[发明专利]减震器活塞杆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉末冶金领域，尤其涉及一种减震器活塞杆及其制备方法。

背景技术

汽车悬挂系统中通常都安装有减震器，减震器能使汽车在行驶过程中减少行驶时的波动，通过减震器的减震缓冲作用达到提高乘车的舒适性和安全性的目的。减震器的结构是将带有活塞的活塞杆插入筒内，筒中充满油。活塞在筒中运动，活塞杆需要随着汽车震动不停地进入或抽出筒中。

由于减震器活塞杆需要多次往返运动，因此需要有较好的产品密度，同时活塞是浸泡于油中，因此还需要较好的气密度。现有公开号为CN1760573公开了一种整体活塞杆的生产方法，其通过两次高频炉加温冲压来获得减震器活塞杆，以提高活塞杆的抗拉力，然而却没有解决气密度和产品密度的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种产品密度高、气密性好的减震器活塞杆。

本发明的另一目的在于提供降低制造成本、提高产品质量的减震器活塞杆的制备方法。

本发明采用的技术方案为，提出一种减震器活塞杆，该减震器活塞杆的组分和重量份数为：

还原铁粉：55-70份；

电解铜粉：0.5-0.7份；

胶体石墨：0.06-0.1份；

润滑剂：0.25-0.35份；

硫化锰：0.25-0.35份。

铁粉、铜粉和石墨是粉末冶金过程中常用的原料。三者结合能制备力学性能较好的粉末冶金工件。这主要是因为铜粉比铁粉柔软，具有更好的塑性，铜粉和铁粉在压制过程中能具有较好的压制性，并且铜粉在铁粉中有一定的溶解度，添加铜粉后具有固溶强化作用。而石墨主要是因为其和铁粉能形成渗碳体这一高硬度相，对提高最终工件的力学综合性能具有很好的作用。

铜粉含量的增加能直接提高产品的抗弯强度，却由于其塑性较差，会降低产品的洛氏硬度；而石墨含量的增加对产品机械性能的影响则与铜粉相反，其能显著增加产品的洛氏硬度却降低抗弯强度，本发明通过合理配置铜粉和石墨的配比，使得产品的洛氏硬度和抗弯强度保持在较平衡状态。

另外，铜粉的含量还会影响产品的密度，这是因为铜与铁的扩散性质不同，铜在铁中的扩散比铁在铜中的扩散快，铜溶解于铁形成置换固溶体，置换固溶体的体积较大，因此随着铜含量的增加还会使得产品的体积增大，产品密度降低。在选择铜粉含量时需综合考虑铜粉、石墨的配比对产品机械性能的影响以及铜粉对产品密度的影响。

胶体石墨是通过将粒径小于4微米的石墨颗粒均匀分散于有机溶剂中构成，石墨颗粒的含量一般为整个胶体含量的27％-35％。胶体石墨不仅具有传统石墨的各类性质，还具有良好的润滑性能、优良的导热性能。本发明采用胶体石墨取代传统粉末冶金过程中使用的普通石墨，在压制成型过程中能减少润滑剂的使用，在烧结过程中，能提高烧结成型的良率。

普通的粉末冶金工艺通常采用纯铁粉或雾化铁粉，铁粉在粉末冶金过程中需要先进行粉末还原步骤，本发明直接选用还原铁粉，省去了常规粉末冶金过程的粉末还原步骤，提高了工作效率。

润滑剂主要起到降低粉末与模具之间以及粉末与粉末之间的摩擦力，使粉末压制过程中，能更好地传递压力，增强粉末颗粒的填充性能。润滑剂的重量份数选用与产品压制过程中的压力密切相关，而产品压制通常采用标准的成形压制机，因此通过确定产品成形压制机的压制吨位即可获得润滑剂的重量份数。本发明中，由于胶体石墨可兼顾润滑剂的作用，因此在选用其他润滑剂的重量份数时，需要减去胶体石墨的重量份数。

本发明中，润滑剂优选为硬脂酸锌、石蜡或聚四氟乙烯。

本发明减震器活塞杆的原料选取中还选取有0.25-0.35重量分的硫化锰。硫化锰在粉末冶金过程中，通常作为切削剂加入，用于改善产品的切削性能，甚至有实验表明，当硫化锰含量较低时还会降低产品密度。然而本发明通过实验发现，硫化锰的含量上升到一定比例时，由于硫化锰较脆，可塑性很好，一定比例的硫化锰在压制时能较好的分散于铁粉表面，使得铁粉能在相对较低的压力和温度下从固体转变为液体，可以最大限度发挥金属粉末的可压性，从而提高产品的密度，同时硫化锰的含量变化还不会对产品的硬度和尺寸精度产生影响。然而硫化锰的含量过高时却会降低产品的耐腐蚀性，降低产品寿命。本发明选取的硫化锰的重量比打破了常规认为的添加硫化锰会降低产品密度的偏见，并能兼顾降低其对产品寿命的不良影响。

优选地，还原铁粉粒径为100-150目，电解铜粉粒径为180-250目。