汽车常用材料2

目录§1汽车材料概述§2汽车应用材料的组成§3汽车材料展望§4材料的性能§5材料的物理化学性能§6材料的工艺性能§7金属材料在汽车上的应用§7非金属材料在汽车上的应用主菜单菜单1发动机2底盘3车身菜单由以上分析可看出：汽车是一个复杂的机械系统。通常，一辆汽车由约3万个零部件组装而成。汽车零件按用途来分类:通用零件：

在各种机器中经常使用的零件。如：螺栓、螺母。专用零件：

仅在特定类型机器中使用的零件，如：活塞，曲轴。一、汽车材料概述菜单汽车上每个零部件的生产制造都涉及到材料问题。据统计，汽车上的零部件采用了4千余种不同的材料加工制造。从汽车的设计、选材、加工制造，到汽车的使用、维修和养护无一不涉及到材料。材料是汽车工业的基础现代汽车要满足:安全、舒适、自重轻、污染排放低、能耗小、价格低等要求.材料是首要考虑方面。

1.汽车工程材料:(包括分类,性能,牌号,热处理工艺及应用)2.汽车运行材料二、汽车应用材料的组成菜单1.汽车工程材料的分类●金属材料（纯金属及合金）◆黑色金属（钢铁)◆有色金属(Cu、Al、Ti、Mg…)●非金属材料◆有机高分子材料（主要成分是Ｃ、Ｈ）——塑料、橡胶、合成纤维等。◆无机材料——玻璃、水泥、陶瓷等●复合材料——玻璃纤维增强塑料等例1典型零部件材料应用：例2金属材料在汽车零部件中的应用：例3非金属材料在汽车零部件中的应用：以现代轿轿车用材材为例，，按照重重量来换换算，钢材占汽汽车自重重的55%-60%，，铸铁占5%-12%，，有色金属属占6%~10%，，塑料占8%~12%，，橡胶占占4%，，玻璃占占3%，，其他材料料（油漆漆、各种种液体等等）占6%~12%。。2.汽车车材料的的应用车用汽油油燃料轻轻柴油其他代用用燃料发动机油油车辆齿轮轮油润滑油液液力传动动油液压油润滑脂制动液工作液减减振振器液发动机冷冷却液制冷剂轮胎汽车运行行材料3.汽车车运行材材料三、汽车车材料的的展望汽车工业业发展的的方向:汽车轻轻量化和和减少污污染汽车材料料总的发发展趋势势是：结构材料料中钢铁铁材料所所占比例例将逐步步下降，，有色金金属、陶陶瓷材料料、复合合材料、、高分子子材料等等新型材材料的用用量有所所上升。。在性能能可靠的的条件下下，将尽尽可能多多地采用用铝合金金、复合合材料等等轻型、、新型材材料取代代钢铁材材料。菜单几种新兴兴材料简简介1.镁合合金magnesium●密度度低、比比强度和和比刚度度较高。。镁铝钛铁密度1.742.74.57.8●镁、铝合合金和复复合材料料———汽车车轻量化化的材料料———减少少油耗镁合金方向盘骨架镁合金汽车轮毂镁合金汽缸盖

2.形状状记忆合合金应用:丰丰田汽车车的散热热器护拦拦活门.日产汽车车冷却风风扇离合合器.3.复合合材料●玻璃纤维维增强塑塑料（玻玻璃钢））——比比强度度高、耐耐腐蚀.4.纳米米材料●颗粒粒直径0.l～100纳纳米（原原子、分分子尺度度）●具有有卓越的的性能和和特殊功功能，如如：纳米级铜铜不导电电；纳米冰柜柜可抑制制细菌生生长。5.其他他材料●超导导材料●贮氢氢材料●分离离膜材料料一张纳米光盘将可记录1000部电影超微外观大体结构纳米人工骨四、材料料的性能能材料的性性能包括括使用性性能和工工艺性能能。使用性能能：是指零部部件在正正常使用用条件下下材料所所表现现出来来的性能能。主要包括括力学性能能、物理理性能和和化学性性能。工艺性能能：是指材料料在被制制成各种种零部件件的过程程中适适应加加工的性性能。对于金属属材料来来讲，工工艺性能能主要包包括了铸造性能能、锻造造性能、、焊接性性能、切切削加工工性能和和热处理理工艺性性能。菜单1.材材料的力力学性能能材料的力力学性能能：是指材料料在外加荷载载作用下所所表现出出来的性性能。包括强度、塑性、硬度、韧度、疲劳强度度及断裂韧度度等；力学性能能指标：用来表征征材料力力学性能能的各种种临界值值或规定定值.可可通过试验测定定.根据外加荷载载的性质，，荷载分分为：1、静荷荷载2、冲击击荷载3、交变变荷载。。金属材料料（受受载）-变形,分：弹性变形形：荷载卸卸除后恢恢复原状状塑性变形形：荷载卸卸除后不不能恢复复,也叫叫永久变变形。(如图)拉压实验验—拉压压图—应应力应变变图—力力学性能能（指标标）1)弹性：材料保保持弹性性变形的的能力.（弹性性模量，，弹性极极限）2)强度：指材料料抵抗破破坏（塑塑性变形形或断裂裂）的能能力。3)塑性：指材料料在断裂裂前产生生永久变变形而不不被破坏坏的能力力。(一)材材料的拉拉压试验验1．拉伸伸试验根据国家家标准《《金属材材料拉伸伸试验》》（GB228-2008））规定，，将材料料制成标标准拉伸伸试样，，在试验验机上加加载拉伸伸至断裂裂，得拉伸图：F--ΔL曲曲线；再作出应力-应应变图，图1-7为低碳钢钢应力-应变曲曲线。图1-6低碳碳钢的F--ΔΔL曲线线图1-7低碳钢钢的σ-ε曲线线塑性材料料：断裂前有有明显的的塑性变变形，称称为塑性性断裂,塑性断断裂的断断口呈““杯锥””状。如如低碳钢钢。脆性材料料：在断裂前前未发生生明显的的塑性变变形，为为脆性断断裂，断断口是平平整的。。如铸铁铁、玻璃璃等。不同类型型的材料料，其σσ-ε曲曲线有很很大差异异。反映映出其所所具有不不同的抗抗拉性能能特点。。2.材料料的弹性指标（1）弹性模量量E表征了材材料抵抗抗弹性变变形的能能力，也也称之为为刚度。E=σ/ε=tanαα（（MPa）式中，σσ为弹性性变形阶阶段的应应力，εε为相应应的应变变，tanα为为拉伸曲曲线的斜斜率。(2)弹弹性极限限σe：指指材料料在弹性性变形阶阶段所能能承受的的最大应应力。σσe=Fe/A0（MPa）式式中中，Fe是试样不不产生塑塑性变形形时的最最大荷载载（N））；A0是试样的的原始横横截面积积（mm2）；σe表示材料料保持弹弹性变形形的最大大应力。。3.材料料的强度指标（1）屈服点σσs：表示材材料产生生屈服时时对应的的应力。。屈服点点也称为为屈服强强度。σσs=Fs/Ao（（MPa）式式中，，Fs为为试样发发生屈服服变形时时的荷载载（N）），A0为试样原始横横截面积（mm2）。（2）抗拉强度σb指试样在拉伸伸过程中所能能承受的最大大应力值。σb=Fb/Ao（MPa）式中，Fb是试样断裂前前所承受的最最大荷载(N),Ao是试样的原始始横截面积(㎜2)。抗拉强度：σb，它是设计和选选材的主要依依据之一，是是工程技术上上的主要强度度指标。屈强比：σs/σb，是一个有意义义的指标。其其比值越大，，越能发挥材材料的潜力。。但是为了使使用安全，该该比值亦不宜宜过大，适当当的比值一般般在0.65～0.75之间。比强度：σb/ρ，它表征征了材料强度度与密度之间间的关系。在在考虑汽车轻轻量化的问题题时，常常用用到这个指标标。4.材料的塑塑性指标（1）伸长率δ：是指试样拉断断后，标距伸伸长量与原始始标距的百分分比。即式中，lu是试样断裂后后的标距（㎜㎜），l0是试样的原始始标距（㎜）），同一材料料的伸长率与与试样尺寸有有关。（2）断面收缩率ψψ：是指试样拉断断后横截面积积的缩减量与与原始横截面面积之比。即即ψ=（S0-SU）/S0×100%式中,SU是试样断裂处处的最小横断断面积（㎜2），S0是试样的原始始横截面积(㎜2)。(二)硬度材料抵抗其他他硬物压入其其表面的能力力。衡量材料料软硬程度最常用的硬度度试验为布氏硬度（HB）洛氏硬度(HR).此外，还有维维氏硬度(HV)、肖氏氏硬度（弹性性回跳法）、、显微硬度和和锤击式布氏氏硬度等。1．布氏硬度度测试原理：用用一定大小的的荷载F，把把直径为D的的硬质合金球压入被测试样样表面，保持持规定时间后后卸除荷载，，移去压头，，用读数显微微镜测出压痕痕平均直径d。用荷载F除以压痕的的表面积所得得的商，即为为被测材料的的布氏硬度值值。用硬质合金球作为压头所测测得的布氏硬硬度用符号HBW表示，适用于于测量硬度不超过650的材料。布氏硬度的表示方法规定为：符号HBS和和HBW前面面的数值为硬硬度值，符号号后面按以下下顺序表示试试验条件：压压头球体直径径（㎜）、试试验荷载（Kg·f）、、试验荷载保保持时间（S）（10～～15S不标标注）。例120HBW10/1000/30实验测量d——查表—硬度度2.洛氏硬度度洛氏硬度采用用直接测量压压痕深度来确确定度值的。。试验原理如图1-9Ａ＆1-9Ｂ所示。我国常用的是是HRA、HRB、HRC三种，试验条条件及应用范范围见表1-2。洛氏硬度值的的表示方法规定为：硬度度符号前面注注明硬度值，，例如52HRC、70HRA。在硬度和强度度之间，存在在着一定的换换算关系，如如表1-3所所示。(三)冲击韧韧度材料抵抗冲击击荷载的能力力，是指材料料在受到冲击击荷载而断裂裂之前吸收能能量并进行塑塑性变形的能能力。对于两种不同同的冲击荷载载，分别采用用了冲击韧度和多冲抗力两个指标来衡衡量材料的冲冲击性能。1.冲击韧度度冲击韧度通常常是采用一次次摆锤冲击试试验来测定的的。冲击试验的原理如下图图所示。在忽略机械摩摩擦和空气阻阻力等条件下下，摆锤冲断断试样所消耗耗的冲击功Ak可以从试验机机刻度盘上直直接读出。且且Ak=G(H-h)（（J）式中，G为摆摆锤产生的重重力（N）。。将冲击功Ak除以缺口处的的截面积，即即为材料的冲冲击韧度ak,则ak=（（J·cm2）根据试样缺口口形式的不同同，U型缺口口试样测得的的冲击韧度用用aku表示，V型缺缺口测得的冲冲击韧度用akv表示。2.多冲抗力力多冲抗力一般般采用小能量量多冲试验进进行测定。图图1-9所示为落锤式式多次冲击弯弯曲试验示意意图，将材料料制成标准试试样放在试验验机上，使之之受到锤头的的小能量（＜＜1500J)＝多次冲冲击。3.材料的低低温冲击性能能材料韧性状态变为脆性状态的温度TK称为该材材料的脆性转转变温度。材料冲击韧性性与温度有关关。(四)疲劳强强度承受交变应力力的零件，在在工作应力低低于材料的屈屈服强度的情情况下较长时时间工作时，，会产生裂纹纹或突然断裂裂，这种现象象称为疲劳失效或疲疲劳破坏。疲劳失效原因分析:由于材料表面面或内部存在在有划痕、尖尖角、夹杂等等缺陷，这些有缺陷陷部位的局部部应力大于屈屈服点，会产产生局部变形形引起微裂纹，成为疲劳源源，随着应力力循环次数的的增加，微裂裂纹逐渐扩展，使零件承载载的横截面大大大减少，以以至于不能承承受荷载而突突然断裂。可以通过疲疲劳试验，绘绘制疲劳曲线线进行测定。。1.疲劳曲线线：测定材料的疲疲劳强度。2.疲劳极限限:使试样不发生生疲劳断裂的的最大循环应应力。3.断裂韧度度:材料抵抗裂纹纹扩展断裂的的能力。实际上零件内内往往存在着着微裂纹以及夹夹杂、气孔等类裂纹的缺缺陷。当材料料受外力作用用时，这些裂裂纹的尖端附附近便出现应应力集中，形形成一个裂纹纹尖端应力场场，可能产生生失稳而扩展展，导致机件件断裂。五.材料的理理化性能指材料的固有有属性，如密度、熔点、、导热性、导导电性、热膨膨胀性、磁性性和色泽等。1．材料的物物理性能菜单名称定义表示符号单位意义密度单位体积物质的质量

ρkg/m3

材料的密度关系到产品的重量和效能。熔点材料由固态向液态转变的温度。制定冶炼、铸造、锻造和焊接等热加工工艺规范的一个重要的参数。导热性指材料传导热量的能力。λ

瓦特每米开尔文

W/(m·K)

材料的热导率越大，导热性就越好。导电性材料传导电流的能力称为导电性。ρ

Ω.cm1/(Ω.cm)1．材料的物物理性能名称定义表示符号单位意义热膨胀性材料随着温度的变化产生膨胀、收缩的特性。

线膨胀系数αL和体膨胀系数αv

生产中，在热加工和热处理时要考虑材料的热膨胀性的影响，可减少工件的变形和开裂。磁性材料能被磁场吸引或被磁化的性能称为磁性或导磁性。磁导率μ

亨利每米μ/m

δ2.材料的化化学性能化学性能:是指材料抵抵抗周围介质质侵蚀的能力力。对于金属材料料来说，指耐蚀性和抗氧化性。对于非金属材材料，还存在在着化学稳定性、、抗老化能力力和耐热性差差等问题。材料在常温下下抵抗周围介介质（如大气气、燃气、水水、酸、碱、、盐等）腐蚀蚀的能力。化学腐蚀电化学腐蚀。。腐蚀防护途径径：1、采用耐蚀蚀性好的不锈锈钢、铝合金金等，2、采用适当当的涂料进行行涂覆；3、结构设计计（防行成闭闭合回路），，4、阴极保护护。1)耐蚀性2)抗氧化化性指材料在高温温下抵抗氧化化的能力，又又称为热稳定性。在钢中加入Cr、Si等等元素，可大大大提高钢的的抗氧化性。。铸造性能：流动性、收缩缩性、偏析热处理性能：：淬透性锻造性能：塑性、变形抗抗力焊接性能：焊接性、碳当当量切削性能：表面粗糙度、、刀具寿命六.材料的的工艺性能是指材料在被被制成各种零零部件的过程程中适应加工工的性能。包包括:菜单1.零件的失失效形式失效的概念:零件由于某种种原因而丧失失原设计所规规定的功能。。完全破坏包括严严重损坏未达功能要求求（安全工作作）七、零件材料料的选用菜单(一)零件常常见的失效形形式过量变形失效效——弹变、塑变、、蠕变断裂失效——过载断裂，疲疲劳断裂表面损伤失效效——磨损，点蚀、、胶合1）轮齿折断断：轮齿象一个悬悬臂梁，受载载后齿根部产产生的弯曲曲应力最大。。当该应力值值超过材料的的弯曲疲劳极极限时，齿根根处产生疲劳劳裂纹，并不不断扩展使轮轮齿断裂。此此外，突然过过载、严重磨磨损及安装制制造误差等也也会造成轮齿齿折断。提高轮齿抗折折断能力的措措施之一：对轮齿进行表表面处理以提提高齿面硬度度。齿轮常见的失失效形式:2）齿面磨损损：灰尘、砂粒、、金属微粒等等落入轮齿间间，会使齿面面间产生摩擦擦磨损。严重重时会因齿面面减薄过多而而折断。磨损损是开式传动动的主要失效效形式。主要措施：采用闭式传动动；提高齿面面硬度；降低低齿面粗糙度度；采用清洁洁的润滑油。。3）齿面点蚀蚀：轮齿工作面某某一固定点受受到近似脉动动的变应力作作用，由于疲疲劳而产生的的麻点状剥蚀蚀损伤的现象象。点蚀是闭闭式传动常见见的失效形式式。开始齿轮轮由于磨损很很少出现点蚀蚀。点蚀首先先出现在节线线附近。主要措施：提高齿面硬度度；降低齿面面粗糙度；增增大润滑油黏黏度；采用合合理变位。4）齿面胶合合：高速重载传动动中，齿面间间压力大，瞬瞬时温度高，，润滑油模被被破坏，齿面面间会发生黏黏接在一起的的现象，在轮轮齿表面沿滑滑动方向出现现条状伤痕，，称为胶合。。防止胶合的措措施：提高齿面硬度度；降低齿面面粗糙度；增增大润滑油黏黏度；限制油油温。5）塑性变形形：重载且摩擦力力很大时，齿齿面较软的轮轮齿表面就会会沿摩擦力方方向产生塑性性变形。措施：提高齿面硬度度；增大润滑滑油黏度。主动齿轮齿面面所受摩擦力力背离节线，，齿面在节线线附近下凹；；从动齿轮齿齿面所受摩擦擦力指向节线线，齿面在节节线附近上凸凸。(二)失效原原因1.设计不合合理2.选材不合合理3.加工工艺艺不当4.安装使用用不正确2.选材原则则选材的动机——开发新新产品、产品品的改进和更新换代。选材原则——使用性能能工艺性能经济性环境与资源原原则（一）材料的的使用性能———首要要原则１)零件的工工作条件和失失效形式零件工作条件常见失效形式性能要求应力

种类荷载

性质受载

状态螺栓拉、剪静载--过量变形，断裂强度，塑性传动轴弯、扭循环

冲击轴颈

摩擦疲劳断裂，过量变形，轴颈磨损综合力学性能传动齿轮压、弯循环

冲击摩擦

振动断齿，磨损，

疲劳断裂，接触疲劳表面高硬度及疲劳极限，心部强度及韧性弹簧扭、弯交变

冲击振动弹性失稳，

疲劳破坏弹性极限，屈强比

，疲劳极限零件失效的原原因——设设计、材料料、加工、安安装和使用。２)工作环境境——温温度，介质（（如腐蚀，摩摩擦）。３)特殊功能能要求———导电性、、磁性、热膨膨胀性、比重重、外观等。。４)性能要求求的指标化———如强强硬度、塑韧韧性等的具体体数值。手册数据、经经验公式的局局限性———力学性能能与零件尺寸寸有关40钢不同尺寸毛坯的力学性能

热处理条件毛坯尺寸/mmσb

/MPaδ/%AKU

/J850淬火580016120307501580500回火5070015561006001340（二）工艺性性能——铸铸、锻、焊焊、机加工、、热处理零件的加工工工艺路线一般零件——毛坯坯→正火火或退火→→切削加工工轴、齿轮等——毛坯→预预先热处理（（正火、退火火）→粗加加工→最终终热处理（淬淬火＋回火，，时效，渗C等）→精加加工（三）经济性性——根根本原则１)产品成本本分析材

料美元

/t材料美元

/t铂26,000,000

工业金刚石900,000,000金19,100,000

硼―环氧树脂复合材料330,000钨26,000

碳纤维复材料200,000

钛合金10,190～12,720

玻璃纤维复合材料2400～3300

黄铜（型材）1650～2336

尼龙663289铝合金（型材）2000～2440

环氧树脂1650

低碳钢（型材）440～480

天然橡胶1430

铸铁260

氧化铝1100-1760硬质合金66,000

玻璃1500（四）环境与与资源原则１)减少材料料使用量、延延长零件寿命命、材料再利利用。２)环境污染染小废气排放少材料回收及降降解

储量（106t）可用年数再生率(%)Fe1×10610931.7Al11703516.9Cu3082440.9Zn1231821.2Mo5.436Ag0.21441.0Cr775112Ti14751——贯穿材料生产产、使用、废废弃的全过程程重要金属的世世界储量选材方法与步步骤3.汽车零件件的选材1）周密分析零件件的工作特性性和使用条件件。找出主要要损坏形式，，提出主要抗抗力指标，如如表1-6所所示。2）根据零件件的工作条件件，提出必要要的设计制造造技术条件。。3）根据所提提出的技术条条件、要求，，结合考虑工工艺性、经济济性，对材料料进行预选择择.(可以通通过与相类似似机器零件的的比较和已有有的实践经验验的判断，或或者通过各种种材料选用手手册来进行选选择)。4)预选方案案材料进行计计算，以确定定是否能满足足上述工作条条件要求。5)二次（或或最终）选择择。选择方案案可以是若干干种方案。6)通过实验验室试验、台台架试验和工工艺性能试验验，最终确定定合理选材方方案。7)最后，在在中试生产的的基础上，接接受生产考验验，以检验选选材的合理与与否。选材方法与步步骤:图1-12零零件的一一般选材步骤骤1典型汽车车零件的选材材

2金属属材料在汽车车上的应用八、金属材料料在汽车上的的应用菜单1）汽车齿轮轮的选材（1）汽车齿齿轮的工作条条件（（2）汽车齿齿轮的主要失失效形式1典型汽车车零件的选材材（3）对汽车车齿轮的性能能要求

1））高的弯曲疲疲劳强度；2）高的接接触疲劳强度度、耐磨性；；

3)较较高的强度和和冲击韧性；；

4)较较好的热处理理性能，热处处理变形小。。（4）典型汽汽车齿轮选材材汽车齿轮用材材是合金渗碳碳钢20Cr或20CrMnTi，，并经渗碳、、淬火和低温温回火。渗碳碳、淬火、回回火后，还可可采用喷丸处处理，增大表表面应力，有有利于提高疲疲劳强度，并并清除氧化皮皮。（5）合金渗渗碳齿轮的工工艺路线下料→锻造→→正火→切削削加工→渗碳碳、淬火及低低温回火→喷喷丸→磨削加加工图2-53汽汽车变速速齿轮2）汽车发动动机曲轴（1）汽车发发动机曲轴的的工作条件曲曲轴在工工作中受到弯弯曲、扭转、、剪切、拉压压、冲击等交交变应力。而而且，应力分分布极不均匀匀；曲轴颈与与轴承还发生生滑动摩擦。。

（2）曲曲轴的主要失失效形式疲疲劳断裂和和轴颈严重磨磨损两种。（3）对曲轴轴的性能要求求：

1）高高的强度；2）一定的的冲击韧度；；

3）足够够的弯曲、扭扭转疲劳强度度；

4）足足够的刚度；；轴径表面有有高的硬度和和耐磨性。（4）典典型曲轴轴的选材材锻钢曲轴轴一般采采用优质质中碳钢钢和中碳碳合金钢钢制造，，如30、45、35Mn2、40Cr、、35CrMo等等。铸造造曲轴主主要由铸铸钢、球球墨铸铁铁、珠光光体可锻锻铸铁及及合金铸铸铁等制制造，如如ZG230-450、QT600-3、、QT700-2、KTZ450-5、KTZ500-4等。。（5）曲曲轴典型型的工艺艺路线可根据材材质不同同分为两两类：1）铸造造曲轴的的典型工工艺路线线：

铸造造→高温温正火→→高温回回火→切切削加工工→轴颈颈气体渗渗碳2）锻钢钢曲轴的的典型工工艺路线线：

下料料→模锻锻→调质质→切削削加工→→轴颈表表面淬火火3）汽车车板簧（1）汽汽车板簧簧失效形形式及性性能要求求汽车板簧簧用于缓缓冲和吸吸振，承承受很大大的交变变应力和和冲击荷荷载。汽汽车板簧簧的主要要失效形形式为刚刚度不足足引起的的过度变变形或疲疲劳断裂裂。因此此，对汽汽车板簧簧的性能能要求是是材料要要有较高高的屈服服强度和和疲劳强强度。（2）典典型板簧簧选材汽车板簧簧一般选选用弹性性高的合合金弹簧簧钢来制制造，如如65Mn、65Si2Mn钢等。。对于中中型或重重型汽车车，板簧簧还采用用50CrMn、55SiMnVB钢钢；对于于中型载载货汽车车用的大大截面积积板簧，，则采用用55SiMnMoV、55SiMnMoVNb钢制造造。（3）工工艺路线线热轧钢板板冲裁下下料→压压力成型型→淬火火→中温温回火→→喷丸强强化喷喷丸强化化也是表表面强化化的手段段，目的的是提高高零件的的疲劳强强度。（一）汽汽车结构构零件用用材1）发动动机缸体体和缸套套材料缸体常用用的材料料有灰铸铸铁和铝铝合金两两种。铝铝合金的的密度小小，但刚刚度差、、强度低低、价格格贵。所所以，除除了某些些发动机机为减轻轻重量而而采用铝铝合金外外，一般般缸体材材料均采采用灰铸铸铁。2金属属材料在在汽车上上的应用用汽缸的缸缸体一般般采用普普通铸铁铁或铝合合金，而而汽缸工工作面则则用耐磨磨材料，，制成缸缸套镶入入汽缸。。

常用用缸套材材料为耐耐磨合金金铸铁，，主要有有高磷铸铸铁、硼硼铸铁、、合金铸铸铁等。。为了提提高缸套套的耐磨磨性，可可以用镀镀铬、表表面淬火火、喷镀镀金属钼钼或其他他耐磨合合金等办办法对缸缸套进行行表面处处理。2）发动动机缸盖盖缸盖主要要用来封封闭汽缸缸构成燃燃烧室。。目前使使用的缸缸盖材料料有两种种：一种种是灰铸铸铁或合合金铸铁铁；另一一种是铝铝合金。。铸铁发发动机缸缸盖具有有高温强强度、铸铸造性能能好、价价格低等等优点，，但其导导热性差差、重量量轻，但但其高温温强度低低，使用用中容易易变形、、成本较较高。3）活塞塞组活塞、活活塞销和和活塞环环等零件件组成活活塞组。。常用的的活塞材材料是铝铝硅合金金，其性性能特点点是导热热性好、、密度小小、膨胀胀系数减减小，耐耐磨性、、耐蚀性性、硬度度、刚度度和强度度提高。。铝硅合合金活塞塞需进行行固溶处处理及人人工时效效处理，，以提高高表面硬硬度。活塞销材材料一般般用20、20Cr、、20CrMnTi等等低碳、、低碳合合金钢，，表面进进行渗碳碳或碳氮氮共渗处处理，以以满足材材料外表表面硬而而耐磨、、内部韧韧而耐冲冲击的要要求。活塞环材材料目前前一般多多用珠光光体基体体的灰铸铸铁或在在灰铸铁铁基础上上添加一一定量的的铜、铬铬、钼及及钨等合合金元素素的合金金铸铁，，也有的的采用球球墨铸铁铁或可锻锻铸铁。。为了改改善活塞塞环的工工作性能能，活塞塞环宜进进行表面面处理。。目前应应用最广广泛的是是镀铬，，可使活活塞环的的寿命提提高２～～３倍。。其他表表面处理理的方法法还有喷喷钼、磷磷化、氧氧化、涂涂敷合成成树脂等等。连杆材料料一般采采用45钢、40Cr或40MnB等调质质钢。合合金钢虽虽具有很很高强度度，但对对应力集集中很敏敏感。气门进气门一一般可用用40Cr、35CrSi、、

38CrSi、42Mn2V等等合金钢钢制造；；而排气气门则要要求用高高铬耐热热钢制造造，采用用4Cr10Si2Mo作为为气门材材料时工工作温度度可达550~650℃℃。半轴汽车半轴轴通常选选用调质质钢制造造。中、、小型汽汽车的半半轴一般般用45钢、40Cr，而重重型汽车车则用40MnB、、40CrNi或40CrMnMo等淬透透性较高高的合金金钢制造造。半轴轴加工中中常采用用喷丸处处理及滚滚压凸缘缘根部圆圆角等强强化方法法。螺栓、铆铆钉等冷冷镦零件件常用的螺螺栓材料料有10、15（木螺螺栓，铆铆钉）、、35(普通螺螺栓)、、40Cr和15MnVB(重要螺螺栓)等等。（二）汽汽车冷冲冲压零件件用材在汽车零零件中，，冷冲压压零件种种类繁多多，约占占总零件件数的50%～～60%。汽车车冷冲压压零件的的材料有有钢板和和钢带，，其中主主要是钢钢板，包包括热轧轧钢板和和冷轧钢钢板，如如08、、20、、25和和Q345等。。热轧钢板板主要用用来制造造一些承承受一定定荷载的的结构件件，如保保险杠、、刹车盘盘、纵梁梁等。这这些零件件不仅要要求钢板板具有一一定刚度度、强度度，而且且还要具具有良好好的冲压压成型性性能。冷冷轧钢板板主要用用来制造造一些形形状复杂杂，受力力不大的的机器外外壳、驾驾驶室、、轿车的的车身等等覆盖零零件。这这些零件件对钢板板的强度度要求不不高，但但却要求求具有优优良的表表面质量量和冲压压性能，，以保证证高的成成品合格格率。近年开发发的加工工性能良良好、强强度（屈屈服强度度和抗拉拉强度））高的薄薄钢板———高强强度钢板板，由于于其可降降低汽车车自重、、提高燃燃油经济济性而在在汽车上上获得应应用，如如已用于于制造车车身外面面板（包包括车顶顶、前脸脸、后围围、发动动机罩、、车门、、行李箱箱等）、、车身内内蒙保险险杠、横横梁、边边梁、支支架、发发动机框框架等。。九、非金金属材料料在汽车车上的应应用非金属材材料指工工程材料料中除金金属材料料以外的的其他一一切材料料。非金属材材料的原原料来源源广泛，，自然资资源丰富富，成形形工艺简简单，具具有一些些特殊性性能，应应用日益益广泛，，已成为为机械工工程材料料中不可可缺少的的重要组组成部分分。在机械工工程中常常用的非非金属材材料主要要包括高高分子材材料、陶陶瓷材料料和复合合材料。。菜单1高分分子材料料高分子材材料是以高分分子化合合物为主主要组分分的材料料。高分分子化合合物是指指相对分分子质量量(分子子量)很很大的化化合物，，其分子子量一般般在5000以以上。。高分子化化合物包包括有机高分分子化合合物和无机高分分子化合合物两类。有有机高分分子化合合物又分分为天然然的和合合成的。。机械工程程中使用用的高分分子材料料主要是是人工合合成的有有机高分分子聚合合物（简简称高聚聚物），，例如塑塑料、合合成橡胶胶、合成成纤维、、涂料和和胶接剂剂等。高聚物是通过聚聚合反应应以低分分子化合合物结合合形成的的高分子子材料。。（一）塑塑料1）塑料料的组成成塑料是以以合成树树脂为主主要成分分，加入入一些用用来改善善使用性性能和工工艺性能能的添加加剂而制制成的高高分子材材料。树树脂的种种类、性性能、数数量决定定了塑料料的性能能，因此此，塑料料基本上上都是以以树脂的的名称命命名的，，例如聚聚氯乙烯烯塑料的的树脂就就是聚氯氯乙烯。。工业中中用的树树脂主要要是合成成树脂，，如聚乙乙烯、聚聚氯乙烯烯等。2）塑料料的特性性(1)质质轻、比比强度高高塑料的密密度为0.9～～2.2g／cm3，，只有钢钢铁的1／8～～1／4。泡沫沫塑料的的密度约约0．01g／／cm3。塑料料的强度度比金属属低，但但比强度度高。这这对减轻轻机械产产品的重重量具有有重要意意义。(2)化化学稳定定性好塑料能耐耐大气、、水、碱碱、有机机溶剂等等的腐蚀蚀。例如如，聚四四氟乙烯烯在沸腾腾的“王王水”中中仍很稳稳定。(3)优优异的电电绝缘性性塑料有良良好的电电绝缘性性，介质质损耗小小，其电电绝缘性性可与陶陶瓷、橡橡胶等绝绝缘材料料相媲美美。(4)减减摩、耐耐磨性好好塑料的硬硬度低于于金属，，但多数数塑料的的摩擦系系数小，，有些塑塑料(如如聚四氟氟乙烯、、尼龙等等)具有有自润滑滑性。因因此，塑塑料可用用于制作作在无润润滑条件件下工作作的某些些零件。。(5)消消声和吸吸振性好好塑料轴承承和齿轮轮工作时时平稳无无声，大大大减小小了噪音音污染。。泡沫塑塑料常被被用作隔隔音材料料。(6)成成形加工工性好塑料有注注射、挤挤压、模模压、浇浇塑等多多种成形形方法，，且工艺艺简单，，生产率率高。(7)耐耐热性差差多数塑料料只能在在100℃左右右使用，，少数品品种可在在200℃左右右使用；；易老化化(因光光、热、、荷载、、水、碱碱、酸、、氧等的的长期作作用，使使塑料变变硬、变变脆、开开裂等现现象，称称老化)；导热热性差，，约为金金属的1／500；热热膨胀系系数大，，约为金金属的3至10倍。3）常用用塑料类类零件各种把手手、仪表表盘、坐坐垫、保保险杠等等。（二）橡橡胶1）橡胶胶的组成成与性能能橡胶是以以生胶为为主要原原料，加加入适量量配合剂剂而制成成的高分分子材料料。橡胶具有有弹性大大（最高高伸长率率可达800％％～1000％％，外力力去除后后能迅速速恢复原原状），，吸振能能力强，，耐磨性性、隔声声性、绝绝缘性好好，可积积储能量量，有一一定的耐耐蚀性和和足够的的强度等等优点，，其主要要缺点是是易老化化。2）常用用橡胶类类零件种类名称（代号）σb/MPaδ/%使用温度t/℃回弹性耐磨性耐碱性耐酸性耐油性耐老化用途举例通用橡胶天然橡胶（NR）17～35650～900-70～110好中好差差轮胎、胶带、胶管丁苯橡胶（SBR）15～20500～600-50～140中好中差差好轮胎、胶板、胶布、胶带、胶管顺丁橡胶（BR）18～25450～800-70～120好好好差差好轮胎、v带、耐寒运输带、绝缘件氯丁橡胶（CR）25～27800～1000-35～130中中好中好好电线(缆)包皮，耐燃胶带、胶管，汽车门窗嵌条，油罐衬里丁腈橡胶（NBR）15～30300～800-35～175中中中中好中耐油密封圈、输油管、油槽衬特种橡胶聚氨酯橡胶（UR）20～35300～800-30～80中好差差好耐磨件、实心轮胎、胶辊氟橡胶（FPM）20～22100～500-50～300中中好好好好高级密封件，高耐蚀件，高真空橡胶件硅橡胶4～1050～500-100～300差差好中差好耐高、低温制品和绝缘件（三）复复合材料料复合材料料由两种或或两种以以上性质质不同的的物质，，经人工工组合而而成的多多相固体体材料，，称为复复合材料料。1）复合合材料的的分类按基体不不同，分分为两类类：非金金属基复复合材料料和金属属基复合合材料。。按增强相相的种类类和形状状不同，，分为三三类：颗颗粒复合合材料、、层叠复复合材料料和纤维维增强复复合材料料。按性能，，分为结结构复合合材料、、功能复