《汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)》城市建設(shè)系陸青松安徽城市管理職業(yè)技術(shù)學(xué)院第1頁(yè)，共14頁(yè)。

學(xué)習(xí)單元二汽車(chē)工程材料

本單元的學(xué)習(xí)任務(wù)可以分為：學(xué)習(xí)任務(wù)一汽車(chē)金屬材料的力學(xué)性能學(xué)習(xí)任務(wù)二汽車(chē)典型零件選材及熱處理學(xué)習(xí)任務(wù)三有色金屬與非金屬材料在汽車(chē)上的應(yīng)用第2頁(yè)，共14頁(yè)。

三、有色金屬和非金屬材料在汽車(chē)上的應(yīng)用學(xué)習(xí)單元二

汽車(chē)工程材料

任務(wù)描述：為了滿(mǎn)足汽車(chē)上某些零件的要求，為了使汽車(chē)輕量化，除了黑色金屬之外，汽車(chē)上還采用了有色金屬與非金屬材料。通過(guò)觀看汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件實(shí)物及認(rèn)識(shí)其主要零件所使用的材料，使學(xué)生能夠辨識(shí)主要汽車(chē)零部件采用的有色金屬與非金屬材料，并理解掌握其主要的選材原則。學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.學(xué)習(xí)鋁、銅及其合金在車(chē)上的應(yīng)用；2.學(xué)習(xí)非金屬材料的主要特點(diǎn)以及它們?cè)谄?chē)上的應(yīng)用。第3頁(yè)，共14頁(yè)。三、有色金屬和非金屬材料在汽車(chē)上的應(yīng)用學(xué)習(xí)單元二

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一、有色金屬材料工業(yè)生產(chǎn)中通常把鋼鐵稱(chēng)為黑色金屬，而黑色金屬以外的金屬材料統(tǒng)稱(chēng)為有色金屬。有色金屬產(chǎn)量低、價(jià)格高，但具有許多特殊的物理、化學(xué)和力學(xué)性能，能夠滿(mǎn)足汽車(chē)上某些零件的特殊要求，故稱(chēng)為汽車(chē)工業(yè)中不可缺少的金屬材料。有色金屬材料種類(lèi)繁多，在工業(yè)中應(yīng)用比較廣泛的是鋁、銅及其合金。第4頁(yè)，共14頁(yè)。三、有色金屬和非金屬材料在汽車(chē)上的應(yīng)用學(xué)習(xí)單元二

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（一）鋁及鋁合金

1、純鋁鋁是目前工業(yè)中用量最大的有色金屬。鋁的密度?。s2.7g/cm3，大約是鋼或鐵密度的三分之一，熔點(diǎn)為660℃，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性良好（僅次于金、銀和銅），強(qiáng)度低（σb=80～100MPa），硬度低（25～30HBW），塑性好（δ=35%～40%）。由于鋁表面能生成一層極致密的氧化鋁膜，能阻止鋁的繼續(xù)氧化，所以鋁在空氣中有良好的抗腐蝕能力。因?yàn)殇X具有上述特點(diǎn)，所以工業(yè)純鋁主要用于導(dǎo)電、導(dǎo)熱或者耐腐蝕的零件。例如汽車(chē)加熱器、散熱器、蒸發(fā)器及油冷卻器等；此外純鋁還可以做裝飾件和銘牌等。第5頁(yè)，共14頁(yè)。三、有色金屬和非金屬材料在汽車(chē)上的應(yīng)用學(xué)習(xí)單元二

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2、鋁合金鋁中加入適當(dāng)?shù)你~、鎂、硅、錳等元素構(gòu)成了鋁合金。鋁合金不僅強(qiáng)度提高，還可以通過(guò)變形、熱處理等方法進(jìn)一步強(qiáng)化，同時(shí)還保留了塑性好和耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，所以鋁合金被用于制造要求質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的零件。鋁合金依據(jù)其成分和工藝性能，可分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。第6頁(yè)，共14頁(yè)。三、有色金屬和非金屬材料在汽車(chē)上的應(yīng)用學(xué)習(xí)單元二

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（二）銅及銅合金1、純銅純銅外觀呈紫紅色，又稱(chēng)紫銅。它的密度約為8.9g/cm3，熔點(diǎn)為1083℃，具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性、極好的塑性以及較高的耐腐蝕性，但力學(xué)性能較差，不宜用來(lái)制造結(jié)構(gòu)零件，常用來(lái)制造電線(xiàn)、電纜等導(dǎo)電材料。2、銅合金銅合金比純銅的強(qiáng)度高，而且具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)性能。銅合金按照化學(xué)成分不同分為黃銅、青銅和白銅等。第7頁(yè)，共14頁(yè)。三、有色金屬和非金屬材料在汽車(chē)上的應(yīng)用學(xué)習(xí)單元二

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（三）軸承合金軸承合金是用來(lái)制造滑動(dòng)軸承的特定材料。當(dāng)軸在軸承中運(yùn)轉(zhuǎn)工作時(shí)，軸承表面承受一定的交變載荷，并與軸發(fā)生強(qiáng)烈的摩擦。為了減少軸承對(duì)軸的磨損，保證軸的運(yùn)轉(zhuǎn)精度和機(jī)器的正常工作，軸承合金應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：摩擦系數(shù)小、耐磨性好、抗壓強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好。目前汽車(chē)上應(yīng)用較多的軸承合金是銅基合金（銅鉛合金和鉛青銅）和鋁基合金（鋁錫合金、鋁合金和鋁硅合金）。第8頁(yè)，共14頁(yè)。三、有色金屬和非金屬材料在汽車(chē)上的應(yīng)用學(xué)習(xí)單元二

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二、非金屬材料非金屬材料包括除金屬材料以外幾乎所有的材料，主要有各類(lèi)高分子材料（塑料、橡膠、合成纖維、部分膠粘劑等）、陶瓷材料（各種陶器、瓷器、耐火材料、玻璃、水泥及近代無(wú)機(jī)非金屬材料等）和各種復(fù)合材料等。工程材料仍然以金屬材料為主，這大概在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變。但近年來(lái)高分子材料、陶瓷等非金屬材料的急劇發(fā)展，在材料的生產(chǎn)和使用方面均有重大的進(jìn)展，正在越來(lái)越多地應(yīng)用于各類(lèi)工程中。非金屬材料已經(jīng)不是金屬材料的代用品，而是一類(lèi)獨(dú)立使用的材料，有時(shí)甚至是一種不可取代的材料。第9頁(yè)，共14頁(yè)。三、有色金屬和非金屬材料在汽車(chē)上的應(yīng)用學(xué)習(xí)單元二

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（一）高分子材料高分子材料又稱(chēng)高聚物，通常高聚物根據(jù)機(jī)械性能和使用狀態(tài)可分為橡膠、塑料、合成纖維、膠黏劑和涂料五類(lèi)。各類(lèi)高聚物之間并無(wú)嚴(yán)格的界限。同一高聚物采用不同的合成方法和成型工藝，可以制成塑料，也可制成纖維，比如尼龍就是如此。而像聚氨酯一類(lèi)的高聚物，在室溫下既有玻璃態(tài)性質(zhì)，又有很好的彈性，所以很難說(shuō)它是橡膠還是塑料。第10頁(yè)，共14頁(yè)。三、有色金屬和非金屬材料在汽車(chē)上的應(yīng)用學(xué)習(xí)單元二

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1、塑料按照應(yīng)用范圍，塑料分為三種。（1）通用塑料通用塑料主要包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料和氨基塑料等六大品種。（2）工程塑料工程塑料是指能作為結(jié)構(gòu)材料在機(jī)械設(shè)備和工程結(jié)構(gòu)中使用的塑料。它們的機(jī)械性能較好，耐熱性和耐腐蝕性也比較好，是當(dāng)前大力發(fā)展的塑料品種。這類(lèi)塑料主要有：聚酰胺、聚甲醛、有機(jī)玻璃、聚碳酸酯、ABS塑料、聚苯醚、聚砜、氟塑料等。第11頁(yè)，共14頁(yè)。三、有色金屬和非金屬材料在汽車(chē)上的應(yīng)用學(xué)習(xí)單元二

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2、橡膠橡膠是具有高彈性的輕度交聯(lián)的線(xiàn)型高聚物，它們?cè)诤軐挼臏囟确秶鷥?nèi)處于高彈態(tài)。一般橡膠在－40℃～80℃范圍內(nèi)具有高彈性，某些特種橡膠在－100℃的低溫和200℃高溫下都保持高彈性。橡膠的彈性模數(shù)很低，只有1MN/m2，在外力作用下變形量可達(dá)100%～1000%，外力去除又很快恢復(fù)原狀。橡膠有優(yōu)良的伸縮性，良好的儲(chǔ)能能力和耐磨、隔音、絕緣等性能，廣泛用于制作密封件、減振件、傳動(dòng)件、輪胎和電線(xiàn)等制品。第12頁(yè)，共14頁(yè)。三、有色金屬和非金屬材料在汽車(chē)上的應(yīng)用學(xué)習(xí)單元二

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（二）陶瓷材料

無(wú)機(jī)非金屬材料按照成分和結(jié)構(gòu)，主要分為無(wú)機(jī)玻璃、玻璃陶瓷和陶瓷材料三大類(lèi)。無(wú)機(jī)玻璃與酸性氧化物和堿性氧化物的高粘度的復(fù)雜固體物質(zhì)，具有無(wú)定形結(jié)構(gòu)。玻璃陶瓷又叫玻璃晶體材料，是在無(wú)機(jī)玻璃完全或部分結(jié)晶的基礎(chǔ)上得到的，結(jié)構(gòu)處于玻璃和陶瓷之間。陶瓷材料是由成型礦物質(zhì)高溫?zé)疲Y(jié)）的無(wú)機(jī)物材料。陶瓷材料可分為傳統(tǒng)陶瓷、特種陶瓷和金屬陶瓷等三種。第13頁(yè)，共14頁(yè)。三、有色金屬和非金屬材料在汽車(chē)上的應(yīng)用學(xué)習(xí)單元二

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（三）復(fù)合材料復(fù)合材料是兩種或兩種以上化學(xué)本質(zhì)不同的組成人工合成的材料。其結(jié)構(gòu)為多相，一類(lèi)組成（或相）為基體，起粘結(jié)作用，另