汽车修理基础知识入门.docx

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汽车修理基础知识入门

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第一章汽车常用材料

第一节金属材料

第一单元金属材料基础知识

一、金属材料的力学性能

1．强度

金属材料的强度指金属材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力，所以又有抗拉强度和屈服点之分。

抗拉强度是金属材料在受拉时抵抗被拉断的能力，其代号为吼，单位是兆帕（MPa）。

屈服点是金属材料在受拉时抵抗产生明显的永久性变形的能力，其代号为，单位是兆帕（MPa）。

2．塑性

塑性是指金属材料受到外力作用时产生显著的永久性变形而不断裂的能力，常用伸长率（）和断面收缩率（）表示。

它们分别表示材料受拉时长度变形和截面变形，以百分比表示。

3．韧性

韧性指金属材料抵抗冲击而不致断裂的能力，常以冲击韧度dK表示，单位是焦耳／平方厘米（J/cm2）。

4．疲劳

疲劳指金属零件长期在交变载荷作用下工作，突然发生断裂的现象，以疲劳强度a-l表示。

疲劳强度是指金属材料在无限多次交变载荷作用下，而不致发生断裂的最大应力。

5．硬度

硬度指金属材料抵抗局部变形、压痕或划痕的能力，一般以布氏硬度（HB）和洛氏硬度（HR）表示。

二、金属材料的工艺性能

1．可铸性

可铸性指金属熔化后，可以铸造成各种形状的能力，主要指金属熔化后的流动性和冷凝时的收缩性。

2．可锻性

可锻性指金属材料在冷状态或热状态下，承受锤锻或压力发生塑性变形的能力。

3．可焊性

可焊性指金属材料是否容易焊接的性能。

4．切削性

切削性指金属材料是否容易被切削工具进行加工的性能。

5．延展性

延展性指金属材料能够拉拔成线或能够碾轧成板的性能。

6．耐磨性

耐磨性指金属材料抵抗磨损的性能。

7．淬透性

淬透性指金属材料在热处理中获得淬透层深度的能力。

三、金属材料的分类

金属材料分为黑色金属和有色金属两大类

第二单元汽车常用金属材料种类

一、钢

钢是含碳量小于2.11%的铁碳合金，是使用最广泛的金属材料。

汽车上的重要零件绝大部分用钢制成。

钢的种类很多，按有没有加入碳以外其他元素，可分为碳素钢和合金钢两大类，按含碳量多少又可分为低碳钢（C<0.25%）、中碳钢（0.25%≤C≤0.6%）和高碳钢（C>0.6%）三类。

1.碳素钢

没有为改善性能而加入碳以外其他元素的钢称为碳素钢。

碳素钢的力学性能能满足许多设备的结构件和机械零件的要求，也能满足部分工具钢的要求，有优良的工艺性和价格较低等优点，在汽车行业及其他行业中得到广泛应用。

碳素钢可分为很多类，下面介绍在汽车上使用较多的碳素结构钢和优质碳素结构钢。

（1）碳素结构钢

1）牌号由代表屈服点的字母、屈服点的数值、质量等级符号、脱氧方法符号等4个部分按顺序组成，如Q235-AF。

牌号中：

“Q”是钢材屈服点“屈”字汉语拼音首位字母，“235”表示屈服点为235MPa，“A”表示质量等级为A，“F”表示沸腾钢。

碳素结构钢常用牌号有Q195、Q215A（B）、Q235A（B）、Q255A（B）、027s等。

2）用途Q195、Q215A（B）、Q235A（B）常用于制造受力不大、不重要也不复杂的零件，如螺钉、螺母、垫圈、推杆、制动杆、车轮轮毂等。

（2）优质碳素结构钢

1）牌号由两位数字表示，表示钢平均含碳量的万分之几。

如钢号“30”表示钢中含碳量0.30%。

含锰量较高的优质碳素结构钢还应将锰元素符号在钢号后标出，如15Mn、45Mn等。

优质碳素结构钢常用牌号有15、20、25、35、45、60、45Mn、65Mn等。

2）用途优质碳素结构钢的用途见表2-2；

表2-2优质碳素结构钢的用途

2．合金钢

在碳钢中加入一种或多种适量合金元素，以改善钢的某种性能，称为合金钢。

碳钢中常加入的合金元素有Si、Mn、Cr、Ni、W、V、Mo、Ti等。

合金钢根据用途分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢3大类。

合金结构钢具有较高的强度和良好的韧性，在汽车上主要用于制造受热、受磨损和冲击载荷较剧烈的零件。

（1）牌号合金结构钢的牌号用“两位数字+元素符号+数字”表示：

前面两位数字表示钢中含碳量是万分之几；元素符号表示所含合金元素；后面数字表示合金元素平均含量的百分数。

（2）用途合金结构钢40Cr，常作重要调质件，如气门、汽缸盖螺栓、车轮螺栓、半轴和重要齿轮等；18CrMnTi，常用来制造变速器齿轮、主传动锥齿轮等；40MnB，可代40Cr钢作转向节、半轴、花键轴等；60Si2Mn钢，用来制造钢板弹簧等。

二、铸铁

铸铁具有良好的可铸性、耐磨性和切削性。

凡力学性能要求不高、形状复杂、锻制困难的零件，多用铸铁制造，如汽缸体、汽缸套、后桥壳、飞轮、制动鼓等。

铸铁分为白铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和合金铸铁等。

其牌号、主要性能和用途见表2-3。

表2-3常用铸铁材料

三、常用有色金属

铝、镁、铜、铅、锌等及其合金称为有色金属。

有色金属具有某些特殊的性能，如导性、导电性好，密度小而强度高，耐腐蚀性好等，已成为现代汽车工业中木可缺少的重要材

料。

1．铝及铝合金

（1）纯铝铝是银白色的金属，密度小（2.7g/cm3），熔点低于660℃，具有良好的导电性和导热性，主要用于制造电线、电缆，以及配制合金等。

我国工业纯铝的牌号是按其纯度来编制的，如L1、L2、L3等，“L”为“铝”字的汉语拼音字首，编号数字越大，纯度越低。

（2）铝合金纯铝中加入Si、Cu、Mg、Mn等合金元素后，可得到强度较高、耐蚀性较好的铝合金。

铝合金分为形变铝合金（或称压力加工铝合金）和铸造铝合金两类。

1）形变铝合金适用于压力加工的铝合金称为形变铝合金。

常用形变铝合金的牌号和用途如下：

①防锈铝合金用“LF”加顺序号表示，如LF5、LF11等，用做制造热交换器、壳体等。

（2硬铝合金用“LY”加顺序号表示，如LY1、LY11等，在飞机制造中应用较广。

③锻铝合金用“LD”表示，用于制造高温件，如活塞、汽缸盖等。

2）铸造铝合金用来制作铸件的铝合金称为铸造铝合金。

铸造铝合金的牌号由铝及主要合金元素的化学符号组成，主要合金元素后面跟有表示其名义百分含量的数字。

如果合金元素的名义百分含量不小于1，该数字用整数表示；如果合金元素的名义百分含量小于1，一般不标数字。

在合金牌号前冠以字母“Z”（“铸”字汉语拼音第1个字母）表示属于铸造合金。

如ZAIS17Mg、ZAIS19Mg、ZAICu4等。

铸造铝合金的代号用汉语拼音字母“ZL”（铸铝）与3个数字组成，ZL后面第1个数字表示合金类别，1表示铝硅合金，2、3、4分别表示铝铜、铝镁和铝锌合金。

ZL后面第二、三个数字表示顺序号，如合金牌号为ZAISi7Mg的硅铝合金，其合金代号为ZL101。

硅铝合金常用来制造内燃机活塞、汽缸体、水冷的汽缸头、汽缸套、风扇叶片、各种电动机和仪表外壳等。

2．铜及铜合金

（1）纯铜纯铜外观呈紫红色，故称紫铜，密度为8.9g/cm3，熔点为1083qC。

纯铜的导电性、导热性、耐腐蚀性、塑性好，主要用于制造导电器材或配制各种铜合金。

工业纯铜的牌号为T1、T2、T3。

“T”为铜的汉语拼音字头，数字为编号，数字越大则纯度越低。

（2）铜合金铜合金有黄铜、青铜和白铜3种。

1）黄铜黄铜是以锌为主要合金元素的铜合金。

当铜中仅加入锌时，称为普通黄铜。

普通黄铜的牌号用“H”（“黄”字的汉语拼音字首）加数字来表示，数字代表平均含铜量，含锌量不标出，如H68。

特殊黄铜则在“H”之后标以主加元素的化学元素符号，并在其后表明铜及合金元素含量的百分数，如HP659-1。

如果是铸造黄铜，牌号前还应加一“Z”字，其牌号由铜及主要合金元素的化学元素符号组成，主要合金元素后跟有表示其名

义百分含量的数字，如ZCu2n16Si4。

黄铜主要用来制作导管、冷凝器、散热片及导电、冷冲、冷挤零件和各种结构零件（如销、螺钉、螺母、衬套、垫圈等）。

2）青铜青铜原指铜与锡的合金。

现在除铜锌合金的黄铜与铜镍合金的白铜外，铜与其他元素所组成的合金均称为青铜。

青铜的牌号以字母“Q”（“青”字的汉语拼音字首）表示，后面加第一个主加元素的符号及除铜以外的各元素的百分含量，如QSn4-3、QBe2等。

如果是铸造青铜，牌号前还应加一“Z”字，其牌号由铜及主要合金元素的化学元素符号组成，主要合金元素后面跟有表示其名义百分含量的数字。

青铜主要用于制造轴承、轴套等耐磨零件和弹簧等弹性元件。

3．轴承合金

滑动轴承的轴瓦及内衬一般采用轴承合金。

目前，常用的轴承合金有锡基、铅基、铜基、锡铝基等。

汽车发动机上常采用的滑动轴承合金有锡基轴承合金和高锡铝基轴承合金。

高锡铝基轴承合金制成的滑动轴承具有较高的疲劳强度，良好的耐磨和承载能力，且具有铝基巴氏合金的抗咬合性能，使用时制成由钢一铝一锡铝合金三层组成的钢背薄壁轴瓦。

它可以代替锡基巴氏合金、铜基轴承合金，是一种理想的轴瓦材料，目前在汽车、拖拉机、内燃机上逐步推广使用。

汽车上常用的有色金属材料见表2-4。

一、玻璃

第二节其他材料

第一单元非金属材料

1．钢化玻璃

钢化玻璃用普通平板玻璃或磨光玻璃经加热与淬火制成，具有抗弯曲、耐冲击的特点。

当受到强大冲击时，会破碎成粒状，不会对人造成严重伤害。

2．夹层玻璃

夹层玻璃由两块普通玻璃中间夹一层薄膜，经强力胶合热压制成。

夹层玻璃可防止玻璃飞散伤人。

二、橡胶

橡胶具有优良的弹性和较高的强度，还具有耐磨、耐腐蚀和绝缘性能好等特点。

汽车上常用的橡胶制品有：

1．轮胎

普通充气轮胎由外胎、内胎和垫带组成。

轮胎安装在轮辋上，除支撑全车质量外，还起着推动汽车行驶、吸收振动、缓和地面冲击等作用。

2．风扇带

风扇带是汽车上常用的一种橡胶纤维绳V带，断面几何形状为梯形。

它主要用于传递曲轴带轮和水泵、发电机、空气压缩机等带轮之间的动力。

3．橡胶软管

（1）输气橡胶管汽车的输气连接软管可承受784kPa的工作压力。

（2）输油胶管汽车的输油连接软管可承受400kPa的工作压力。

（3）气压制动胶管汽车的气压制动连接软管，可承受980kPa的工作压力。

（4）液压制动胶管汽车的液压制动连接软管，可承受10920—12250kPa的工作压力。

（5）高压钢丝缠绕胶管这种胶管耐高压，管体柔软，用于汽车的液压或气压传动系统到分泵的连接。

4．橡胶密封制品

汽车上常用的橡胶密封制品有O形圈、各种断面的密封圈、密封衬垫、隔膜、阀垫、密封胶条、制动皮碗等，用于防止气体、液体泄漏，并防止外界灰尘、泥沙及水分等侵入密封机构。

三、塑料

这里专指用合成树脂为主要原料制成的、在一定条件下具有良好塑性的高分子有机化合物。

汽车上常用塑料有：

1．聚乙烯（PE）

软化温度在393K（120。

C）以上，使用温度可达353K（80。

C）以上，耐寒性优良，在203K（-70。

C）时仍保持柔软性。

它化学稳定性好，室温下不溶于有剂溶剂，耐酸碱，但强度不高，热变形温度低，不能承受较大载荷，可制作耐蚀器皿、手柄、机油桶等。

2．ABS塑料

表面硬度高，尺寸稳定，耐化学腐蚀，易于成型及机械加工，表面可镀铬，可用于制作挡泥板、仪表板、扶手等。

3．聚酰胺塑料（PA）

聚酰胺塑料又称尼龙。

它坚韧、耐磨、耐疲劳、耐油、耐水，可制作凸轮轴正时齿轮、踏板衬套、半轴齿轮及行星齿轮耐磨垫片等。

4．聚甲醛（POM）

有良好的综合性能，强度、刚度、韧性、抗蠕变性等均较高，减摩性及耐磨性良好，可广泛代用铜及铜合金。

汽车上用来制作耐磨垫片、无油润滑轴承和小齿轮等零件。

5．聚碳酸酯（PC）

力学性能良好，有突出的抗冲击能力，尺寸