一種汽車減震器導向器及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種汽車減震器導向器及其制備方法，屬于材料加工技術領域。
【背景技術】
[0002] 汽車懸掛系統中通常都安裝有減震器，減震器能使汽車在行駛過程中減少行駛時 的波動，通過減震器的減震緩沖作用達到提高乘車的舒適性和安全性的目的。減震器將硬 性連接的部件轉換為固定彈性連接。導向器配裝在減震器上，主要是對滑動安裝在減震器 工作缸中的活塞桿起導向作用，保證活塞在運行過程中的平順性，以及在活塞運動過程中 通過導向器的過油孔將多余的減震器油輸送到儲油缸中，保證工作缸與儲油缸的連通。
[0003] 由于減震器導向器需要多次往返運動，因此需要有較好的產品密度和氣密度。現 有的減震器導向器在工作過程中，由于其強度、硬度不夠，發生損壞，從而影響了減震器的 正常工作。傳統的減震器導向器采用的是鑄造加工方式，尺寸精度比較低，后續加工工藝復 雜，需要高精度的機床才能制的，生產工作效率比較低下，采用手動模具進行精整，精整精 度不高，效率低，誤差大，產品質量不穩定，尤其是強度不夠，耐磨性、耐高溫性不佳，且因為 材料的單一，制得的減震器導向器質量都較大。

【發明內容】

[0004] 本發明的目的是針對現有技術存在的上述問題，提出了一種高強度、高硬度、高耐 磨性、高耐溫性以及質輕的汽車減震器導向器。
[0005] 本發明的目的可通過下列技術方案來實現:一種汽車減震器導向器，所述汽車減 震器導向器由質量比為100:40-90:0.3-1:1-5的合金粉、陶瓷粉、致孔劑和粘結劑通過熱壓 燒結制成，其中，所述合金粉的組份及其質量百分比為:還原銅粉:2-8%，石墨粉:2-8%，磷 化鐵粉:0.3-2 %，硫化錳:0.5-3 %，鉻粉:3-12 %，鎳粉:0.5-3 %，余量為鐵粉。
[0006] 由于汽車減震器導向器需要多次往返運動，因此需要有較好的強度、剛度、高溫 性。本發明采用合金粉、陶瓷粉和致孔劑通過燒結制成多孔材料，在該材料內部彌散分布著 大量獨立存在的閉孔孔洞，綜合多孔陶瓷和多孔金屬的優點，具有一般多孔材料所不能比 擬的高硬度、高強度、抗磨損、抗酸堿、耐高溫、耐沖擊等性能，同時具有比重小、吸振及吸音 性能好等特點，而且通過顆粒控制可使其表面光結度達到所需要求。且當保證材料的孔隙 率為55.4-78.6%，孔徑為13.1-25.Ομπι時，可進一步提高汽車減震器導向器的力學性能和 機械性能，尤其是在減輕重量的同時提高汽車減震器導向器的硬度、強度和抗沖擊等性能。 而制備工藝影響著材料孔隙的大小和孔隙特性，本發明選用燒結熱壓燒結有助于粉末顆粒 的接觸和擴散、流動等傳質過程，降低燒結溫度和縮短燒結時間，熱壓時由于粉料處于熱塑 性狀態，形變阻力小，易于塑性流動，有助于提高材料致密性，細化陶瓷晶粒，提高材料的抗 彎強度和斷裂韌性，進而提高汽車減震器導向器的強度、剛度、耐高溫性，并且減小整體質 量，大幅減少減震器工作時的震動和噪音。
[0007] 且，本發明汽車減震器導向器的合金粉在主體鐵粉的基礎上加入適量的還原銅 粉、石墨粉、磷化鐵粉、鉻粉、鎳粉，其中，銅粉和鐵粉在壓制過程中能具有較好的壓制性，并 且銅粉在鐵粉中有一定的溶解度，添加銅粉后具有固溶強化作用。而石墨和鐵粉能形成滲 碳體這一尚硬度相，進而提尚廣品的綜合性能。銀粉與絡粉的加入可大幅度提尚廣的耐尚 溫性能。而磷化鐵粉得加入配合本發明的燒結中的燒結溫度及時間，有利于磷的強化作用， 有用于原子的擴散和合金元素的均勻化，提高減震器導向器的強度和韌性，同時還可節約 銅、鉬等材料的使用，進而降低生產成本。
[0008] 另外，銅粉含量的增加能直接提高產品的抗彎強度，卻由于其塑性較差，會降低產 品的硬度;而石墨粉含量的增加對產品機械性能的影響則與銅粉相反，其能顯著增加產品 的硬度卻降低抗彎強度，本發明通過合理配置銅粉和石墨粉的配比，使得產品的硬度和抗 彎強度保持在較平衡狀態。
[0009] 在上述汽車減震器導向器中，合金粉中所述的鐵粉包括質量百分比為70-90%的 水霧化鐵粉和質量百分比為10-30%的還原鐵粉。
[0010] 粉末粒徑大小對粉末流動性和松裝密度有一定影響。原料粉末粒徑越小，活性越 高，越容易燒結，均布在密實的合金陶瓷基體中的致孔劑產生分解，釋放的氣體導致壓實體 膨脹，形成高度多孔的結構，減輕產品質量。
[0011] 作為優選，所述的水霧化鐵粉的粒徑為40-120μπι，還原鐵粉的粒徑為120-150μπι。 當鐵粉粒徑在40-150μπι之間，隨著粉末粒徑減小，鐵粉的流動性增加，當粒徑小于35μπι，鐵 粉的流動性迅速降低。且，與普通的鐵粉相比，本發明復配使用不同粒徑的水霧化鐵粉和還 原鐵粉，不同粒徑的混合物可使粉末顆粒在成型過程中更加均勻地分布，進而提高減震器 導向器的硬度、強度、耐高溫和耐腐蝕性等。
[0012] 作為優選，合金粉中的還原銅粉、石墨粉、磷化鐵粉、硫化錳、鉻粉的粒徑均為30-80μηι〇
[0013] 在上述汽車減震器導向器中，所述陶瓷粉的粒徑為30-100nm。所述陶瓷粉包括質 量百分比為50-60%的β-SiC和質量百分比為40-50%的HBNj-SiC和HBN均具有耐熱、耐磨、 耐腐蝕、導熱性能好和低膨脹系數等特點，在加熱和冷卻過程中受到的熱應力很小;并且均 具有較低的比重，β-S i C和HBN在導向器材料中形成β-S i C-HBN復合相，β-S i C-HBN復合相以 細顆粒相均勻分布于合金相中，合金以連續的薄膜狀態存在，將陶瓷顆粒包圍。由于β-SiC 與HBN的熱膨脹系數存在一定的差別，致使HBN晶粒發生晶內脫層作用，在β-SiC-HBN復合相 內產生許多微孔，這些微孔的存在可以有效緩解由于高溫引起的熱膨脹，因而極大地改善 了材料整體的抗熱震性。另外，由于β-SiC表面有一層薄氧化膜，因此很難燒結，而合金中的 碳等能夠促進β-SiC的燒結，使得本發明導向器的材料得以燒結成型。
[0014] 在上述汽車減震器導向器中，所述致孔劑包括致孔劑I、致孔劑Π 和致孔劑m的混 合物，其中，在致孔劑I、致孔劑π和致孔劑m的混合物中，所述致孔劑I的含量占混合物總 質量的10-15%，致孔劑Π 的含量占混合物總質量的35-55%，余量為致孔劑ΙΠ 。所述的致孔 劑I 為TiH2、ZrH2、NiH2 中的一種或幾種，致孔劑 Π 為SrCO3、CaCO3、MgC03、CaMg(CO3) 2 中的一種 或幾種，致孔劑m為偶氮二甲酰胺。本發明將性質不同的致孔劑配合使用，其中，致孔劑I、 致孔劑Π 為吸熱型致孔劑，致孔劑m為放熱性致孔劑，混合可以抵消其對多孔材料致孔化 過程的影響，使氣孔均勻生長，致孔劑I、致孔劑π和致孔劑m的反應溫度不同，可以在燒結 的不同時間持續均勻釋放氣體，使生成孔洞均勻且致密。
[0015] 本發明還涉及一種上述汽車減震器導向器的制備方法，所述的制備方法包括如下 步驟：
[0016] 將合金粉、陶瓷粉、致孔劑、樹脂粘結劑按比例混合均勻，然后在350-380Mpa下壓 制成生坯；
[0017] 高溫燒結:將生坯放入燒結爐中，充入保護氣體進行六段燒結:第一段:在520-560 °(3保溫燒結15-20min;第二段:在620-650°C保溫燒結15-20min;第三段:在760-780°C保溫 燒結20-25min;第四段:在900-920°C保溫燒結30-40min;第五段:在950-970°C保溫燒結30-50min;第六段:在1050-1080°C保溫燒結60-100min，得坯件；
[0018] 熱處理:將坯件送入熱處理爐中進行淬火處理、低溫回火處理，即可得汽車減震器 導向器成品。
[0019] 在本發明的制備方法在，當壓制壓力大于380MPa時，隨著壓力的增加，致孔劑產生 的氣體容易溢出，得到的產品孔隙率小，密度大，達不到輕