能耐紫外線和耐日光老化 比無(wú)機(jī)玻璃易劃傷，不耐有機(jī)溶劑 燈玻璃類。 聚酰胺（PA） 高強(qiáng)度和良好的沖擊強(qiáng)度；耐蠕變性好和疲勞強(qiáng)度高；耐石油、潤(rùn)滑油和許多化學(xué)溶劑與試劑；耐磨性好 吸水性大，在干燥環(huán)境下沖擊強(qiáng)度降低 用于制造燃燒油過(guò)濾器、空氣過(guò)濾器、機(jī)油過(guò)濾器、水泵殼、水泵葉輪、風(fēng)扇、制動(dòng)液罐、動(dòng)力轉(zhuǎn)向液罐、白葉窗等。 聚甲醛（POM） 抗拉強(qiáng)度較一般尼龍高，耐疲勞，耐蠕變；尺寸穩(wěn)定性好；吸水性比尼龍?。唤殡娦院?；可在1200C正常使用；摩擦系數(shù)??；彈性極好 沒(méi)有自熄性；成型收縮率大 各種閥門(mén)（排水閥門(mén)、空調(diào)器閥門(mén)等）、各種葉輪（水泵葉輪、暖風(fēng)器葉輪、油泵輪等）、各種電器開(kāi)關(guān)及電器儀表上的小齒輪、各種手柄及門(mén)銷等。 聚碳酸酯（PC） 抗沖擊強(qiáng)度高，抗蠕變性能好；耐熱性好，脆化溫度低，能抵制日光、雨淋和氣溫變化的影響；化學(xué)性能好，透明度高；介電性能好；尺寸穩(wěn)定性好 耐溶劑性差；有應(yīng)力開(kāi)裂現(xiàn)象；疲勞強(qiáng)度差 保險(xiǎn)杠、刻度板、加熱器底板等。3．橡膠應(yīng)用簡(jiǎn)介常用橡膠包括天然橡膠、合成橡膠（SBR、BR、CR、IR、IIR、NBR、ERM、EPRM、ACM、AUEU等）。 輪胎：載重汽車的生膠以天然橡膠為主，轎車輪胎則以合成橡膠為主。車用膠管包括水、氣、燃油、潤(rùn)滑油、液壓油等的輸送管通常采用丁腈橡膠、氯丁橡膠等材料制造。車用膠帶多用氯丁橡膠制造。 車用橡膠密封件多用丙烯酸酯橡膠、硅橡膠等材料制造。門(mén)窗玻璃密封件多采用乙丙橡膠制造課時(shí)：2教 學(xué) 安 排備注教學(xué)課題復(fù)合材料的性能、分類及在汽車上的應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)了解復(fù)合材料的性能、分類及在汽車上的應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)復(fù)合在汽車上的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景教學(xué)難點(diǎn)掌握汽車上哪些零配件是復(fù)合材料，為什么要用復(fù)合材料教學(xué)方法導(dǎo)學(xué)、講述、交流、閱讀組織教學(xué)安定秩序，進(jìn)入課堂教學(xué)狀態(tài)提問(wèn)導(dǎo)入你知道汽車上哪些零配件是復(fù)合的？一什么是復(fù)合材料？了解復(fù)合材料(Composite materials)，是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過(guò)物理或化學(xué)的方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。復(fù)合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹(shù)脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強(qiáng)材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質(zhì)細(xì)粒等。 復(fù)合材料使用的歷史可以追溯到古代。從古至今沿用的稻草增強(qiáng)粘土和已使用上百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復(fù)合而成。20世紀(jì)40年代，因航空工業(yè)的需要，發(fā)展了玻璃纖維增強(qiáng)塑料（俗稱玻璃鋼），從此出現(xiàn)了復(fù)合材料這一名稱。50年代以后，陸續(xù)發(fā)展了碳纖維、石墨纖維和硼纖維等高強(qiáng)度和高模量纖維。70年代出現(xiàn)了芳綸纖維和碳化硅纖維。這些高強(qiáng)度、高模量纖維能與合成樹(shù)脂、碳、石墨、陶瓷、橡膠等非金屬基體或鋁、鎂、鈦等金屬基體復(fù)合，構(gòu)成各具特色的復(fù)合材料。二復(fù)合材料的性能理解掌握良好的抗疲勞性能纖維復(fù)合材料,特別是纖維樹(shù)脂復(fù)合材料對(duì)缺口、應(yīng)力集中敏感性小，且纖維與基體界面能夠阻止疲勞裂紋擴(kuò)散，改變裂紋擴(kuò)展方向，故纖維復(fù)合材料有較高的疲勞極限。優(yōu)良的高溫性能 如鋁合金在300℃時(shí)，強(qiáng)度由室溫的500 MN/m2降到30～50 MN/m2,而用碳纖維或硼纖維增強(qiáng)后，在此溫度的強(qiáng)度與室溫基本相同。減震性好 結(jié)構(gòu)的自振頻率與材料的比模量平方根成正比，而復(fù)材比模量高,故可較大程度地避免構(gòu)件在工作狀態(tài)下產(chǎn)生共振；另外,其界面有吸收振動(dòng)能量的作用。破斷安全性好 纖維復(fù)合材料中，平均每平方厘米中有幾千到幾萬(wàn)根纖維。當(dāng)纖維斷裂時(shí)，載荷就會(huì)重新分配到其他未破裂的纖維上，因而構(gòu)件不致在短期內(nèi)突然斷裂。三復(fù)合材料的分類復(fù)合材料是一種混合物。復(fù)合材料按其組成分為金屬與金屬?gòu)?fù)合材料、非金屬與金屬?gòu)?fù)合材料、非金屬與非金屬?gòu)?fù)合材料。按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又分為：①纖維復(fù)合材料。將各種纖維增強(qiáng)體置于基體材料內(nèi)復(fù)合而成。如纖維增強(qiáng)塑料、纖維增強(qiáng)金屬等。②夾層復(fù)合材料。由性質(zhì)不同的表面材料和芯材組合而成。通常面材強(qiáng)度高、??；芯材質(zhì)輕、強(qiáng)度低，但具有一定剛度和厚度。分為實(shí)心夾層和蜂窩夾層兩種。③細(xì)粒復(fù)合材料。將硬質(zhì)細(xì)粒均勻分布于基體中，如彌散強(qiáng)化合金、金屬陶瓷等。④混雜復(fù)合材料。由兩種或兩種以上增強(qiáng)相材料混雜于一種基體相材料中構(gòu)成。與普通單增強(qiáng)相復(fù)合材料比，其沖擊強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和斷裂韌性顯著提高，并具有特殊的熱膨脹性能。分為層內(nèi)混雜、層間混雜、夾芯混雜、層內(nèi)／層間混雜和超