减震器弹簧盘制造技术

本发明专利技术涉及一种减震器弹簧盘，属于减震器部件技术领域，所述减震器弹簧盘由如下质量百分比的原料组分通过粉末冶金制得：石墨粉：0.2‑0.5％、铝粉：0.1‑0.3％、铌粉：0.002‑0.05％、铜粉：0.02‑0.2％、纳米NiB：0.5‑1.5％、邻苯二甲酸二辛酯：0.1‑0.5％、乙烯‑丙烯酸共聚物蜡：0.05‑0.35％，余量为Fe粉及不可避免的杂质。采用温压成型工艺将所述原料组分的合金粉末压制成型，再对生坯进行脱脂处理、烧结、脉冲电镀铬，制得的减震器弹簧盘具有优异的力学性能、机械加工性能及耐腐蚀性。

【技术实现步骤摘要】
减震器弹簧盘
本专利技术涉及一种减震器弹簧盘，属于减震器部件

技术介绍
减震器，主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。在经过不平路面时，虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动，但弹簧自身还会有往复运动，而减震器就是用来抑制这种弹簧跳跃的。通常，减震器采用弹簧盘来安装减震器用弹簧，同时对减震器实施辅助固定的作用。另外，随着对汽车减震方面要求的不断提高，汽车减震器弹簧盘也越来越功能化，虽然现有的减震器弹簧盘种类繁多，但因其选材不同，减震效果也不尽相同，弹簧盘是直接安装在车外的，弹簧盘本身的性能将会直接影响环境对弹簧盘的腐蚀速度，进而影响弹簧盘和减震器的使用寿命，增加车辆的使用成本。传统的减震器弹簧盘一般使用材料为冷轧钢板，其弹性模量E为210Gpa，屈服极限和强度极限分别是221Mpa和300Mpa。冷轧钢板因为没有经过退火处理，其硬度很高(HRB大于90)，但力学性能及机械加工性能极差，只能进行简单的有方向性的小于90度的折弯加工(垂直于卷取方向)，现有制备工艺中，为了改善合金钢的力学性能，一般采用复压复烧的工艺，该工艺虽能大幅度提高合金钢的力学性能，但其操作复杂，成本较高，另外现有工艺中一般不注重对减震器弹簧盘做耐腐蚀性保护，或者只是采用一般的方法来提高其耐蚀性，但效果不明显，如此就极大的限制了减震器弹簧盘的应用，进而影响减震器发挥功能。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种力学性能、机械加工性能、耐腐蚀性能良好的减震器弹簧盘。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种减震器弹簧盘，所述减震器弹簧盘由如下质量百分比的原料组分通过粉末冶金制得：石墨粉：0.2-0.5％、铝粉：0.1-0.3％、铌粉：0.002-0.05％、铜粉：0.02-0.2％、纳米NiB：0.5-1.5％、邻苯二甲酸二辛酯：0.1-0.5％、乙烯-丙烯酸共聚物蜡：0.05-0.35％，余量为Fe粉及不可避免的杂质。本专利技术以适量的石墨粉作为碳源，其与Cu粉协同作用，有利于增加烧结体中化合碳的含量，促进珠光体向马氏体转变，进而提高产品的硬度和强度。随着石墨粉含量的增加，虽马氏体的量增加，但同时残留奥氏体的量也增加，且晶粒与晶粒间形成网状渗碳体，导致产品强度急剧降低，因此石墨粉的含量不易过高(超过0.5％)。铜粉除了与石墨粉产生协同作用，部分溶解在铁粉中还可以固溶强化烧结体，提高产品的韧性和强度，但是过量的Cu粉会使合金钢的凝固区间变宽而产生烧结缺陷，易使烧结材料的尺寸胀大，从而使得合金钢的的塑性明显下降。本专利技术添加适量纳米NiB，一方面，纳米NiB中的Ni与Fe、Al形成具有弥散强化作用的耐热相Al9FeNi，能阻止高温下的位错攀移，有效提高合金钢的抗拉强度及耐热性能，另一方面，在烧结过程中，纳米NiB中的B和Fe反应形成具有更高扩散速度的Fe2B相，强化烧结体，但镍的存在又会降低合金钢的耐蚀性，因此，本专利技术原料中加入了铌粉，铌粉不仅能细化晶粒和降低合金钢的过热敏感性及回火脆性，提高合金钢强度，还可以防止晶间腐蚀现象，提高合金钢产品的抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力，但铌粉的加入使得产品塑性和韧性有所下降，进一步的，为了弥补铌粉的不足本专利技术在原料中加入了铝粉，少量的铝粉，不仅可以协同铌粉细化晶粒，还可以提高产品的冲击韧性，同时铝粉还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，显著提高合金钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀能力，但过量的铝粉(超过0.2％)的会影响合金钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。本专利技术原料中还加入了适量的邻苯二甲酸二辛酯。邻苯二甲酸二辛酯属于高分子聚合物，其密度远低于金属粉末的密度，过量时(超过0.5％)，将导致压坯的无孔隙密度降低，形成一些不规则的粉末颗粒聚集体，降低了粉末的流动性，进而影响合金钢微观结构的均匀性。由于本专利技术中的纳米NiB极易发生团聚，在邻苯二甲酸二辛酯的粘结作用下，其在合金粉末中的分散效果更差，因此，本专利技术添加了分散剂乙烯-丙烯酸共聚物蜡，一方面其分子链结构中含极性丙烯酸链段，该链段与纳米NiB极性表面有较好的亲和力，另一方面分子链中的聚乙烯链段又与邻苯二甲酸二辛酯具有较好的相容性，故该分散剂能够在纳米NiB与邻苯二甲酸二辛酯之间形成良好的界层，包覆在纳米NiB表面，利于纳米NiB的分散，防止纳米NiB的二次团聚。本专利技术还提供了一种上述减震器弹簧盘的加工方法，所述的加工方法包括如下步骤：S1、按上述减震器弹簧盘的原料组分的质量百分比称取原料并于混料机中混合均匀，得混合料；S2、将混合料在温压条件下压制成生坯，并进行脱脂处理；S3、将脱脂后的生坯置于烧结炉中于保护气氛下进行烧结，冷却得熟坯；S5、对熟坯表面进行脉冲电镀铬，得减震器弹簧盘成品。现有技术中为了获得高性能和高致密性的合金材料，多采用复压复烧，不仅操作复杂成本高，且使用的粘结剂和润滑剂不能发挥最大作用，也不能完全消除，残留于合金制品中影响合金的综合性能，为此本专利技术选择具有一次压制和烧结过程的温压成型工艺进行混料压制。温压成型工艺中，混料间发生重排列现象，以获得最大程度的颗粒填充密度，这是合金材料具有高致密性的主导因素，同时温压所得生坯脱模力低，强度大，成品率高，且比冷压成形相同压力下的制品力学性能大幅提高，对生坯进行脱脂处理，能大大提高减震器弹簧盘的成品率。通过脉冲电镀铬镀层基本无裂纹，孔隙率低、致密性好，镀层硬度高、无铬瘤、表面光滑，在保护合金钢基体的同时，还大幅度提高了减震器弹簧盘的耐磨损和耐腐蚀性能。在上述减震器弹簧盘的加工方法中，混料机回转速度为：25-35r/min。混料机回转速度和混合时间是影响混合均匀度的重要因素，在本专利技术中转速大时，虽可以缩短混料时间，但回转速度过大时(超过35r/min)，由于离心力太大，粉末将附着在混料机内壁上，随同混料机一起回转，从而使混合均匀性降低。在上述减震器弹簧盘的加工方法中，所述的温压温度为：90-130℃，温压压力为：500-700MPa。本专利技术将温压温度控制在粘结剂的玻璃化温度之上一定温度范围，此温度范围内(90-130℃)粘结剂处于粘流态，可在粉体表面铺展或流动，在颗粒表面形成润滑膜，从而降低颗粒之间的摩擦，有利于在压制压力下颗粒的紧密排列，提高压坯密度。但是，当温压温度继续升高时(超过130℃)，粘结剂粘度降低，甚至熔化，增加了颗粒粘结的趋势，反而不利于压坯密度的升高。温压压力(500-700MPa)为粉末颗粒的结合提供适当的外力，粉末颗粒在外力作用下发生位移和变形，表面上的原子彼此接近，当进入引力范围之内时，粉末颗粒便由于引力作用而联结起来，使压坯有一定的强度，生坯强度的提高可以降低生坯部件在自动机械搬运过程中造成的废品率，且减少烧结体裂纹的出现。在上述减震器弹簧盘的加工方法中，所述脱脂处理的脱脂液温度为30-60℃，脱脂时间为10-20min。本专利技术粘结剂邻苯二甲酸二辛酯中的高分子组元及高分子链结构在脱脂液的溶解作用下开始软化和变松散，使坯体体积膨胀(即为溶胀)，当脱脂温度高于60℃，脱脂时间超过20min时，邻苯二甲酸二辛酯在脱脂液中的溶解速度急剧增大，导致坯体溶胀开裂，进而影响成品率。作为优选，所述脱脂液为环己烷、异丙醇、醋酸乙酯、三乙醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减震器弹簧盘，其特征在于，所述减震器弹簧盘由如下质量百分比的原料组分通过粉末冶金制得：石墨粉：0.2‑0.5％、铝粉：0.1‑0.3％、铌粉：0.002‑0.05％、铜粉：0.02‑0.2％、纳米NiB：0.5‑1.5％、邻苯二甲酸二辛酯：0.1‑0.5％、乙烯‑丙烯酸共聚物蜡：0.05‑0.35％，余量为Fe粉及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种减震器弹簧盘，其特征在于，所述减震器弹簧盘由如下质量百分比的原料组分通过粉末冶金制得：石墨粉：0.2-0.5％、铝粉：0.1-0.3％、铌粉：0.002-0.05％、铜粉：0.02-0.2％、纳米NiB：0.5-1.5％、邻苯二甲酸二辛酯：0.1-0.5％、乙烯-丙烯酸共聚物蜡：0.05-0.35％，余量为Fe粉及不可避免的杂质。2.一种如权利要求1所述的减震器弹簧盘的加工方法，其特征在于，所述的加工方法包括如下步骤：S1、按如权利要求1所述的减震器弹簧盘的原料组分的质量百分比百分比称取原料并于混料机中混合均匀，得混合料；S2、将混合料在温压条件下压制成生坯，并进行脱脂处理；S2、将脱脂后的生坯置于烧结炉中在保护气氛下进行烧结，冷却得熟坯；S4、对熟坯表面进行脉冲电镀铬，得减震器弹簧盘成品。3.根据权利要求2所述的减震器弹簧盘的加工方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡光辉，
申请(专利权)人：宁波市奇强精密冲件有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33