一種汽車減震器導(dǎo)向器及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種汽車減震器導(dǎo)向器及其制備方法，屬于材料加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車懸掛系統(tǒng)中通常都安裝有減震器，減震器能使汽車在行駛過(guò)程中減少行駛時(shí) 的波動(dòng)，通過(guò)減震器的減震緩沖作用達(dá)到提高乘車的舒適性和安全性的目的。減震器將硬 性連接的部件轉(zhuǎn)換為固定彈性連接。導(dǎo)向器配裝在減震器上，主要是對(duì)滑動(dòng)安裝在減震器 工作缸中的活塞桿起導(dǎo)向作用，保證活塞在運(yùn)行過(guò)程中的平順性，以及在活塞運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 通過(guò)導(dǎo)向器的過(guò)油孔將多余的減震器油輸送到儲(chǔ)油缸中，保證工作缸與儲(chǔ)油缸的連通。
[0003] 由于減震器導(dǎo)向器需要多次往返運(yùn)動(dòng)，因此需要有較好的產(chǎn)品密度和氣密度?，F(xiàn) 有的減震器導(dǎo)向器在工作過(guò)程中，由于其強(qiáng)度、硬度不夠，發(fā)生損壞，從而影響了減震器的 正常工作。傳統(tǒng)的減震器導(dǎo)向器采用的是鑄造加工方式，尺寸精度比較低，后續(xù)加工工藝復(fù) 雜，需要高精度的機(jī)床才能制的，生產(chǎn)工作效率比較低下，采用手動(dòng)模具進(jìn)行精整，精整精 度不高，效率低，誤差大，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，尤其是強(qiáng)度不夠，耐磨性、耐高溫性不佳，且因?yàn)?材料的單一，制得的減震器導(dǎo)向器質(zhì)量都較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提出了一種高強(qiáng)度、高硬度、高耐 磨性、高耐溫性以及質(zhì)輕的汽車減震器導(dǎo)向器。
[0005] 本發(fā)明的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種汽車減震器導(dǎo)向器，所述汽車減 震器導(dǎo)向器由質(zhì)量比為100:40-90:0.3-1:1-5的合金粉、陶瓷粉、致孔劑和粘結(jié)劑通過(guò)熱壓 燒結(jié)制成，其中，所述合金粉的組份及其質(zhì)量百分比為:還原銅粉:2-8%，石墨粉:2-8%，磷 化鐵粉:0.3-2 %，硫化錳:0.5-3 %，鉻粉:3-12 %，鎳粉:0.5-3 %，余量為鐵粉。
[0006] 由于汽車減震器導(dǎo)向器需要多次往返運(yùn)動(dòng)，因此需要有較好的強(qiáng)度、剛度、高溫 性。本發(fā)明采用合金粉、陶瓷粉和致孔劑通過(guò)燒結(jié)制成多孔材料，在該材料內(nèi)部彌散分布著 大量獨(dú)立存在的閉孔孔洞，綜合多孔陶瓷和多孔金屬的優(yōu)點(diǎn)，具有一般多孔材料所不能比 擬的高硬度、高強(qiáng)度、抗磨損、抗酸堿、耐高溫、耐沖擊等性能，同時(shí)具有比重小、吸振及吸音 性能好等特點(diǎn)，而且通過(guò)顆?？刂瓶墒蛊浔砻婀饨Y(jié)度達(dá)到所需要求。且當(dāng)保證材料的孔隙 率為55.4-78.6%，孔徑為13.1-25.Ομπι時(shí)，可進(jìn)一步提高汽車減震器導(dǎo)向器的力學(xué)性能和 機(jī)械性能，尤其是在減輕重量的同時(shí)提高汽車減震器導(dǎo)向器的硬度、強(qiáng)度和抗沖擊等性能。 而制備工藝影響著材料孔隙的大小和孔隙特性，本發(fā)明選用燒結(jié)熱壓燒結(jié)有助于粉末顆粒 的接觸和擴(kuò)散、流動(dòng)等傳質(zhì)過(guò)程，降低燒結(jié)溫度和縮短燒結(jié)時(shí)間，熱壓時(shí)由于粉料處于熱塑 性狀態(tài)，形變阻力小，易于塑性流動(dòng)，有助于提高材料致密性，細(xì)化陶瓷晶粒，提高材料的抗 彎強(qiáng)度和斷裂韌性，進(jìn)而提高汽車減震器導(dǎo)向器的強(qiáng)度、剛度、耐高溫性，并且減小整體質(zhì) 量，大幅減少減震器工作時(shí)的震動(dòng)和噪音。
[0007] 且，本發(fā)明汽車減震器導(dǎo)向器的合金粉在主體鐵粉的基礎(chǔ)上加入適量的還原銅 粉、石墨粉、磷化鐵粉、鉻粉、鎳粉，其中，銅粉和鐵粉在壓制過(guò)程中能具有較好的壓制性，并 且銅粉在鐵粉中有一定的溶解度，添加銅粉后具有固溶強(qiáng)化作用。而石墨和鐵粉能形成滲 碳體這一尚硬度相，進(jìn)而提尚廣品的綜合性能。銀粉與絡(luò)粉的加入可大幅度提尚廣的耐尚 溫性能。而磷化鐵粉得加入配合本發(fā)明的燒結(jié)中的燒結(jié)溫度及時(shí)間，有利于磷的強(qiáng)化作用， 有用于原子的擴(kuò)散和合金元素的均勻化，提高減震器導(dǎo)向器的強(qiáng)度和韌性，同時(shí)還可節(jié)約 銅、鉬等材料的使用，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本。
[0008] 另外，銅粉含量的增加能直接提高產(chǎn)品的抗彎強(qiáng)度，卻由于其塑性較差，會(huì)降低產(chǎn) 品的硬度;而石墨粉含量的增加對(duì)產(chǎn)品機(jī)械性能的影響則與銅粉相反，其能顯著增加產(chǎn)品 的硬度卻降低抗彎強(qiáng)度，本發(fā)明通過(guò)合理配置銅粉和石墨粉的配比，使得產(chǎn)品的硬度和抗 彎強(qiáng)度保持在較平衡狀態(tài)。
[0009] 在上述汽車減震器導(dǎo)向器中，合金粉中所述的鐵粉包括質(zhì)量百分比為70-90%的 水霧化鐵粉和質(zhì)量百分比為10-30%的還原鐵粉。
[0010] 粉末粒徑大小對(duì)粉末流動(dòng)性和松裝密度有一定影響。原料粉末粒徑越小，活性越 高，越容易燒結(jié)，均布在密實(shí)的合金陶瓷基體中的致孔劑產(chǎn)生分解，釋放的氣體導(dǎo)致壓實(shí)體 膨脹，形成高度多孔的結(jié)構(gòu)，減輕產(chǎn)品質(zhì)量。
[0011] 作為優(yōu)選，所述的水霧化鐵粉的粒徑為40-120μπι，還原鐵粉的粒徑為120-150μπι。 當(dāng)鐵粉粒徑在40-150μπι之間，隨著粉末粒徑減小，鐵粉的流動(dòng)性增加，當(dāng)粒徑小于35μπι，鐵 粉的流動(dòng)性迅速降低。且，與普通的鐵粉相比，本發(fā)明復(fù)配使用不同粒徑的水霧化鐵粉和還 原鐵粉，不同粒徑的混合物可使粉末顆粒在成型過(guò)程中更加均勻地分布，進(jìn)而提高減震器 導(dǎo)向器的硬度、強(qiáng)度、耐高溫和耐腐蝕性等。
[0012] 作為優(yōu)選，合金粉中的還原銅粉、石墨粉、磷化鐵粉、硫化錳、鉻粉的粒徑均為30-80μηι〇
[0013] 在上述汽車減震器導(dǎo)向器中，所述陶瓷粉的粒徑為30-100nm。所述陶瓷粉包括質(zhì) 量百分比為50-60%的β-SiC和質(zhì)量百分比為40-50%的HBNj-SiC和HBN均具有耐熱、耐磨、 耐腐蝕、導(dǎo)熱性能好和低膨脹系數(shù)等特點(diǎn)，在加熱和冷卻過(guò)程中受到的熱應(yīng)力很小;并且均 具有較低的比重，β-S i C和HBN在導(dǎo)向器材料中形成β-S i C-HBN復(fù)合相，β-S i C-HBN復(fù)合相以 細(xì)顆粒相均勻分布于合金相中，合金以連續(xù)的薄膜狀態(tài)存在，將陶瓷顆粒包圍。由于β-SiC 與HBN的熱膨脹系數(shù)存在一定的差別，致使HBN晶粒發(fā)生晶內(nèi)脫層作用，在β-SiC-HBN復(fù)合相 內(nèi)產(chǎn)生許多微孔，這些微孔的存在可以有效緩解由于高溫引起的熱膨脹，因而極大地改善 了材料整體的抗熱震性。另外，由于β-SiC表面有一層薄氧化膜，因此很難燒結(jié)，而合金中的 碳等能夠促進(jìn)β-SiC的燒結(jié)，使得本發(fā)明導(dǎo)向器的材料得以燒結(jié)成型。
[0014] 在上述汽車減震器導(dǎo)向器中，所述致孔劑包括致孔劑I、致孔劑Π 和致孔劑m的混 合物，其中，在致孔劑I、致孔劑π和致孔劑m的混合物中，所述致孔劑I的含量占混合物總 質(zhì)量的10-15%，致孔劑Π 的含量占混合物總質(zhì)量的35-55%，余量為致孔劑ΙΠ 。所述的致孔 劑I 為TiH2、ZrH2、NiH2 中的一種或幾種，致孔劑 Π 為SrCO3、CaCO3、MgC03、CaMg(CO3) 2 中的一種 或幾種，致孔劑m為偶氮二甲酰胺。本發(fā)明將性質(zhì)不同的致孔劑配合使用，其中，致孔劑I、 致孔劑Π 為吸熱型致孔劑，致孔劑m為放熱性致孔劑，混合可以抵消其對(duì)多孔材料致孔化 過(guò)程的影響，使氣孔均勻生長(zhǎng)，致孔劑I、致孔劑π和致孔劑m的反應(yīng)溫度不同，可以在燒結(jié) 的不同時(shí)間持續(xù)均勻釋放氣體，使生成孔洞均勻且致密。
[0015] 本發(fā)明還涉及一種上述汽車減震器導(dǎo)向器的制備方法，所述的制備方法包括如下 步驟：
[0016] 將合金粉、陶瓷粉、致孔劑、樹(shù)脂粘結(jié)劑按比例混合均勻，然后在350-380Mpa下壓 制成生坯；
[0017] 高溫?zé)Y(jié):將生坯放入燒結(jié)爐中，充入保護(hù)氣體進(jìn)行六段燒結(jié):第一段:在520-560 °(3保溫?zé)Y(jié)15-20min;第二段:在620-650°C保溫?zé)Y(jié)15-20min;第三段:在760-780°C保溫 燒結(jié)20-25min;第四段:在900-920°C保溫?zé)Y(jié)30-40min;第五段:在950-970°C保溫?zé)Y(jié)30-50min;第六段:在1050-1080°C保溫?zé)Y(jié)60-100min，得坯件；
[0018] 熱處理:將坯件送入熱處理爐中進(jìn)行淬火處理、低溫回火處理，即可得汽車減震器 導(dǎo)向器成品。
[0019] 在本發(fā)明的制備方法在，當(dāng)壓制壓力大于380MPa時(shí)，隨著壓力的增加，致孔劑產(chǎn)生 的氣體容易溢出，得到的產(chǎn)品孔隙率小，密度大，達(dá)不到輕