汽车工程材料(更新版)
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汽车工程材料
Editor by D_san
1. 填空
2. 选择
3. 判断
4. 名词解释
5. 综合题:15+20=35
第二章：汽车运行材料 1．汽油牌号：90，93, 95, 97
2 . 柴油牌号: -50, -35, -20, -10, 0, 5, 10
(了解)润滑油使用条件:正确选用润滑油的使用等级,选用适当黏度润滑油,保持正常的油面
高度,定期或按质换油,不同牌号的不能混合使用,换油时需放净废油.
齿轮油使用条件:严防水分的混入,不可用掺兑柴油或裂化煤油来降低凝点,不同产地
齿轮油不混用,定期检测,重新换油.
第三章: 钢铁材料及其在汽车上的应用
(补充：通常用强度、塑性、硬度、韧性、抗疲劳性等性能指标来衡量金属材料的力学性能。强度是材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力；塑性是金属在断裂前产生永
久变形或破坏的能力；硬度是金属材料抵抗局部变形或破坏的能力。
1. 内部质点呈规律性和周期性排列的物质称为晶体,如石墨,金刚石,一般金属材料.
2. 内部质点无规律排列的物质称为非晶体,如玻璃,沥青,石蜡.无固定外形,熔点. 3, 了解晶体结构;p62
晶格：原子按一定规律，一定几何规则排列的空间格架形状
晶面：晶体中原子所构成的平面
晶胞：晶格取出的，并能够完整地反映出晶格排列特征的最小几何单元。晶向：晶体中两个或两个以上原子中心的连线，代表空间的一定方向。
4. 晶体缺陷：
点缺陷：指晶体中呈点状的晶体缺陷，常见的是空位和间隙原子，会使硬度，强度提
高，塑性，韧性下降。
线缺陷：指在三维空间的一个方向尺寸很大，其余的两个方向尺寸很小的晶体缺陷。
主要是指各种类型的位错。面缺陷：指两个方向尺寸很大，第三个方向尺寸很小，呈面状分布的晶体缺陷，通常称为晶界。能使金属材料的塑性变形抗力增大，其强度和硬度也有所提高。 5. 熟悉晶体结晶p64(冷却曲线,过冷度):
实际结晶速度Tn低于理轮结晶温度T0的现象成为过冷
现象,过冷是结晶的必要条件，To与Tn的差值成为过冷度.晶体结晶时,冷却速度越快,过冷度越大，晶粒越细小, 金属强度和硬度越高,塑性和韧性越好,细化晶粒(增加冷却速度,变质处理,物理方法)是强化金属材料的一个有效途径.
6.了解合金相结构(固溶体,金属化合物,机械混合物)p65 合金相结构分为：固溶体，金属化合物，机械混合物
7.
1熟记铁碳合金相图★★★★ p67 2铁素体F, ○
奥氏体A,
渗碳体Fe3C,
珠光体P,
莱氏体Ld
3液相线ACD: 此线以上区域的合金为液态L.ωc%的合金冷却至CD温度线结晶出渗碳体。固相线AECF:液态合金冷却至此温度线以下完成结晶,全部转变为固体状态. AE线:合金完成结晶全部转变为奥氏体的温度线.
共晶线ECF:共晶线是一条水平恒温线.wc为%~%的液态合金冷却至此温度线时发生共晶转变，结晶出A和Fe3C的机械混合物：Ld
ES线:碳在奥氏体中的溶解度曲线,用Acm表示.随温度降低，慢慢析出二次渗碳体。 GS线;冷却时奥氏体开始析出
铁素体，向铁素体转变的温度线，用A3表示。
共析线PSK：共析线是一条水平恒温线，用A1表示。Wc>%的铁碳合金冷却至727时会发生共析转变，生成P PQ线：碳在铁素体中的溶解度曲线。合金727 oc缓冷时，F中的碳将以渗碳体
形式析出，Fe3CⅢ
共析钢：指S点ωc=%的钢，其在室温下为珠光体组织铁碳合金的平衡组织铁素体和渗碳体两相组成
8. 钢的热处理：
热处理过程都有加热，保温，冷却三个阶段，其工艺参数：加热温度，保温时间，冷
却速度。
1. 冷却方式，冷却速度及冷却介质是决定钢的性能的关键因素，冷却方式包括等温冷却和连续冷却，冷却介质包括空气，水，油，盐碱溶液。
2. 退火：将钢加热至适当温度，保温一段时间，然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。
退火的种类很多，常用的有完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火、
去应力退火、再结晶退火。
！退火的目的：1，细化晶粒，改善钢的力学性能，2.降低硬度，提高塑性，3.消除前道工序产生的内应力。
3. 正火：将钢加热到Ac3以上，保温一段时间，随后取出置于静止空气中冷却。
4. 淬火：将钢加热到AC3以上30~50度，保温一段时间，随后用大于临界冷却速度的方法进行冷却，以获得马氏体组织的热处理方法。淬火冷却方法：单液淬火，双液淬火，马氏体分级淬火，贝氏体等温淬火。
深冷处理
矿物油，盐碱溶液。
！淬火的缺陷：1.硬度不足，2.过热或过烧，3.变形或开裂。
5. 回火：将淬火后的工件加热至低于A1的某一温度，保温一段时间，然后冷却至室
温的工艺。
分类：低温回火，中温回火，高温回火
！目的：1，减少或消除淬火内应力，2，提高韧性，降低强硬度，3，稳定
组织，使零件使用过程不发生形变。
！9.钢的分类及应用
1.合金的分类及牌号：1.普通碳素结构钢：Q235-A〃F
2.优质碳素结构钢：45钢为%C 50Mn
3.碳素工具钢：T+数字，例：T8MnA。
2，！常见钢种：渗碳钢：牌号：20CrMnTi；热处理方
法：渗碳+淬火+低温回火；
目的：消除锻造缺陷，调整硬度，便于切削加工
组织：表：M回+K+A‘；心：M低碳，达到表硬心韧。
调质钢：牌号：40CrNi ；热处理方法：正火+调质
目的：同上，满足整体力学性能要求，良好综合力学性能组织：表：M回+A‘，心：S回
弹簧钢：牌号：60Si2Mn；热处理方法：淬火+中温回火+喷丸
目的：200~300度去应力
轴承钢: 牌号：GCr15simn；热处理方法：锻炼+球化退火+机加工+
淬火+低温回火+磨加工
组织：回火马氏体+粒状碳化物+A‘
高速工具钢：牌号：W18Cr4V；热处理方法：分级淬火+回火
目的：击碎粗大碳化物，使之均匀分布
第四章：非铁金属及其在汽车的应用
1. 铝合金可分为变形铝合金和铸铁合金
变形铝合金分为热处理可强化铝合金和热处理不可强化铝合金
防锈铝，牌号：铝锰系合金,3A21，铝镁系合金，5A02 硬铝，牌号：2A12 超硬铝，牌号：7A04
锻铝，牌号：2A50 2.铸造铝合金
铝硅合金：牌号：ZALSi2 铝铜合金：牌号：ZALCu5Mn 铝镁合金：牌号：ZALMg10 铝锌合金: 牌号：ZALZn11Si7 锡基和铅基滑动轴承合金又称巴氏合金
Ps:若发现有遗漏或错误的知识点，请自己补充完整~O(∩_∩)O
汽车工程材料分类
·十种汽车材料 汽车工程材料分类 一、复合材料 在传统汽车上，只有1%的汽油用于运送乘客，其余都用于驱动汽车本身运动。所以降低汽车驱动运动的能量对于节省汽油十分有利。复合材料主要用于发动机罩、翼子板、车门、车顶板、导流罩、车厢后挡板等，甚至出现了全复合材料的卡车驾驶室和轿车车身。 解决方案：提高燃油效率+减轻汽车自重 方案一：采用轻质的碳复合材料取代钢铁，这种材料已经用于制造网球拍和高尔夫球球棒。
碳纤维的汽车能减轻一半以上的重量，因而燃油的效率也将提高一倍，也就是说使用同等重量的燃油可以运行以前两倍的距离。而且碳纤维汽车在碰撞后能保护乘客，因为材料会破碎成很小的碎片，从而减缓了撞击，这也是减轻汽车重量的好处之一。Fiberforge公司主管赖特-戴维斯（Dwight Davis）表示：“碳纤维汽车的碎片在经过缓冲器后已经失去了大部分能量，因此不会给用户造成很大的伤害。” 复合材料特征：1、复合材料是多相体系（由两种或两种以上的不同物质组成）； 2、它们的组合必须具有复合效果（即复合材料比单一组成的材料具有更好的综合性能），从而实现强－强联合。 https://www.360docs.net/doc/313725249.html,/view/d050270d6c85ec3a87c2c567.html 复合材料主要由增强材料和基体材料两大部分组成； 增强材料：在复合材料中不构成连续相赋于复合材料的主要力学性能，如玻璃钢中的玻璃纤维，CFRP（碳纤维增强塑料）中的碳纤维素就是增强材料。 基体：构成复合材料连续相的单一材料如玻璃钢（GRP）中的树脂（环氧树脂）就是基体。 按基体不同，复合材料可分为三大类： 树脂复合材料 金属基复合材料 无机非金属基复合材料，如陶瓷基复合材料。 工艺 一、聚合物基复合材料成型加工技术 1、手糊成型（hand lay up）
常用工程材料选用
三、常用工程材料及选用 纯金属因价贵，力学性能较低，不能满足现代工业的要求，因此工业上多应用合金。下面对工程中常用的金属材料进行叙述。 一、碳素钢 碳素钢是指Wc≤2.11%，并含少量硅、锰、磷、硫等杂质元素的铁碳合金。碳素钢具有一定的力学性能和良好的工艺性能，且价格低廉，在工业中广泛应用。 碳素钢的分类及牌号 碳素钢的种类很多，常按以下方法分类。 1．按钢的含碳量分类 可分为：低碳钢（0.0218% 二、合金钢 为了改善碳素钢的组织和性能，在碳素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。常加入的合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、硼、铝、铌、锆等。通常低合金钢中加入合金元素的种类和数量较合金钢少。不同元素的组合，不同的元素含量，可得到不同的性能。 合金钢的分类 1.按质量等级分 按质量等级，合金钢可分为优质合金钢（如一般工程结构用合金钢、耐磨钢、硅锰弹簧钢等）和特殊质量合金钢（如合金结构钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热钢等）。 2.按合金元素总量分 按合金元素总量将合金钢分为：低合金钢（W Me<5%）、中合金钢（W Me =5%～10%）和高合金钢（W Me >10%） 3. 按合金元素种类分 按合金元素种类将合金钢分为：铬钢、锰钢、硅锰钢、铬镍钢等。 4. 按主要性能和使用特性分 主要分为工程结构用合金钢，机械结构用合金钢，轴承钢，工具钢，不锈、耐蚀和耐热钢，特殊物理性能钢等。 合金钢的编号 我国合金钢编号方法的原则是以钢中碳含量（Wc×100）、合金元素的种类和含量（W Me ×100）来表示。当钢中合金元素的平均含量W Me <1.5%时，钢号中只标出元素符号，不标明 ●工程材料的定义，按化学组成分为哪几类？ ●什么是汽车运行材料，主要包括哪几种? 车辆运行过程中，使用周期较短，消耗费用较大，对车辆使用性能有较大影响的一些非金属材料。 车用燃料（汽油、柴油、替代燃料） 车用润滑油料（发动机润滑油、车辆齿轮油、车用润滑脂） 车用工作液（液力传动油、汽车制动液、液压系统用油、发动机冷却液、空调制冷剂、风窗玻璃清洗液）汽车轮胎 ●汽油（主要性能指标、规格牌号，选用原则） 汽油是由碳原子数5-11的烃类混合物按使用需要加入各种添加剂而成。 蒸发性。抗爆性。安定性。防腐性。清洁性。 规格牌号以汽油的抗爆性（辛烷值）表示的。牌号越大，辛烷值越高，抗爆性越好。抗爆性100：异辛烷（C8H18）抗爆性0：正庚烷（C7H16）比例混合0-100. RON研究法辛烷值，有：90、93、95、97等几个牌号。 选用原则：应根据汽车使用说明书推荐的牌号，结合汽车的使用条件，以发动机不发生爆燃为前提。发动机的压缩比是选择汽油牌号的主要依据。压缩比越大，汽油的牌号越高。在不发生爆燃的情况下，应尽量选择底牌号汽油。若辛烷值过低，就会使发动机产生爆燃；如果辛烷值过高，不仅经济浪费，还会因高辛烷值汽油着火慢，燃烧时间长而使热功转换不充分，同时还会因排放废气温度过高而烧坏排气门或排气门座。 1)根据发动机压缩比进行抗爆性的选择，压缩比越大，汽油的牌号越高 2)装有催化转换器和氧传感器的汽车选择含铅量低的汽油 3)区分季节选择汽油的蒸发性，冬季应选择蒸气压较大的汽油，夏季应选择蒸气压较小的汽油 ●柴油（主要性能指标、规格牌号，选用原则） 汽车所用轻柴油是指原油蒸馏时继汽油、煤油后蒸出的沸点为200-350*C的碳氢化合物。 主要指标：低温流动性、黏度、燃烧性能、蒸发性、防腐性和清洁性。 1、良好的燃烧性(十六烷值) 2、良好的低温流动性 3、良好的雾化和蒸发性 4、良好的安定性 5、对机件等无腐蚀性 6、柴油本身的清洁性 柴油分为轻柴油和重柴油。轻柴油，高速柴油机，重柴油，中低速柴油机。 轻柴油按质量分为优级品、一级品和合格品。主要按凝固点划分柴油牌号，北方偏低，南方偏高。每个等级的柴油按凝点分为10、5、0、-10、-20、-35、-50号7种。10号：凝点不高于10*C。 选用原则：主要依据使用地区月风险率为10%的最低气温，月中最低气温低于该值的概率为0.1. 柴油凝点应比该最低气温低4-6*C。不同牌号柴油可搀兑使用，以改变其凝点。 ●其他替代燃料有发展前景的替代燃料： 醇类（甲醇、乙醇）天然气电能液化石油气、氢气 ●柴油机与汽油机的区别 柴油机与汽油机比，具有耗油量低，能量利用率高，废气排量小，工作可靠性好，功率使用范围宽等优点。 汽油机和柴油机是目前广泛应用在工农业生产和交通运输部门的热机。它们的区别主要在于压缩比、点火方式、所用燃料及用途。 1.压缩比是指活塞在气缸中运动时，气缸中出现气体的最大体积和最小体积之比。活塞在最低点时气缸中气体体 积最大，活塞在最高点时气缸中气体体积最小，前者叫气缸总容积，后者叫气缸燃烧室容积。压缩比规定为 压缩比＝汽缸总容积／燃烧室容积 压缩比是内燃机的重要指标，压缩比越大，其压强越大，温度越高。汽油机的压缩比为4～6。柴油机的压缩比为15～18。从理论上讲，压缩比越大，效率越高。但因为气缸受材料强度的限制，而且气缸内工质的温度不能超过燃料的燃点，所以压缩比不能太大。 2.它们的点火方式不同，汽油机是把吸入气缸的汽油蒸汽与空气混合、加压，然后用火花塞点火。柴油机是由喷油 第一章汽车工程材料 理论教学内容和过程： .金属材料的性能 金属材料的使用性能 请同学们回顾并思考以下两个问题： ）你所知道的汽车材料有哪些？ ）汽车材料的选用与环境有关吗？ （一）汽车材料分类：、金属材料黑色金属、有色金属、合金 、非金属材料有机高分子、无机非金属材料、新型复合材料 、汽车运行材料燃料、润滑剂、工作液 （二）金属材料性能：（分组讨论每组给出答案，老师点拨） .使用性能力学性能、物理性能、化学性能 .工艺性能压力加工性能、铸造性能、焊接性能、切削加工热处理 （三）、力学性能定义：材料受到外力作用所表现出来的性能，又称机械能。、力学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、抗疲劳性（板书） （五）力学性能指标： .强度在外力作用下，金属材料抵抗永久变形和断裂的能力 （1）强度的大小用应力表示，金属材料在受到外力作用时必然在材料内部产生与外力相等的抵抗力，即内力。 （2）单位截面上的内力称为应力。 （3）用符号σ表示，σ （4）单位： （5）通过拉伸试验得到的指标有；弹性极限、屈服强度、抗拉强度。 .塑性在外力作用下,金属材料产生永久变形而不断裂的能力 （1）定义：指材料受力时在断裂前产生永久变形的能力。 （2）指标：伸长率（δ）和断面收缩率ψ δ（）×﹪ψ（）×﹪ （3）伸长率、断面收缩率与塑性的关系： δ、ψ值越大，塑性越好。 .硬度——指材料表面抵抗局部塑性变形、压痕或划痕的能力。 汽车零件根据工作条件的不同，要求具有一定的硬度以保证零件具有足够的强度、耐磨性、和使用寿命等。 常用硬度试验法；布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度 布氏硬度的测试原理：采用直径为的球体，以一定的压力将其压入被测金属表面，并留下压痕。压痕的表面积越大，则材料的布氏硬度值越低。在实际测定中，只需量出压痕直径的大小，然后查表即可得布氏硬度值。 主要用于测定各种不太硬的钢及灰铸铁和有色金属的硬度。 洛氏硬度的测试原理：是以试样被测点的压痕深度为依据。压痕越深，硬度越低，以锥角为°的金刚石圆锥为压头。 测量洛氏硬度时，根据压头和加载的不同，在洛氏硬度试验机上有、、三种标尺代表三种载荷值，测得的硬度分别用、、表示。 硬度与耐磨性的关系：硬度越大，耐磨性也越好。 .冲击韧性 （1）定义：材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。 （2）指标：冲击韧度α .疲劳强度 （1）交变应力：许多零件，在工作过程中往往受到大小或大小及方向随时间呈周期性变化的应力作用，此应力称为交变应力。 （2）金属的疲劳：金属材料在交变应力的长期作用下，虽然应力远小于材料的抗拉强度，甚至低于屈服点，也会发生突然断裂，这种现象叫金属疲劳。（3）举例变速箱上齿轮 金属材料的工艺性能 工艺性能是指材料在成形过程中，对某种加工工艺的适应能力，它是决定材料能否进行加工或如何进行加工的重要因素，材料工艺性能的好坏，会直接影响机械零件的工艺方法、加工质量、制造成本等。材料的工艺性能主要包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能、切削加工性能等。 汽车工程材料总复习基本知识 ?五大通用塑料和五大工程塑料指？ 通用塑料:PE、PP、PVC、PS及ABS 工程塑料: PA、PC、POM、PPO、PBT ?四大合成纤维:涤纶、腈纶、丙纶、锦纶 ?常见聚合物的中文简介、英文缩写及结构式 ?聚合物按用途，分五大类 塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂 ?常见塑料和橡胶的英文简写、中文简称及结构式 见上表 ?高分子分子量多分散性的表示 以分子量分布指数表示，即重均分子量与数均分子量的比值，Mw /Mn ?结晶对透明性和力学性能的影响 结晶度对聚合物性能的影响 结晶度提高，拉伸强度增加，而伸长率及冲击强度趋于降低；相对密度、熔点、硬度等物理性能也有提高。一般地说弹性模量也随结晶度的提高而增加。但冲击强度则不仅与结晶度有关，还与球晶的尺寸大小有关，球晶尺寸小，材料的冲击强度要高一些。 结晶对透明性的影响 物质折光率与密度有关，因此高聚物中晶区和非晶区折光率不同。光线通过结晶聚合物时，在晶区界面上必然发生折射和反射，故通常呈乳白色，不透明，如PE、PA 等。结晶度减小，透明度增加，完全非晶的高聚物，通常是透明的，如PMMA、PS。 通用塑料 ?通用塑料和工程塑料的概念 通用塑料：产量大、用途广、价格低，但性能一般，主要用于非结构材料 工程塑料：能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和耐高、低温性能，可以用作工程结构的塑料，如PC、PA、POM、PPO、PBT ?LDPE、LLDPE和HDPE在制备方法、结构及性能上的差异？ 高密度聚乙烯（HDPE）：低温低压法 低密度聚乙烯（LDPE）：高温高压法 线性低密度聚乙烯(LLDPE):乙烯与α-烯烃共聚 LDPE：20~30个侧甲基/1000个主链C HDPE：5个侧甲基/1000个主链C LDPE含有更多的支链（乙基、丁基或更长的支链） ?聚丙烯的三种空间异构及其相应的性能 按结构分为等规、间规、无规三种 等规PP占到90%以上，熔点160-176℃ 无规PP呈粘稠状，不能用于塑料，只用于改性载体 间规PP属于高弹性塑料。 ?聚丙烯的缺陷、主要添加剂及改性方法。 汽车发动机缸体的选材及加工 黄文涛 （湖北汽车工业学院材料科学与工程学院） 摘要发动机是汽车最重要的组成部分，它的性能好坏直接决定汽车的行驶性能，故有汽车心脏之称。而缸体又是发动机的基础零件，通过它把发动机的曲轴连杆机构和配气机构以及供油、润滑等系统连接成一个整体。一般四冲程汽油发动机的热效率为20%-25%，即使是高性能的发动机，其热效率也不到30%。大量的热量散失，其中排气损失约占总能量的40%左右，运动机件的摩擦损失10%左右，最后20%是冷却损失。本文将综述介绍该零件在不同汽车公司的材料选择和制造工艺，同时也将展望未来可能应用在发动机缸体上的新材料。 英文摘要 A very popular subest abred for investigation at present is the application of high temperature ceramics-new high temperature structural materials as subetites for metals in the manufacture of engines. The authors present the outstaying features,mufacturing. 关键词汽车发动机缸体；铸铁；铝合金；陶瓷；性能；制备； 正文 1 零件的工作条件、失效方式及性能 发动机是汽车最重要的组成部分，缸体是发动机的基础零件，通过它把发动机的曲轴连杆和配气机构以及供油、润滑等系统连接成一个整体，缸体内部气缸与活塞相连，长期处于高温、高压、润滑不良条件下工作。气缸外部与大气相连，因此需要冷却。带走大量的热能。气缸在工作过程中容易因为磨损、剥落、拉缸、腐蚀、气蚀而失效。因此，发动机气缸应达到耐高温、耐磨、热胀系数小、抗热胀性能好、化学稳定性能好等诸多要求。而随着对汽车轻量化和保护环境的要求，发动机气缸材料日新月异。 2 国内车用发动机市场需求 我国汽车产业近年来发展迅速，主要汽车企业（集团）2011年年底形成整车产能1 841万辆，相应发动机产能已达到年产1 671万台。随着社会经济快速 第一节公路工程常用材料 介绍公路工程主要材料的性能指标及验收标准 一、钢材 钢材是建筑物的骨骼，铁矿石用煤或电一定温度煅烧，原来的分子结构发生变化，变成生铁（含碳量大于2%）和钢（含碳量低于2%），低碳钢是含碳量不大于0.25%，性质软韧，易加工，但不能淬火和退火，是建筑工程的主要用钢。公路工程常用钢材可分三类，钢筋混凝土用钢筋、钢绞线及型钢。 （一）钢筋 1、热轧光圆钢筋（GB1499.1-2008） （1）定义：经热轧成型，横截面通常为圆形，表面光滑的成品钢筋。 （2）分级：钢筋按屈服强度特征值分为235、300级。 （3）钢筋牌号的构成及含义 HPB235——HPB热轧光圆钢筋的英文（HotroiledPlainBars）缩写,235屈服强度特征值。 （4）尺寸、外形、重量及允许偏差 直径6mm-22mm,6-12mm（+0.3mm），14-22mm（+0.4mm）；不圆度≤0.4mm；直条钢筋长度允许偏差为0～+50mm；总弯曲度不大于钢筋总长度的0.4%；钢筋端部应剪切正直，局部变形应不影响使用；钢筋按实际重量交货，也可以按理论重量交货，实际重量与理论重量的偏差6-12mm为+7%，14-22mm 为+5%；按盘交货，每根重量不小于500kg，每盘重量不小于1000kg。 （5）检验批次 钢筋应按批检查和验收，每批由同一牌号、同一炉罐号、同一尺寸的钢筋组 成。每批重量通常不大于60t，超过60t部分每增加40t（或不足40t的余数），增加一个拉伸试验式样和一个弯曲试验试样。 （6）钢材的保管 应选择地势较高、平坦、不积水及承载力大的地方为存放场地，做好料场的排水系统； 下垫上盖，通风防雨； 保持料场清洁，清除杂草污物； 钢材分钢号、分规格、分产地堆放，并挂牌保管； 加强计划性，合理进货，避免因存放时间过长产生锈蚀。 （7）高速线材（高线）和普通线材（普线） ①高线：是指用“高速无扭轧机”轧制的盘条。轧制速度在80-160米/秒，每根重量（盘）在1.8-2.5吨，尺寸公差精度高（可达到0.02mm），在轧制过程中可通过调整工艺参数（特别是在冷却线上）来保证产品的不同要求。 ②普线：是指用“普通轧机（一般是横列式复二重轧机）”轧制的盘条。轧制速度20-60米/秒，每根重量（盘）在0.4-0.6吨（市场上见到的一般是三根六头为一大盘），在轧制过程中仅可通过冷却线上风冷或空冷来保证产品性能。 2、热轧带肋钢筋（GB1499.2-2007） （1）分普通热轧钢筋和细晶粒热轧钢筋，钢筋牌号分别为HRB335、HRB400、HRB500、HRBF335、HRBF400、HRBF500. （2）钢筋的公称直径围6-50mm；钢筋通常按直条交货，直径不大于12mm 也可按盘卷交货，盘螺交货，每盘应是一条钢筋，允许每批有5%的盘数由两条钢筋组成；定尺交货的长度允许偏差为+25mm，当要求最小长度时，其偏差为 第一章工程材料 1、按下表要求填出几种力学性能指标（σs、σb、δ、ψ、HBS、HR、αk）的内容。σs ：屈服强度产生屈服现象的应力σs＝F s／A。 σb：抗拉强度σb＝F b／A。 δ: 伸长率δ＝（L1-L0）／L0×100% ψ: 断面伸缩率ψ＝(A。-A k) ／A。×100% HBS: 布氏硬度压痕单位球面积上承受的载荷 HR: 洛氏硬度由压痕深度确定其硬度值的方法 αk 冲击韧度在冲击载荷作用下抵抗断裂的能力 2、材料的硬度试验方法主要有哪几种？HB和HRC主要用于哪些材料的硬度测量？洛氏硬度：HRC: 硬度高的淬火钢、调质钢 布氏硬度：HBS: 退火钢、灰铸铁、有色金属，HBW: 淬火钢 4、碳钢按碳的质量分数分，可分为哪三种？各种碳钢碳的质量分数范围是多少？低碳钢≤0.25% 中碳钢0.25%≤≤0.60% 高碳钢＞0.60% 5、碳钢的质量好坏是以什么来区分的？按质量分碳钢分为哪三类？ 钢的质量优劣按钢中所含有害杂质S、P多少划分 普通钢s≤0.050% P≤0.045% 优质钢S≤0.035% P≤0.035% 高级优质钢S≤0.025% P≤0.030% 6填出下表内容 Q235 Q为“屈”字汉语拼音首字母，数字为屈服强度（MPa） 低碳钢普通钢结构钢 45 数字表示钢的平均含碳量0.45% 中碳钢优质钢结构钢 T10A T为“碳”字汉语拼音首字母，钢的平均含碳量0.10%，A表示高级优质 高碳钢高级优质钢工具钢 7、用碳素工具钢制造的刀具能否用于高速切削？为什么？ 否，红硬性低，硬度太低 8、按下表所列合金钢牌号填写有关内容 16Mn 平均含碳量0.16%，Mn含量＜1.0% 低合金结构钢 20CrMnTi Wc为0.20% cr、mn、ti含量均＜1.0% 合金渗碳钢 40Cr Wc为0.40% Cr含量＜1.0% 合金调质钢 60Si2Mn Wc为0.60% Si含量2% Mn含量＜1.0% 合金弹簧钢 GCr15 Wc≥1.0% WG＜1.0% Wcr=15% 滚动轴承钢 W18Cr4v Wc≥1.0% Ww=18% Wcr=4% Wv＜1.0% 高速钢 4Cr13 Wc为4% Wcr为13% 不锈钢 9、按下表所列铸铁牌号填写内容 HT200 HT普通灰铸铁拼音首字母，最低抗拉强度不小于200MPa 11、碳的质量分数（含碳量）对碳钢的力学性能有什么影响？为什么？ 硬度随含碳量的增加而增加，强度随含碳量的减少而减少 碳＞0.9% C% 增加强度降低σs变小δ变大HB变小αk变大 碳＜0.9% C% 增加强度增加（……） 12、说出20钢、45钢、T12钢碳的质量分数，并比较它们在退火状态下的强度、硬度、塑性、韧度的高低 Wc=0.20% Wc=0.45% Wc=1.2% 从高至低 强度：T12 45 20 硬度：T12 45 20 塑性：20 45 T12 韧性：20 45 T12 13、灰铸铁的强度和塑性比钢差的主要原因是什么？ 灰铸铁中石墨力学性能很低 14、试述灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁的力学性能特点 灰铸铁抗拉强度远低于钢，塑性、韧度等于零，是一种脆性材料 项目二汽车工程材料 学习任务一绘制低碳钢拉伸应力应变曲线 学习任务二铁碳合金相图 学习任务三汽车典型零件选材及热处理 学习任务四有色金属及非金属材料在汽车上的应用 学习任务一绘制低碳钢拉伸应力应变曲线 任务描述： 低碳钢拉伸试验可以非常形象地描述材料的力学性能,在了解了拉伸试 验过程后可以个人或分组进行绘制低碳钢拉伸时应力应变曲线图。那么， 低碳钢拉伸试验过程是怎样的？其应力应变曲线是如何绘制的呢？ 学习目标: ()了解金属材料的分类 (）掌握金属材料的性能熟悉拉伸试验的过程 （）具有绘制低碳钢拉伸时应力应变曲线的能力 一、金属材料的分类 黑色金属:钢铁材料 有色金属：是指除钢铁材料以外的其他所有金属材料,如铜、铝、镁、 钛、锡及其合金。 二、金属材料的力学性能 在这些外力作用下，金属材料所表现出的一系列特性和抵抗破坏的能 力，称为金属材料的力学性能。 包括强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等指标。 .强度 强度是指金属材料在外力作用下,所表现出的抵抗永久变形和断裂的能 力。 根据外力作用的形式不同,强度可分为抗拉强度、抗压强度、抗扭强度、 抗剪强度和抗弯强度等。其大小用材料在破坏前所承受的最大应力来衡量, 常用的指标有屈服强度和抗拉强度。 拉伸试验方法 拉伸试验过程 ——弹性变形阶段 ——屈服阶段,点为屈服点。 ——明显塑性变形阶段 ——强化阶段 ——缩颈阶段 点——试样发生断裂。 ①弹性极限σ 金属材料保持弹性变形的最大应 力 ②屈服极限（屈服强度)σ 金属材料产生屈服现象时的最小应力，即材料开始发生明显塑性变 形的最小应力 ③强度极限( 抗拉强度) σ 问题导入： 为什么汽车 各部分零件 所用的材料 不一样?为什 么不同位置 用的尺寸也 不一样？ 力学性能分 析(视频:拉伸 试验） ·工程材料的定义分类： 工程材料是指具有一定性能的在特定条件下能够承担某种功能被用来制取零件和元件的材料。 ·按材料的化学组成分类 （1）金属材料 （2）无机非金属材料 （3）高分子材料 （4）复合材料 1.汽车运行材料的定义？包括哪些？ 汽车运行材料是指汽车运行过程中使用的燃料，润滑材料，轮胎，冷却液，制动液等 2.汽油的主要性能指标包括？（p1） 蒸发性，抗爆性，安定性，防腐性和清洁性等 3.我国汽油划分的标准及种类（ p3 ） 汽油的牌号是以汽油的抗爆性（辛烷值）划分的。牌号越大，辛烷值越高，抗爆性越好、。 目前有90,93,95,97等几个牌号。 4.汽油选用原则及使用不当造成的问题（ p3 ） 汽油选用的原则：汽油的选用应该根据汽车使用说明推荐的牌号，并结合汽车使用的条件，以发动机不产生爆燃为前提。在一般情况下，发动机的压缩比是选择汽油牌号的主要依据。压缩比越大，所选牌号越高。在发动机不产生爆燃的前提下 应尽量选择低牌号的汽油。 若辛烷值过低，就会使发动机产生爆燃；如果辛烷值过高，不仅会造成经济上的浪费，还会因为高辛烷值汽油着火慢，燃烧时间长，而使得热转换功率不充分，同时还会因排放废气温度过高而烧坏气门或排气门座。 5.柴油的主要性能指标？（P4） 柴油的主要性能指标包括低温流动性，黏度，燃烧性能，蒸发性，防腐性和清洁性等。 5.柴油机与汽油机的主要区别？ 压缩比：柴油机压缩比比较大 点燃方式：柴油机是压燃，汽油机是点燃 用途:柴油机主要用于卡车以及大型客车等需要大动力的车型，而汽油机主要用于轿车等以速度为主的车型。 所用燃料：柴油机用柴油，汽油机用汽油 6.有发展前景的汽车替代燃料主要包括： 醇类、天然气、电能、液化石油气、氢气等 7.汽车润滑材料包括哪几类？（ p12 ） 包括机油，车辆齿轮油，润滑脂 8.汽车轮胎的分类（p41） 轮胎的分类 按照内胎充气压力大小分为：高压轮胎，低压轮胎，超低压轮胎。 第二章汽车常用材料 第一节金属材料 第一单元金属材料基础知识 一、金属材料的力学性能 1.强度 金属材料的强度是指金属材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力，所以又有抗拉强度和屈服点之分。 抗拉强度是金属材料在受拉时抵抗被拉断的能力，其代号为σ b，单位是兆帕（MPa）。屈服点是金属材料在受拉时抵抗产生明显的永久性变形的能力，其代号为σ s，单位是兆帕（MPa）。 2.塑形 塑形是指金属材料受到外力作用是产生显著的永久性变形而不断裂的能力，常用伸长率δ和断面收缩率ψ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 韧性指金属材料抵抗冲击而不致断裂的能力，常用冲击韧度dk表示，单位是焦耳/平方厘米（j/c㎡）。 4.疲劳 疲劳是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。 疲劳强度是指金属材料在无限多次交变载荷作用下，而不致发生断裂的最大应力。 5.硬度 硬度指金属材料抵抗局部变形、压痕或划痕的能力，一般已布氏硬度（HB）和洛氏（HR）表示。 二、金属材料的工艺性能 1.可铸性 2.可锻性 3.可焊性 4.切削性 5.延展性 6.耐磨性 7.淬透性 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。 黑色金属分为钢和铸铁。 钢可分为碳素钢和合金钢。 铸铁分为白铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和合金铸铁。 有色金属分为铝和铝合金轴承合金和铜和铜合金。 铝和铝合金轴承合金分为锡基轴承合金、铅基轴承合金和铝基轴承合金。 铜和同合金分为青铜、黄铜、纯铜 第二单元汽车常见金属材料种类 一、钢 钢是含碳量小于%的铁碳合金，是使用最广泛的金属材料。 钢的种类很多，按没有加入碳以外其他元素，可分为碳素钢和合金钢两大类。按含量多少又可分为低碳钢（c〈%）、中碳钢（%≤c≤%）和高碳钢（c〉%）。1.碳素钢 （1）碳素钢结构钢 1）牌号由代表屈服点的字母、屈服点的数值、质量等级符号、脱氧方法符号等4个部分按顺序组成，如Q235-AF。牌号中： “Q”是钢材屈服点“屈”字汉语拼音首位字母，“235”表示屈服点为235MPa，“A”表示质量等级为A，“F”表示沸腾钢。 2）用途 Q195、Q215A(B)、Q235A（B）常用于制造受力不大，不重要也不复杂的零件，如螺钉、螺母、垫圈、推杆、制动杆、车轮轮毂等等。 （2）优质碳素钢结构钢 汽车工程材料名词解释（10分） ⑴汽车运行材料：运行过程中使用的材料（如：汽车燃料，润滑油、工作液、轮胎）⑵汽油抗爆性：汽油在发动机气缸内燃烧防止爆燃的能力⑶柴油十六烷值：柴油燃烧性能的评定指标，正16烷值定为100，着火延长期短，平缓、发火好、⑷凝点：规定温度下冷却至停止流动的最高温度、⑸闪点：规定温度下，加热油品所逸出蒸汽与空气的混合气体与火焰接触发生瞬间闪火斐然最低温度、⑹过冷 度：理论结晶温度与实际结晶温度的差值、⑺硬度：抵抗局部变形或破坏的能力⑻渗碳体：Fe3C硬度高⑼奥氏体：溶解在r-Fe中间隙固体，塑性好、⑽铁素体：溶于a-Fe中间隙溶体、塑性好（11）钢的淬火、：加热-保温-用大于临界冷却速度的方式以获得马氏体的方法（12）回火、：淬取后的工件加热至低于A1的某一温度，保温一段时间-冷却 （13）退火:目的：降低硬度，增加塑性，为下工程加工做准备。 阶段：加热(至一定温 度)-保温-随炉缓慢冷却 影响因素：加热温度、冷却速度 考试知识点 1.金属的结晶过程：液体→形核→长大→形成晶粒→结晶完毕。形核有均匀形核和不均匀形核两种，形核率跟过冷度有关，过冷度越大形核率越大，晶粒就越细小，一旦形核就开始长大，液态原子往晶核上堆砌就长大了，最终形成一个完整的晶粒。 2.钢的组分：以铁为主元素，含碳量低于2%以下，并含其他元素的材料（在铬钢中可能大于2%，但2%通常是钢和铸铁的分界线） 1.各种钢的牌号，含义:Q215-A-b3：表示屈服强度为215MPa的A级半镇静碳素钢 碳素结构钢:①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点(σs)为235 MPa的碳素结构钢:质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b 表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢 2.铝合金的分类:铝合金分为两大系列：加工铝合金和铸造铝合金 加工铝合金有1-7系列牌号，比如1100，2219，3003等 铸造铝合金按我国的分法，共分4类，如下： 铝硅系列：如ZL102，ZL104等，以1打头 铝铜系列：如ZL201，ZL205等，以2打头 铝镁系列：如ZL301，ZL303等，以3打头 铝锌系列：如ZL401，ZL402等，以2打头 5.钢的分类:1.按化学成分分类 按化学成份可将钢分为碳素钢和合金钢。 2.按质量分类 汽车用非金属材料性能及应用 一、非金属材料分类及在汽车上的应用概述 汽车工程材料包括金属材料和非金属材料。其中金属材料包括黑色金属和有色金属；非金属材料包括高分子材料、陶瓷材料、复合材料。 高分子材料又分为工程塑料、合成纤维、橡胶、胶粘剂、涂料。工程塑料主要指强度、韧性和耐磨性较好的，具有价廉、耐蚀、降噪、美观、质轻等特点，可用于汽车保险杠、汽车内饰件、高档车用安全玻璃、仪表板等零部件。合成纤维是指单体聚合而成具有很高强度的高分子材料，如尼龙、聚酯等，用于汽车座垫、安全带、内饰件等。橡胶具有高的弹性和回弹性，一定的强度，优异的抗疲劳，良好的耐磨、绝缘、隔声、防水、缓冲、吸振等特点，用于制造汽车的轮胎、内胎、防振橡胶、软管、密封带、传动带等零部件。各种胶粘剂起到粘结、密封等作用。涂料对车身的防锈、美化及商品价值有不可忽视的作用。 陶瓷材料分为陶瓷、玻璃，陶瓷用于制造火花塞、传感器等；玻璃用于制造汽车前后门窗、侧窗等。 复合材料包括非金属基复合材料、金属基复合材料，用于汽车车顶导流板、风挡窗框等车身外装板件。 二、塑料、橡胶在汽车上的应用 1．一些基本概念 应力和应变：当材料受到外力作用，而所处的条件使它不能产生惯性移动时，它的几何形状和尺寸将发生变化，这种变化就称为应变。材料发生宏观的变形时，其内部分子间以及分子内各原于间的相对位置和距离就要发生变化，产生了原子间及分子之间的附加的内力，抵抗着外力，并力图恢复到变化前的状态，达到平衡时，附加内力与外力大小相等，方向相反。定义单位面积上的附加内力为应力，显然，其值与单位面积上所受的外力相等。 弹性模量：对于理想的弹性固体，应力与应变关系服从虎克定律，即应力与应变成正比，比例常熟成为弹性模量。可见弹性模量是材料发生单位应变时的应力，它表征材料抵抗变形能力的大小，模量愈大，愈不容易变形，表示材料刚度愈大。 拉伸强度：是在规定的试验温度、湿度和试验速度下，在标被试样上沿轴向施加拉伸裁荷，直到试样被拉断为止，断裂前试样承受的最大载荷P与试样的宽度b和厚度d的乘积的比值。σt=P/(bd) 冲击强度：是衡量材料韧性的一种强度指标，表征材料抵抗冲击载荷破坏的能力。通常定义为试样受冲击载荷而折断时单位截面积所吸收的能量。σi＝W/(bd) 硬度：是衡量材料表面抵抗机械压力的能力的一种指标。硬度的大小与材料的抗张强度和弹性模量有关，而硬度试验又不破坏材料、方法简便，所以有时可作为估计材料抗张强度的一种替代办法。硬度试验方法很多，加荷方式有动载法和静载法两类，前者用弹性回跳法和冲击力把钢球压入试样，后者则以一定形状的硬材料为压头，平稳地逐渐加荷将压头压入试样，通称压入法，因压头的形状不同和计算方法差异又有布氏、洛氏和邵氏等名称。布氏硬度试验是以平稳的裁荷将直径D一定的硬钢球压入试样表面，保持一定时问使材料充分变形，并测量压入深度h，计算试样表面凹痕的表面积，以单位面积上承受的载荷(公斤／毫米2)为材料的布氏硬度。 熔融指数：热塑性树脂和塑料在规定温度、恒定负荷下，熔体在一定时间内流过标淮出料模孔的重量。熔触指数可作为热塑性树脂质量控制和热塑性塑料成型加工工艺条件的参 组装构成汽车的主要原材料 汽车到底什么样？不，说的不是它能跑多快多猛，也不是指它的越野极限耐力有多强，而是它到底是有什么材料做成的。关于汽车构件，人人都能说出几样：引擎、变速器、座椅、空调系统……但是，您想过制早这些汽车构件所用的杂七杂八的原材料吗？ 工厂在制造汽车时要使用大量材料，包括铁、铝、塑胶钢、玻璃、橡胶、石油制品、合金、钢等等。它们共同组成了汽车上大大小小的配件，从您平时毫不在意的仪表盘指针和线路，到发动机组和变速齿轮这样的大家伙。这些年来，汽车制造技术日新月异，汽车制造材料也逐渐改良并不断创新，变得更加精细、易组装并且安全性能高。 着重说明五种在汽车制造业中最常用的材料。 首先让我们看看是什么材料使得汽车如此沉重。 有些材料一直以来都用于制造汽车，但也有些材料才刚刚进入这个产业 对现代汽车而言，其重量主要源自钢铁材质。根据2007年统计数据，平均每辆小汽车包含1090千克钢铁，而平均每辆小型货车或者运动型多功能车包含将近1400钢铁。想想看，如今多数小汽车一般有1300千克重，而多数运动型多功能车净重1800千克，里面的含的钢铁可真不少！钢铁常用于制造汽车的底盘和笼架，一旦发生撞车，它们有重要的防护作用。如今很多汽车的门梁、车顶甚至车体外版也由钢铁制成。钢铁还用于汽车车身的各种部位，用来容纳引擎或者其他重要部件。此外，汽车排气通风装置也由不锈钢制成。 钢铁产业发展迅速，所以汽车制造商可以根据汽车不同部位所承担的冲击力，为其量身选择或坚硬或柔韧的钢铁材质。这些汽车制造业的革新足以令您放心行驶，安全无忧。 钢铁用于支撑汽车的基础框架 如今的汽车制造业使用大量的塑料材质，汽车结构的一半都由塑料构成[source: American Chemistry Council]。这没什么稀奇的，毕竟塑料经久耐用，制造成本低廉，并且拥有百变造型。车上的仪表盘、计量表、刻度盘、交换器、空调机、通风孔、门把手、小地毯、安全带、安全气囊等，都是塑料做的？ 除了汽车的仪表盘部分，汽车发动机的很多小部件，如油尺手柄也是塑料制成。由于塑料的质量较轻，它也越来越多地被用于制造汽车的车身机构和发动机配件。 汽车仪表盘的很多部件，如计量表和刻度盘均由塑料制成。 而且在汽车制造业，铝可是一股“新生势力”呢。由于它质量轻、硬度强，如今已经被广泛运用于汽车制造了。2009年，多数汽车重量中所含的铝成份占9%，而该数字在1990年为5%，在1970年仅为2%。铝材质可用于制造汽车外板，从而减轻汽车重量，提高汽车性能。上世纪，本田使用了铝材质之后，包括奥迪R8在内的很多超级跑车制造商也不甘落后，对铝材质青睐有加。另外，铝材质还常用于制造车轮。 还有越来越多的汽车制造商开始使用铝材质来替代传统的铁制引擎汽缸。铝虽然没有铁那么持久耐用，但是由于其质量较轻，因此可以极大的提高汽车性能。 铝常用于制造像车轮和轮毂这样的汽车配件 当然还有任何汽车都不能缺少的东西。当然是轮胎了，没了轮胎，谁也走不了。轮胎理所当然地被认为是汽车必备品之一，同时也是汽车最关键的部分。这就是橡胶在汽车制造业中大显身手的原因了。 汽车制造业是橡胶产业的支柱和驱动力，全球天然橡胶产品的75%都被用于制造汽车轮 汽车工程材料(更新版) 汽车工程材料 Editor by D_san 1. 填空 2. 选择 3. 判断 4. 名词解释 5. 综合题:15+20=35 第二章：汽车运行材料 1．汽油牌号：90，93, 95, 97 2 . 柴油牌号: -50, -35, -20, -10, 0, 5, 10 (了解)润滑油使用条件:正确选用润滑油的使用等级,选用适当黏度润滑油,保持正常的油面 高度,定期或按质换油,不同牌号的不能混合使用,换油时需放净废油. 齿轮油使用条件:严防水分的混入,不可用掺兑柴油或裂化煤油来降低凝点,不同产地 齿轮油不混用,定期检测,重新换油. 第三章: 钢铁材料及其在汽车上的应用 (补充：通常用强度、塑性、硬度、韧性、抗疲劳性等性能指标来衡量金属材料的力学性能。强度是材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力；塑性是金属在断裂前产生永 久变形或破坏的能力；硬度是金属材料抵抗局部变形或破坏的能力。 1. 内部质点呈规律性和周期性排列的物质称为晶体,如石墨,金刚石,一般金属材料. 2. 内部质点无规律排列的物质称为非晶体,如玻璃,沥青,石蜡.无固定外形,熔点. 3, 了解晶体结构;p62 晶格：原子按一定规律，一定几何规则排列的空间格架形状 晶面：晶体中原子所构成的平面 晶胞：晶格取出的，并能够完整地反映出晶格排列特征的最小几何单元。晶向：晶体中两个或两个以上原子中心的连线，代表空间的一定方向。 4. 晶体缺陷： 点缺陷：指晶体中呈点状的晶体缺陷，常见的是空位和间隙原子，会使硬度，强度提 高，塑性，韧性下降。 线缺陷：指在三维空间的一个方向尺寸很大，其余的两个方向尺寸很小的晶体缺陷。 主要是指各种类型的位错。面缺陷：指两个方向尺寸很大，第三个方向尺寸很小，呈面状分布的晶体缺陷，通常称为晶界。能使金属材料的塑性变形抗力增大，其强度和硬度也有所提高。 5. 熟悉晶体结晶p64(冷却曲线,过冷度): 实际结晶速度Tn低于理轮结晶温度T0的现象成为过冷 《汽车工程材料》课程教学标准 【课程名称】汽车工程材料 【课程编码】 【适用专业】汽车制造与装配技术，机械制造及自动化，数控技术，模具设计与制造等 【学时数】72 【学分数】4 【开设时间】 【编制人】 【审批人】 一、课程概述 汽车工程材料是指汽车制造及运行过程中所用到的材料，一般包括汽车运行材料、汽车金属材料、汽车非金属材料和汽车新型材料。现代汽车将各种各样的机械工程材料、装饰材料、石油化工产品等聚于一身，各种新材料及其加工技术也在汽车上集中体现。因此汽车制造与装配技术的学生必须了解这些材料及其加工方法，为后续专业发展打下良好基础。 本课程是高职高专的“汽车整车装配及零部件制造”专业群基础课程，该专业群以汽车制造与装配技术专业为主体，同时包括数控技术、模具设计与制造、机电一体化等传统机械类专业。汽车工业作为机械工业的重要分支，相互之间的关系密不可分，汽车工程材料的选用必须满足机械工业传统选材的要求，故学生对传统的金属材料与热处理基础知识必须掌握，同时兼顾新型汽车工程材料的应用，掌握汽车零部件的各类材料性能及一般选材方法。 课程主要内容包括：汽车工程材料概述、金属材料的分类与应用、金属材料的结构与性能、金属材料的凝固与组织、金属材料的热处理、汽车金属材料的选用、汽车装饰材料的选用和汽车运行材料的选用。 本课程目的是使学生对汽车零部件选用的材料及其加工工艺进行系统、全面的了解、掌握各种汽车材料的性能、合理使用材料，并能根据汽车零件的工作条件正确选用材料。需掌握各种汽车运行材料的类型、特点及应用；掌握金属材料基础知识、钢的常规热处理工艺及方法选用、钢的表面处理工艺及方法选用，以及钢铁材料在汽车上的运用；掌握汽车有色金属材料的种类、性能特点及其在汽车上的应用；了解汽车非金属材料种类、组成、性能特点、应用部位及其作用。 工程材料 第一章金属的晶体结构与结晶 1．解释下列名词 点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。 线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。 如位错。 面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。 亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半 原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。 单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。 多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。 非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即 为变质处理。 变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、 Pb 、 Cr 、 V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？ 答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格； α－Fe、Cr、V属于体心立方晶格； γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格； Mg、Zn属于密排六方晶格； 3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题？ 答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。晶体中配位数和致密度越大，则晶体中原子排列越紧密。4.晶面指数和晶向指数有什么不同？ uvw；晶面是指晶格中不同方位答：晶向是指晶格中各种原子列的位向，用晶向指数来表示，形式为[] hkl。 上的原子面，用晶面指数来表示，形式为() 5.实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？ 答：如果金属中无晶体缺陷时，通过理论计算具有极高的强度，随着晶体中缺陷的增加，金属的强度迅速下降，当缺陷增加到一定值后，金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。因此，无论点缺陷，线缺陷和面缺陷都会造成晶格崎变，从而使晶体强度增加。同时晶体缺陷的存在还会增加金属的电阻，降低金属的抗腐蚀性能。 6.为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？ 答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。 7.过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？ 答：①冷却速度越大，则过冷度也越大。②随着冷却速度的增大，则晶体内形核率和长大速度都加快，加速结晶过程的进行，但当冷速达到一定值以后则结晶过程将减慢，因为这时原子的扩散能力减弱。 ③过冷度增大，ΔF大，结晶驱动力大，形核率和长大速度都大，且N的增加比G增加得快，提高 了N与G的比值，晶粒变细，但过冷度过大，对晶粒细化不利，结晶发生困难。汽车工程材料复习提纲
第一章汽车工程材料
汽车工程材料复习资料剖析
汽车工程材料论文
公路工程常用材料
第一章工程材料
项目二汽车工程材料
汽车工程材料复习
汽车常用材料
汽车工程材料答案 名词解释 重点考点
汽车用非金属材料性能及应用剖析
构成汽车的主要材料
汽车工程材料(更新版)
《汽车工程材料》课程标准
工程材料课后习题参考答案