第二章_5金属材料在汽车上应用.

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1、汽车应用材料汽车应用材料 第二章第二章一、典型汽车零件的选材一、典型汽车零件的选材二、金属材料在汽车上的应用二、金属材料在汽车上的应用第四节第四节 金属材料在汽车上的应用金属材料在汽车上的应用汽车应用材料汽车应用材料 第二章第二章1 1汽车齿轮的选材汽车齿轮的选材（1 1）汽车齿轮的工作条件）汽车齿轮的工作条件 （2 2）汽车齿轮的主要失效形式）汽车齿轮的主要失效形式 一、典型汽车零件的选材一、典型汽车零件的选材汽车应用材料汽车应用材料 第二章第二章（3 3）对汽车齿轮的性能要求）对汽车齿轮的性能要求1 1）高的弯曲疲劳强度；）高的弯曲疲劳强度；2 2）高的接触疲劳强度耐磨性；）高的接触疲劳强

2、度耐磨性；3) 3) 较高的强度和冲击韧性；较高的强度和冲击韧性；4) 4) 较好的热处理性能，热处理变形小。较好的热处理性能，热处理变形小。汽车应用材料汽车应用材料 第二章第二章（4 4）典型汽车齿轮选材）典型汽车齿轮选材 汽车齿轮用材是合金渗碳钢汽车齿轮用材是合金渗碳钢20Cr20Cr或或20CrMnTi20CrMnTi，并经渗碳、淬火和低温回火。渗碳、淬火、回火并经渗碳、淬火和低温回火。渗碳、淬火、回火后，还可采用喷丸处理，增大表面应压力，有利后，还可采用喷丸处理，增大表面应压力，有利于提高疲劳强度，并清除氧化皮。于提高疲劳强度，并清除氧化皮。汽车应用材料汽车应用材料 第二章第二章（5

3、5）合金渗碳齿轮的工艺路线）合金渗碳齿轮的工艺路线 下料下料锻造锻造正火正火切削加工切削加工渗碳、淬火及渗碳、淬火及低温回火低温回火喷丸喷丸磨削加工磨削加工汽车应用材料汽车应用材料 第二章第二章图图2-53 汽车变速齿轮汽车变速齿轮 汽车应用材料汽车应用材料 第二章第二章2 2汽车发动机曲轴汽车发动机曲轴（1 1）汽车发动机曲轴的工作条件）汽车发动机曲轴的工作条件 曲轴在工作中曲轴在工作中受到弯曲、扭转、剪切、拉压、冲击等交变应力。受到弯曲、扭转、剪切、拉压、冲击等交变应力。而且，应力分布极不均匀；曲轴颈与轴承还发生而且，应力分布极不均匀；曲轴颈与轴承还发生滑动摩擦。滑动摩擦。（2 2）曲轴的

4、主要失效形式）曲轴的主要失效形式 疲劳断裂和轴颈严重疲劳断裂和轴颈严重磨损两种。磨损两种。汽车应用材料汽车应用材料 第二章第二章汽车应用材料汽车应用材料 第二章第二章（3 3）对曲轴的性能要求：）对曲轴的性能要求：1 1）高的强度；）高的强度；2 2）一定的冲击韧度；）一定的冲击韧度；3 3）足够的弯曲、扭转疲劳强度；）足够的弯曲、扭转疲劳强度；4 4）足够的刚度；轴径表面有高的硬度和耐磨性。）足够的刚度；轴径表面有高的硬度和耐磨性。汽车应用材料汽车应用材料 第二章第二章（4 4）典型曲轴的选材）典型曲轴的选材 锻钢曲轴一般采用优质中碳钢和中碳合金钢锻钢曲轴一般采用优质中碳钢和中碳合金钢制造，

5、如制造，如3030、4545、35Mn235Mn2、40Cr40Cr、35 Cr Mo35 Cr Mo等。铸等。铸造曲轴主要由铸钢、球墨铸铁、珠光体可锻铸铁造曲轴主要由铸钢、球墨铸铁、珠光体可锻铸铁及合金铸铁等制造，如及合金铸铁等制造，如ZG230-450ZG230-450、QT600-3QT600-3、QT700-2QT700-2、KTZ450-5KTZ450-5、KTZ500-4KTZ500-4等。等。汽车应用材料汽车应用材料 第二章第二章（5 5）曲轴典型的工艺路线）曲轴典型的工艺路线可根据材质不同分为两类：可根据材质不同分为两类：1 1）铸造曲轴的典型工艺路线）铸造曲轴的典型工艺路线：

6、铸造铸造高温正火高温正火高温回火高温回火切削加工切削加工轴颈气轴颈气体渗碳体渗碳2 2）锻钢曲轴的典型工艺路线）锻钢曲轴的典型工艺路线： 下料下料模锻模锻调质调质切削加工切削加工轴颈表面淬火轴颈表面淬火汽车应用材料汽车应用材料 第二章第二章3 3汽车板簧汽车板簧（1 1）汽车板簧失效形式及性能要求）汽车板簧失效形式及性能要求 汽车板簧用于缓冲和吸振，承受很大的交变汽车板簧用于缓冲和吸振，承受很大的交变应力和冲击载荷。汽车板簧的主要失效形式为刚应力和冲击载荷。汽车板簧的主要失效形式为刚度不足引起的过度变形或疲劳断裂。因此，对汽度不足引起的过度变形或疲劳断裂。因此，对汽车板簧的性能要求是材料要有较

7、高的屈服强度和车板簧的性能要求是材料要有较高的屈服强度和疲劳强度。疲劳强度。 汽车应用材料汽车应用材料 第二章第二章汽车应用材料汽车应用材料 第二章第二章（2 2）典型板簧选材）典型板簧选材 汽车板簧一般选用弹性高的合金弹簧钢来制汽车板簧一般选用弹性高的合金弹簧钢来制造，如造，如65Mn65Mn、65Si2Mn65Si2Mn钢等。对于中型或重型汽车，钢等。对于中型或重型汽车，板簧还采用板簧还采用50 CrMn50 CrMn、55 SiMnVB55 SiMnVB钢；对于中型载钢；对于中型载货汽车用的大截面积板簧，则采用货汽车用的大截面积板簧，则采用55SiMnMoV55SiMnMoV、55SiM

8、nMoVNb55SiMnMoVNb钢制造。钢制造。汽车应用材料汽车应用材料 第二章第二章（3 3）工艺路线）工艺路线 热轧钢板冲裁下料热轧钢板冲裁下料压力成型压力成型淬火淬火中温回火中温回火喷丸强化喷丸强化喷丸强化也是表面强化的手段，目的是提高零件喷丸强化也是表面强化的手段，目的是提高零件的疲劳强度。的疲劳强度。汽车应用材料汽车应用材料 第二章第二章（一）汽车结构零件用材（一）汽车结构零件用材1.1.发动机缸体和缸套材料发动机缸体和缸套材料 缸体常用的材料有灰铸铁和铝合金两种。铝缸体常用的材料有灰铸铁和铝合金两种。铝合金的密度小，但刚度差、强度低、价格贵。所合金的密度小，但刚度差、强度低、价格

9、贵。所以，除了某些发动机为减轻重量而采用铝合金外，以，除了某些发动机为减轻重量而采用铝合金外，一般缸体材料均采用灰铸铁。一般缸体材料均采用灰铸铁。二、金属材料在汽车上的应用二、金属材料在汽车上的应用汽车应用材料汽车应用材料 第二章第二章 气缸的缸体一般采用普通铸铁或铝合金，而气缸的缸体一般采用普通铸铁或铝合金，而气缸工作面则用耐磨材料，制成缸套镶入气缸。气缸工作面则用耐磨材料，制成缸套镶入气缸。常用缸套材料为耐磨合金铸铁，主要有高磷铸铁、常用缸套材料为耐磨合金铸铁，主要有高磷铸铁、硼铸铁、合金铸铁等。为了提高缸套的耐磨性，硼铸铁、合金铸铁等。为了提高缸套的耐磨性，可以用镀铬、表面淬火、喷镀金属