【正文】 60。 用于制造燃燒油過濾器、空氣過濾器、機油過濾器、水泵殼、水泵葉輪、風扇、制動液罐、動力轉(zhuǎn)向液罐、白葉窗等。 聚甲醛（POM） 抗拉強度較一般尼龍高，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)?。粡椥詷O好 沒有自熄性；成型收縮率大 各種閥門（排水閥門、空調(diào)器閥門等）、各種葉輪（水泵葉輪、暖風器葉輪、油泵輪等）、各種電器開關(guān)及電器儀表上的小齒輪、各種手柄及門銷等。 聚碳酸酯（PC） 抗沖擊強度高，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)力開裂現(xiàn)象；疲勞強度差 保險杠、刻度板、加熱器底板等。3．橡膠應(yīng)用簡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，怎么才能從中挑選出所需要的材料用來制造相應(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)量分數(shù)分：低碳鋼——碳的質(zhì)量分數(shù)為WC≤%的鋼；中碳鋼——%＜WC＜%的鋼；高碳鋼——碳的質(zhì)量分數(shù)為WC＞%的鋼。 ②按材質(zhì)(主要根據(jù)硫、磷質(zhì)量分數(shù))分：普通鋼——WS＜%，WP＜%；優(yōu)質(zhì)鋼——WS＜%，WP＜%；高級優(yōu)質(zhì)鋼——WS＜%，WP＜%；特級優(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械性能，故其牌號體現(xiàn)其機械性能。普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號用“Q + 數(shù)字”表示，其中“Q”為屈服點“屈”字的漢語拼音字首，數(shù)字表示屈服強度的數(shù)值。例如：Q275表示屈服強度為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成分和機械性能。根據(jù)化學成分不同，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)量分數(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。工程塑料主要指強度、韌性和耐磨性較好的，具有價廉、耐蝕、降噪、美觀、質(zhì)輕等特點，可用于汽車保險杠、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，用于制造汽車的輪胎、內(nèi)胎、防振橡膠、軟管、密封帶、傳動帶等零部件。各種膠粘劑起到粘結(jié)、密封等作用。涂料對車身的防銹、美化及商品價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窗、側(cè)窗等。復合材料包括非金屬基復合材料、金屬基復合材料，用于汽車車頂導流板、風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)生慣性移動時，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，其內(nèi)部分子間以及分子內(nèi)各原于間的相對位置和距離就要發(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，并力圖恢復到變化前的狀態(tài)，達到平衡時，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?？梢姀椥阅Ａ渴遣牧习l(fā)生單位應(yīng)變時的應(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。 拉伸強度：是在規(guī)定的試驗溫度、濕度和試驗速度下，在標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)沖擊強度：是衡量材料韌性的一種強度指標，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械壓力的能力的一種指標。硬度的大小與材料的抗張強度和彈性模量有關(guān)，而硬度試驗又不破壞材料、方法簡便，所以有時可作為估計材料抗張強度的一種替{BANNED}法。硬度試驗方法很多，加荷方式有動載法和靜載法兩類，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算方法差異又有布氏、洛氏和邵氏等名稱。布氏硬度試驗是以平穩(wěn)的裁荷將直徑D一定的硬鋼球壓入試樣表面，保持一定時問使材料充分變形，并測量壓入深度h，計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)：熱塑性樹脂和塑料在規(guī)定溫度、恒定負荷下，熔體在一定時間內(nèi)流過標淮出料?？椎闹亓俊Ｈ塾|指數(shù)可作為熱塑性樹脂質(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（酚醛樹脂PF、氨基樹脂UF、環(huán)氧樹脂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 缺點 聚丙烯塑料（PP） 1． 剛硬有韌性。抗彎強度高，抗疲勞、抗應(yīng)力開裂2． 質(zhì)輕3． 在高溫下仍保持其力學性能 1． 在00C以下易變脆2． 耐候性差 主要用于通風采暖系，發(fā)動機的某些配件以及外裝件，汽車轉(zhuǎn)向盤，儀表板，前、后保險杠，加速踏板，蓄電池殼，空氣過濾器，冷卻風扇，風扇護罩，散熱器隔柵，轉(zhuǎn)向機套管，分電器蓋，燈殼，電線覆皮等。 聚氨酯（PU） 耐化學性好、拉伸強度和撕裂強度高、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)過一定的使用時間之后，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，保險杠、擋泥板、前端部、發(fā)動機罩等大型部件。 聚氯乙烯塑料（PVC） 耐化學性，難燃自熄，耐磨，消聲減震，強度較高，價廉 熱穩(wěn)定性差，變形后不能完全復原，低溫下變硬 用于汽車座墊、車門內(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、各種液體儲罐、車廂內(nèi)飾件以及襯板等。ABS樹脂（ABS） 力學性能和熱性能均好，硬度高，表面易鍍金屬耐疲勞和抗應(yīng)力開裂、沖擊強度高耐酸堿等化學腐蝕價格較低加工成型、修飾容易 耐候性差耐熱性不夠理想 散熱器護柵、駕駛室儀表盤、控制箱、裝飾類、燈殼、嵌條類。 丙烯酸樹脂（PMMA） 光學性極好，耐候性好，能耐紫外線和耐日光老化 比無機玻璃易劃傷，不耐有機溶劑 燈玻璃類。 聚酰胺（PA） 高強度和良好的沖擊強度；耐蠕變性好和疲勞強度高；耐石油、潤滑油和許多化學溶劑與試劑；耐磨性好 吸水性大，在干燥環(huán)境下沖擊強度降低 用于制造燃燒油過濾器、空氣過濾器、機油過濾器、水泵殼、水泵葉輪、風扇、制動液罐、動力轉(zhuǎn)向液罐、白葉窗等。 聚甲醛（POM） 抗拉強度較一般尼龍高，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)小；彈性極好 沒有自熄性；成型收縮率大 各種閥門（排水閥門、空調(diào)器閥門等）、各種葉輪（水泵葉輪、暖風器葉輪、油泵輪等）、各種電器開關(guān)及電器儀表上的小齒輪、各種手柄及門銷等。 聚碳酸酯（PC） 抗沖擊強度高，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)力開裂現(xiàn)象；疲勞強度差 保險杠、刻度板、加熱器底板等。3．橡膠應(yīng)用簡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。門窗玻璃密封件多采用乙丙橡膠制造課時：2教 學 安 排備注教學課題復合材料的性能、分類及在汽車上的應(yīng)用教學目標了解復合材料的性能、分類及在汽車上的應(yīng)用教學重點復合在汽車上的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景教學難點掌握汽車上哪些零配件是復合材料，為什么要用復合材料教學方法導學、講述、交流、閱讀組織教學安定秩序，進入課堂教學狀態(tài)提問導入你知道汽車上哪些零配件是復合的？一什么是復合材料？了解復合材料(Composite materials)，是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學的方法，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補短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復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脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強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)細粒等。 復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粘土和已使用上百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復合而成。20世紀40年代，因航空工業(yè)的需要，發(fā)展了玻璃纖維增強塑料（俗稱玻璃鋼），從此出現(xiàn)了復合材料這一名稱。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。這些高強度、高模量纖維能與合成樹脂、碳、石墨、陶瓷、橡膠等非金屬基體或鋁、鎂、鈦等金屬基體復合，構(gòu)成各具特色的復合材料。二復合材料的性能理解掌握良好的抗疲勞性能纖維復合材料,特別是纖維樹脂復合材料對缺口、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散，改變裂紋擴展方向，故纖維復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，強度由室溫的500 MN/m2降到30～50 MN/m2,而用碳纖維或硼纖維增強后，在此溫度的強度與室溫基本相同。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,其界面有吸收振動能量的作用。破斷安全性好 纖維復合材料中，平均每平方厘米中有幾千到幾萬根纖維。當纖維斷裂時，載荷就會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。三復合材料的分類復合材料是一種混合物。復合材料按其組成分為金屬與金屬復合材料、非金屬與金屬復合材料、非金屬與非金屬復合材料。按其結(jié)構(gòu)特點又分為：①纖維復合材料。將各種纖維增強體置于基體材料內(nèi)復合而成。如纖維增強塑料、纖維增強金屬等。②夾層復合材料。由性質(zhì)不同的表面材料和芯材組合而成。通常面材強度高、薄；芯材質(zhì)輕、強度低，但具有一定剛度和厚度。分為實心夾層和蜂窩夾層兩種。③細粒復合材料。將硬質(zhì)細粒均勻分布于基體中，如彌散強化合金、金屬陶瓷等。④混雜復合材料。由兩種或兩種以上增強相材料混雜于一種基體相材料中構(gòu)成。與普通單增強相復合材料比，其沖擊強度、疲勞強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