3.2 汽车典型零件的选材
3.2.1 发动机和变速器典型零件材料的选择 6、凸轮轴选材
凸轮轴必须具有良好的接触疲劳强度和抗擦伤性，高硬度和较好
的耐磨性，接触表面具有足够的强度和刚性，可承受气门开启的
周期性冲击载荷的作用。凸轮轴常用材料及热处理工艺如表3-3
所示。
材料
预备热处理
热处理
15、20、15Cr、20Cr钢 调质或正火
工作条件
速度
载荷
低速
中载 重载
中速
中载
材料 45 ZG310-570 45
45 45
40Cr 40MnB
高速
重载
中载，无 猛烈冲击
中载，有 冲击
45
40Cr 40MnB
40Cr 40MnB
20Cr 20Mn2B 20MnVB 20CrMnTi
小齿轮 热处理 正火 调质
整体淬火
硬度 200～250HBS 200～250HBS
3.2 汽车典型零件的选材
3.2.1 发动机和变速器典型零件材料的选择
3、活塞销的选材
具有足够的强度、刚度和韧性，表面耐磨性好、高的抗疲劳 强度，质量尽可能小，同时要求配合面有很高的光洁度、尺 寸精度等。活塞销的主要失效形式为表面磨损和疲劳裂纹。 常见的材料为20、15C、20Cr、20Mn2、20CrMnTi、 20CrMnVB、20CrMnMo等低碳合金钢。
渗碳淬火+低温回火
40、45、50钢
调质或正火
感应淬火+低温回火
稀土—镁球墨铸铁
正火
感应淬火或等温淬火+低温回火
铜钒钼合金铸铁
低温回火
感应淬火+低温回火
3.2 汽车典型零件的选材
3.2.1 发动机和变速器典型零件材料的选择 7、气门弹簧选材
气门弹簧要求弹性好，屈服强度和疲劳强度高，有一定的耐 热性。气门弹簧也可用冷拔后经油淬及回火后的钢丝制造， 绕制后经300℃～350℃加热消除冷卷簧时产生的内应力。 气门弹簧加工艺路线一般为冷卷成型→淬火→中温回火→喷 丸强化→两端磨平。
3.2 汽车典型零件的选材
5.曲轴的选材3.2.1 发动机和变速器典型零件材料的选择 曲轴必须具有足够的强度、硬度、良好的耐磨性和高 的抗疲劳性能、质量要小、各工作表面要求耐磨、润 滑良好。曲轴的失效形式主要是疲劳断裂和轴颈处磨 损，有时也发生冲击过载断裂，个别情况下发生塑性 变形或腐蚀失效。 根据曲轴的工作条件和失效形式，对于中等吨位的汽 车和轿车，曲轴常用的材料为球墨铸铁和钢。
500 35、ZG270-
500 35 45、50
ZG270-500 35、40
35
45 35、40 45、50 35、40 45、50
ZG310-570
35 20Cr 20MnVB
大齿轮 热处理 正火 调质 整体淬火
调质 整体淬火
调质
整体淬火 调质
整体淬火 表面淬火 整体淬火 表面淬火
正火 调质 渗碳淬火
3.2 汽车典型零件的选材
3.2.1 发动机和变速器典型零件材料的选择 4、发动机连杆的选材 连杆的工作条件要求连杆既有较高的强度和抗疲劳性 能；又有足够的刚性和韧性。此外还应尽量减小连杆 自身的质量，以减小惯性力的作用。连杆的主要损坏 形式是疲劳断裂和过量变形，因此要求连杆材料必须 具备优良的综合力学性能及高的抗疲劳强度。 根据连杆的工作条件和失效形式，连杆通常采用中碳 钢和合金钢模锻或辊锻而成，常用的材料有40、45、 50、45Mn2、40Cr、35CrMo、42CrMo等
硬度 150～180HBS 190～230HBS
35～40HRC
190～230HBS
35～40HRC 220～250HBS 180～230HBS 190～230HBS 35～40HRC 220～250HBS 35～40HRC 45～50HRC 35～40HRC 45～50HRC 160～210HRC 190～230HBS
第1篇 汽车工程材料
第1章
金属材料的力学性能
第2章
常用金属材料
第3章 汽车典型零件材料的选择
第4章
非金属材料
第3章 汽车典型零件材料的选择
3.1 零件材料选择的基本原则及方法
3.2 汽车典型零件的选材
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能力训练与拓展
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思考题
3.1零件材料选择的基本原则及方法
机械零件材料的选择一般遵守以下几点。 （1）材料使用性能应满足零件的使用要求。 （2）材料的工艺性应满足加工要求。 （3）选材时还应考虑经济性。在保证产品使用性能的前提下， 尽量采用生产和使用成本较低的材料。 （4）环境与资源原则。选材时，应该充分考虑对环境的影响。 要减少材料使用量、延长零件寿命、材料再利用率高、环境污染 小、废气排放少、材料回收及降解等对环境有益的原则进行选材
56～62HRC
3.2 汽车典型零件的选材
3.2.1 发动机和变速器典型零件材料的选择 2、车辆螺旋弹簧的选材
该类弹簧在长期冲击震动以及交变应力作用下，利用弹性变形 吸收冲击能量来起到缓和冲击力的效果，同时要求承受一定压 力，因此要求具有高的弹性极限，高的强度、足够的韧性等， 根据车辆载重的不同，选用不同的材料。轻型汽车常选用65Mn 、60Si2Mn钢；中型或重型汽车，板簧选用50CrMn, 55SiMnVB 钢；重型载重汽车大截面板簧选用55SiMnMoV， 55SiMnMoVNb钢。
（5）积极推广应用新材料。
3.2 汽车典型零件的选材
3.2.1 发动机和变速器典型零件材料的选择
这里将介绍以下几个部件的主体选材 1、变速器齿轮 2、车辆螺旋弹簧 3、活塞销 4、发动机连杆 5、曲轴 6、凸轮轴 7、气门弹簧 8、汽车半轴
3.2 汽车典型零件的选材
1、变速器
3.2.1 发动机和变速器典型零件材料的选择 齿轮的选材
3.2.1 发动机和变速器典型零件材料的选择
8、汽车半轴选材 半轴的失效形式主要是疲劳断裂（ 包括扭转疲劳和弯曲疲劳断裂）、过量变形、断裂和 表面过度磨损
汽车类型
材料
轿车和越野 车
载货汽车
重型车
40Cr
38～48HRC
调质 整体淬火
220～250HBS 38～48HRC
调质
230～280HBS
整体淬火 表面淬火 整体淬火 表面淬火 整体淬火C 53～42HRC 52～56HRC 35～42HRC 52～56HRC
渗碳淬火
56～62HRC
材料 35
ZG270-500 35、ZG270-