一体化成型的球墨铸铁推力杆及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一体化成型的球墨铸铁推力杆及其制造方法，其制造方法包括：铸造一体化成型的球墨铸铁推力杆；推力杆包含如下化学成分：C:3.4wt.％

【技术实现步骤摘要】
一体化成型的球墨铸铁推力杆及其制造方法


[0001]本专利技术属于中重型商用车推力杆领域，具体一体化成型的球墨铸铁推力杆及其制造方法。

技术介绍

[0002]推力杆是中重型商用车空气悬架和平衡悬架的重要构成部件，分为直推力杆(或称为I型推力杆)和V型推力杆，在车辆行驶中起到传力、限位、隔振和缓冲冲击的作用，能够缓和由路面不平引起的振动和冲击，改善乘坐舒适性以及保证货物完好性。重型商用车直推力杆杆身通常为冷拔钢管，球头为锻造加工，两者之间为热压或摩擦焊连接，生产工艺较复杂，成本较高，重量较重，难以满足汽车轻量化和降成本的要求。因此，在满足可靠性的前提下，采用合适的材料和工艺来降低推力杆的成本和重量是很有意义的。目前，现有技术通常采用铝合金材料和一体化成型工艺来制造推力杆，来降低推力杆的重量。
[0003]申请号为202010311087.X的中国专利文献公开了一种铝合金I型推力杆及其加工方法，该推力杆由铝合金整体锻造而成，解决了直推力杆生产工艺复杂、重量大的问题。该推力杆虽然能够降低重量，但铝合金材料材料成本较高，与钢材力学性能差异较大，难以保证零件可靠性。
[0004]申请号为201510201922.3的中国专利文献公开了一种重型汽车平衡悬架用铸造推力杆，该推力杆采用QT450整体式铸造，包括杆部和双颈球头，杆部横截面为十字型，有利于车辆的轻量化。该推力杆结构在零件受弯曲工况条件下，应力较大，难以保证零件可靠性。

技术实现思路

[0005]为了在不降低零件强韧性和安全系数条件下降低推力杆的重量和成本，本专利技术提供一种一体化成型的球墨铸铁推力杆及其制造方法。
[0006]本专利技术是通过如下技术方案来实现的：
[0007]一体化成型的球墨铸铁推力杆的制造方法，包括：
[0008]铸造：铸造一体化成型的球墨铸铁推力杆；所述球墨铸铁推力杆包含如下化学成分：C:3.4wt.％
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3.8wt.％、Si:2.3wt.％
‑
2.7wt.％、Mn:0.1wt.％
‑
0.3wt.％、P≤0.04wt.％、S≤0.02wt.％、Mg:0.03wt.％
‑
0.06wt.％，微量元素Sn、Cr、V、Ti、Nb、B、Sb、Al、Co、W总含量≤0.085wt.％，余量为Fe和不可避免的杂质；
[0009]奥氏体化：奥氏体化：将推力杆加热至奥氏体化温度，并在奥氏体化温度下保温40min
‑
80min；
[0010]等温淬火：将奥氏体化后的推力杆在等温盐浴中淬火；所述等温盐浴的温度为350
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370℃，淬火时间为35min
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55min；
[0011]空冷：等温淬火后取出推力杆空冷，即成。
[0012]本专利技术通过以上方法制造的一体化成型的球墨铸铁推力杆抗拉强度≥1050MPa，
延伸率≥10％。与钢材相比，球墨铸铁推力杆具有良好的耐磨性和较低的密度，高强度和高延伸率可允许推力杆壁厚减薄，实现减重的目的；一体化铸造成型简化了后续加工流程，降低了推力杆的制造成本。
[0013]在本专利技术提供的一些实施方式中，推力杆包含如下化学成分：C:3.60wt.％
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3.75wt.％、Si:2.40wt.％
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2.65wt.％、Mn:0.23wt.％
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0.28wt.％、P≤0.016wt.％、S≤0.007wt.％、Mg:0.035wt.％
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0.046wt.％，微量元素Sn、Cr、V、Ti、Nb、B、Sb、Al、Co、W总含量≤0.085wt.％，余量为Fe和不可避免的杂质。包含以上化学成分的推力杆可达到1097～1162MPa，延伸率可达10％～12％。
[0014]在本专利技术提供的一些实施方式中，所述铸造包括如下步骤：
[0015]用中频炉将原料进行熔炼成铁水，向处理包底依次加入1.0wt.％
‑
1.3wt.％的球化剂和0.25wt.％
‑
0.35wt.％硅锆孕育剂，采用冲入法将出炉的1500℃
‑
1520℃铁水倒入处理包内进行球化和孕育处理；
[0016]将球化孕育过的铁水控制在1400℃
‑
1430℃，浇注入推力杆的铸造模具中，在浇注的同时加入0.05wt.％
‑
0.15wt.％的硅铋孕育剂进行随流孕育，冷却后得到一体化成型的球墨铸铁推力杆。
[0017]本专利技术通过以上铸造工艺能制造出石墨球数多、共晶团小的球墨铸铁推力杆毛坯，球墨铸铁推力杆毛坯经过等温淬火后能稳定获得高强度高韧性。
[0018]在本专利技术提供的一些实施方式中，所述球墨铸铁推力杆的杆部和球头一体化成型，所述杆部的横截面为工字型。单独铸造球头在连接杆身，球头壁厚会较厚，本专利技术杆部和球头一体化铸造成型有利于设计，使杆部和球头壁厚均匀。
[0019]在本专利技术提供的一些实施方式中，所述球墨铸铁推力杆的杆部和球头壁厚均为8～20mm。
[0020]在本专利技术提供的一些实施方式中，等温淬火的分钟数大于2倍最大壁厚的毫米数。
[0021]在本专利技术提供的一些实施方式中，在碳势为0.5
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0.7条件下，将所述球墨铸铁推力杆预热至760
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800℃并保温5min
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10min；然后在碳势为0.8
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1.0条件下，将所述球墨铸铁推力杆从760
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800℃加热至奥氏体化温度，时间控制在5
‑
15min。
[0022]在本专利技术提供的一些实施方式中，所述奥氏体化温度为890
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910℃。
[0023]在本专利技术提供的一些实施方式中，球化剂中，Mg元素的含量为6wt％
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8wt％，Si元素的含量小于48wt％，Re的含量小于1.5wt％，余量为Fe；硅锆孕育剂中，Si元素的含量为65wt％
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75wt％，Zr元素的含量为3.0wt％
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7.0wt％，余量为Fe；硅铋孕育剂中，Si元素的含量为65wt％
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75wt％，Bi元素的含量为0.5wt％
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1.5wt％，Ca元素的含量为0.5wt％
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1.5wt％，Re元素含量为0.5wt％
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1.5wt％，余量为Fe。
[0024]本专利技术还提供一种由上述一体化成型的球墨铸铁推力杆的制造方法制造而成的推力杆。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他
的附图。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一体化成型的球墨铸铁推力杆的制造方法，其特征在于，包括：铸造：铸造一体化成型的球墨铸铁推力杆；所述球墨铸铁推力杆包含如下化学成分：C:3.4wt.％
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3.8wt.％、Si:2.3wt.％
‑
2.7wt.％、Mn:0.1wt.％
‑
0.3wt.％、P≤0.04wt.％、S≤0.02wt.％、Mg:0.03wt.％
‑
0.06wt.％，微量元素Sn、Cr、V、Ti、Nb、B、Sb、Al、Co、W总含量≤0.085wt.％，余量为Fe和不可避免的杂质；奥氏体化：将推力杆加热至奥氏体化温度，并在奥氏体化温度下保温40min
‑
80min；等温淬火：将奥氏体化后的推力杆在等温盐浴中淬火；所述等温盐浴的温度为350
‑
370℃，淬火时间为35min
‑
55min；空冷：等温淬火后取出推力杆空冷，即成。2.根据权利要求1所述的一体化成型的球墨铸铁推力杆的制造方法，其特征在于：所述球墨铸铁推力杆包含如下化学成分：C:3.60wt.％
‑
3.75wt.％、Si:2.40wt.％
‑
2.65wt.％、Mn:0.23wt.％
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0.28wt.％、P≤0.016wt.％、S≤0.007wt.％、Mg:0.035wt.％
‑
0.046wt.％，微量元素Sn、Cr、V、Ti、Nb、B、Sb、Al、Co、W总含量≤0.085wt.％，余量为Fe和不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的一体化成型的球墨铸铁推力杆的制造方法，其特征在于：所述铸造包括如下步骤：用中频炉将原料进行熔炼成铁水，向处理包底依次加入1.0wt.％
‑
1.3wt.％的球化剂和0.25wt.％
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0.35wt.％硅锆孕育剂，采用冲入法将出炉的1500℃
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1520℃铁水倒入处理包内进行球化和孕育处理；将球化孕育过的铁水控制在1400℃
‑
1430℃，浇注入推力杆的铸造模具中，在浇注的同时加入0.05wt.％...

【专利技术属性】
技术研发人员：金通，袁福安，范培斌，李应涛，郭冷，霍卯田，郭东涛，晏克春，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：