汽车材料与成型技术复习提要
一、金属的力学性能及晶体结构
1.金属材料强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度的概念。
2.金属材料强度的两个重要指标:屈服强度和抗拉强度极限。其中屈服强度极限是具有屈服现象材料所特有的强度指标,也是塑性材料的强度设计指标。抗拉强度极限是脆性材料的强度设计指标
3.细化晶粒是提高金属力学性能的有效方法,在铸造生产中常用的细化晶粒的方法有提高过冷度、变质处理和振动。
4.耐磨性越好,硬度就越高,而硬度越高不一定耐磨性越好。
5.在铁碳合金平衡结晶过程中,只要碳的质量分数大于0.0218的合金冷却到727℃时,剩余的奥氏体都将发生共析反应。
6.铁碳合金中的共析组织P是珠光体,是由片状铁素体和渗碳体组成的机械混合物。
7.室温下,金属晶粒越细,则强度硬度越高,且塑性韧性也越高。
8.铜、铝等有金属材料,均为面心立方晶格,铁碳合金中,奥氏体具有面心立方晶格类型,其塑性好。
9.探路者奥氏体:碳溶解在γ-铁中所形成的间隙固溶体。
10. 铁素体:碳溶解在α-铁中所形成的间隙固溶体。
11.固溶强化是指因形成固溶体而引起合金强度和硬度升高的现象。
夏朗论坛二、钢的热处理
1.热处理:经过通过加热、保温和冷却的操作,在不改变或很少改变材料化学成分并能改变钢的组织和性能的工艺。
2.热处理的主要目的:(1)提高钢的力学性能;(2)改善钢的工艺性能。轩逸 与明锐谁好
3.整体热处理:退火、正火、淬火、回火。表面热处理包括表面淬火和化学热处理(渗碳、渗
4.淬火的目的主要是提高钢的硬度和强度,提高耐磨性。
5.回火的目的是消除淬火钢的脆性,提高韧性,调整硬度,消除内应力,稳定尺寸。
6.40钢、45钢等材料,典型的热处理工艺是淬火+高温回火,简称调质处理,使其获得良好的综合机械性能。
7.表面淬火工艺通常作为机械加工中的最终处理。
8.不是所有热处理工艺的加热温度均应超过AC1线,比如回火、去应力退火等热处理工艺,加热温度均低于AC1线。
9.有很多车型中用45钢制造齿轮和轴,比如用45钢制作的凸轮轴锻件,在机械加工前通常要采用正火热处理。
10.相同含碳量的合金工具钢比碳素工具钢的淬透性好。
11.弹簧钢是制造汽车车辆上的弹性元件,比如弹簧。为保证必要的机械性能,65Mn钢制作的气门弹簧应进行淬火+中温回火热处理,获得回火屈氏体组织,具有较高的弹性极限和
屈服极限。
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12.一般的,汽车上的半轴、转向臂等可以选用中碳合金钢制造,经调制热处理;弹簧选用含碳为0.60%左右的弹簧钢制造,采用淬火+中温回火热处理;滚动轴承的内外圈和滚动体采用GCr15、GCr9等滚动轴承钢制造,经淬火+低温回火热处理;发动机活塞选用铝合金制成,经固溶时效热处理。
13.汽车、拖拉机的齿轮要求表面具有高耐磨性,心部具有良好的韧性,应选用20钢渗碳淬火+低温回火。
14.制造滚动轴承必须用滚动轴承钢,比如GCr15,并以球化退火作为预先热处理。
三、汽车零件选材
1.制造汽车零件所用的材料种类繁多,主要包括金属、非金属(非金属材料包括高分子材料、陶瓷材料和复合材料超越离合器)和复合材料三类。也可以分为制造汽车零件所用的材料和汽车运行时所用的材料两类。
2.车辆上的大多数齿轮、轴等零件均选用优质碳素结构钢或合金结构钢制成。比如汽车的差速器齿轮一般用合金结构钢制成。
3.耐热钢是指在高温下不易发生氧化并具有较高强度的钢。
4.目前一般很少采用锌合金制作汽车零件。
5.目前,镁合金密度小,作为汽车轻量化材料,目前在汽车上的应用还明显不如铝合金普遍。汽车大梁
6.汽车车辆上使用的金属覆盖件、油箱等,均采用低碳钢材料,比如制作汽车油底壳,应选用08F(表示含碳的平均质量份数为万分之8)。
7.汽车活塞通常是用铝合金经压力铸造而成。
8.汽车用玻璃分为安全玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃和区域钢化玻璃几类。
9. 汽车齿轮在淬火后应重新加热到Ac1点以下某一温度,保温、空冷称为回火。
10.汽车、拖拉机和摩托车的汽缸体,常用HT200铸造而成。
11.汽车轮毂常采用铝合金制造。
12.汽车曲轴和连杆可以用中碳钢锻造,也可以用球墨铸铁铸造成形。
13.塑料在汽车上已经得到广泛应用,比如汽车上的车轮罩、内饰材料、仪表板等等,均用塑料制成。
14.橡胶在汽车上用于制造密封件、门窗封条等,用量最大的是制造轮胎。而绝大多数汽车轮胎均采用人工合成橡胶制成。
15.关于复合材料在汽车上的应用,下列说法正确的是玻璃纤维增强复合材料(玻璃钢)是目前在汽车上应用最广的复合材料。
16.车辆中常用到合金结构钢,比如车辆中的活塞销通常是用合金结构钢制成。
17.低碳钢也是车辆上常用的冲压材料。比如汽车的门窗,通常是用低碳钢冲压成形。
18.汽车上传动系的齿轮、万向节十字轴等零件都是在高速、重载和剧烈摩擦、强烈冲击的条件下工作的,所以多用合金渗碳钢制成,并经渗碳淬火+低温回火热处理。
19.汽车上的油底壳可以用低碳钢冲压成形。
20.汽车上的制动、助力转向、ABS等系统液压元件的密封件通常需用丁晴橡胶制成。
21.由于金属钛的密度仅为钢铁材料的58%,因此采用钛合金连杆能够有效实现车辆的轻量化,但成本较高,目前仅用于高级轿车或赛车上。
22. 关于汽油、柴油和溶剂汽油与使用的说法,下列正确的是汽油与柴油都不可以与溶剂汽油混用。
23.汽油辛烷值是代表点燃式发动机燃料抗爆性的约定数值。 辛烷值越高,汽油的抗爆性越好。
24.柴油的低温流动性是指柴油在低温条件下具有一定流动状态的性能。
25.在现已采用的车用新能源中,液化石油气并非最清洁的。
26.汽油的馏程中,关系到冬季发动机的气动性能和夏季是否会产生气阻的馏程是10%馏出温度
27.关于汽油与柴油使用的说法,下列正确的是汽油机与柴油机燃烧机理不同,所以汽油不可以与柴油混用。
28.区域钢化玻璃是通过特殊的热处理方法,可控制其碎片的大小、形状和分布。
29. 陶瓷:是以天然矿物或人工合成的各种化合物为基本原料,经粉碎、成形和高温烧结等工序制成的一种无机非金属固体材料。
30. 汽油的抗爆性:指汽油在汽油机燃烧室中燃烧时防止爆燃的能力。
31.玻璃纤维增强塑料(玻璃钢):玻璃纤维增强塑料(玻璃钢):以玻璃纤维为增强剂,以树脂为粘结剂(基体)而成的复合材料。
32. .汽油的馏程:是指在石油产品馏程测定仪上对100ml油品蒸馏时,从初馏点到终馏点的温度范围。
33. 在规定的条件下,汽油在适当的实验仪器中蒸发达到平衡状态时,汽油蒸气所显示的最大压力称为饱和蒸汽压。
34. 陶瓷用于汽车,可降低重量,提高发动机热效率,降低油耗,节能减排。
35.如今汽车的轮毂多用铸铝合金材料。
36.汽车轮胎按胎体结构分为实心轮胎和充气轮胎,其中广泛采用的充气轮胎。
四、汽车零件的成型技术
1.绝大多数含铁金属的铸造成形都是采用砂型铸造工艺。但铸造工艺主要用于制造汽车上受力不大、结构比较复杂的零件。
2.铸成薄壁件比铸成厚壁件铸件的晶粒细小,金属型比砂型铸造的工件毛坯晶粒细小。这是因为过冷度大,冷却速度大,晶粒来不及长大,所以晶粒细小。
3.08F是低碳优质碳素结构钢,适用于冲压变形,因此常用于制造轿车的覆盖件。                   
4.电阻焊广泛用于汽车的门窗、行李箱(后备箱)等以及还有油箱的焊接,而不是采用焊条电弧焊焊接。
5.铸造铝合金铸造性能好,但塑性差,通常用铸造成型,不采用压力加工。离合器壳、转向器壳、变速器拔叉等零件,一般选用铸造铝合金铸造成型。
6.有金属的铸造成型工艺,通常用压力铸造或低压铸造。比如汽车活塞通常是用铝合金经压力铸造而成。
7. 金属型铸造主要适用于大批生产的熔点低的非铁金属铸件。
8.汽车车辆上的覆盖件、挡泥板、叶子板等,多用冷冲压工艺加工成型
9.汽车车辆上使用的铝合金,主要是铸铝合金,比如铝活塞、汽缸盖、泵体等零件的毛坯。
10.我国上海大众、一汽大众等都配用国产的金属型低压铸造铝合金车轮。
11.制造手用锯条应选用T12钢淬火+低温回火。
12.为提高钢的热塑性,钢锻造的加热温度不应低于共析线。锻造工艺不仅能够改变汽车零件毛坯的形状,而且能改善零件毛坯的组织,也能提高其力学性能。
13.为保证锻造生产正常进行,锻造过程需在锻件的始锻温度和终锻温度之间进行。
14. 模锻工艺特别适用于单件小批生产类型。
15.铸造:将液态金属浇注到与零件形状相适应的铸型型腔中,待其冷却凝固后,获得零件或毛坯的成型工艺。
16.粉末锻造粉末锻造通常是指将粉末烧结的预成形坯经加热后,在闭式模中锻造成零件的成形工艺方法。
17.汽车门框、窗框的成形,通常采用冲压成形后的焊条电弧焊工艺。
18.通常把金属在固态下经过晶核生成和晶核长大两种方式形成新的组织的方法称为重结晶和再结晶。
19.由于含碳的平均质量份数不同,性能不同,因此为改善切削加工性能,对于Q235钢零件需要经过正火热处理,T12钢工量具则要经过球化退火热处理。
20. 汽车发动机活塞目前采用的材料主要是铝合金,作为发展方向,今后重型柴油发动机活
塞将会采用整体锻钢制造。
21.汽车电器零件广泛采用塑料(非金属材料)作为绝缘体。
22.橡胶是一种在使用温度范围内处于高弹性状态的高分子材料。是一种重要的汽车工业材料。橡胶轮胎的生产工艺中首道环节是密练。
23.钢化玻璃在受到冲击破碎后,碎片小而无棱角,不易造成人体伤害,通常作为汽车后窗玻璃和侧窗玻璃。
24.车用汽油的辛烷值越高,汽油牌号越高,其抗爆性能越好。
25. 汽车发动机铜垫的成形通常采用板料冲压。
26.为提高汽车发动机润滑油的氧化性,通常在油中添加各种性能良好的抗氧化添加剂。
27.制动液又称刹车油或刹车液车辆液压制动系统中传递压力的工作介质。
28.汽车制动液的高温抗气阻性是指制动液在高温时抵抗气阻产生的能力。
29.冬季发动机润滑油是按-18℃测定的粘度来划分,共有0W、5W、10W、15W、20W、25W六个等级,数字越小,说明其低温粘度越小,低温流动性越好,适应的温度越低。