汽车材料按用途可分为两大类:结构材料和功能材料。
1. 结构材料
结构材料主要承受汽车运行中的各种载荷,包括钢和铸铁。
a. 钢
钢是含碳量小于2.11%的铁碳合金,应用广泛。钢的种类繁多,根据是否添加除了碳以外的元素,分为碳素钢和合金钢。碳素钢按含碳量又可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
1. 碳素钢
碳素钢没有添加除了碳以外的元素,具有良好的工艺性和性价比,广泛应用于结构件和机械零件。
2. 合金钢
合金钢在碳钢中加入适量的合金元素,如Si、Mn、Cr等,以改善性能。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。
(1) 合金结构钢
合金结构钢具有高强度和良好韧性,适用于制造受热、磨损和冲击载荷剧烈的零件。例如,40Cr常用于制造气门等,18CrMnTi用于变速器齿轮,40MnB适用于转向节等。
(2) 牌号和用途
合金结构钢的牌号通常由含碳量、合金元素及其含量表示,如40Cr表示含碳量为万分之四,含有铬元素;18CrMnTi表示含碳量为万分之十八,含有锰和钛元素。
b. 铸铁
铸铁因具有良好的铸造性、耐磨性和切削性,适用于制造形状复杂、锻造困难的零件,如汽缸体、汽缸套等。铸铁分为白口铸铁、灰铸铁、球墨铸铁等。
2. 功能材料
功能材料主要包括各种合金,用于提升汽车的特定性能。