（甘肃畜牧工程职业技术学院，甘肃 武威 733006）

底盘作为汽车构造中最主要的组成部分，底盘常用金属材料结构质量直接决定了底盘的质量[1]。底盘常用金属材料结构共分为4部分，分别为：制动系统部件、传动部件、转向部件以及行使部件，为保证底盘常用金属材料结构的安全性，分析底盘常用金属材料结构机械性能是必不可少的。尤其近年来，底盘常用金属材料结构机械性能分析成为学术界中重点研究的内容。在学术界，针对底盘常用金属材料结构机械性能的分析十分普遍，但大多数均处于初级阶段，只简略的研究了底盘常用金属材料结构的力学性能，并未对金属材料结构机械性能展开深入分析。与此同时，以往底盘常用金属材料结构机械性能分析中未充分考虑到实际工作经验，导致研究结果过于理想化。

因此，得到的研究成果并未转化为实际使用中的应用效果，证明以往底盘常用金属材料结构机械性能分析中仍然存在很多不足之处。针对传统底盘常用金属材料结构机械性能分析中存在的问题，进一步分析底盘常用金属材料结构机械性能，致力于从根本上提高底盘常用金属材料结构的机械性能，为指导底盘常用金属材料结构的良好有序发展提供专业性建议。

1 底盘常用金属材料结构基本概述

要分析底盘常用金属材料结构机械性能的前提条件，必须掌握底盘常用金属材料结构的基本内容[2]。底盘常用金属材料结构包括：制动系统部件、传动部件、转向部件以及行使部件，以上四种制动系统部件、传动部件、转向部件以及行使部件由于常用金属材料不同，导致底盘常用金属材料结构有必然有所差异。制动系统部件主要指的是刹车片以及制动器，在汽车行驶过程中，一旦遇到突发事件需要紧急刹车，就必须通过踩踏刹车片，紧急刹车。而制动器主要负责制动系统部件的动力系统，能够控制车辆的行驶速度。通过制动系统部件，实现对汽车的制动或停止等操作，是底盘常用金属材料结构中的核心部分。制动系统部件常用的金属材料为铸铁材料，硬度较大。传动部件主要是通过传动设备，将发动机的动力传输到轮胎，推动汽车前进。传动部件常用金属材料为玻璃纤维以及等温淬火球铁材料制成，其金属材料结构主要为转向盘。转向部件主要是实现汽车的转向功能，通过转向盘等操纵机构，利用操纵机构以及地面的摩擦力改变动力传输方式。转向部件对制造精度要求较高，常用金属材料为优质碳素钢。行使部件指的是离合器片，主要采用石墨混合金属材料制成。

2 底盘常用金属材料结构机械性能分析

在明确底盘常用金属材料结构的基础上，分析底盘常用金属材料结构机械性能。结合实际工作经验，底盘常用金属材料结构机械性能主要包括：等温淬火球铁材料力学性能以及底盘铝合金材料性能两方面，基于此，本文针对以上两点展开细致研究，具体内容如下。

2.1 等温淬火球铁材料力学性能

等温淬火球铁材料以其极高的硬度和韧性在众多底盘常用金属材料中脱颖而出，成为目前国内外主要应用的底盘结构常用金属材料[3]。等温淬火球铁材料的主要包括：铁素体以及富碳的奥氏体组织，相比于其他合金钢材具备非常优异的力学性能。等温淬火球铁材料力学性能的具体参数，如表1所示。

表1 等温淬火球铁材料力学性能

结合表1所示，等温淬火球铁材料在用于底盘常用金属材料结构锻造时，具有极高的屈服强度以及抗拉强度，能够保证锻造后断口形状为韧性断裂，满足底盘常用金属材料结构的基本需求。在底盘常用金属材料结构制造过程中，最关键的机械性能就是延伸率，延伸率越高证明等温淬火球铁材料力学性能越好。因此，在采用900℃淬火，270℃回火热处理的情况下延伸率越高，且等温淬火球铁材料机械性能的可塑性越强。在分析等温淬火球铁材料力学性能过程中，还需要计算等温淬火球铁材料的冲击韧性，可以将等温淬火球铁材料的冲击韧性设为fc，则其换算公式，如公式（1）所示。

公式（1）中，h指的是等温淬火球铁材料的弯曲疲劳强度，单位为MPa；i指的是等温淬火球铁材料的最大承载力，单位为MPa。通过公式（1），得出等温淬火球铁材料的冲击韧性。在等温淬火球铁材料实际应用过程中，其力学性能对底盘常用金属材料结构的工作性能影响较大，QTD900-8（ADI）与QTD10510-6（ADI）。

在各方面参数上均取得明显的优势。明确等温淬火球铁材料力学性能对金属材料结构工作性能的影响后，可以对等温淬火球铁材料力学性能进行降序排列，等温淬火球铁材料力学性能力学性能由高到低，分别为：QTD10510-6（ADI）；QTD900-8（ADI）；QT400-18 与 QT450-10。由此可见，可以通过等温淬火球铁材料，打破打破底盘常用金属材料结构的动态平衡，同时改变等温淬火球铁材料力学性能指标参数，从而使等温淬火球铁材料力学性能受到影响。考虑到等温淬火球铁材料的黏聚性要求底盘常用金属材料的组成结构之间有一定的黏聚力，确保不发生分层、离析现象，使得等温淬火球铁材料力学性能能够保持整体均匀稳定的性能。还要增加重要的一条，就是必须在锻造时将等温淬火球铁材料的坍落度损失控制在一定范围内[4]。由于所需的等温淬火球铁材料工作性与现场环境有关，因此，通常在现场锻造之前须确定具体的工作性。综上所述，从底盘常用金属材料结构的工作性能以及力学性能上综合考虑，当等温淬火球铁材料采用850℃淬火，520℃回火以及900℃淬火，270℃回火时，等温淬火球铁材料各项综合性能指标才能达到比较理想的结果。

2.2 底盘铝合金材料性能

在底盘铝合金材料性能影响参数中，最关键的就是受到腐蚀影响因素比较多，造成其腐蚀的不仅仅和所处的外界条件有关系，还与外界腐蚀环境具有密切的关系，并且铝合金金属材料的腐蚀程度与腐蚀介质、湿度、温度、空气的流速、接触物质等有关，所以底盘铝合金材料制成的底盘结构的腐蚀性是由所处环境化学、物理等多种因素综合作用下得出的，若要充分掌握底盘铝合金材料性能，在此基础上制定合理的防腐蚀措施，必须要了解底盘铝合金材料性能的腐蚀机理，具体铝合金材料制成结构体系腐蚀机理如下。

（1）物理作用：物理作用是指底盘铝合金材料自身体积的膨胀变化，而没有与环境中腐蚀性元素发生反应。任何物质都会发生热胀冷缩物理反应，当底盘铝合金材料在高温环境下体积发生增大变化，导致底盘铝合金材料制成结构体系强度、硬度等物理性能降低，结构表面遭到破坏，使空气中的氧气更容易进入金属结构内中，最终发生腐蚀[5]。物理作用分为侵蚀作用和结晶作用两种，其中侵蚀作用是指底盘铝合金材料受到环境中侵蚀性介质（空气中氧气成分）的长期作用下，金属表层中可溶性成分逐渐被空气中的氧气溶解，随着底盘铝合金材料表层被溶解的成分不断流失，使底盘铝合金材料制成结构体系表面孔隙率发生变化，进而使周围环境中的腐蚀性因素更容易进入到金属内部[6]。结晶作用是指环境中一些盐酸物质进入到底盘铝合金材料制成结构体系中，通过空气中的水分溶解盐酸结晶，在长期作用下导致底盘铝合金材料制成结构体系体积不断增大，产生较大的结晶压力，最终使底盘铝合金材料制成结构体系膨胀裂开。

（2）化学作用：是指底盘铝合金材料制成结构与环境中腐蚀性介质发生化学反应，从而破坏底盘铝合金材料制成结构。化学作用中分解类化学腐蚀是指腐蚀性介质（酸类、盐类、氧气等）接触到底盘铝合金材料表层，与铝合金发生氧化反应，生产氧化物附着在底盘铝合金材料表面，从而降低底盘铝合金材料强度；分解结晶反复类化学腐蚀是指环境中腐蚀性介质与金属结构中Ca(OH)2发生反应，结晶成钙盐，钙盐再与底盘铝合金材料表层毛细孔中的水分接触，被稀释，然后再结晶，这样反复分解结晶最终引起底盘铝合金材料制成结构体系膨胀破裂。

3 结束语

通过底盘常用金属材料结构机械性能分析，能够取得一定的研究成果，解决传统底盘常用金属材料结构锻造中存在的问题。由此可见，本文提出的底盘常用金属材料结构机械性能分析具有现实意义的，能够指导底盘常用金属材料结构设计方法优化。在后期的发展中，应加大本文研究成果在底盘常用金属材料结构设计中的应用力度。截止目前，国内外针对底盘常用金属材料结构设计仍存在一些问题，在日后的研究中还需要进一步对底盘常用金属材料结构设计提出深入研究，为提高底盘常用金属材料结构的综合性能提供参考。