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1、一、典型汽車零件的選材 二、金屬材料在汽車上的應(yīng)用第四節(jié)金屬材料在汽車上的應(yīng)用汽車應(yīng)用材料第二章1．汽車齒輪的選材（1）汽車齒輪的工作條件 （2）汽車齒輪的主要失效形式一、典型汽車零件的選材汽車應(yīng)用材料第二章（3）對汽車齒輪的性能要求1）高的彎曲疲勞強(qiáng)度；2）高的接觸疲勞強(qiáng)度耐磨性；3)較高的強(qiáng)度和沖擊韌性；4)較好的熱處理性能，熱處理變形小。汽車應(yīng)用材料第二章（4）典型汽車齒輪選材汽車齒輪用材是合金滲碳鋼20Cr或20CrMnTi，并經(jīng)滲碳、淬火和低溫回火。滲碳、淬火、回火后，還可采用噴丸處理，增大表面應(yīng)壓力，有利于提高疲勞強(qiáng)度，并
2、清除氧化皮。汽車應(yīng)用材料第二章（5）合金滲碳齒輪的工藝路線下料→鍛造→正火→切削加工→滲碳、淬火及低溫回火→噴丸→磨削加工汽車應(yīng)用材料第二章圖2-53汽車變速齒輪汽車應(yīng)用材料第二章2．汽車發(fā)動機(jī)曲軸（1）汽車發(fā)動機(jī)曲軸的工作條件曲軸在工作中受到彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切、拉壓、沖擊等交變應(yīng)力。而且，應(yīng)力分布極不均勻；曲軸頸與軸承還發(fā)生滑動摩擦。 （2）曲軸的主要失效形式疲勞斷裂和軸頸嚴(yán)重磨損兩種。汽車應(yīng)用材料第二章汽車應(yīng)用材料第二章（3）對曲軸的性能要求：1）高的強(qiáng)度；2）一定的沖擊韌度；3）足夠的彎曲、扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度；4）足夠的剛度；軸徑表面有高
3、的硬度和耐磨性。汽車應(yīng)用材料第二章（4）典型曲軸的選材鍛鋼曲軸一般采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼和中碳合金鋼制造，如30、45、35Mn2、40Cr、35CrMo等。鑄造曲軸主要由鑄鋼、球墨鑄鐵、珠光體可鍛鑄鐵及合金鑄鐵等制造，如ZG230-450、QT600-3、QT700-2、KTZ450-5、KTZ500-4等。汽車應(yīng)用材料第二章（5）曲軸典型的工藝路線可根據(jù)材質(zhì)不同分為兩類：1）鑄造曲軸的典型工藝路線： 鑄造→高溫正火→高溫回火→切削加工→軸頸氣體滲碳2）鍛鋼曲軸的典型工藝路線： 下料→模鍛→調(diào)質(zhì)→切削加工→軸頸表面淬火汽車應(yīng)用材料第二章3．汽
4、車板簧（1）汽車板簧失效形式及性能要求汽車板簧用于緩沖和吸振，承受很大的交變應(yīng)力和沖擊載荷。汽車板簧的主要失效形式為剛度不足引起的過度變形或疲勞斷裂。因此，對汽車板簧的性能要求是材料要有較高的屈服強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。汽車應(yīng)用材料第二章汽車應(yīng)用材料第二章（2）典型板簧選材汽車板簧一般選用彈性高的合金彈簧鋼來制造，如65Mn、65Si2Mn鋼等。對于中型或重型汽車，板簧還采用50CrMn、55SiMnVB鋼；對于中型載貨汽車用的大截面積板簧，則采用55SiMnMoV、55SiMnMoVNb鋼制造。汽車應(yīng)用材料第二章（3）工藝路線熱軋鋼板沖裁下料
5、→壓力成型→淬火→中溫回火→噴丸強(qiáng)化 噴丸強(qiáng)化也是表面強(qiáng)化的手段，目的是提高零件的疲勞強(qiáng)度。汽車應(yīng)用材料第二章（一）汽車結(jié)構(gòu)零件用材1.發(fā)動機(jī)缸體和缸套材料缸體常用的材料有灰鑄鐵和鋁合金兩種。鋁合金的密度小，但剛度差、強(qiáng)度低、價格貴。所以，除了某些發(fā)動機(jī)為減輕重量而采用鋁合金外，一般缸體材料均采用灰鑄鐵。二、金屬材料在汽車上的應(yīng)用汽車應(yīng)用材料第二章氣缸的缸體一般采用普通鑄鐵或鋁合金，而氣缸工作面則用耐磨材料，制成缸套鑲?cè)霘飧住?常用缸套材料為耐磨合金鑄鐵，主要有高磷鑄鐵、硼鑄鐵、合金鑄鐵等。為了提高缸套的耐磨性，可以用鍍鉻、表面淬火、噴
6、鍍金屬鉬或其他耐磨合金等辦法對缸套進(jìn)行表面處理。汽車應(yīng)用材料第二章2．發(fā)動機(jī)缸蓋缸蓋主要用來封閉氣缸構(gòu)成燃燒室。目前使用的缸蓋材料有兩種：一種是灰鑄鐵或合金鑄鐵；另一種是鋁合金。鑄鐵發(fā)動機(jī)缸蓋具有高溫強(qiáng)度、鑄造性能好、價格低等優(yōu)點(diǎn)，但其導(dǎo)熱性差、重量輕，但其高溫強(qiáng)度低，使用中容易變形、成本較高。汽車應(yīng)用材料第二章3．活塞組活塞、活塞銷和活塞環(huán)等零件組成活塞組。常用的活塞材料是鋁硅合金，其性能特點(diǎn)是導(dǎo)熱性好、密度小、膨脹系數(shù)減小，耐磨性、耐蝕性、硬度、剛度和強(qiáng)度提高。鋁硅合金活塞需進(jìn)行固溶處理及人工時效處理，以提高表面硬度。汽車應(yīng)用材料第
7、二章活塞銷材料一般用20、20Cr、20CrMnTi等低碳、低碳合金鋼，表面進(jìn)行滲碳或碳氮共滲處理，以滿足材料外表面硬而耐磨、內(nèi)部韌而耐沖擊的要求。汽車應(yīng)用材料第二章活塞環(huán)材料目前一般多用珠光體基體的灰鑄鐵或在灰鑄鐵基礎(chǔ)上添加一定量的銅、鉻、鉬及鎢等合金元素的合金鑄鐵，也有的采用球墨鑄鐵或可鍛鑄鐵。為了改善活塞環(huán)的工作性能，活塞環(huán)宜進(jìn)行表面處理。目前應(yīng)用最廣泛的是鍍鉻，可使活塞環(huán)的壽命提高２～３倍。其他表面處理的方法還有噴鉬、磷化、氧化、涂敷合成樹脂等。汽車應(yīng)用材料第二章連桿材料一般采用45鋼、40Cr或40MnB等調(diào)質(zhì)鋼。合金鋼雖具有
8、很高強(qiáng)度，但對應(yīng)力集中很敏感。汽車應(yīng)用材料第二章氣門進(jìn)氣門一般可用40Cr、35CrSi、38CrSi、42Mn2V等合金鋼制造；而排氣門則要求用高鉻耐熱鋼制造，采用4Cr10Si2Mo作為氣門材料時工作溫
