金属材料在汽车上的广泛应用及主流地位

金属材料是目前汽车上应用最广泛的工程材料。工业上，通常把金属材料分为两大类：黑色金属和有色金属。黑色金属是指钢铁材料；有色金属是指除钢铁材料以外的其他所有金属材料，如铝、铜、镁及其合金。

除常用金属材料外，在工业中还出现了许多新型高性能的特种金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等，还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。

钢铁材料在我国汽车工业中仍占主流地位。汽车用钢铁材料有结构钢、特殊用途钢、烧结合金、铸铁及部分复合材料等，主要用于制造车架、车轴、车身、齿轮、发动机曲轴、缸体、罩板、外壳等零件。

一、钢铁材料简介

钢铁材料是机械工程材料中应用最为广泛的金属材料，它通过冶炼和轧制等生产方法获得。自然界中的铁矿石经高炉冶炼得到生铁，它是炼钢和铸造的原材料。图2-1-1为钢铁材料生产过程示意图。

钢铁是铁和碳的合金。工业纯铁虽然塑性好，但强度低，所以很少用它来制造机械零件。在工业上应用最广的是铁碳合金。所谓铁碳合金就是以铁为基体，有不同碳含量的合金。

图2-1-1　钢铁材料生产过程示意图

二、碳素钢

碳素钢（简称碳钢）是指含碳量小于2.11%的铁碳合金。碳钢中除了含有铁和碳元素之外，还含有少量的杂质元素，如硅、锰、硫、磷等元素，它们对钢的性能都有一定的影响。

1.碳素钢的分类

按含碳量分为低碳钢（wC≤0.25%）、中碳钢（wC＝0.25%～0.6%）和高碳钢（wC＞0.60%）。

按质量分类（主要根据有害杂质硫、磷在钢中的含量），分为普通碳素钢（ws≤0.05%，wp≤0.045%）、优质碳素钢（ws≤0.035%，wp≤0.035%）；高级优质碳素钢（ws≤0.02%，wp≤0.03%）。

按用途分为碳素结构钢和碳素工具钢。

2.碳素钢的牌号、性能及主要用途

（1）碳素结构钢。这一类钢碳含量较低，而硫、磷等有害杂质的含量较高，故强度不高，但塑性、韧性较好，焊接性能好，价格低廉。通常为热轧钢板、钢带、钢棒和型钢。可用于制造焊、铆、螺栓连接的一般工程构件和不重要的机械零件，如发动机支架、后视镜支杆等。

碳素结构钢牌号的表示方法，由代表屈服点的字母“Q”、屈服点值（σs，单位MPa）、质量等级符号（A、B、C、D）及脱氧方法符号（F—沸腾钢，B—半镇静钢，Z—镇静钢，一般不标注）按顺序排列组成。其中A级的硫、磷等杂质的含量最高，D级的硫、磷等杂质的含量最低。例如，Q235A表示最低屈服强度是235MPa，质量为A级的碳素结构钢。

碳素结构钢的规定牌号有：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五类。

（2）优质碳素结构钢。优质碳素结构钢中含有害杂质比碳素结构钢少，其力学性能优于碳素结构钢，主要用来制造较重要的零件。其中45钢常用来制造中等强度、韧性的零件，如齿轮、曲轴、螺栓、螺母、连杆等；65钢常用来制造直径小于12mm的弹簧。

优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示，数字表示钢中平均含碳量的万分数，例如，20钢、45钢分别表示钢中平均含碳量为0.20%和0.45%的优质碳素结构钢。

优质碳素结构钢按含锰量不同，分为普通含锰量（wMn＝0.25%～0.8%）和较高含锰量（wMn＝0.7%～1.2%）两组。较高含锰量的一组在牌号后面加注“Mn”符号。若为沸腾钢，则在钢的牌号尾部加注“F”。例如，15Mn、30Mn、08F、10F等。

常用碳素结构钢的钢号、性能及用途见表2-1-1所示。

表2-1-1　常用碳素结构钢的钢号、性能及用途

（3）碳素工具钢。这类钢常用于制造刃具、量具、模具等。碳素工具钢牌号在“T”后标出平均含碳量的千分数。如T12表示含碳量是1.2%的碳素工具钢。

（4）铸造碳钢（简称铸钢）。铸钢常用来制造一些形状复杂，难以进行锻造加工且要求有较高强度和塑性的零件。但铸钢的铸造性差，故近几年来有以球墨铸铁代替的趋势。

铸造碳钢的牌号是由铸钢两字的汉语拼音首写字母“ZG”和两组数字组成的，第一组数字代表屈服强度，单位为MPa；第二组数字代表抗拉强度，单位为MPa。如ZG270—500用途广泛，常用于做轧钢机机架、轴承座、连杆、箱体、曲拐、缸体等。

三、合金钢

碳钢虽然能满足生产的一般需求，但是对于一些重要工作场合的零件，或有耐热、耐蚀、高磁性或无磁性、高耐磨性等特殊要求的零件，这时就无法满足需要。

为了改善钢的性能，炼钢时有目的地加入一些合金元素所形成的钢称为合金钢。合金钢通过热处理能获得优良的力学性能及一些特殊的物理、化学性能。常加入的合金元素有：钛（Ti）、钒（V）、铌（Nb）、钨（W）、钼（Mo）、铬（Cr）、锰（Mn）、铝（Al）、钴（Co）、硅（Si）、硼（B）、氮（N）及稀土元素。但是合金钢的冶炼、加工困难，价格较贵，所以应合理选用。

1.合金钢分类

合金钢的种类繁多，分类方法有多种，常见的分类方法有：

（1）按用途分类。

合金结构钢：合金结构钢用于制造各种机械零件和工程结构件。

合金工具钢：合金工具钢用于制造各种工具。

特殊性能钢：特殊性能钢是指具有一些特殊性能的钢。

（2）按合金元素总含量分类。

低合金钢：低合金钢的合金元素总含量wMe＜5%。

中合金钢：中合金钢的合金元素总含量wMe＝5%～10%。

高合金钢：高合金钢的合金元素总含量wMe＞10%。

2.合金结构钢

合金结构钢按成分及用途不同分为低合金高强度结构钢、合金渗碳钢、合金调质钢和合金弹簧钢等。

（1）低合金高强度结构钢。低合金高强度结构钢亦称“普低钢”，强度比普通碳素钢高30%～50%。低合金高强度结构钢是在碳素结构钢的基础上，加入了少量的合金元素。它与含碳量相同的碳素结构钢相比较，强度和韧性高于碳钢。

低合金高强度结构钢的牌号用代表屈服强度的汉语字母“Q”、屈服强度值（单位MPa）、质量等级符号（A、B、C、D、E）三个部分按顺序排列组成。低合金高强度结构钢被广泛用于桥梁、船舶、汽车纵横梁、建筑、锅炉、高压容器，输油输气管道、井架等。其中Q345各种性能配合较好，故应用最广泛，用于各种大型钢结构、桥梁、船舶、锅炉、压力容器、重型机械、电站设备等。

（2）合金渗碳钢。渗碳钢指的是经过渗碳、淬火、低温回火后使用的钢。合金渗碳钢平均含碳量在0.1%～0.25%之间，添加合金元素Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti、B等，其目的是提高钢的淬透性，形成合金碳化物，细化晶粒，使得零件在渗碳淬火以后表面和中心部都能得到强化，达到外硬内韧的性能。

合金渗碳钢有以下几个常见品种：

①低淬透性合金渗碳钢。如20Cr、20CrV、20MnV等；用于制造承受载荷不大的小型耐磨零件，如齿轮、活塞销、凸轮、气门挺杆、齿轮轴、滑块等。

②中淬透性合金渗碳钢。如20CrNi3、20CrTi、20MnVB、20CrMnTi等；常用于制造承受中等载荷的耐磨零件，如汽车用齿轮、转向轴、调整螺栓、汽车后桥主动齿轮、花键轴套、万向节、十字轴、行星齿轮等。

③高淬透性渗碳钢。如20Cr2Ni4、18Cr2NiWA等；可用于制造承受重载荷及强烈磨损的重要大型零件，如大截面的齿轮、曲轴、凸轮轴、连杆螺栓等。

（3）合金调质钢。调质钢通常是指经调质后使用的钢，一般为优质中碳结构钢与中碳合金结构钢。主要用来制造承受多种载荷、受力复杂的零件，如机床主轴、汽车半轴、连杆、曲轴和重要螺栓等。

合金调质钢含碳量在0.25%～0.5%之间，主要添加元素有Ti、Mn、Mo、Cr、Ni、B、W、V等。合金调质钢具有良好的淬透性、热处理工艺性及良好的综合力学性能。

合金调质钢有以下几个常见品种：

①低淬透性合金调质钢。如40Cr、40Mn2、40MnB、40MnVB等；主要用于中等截面的重要零件，如进气门、前轴、曲轴、曲轴齿轮、缸盖螺栓、齿轮、半轴、转向轴、活塞杆、连杆、螺栓等。

②中淬透性合金调质钢。如30CrMo、40CrMo、30CrMnSi、40CrNi、38CrMoAl等；主要用于截面大、承受较重载荷的重要零件，如主轴、曲轴、齿轮轴、锤杆、减速器主动齿轮、大动齿轮等。

③高淬透性合金调质钢。如40CrNiMo、40CrMnMo、30CrNi3、25Cr2Ni4WA等；主要用于大截面、重载荷的重要零件，如汽轮机叶片、曲轴、齿轮、齿轮轴、连杆、后桥半轴等。

（4）合金弹簧钢。弹簧钢是指用来制造各种弹簧和弹性元件的钢。弹簧钢根据弹簧尺寸、成形方法不同，其热处理方法也不同。

常见的牌号有55Si2Mn、60Si2Mn、55SiVB等，广泛用于制造汽车、拖拉机、机车车辆用螺旋弹簧和板弹簧及其他重要弹簧等。50CrVA、30W4Cr2VA等用于制造如气门弹簧、阀门弹簧等重要弹性零件。

（5）滚动轴承钢。滚动轴承钢是用来制造滚动轴承的滚动体（滚珠、滚柱、滚针）、内外套圈的专用钢。

常见的牌号有GCr9、GCr9SiMn、GCr15、GCr15SiMn等，广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机的滚动轴承。

3.合金工具钢

合金工具钢按主要用途分为刃具钢、模具钢和量具钢三大类。

（1）刃具钢分为低合金刃具钢和高速钢两类，主要用来制造刀具，如车刀、铣刀、钻头、丝锥、铰刀等。高速钢除广泛用于高速切削刀具外，也可用于柴油机供油系统中的偶合零件。常用高速钢牌号中应用最多的是W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2和W9Mo3Cr4V三种。

（2）模具钢分为冷作模具钢和热作模具钢。冷作模具钢用于制造使金属在冷态下产生变形的模具，如冷冲模、冷挤压模、冷镦模、拉丝模等。冷作模具钢有CrWMn、9Mn2V、9SiCr、T10A等。

热作模具钢用于制造在受热状态下对金属进行变形加工的模具，如热锻模、热挤压模、压铸模等。制作热锻模具的典型钢有5CrMnMo和5CrNiMo钢；制作热压模具的典型钢是3Cr2W8V。

（3）量具钢用来制造测量和检验零件尺寸的量具（工具），如千分尺、量块、样板、量规等。量具钢没有专用钢种。形状简单、尺寸小、精度要求不高的量具，用碳素工具钢（如T10A、T12A）制造；也可用渗碳钢（如20、15Cr）制造，并经渗碳处理；也可用中碳钢制造（50、60钢等），并经高频表面淬火处理。精度要求高或形状复杂的量具，一般用合金工具钢或滚动轴承钢制造（如9SiCr、CrWMn、GCr15等）。

4.特殊性能钢

特殊性能钢是指具有特殊物理、化学或力学性能的合金钢。在工业中使用较多的有不锈钢、耐热钢和耐磨钢。

（1）不锈钢。在空气中和某些侵蚀性介质中，耐腐蚀、不易生锈的钢，称为不锈钢。

常用不锈钢按化学成分可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两种；按金相组织可分为马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢三种。

铬不锈钢（Cr13型）牌号有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等。这类钢由于淬火后为马氏体组织，故又称为马氏体不锈钢。常用于弱腐蚀性介质，如空气、水汽等场合工作的零件，能耐30℃以下的海水腐蚀。其中1Cr13和2Cr13经淬火加高温回火后，具有良好的综合机械性能，宜制造要求塑性较好与受冲击载荷作用的零件，如汽轮机叶片、水压机阀，在高温下工作的螺钉、螺帽，日常生活用具等。3Cr13和4Cr13经淬火和低温回火后，得到回火马氏体组织，硬度可达到50HRC左右，适用于需高硬度的耐蚀零件和器件，如柱塞、弹簧、滚动轴承配件、医疗器械等。

铬镍不锈钢（18-8型铬镍不锈钢）钢号有0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti等。其强度和硬度较低，塑性和韧性较好，无磁性。铬镍不锈钢常用于制造耐硝酸、有机酸、盐、碱等溶液腐蚀的设备及抗磁仪表、医疗器械、日常生活器具等。

（2）耐热钢。金属材料的耐热性包含高温抗氧化性和高温强度两方面的性能。具有抗高温介质腐蚀能力的钢称为抗氧化钢，在高温下仍具有足够机械性能的钢称为热强钢。耐热钢是抗氧化钢和热强钢的总称。

耐热钢按照组织类型分为珠光体耐热钢、铁素体耐热钢、奥氏体耐热钢和马氏体耐热钢。(www.xing528.com)

珠光体耐热钢主要用于工作温度小于600℃且承受载荷不大的耐热零件，如汽轮机转子、锅炉钢管等。常用钢号有15CrMo、12CrMoV、35CrMoV等。

铁素体耐热钢抗氧化性好，但高温强度仍较低，焊接性能差。主要用于制造工作温度较小，受力不大的零件，如喷嘴、热交换器等。常用钢号有0Cr13Al、2Cr25N等。

马氏体耐热钢抗氧化性、热强性均高，并具有良好的硬度、耐磨性和淬透性。主要用于制造工作温度在650℃以下，承受较大载荷，并要求耐磨的零件，如内燃机排气门、汽轮机叶片。常用钢号有1Cr13Mo、4Cr9Si2、1Cr12WMoV。

奥氏体耐热钢耐热温度高（700℃以下），并具有很好的冷塑性变形能力和焊接性能，塑性和韧性也较好，但切削性能差。主要用于工作温度高，并具有一定强度要求的零件，如内燃机排气门、汽轮机叶片、轴、加热炉管等。常用钢号有0Cr18Ni11Ti、4Cr14Ni14W2Mo等。

（3）耐磨钢。耐磨钢是指在巨大压力和强烈冲击作用下产生硬化，从而具有良好耐磨性的钢。最常用的耐磨钢是高锰钢，牌号为ZGMn13。

耐磨钢主要用于制造在严重磨损和强烈冲击条件下工作的零件，如坦克、拖拉机用履带、破碎机上锷板、挖掘机上的铲齿、铁路上的道岔、防弹钢板、保险箱等。常用钢号有ZGMn13。

四、铸铁

含碳量为2.11%～6.69%的铁碳合金称为铸铁。有时为了进一步提高铸铁的力学性能或得到某些特殊性能，常加入Cr、Mo、Cu、V、Al等合金元素或提高硅、锰、磷等元素的质量分数，这种铸铁称为合金铸铁。

铸铁的强度、塑性等力学性能不如钢材，但它具有良好的铸造性能、切削加工性能、耐磨性、减振性，且价格低廉。因此，铸铁仍然是工业生产中最重要的金属材料之一，广泛应用于汽车制造业。一些力学性能要求不高、形状复杂、锻造困难的零件，如发动机缸体、缸盖、活塞环、飞轮、后桥壳等都是由铸铁制造的。特别是经过球化和孕育处理后，铸铁的力学性能已接近于结构钢，可取代碳钢、合金钢制造一些重要的结构零件，如曲轴、连杆、齿轮等。

根据碳在铸铁中存在形式和形态不同，铸铁主要分为：白口铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁。

1.灰铸铁

灰铸铁牌号用“HT”（即“灰铁”两字的汉语拼音首写字母）及后面三位数字组成。后面三位数字表示为单铸直径为30mm试棒的最小抗拉强度σb值（MPa）。表2-1-2所示为灰铸铁的牌号、力学性能及用途。

由表中可见灰铸铁的力学性能和铸件壁厚有关，在同一牌号中，随铸件壁厚增加，其力学性能将会降低。

表2-1-2　灰铸铁的牌号、力学性能及用途

2.球墨铸铁

球墨铸铁是指一定成分的铁水在浇注前，经过球化处理，获得具有球状石墨的铸铁。这种铸铁不仅具有灰铸铁的某些优良性能，而且力学性能也比较高。

表2-1-3为我国部分球墨铸铁的牌号、组织、性能和用途。牌号中“QT”是“球铁”两字汉语拼音首写字母，后边数字分别代表单铸试件的抗拉强度和延伸率。

表2-1-3　部分球墨铸铁的牌号、组织、性能和用途

球墨铸铁其力学性能接近于钢，铸造性能和其他性能优于钢。因此，球墨铸铁在机械制造业中已得到广泛应用，部分场合代替了铸钢和锻钢，用来制造一些受力较大、受冲击和耐磨的铸件，如内燃机曲轴、凸轮轴、汽车驱动桥壳等。

3.蠕墨铸铁

蠕墨铸铁是在一定成分的铁水中加入孕育剂和蠕化剂进行孕育处理和蠕化处理，获得具有蠕虫状石墨的铸铁。它是近几十年发展起来的新型材料。

蠕墨铸铁组织中特有的石墨状态，其力学性能介于相同基体组织的灰铸铁和球墨铸铁之间。其强度、韧性、抗疲劳强度、耐磨性高于灰铸铁，但小于球墨铸铁；铸造性能、减振性、导热性、切削加工性都优于球墨铸铁，接近于灰铸铁。因而蠕墨铸铁已开始在生产中广泛应用，主要用来制造复杂大型铸件，如RuT380、RuT420主要用于制造汽车刹车鼓、活塞环、气缸套、制动盘等，RuT340可用于制造汽车刹车鼓、飞轮、气缸盖等，RuT260可制造汽车、拖拉机的某些底盘零件等。蠕墨铸铁在某些情况下也可代替高强度灰铸铁。

表2-1-4为我国蠕墨铸铁的牌号、基体组织、机械性能和用途。牌号中的“RuT”代表蠕墨铸铁，数字表示蠕墨铸铁单铸试件的抗拉强度值。

表2-1-4　蠕墨铸铁的牌号、基体组织、机械性能和用途

4.可锻铸铁

可锻铸铁是由白口铸铁通过退火处理得到的一种石墨呈絮状的铸铁，它具有较高强度、塑性和韧性。值得注意的是，可锻铸铁实际上不可锻造。

可锻铸铁的力学性能优于灰铸铁，并接近于同类基体的球墨铸铁。与球墨铸铁相比，可锻铸铁具有铁水处理简单、质量稳定、废品率低的优点。

表2-1-5是黑心可锻铸铁和珠光体可锻铸铁的牌号、力学性能和用途。牌号中“KT”是“可铁”的汉语拼音首写字母，其后“H”表示黑心可锻铸铁，“Z”表示珠光体可锻铸铁。符号后面两组数据分别代表可锻铸铁最小抗拉强度（单位：MPa）和拉伸率。

表2-1-5　黑心可锻铸铁和珠光体可锻铸铁的牌号、力学性能和用途

可锻铸铁常用于薄壁、形状复杂、承受冲击和振动载荷的零件，如汽车、拖拉机驱动桥壳、管接头、低压阀门等。但由于生产周期长，需要连续退火设备，因此在使用上受到一定限制，有些可锻铸铁已由球墨铸铁代替。

五、有色金属及其合金

有色金属与钢铁比较，产量低、价格高，但有色金属具有某些特殊的优越性能。例如，铝合金材料具有密度低、强度高和耐蚀性好的特性，在轿车的轻量化中占举足轻重的地位。据统计，近10年来，轿车上的铝及其合金用量已从占汽车总量的5%左右上升至10%左右。此外，采用新型镁合金制造的凸轮轴盖、制动器等零部件，可以减轻重量和降低噪声。在轿车制造行业，采用铝、镁、钛等轻金属替代钢铁材料可减轻自重，这是轿车轻量化的一个重要手段。

1.铝及铝合金

工业纯铝的主要用途是代替铜制作导线，配制不同的铝合金，制作强度不高的器皿。在汽车上，纯铝主要用于制作空气压缩机垫圈、排气阀垫片、汽车铭牌等。

纯铝强度很低，不适于制造机器零件。在纯铝中加入Si、Cu、Mg、Zn、Mn等合金元素形成铝合金，可使其力学性能提高，而且仍保持其密度小、耐腐蚀的优点。

其中锻造铝合金适用于锻造，故称之为锻铝。主要用作各种形状复杂、强度要求比较高、可在高温下工作的锻件，如发动机风扇叶片、内燃机活塞、汽缸盖、压气机叶轮等。

铸造铝硅合金的特点是液流动性好、收缩小、不易产生裂纹、适宜进行铸造，适于制造形状复杂的零件。其简单铝硅合金常用于浇铸或压铸重量轻、有一定强度和复杂形状的中小型零件，尤其是薄壁零件，如仪器仪表零件、活塞、发动机机壳、气缸体，以及工作温度在200℃以下、要求气密性好的承载零件。复杂铝硅合金的强度比简单铝硅合金高，一般用作形状复杂、强度要求高、可在高温下工作的机器零件，如内燃机汽缸体、汽缸盖、活塞等。

2.铜及铜合金

铜有优良的导电导热性，良好的化学稳定性，很高的塑性变形能力，可采用挤压、压延和拉拔等压力加工方法制成各种型材，在工业上得到广泛应用，特别是用作导电器材，其使用量占铜总用量的一半以上。在汽车工业所用有色金属材料中，铜合金用量仅次于铝合金。汽车上各类热交换器、散热器、耐磨减摩零件、电器元件、油管等，均选用了铜合金材料。

纯铜具有良好的塑性、导电性和耐蚀性，特别是导电性仅次于银而位居第二。它不宜制作结构零件，广泛用于制造电线、电缆、铜管以及配制铜合金。

我国工业纯铜常用的有T1、T2、T3、T4四种。代号中数字越大，表示杂质含量越高，导电性、塑性越差。如T1、T2，主要用作导电材料或配制高纯度的铜合金。

按化学成分铜合金可分为黄铜、青铜和白铜三类。

普通黄铜是铜锌二元合金，其牌号用“H”+数字表示，数字表示铜含量的质量分数；常用来制造形状复杂且要求耐热、耐腐蚀的零件，如汽车散热器、垫片、油管、螺钉等；常用型号有H80、H70、H68、H62等，其中H80呈金黄色，又称金色黄铜。

青铜是指除黄铜和白铜以外的其他铜合金。青铜分为压力加工青铜和铸造青铜。压力加工青铜牌号用“Q”+主添加合金元素符号+数字（依次表示所添加元素的质量分数）。如QSn6.5－0.4，表示压力加工锡青铜，其含锡量为6.5%，其他合金元素（P）含量为0.4%。铸造青铜的牌号表示方法为：Z+Cu+主添加合金元素符号及质量分数+其他元素及其质量分数。如ZCu Al10Fe3表示含铝量为10%，含铁量为3%的铸造铝青铜。

白铜是以镍为主要添加元素的铜合金。仅由铜、镍组成二元合金，称为普通白铜；含有锰的铜镍合金称为锰白铜。根据含锰量不同，工业上将锰白铜分为锰铜、康铜和考铜。锰白铜具有极高的电阻率、非常小的温度系数，是制造电工仪器、变阻器、热电耦合器等的良好材料。

3.滑动轴承合金

用来制造滑动轴承轴瓦或内衬的合金称为滑动轴承合金。

因滑动轴承承压面积大、噪声小、工作平稳，故常用于高速重载的场合，如汽车发动机的连杆轴承和曲轴轴承等。

常用的轴承合金有锡基轴承合金、铅基轴承合金、铜基轴承合金和铝基轴承合金等。

锡基和铅基轴承合金牌号表示方法为“Z”+基本元素符号+主加元素符号及质量分数+辅加元素符号及质量分数。如ZPbSb15Sn5为铸造铅基轴承合金，主加元素锑质量分数为15%，辅加元素锡质量分数为5%，余量为铅。

铜基轴承合金主要有锡青铜和铅青铜。常用的锡青铜有ZCuSn10Pb1和ZCuSn5Pb5Zn5等。广泛用于中速重载荷轴承，如电动机、泵、金属切削机床及汽车转向轴承等。锡青铜轴承合金可直接制成轴瓦。常用铅青铜是ZCuPb30，广泛用于高速、重载轴承，如航空发动机、高速柴油机及其他高速机器。

4.其他有色金属

有色金属在汽车上的应用日益增多，钛、镁、锌等合金的应用也越来越受到重视。

如镁合金是最有发展前景的汽车轻量化材料之一，用镁合金替代铝合金制造汽车零部件可以减轻汽车自重，在当前的世界汽车生产中已逐步得到应用。可以用镁合金制造操纵杆托架、离合器壳和变速器壳等。

美国及欧洲车采用镁合金的零件有离合器壳、制动器、离合器踏板支架、内饰罩板、分电器膜片箱、转向柱锁壳、摇臂罩、空滤器壳、格栅、变速手柄、变速器壳、发电机托架、贮油槽、贮油槽底板、车轮、节气联杆、手制动联杆等。英国的杰戈娃（Jaguar）4.0L 6缸机使用了新型镁合金凸轮轴盖，与铝相比，可提高质量和降低噪声。

镁合金根据加工方法分为变形镁合金（压力加工镁合金）和铸造镁合金两类，代号分别以“MB”和“ZM”加序号表示。例如，MB2称为二号镁合金，ZM6称为六号铸造镁合金等。

常用的变形镁合金有MB1、MB2、MB8、MB15。其中应用较多的是MB15。常用铸造镁合金有ZM1、ZM2、ZM5，它们具有较高的常温强度和良好的铸造工艺性，但耐热性较差，工作温度不超过150℃。

六、典型汽车零件金属用材

据统计，一部汽车大约有三万个零件，用材以金属为主，表2-1-6和2-1-7总结了典型汽车零件的金属用材。

表2-1-6　汽车发动机主要零件的金属用材情况

表2-1-7　汽车底盘主要零件的金属用材情况

续表

随着能源和原材料供应的日趋短缺，人们对汽车节能降耗的要求越来越高。而减轻自重可提高汽车的重量利用系数，减少材料消耗和燃油消耗，这在资源、能源的节约和经济价值方面具有非常重要的意义。

减轻自重所选用的材料，比传统的用材应该更轻且能保证使用性能。比如，用铝合金或镁合金代替铸铁，重量可减轻至原来的1/3～1/4，但并不影响其使用性能；采用新型的双相钢板材代替普通的低碳钢板材生产汽车的冲压件，可以使用比较薄的板材，减轻自重，但一点不降低构件的强度；在车身和某些不太重要的结构件中，采用塑料或纤维增强复合材料代替钢材，也可以降低自重，减少能耗。