本發(fā)明涉及一種汽車配件,尤其涉及一種剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭,屬于汽車配件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)、快速發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,我國交通運輸產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長,汽車產(chǎn)量和消費能力呈“井噴”式增長。而面對日益激烈的市場競爭,汽車零部件供應(yīng)商也正在與時俱進的不斷研發(fā)更加安全、高效、低成本的汽車零部件。
其中,汽車剎車系統(tǒng)是關(guān)系到整車及乘員的安全和可靠行駛的重要部件,在剎車系統(tǒng)中包含有剎車管環(huán)眼接頭。傳統(tǒng)的剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭,受材質(zhì)和加工工藝的影響,產(chǎn)能嚴(yán)重落后,其綜合性能和成本在市場競爭中也處于劣勢地位,影響了企業(yè)的經(jīng)濟效益與汽車零部件的產(chǎn)業(yè)化進程。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題,提出了一種綜合性能好、成本低的剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭。
本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn):一種剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭,所述剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭由鎢鈷硬質(zhì)合金制成,所述鎢鈷硬質(zhì)合金由以下質(zhì)量百分比成分燒結(jié)而成:Co:0.5-1.5%,Ni:3-8%,F(xiàn)e:1-3%,TaC:0-0.6%,Cr:0-1%,Sn:0-1.7%,P:0-0.0003%,HfC:0-1.4%,稀土氧化物:0-0.5%,WC:余量。
本發(fā)明剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭采用鎢鈷硬質(zhì)合金制成,具有較高的強度、硬度、耐磨性、耐腐蝕性等性能,提高了剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭的綜合性能,從而提高了剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭的市場競爭力。但是,普通的鎢鈷硬質(zhì)合金主要以Co作為粘結(jié)相,而Co儲量稀少,價格昂貴,這就會間接增加制品的成本。另外,鎢鈷硬質(zhì)合金制品長期在有腐蝕的工況下工作時,Co相在化學(xué)腐蝕的環(huán)境中將優(yōu)先溶解,造成WC等硬質(zhì)相被剝落,進而使制品磨損由粘著磨損轉(zhuǎn)化為黏著磨損和磨粒磨損共存的狀態(tài),最終導(dǎo)致并加速制品過早失效。
針對普通鎢鈷硬質(zhì)合金存在的問題,本發(fā)明用Co的同族元素Fe和Ni代替大部分Co,共同作為粘結(jié)相,可以降低合金的成本。但是,F(xiàn)e、Ni與硬質(zhì)相(WC)的潤濕性較差,生產(chǎn)質(zhì)量控制難度大,合金性能的波動大。因此,本發(fā)明保留了少量的Co作為粘結(jié)相,并加入了微量的Cr元素,改善合金在真空燒結(jié)過程中粘結(jié)相對硬質(zhì)相(WC)的潤濕性,減小粘結(jié)相與硬質(zhì)相(WC)間的潤濕角。此外,還可以降低合金在真空燒結(jié)過程中的共晶反應(yīng)的溫度,以及降低合金內(nèi)部的微孔隙度,提高合金的強度、抗腐蝕性等綜合性能。
此外,本發(fā)明添加的TaC都能起細(xì)化晶粒、固溶強化的作用,可以改善鎢鈷硬質(zhì)合金的紅硬性、耐磨性等性能。添加的微量的Sn元素可以降低燒結(jié)溫度,節(jié)約生產(chǎn)成本,還可以提高鎢鈷硬質(zhì)合金的拉伸強度,熱膨脹系數(shù)等性能。添加的微量的P元素的目的也是為了降低硬質(zhì)合金的燒結(jié)溫度。添加的微量的稀土元素以微合金化方式來細(xì)化晶粒、凈化雜質(zhì)以提高合金的硬度和強度。而本發(fā)明在鎢鈦鈷硬質(zhì)合金中添加的微量的HfC具有良好的穩(wěn)定性,它的加入對鎢鈦鈷硬質(zhì)合金起著彌散和固溶強化的作用,而且HfC的彌散粒子能釘扎位錯,使位錯網(wǎng)彌散分布,抑制合金的再結(jié)晶,提高合金的強度。
在上述的一種剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭中,所述鎢鈷硬質(zhì)合金中Co元素和Cr元素的總質(zhì)量百分比小于1.8%。本發(fā)明Co元素和Cr元素的總含量在上述范圍內(nèi)時,不僅可以改善粘結(jié)相與硬質(zhì)相的潤濕性,還可以顯著降低合金中的微孔隙,從而獲得綜合性能較好的鎢鈷硬質(zhì)合金。
在上述的一種剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭中,所述稀土氧化物為CeO2、Y2O3中的至少一種。本發(fā)明進一步優(yōu)選稀土氧化物為CeO2和Y2O3的復(fù)合添加,添加量為0.3-0.45%,從而獲得性能最優(yōu)的鎢鈷硬質(zhì)合金。
在上述的一種剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭中,所述鎢鈷硬質(zhì)合金通過配料、粉碎、壓制和燒結(jié)制成,其中,粉碎后得到質(zhì)量比為1:(1-2)的第一粉體和第二粉體,第一粉體的粒徑為0.9-1.1μm,第二粉體的粒徑為0.1-0.5μm。本發(fā)明原料粉碎后形成兩種不同粒徑的粉料,從而在壓制的過程中細(xì)顆粒填充在粗顆粒之間的空隙,松裝密度高,壓縮性好,成型性好,強度高,斷裂韌性好。
在上述的一種剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭中,所述壓制的壓力為130-180MPa,壓制的時間為1-5min。
在上述的一種剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭中,所述燒結(jié)的溫度為930-1000℃,保溫時間為40-100min。本發(fā)明鎢鈦鈷硬質(zhì)合金中含有微量的Sn和P元素,可以降低燒結(jié)溫度,節(jié)約鎢鈷硬質(zhì)合金的生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益。
在上述的一種剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭中,所述保溫的過程中充入弱滲碳?xì)怏w,弱滲碳?xì)怏w優(yōu)選為CO。在保溫過程中充入弱滲碳?xì)怏w后,燒結(jié)氣氛變?yōu)闈B碳性氣氛,此時鎢鈷硬質(zhì)合金的表面的碳往氣氛中遷移擴散的趨勢降低,甚至反向擴散。由于滲碳性氣氛的作用,產(chǎn)品中粘結(jié)相不遷移或反向往產(chǎn)品內(nèi)部遷移。同時弱滲碳?xì)怏w的加入降低了爐內(nèi)的真空度,使粘結(jié)相的揮發(fā)減少,因而產(chǎn)品表面看不到亮花,提高了產(chǎn)品的出貨質(zhì)量。
在上述的一種剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭中,所述鎢鈷硬質(zhì)合金通過冷擠壓和精加工制成剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭。
作為優(yōu)選,所述精加工包括鏜孔和壓光?,F(xiàn)有技術(shù)中,剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭經(jīng)過車外圓、粗車鏜孔、鏜孔和去毛刺等工藝加工而成,工序多,設(shè)備占用率較高,產(chǎn)能低。本發(fā)明經(jīng)優(yōu)化后的冷擠壓加工工藝減少了工序周轉(zhuǎn),提高了設(shè)備利用率和產(chǎn)能。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下幾個優(yōu)點:
1.本發(fā)明鎢鈷硬質(zhì)合金的硬度、強度、韌性、耐磨性和耐腐蝕性強,制成的剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭綜合性能較好。
2.本發(fā)明鎢鈷硬質(zhì)合金加工工藝簡單,合金表面沒有亮花,制成的剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭質(zhì)量高,成本低,提高了剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭的市場競爭力。
附圖說明
圖1為本發(fā)明剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭的剖面示意圖。
具體實施方式
以下是本發(fā)明的具體實施例,并結(jié)合附圖說明對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述,但本發(fā)明并不限于這些實施例。下述實施例中所述制備工藝,如無特殊說明,均為常規(guī)工藝;所述原料,如無特殊說明,均可從商業(yè)途徑獲得,或可常規(guī)方法制得。
表1:本發(fā)明鎢鈦鈷硬質(zhì)合金的組成成分及其質(zhì)量百分比
實施例1:
按表1中實施例1鎢鈷硬質(zhì)合金的組成成分及其質(zhì)量百分比進行配料,其中,稀土氧化物為CeO2和Y2O3按質(zhì)量比為1:1的混合。然后將原料混合并粉碎成粒徑為0.9-1.1μm的粉體,稱取一半的粉體再次粉碎至粒徑為0.1-0.5μm的第二粉體。然后將兩種粉體充分混合均勻,在150MPa的壓力下壓制3min成型,得到坯體。坯體在0.1Pa的真空條件下進行燒結(jié),燒結(jié)溫度為965℃,保溫時間為60min,在保溫的過程中充入弱滲碳?xì)怏wCO,保溫結(jié)束后停止充入弱滲碳?xì)怏w并進行快速冷卻,得到鎢鈷硬質(zhì)合金。
將上述制成的鎢鈷硬質(zhì)合金進行冷擠壓、鏜孔和壓光,制成如圖1所示的剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭。
實施例2:
按表1中實施例2鎢鈷硬質(zhì)合金的組成成分及其質(zhì)量百分比進行配料,其中,稀土氧化物為CeO2。然后將原料混合并粉碎成粒徑為0.9-1.1μm的粉體,稱取一半的粉體再次粉碎至粒徑為0.1-0.5μm的第二粉體。然后將兩種粉體充分混合均勻,在130MPa的壓力下壓制5min成型,得到坯體。坯體在0.1Pa的真空條件下進行燒結(jié),燒結(jié)溫度為930℃,保溫時間為100min,在保溫的過程中充入弱滲碳?xì)怏wCO,保溫結(jié)束后停止充入弱滲碳?xì)怏w并進行快速冷卻,得到鎢鈷硬質(zhì)合金。
將上述制成的鎢鈷硬質(zhì)合金進行冷擠壓、鏜孔和壓光,制成如圖1所示的剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭。
實施例3:
按表1中實施例3鎢鈷硬質(zhì)合金的組成成分及其質(zhì)量百分比進行配料,其中,稀土氧化物為Y2O3。然后將原料混合并粉碎成粒徑為0.9-1.1μm的粉體,稱取一半的粉體再次粉碎至粒徑為0.1-0.5μm的第二粉體。然后將兩種粉體充分混合均勻,在140MPa的壓力下壓制4min成型,得到坯體。坯體在0.1Pa的真空條件下進行燒結(jié),燒結(jié)溫度為950℃,保溫時間為80min,在保溫的過程中充入弱滲碳?xì)怏wCO,保溫結(jié)束后停止充入弱滲碳?xì)怏w并進行快速冷卻,得到鎢鈷硬質(zhì)合金。
將上述制成的鎢鈷硬質(zhì)合金進行冷擠壓、鏜孔和壓光,制成如圖1所示的剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭。
實施例4:
按表1中實施例4鎢鈷硬質(zhì)合金的組成成分及其質(zhì)量百分比進行配料,其中,稀土氧化物為CeO2和Y2O3按質(zhì)量比為1:1的混合。然后將原料混合并粉碎成粒徑為0.9-1.1μm的粉體,稱取一半的粉體再次粉碎至粒徑為0.1-0.5μm的第二粉體。然后將兩種粉體充分混合均勻,在150MPa的壓力下壓制3min成型,得到坯體。坯體在0.1Pa的真空條件下進行燒結(jié),燒結(jié)溫度為960℃,保溫時間為60min,在保溫的過程中充入弱滲碳?xì)怏wCO,保溫結(jié)束后停止充入弱滲碳?xì)怏w并進行快速冷卻,得到鎢鈷硬質(zhì)合金。
將上述制成的鎢鈷硬質(zhì)合金進行冷擠壓、鏜孔和壓光,制成如圖1所示的剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭。
實施例5:
按表1中實施例5鎢鈷硬質(zhì)合金的組成成分及其質(zhì)量百分比進行配料,其中,稀土氧化物為CeO2和Y2O3按質(zhì)量比為2:1的混合。然后將原料混合并粉碎成粒徑為0.9-1.1μm的粉體,稱取一半的粉體再次粉碎至粒徑為0.1-0.5μm的第二粉體。然后將兩種粉體充分混合均勻,在165MPa的壓力下壓制3min成型,得到坯體。坯體在0.1Pa的真空條件下進行燒結(jié),燒結(jié)溫度為980℃,保溫時間為50min,在保溫的過程中充入弱滲碳?xì)怏wCO,保溫結(jié)束后停止充入弱滲碳?xì)怏w并進行快速冷卻,得到鎢鈷硬質(zhì)合金。
將上述制成的鎢鈷硬質(zhì)合金進行冷擠壓、鏜孔和壓光,制成如圖1所示的剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭。
實施例6:
按表1中實施例6鎢鈷硬質(zhì)合金的組成成分及其質(zhì)量百分比進行配料,其中,稀土氧化物為CeO2和Y2O3按質(zhì)量比為1:2的混合。然后將原料混合并粉碎成粒徑為0.9-1.1μm的粉體,稱取一半的粉體再次粉碎至粒徑為0.1-0.5μm的第二粉體。然后將兩種粉體充分混合均勻,在180MPa的壓力下壓制1min成型,得到坯體。坯體在0.1Pa的真空條件下進行燒結(jié),燒結(jié)溫度為1000℃,保溫時間為40min,在保溫的過程中充入弱滲碳?xì)怏wCO,保溫結(jié)束后停止充入弱滲碳?xì)怏w并進行快速冷卻,得到鎢鈷硬質(zhì)合金。
將上述制成的鎢鈷硬質(zhì)合金進行冷擠壓、鏜孔和壓光,制成如圖1所示的剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭。
將實施例1-6制成的剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭進行性能測試,測試結(jié)果如表2所示。
表2:性能測試結(jié)果
從表2可知,采用本發(fā)明鎢鈷硬質(zhì)合金制成的剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭的強度、硬度和耐磨性等綜合性能較好,而且,本發(fā)明改進了加工工藝,制成的剎車系統(tǒng)環(huán)眼接頭表面沒有亮花,表面質(zhì)量好,且成本低。
對比例1:
對比例1與實施例3的區(qū)別僅在于,對比例1在燒結(jié)保溫過程中沒有充入弱滲碳?xì)怏w。結(jié)果為,對比例1制成的鎢鈷硬質(zhì)合金表面有明顯亮花,影響產(chǎn)品出貨質(zhì)量。
對比例2:
對比例2與實施例3的區(qū)別僅在于,對比例2的鎢鈷硬質(zhì)合金中沒有添加Cr元素。結(jié)果為,對比例2制成的鎢鈷硬質(zhì)合金的抗彎強度為1860MPa,硬度(HV30)為1558,平均損失重量(m/g)為2.7m/g。
對比例3:
對比例3與實施例3的區(qū)別僅在于,對比例3的鎢鈷硬質(zhì)合金中Co元素和Cr元素的總質(zhì)量百分比為2%(兩者質(zhì)量比為1:1)。結(jié)果為,對比例2制成的鎢鈷硬質(zhì)合金的抗彎強度為1986MPa,硬度(HV30)為1635,平均損失重量(m/g)為2.68m/g。
在上述實施例及其替換方案中,粉碎后得到的第一粉體和第二粉體的質(zhì)量比還可以為為1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9、1:2。
鑒于本發(fā)明方案實施例眾多,各實施例實驗數(shù)據(jù)龐大眾多,不適合于此處逐一列舉說明,但是各實施例所需要驗證的內(nèi)容和得到的最終結(jié)論均接近,故而此處不對各個實施例的驗證內(nèi)容進行逐一說明,僅以實施例1-6作為代表說明本發(fā)明申請優(yōu)異之處。
本處實施例對本發(fā)明要求保護的技術(shù)范圍中點值未窮盡之處,同樣都在本發(fā)明要求保護的范圍內(nèi)。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種修改或補充或采用類似的方式替代,但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
盡管對本發(fā)明已作出了詳細(xì)的說明并引證了一些具體實施例,但是對本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來說,只要不離開本發(fā)明的精神和范圍可作各種變化或修正是顯然的。