一種耐磨副車架螺絲襯套材料及生產方法與流程

2023-07-29 09:45:11

本發明涉及一種耐磨副車架螺絲襯套材料及生產方法，屬於材料領域。
背景技術：
：現在大部分承載式車架的汽車，其懸掛部分和發動機都是安裝在副車架上，而副車架和車體是通過大量螺栓安裝的，而副車架上的螺絲孔都設計得比螺絲更大，保證有一定的曠量一方面，因為車體和副車架等都是由大量的衝壓件和鑄造件組合而成，自然有一定的公差，帶曠量的螺絲孔可以保證所有部件在一定公差以內都能順利安裝。再者，副車架承受著引擎的震動和來自於懸掛的力量，在汽車行駛時需要保持一定的運動餘量，使其發生一定的扭動和自主震動，不至於將所有的震動等都傳遞到車身上。除了提升舒適性以外，也能使車體的部件有更佳的壽命，和解決因為不同材質的部件具有不同熱脹冷縮的膨脹率所帶來的內部應力的問題。不過，這種設計也有帶來了一些問題。首先因為螺絲孔有曠量，所以很難保證副車架在安裝時不會發生移位，另外，因為安裝面並不是絕對平整，所以副車架安裝時可能會發生輕微的局部變型。再者，這種安裝方式雖然說副車架的震動和力量不會很直接的全數作用於車體上，但對於講求操控性能的車型而言，這也一定程度上過濾了懸掛和抓地力的反應，讓人感覺到操控並不那麼靈敏，車體也不夠「硬」。耐磨副車架螺絲襯套用於安裝在副車架和車架的安裝螺栓上。其用意就是填補了副車架和車架上的螺絲孔曠量。一方面可以保證所有螺栓和螺絲孔都是同軸的，避免發生副車架安裝時的位移。另外，偏軟的材質可以填充安裝面的間隙，保證副車架和車架的安裝時在一平面內避免其發生局部扭曲。而最後的目的，就是讓車身和副車架安裝後成為一個緊密的整體，懸掛和輪胎作用在副車架上的力量可以即時如實的作用到車體上，避免副車架和車體發生相對滑動而降低了這種反應，從駕駛上會感覺到懸掛更直接，而操控也更靈敏。由於工作環境的特殊性，對耐磨副車架螺絲襯套的硬度、耐磨性、韌性都提出很高的要求。技術實現要素：本發明目的在於提供一種耐磨副車架螺絲襯套材料及生產方法，使用該材料製得的副車架螺絲襯套，硬度高、韌性好且耐磨性也優良。本發明的方案如下：一種耐磨副車架螺絲襯套材料，由以下重量比百分原料組成：cu0.22-0.25%,zn0.12-0.14%,sr0.08-0.11%，ge0.03-0.05%，ce0.21-0.26%，li1.1-1.4%，ga0.05-0.06%，te0.024-0.026%、rb0.04-0.05%、餘量為al。進一步，由以下重量比百分原料組成：cu0.24-0.25%,zn0.12-0.13%,sr0.09-0.1%，ge0.04-0.048%，ce0.225-0.251%，li1.2-1.3%，ga0.05-0.06%，te0.024-0.026%、rb0.04-0.05%、餘量為al。進一步，由以下重量比百分原料組成：cu0.245%,zn0.133%,sr0.091%，ge0.042%，ce0.246%，li1.3%，ga0.052%，te0.031%、rb0.0589%、餘量為al。進一步，所述的te和rb的質量比為1：1.9。一種耐磨副車架螺絲襯套材料的生產方法，其特徵在於，包括以下步驟：（1）配料：按照所述螺絲襯套材料的原料組成及其質量百分比配比進行配料；（2）熔煉：將原料放入中頻感應爐中熔煉，溫度控制在880-890℃精煉50-60min，在此期間扒渣，然後升溫至910-920℃並在該溫度下精煉20-30min，然後升溫至930-940℃並在該溫度下精煉30-35min，然後升溫至950-960℃並在該溫度下精煉20-25min，出爐澆鑄成錠；（3）均勻化退火；將熔煉後的鑄錠在490-500℃的熱處理爐中保溫4.4-4.7h，再在360-370℃的熱處理爐中保溫2-2.2h後隨爐冷卻後即得合金襯套材料。進一步，所述的步驟（2）中，將原料放入中頻感應爐中熔煉，溫度控制在886℃精煉56min，在此期間扒渣，然後升溫至916℃並在該溫度下精煉26min，然後升溫至938℃並在該溫度下精煉31min，然後升溫至959℃並在該溫度下精煉24min。進一步，所述的步驟（3）中，將熔煉後的鑄錠在496℃的熱處理爐中保溫4.5h，再在366℃的熱處理爐中保溫2.1h。本發明通過添加cu、zn增加強度和韌性；sr，ge，ce，li，ga的添加可起到晶粒細化的效果，從而改善合金材料的鑄造性和機械性能。本發明通過大量實驗，發現添加了te、rb元素與本發明其它元素配合後，可有效增強整個合金的耐磨性能。具體實施方式下面結合實施例對本發明做進一步說明。實施例1一種耐磨副車架螺絲襯套材料，由以下重量比百分原料組成：cu0.245%,zn0.133%,sr0.091%，ge0.042%，ce0.246%，li1.3%，ga0.052%，te0.031%、rb0.0589%、餘量為al。該材料的生產方法包括以下步驟：（1）配料：按照所述螺絲襯套材料的原料組成及其質量百分比配比進行配料；（2）熔煉：將原料放入中頻感應爐中熔煉，溫度控制在886℃精煉56min，在此期間扒渣，然後升溫至916℃並在該溫度下精煉26min，然後升溫至938℃並在該溫度下精煉31min，然後升溫至959℃並在該溫度下精煉24min。（3）均勻化退火；將熔煉後的鑄錠在496℃的熱處理爐中保溫4.5h，再在366℃的熱處理爐中保溫2.1h後隨爐冷卻後即得合金襯套材料。實施例2一種耐磨副車架螺絲襯套材料，由以下重量比百分原料組成：cu0.4%,zn0.132%,sr0.96%，ge0.03%，ce0.251%，li1.22%，ga0.055%，te0.0248%、rb0.043%、餘量為al。該材料的生產方法，包括以下步驟：（1）配料：按照所述螺絲襯套材料的原料組成及其質量百分比配比進行配料；（2）熔煉：將原料放入中頻感應爐中熔煉，溫度控制在882℃精煉54min，在此期間扒渣，然後升溫至918℃並在該溫度下精煉23min，然後升溫至937℃並在該溫度下精煉35min，然後升溫至955℃並在該溫度下精煉22min，出爐澆鑄成錠；（3）均勻化退火；將熔煉後的鑄錠在493℃的熱處理爐中保溫4.5h，再在366℃的熱處理爐中保溫2h後隨爐冷卻後即得合金襯套材料。實施例3一種耐磨副車架螺絲襯套材料，由以下重量比百分原料組成：cu0.242%,zn0.127%,sr0.095%，ge0.043%，ce0.238%，li1.247%，ga0.053%，te0.0251%、rb0.0452%、餘量為al。該材料的生產方法，包括以下步驟：（1）配料：按照所述螺絲襯套材料的原料組成及其質量百分比配比進行配料；（2）熔煉：將原料放入中頻感應爐中熔煉，溫度控制在883℃精煉58min，在此期間扒渣，然後升溫至916℃並在該溫度下精煉28min，然後升溫至940℃並在該溫度下精煉34min，然後升溫至955℃並在該溫度下精煉21min，出爐澆鑄成錠；（3）均勻化退火；將熔煉後的鑄錠在498℃的熱處理爐中保溫4.6h，再在365℃的熱處理爐中保溫2.2h後隨爐冷卻後即得合金襯套材料。實施例4一種耐磨副車架螺絲襯套材料，由以下重量比百分原料組成：cu0.23%,zn0.134%,sr0.086%，ge0.035%，ce0.249%，li1.32%，ga0.056%，te0.0247%、rb0.041%、餘量為al。一種耐磨副車架螺絲襯套材料的生產方法，其特徵在於，包括以下步驟：（1）配料：按照所述螺絲襯套材料的原料組成及其質量百分比配比進行配料；（2）熔煉：將原料放入中頻感應爐中熔煉，溫度控制在889℃精煉52min，在此期間扒渣，然後升溫至913℃並在該溫度下精煉26min，然後升溫至935℃並在該溫度下精煉33min，然後升溫至956℃並在該溫度下精煉20min，出爐澆鑄成錠；（3）均勻化退火；將熔煉後的鑄錠在500℃的熱處理爐中保溫4.6h，再在366℃的熱處理爐中保溫2.1h後隨爐冷卻後即得合金襯套材料。對比例1一種耐磨副車架螺絲襯套材料，由以下重量比百分原料組成：cu0.245%,zn0.133%,sr0.091%，ge0.042%，ce0.246%，li1.3%，ga0.052%，te0.031%、rb0.0589%、餘量為al。該材料的生產方法包括以下步驟：（1）配料：按照所述螺絲襯套材料的原料組成及其質量百分比配比進行配料；（2）熔煉：將原料放入中頻感應爐中熔煉，溫度控制在886℃精煉56min，在此期間扒渣，然後升溫至916℃並在該溫度下精煉26min，然後升溫至938℃並在該溫度下精煉31min，然後升溫至959℃並在該溫度下精煉24min。（3）均勻化退火；將熔煉後的鑄錠在496℃的熱處理爐中保溫4.5h，再在366℃的熱處理爐中保溫2.1h後隨爐冷卻後即得合金襯套材料。將實施例1-4、對比例1製得的副車架螺絲襯套材料經熱擠壓成毛坯，製成相應的測試件進行測試，其主要性能如表1所示。表1實施例1實施例2實施例3實施例4對比例1抗拉強度（mpa）10509801010993930硬度（hv）392378383376345延伸率（%）9.69.19.59.46.8衝擊韌性(j/cm2)8.98.38.58.27.3摩擦係數(f)0.0720.0740.0750.0730.083對實施例1-4的副車架螺絲襯套材料進行抗腐蝕試驗：在溼熱腐蝕試驗條件下，平均腐蝕速率為0.00142g/m2h；在鹽霧腐蝕試驗條件下，平均腐蝕速率為0.073g/m2h。對實施例1-4的副車架螺絲襯套材料進行負載耐久測試：軸向載荷8000n、頻率2hz循環次數200000次；結果：無異常。儘管上文對本發明的具體實施方式給予了詳細描述和說明，但是應該指明的是，我們可以依據本發明的構想對上述實施方式進行各種等效改變和修改，其所產生的功能作用仍未超出說明書所涵蓋的精神時，均應在本發明的保護範圍之內。當前第1頁12