[发明专利]一种减震器连杆及其加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种减震器连杆及其加工方法，属于减震器零部件的加工技术领域。

背景技术

减震器广泛应用于风机、管道、水泵、发电机、中央空调、风柜、冷柜、冷却塔、空压机、精密仪器仪表等各种振动机械设备及其管道的减震降噪上，其在汽车领域应用最为广泛，具体工作原理为：当车架(或车身)和车桥间震动而出现相对运动时，减震器内的活塞上下移动，减震器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对震动形成阻尼力，使汽车震动能量转化为油液热能，再由减震器吸收散发到大气中。

由于减震器运动的特殊性，对承载其的连杆也有特殊要求。影响减震器连杆的主要因素为连杆材料的组成与加工方法。目前减震器连杆使用材料多为铸铁及无缝钢，往往这两种材料加工的连杆其力学性能和抗腐蚀性能不足，大大缩短了其使用寿命，造成资源浪费。通常情况下加工方法多为直接熔炼后压铸成型，而不经过后续表面进行防锈处理或者是否存在镀层、涂层，如此加工得到的连杆其耐腐蚀性也会受到影响。因此选择合适的组分和加工方法对于制备高性能的减震器连杆至关重要。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种耐磨耐腐蚀的减震器连杆。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种减震器连杆，所述的连杆由合金钢制成，所述的合金钢由如下组成成分及其质量百分比组成：C：0.05-0.25％、Si：0.8-1.2％、Cr：2.8-3.8％、Mn：0.15-0.25％、Ga：0.08-0.16％、N：0.12-0.20％、纳米WC：0.12-0.3％、纳米CBN：0.3-0.5％、四钛酸钾：0.08-0.25％，余量为Fe及不可避免的杂质。

本发明减震器连杆的合金钢中添加了适量的纳米CBN和N元素，二者通过协同作用，能在不含镍及钼的前提下，稳定和强化奥氏体，保证合金钢的力学性能。纳米CBN的添加减少了N元素的配比，纳米CBN在合金原料的熔炼过程中加入即可，而现有技术中N元素一般需要在金属线材制成后通过额外的渗氮工艺加入，因此纳米CBN的加入在保证合金钢性能的同时简化了工艺步骤，降低了能耗。但在本发明连杆合金钢中纳米CBN的含量又不能过高，否则会造成连杆韧性降低，且难以将连杆的硬度控制在适当的范围(HRB58-70)内，不利于后续工艺的进行。本发明采用的四钛酸钾可以使合金具有优良的机械性能、耐热性、耐用腐蚀性以及抗高温氧化性能，其与基质材料合金具有良好的相容性，成为合金材料不可或缺的成分。且在本发明减震器连杆合金钢中还加入适量的纳米WC和四钛酸钾，两者一起协同作用，能够有效替代Cr的作用，大幅度提高连杆的抗腐蚀性能，因此本发明中Cr的含量较低，现有技术中耐腐蚀合金钢的Cr含量一般较高，有的甚至高于5％，然而本申请中Cr的含量仅为2.5-3.5％，在本申请中若Cr的含量过大，容易造成碳化铬的晶界析出，反而会降低连杆合金钢的耐腐蚀性。再者，本发明连杆中还加入适量的Ga，进一步细化晶粒，尤其是配合后续振动浇注，效果更加，大幅度提高连杆的性能。

在上述减震器连杆中，纳米CBN与N的质量比为(2-3)：1。

在上述减震器连杆中，纳米WC与四钛酸钾的质量比为(1.5-2.5)：1。

本发明的第二个目的在于提供一种上述减震器连杆的加工方法，所述的加工方法包括如下步骤：

S1、按权利要求1所述合金钢的成分及其质量百分比称取原料，将C、Si、Cr、Mn、Ga、N和Fe直接熔炼成合金液1；

S2、合金液1升温，边搅拌边加入纳米WC、纳米CBN、四钛酸钾，同时通入惰性气体得合金液2；

S3、将模具置于振动装置中，再将合金液2注入模具中成型，再经机械加工得减震器连杆半成品；

S4、对减震器连杆半成品先淬火，再进行电镀处理，电镀处理后在150-200℃下保温，得最终减震器连杆成品。

在传统的合金冶炼中，我们常常习惯将构成合金的原料一起混合进行熔融冶炼，对于可能带入的杂质等进行再处理而除去。本发明的短纤维材料其本身的构造并不十分稳固，所以在混合冶炼时分批加入，避免一次加入对合金其他成分造成冲击而无法充分发挥性能，同时，分批加入短纤维也能对合金进行二次调节，进一步提升合金的综合性能。