汽车车身材料

1、汽车车身材料,第一节 金属材料性能 一.性能的分类 1.使用性能 反映金属材料在使用过程中所表现的特性,如机械性能、物理性能和其他特性。他决定者金属材料的应用范围、安全可靠性和零件的使用寿命。 2.工艺性能 反映金属材料在加工制造过程中所表现出来的特性，如冲压性能、焊接性能、切削性能热处理性能等，他决定零件加工制造的难易程度。,了解材料性能的目的是维修中正确合理的选择和使用材料，达到提高维修质量、降低加工成本,二.机械性能 金属材料在外力作用下所表现出来的承载性能。 1.强度 强度是金属材料在外力作用下抵抗变形的能力，金属材料的强度越大，表明承受的外力越大。 （1）抗拉强度 抵抗拉力作用而不致

2、断裂的能力。测量抗拉强度一般采用拉伸试验。,2.塑性 塑性是指金属在外力作用下产生永久性变形而不破坏的能力。 例如：汽车驾驶室的外壳，表面覆盖件油箱等都是冷冲压成型的。冲压要求材料必须具有很好的塑性，否则材料在冲压时会开裂。 3.冲击韧性 材料抗击冲击载荷的能力叫冲击韧性。 例如：汽车悬挂机构，汽车起步、制动时会受到很大冲击；发动机活塞、连杆、活塞销做功时冲击很大。,4.硬度 金属材料抗击比他更硬的物体压入表面的能力，也可以说是材料抗击局部变形的能力。测量方法主要有压入法、划痕法。 5.疲劳强度 许多汽车零件在往复交变的力作用下工作，如传动轴、连杆、弹簧等。 在往复交变的力作用下，使金属材料在

3、远低于金属的屈服强度即发生断裂。,三.金属的工艺性能 各种冷热加工对材料性能的要求。如冲压性能、焊接性能、铸造性能、切削性能、热处理性能等。 1.金属材料冲压性能 金属在冷或热的状态时，在压力作用下，进行塑性变形的能力。 常用塑性和变形抗力来衡量，塑性越大则变形抗力越小，其压力加工性能越好。 2.焊接性能 金属材料对焊接加工的适应性。 金属材料焊接性 能越好，则说明金属材料易于用一般焊接方法与工艺焊接，而且焊接时不易出现裂纹、气孔、夹渣等缺陷，其接头强度可与木材相近。,第二节钢及热处理,一 钢 碳素钢：碳的质量分数在0.0218%-2.11%范围内的铁碳合金。 碳的质量分数大于2.11%的铁碳

4、合金成为铸铁。碳的质量分数小于0.0218%的铁碳合金称为工业纯铁。,1.钢的分类,碳素钢,低 碳 钢,中 碳 钢,高 碳 钢,0.25%,0.25%-0.6%,0.6%,按化学成分分类,合金钢,低 合 金 钢,中 合 金 钢,高 合 金 钢,5%,0.5%-10%,0.6,二.钢的热处理,钢的热处理：将钢在固态下加热到一定温度，进行必要的保温，然后以不同的速度冷却下来，从而改变钢内部组织，获得所需要的性能的一种工艺。 金属材料经过不同的热处理可以获得不同的金属性能。,热处理可按如下分类,热处理,普通热处理,表面热处理,表面淬火,化学热处理,1.退火,将钢件加热到一定温度后保温一定时间，随之缓

5、慢冷却 下来的一种工艺操作。 目的在于：降低刚的硬度，提高钢的塑性，改善加工性能，细化晶粒，改善组织，消除应力，为以后热处理做准备。 退火的方法：完全退火、球化退火和去应力退火。,去应力 退火,将钢加热到500-650，保温后随炉缓慢 冷却至200-300 出炉空冷。其目的是 在加热状态下消除内应力。也称低温回火。,2.正火,将钢加热到转变温度以上30-50 ，经保温一定时间后在空气中冷却的一种操作方法。 低碳钢正火可以细化晶粒，均匀组织，改善切削加工性能。 中碳钢正火可以提高强度和硬度。,3.淬火,将钢加热到临界温度以上30-50 ，经保温一定时间后在水或盐水或油中快速冷却，以获得高硬度组织

6、的一种热处理工艺。 淬火的关键是冷却，冷却效果直接决定钢淬火的组织和性能。,4.回火,把淬火后的钢重新加热到某一温度，保温一段时间后置于空气或水中冷却的工艺。 目的在于：降低淬火钢的脆性，消除或减少内应力，提高综合机械性能，稳定工作尺寸。,5.表面热处理,表面热处理包括表面淬火、渗碳等。,其目的是提高表面耐磨性和抗疲劳强度， 同时内部仍有足够的屈服强度和韧性。,渗碳是向低碳钢表面层渗入碳原子，使工件表面的碳质量分数达到0.7%-1.05%渗碳后进行热处理以提高硬度和耐磨度。,1.车身常用金属材料 车身上常用的金属材料有钢材、轻金属、其它有色金属。 1.1车身用钢材 （1）热轧钢板 ：800C以

7、上状态轧制，主要用于车身较厚件如车架和梁。 （2）冷轧钢板：将热轧钢板酸洗后，在常温状态由轧机轧制。加工性好，表面美观，用于车身构件。 （3）优质碳素结构钢：硫、磷含量控制在0.04以下，强度、硬度低，塑性与韧性好，冷塑性、变形性和焊接性好，适合车身构件冲压成型。,汽车车身常用材料,（4）低合金高强度钢 为汽车车身轻量化开拓新途径 高强度低合金钢（HLSA）0.25 0.60% 在低碳钢中加入磷来提高钢的强度，具有低碳钢类似的加工特性，提高抗拉强度。 高抗拉强度钢（HHS） 增加了硅、锰和碳，提高了抗拉强度。用来制造与悬架装置有关的构件和车身。 HLSA和HHS适合采用气体保护焊接，不能采用氧

8、乙炔焊接法来焊接。,（5）绝缘钢板 主要用于车身乘客室周围构件的加工与成型，用以隔绝来自外部的振动、噪声、温度等对乘客的影响。 （6）表面处理钢板 加入锌、铝、锡等金属或Zn-Gr、Zn-Mg、Zn-Al等合金。都用在汽车上易发生腐蚀的部位。如车门槛、车轮护罩、车身下护围等。 （7）不锈钢 不锈钢主要由铁、铬及含量不同的碳元素合金组成。强度质量比高及非凡的抗腐蚀能力，决定它被广泛用于机械加工及冷成形车身零件。如车身、车轮、防盗组。,2.轻金属及合金在汽车上应用 铝合金通过热处理，使抗拉强度、硬度和耐腐蚀能力都很大提高，并且可塑性好。耐腐蚀、而且外观好。直接用于车内、外装饰件。 3.非金属材料

9、(1)塑料 特征：质量轻、比强度高；耐腐蚀性好；优质的绝缘性；成型性好。 分类:热固性塑料；热塑性塑料 塑料在车身应用:轻量化、低成本；,（2）橡胶 特征：耐热性；耐侯性；耐油性；缓冲、吸震性；电气绝缘性；耐磨和耐弯折性。 应用：多用于减震和密封，如油封、O型圈、隔膜、密封条、防尘套、橡胶垫等。 最大缺点：易老化。 （3）汽车玻璃 钢化玻璃 通过淬火使一般硅酸盐玻璃变得坚固。一般采用急冷“风淬”处理。 夹层玻璃 利用透明粘结材料将两片活动多片玻璃粘结在一起。 应用：轿车、载货车和客车的前风窗、侧风窗和后风窗。,特殊用途玻璃 有机玻璃,（4）复合材料 由两种或多种性质的原材料，可以是金属与金属，也可