高韧性弹簧支架及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高韧性弹簧支架及其制备工艺，所述汽车板簧有益重量份的物质组成：C 0.53～0.69％，Mn 11.8～13.6％，Si 1.6～1.8％，Zr4.2～5％，Ni 3.6～4.8％，Mo 0.56～1.2％，W 0.05～0.2％，Nb 4.24～5.52％，RE 0.12～0.18％，Cr 12.8～14.9％，S≤0.03％，P≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质，本发明专利技术优化了各元素的配比，使各元素产生协同作用，经热处理后的弹簧托架的韧性、强度、抗腐蚀性和抗氢性能显著增加，使用寿命明显提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车减震器冲压件
，具体涉及一种高韧性弹簧支架及其制备工艺。
技术介绍
为了使车架与车身的振动迅速衰减，改善汽车行驶的平顺性和舒适性，汽车悬架系统上一般都装有减震器，减震器是汽车使用过程中的易损配件，减震器工作好坏，将直接影响汽车行驶的平稳性和其它机件的寿命，因此应使减震器经常处于良好的工作状态，其中，弹簧托架是汽车减震器中最常见的零件之一。弹簧托架是用于支承和定位弹簧的汽车冲压件之一，它在承载汽车重量、确保汽车稳定运行过程中起着非常重要的作用，但现有的市售产品大多韧度较差，抗腐蚀性能差，容易断裂，使用寿命较短。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高韧性的弹簧支架，它的机械强度高，抗腐蚀能力强，使用寿命长。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种高韧性弹簧支架，由以下重量份的物质组成：C 0.53～0.69％，Mn 11.8～13.6％，Si 1.6～1.8％，Zr 4.2～5％，Ni 3.6～4.8％，Mo 0.56～1.2％，W 0.05～0.2％，Nb 4.24～5.52％，RE 0.12～0.18％，Cr 12.8～14.9％，S≤0.03％，P≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。优选的，所述高韧性弹簧支架，由以下重量份的物质组成：C0.57～0.63％，Mn 11.8％，Si 1.68～1.78％，Zr 4.5～4.8％，Mo 0.34～0.38％，Ni 3.9～4.3％，W0.09～0.176％，Nb 4.56～5.04％，RE 0.145～0.176％，Cr13.2～14.3％，S≤0.03％，P≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。优选的，所述RE为稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc的任意组合。高韧性弹簧支架的制备工艺，包括以下步骤：(1)将生铁加入炉内熔炼，待铁完全熔融后，加入Zr、Ni、Mo、W、Nb、RE、Cr，完全熔化后，将温度升高至1500℃，然后加入Si、Mn进行沉淀脱氧，然后倒入模具中成型；(2)对步骤(1)的样件进行落料、冲孔、修边；(3)将步骤(2)中的支架加热至800℃，保温2小时后，放入淬火液中冷却至500℃，再空冷至室温；(4)对步骤(3)的样件进行拉延、翻边、整形、翻孔、弯曲，得到支架；(5)对步骤(4)中的支架进行封闭处理，得到弹簧支架。优选的，所述淬火液为聚合物水基淬火液。本专利技术的有益效果：本专利技术中锰能改善钢铁的热加工性能，又能提高钢铁的硬度和强度；硅能显著提高钢铁的耐热性和抗腐蚀性；少量的锆是有细化晶粒作用，改善了钢件的冲压性能；镍的参与能够提高合金刚的强度，保持其良好的塑性和韧性；钼在钢中能提高抗腐蚀性；钨能缓解碳化物的聚集，保持较高的高温强度；铌可以固定钢中所有的碳，使其具有良好的抗氢性能，同时也提高了弹簧托架的屈服强度、冲击韧性以及蠕变强度；RE为未分离的混合稀土，能提高弹簧托架的冲击韧性、抗氧化性和抗腐蚀性且有良好的脱氧去硫作用；铬使弹簧托架的耐磨性提高，且在热处理时不易脱碳；为防止弹簧在高温时发生氧化、脱碳等现象，弹簧的淬火过程是在惰性气体中进行。本专利技术优化了各元素的配比，使各元素产生协同作用，钢件的抗拉强度、屈服强度和可塑性较好，经热处理后的弹簧托架的韧性、强度、抗腐蚀性显著增加，使用寿命明显提高。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：一种高韧性弹簧支架，由以下重量份的物质组成：C 0.53％，Mn11.8％，Si 1.68％，Zr 5％，％，Ni 3.9％，Mo 0.56％，W0.138％，Nb 4.24％，RE 0.12％，Cr 14.9％，S≤0.03％，P≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。高韧性弹簧支架的制备工艺，包括以下步骤：(1)将生铁加入炉内熔炼，待铁完全熔融后，加入C、Zr、Ni、Mo、W、Nb、RE、Cr，完全熔化后，将温度升高至1500℃，然后加入Si、Mn进行沉淀脱氧，然后倒入模具中成型；(2)对步骤(1)的样件进行落料、冲孔、修边；(3)将步骤(2)中的支架加热至800℃，保温2小时后，放入聚合物水基淬火液中冷却至500℃，再空冷至室温；(4)对步骤(3)的样件进行拉延、翻边、整形、翻孔、弯曲，得到支架；(5)对步骤(4)中的支架进行封闭处理，得到弹簧支架。实施例2：一种高韧性弹簧支架，由以下重量份的物质组成：C 0.63％，Mn12.6％，Si 1.8％，Zr 4.5％，Ni 4.3％，Mo 1.08％，W 0.09％，Nb 5.04％，RE 0.145％，Cr 14.3％，S≤0.03％，P≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。高韧性弹簧支架的制备工艺，同实施例1。实施例3：高韧性弹簧支架，由以下重量份的物质组成：C 4.56％，Mn 12.8％，Si 1.78％，Zr 4.8％，Ni 4.8％，Mo 0.77％，W 0.05％，Nb 4.24～5.52％，RE 0.1768％，Cr 13.9％，S≤0.03％，P≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。高韧性弹簧支架的制备工艺，同实施例1。实施例4：高韧性弹簧支架，由以下重量份的物质组成：C 0.69％，Mn 13.6％，Si 1.68％，Zr 4.2％，Ni 3.6％，Mo 1.2％，W 0.2％，Nb 5.52％，RE 0.18％，Cr 12.8％，S≤0.03％，P≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。高韧性弹簧支架的制备工艺，同实施例1。实施例5：高韧性弹簧支架，由以下重量份的物质组成：C 0.61％，Mn 12.2％，Si 1.72％，Zr 4.7％，Ni 4.1％，Mo 0.83％，W 0.176％，Nb 4.88％，RE0.157％，Cr 13.2％，S≤0.03％，P≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。高韧性弹簧支架的制备工艺，同实施例1。综上，本专利技术实施例具有如下有益效果：本专利技术优化了各元素的配比，使各元素产生协同作用，经热处理后的弹簧托架的韧性、强度、抗腐蚀性和抗氢性能显著增加，使用寿命明显提高。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高韧性弹簧支架，其特征在于，由以下重量份的物质组成：C 0.53～0.69％，Mn 11.8～13.6％，Si 1.6～1.8％，Zr 4.2～5％，Ni 3.6～4.8％，Mo 0.56～1.2％，W 0.05～0.2％，Nb 4.24～5.52％，RE 0.12～0.18％，Cr 12.8～14.9％，S≤0.03％，P≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种高韧性弹簧支架，其特征在于，由以下重量份的物质组成：C 0.53～0.69％，Mn 11.8～13.6％，Si 1.6～1.8％，Zr 4.2～5％，Ni 3.6～4.8％，Mo 0.56～1.2％，W 0.05～0.2％，Nb 4.24～5.52％，RE 0.12～0.18％，Cr 12.8～14.9％，S≤0.03％，P≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的一种高韧性弹簧支架，其特征在于，由以下重量份的物质组成C 0.57～0.63％，Mn 11.8％，Si 1.68～1.78％，Zr 4.5～4.8％，Mo 0.34～0.38％，Ni 3.9～4.3％，W 0.09～0.176％，Nb 4.56～5.04％，RE 0.145～0.176％，Cr 13.2～14.3％，S≤0.03％，P≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。3.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：余昌国，李红杰，
申请(专利权)人：安徽红桥金属制造有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34