1.1汽车常用金属材料性能 (课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（北京理工大学出版社）

任务一 汽车常用金属材料性能 任务二 钢铁材料及其在汽车上的应用 任务三 有色金属材料及其在汽车上的应用 任务四 非金属材料及其在汽车上的应用 单元一 汽车材料及性能 任务一 汽车常用金属材料性能 （一）金属材料力学性能； （二）金属材料的物理、化学性能； （三）金属材料的工艺性能； 目录 任务一 汽车常用金属材料性能 任务导入 汽车由成千上万个零件组成，而这些零件是用不同的材料制成的，其中金属材料是汽车制造的基本材料，在汽车制造与维修中，为了能正确的加工和合理选用金属材料，就必须充分了解和掌握金属材料的性能。那什么是金属材料的性能，金属材料的性能又主要包括哪些方面呢？ 任务分析 汽车金属材料包括黑色金属材料和有色金属材料两大类，其性能包括使用性能和工艺性能。金属的使用性能是是指金属材料在使用过程中所表现出来的性能，主要有物理性能、化学性能、力学性能等；金属的工艺性能是指金属材料在加工过程中表现出来的性能，即金属材料对不同加工方法的适应性，主要有铸造性能、焊接性能、压力加工性能、切削加工性能、热处理性能等。 任务一 汽车常用金属材料性能 任务一 汽车常用金属材料性能 1.掌握金属材料力学性能的概念及衡量指标； 2.熟悉金属材料的物理性能及化学性能； 3.熟悉常见金属材料的加工方法及工艺性能。 学习目标 （一）金属材料的力学性能 任务一 汽车常用金属材料性能 相关知识 金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能称为力学性能（或机械性能）。金属材料的的力学性能是零件设计和选材时的主要依据，也是评价金属材料质量的重要依据。通常以强度、塑性、硬度、冲击韧性、抗疲劳性等性能指标衡量金属材料的力学性能。 1. 强度 强度是金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。根据外力的性质和作用方式的不同，外加载荷可分为静载荷、冲击载荷和交变载荷等。金属材料的强度可分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗扭强度、抗剪切强度等，通常以拉伸试验测得的强度指标应用最为广泛。在拉伸外力的作用下，金属材料常用的强度指标主要有屈服点、抗拉强度等。 金属材料的抗拉强度通常用拉伸试验来测定。图1-2为低碳钢的拉伸曲线图。 任务一 汽车常用金属材料性能 1）拉伸试样 任务一 汽车常用金属材料性能 图1-1 圆柱形拉伸式样 图1-2 低碳钢的拉伸曲线示意图 a)F-ΔL曲线　 b)σ-ε曲线 任务一 汽车常用金属材料性能 2）拉伸过程分析 3）强度指标　 金属材料常用的强度指标有屈服点、抗拉强度等。 （1）屈服点σs：塑性材料产生屈服时的应力，表示材料发生明显塑性变形时的最低应力值。对脆性材料，试样卸除载荷后，其标距部分的残余伸长率达到试样标距长度的0.2%时的应力，用符号σ0.2表示。零件工作时不允许产生明显的塑性变形，因此σs和σ0.2是汽车零件设计和选材的主要依据。 （2）抗拉强度σb：材料在拉断前所承受的最大应力。零件在拉伸条件下所承受的应力值超过抗拉强度时将断裂报废，因此它也是汽车零件设计和选材的主要依据。 任务一 汽车常用金属材料性能 2.塑性 金属材料在断裂前发生塑性变形的能力，称为塑性。它常用金属材料拉断后的伸长率和断面收缩率表示。 1）断后伸长率δ　 试样拉断后标距的伸长量与原始标距的百分比，是反映材料塑性变形能力大小的指标。 2）断面收缩率ψ　 试样拉断后缩颈处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比，也是反映材料塑性变形能力的一个指标。 断后伸长率δ和断面收缩率ψ越大，说明材料的塑性越好，越容易进行压力加工。 任务一 汽车常用金属材料性能 3.硬度 金属材料受压时抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕和划痕的能力，称为硬度。经常用来表示硬度的指标有两种：一是布氏硬度，二是洛氏硬度。 1）布氏硬度(HB)　 指在布氏硬度试验机上测得的材料的硬度。 图1-3 布氏硬度试验示意图 任务一 汽车常用金属材料性能 2）洛氏硬度(HR)　 指在洛氏硬度试验机上测得的材料的硬度。 图1-4 洛氏硬度试验示意图 任务一 汽车常用金属材料性能 4.冲击韧性和疲劳强度 强度、塑性和硬度是在静载荷作用下测得的金属材料的力学性能指标。但在实际的工作条件下，汽车零部件（如曲轴、连杆、齿轮等）经常承受冲击载荷或交变载荷的作用，其破坏力远大于静载荷，所以零件设计时必须充分考虑冲击韧性和疲劳强度。 任务一 汽车常用金属材料性能 1）冲击韧性　 指材料抵抗冲击载荷破