一種汽車用耐磨減振器活塞的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種汽車用耐磨減振器活塞的制備方法。采用粉末冶金工藝制備減振器活塞，在較低壓力下成形，可以得到孔隙較多的活塞零件，將活塞在特殊潤滑劑中浸泡，利用真空負壓原理使孔隙被潤滑劑占據(jù)，得到耐磨減振器活塞在工作過程中摩擦力小，耐磨性強，此外該工藝操作穩(wěn)定性高，可重復性強，設(shè)備簡單，易于批量生產(chǎn)。
【專利說明】
一種汽車用耐磨減振器活塞的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于粉末冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，特別提供一種汽車用耐磨減振器活塞的制備方法。
技術(shù)背景
[0002]減振器應(yīng)用于汽車的懸掛系統(tǒng)上，當車架(或車身)和車橋間受振動出現(xiàn)相對運動時，減振器內(nèi)的活塞上下移動，減振器腔內(nèi)的油液便反復地從一個腔經(jīng)過不同的阻尼孔流入另一個腔內(nèi)，此時阻尼孔壁與油液間的摩擦和油液分子間的內(nèi)摩擦對振動形成阻尼力，使汽車振動能量轉(zhuǎn)化為油液熱能，再由減振器吸收散發(fā)到大氣中。在汽車減振器工作過程中，活塞由于運動頻繁，側(cè)面易造成磨損，從而導致油液從磨損處漏出，導致減振器失效，對車輛行駛造成不利影響。
[0003]目前耐磨減振器活塞普遍采用添加耐磨涂層的方法增強耐磨性，但由于活塞活動頻繁涂層與基體結(jié)合不夠等原因，影響活塞使用壽命。粉末冶金方法一般采用添加耐磨材料作為原料，改善耐磨性能。耐磨材料一般采用添加硬質(zhì)相為碳化鈦和碳化鎢等，但普遍成本偏尚。
[0004]聚四氟乙烯摩擦系數(shù)極低，納米銅粉和納米石墨粉也都有很好的潤滑效果，但活塞所處的環(huán)境決定了它不易直接應(yīng)用潤滑劑，因此通過粉末冶金工藝利用活塞內(nèi)部的孔隙吸收潤滑劑，在活塞工作過程中逐漸釋放潤滑劑，達到減小摩擦的作用，延長活塞使用壽命O


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種汽車用耐磨減振器活塞的制備方法，采用粉末冶金工藝制備減振器活塞，在較低壓力下成形，可以得到孔隙較多的活塞零件，將活塞在特殊潤滑劑中浸泡，利用真空負壓原理使孔隙被潤滑劑占據(jù)，得到耐磨減振器活塞在工作過程中摩擦力小，耐磨性強。具體過程如下:
Cl)將鐵粉、石墨粉、硅鐵粉、銅粉、硬脂酸鋅按質(zhì)量分數(shù)91.07-95.67%,0.60-0.70%、3.13-5.43%、0.1-2.0%、0.5-0.8%配成活塞基體混合粉料；
(2)將上述混合粉料裝入不銹鋼罐中，加入鋼球，球料比為3:1~6:1，在滾動球磨機中混合 8~20h ；
(3)將混勻后的粉料在500~600MPa壓力下壓制成活塞坯體，壓坯密度為6.82-7.26 g/
cm3;
(4)將坯體在H2氣氛條件下1100~1200°C燒結(jié)l~2h，燒結(jié)體密度為6.82-7.26 g/cm 3； (5 )將納米銅粉、納米石墨粉、聚四氟粉、潤滑油按質(zhì)量分數(shù)5~12%、5-10%, 8-16%,
62-82%混合成特殊潤滑劑，將燒結(jié)體浸入特殊潤滑劑中，抽真空20~50min，然后取出即可得到耐磨減振器活塞產(chǎn)品。
[0006]其中，鐵粉為水霧化鐵粉，純度>99%，粒度為-200目，經(jīng)650~680 °C、1沾2退火處理；石墨粉純度?99%，粒度為20~50^111；硅鐵粉純度?99%，硅含量為15被.％，粒度為-200~325目；銅粉純度〉99%，粒度為-200~325目；納米銅粉純度? 99%，粒度50~50011111 ；納米石墨粉純度? 99%，粒度50~50011111 ；聚四氟粉純度? 99%，粒度0.5~5賴。
[0007]本發(fā)明:1)鐵粉為合金基體，并與碳形成珠光體相，以保證合金具有一定強度、硬度及其他力學性能加入硅元素的目的是與碳形成碳化硅強化相，提高基體耐磨性將混合后的粉料在500~6001？3的較低壓力下壓制成活塞坯體，在％氣氛條件下1100~12001燒結(jié)1~2匕可保證有較多孔隙吸收潤滑劑，在活塞工作過程中，潤滑劑從孔隙中滲出，增強耐磨性，延長活塞使用壽命。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
(1)能源消耗少、成本低:粉末冶金工藝燒結(jié)溫度為1100~12001，低于鑄造熔煉溫度0160000 ；
(2)性能優(yōu)異:通過粉末冶金方法制造的活塞無疏松、縮孔、成分偏析和粗大片層組織等鑄造缺陷，具有均勻細小的顯微組織，同時通過添加納米銅粉、納米石墨粉、聚四氟乙烯作為潤滑劑，利用真空負壓原理可以均勻分散在鐵基零件孔隙中，減小摩擦力，提高耐磨性；
(3)工藝穩(wěn)定性高，設(shè)備需求小，易于實現(xiàn)工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)。

【具體實施方式】
[0009]實施實例1:
(1)稱取-200目鐵粉95.678，50 VIII石墨粉0.608，-200目硅鐵3.138，-200目銅粉0.1邑，硬脂酸鋅0.5邑，配制成混合料；
(2)將上述混合粉料裝入不銹鋼罐中，加入鋼球，球料比為3:1，在滾動球磨機中混合
8110 ；
(3)將混勻后的粉料在500即3壓力下壓制成活塞坯體，壓坯密度為6.82 ^/^3；
(4)將坯體在％氣氛中加熱，與11001:保溫2匕燒結(jié)體密度為6.82^/0111^
(5)稱取50011111納米銅粉128，50011111納米石墨粉108，5VIII聚四氟乙稀168，潤滑油628，混合成潤滑劑，將燒結(jié)體浸入潤滑劑中，抽真空5001?。?，然后取出即可得到耐磨減振器活塞
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[0010]實施實例2:
(1 )^^-200 目鐵粉 91.078，20 11111 石墨粉 0.70^,325 目硅鐵 5.43^,325 目銅粉 2.08，硬脂酸鋅0.徹，配制成混合料；
(2)將上述混合粉料裝入不銹鋼罐中，加入鋼球，球料比為6:1，在滾動球磨機中混合20110 ；
(3)將混勻后的粉料在6001？3壓力下壓制成活塞坯體，壓坯密度為7.26 ^/003；
(4)將坯體在％氣氛中加熱，與12001:保溫1卜，燒結(jié)體密度為7.26^^3；
(5)稱取5011111納米銅粉58，5011111納米石墨粉58,0.5 VIII聚四氟乙稀如，潤滑油82@，混合成潤滑劑，將燒結(jié)體浸入潤滑劑中，抽真空2001??！，然后取出即可得到耐磨減振器活塞產(chǎn)品。
[0011]實施實例3: (1)稱取-200目鐵粉93.03g，40ym石墨粉0.66g，325目硅鐵4.41g，-200目銅粉1.2g，硬脂酸鋅0.7g，配制成混合料；
(2)將上述混合粉料裝入不銹鋼罐中，加入鋼球，球料比為5:1，在滾動球磨機中混合
15ho ；
(3)將混勻后的粉料在550MPa壓力下壓制成活塞坯體，壓坯密度為7.12 g/cm3；
(4)將坯體在H2氣氛中加熱，與1150°C保溫1.5h，燒結(jié)體密度為7.12g/cm3；
(5)稱取10nm納米銅粉8g，10nm納米石墨粉8g，0.5 μ m聚四氟乙稀12g，潤滑油72g，混合成潤滑劑，將燒結(jié)體浸入潤滑劑中，抽真空40min，然后取出即可得到耐磨減振器活塞
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【權(quán)利要求】
1.一種汽車用耐磨減振器活塞的制備方法，其特征在于:將活塞體在負壓的條件下浸泡在潤滑劑中，使?jié)櫥瑒┏涮畹交钊w表面的間隙中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用耐磨減振器活塞的制備方法，其特征在于，所述潤滑劑為納米銅粉、納米石墨粉、聚四氟粉、潤滑油按質(zhì)量分數(shù)5~12%、5-10%, 8-16%,62-82%混合；其中納米銅粉純度> 99%，粒度50~500nm ;納米石墨粉純度> 99%，粒度50~500nm ;聚四氟粉純度> 99%，粒度0.5-5 Um0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用耐磨減振器活塞的制備方法，其特征在于，所述活塞體的制備過程中在500~600MPa壓力下壓制成型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種汽車用耐磨減振器活塞的制備方法，其特征在于，所述活塞體的制備方法如下: O將鐵粉、石墨粉、硅鐵粉、銅粉、硬脂酸鋅按質(zhì)量分數(shù)91.07-95.67%,0.60-0.70%、3.13-5.43%、0.1-2.0%、0.5-0.8%配成活塞基體混合粉料； 2)將上述混合粉料裝入不銹鋼罐中，加入鋼球，球料比為3:1~6:1，在滾動球磨機中混合 8~20h ； 3)將混勻后的粉料在500~600MPa壓力下壓制成活塞坯體，壓坯密度為6.82-7.26 g/cm3; 4)將坯體在H2氣氛條件下1100~1200°C燒結(jié)l~2h，燒結(jié)體密度為6.82-7.26 g/cm 3； 5)將活塞坯體浸入潤滑劑中，抽真空20~50min，然后取出即可得到耐磨減振器活塞產(chǎn)品O
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種汽車用耐磨減振器活塞的制備方法，其特征在于，鐵粉為水霧化鐵粉，純度>99%，粒度為-200目，經(jīng)650~680°C、1沾2退火處理；石墨粉純度>99%，粒度為20~50 μ m ;硅鐵粉純度>99%，硅含量為15wt.%，粒度為_200~325目；銅粉純度>99%，粒度為_200~325目。
【文檔編號】B22F3/16GK104475737SQ201410596241
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】葛蓮, 蘆博昕, 郭志猛, 葉青 申請人:揚州立德粉末冶金股份有限公司