《汽车工程材料》PPT课件.ppt

任务实施 一、汽车零件常用材料 二、汽车发动机中曲轴材料的选用 三、汽车发动机中活塞材料的选用 四、汽车典型零件材料的选用 二、汽车发动机中曲轴材料的选用 汽车发动机中曲轴与连杆、轴承连接，其形状复杂、受力复杂（受弯曲、扭转、拉压、冲击等交变应力）、应力集中严重，轴颈与轴承发生滑动摩擦。 根据曲轴的工作情况，要求曲轴具有高的强度、一定的冲击韧性、足够的弯曲、扭转疲劳强度和足够的刚度，并具有高的硬度和耐磨性。 曲轴所选的材料一般为优质碳素结构钢和球墨铸铁。 三、汽车发动机中活塞材料的选用 1．活塞的工作条件 活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。现代汽车发动机不论是汽油机还是柴油机，均广泛采用铝合金活塞，只在极少数汽车发动机上采用铸铁或耐热钢活塞。 2．采用铝合金的原因 铝合金的突出优点是密度小，在同样强度的情况下，铝合金比钢铁材料轻许多。铝合金的另外一个优点是导热性好。工作时，活塞表面温度比铸铁表面温度低，而且活塞顶部的积炭也较少。因此，铝合金常用于汽车发动机活塞的制造。 四、汽车典型零件材料的选用 气缸体在工作中承受扭转、弯曲，以及螺栓预紧力等的载荷作用。因此，气缸体必须有足够的强度，尤其要具有足够刚度，以减小变形，保证尺寸的稳定性。另外，气缸体还要具有良好的铸造性能和切削加工性能。 气缸体常用的材料是灰铸铁和铝合金两种。 1.气缸体 镁合金气缸盖? 气缸盖 1.气缸盖 气缸盖承受着高温、高压、机械载荷和热载荷的作用。由于温度高、形状复杂、受热不均匀，气缸盖上热应力很多，严重时可能造成缸盖变形，甚至出现裂纹。因此，气缸盖应选用导热性好、高温力学性能高、能承受反复热应力、铸造性能好的材料来制造。 目前，气缸盖常用的材料有两种：一种是灰铸铁或合金铸铁，另一种是铝合金。 活塞销在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作，承受着交变载荷作用。因此，活塞销材料应有足够的刚度和强度，足够的承受面积和耐磨性，还要表硬内韧、表面耐磨，同时具有较高的疲劳强度和冲击韧性。 所以，活塞销材料一般选用20低碳钢或20Cr、18CrMnTi等低碳合金钢。 2.活塞销 3.连杆 连杆是汽车发动机中的重要零件，它连接着活塞和曲轴。在工作时，承受着惯性力、拉压应力和弯曲应力作用。因此，连杆材料应具有较高的强度和抗疲劳性能，同时又具有足够 的刚度和冲击韧性。 所以，连杆材料一般选用45钢、40Cr或40MnB等调质钢。 杆部 头部 排气门 进气门 4.气门 气门的主要作用是开、闭，进、排气道。气门在工作时，需要承受较高的机械载荷和热载荷（高温度下工作），同时承受较大的冲击载荷。气门经常出现的故障有气门座扭曲；气门头部变形；气门座面积炭时，引起燃烧废气对气门座面强烈的腐蚀。所以，气门材料应选用耐热、耐腐蚀、耐磨的材料。进、排气门工作条件不同，材料的选择也不同。进气门一般可用40Cr、35CrMo、38CrSi等合金钢制造；而排气门则要求用高铬耐热钢制造。 5.齿轮 汽车齿轮主要分装在变速器和差速器中。在变速器中，通过齿轮改变发动机、曲轴和主轴齿轮的传动比；在差速器中，通过齿轮增加扭矩，并调节左右轮的转速。发动机的全部动力，均通过齿轮传给车轴，推动汽车运行。所以，汽车齿轮受力较大，受冲击频繁，其耐磨性、疲劳强度、心部强度以及冲击韧性等均较高。 齿轮一般选用20Cr或20CrMnTi等低碳合金钢材料，并经渗碳、淬火+低温回火处理。 模具 量具 刃具 按用途 刃具钢 模具钢 量具钢 ② 合金工具钢 a.刃具钢 刃具钢是用来制造各种切削加工工具（车刀、铣刀、刨刀、钻头、丝锥、板牙等）的钢种。 9SiCr、9Cr2 铣刀 刨刀 车刀 板牙 丝锥 b.量具钢 量具钢是用来制造各种测量工具（卡尺、千分尺、块规、塞规及螺旋测微仪等）的钢种。 CrWMn、SiMn 千分尺 塞规 卡尺 量块 电子卡尺 c.模具钢 模具钢是用来制造冷冲模、热锻模、压铸模等模具的钢种。常用牌号：5CrMnMo、Cr12W、9Mn2V。 汽车四缸压铸模 普通热锻模具 冷镦模具 冷冲模具 压铸模 ③ 高速工具钢 齿轮滚刀 铣刀 插齿刀 高速工具钢的钢号一般不标出碳含量，只标出各种合金元素平均含量的百分之几。如，W18Cr4V。 高速工具钢通常用作高速切削工具，简称高速钢，俗称锋钢。主要用于制造高效率的切削刀具。 W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2 3）特殊钢 在自然环境或一定工业介质中具有耐腐蚀性能的钢种。 具有某些特殊的物理、化学和力学性能的钢。 在高温下具有良好的抗氧化性能并具有较高强度的钢种。