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3汽车常用材料
一簇蓝色精灵的小确幸
CHENYING0907
例1 典型零部件材料应用：
例2 金属材料在汽车零部件中的应用：
例3 非金属材料在汽车零部件中的应用：
以现代轿车用材为例，按照重量来段所能承受的最大应力。 σe = Fe /A0 （MPa） 式中，Fe是试样不产生塑性变形时的最大荷载（N）；A0是试样的原始横截面积（mm2）；σe表示材料保持弹性变形的最大应力。

（1）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/Ao （MPa）  式中，Fs为试样发生屈服变形时的荷载（N），A0为试样原始横截面积（mm2）。
（2）抗拉强度σb 指试样在拉伸过程中所能承受的最大应力值。
σb=Fb/Ao （MPa）
式中，Fb是试样断裂前所承受的最大荷载(N),Ao是试样的原始横截面积(㎜2)。
抗拉强度：σb，它是设计和选材的主要依据之一，是工程技术上的主要强度指标。
屈强比：σs/σb，是一个有意义的指标。其比值越大，越能发挥材料的潜力。但是为了使用安全，该比值亦不宜过大，～。
比强度：σb/ρ，它表征了材料强度与密度之间的关系。在考虑汽车轻量化的问题时，常常用到这个指标。

（1）伸长率δ ：是指试样拉断后，标距伸长量与原始标距的百分比。即
式中，lu是试样断裂后的标距（㎜），l0是试样的原始标距（㎜），同一材料的伸长率与试样尺寸有关。
（2）断面收缩率ψ： 是指试样拉断后横截面积的缩减量与原始横截面积之比。 即
ψ= （S0 - SU） / S0 ×100%
式中, SU是试样断裂处的最小横断面积（㎜2）， S0是试样的原始横截面积(㎜2)。
(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(HR) .
此外，还有维氏硬度(HV)、肖氏硬度（弹性回跳法）、显微硬度和锤击式布氏硬度等。
1．布氏硬度
测试原理：用一定大小的荷载F，把直径为D的硬质合金球压入被测试样表面，保持规定时间后卸除荷载，移去压头，用读数显微镜测出压痕平均直径d。用荷载F除以压痕的表面积所得的商，即为被测材料的布氏硬度值。
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（㎜）、试验荷载（Kg·f）、试验荷载保持时间（S）（10～15S不标注）。
例120 HBW10/1000/30
实验测量d—查表—硬度

洛氏硬度采用直接测量压痕深度来确定度值的。试验原理如图1-9Ａ＆1 - 9Ｂ所示。
我国常用的是HRA、HRB、HRC三种，试验条件及应用范围见表1-2。
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。
在硬度和强度之间，存在着一定的换算关系，如表1-3所示。
(三)冲击韧度
材料抵抗冲击荷载的能力，是指材料在受到冲击荷载而断裂之前吸收能量并进行塑性变形的能力。
对于两种不同的冲击荷载，分别采用了
冲击韧度和多冲抗力两个指标来衡量材料的冲击性能。

冲击韧度通常是采用一次摆锤冲击试验来测定的。冲击试验的原理如下图所示。
在忽略机械摩擦和空气阻力等条件下，摆锤冲断试样所消耗的冲击功Ak可以从试验机刻度盘上直接读出。且
Ak = G (H-h) （J）
式中，G为摆锤产生的重力（N）。
将冲击功Ak除以缺口处的截面积，即为材料的冲击韧度ak,则
ak = （J·cm2）

根据试样缺口形式的不同，U型缺口试样测得的冲击韧度用aku表示，V型缺口测得的冲击韧度用akv 表示。

多冲抗力一般采用小能量多冲试验进行测定。图1-9所示为落锤式多次冲击弯曲试验示意图，将材料制成标准试样放在试验机上，使之受到锤头的小能量（＜1500J)＝多次冲击