汽车车身材料
第二章汽车车身用材料及材料性质安全、可靠且坚固耐用。舒适、经济、美观。第一节汽车车身用材料汽车车身常采用的材料有钢、有色金属、塑料。钢普通钢板根据不同的部位使用0.60.8mm厚的钢板。高强度钢板与普通钢板厚度相同但具有更高强度。防锈钢板钢板的一面或者是两面镀锌使其难生锈。铝车身板件用铝合金重量约为钢板的二分之一的铝合金却具有与钢板相同的强度。塑料ABS丙烯腈、丁二烯、苯乙烯聚合物、BMC块体模塑料、PA聚酰氨尼龙、PC聚碳酸酯、PE聚乙烯、PP聚丙烯、PUR热固性氨基甲酸乙酯、PVC聚氯乙烯、SMC片状模塑料、FPR纤维增强塑料玻璃纤维加强塑料等。一、钢定义以铁为主要元素、含碳量一般在2以下并含有其他元素的材料。淋1.钢的分类按品质分1 普通钢P?0.045S?0.0502 优质钢P、S均?0.0353 高级优质钢P?0.035S?0.030按化学成分分1 碳素钢a.低碳钢C?0.25b.中碳钢0.25?C?0.60c.高碳钢C?0.60。2合金钢a.低合金钢合金元素总含量?5b.中合金钢合金元素总含量510c.高合金钢合金元素总含量10。2.车身用钢材热轧钢板是在800?C以上高温下轧制的它的厚度在1.6-8mm之间。车架、骨架、梁。冷轧钢板由于冷轧钢板在较低的温度下轧制的它的厚度精度高表面质量好表面非常平滑厚度为0.41.4mm并且有良好的可压缩性大多数整体式车身都采用冷轧钢板制成。由热轧钢板经过酸洗后冷轧变薄并经过退火处理而成。因为滚轧的关系内部结构变硬故而实施退火处理使它软化主要用途大多数的汽车车身组件。低碳钢板当前汽车车身修理中遇到的钢板大多是低碳钢制成的.含碳量低的钢材很软所以便于加工可以很安全的进行焊接、热收缩和冷加工它的强度不会受到严重影响。但是低碳钢容易变形又有很大的重量汽车制造者已经开始改用高强度钢来制造汽车上需要承受载荷的零部件。2.低合金钢定义在碳钢的基础上加入一种或多种合金元素形成的新钢件就叫合金钢。合金元素总量小于3.5的合金钢叫做低合金钢。合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。其中钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。汽车纵横梁。Q345A高强度钢板高强度钢泛指强度高于低碳钢的各种类型的钢材。一般强度为340N/mm2以上。整体式车身要求使用高强度钢对构件的要求要求重量轻同时还要能够承受悬架的部分载荷它还能容易的加工成设计的抗弯截面以减少传递到乘坐室内的损害。相同的强度高强度钢板的厚度比一般钢板薄因此近来的汽车车身上普遍使用高强度钢板以降低车辆重量。高强度钢板的分类高强度低合金钢板HSLA又称回磷钢通过在低碳钢中加入磷来提高钢的强度它是最近几年新出现的一种钢具有低碳钢类似的加工特性为汽车?獠棵姘搴统瞪硖峁? 的抗拉强度。高抗拉强度钢板HSS又称沉淀淬硬钢增加了硅、锰和碳的含量使抗拉强度得到提高过去被用来制造悬架装置有关的构件和车身。沉淀淬硬钢是另一种高抗拉强度钢具有优异的加工和冲压性能这种钢主要用于车门边护板、保险杠加强筋等。淋超高强度钢板UHSS这种超高强度钢内没有合金元素但它的抗拉强度几乎可达到普通低碳钢的10倍其高强度来源于在成形和加工过程中产生的特殊微粒马氏体、贝氏体、铁素体组织构成组成。有些超高强度钢内部加入其他金属元素如硼合金钢强度可达13501400N/mm2超高强度钢的类型高塑性钢双相钢多相钢硼钢铁素体-贝氏体钢超高强度钢应用硼钢铂锐的安全性配置较为出众在被动安全方面铂锐采用了四门硼钢防侧撞横梁这种材质的防撞梁重量比普通钢低而强度是普通钢的4-5倍。VOLVO XC90车身超高强度钢应用双相钢二、铝合金车身中的
铝合金一般使用压铸件较多可用来制造承受大载荷的部件可明显减轻质量增加强度常采用真空压铸方式生产。车身用铝材料宝马5系前部铝车身铸造铝合金铸造铝合金主要有铝—硅系、铝—铜系、铝—镁系及铝—锌系四种以铝硅系应用最广泛。代号用“ZL”加三位数字表示第一位数表示合金类别1为铝—硅系2为铝—铜系3为铝—镁系4为铝—锌系第二、三位数字为合金序号。例如ZL102表示2号铝—硅系铸造铝合金。牌号由Z和铝的化学元素符号、主要合金元素符号及合金元素名义百分含量的100倍的数字组成。第二节车身材料的性质金属材料特别是钢铁是现代机器制造业的基本材料也是汽车工业的基本材料。汽车在使用与维修中为了能正确地加工和合理选用金属材料必须充分了解和掌握金属的使用性能和工艺性能。使用性能在正常工作条件下材料所具备的能力。它包括机械力学性能、物理性能和化学性能三个方面。一、强度和塑性1.强度强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。弹性变形oe试棒的伸长量与载荷的增加成正。微型塑性变形es在载荷卸除后试棒已不再完全恢复到原来尺寸。屈服ss’当载荷增加到屈服阶段ps时图上出现一水平线表示在载荷不增加情况下试棒仍继续伸长这种现象称为“屈服”。大量塑变s’b当载荷超过ps时随载荷的增加试棒产生大量均匀塑变直到b点pb为最大载荷。紧缩阶段bz当载荷增加到pb时产生颈缩。当达到z点时试棒就在颈缩处被拉断。强度的主要指标有弹性极限、弹性模量、屈服点、抗拉强度。1弹性极限指材料在弹性变形阶段所能承受的最大应力。σe Fe/s0MPa2弹性模量E表征了材料抵抗弹性变形的能力也称之为刚度Eσ/εtanαMPa3屈服点σs表示材料产生屈服时对应的应力。屈服点也称为屈服强度。σs Fs/So MPa??4抗拉强度σb指试样在拉伸过程中所能承受的最大应力值。σbFb/AoMPa弹性弹性是金属材料的一种特性它可以使因外力作用而变形的金属在外力消除后回复原状。可回复的变形称为弹性变形而金属材料的这种特性即被称为弹性。2.塑性塑性金属材料断裂前产生永久变形而不被破坏的能力。当钢板被作用力弯曲后它会按原始形状回复稍许但仍然保持弯曲状态这种情况即称为塑性变形。物体无法回复到原始形状的特性被称为塑性。??许多汽车车身部件如翼子板、发动机盖、车顶板等就是利用钢材塑性原理运用大尺寸钢板冲压制成若无外力作用其形状就不再改变。二、硬度材料抵抗其他硬物压入其表面的能力。衡量材料软硬程度。最常用的硬度试验为布氏硬度HB洛氏硬度HR1.布氏硬度用硬质合金球作为压头所测得的布氏硬度用符号HBW表示适用于测量硬度不超过650的材料。布氏硬度的表示方法规定为符号HBS和HBW前面的数值为硬度值符号后面按以下顺序表示试验条件压头球体直径?、试验载荷Kg?f、试验载荷保持时间S1015S不标注。例120 HBW10/1000/302.洛氏硬度洛氏硬度采用直接测量压痕深度来确定度值的。我国常用的是HRA、HRB、HRC三种。洛氏硬度值的表示方法规定为硬度符号前面注明硬度值例如52HRC、70HRA。三、韧性疲劳前面讲述的金属材料强度、塑性和硬度等性能都是在静载荷作用下所测得的但实际上许多机械零件是经常在冲击载荷作用下工作的。1韧性韧性金属材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力称为冲击韧性。2疲劳强度承受交变应力的零件在工作应力低于材料的屈服强度的情况下?铣な奔涔ぷ魇被岵 盐苹蛲蝗欢狭颜庵窒窒蟪莆 ,褪 Щ蚱,推苹怠?
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