主講教師：馬勝梅國家職業教育汽車車身維修技術專業教學資源庫知識點：強度與塑性

汽車車身材料強度與塑性的概念、金屬材料的拉伸試驗測試方法、意義和應用主要內容【案例引入1-1】史上空前的海難——鐵達尼號的沉沒

排除人為因素，船身的設計、材料的選擇和材料的性能起著至關重要的作用。到底是什么原因導致悲劇的發生？【案例引入1-1】史上空前的海難——鐵達尼號的沉沒

1912年，世界航海史上被驕傲地稱為“永不沉沒的巨輪”鐵達尼號首航，與一座漂浮的冰山發生了10秒鐘的碰撞，35cm厚雙層船體鋼板在水位線處像拉鏈一樣被撕裂，海水排山倒海般涌向船內，約三小時后，這輝煌的首航給它帶來了葬身海底的厄運。鐵達尼號輪船

汽車車身材料一、金屬材料性能（一）金屬材料的性能包括工藝性能和使用性能。1.工藝性能：金屬材料在加工過程中所表現出來的性能。

包括：鑄造性能、鍛壓性能、焊接性能、熱處理性能、切削加工性能等。

決定了金屬材料適應某種加工的能力。2.使用性能：金屬材料在使用條件下表現出來的性能。

包括：力學性能、物理性能和化學性能。

決定了金屬材料的使用范圍、安全可靠性和使用壽命。

汽車車身材料國家職業教育汽車車身維修技術專業教學資源庫（二）金屬的力學性能

汽車車身材料

1.力學性能：金屬材料在外力作用下，表現出的抵抗能力。

包括：強度、塑性、硬度、沖擊韌性、疲勞強度。

測定：通過各種不同的試驗測出來的。

意義：力學性能是設計和制造機械零件的重要依據。①餐盤：不銹鋼——沖壓件：塑性好的低碳鋼板②銼刀：高碳鋼——硬而耐磨國家職業教育汽車車身維修技術專業教學資源庫

汽車車身材料③汽車輪胎緊固螺栓：材料及規格的選擇，必須能夠保證螺栓在使用過程不會扭斷，從而保證駕乘人員的安全。強度：金屬在外力作用下，抵抗塑變（永久）和斷裂的能力；

包括：拉伸、壓縮、彎曲、扭轉等強度。塑性：金屬在外力作用下，產生塑性變形而不破壞的能力。測定：拉伸試驗——GB/T228.1-2010

二、強度與塑性國家職業教育汽車車身維修技術專業教學資源庫

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1、拉伸試驗國家職業教育汽車車身維修技術專業教學資源庫

汽車車身材料（1）設備（2）試樣

（3）試樣材料退火低碳鋼鑄鐵WE-300kN萬能材料試驗機長試樣：L0=100mm，d0=10mm短試樣：L0=50mm，d0=10mm國家職業教育汽車車身維修技術專業教學資源庫

汽車車身材料退火低碳鋼拉伸曲線鑄鐵拉伸曲線低碳鋼——韌性斷口鑄鐵——脆性斷口（4）拉伸曲線國家職業教育汽車車身維修技術專業教學資源庫

汽車車身車材料彈性變形階段——（op、pe段）

屈服階段——（es段）強化階段——（sb段）縮頸階段——（bk段）退火低碳鋼拉伸曲線低碳鋼拉伸過程中的變形階段（5）試驗過程國家職業教育汽車車身維修技術專業教學資源庫

汽車車身材料強度——單位面積所受的力表示。

拉伸試驗測的指標有：

彈性強度—σe屈服強度—σS抗拉強度—σbσ=（MPa）2、強度指標國家職業教育汽車車身維修技術專業教學資源庫

汽車車身材料退火低碳鋼拉伸曲線（1）彈性強度（剛度）——試樣產生完全彈性變形時的最大應力。σe=Re=(MPa)意義：彈性強度越大，金屬材料抵抗彈性變形的能力越大！

舊標準新標準2、強度指標國家職業教育汽車車身維修技術專業教學資源庫

汽車車身材料退火低碳鋼拉伸曲線鑄鐵拉伸曲線σS=ReL=

(MPa)脆性材料的屈服強度表示為:σr0.2——Rr0.2

意義：當應力小于σs零件就不會產生明顯的塑性變形。例如:20鋼σs

=250MPa

σs是塑性材料選擇材料或設計的依據2、強度指標國家職業教育汽車車身維修技術專業教學資源庫

汽車車身材料意義：σb表征了材料對斷裂的抗力，應力小于σb零件就不會斷裂σb=Rm=

(MPa)例如:20鋼σb=420MPa

σb是脆性材料選擇材料或設計的依據2、強度指標金屬材料的強度越高，則越結實。在承受相同載荷條件下，零件的尺寸減小，重量減輕，實現汽車的輕量化國家職業教育汽車車身維修技術專業教學資源庫

汽車車身材料3、塑性指標ψ=Z=×100%δ=A=×100%（1）斷后伸長率：試樣拉斷后，標距長度伸長量與原標距長度的百分比，用δ或A表示。（2）斷面收縮率：試樣拉斷后，橫截面積收縮量與原橫截面積的百分比，用ψ或Z表示。塑性材料：δ＞5%，低碳鋼脆性材料：δ＜5%，鑄鐵、高碳鋼國家職業教育汽車車身維修技術專業教學資源庫

汽車車身材料（3）意義——塑性好的材料A.萬一超載，有一定安全儲備，避免突然斷裂、安全；B.能通過塑變實現成型加工。汽車車身覆蓋件、油箱等都是塑性好的冷軋鋼板沖壓而成。車身油箱工業純鐵純鐵鍍錫黃銅防銹鋁不銹鋼3、塑性指標國家職業教育汽車車身維修技術專業教學資源庫

汽車車身材料附錄A

金屬材料強度與塑性的新、舊標準名詞和符號對照性能名稱新標準GB/T228.1-2010舊標準GB/T228-1987單位屈服強度ReσsMPa上屈服強度ReHσsUMPa下屈服強度ReLσsLMPa規定殘余伸長強度Rr0.2σr0.2MPa抗拉強度RmσbMPa斷后伸長率A、A11.3δ5、δ10%斷面收縮率Zψ%國家職業教育汽車車身維修技術專業教學資源庫

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