2-1汽车机械基础讲解.ppt

* * 汽车机械基础 作者：孙宏侠 任务引入 1 知识链接 2 任务实施 3 学后测评 4 项目2 汽车常用材料认识与选用 任务一 黑色金属材料在汽车上的应用 在汽车零部件中，应用最广泛的是金属材料，约占汽车总质量的70%～90%。金属材料不仅来源丰富，而且具有耐用性好、工艺性好等优点，还可以通过不同成分配置、不同的加工和热处理方法来改变组织与性能，以扩大其使用范围。 本任务的主要学习目的如下： 1.了解金属材料的性能。 2.了解黑色金属材料的类型及性能特点。 3.了解黑色金属在汽车上零件的应用情况。 项目2 汽车常用材料认识与选用 任务一 黑色金属材料在汽车上的应用 一、金属材料的分类 1、金属材料按组成成份分为纯金属和合金。 纯金属：由一种金属元素组成的物质。 合金：由一种主要金属元素与另外一种（或几种）金属元素（或非金属元素）组成的物质。（如：生铁和钢就是铁碳合金） 项目2 汽车常用材料认识与选用 任务一 黑色金属材料在汽车上的应用 2、金属材料通常分为两类：黑色金属和有色金属 黑色金属：钢铁材料 有色金属：除黑色金属外的金属和合金 二、 金属材料的性能 使用性能：在正常使用条件下，金属材料所表现出来的性能。主要包括物理、化学性能、工艺性能和力学性能。 工艺性能：指金属材料适应加工方式的性能，主要包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能和热处理性能。 项目2 汽车常用材料认识与选用 任务一 黑色金属材料在汽车上的应用 1．金属材料的力学性能 （1）材料的受力与变形 载荷:静载荷、冲击载荷及交变载荷 变形:金属材料受载荷作用而发生的几何形状和尺寸的变化称为变形。变形分弹性变形和塑性变形两种；根据作用的载荷方向不同，变形又分拉压、剪切、扭转、弯曲等四种基本变形形式。 四种基本变形形式： 项目2 汽车常用材料认识与选用 任务一 黑色金属材料在汽车上的应用 拉压变形 剪切变形 弯曲变形 剪切变形 （2）力学性能指标 ① 强度与塑性 强度:金属抵抗塑性变形或断裂的能力 ,大小通常用应力来表示，即材料在单位横截面积上的内力。 塑性:金属材料断裂前产生永久变形的能力。一般塑性指标包括伸长率和断面收缩率。 ②硬度 硬度是材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，也可以指金属材料抵抗比它更硬物体压入其表面的能力。 ③ 冲击韧性 金属材料抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力称为韧性。目前，常用一次摆锤冲击弯曲试验、小能量多次冲击实验来测定金属材料的韧性。 项目2 汽车常用材料认识与选用 任务一 黑色金属材料在汽车上的应用 （2）力学性能指标 ④ 疲劳强度 当零件在工作中受到方向与大小呈周期性交变的载荷作用时，在周期性交变应力作用下，零件会在小于屈服强度的情况下发生突然断裂，这种现象称为疲劳。 项目2 汽车常用材料认识与选用 任务一 黑色金属材料在汽车上的应用 图2－1－2 疲劳曲线示意图 （3）低碳钢拉伸试验 四个变形阶段 : 弹性变形阶段Ⅰ 屈服阶段Ⅱ 强化阶段Ⅲ 缩颈阶段Ⅳ 项目2 汽车常用材料认识与选用 任务一 黑色金属材料在汽车上的应用 （3）低碳钢拉伸试验 项目2 汽车常用材料认识与选用 任务一 黑色金属材料在汽车上的应用 强度指标 : 屈服强度：在试验期间达到塑性变形发生而力不增加的应力。 抗拉强度：材料在拉断前所能承受的最大应力。 在试验过程中，力不增加试样仍能继续伸长变形的现象称为屈服现象；对于塑性很低的金属材料（如铸铁），没有明显的屈服现象，也不缩颈。 项目2 汽车常用材料认识与选用 任务一 黑色金属材料在汽车上的应用 塑性指标 : 伸长率 :试样在拉断后，标距的伸长与原始标距的百分比。 断面收缩率 :试样在拉断后，缩颈处截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比 。 （3）低碳钢拉伸试验 ①在比较不同材料的伸长率时，应采用同样尺寸规格的试样； ②伸长率和断面收缩率数值越大，表示材料的塑性越好，不容易突然断裂。 ③工程中绝大部分结构零件在工作过程中不允许出现塑性变形。 项目2 汽车常用材料认识与选用 任务一 黑色金属材料在汽车上的应用 塑性材料 : 伸长率 :试样在拉断后，标距的伸长与原始标距的百分比。 断面收缩率 :试样在拉断后，缩颈处截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比 。 （3）低碳钢拉伸试验 对于塑性很低的金属材料（如铸铁），没有明显的屈服现象，也不缩颈；在比较不同