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汽车机械基础教案

机械制图、材料力学、机械设计基础课程、机械基础课程、工程力学、液压传动

中国汽车保有量破一亿成第二大汽车保有国

公安部交通管理局日前提供的数据现实，截至今年11月，我国机动车保有量达2.23亿辆，汽车保有量达1.04亿辆，大中城市中汽车保有量达到100万辆以上的城市数量达14个。

其中，以个人名义注册登记的私家汽车保有量达到7748万辆，占汽车总量的74.17%，成为汽车构成主体。

根据国际通用的标准，每百户家庭拥有16辆小轿车，中国有许多城市已进入汽车社会。

目前全球汽车保有量约为10亿辆，中国占据了其中的10%。中国的汽车保有量已经超过日本，成为仅低于美国(2010年2.4亿辆)的世界第二大汽车保有国。业内预计，2020年我国汽车保有量将突破2亿辆。

汽车机械基础

第二章汽车常用工程材料

2.1材料的性能

2.2金属结构与铁碳合金相图

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2.3钢的热处理

2.4常用金属材料

2.5非金属材料

实训金属硬度的测定习题

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【学习目标】

(1)了解:材料的性能;金属结构基础知识及铁碳合金相图的含义及应用;常用热处理方法;材料的分类。

(2)掌握:典型非金属材料在汽车上的应用;典型金属材料性能、牌号及用途;材料力学性能及指标。

(3)学会:金属硬度的测定方法。

【考核标准】

(1)应知:材料的组成结构与性能之间的相互关系;热处理对金属材料的影响;典型金属材料的牌号及用途;典型非金属材料在汽车上的应用。

(2)应会:测定金属的硬度;典型汽车零件的选材与热处理;主要性能的评价指标。

【教学建议】

(1)教具:各种工程材料加工的汽车零件、普通材料试样等。

(2)建议:重点讲解工程材料在汽车上的应用实例。

汽车工程材料是汽车制造、使用以及维修中常用的材料，是材料科学的一个分支。

目前，汽车正朝着高速、经济、舒适、安全、环保的方向发展，

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特别是近年来人们对环保的高度重视，对汽车工程材料提出了更高的要求，因而在汽车产品设计及其制造与维修过程中，材料的选用问题将日趋突出。这使汽车工业的发展与材料学科之间的关系更为紧密。

汽车工业已是世界各国的支柱产业之一，在汽车制造工业中应用最广泛的仍是

90%。金属材料，约占总质量的70%,

在我国，汽车工业所用的钢铁材料占钢铁年产量的10%左右。金属材料之所以获得广泛的使用，是因为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。金属材料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。随着科学技术的不断进步，高性能金属材料和高性能非金属材料在汽车上的应用范围逐渐扩大。

2.1材料的性能

材料的性能包括使用性能和工艺性能。

材料的使用性能，是指在正常使用条件下，零部件材料所表现出来的性能。主要包括物理性能、化学性能、工艺性能和力学性能。材料的使用性能决定了材料的使用范围、安全可靠性和使用寿命。材料的工艺性能，是指材料在各种加工过程中所适应加工的性

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能。对于金属材料来讲，工艺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。材料的工艺性能直接影响着零部件质量，是零部件选材和制定加工工艺路线时必须考虑的因素之一。

汽车应用材料主要以金属材料和非金属材料为主。由于非金属材料在性能指标及测试方法上与金属材料相同或相似，所以本节主要以金属材料为例来阐述工程材料的一般性能与主要指标。

2.1.1材料的物理性能

材料的物理性能，是指材料的固有属性，如密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性和色泽等。

2.1.1.1密度

在机械制造中，一般将密度小于5.0×103kg/m3的金属称为轻金属，如铝、镁、钛及其合金;将密度大于5.0×103kg/m3的金属称为重金属，如铁、铅、钨等。

非金属材料其密度相对更小，如陶瓷的相对密度为2.2×103,

2.5×103kg/m3，塑料的相对密度则多数为10×103,1.5×103kg/m3。在实际生产中，一些零部件的选材必须考虑材料的密度，如汽车发动机中要求采用质量轻、运动时惯性小的活塞，因此活塞

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多采用低密度的铝合金制成。

2.1.1.2熔点

熔点是指材料由固态向液态转变的温度。各种金属都具有固定的熔点。熔点高的金属(如钨、钼、铬等)常用来制造耐高温的零件，如汽车、拖拉机的发动机排气阀(40Cr10Si2Mo、4Cr9Si2)等;熔点低的金属(如锡、铅、锌等)常用来制造熔丝等零件。对于非金属材料来说，陶瓷材料的熔点一般都显著高于金属及合金的熔点，而高分子材料、复合材料一般没有固定的熔点。

2.1.1.3导热性

导热性是指材料在加热和冷却时传导热量的性能，常用热导率表示。材料的热导率越大，导热性越