一種用于汽車制動泵活塞的合金材料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鐵基合金領(lǐng)域，具體設(shè)及一種用于汽車制動累活塞的合金材料及制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車作為近代文明的象征，汽車的出現(xiàn)推動了人類文明的發(fā)展，隨著國民經(jīng)濟(jì)的 持續(xù)、快速發(fā)展，我國汽車工業(yè)取得了長足的進(jìn)步，機(jī)動車輛有量迅猛增加。汽車已成為當(dāng) 代中國社會最重要的交通運輸上具。汽車制動性是汽車主動安全性的主要性能之一，強(qiáng)制 性地定期檢測車輛制動性，已是世界各國的車輛主管部口進(jìn)行車輛安全管理的重要措施。
[0003] 汽車制動累活塞用于汽車的液壓制動系統(tǒng)中，并常常被稱作回油累。運種累在防 滑控制時用于有選擇地降低或升高車輪制動缸內(nèi)的制動壓力，W便能夠調(diào)節(jié)車輪制動缸內(nèi) 的制動壓力?，F(xiàn)有的制動累活塞累存在著運樣的問題，即為了避免制動液從制動系統(tǒng)中流 出和/或?qū)⒖諝馕胫苿酉到y(tǒng)，必須在很大的溫度范圍內(nèi)尤其是在-30°CW下的溫度下確保 活塞累的密封性。但是，汽車制動累活塞在工作過程中，受到的壓力和沖撞力很大，容易受 到磨損，而造成汽車制動累活塞的損壞，同時，汽車制動累活塞由于長期與油液接觸，材料 容易被腐蝕，密封性會因之降低，相應(yīng)地降低了制動累活塞的使用壽命;制動累活塞在長期 的使用過程中，也容易產(chǎn)生磁化現(xiàn)象，給行車安全帶來威脅。
[0004] 因此急需一種能夠抗磁、抗腐蝕、耐壓、不易形變的用于汽車制動累活塞的合金材 料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服現(xiàn)有材料質(zhì)量參差不齊的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種用于汽車制 動累活塞的合金材料，綜合考慮各成分的成本，在保證與同等成本材料有相等或更高質(zhì)量 的前提下，優(yōu)化各成分之間的比例，找到性價比最高的材料組方，加入稀上金屬，制備的材 料有良好的抗磁、抗腐蝕、耐壓、不易形變的性能，能夠有效地解決上述問題。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案：
[0007] -種用于汽車制動累活塞的合金材料的制備方法，其中，制作步驟如下：
[000引（1)將待烙煉的化、111、化、化、11、了曰、抓、化、1?6單質(zhì)，加入水冷銅相蝸的真空室內(nèi)， 抽真空，在燒結(jié)溫度為850°C~880°C條件下烙融；
[0009] (2)在金屬烙融的條件下加入(：、？、5、66、51單質(zhì)，并保溫2〇111111~5〇111111，攬拌均勻；
[0010] (3)將烙融金屬冷卻至室溫得到棒材；
[0011] (4)將烙煉金屬粗巧在常壓惰性氣體條件下回火保溫20min~50min，冷卻至室溫 得到棒材。
[0012] 進(jìn)一步地，燒結(jié)的溫度為850°C~860°C時，RE的組成為Sc單質(zhì)，或化單質(zhì)。
[0013] 更進(jìn)一步地，燒結(jié)的溫度為860°C~880°C時，RE的組成為Sc單質(zhì)和化單質(zhì)。
[0014] 進(jìn)一步地，烙融金屬冷卻速率為50°C/min~80°C/min。
[0015] 進(jìn)一步地，烙煉金屬粗巧回火的溫度為600°C。
[0016] 進(jìn)一步地，烙煉金屬粗巧回火后的冷卻速率為50°C/min~80°C/min。
[0017] 進(jìn)一步地，惰性氣體為氮氣。
[0018] 進(jìn)一步地，棒材中各成分的質(zhì)量百分含量包括C: 0.04 %~0.10%，Mn :0.8%~ 2.0%，P:0.03%~0.04%，S:0.03%~0.04%，Si:1.0%~2.0%，Cr:17.0%~20.0%，Ni: 8.0%~11.0%，Ti:0.45%~0.70%，Ta:0.2%~0.5%，師：0.20%~0.50%，Cu:0.7%~ 1.2%，66:0.7%~1.2%，36:0.40%~1.0%，其余為化。
[0019]更進(jìn)一步地，RE為Sc單質(zhì)/Eu單質(zhì)單質(zhì)與Eu單質(zhì)的混合物，其中Sc單質(zhì)的質(zhì)量 百分含量為:0.2 %~0.5 %，化單質(zhì)的質(zhì)量百分含量為:0.20 %~0.50 %。
[0020] 更進(jìn)一步地，按重量百分比計含有如下原料組分，C:0.08%，Mn:l .50%，P: 0.03%，S:0.03%，Si:1.50%，Cr:18.0%，Ni:10.0%，Ti:0.70%，Ta:0.5%，Nb:0.20%， 〇1:1.0%，66:0.7%，5。0.30%^11:0.40%，其余為化。
[0021] W下，對本發(fā)明中采用的合金的成分組成的限定理由進(jìn)行說明，成分組成中設(shè)及 的％指質(zhì)量％。
[0022] C:0.04%~0.10%，C在鋼材中可形成固溶體組織、提高鋼的強(qiáng)度；形成碳化物組 織，可提高鋼的硬度及耐磨性。因此，C在鋼材中，含碳量越高，鋼的強(qiáng)度、硬度就越高，但塑 性、初性也會隨之降低；反之，含碳量越低，鋼的塑性、初性越高，其強(qiáng)度、硬度也會隨之降 低，材料中C含量規(guī)定為0.04 %~0.10 %，優(yōu)選為0.08 %。
[0023] Μη:0.8%~2.0%，Mn是一種弱脫氧劑，鋼材中添加 Μη，不但有利于鋼材的抗蝕性， 而且還能使鋼材的強(qiáng)度提高，并能降低熱裂紋傾向，改善鋼材的抗腐蝕性能和焊接性能。隨 著Μη含量增加，鋼材強(qiáng)度有所提高，本發(fā)明將Μη含量規(guī)定為0.8 %~2.0 %，優(yōu)選為1.50 %。
[0024] Ρ:0.03%~0.04%，憐對提高鋼材的抗拉強(qiáng)度有一定的作用，但同時又都增加鋼 材的脆性。本發(fā)明將Ρ含量規(guī)定為0.03%~0.04%，優(yōu)選為0.03%。
[0025] S:0.03%~0.04%，S可引起鋼材熱脆，降低鋼材的塑性、沖擊初性、疲勞強(qiáng)度和抗 誘性等，一般用鋼含硫量要求不超過0.055%，在焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)不超過0.050%。一定量的S 與Μη在鋼材中形成MnS，有助于提高切削性的元素。在低于0.001%時添加效果不充分，超過 0.15%則添加效果飽和，S會降低鐵水的流動性，阻止化3C分解，使鑄件產(chǎn)生氣孔、難于切削 并降低其初性，因此將S規(guī)定為0.03%~0.04%，優(yōu)選為0.03%。
[0026] Si : 1.0%~2.0%，Si可提高鋼材的耐熱性和耐蝕性，降低初性和塑性;在鋼材中 能降低烙點，改善流動性。本發(fā)明將Si含量規(guī)定為1.0%~2.0%，優(yōu)選為1.50%。
[0027] 化：17.0%~20.0%，吐在鋼材中，銘能顯著提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性，但同時降低 塑性和初性。銘又能提高鋼材的抗氧化性和耐腐蝕性，因而是鋼材的重要合金元素。本發(fā)明 將Cr含量規(guī)定為17.0%~20.0%，優(yōu)選為18.0%。
[00%] Ni :8.0%~11.0%，儀在鋼材中能提高合金的強(qiáng)度和硬度，降低耐蝕性，提高合金 的焊接性能。本發(fā)明將材質(zhì)中Ni含量規(guī)定為8.0 %~11.0 %，優(yōu)選為10.0 %。
[0029] Ti :0.45%~0.70%，Ti是合金中常用的添加元素，鐵與侶形成TiAl2相，成為結(jié)晶 時的非自發(fā)核屯、，起細(xì)化鑄造組織和焊縫組織的作用；還能起到變質(zhì)劑作用，增加晶核，細(xì) 化晶粒。本發(fā)明將Ti含量規(guī)定為0.45%~0.70%，優(yōu)選為0.70%。
[0030] 化:0.2 %~0.5 %，Ta是強(qiáng)碳化物形成元素，化的碳化物在高溫下十分穩(wěn)定，只比 鐵的碳化物略為遜色。由于化具有良好的熱強(qiáng)性，因此，Ta在低合金耐熱鋼和高合金耐熱鋼 中都獲得了廣泛的應(yīng)用，提高了鋼的熱強(qiáng)性。本發(fā)明將合金材料中Ta含量規(guī)定為0.2%~ 0.5%，優(yōu)選為 0.70%。
[0031] Nb:0.20%~0.50%，妮能細(xì)化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性，提高強(qiáng) 度，但塑性和初性有所下降。在普通低合金鋼中加妮，可提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氨、氮、 氨腐蝕能力。妮可改善焊接性能。在奧氏體不誘鋼中加妮，可防止晶間腐蝕現(xiàn)象。本發(fā)明將 材料中佩含量規(guī)定為0.20 %~0.50 %，優(yōu)選為0.20 %。
[0032] Cu: 0.7 %~1.2 %，銅能提高合金的強(qiáng)度和初性，特別是大氣腐蝕性能。本發(fā)明將 化含量規(guī)定為0.7%~1.2%，優(yōu)選為1.0%。
[0033] Ge:0.7%~1.2%，錯一般可W與娃、金、鐵、銅等合成合金材料。錯晶體里的原子 排列與金剛石一樣，因此物理特性呈現(xiàn)硬而且脆的特征，可W增加合金的硬度；由于易碎、 易剝落，因此工業(yè)中有采用把錯與銅、銀合成合金材料的工藝，W解決錯的不足。本發(fā)明將 材料中Ge含量規(guī)定為0.7 %~1.2 %，優(yōu)選為0.7 %。
[0034] RE: 0.40%~1.0%，稀±元素加入合金中，能夠提高合金材料的機(jī)械強(qiáng)度和抗腐 蝕性，使合金烙鑄時增加成分過冷，細(xì)化晶粒，減少二次晶間距，減少合金中的氣體和夾雜， 并使夾雜相趨于球化。還可降低烙體表面張力，增加流動性，有利于誘注成錠，對工藝性能 有著明顯的影響；稀±金屬還能消除磁場，同時在承力相同的條件下，明顯減輕結(jié)構(gòu)件重 量。本發(fā)明將材料中RE含量規(guī)定為0.40%~1.0%，包括，Sc :0.2%~0.5%，Eu: 0.20%~ 0.50 % ;優(yōu)選為Sc: 0.30 %，Eu: 0.40 %。在本發(fā)明中使用的稀±金屬含量較少，但是能夠起 到很好的消磁和增加合金強(qiáng)度、耐磨性的作用，有利于降低成本。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的另一目的，在于提供一種用于汽車制動累活塞的合金材料，其特征 在于，采用上述任一種制備方法制備而成。
[0036] 本發(fā)明的優(yōu)點是：
[0037] 本發(fā)明制備的材料抗磁性能優(yōu)良，抗腐蝕、耐壓、硬度大、不易形變。
【具體實施方式】
[0038] W下給出本發(fā)明的具體實施例，用來對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0039] 實施例1
[0040] -種用于汽車制動累活塞的合金材料，其中的原料組分的百分含量為：
[0041 ] C： 0.08 %,Μη: 1.50 %,P： 0.03% ,8:0.03% , Si :1.50% ,Cr :18.0% ,Ni :10.0% , Ti:0.70%，Ta:0.5%，Nb:0.20%，Cu:1.0%，Ge:0.7%，Sc:0.3