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【技术干货】汽车常用金属材料分析下篇
(二)在汽车上的应用 灰铸铁是应用最广泛的一种铸铁,其产量约占各类铸铁的80%以上。对于机械性能要求不高而形状复杂的零件,如机床床身,汽车上的气缸体、气缸盖、变速器箱体等均可采用灰铸铁制造。在汽车上的应用如表14-22。 表14-23 黑心可锻铸铁与珠光体可锻铸铁的牌号与力学性能 (二)在汽车上的应用 可锻铸铁适用于制造一些形状复杂、强度和韧性要求较高的薄截面零件,如汽车上的后桥壳、轮毂、制动踏板、钢板弹簧支架等。其在汽车上的应用见表14-24。 (二)在汽车上的应用 由于球墨铸铁的某些性能与钢相似,价格比钢便宜,又具有灰铸铁的优点,所以在汽车中得到了广泛应用。如表14-26所示。 第五节 汽车用有色金属 通常把铁和铁碳合金称为黑色金属,把黑色金属以外的金属及其合金称为有色金属。汽车上一些零件必须用有色金属材料制作,以满足特殊要求。汽车上常用的有色金属主要有铝、铜及其合金。 一、铝及铝合金 纯铝因其强度低,切削加工性差、可焊性差等特点,在汽车工业中使用较少。而铝合金因其具有强度高,质轻等优点,得到广泛应用。 铝合金就是在铝中加入适量的Si、Cu、Mg、Mn等元素后组成的合金。铝合金按其成分和工艺特点,可分为变形铝合金和铸造铝合金两类。 (一)变形铝合金 这类铝合金的特点是塑性好,可进行冷热状态下的压力加工。可分为防锈铝、硬铝、超硬铝和锻铝等。 1.防锈铝 防锈铝属于铝–锰系和铝–镁系合金。其强度适中,塑料性优良,耐蚀性好,具有较好的抛光性,光泽可长期保持。主要用于制造耐蚀性好的容器及车辆装饰,及受力小的结构件、铆钉等。 防锈铝的代号用“LF”(“铝”及“防”的汉语拼音字母字头)及一组顺序号表示。 2.硬铝 硬铝分铝–铜–镁和铝–铜–锰两类合金。这类合金通过淬火、时效处理可以显著提高强度。由于密度小,强度与密度的比值较高,故名硬铝。常用于制作铆钉、蒙皮等。硬铝的耐蚀性比纯铝差,故常在表面包一层纯铝,以提高其耐蚀性。 硬铝的代号;“LY”和一组顺序号来表示。 3.超硬铝 超硬铝是在硬铝中再加入锌形成的铝–铜–镁锌系合金。经淬火、时效处理,其硬度超过硬铝,故称为超硬铝。其耐蚀性较差,一般表面要包一层纯铝,以增加抗蚀能力。主要用于飞机上的一些构件。 其代号用“LC”和一组顺序号来表示。 4.锻造铝 锻造铝的化学成分和硬铝相似,能通过时效处理来提高强度。在加热状态下有良好的塑性,可进行热变形加工。锻铝有较高的强度,用于制造飞机零件。 其代号用“LD”和一组顺序来表示。 (二)铸造铝合金 铸造铝合金简称铸铝。其种类很多,常用的有铝–硅系、铝–铜系、铝–镁系和铝–锌系等合金。 铝–硅系合金是最常用的铸造铝合金,俗称硅铝。这种合金有着优良的铸造性能,同时还具有比重轻、抗蚀能力好、机械性能较好等优点,所以广泛用来制造形状复杂、要求有较高强度和耐蚀性的零件。 铸铝的代号用“ZL”及三位数字表示。第一位表示铝合金的类别(1–—铝–硅系、2–—铝–铜系,3–—铝–镁系,4–—铝–锌系),第二、三位表示合金的顺序号。 常用铝–硅系铸造铝合金的代号、成分及性能见表14-28。 表 14-29 铸造铝合金在汽车上的应用 二、铜及铜合金 纯铜呈紫红色,具有良好的导电性、导热性、耐蚀性和塑性,但纯铜的强度不高,硬度较低,且价格贵。故一般不直接制作各种构件,常用的是铜合金。在汽车上只有个别场合应用纯铜,例如,气缸垫、进排气管垫、轴承垫片、一些管接头、制动管、散热管、油管和电气接头等 常用的铜合金可分为黄铜、青铜和白铜三类。 (一)黄铜 黄铜是以锌为主加元素的铜合金。按化学成分的不同,黄铜又分为普通黄铜和特殊黄铜。 1.普通黄铜 仅由铜和锌两种元素组成。其牌号用“黄”字的汉语拼音字头“H”加数字表示,数字表示铜的质量分数的百分数,其余为锌。如H68表示铜的质量分数68%,其余为锌的普通黄铜。 普通黄铜常用来制作汽车上的散热器分水管、汽油滤清器滤芯、化油器零件、管接头、垫圈、螺钉等。 2.特殊黄铜 在普通黄铜中加入其它合金元素所组成的合金,称为特殊黄铜。常加入的合金元素有锡、硅、锰、铅和铝等,分别称为锡黄铜、硅黄铜、锰黄铜……等。 特殊黄铜的牌号用“H+元素符号+若干组数字”表示。第一组数字表示铜的的质量分数的百分数,第二组表示主加元素的质量分数的百分数,数字间用短线分开。如HPb59–1表示含铜59%,铅1%的铅黄铜。 特殊黄铜在汽车上用作耐磨损的零件,如转向节衬套、钢板弹簧衬套、离合器与制动蹄支轴衬套等。 黄铜在汽车上的应用见表14-30。 表 14-31 青铜在汽车上的应用 三、轴承合金 轴承合金是用来制造滑动轴承的材料。轴承是支承轴并保证其正常运转的零件。因此轴承合金应满足以下基本要求: ⑴ 足够的强度及硬度,以承受轴颈较大的压力; ⑵ 高的耐磨性,低的摩擦系数,以减少轴颈的磨损; ⑶ 足够的塑性和韧性,较高的疲劳强度,以承受轴颈的交变载荷,并抵抗冲击和振动; ⑷ 良好的导热性、耐蚀性及小的膨胀系数; ⑸ 良好的磨合性,使其与轴颈能较快的紧密地配合。 为满足上述要求,轴承合金的理想组织,应由塑性好的软基体和均匀分布在软基体上的硬质点(一般为化合物)构成。 常用的轴承合金有锡基轴承合金、铅基轴承合金、铜基轴承合金、铝基轴承合金等。 (一)锡基轴承合金 它是以锡为基础,加入适量的锑(Sb)、铜(Cu)等元素组成,又称为锡基巴氏合金。 这种合金具有适中的硬度、低的摩擦系数,并有较好的塑性和韧性,具有优良的导热性和耐蚀性。常用于高速、重载下的重要的轴承。 (二)铅基轴承合金 铅基轴承合金是以铅为基础,加入适量的锑、锡、铜等元素组成的合金,又称为铅基轴承合金。其特点是强度、硬度、韧性均低于锡基轴承合金,摩擦系数较大。但其价格较低,故在可能的情况下,尽量代替锡基轴承合金使用。这类轴承合金一般用于中等负荷的轴承。 (三)铜基轴承合金 铜基轴承合金是以铜为基础,加入适量的锡、铅、锌及磷、锰等元素组成的合金。 铜基轴承合金的优点是:具有良好的润滑作用,摩擦系数低,其抗压强度、疲劳强度、硬度、导热性及耐热性都很高。因此,可用于承受高载荷,高速度及高温下工作的轴承。 (四)铝基轴承合金 铝基轴承合金有铝镁锑合金、低锡铝合金(锡的质量分数为6%左右)和高锡铝合金(锡的质量分数为20%以上)。前二者的塑性、韧性等机械性能良好,且屈服强度较高,因此其负载能力较高。主要用于低速柴油机等轴承上。而高锡铝合金有较高的疲劳强度、良好的导热性和耐热性,又有良好的耐磨、减摩性和抗蚀性。因此,被广泛用于汽车、拖拉机、内燃机上。 轴承合金的牌号 轴承合金的牌号:按国家标准GB/T 1174-92规定,用“轴”字汉语拼音首字母“Z”加基本元素符号与主加元素符号及其质量分数的百分数表示。 例如:ZSnSb4Cu4,Cu后的“4”表示平均铜的质量分数为4%,Sb后的“4”表示平均锑的质量分数为4%,“ZSn”表示锡基轴承合金。 铸造轴承合金的化学成分、牌号如表14-32所示。 免责声明:本网站部 分文章和信息来源于互联网,本网转载出于传递更多信息和学习之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。如转载稿涉及版权等问题,请立即联系管理 员,我们会予以更改或删除相关文章,保证您的权利。对使用本网站信息和服务所引起的后果,本网站不作任何承诺。
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