一种摩托车用管材的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种摩托车用管材的制备方法，方法的步骤中含有：S1：准备Fe丝材、Cr丝材、Co丝材构成的复合丝材；S2：熔化复合丝材并使其雾化形成金属液雾团；S3：将增强相螺旋状短切碳纤维注入金属液雾团中，使金属液与螺旋状短切碳纤维充分混合，形成混合物；S4：将混合物电弧沉积在芯轴上，获得管坯；S5：将管坯加热至半固态后，进行挤压成型，获得所需壁厚和直径的管材；S6：对管材进行时效处理，获得所需摩托车用管材。通过本发明专利技术的方法提高了摩托车车用管材的强度和抗冲击韧性，使摩托车发动机的支撑定位得到加强,提高了驾驶舒适性及安全性，并提升了操控性能。并提升了操控性能。并提升了操控性能。

【技术实现步骤摘要】
一种摩托车用管材的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种摩托车用管材的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，摩托车在行驶过程中难免受到很大的颠簸,特别是赛车车架会受到高的冲击力很容易发生变形。车架是摩托车中主体的结构件，也是摩托车最主要的承载部件，起到支撑定位整个摩托车中各部件的作用，它的质量好坏直接影响着摩托车行驶的安全性和可靠性。因此，车架用的钢管的耐冲击性对于摩托车来说非常重要。经过检索发现，现有摩托车用管材大都为钢质管，钢质管为多相合金且层错能高，显微组织中容易形成碳化物硬质相，适量的碳化物硬质相会提高合金的强度但会牺牲塑性，在高速载荷作用下会导致钢管位错滑移困难从而冲击韧性降低使钢管开裂，在使用者驾驶了一段时间后有些甚至直接断裂，会产生较大的危险，无法满足车手的高强度训练和比赛。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种摩托车用管材的制备方法，通过该方法提高了摩托车车用管材的强度和抗冲击韧性，使摩托车发动机的支撑定位得到加强,提高了驾驶舒适性及安全性，并提升了操控性能。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种摩托车用管材的制备方法，方法的步骤中含有：
[0005]S1：准备Fe丝材、Cr丝材、Co丝材构成的复合丝材；
[0006]S2：熔化复合丝材并使其雾化形成金属液雾团；
[0007]S3：将增强相螺旋状短切碳纤维注入金属液雾团中，使金属液与螺旋状短切碳纤维充分混合，形成混合物；
>[0008]S4：将混合物电弧沉积在芯轴上，获得管坯；
[0009]S5：将管坯加热至半固态后，进行挤压成型，获得所需壁厚和直径的管材；
[0010]S6：对管材进行时效处理，获得所需摩托车用管材。
[0011]进一步，步骤S2具体为：通过送丝机将复合丝材送入电弧区域进行熔化，经过导气管利用高压氩气产生负高压使熔化的金属液雾化；
[0012]步骤S3具体为：经过流化器利用高压氩气将螺旋状短切碳纤维注入金属液雾团中，使金属液与螺旋状短切碳纤维充分混合，形成混合物。
[0013]进一步，步骤S4具体为:沉积前芯轴表面涂刷润滑剂便于脱模，通过芯轴的旋转和电弧喷枪的往复运动将混合物电弧沉积在芯轴上，获得管坯。
[0014]进一步，步骤S4中，电弧沉积的参数为：气压为8
‑
10大气压、电流为200
‑
250A、电弧喷枪的运动速度60
‑
100mm/min、送丝速度为6
‑
8m/min。
[0015]进一步，芯轴的旋转速度为0.5～1m/min；
[0016]和/或芯轴表面使用的润滑剂为石墨酚醛树脂乳液；
[0017]和/或芯轴材质为高碳钢。
[0018]进一步，步骤S1中，Fe丝材、Cr丝材、Co丝材的纯度为99.99％；和/或Fe丝材、Cr丝材、Co丝材的直径设计按原子比70:25:5进行配制；和/或复合丝材的直径为Φ4
‑
6mm。
[0019]进一步，步骤S3中，螺旋状短切碳纤维直径为40
‑
60μm，长度为80
‑
100μm，螺距为10
‑
20μm。
[0020]进一步，金属液与螺旋状短切碳纤维按质量比10：(0.5
‑
1)配制。
[0021]进一步，在步骤S5中，半固态加热温度为1200℃
‑
1400℃；和/或挤压成型减径量5
‑
10mm。
[0022]进一步，在步骤S6中，时效处理温度为200℃；和/或保温时间为2h。
[0023]采用了上述技术方案后，本专利技术的螺旋状短切碳纤维增强的FeCrCo复合的摩托车用管材中Fe原子比最高占70％，因此可以降低复合管材的密度和成本。同时，在材料中添加螺旋状短切碳纤维，螺旋状短切碳纤维与FeCrCo合金基体材料界面结合强度高，随着螺旋状短切碳纤维的质量百分比提高，能有效提高管材的冲击韧性。在本专利技术专利中，剔除了钢质管中C元素，FeCrCo合金基体为单相FCC结构不含有硬质相，FeCrCo合金基体塑性好，在FeCrCo合金基体中添加了螺旋状短切碳纤维，提高了复合材料的强度。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0025](1)本专利技术采用通过电弧沉积和半固态挤压技术成型摩托车管材，生产效率高，节约材料，解决了当前摩托车用钢管的成型周期长的问题；
[0026](2)本专利技术采用将非等原子比的FCC结构FeCrCo合金作为基体，该合金具有低层错能的特性，在室温冲击载荷条件能激活孪生机制，为位错运动提供滑移通道，提高了管材的塑性，解决了传统钢材冲击载荷条件下塑性差的问题；
[0027](3)本专利技术电弧沉积过程中FeCrCo合金金属液与螺旋状短切碳纤维半固态结合，螺旋状短切碳纤维与基体FeCrCo合金结合牢靠，解决了传统碳纤维与金属复合材料界面结合强度低和浸润性低的问题；
[0028](4)本专利技术采用的螺旋状短切碳纤维增强体具有高吸收能量的作用，增强体在外载荷条件下，从合金基体中机械拔出分离过程中螺旋状结构与基体摩擦力更大,将消耗更多的能量，从而提高管材的强度，解决传统单相FCC材料制备的管材强度低的问题。
[0029](5)本专利技术制备的管材，利用螺旋状短切碳纤维强度大和FeCrCo基体材料塑性高的协同作用，提高了FeCrCo复合材料的冲击韧性，解决传统钢管冲击韧性低的问题。
[0030](6)本专利技术对管坯采用半固态挤压成型，解决了传统钢管需要多次拉拔减径，快速成型难的问题。
附图说明
[0031]图1为本专利技术的实施例1制备得到的摩托车用管材微观结构TEM图；
[0032]图2为本专利技术的摩托车用管材的冲击吸收功与使用的螺旋状短切碳纤维的质量比的关系图；
[0033]图3为本专利技术的摩托车用管材的冲击韧性与使用的螺旋状短切碳纤维的质量比的关系图；
[0034]图4为本专利技术的摩托车用管材的抗拉强度与使用的螺旋状短切碳纤维的质量比的
关系图。
具体实施方式
[0035]本专利技术提供了一种摩托车用管材的制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。
[0036]一种摩托车用管材的制备方法，方法的步骤中含有：
[0037]S1：准备Fe丝材、Cr丝材、Co丝材构成的复合丝材；
[0038]S2：熔化复合丝材并使其雾化形成金属液雾团；
[0039]S3：将增强相螺旋状短切碳纤维注入金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种摩托车用管材的制备方法，其特征在于方法的步骤中含有：S1：准备Fe丝材、Cr丝材、Co丝材构成的复合丝材；S2：熔化复合丝材并使其雾化形成金属液雾团；S3：将增强相螺旋状短切碳纤维注入金属液雾团中，使金属液与螺旋状短切碳纤维充分混合，形成混合物；S4：将混合物电弧沉积在芯轴上，获得管坯；S5：将管坯加热至半固态后，进行挤压成型，获得所需壁厚和直径的管材；S6：对管材进行时效处理，获得所需摩托车用管材。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2具体为：通过送丝机将复合丝材送入电弧区域进行熔化，经过导气管利用高压氩气产生负高压使熔化的金属液雾化；步骤S3具体为：经过流化器利用高压氩气将螺旋状短切碳纤维注入金属液雾团中，使金属液与螺旋状短切碳纤维充分混合，形成混合物。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S4具体为: 沉积前芯轴表面涂刷润滑剂便于脱模，通过芯轴的旋转和电弧喷枪的往复运动将混合物电弧沉积在芯轴上，获得管坯。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中，电弧沉积的参数为：气压为8
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10大气压、电流为200
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250A、电弧喷枪的运动速度60
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100mm/min、送丝速度为6
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8m/mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪宋，陈奇，吴铭，
申请(专利权)人：江苏宏亿精工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：