[发明专利]一种汽车减震器导向器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，涉及一种汽车减震器导向器及其制备方法。

背景技术

减震器是汽车使用过程中的易损配件，主要作用是当车身和车桥或车轮和车身之间受振动出现相对运动时，减震器通过其内部活塞的上下移动使其中的压力油反复地从减震器工作缸经过不同的节流孔流入减震器储油缸内。此时孔壁与液压油之间的摩擦和液压油分子间的内摩擦对振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，再由减震器吸收散发到大气中。减震器的好坏直接影响汽车行驶的平稳性和其它机件的寿命。

减震器上装配有导向器，作用是对滑动安装在减震器工作缸中的活塞杆起导向作用，保证活塞在运行过程中的平顺性，以及在活塞运动过程中通过导向器的过油孔将多余的减震器油输送到储油缸中，保证工作缸与储油缸的连通。由于减震器导向器处在一个不断震动的环境中，需要多次往返运动，因此需要有较好的强度、韧性和耐磨性。现有公开号为CN102335744公开了一种汽车减震器导向器生产工艺，其通过混料、压制、烧结、精整、发蓝来获得减震器导向器，该工艺通过采用粉末冶金一体成型的方式制备减震器导向器，能提高工作效率，但其强度和耐磨性没有提高。公开号为CN101386073公开了一种粉末冶金导向器的制造方法，其通过在配方中增加还原铁粉来提高产品密度，此种方式不仅增加了产品的成本并且对常规的粉末冶金工艺未做改进。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种强度高、韧性好、耐磨的汽车减震器导向器。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车减震器导向器，所述汽车减震器导向器由以下质量百分比的原料烧结而成：胶体石墨粉1.2-2.0％、铜粉3.5-4.5％、镍粉0.5-3％、硅粉4-6％、Al₂O₃粉2.5-5.0％、铋锰铁合金粉1.5-3.0％、钛粉2.5-3.0％、硬脂酸锌0.1-0.5％，余量为铁粉。

本发明合理配伍汽车减震器导向器的原料组分及其质量百分比，使制得的导向器具有优异的强度、韧性及耐磨性，更能适应减震器震动的环境，延长了使用寿命。在本发明中，适量的胶体石墨在压制和烧结过程中提供了良好的润滑作用，使得压制和烧结更容易进行，且在烧结后一部分胶体石墨和铁粉形成渗碳体这一高硬度相，从而提高产品的综合性能。铜粉在铁粉中有一定的溶解度，在烧结体中具有固溶强化作用，添加适量的铜粉可以提高产品的韧性和强度，但是过多的Cu会使合金的凝固区间变宽，容易产生烧结缺陷。适量的Ni和Fe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，有效提高产品的抗拉强度耐热性能，但是过量的Ni会降低产品的耐蚀性。Al₂O₃具有较高的强度和硬度，烧结后作为摩擦组元镶嵌在烧结体中，形成硬质点突出的固相夹杂，强化了烧结体，在导向器使用的摩擦过程中消耗大量的能量，保证摩擦表面适当啮合，有效降低产品的粘着磨损和犁削磨损，使产品表面产生较小的擦伤和磨损；随着Al₂O₃含量增加，产品的摩擦因数增加，但是Al₂O₃含量过高，会增加产品使用时表面啮合面积，使粘着磨损和犁削磨损程度变得剧烈，显著增大磨损量，并且大大削弱基体中金属颗粒的联结，影响材料成形性和烧结过程中的致密化，降低材料的力学强度和疲劳性能。适量铋的加入有促进压制、细化晶粒、提高产品韧性、抗冲击力，以及提高润滑、降低摩擦损耗的作用，还能与硅产生协同作用促进烧结。适量的铋与Al₂O₃配合使用，使产品的摩擦系数保持在适当的范围内，减少使用时因摩擦产生的热量。但是铋的含量过高，会降低产品的抗拉强度、伸长度及硬度等性能。由于铋熔点较低，单独加入进行烧结容易产生烧损，造成浪费和污染，增加成本，因此本发明将铋以合金粉的形式加入，由于合金粉中含有大量的熔点比纯铋高的BiMn化合物，可降低铋元素的烧损，提高收率。Ti与C在基体组织中形成弥散分布的TiC相，与铋一起起到良好的晶粒细化作用，还具有有抗细化衰退作用。

作为优选，铋锰铁合金粉中各元素的质量百分比为：铋30-50％，锰20-30％，余量为铁。

本发明的铋锰铁合金粉中铋的含量较锰含量高，因此在烧结后，铋除了以BiMn合金的形式存在于烧结体组织当中，还有一定量的纯铋均匀地分散在烧结体组织当中，由于铋熔点较低，在摩擦时会熔融渗出起润滑作用，从而起到降低摩擦的作用。