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首页 / 专利库 / 物理 / 摩擦学 / 耐磨性 / 一种提高汽车减振器活塞杆耐磨性的加工方法

一种提高汽车减振器活塞杆耐磨性的加工方法

阅读:752发布:2021-02-26

IPRDB可以提供一种提高汽车减振器活塞杆耐磨性的加工方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本发明属于汽车零件加工技术领域,具体涉及一种提高汽车减振器活塞杆耐磨性的加工方法,包括待处理工件表面处理、中间粉制备、混合粉料制备和等离子喷涂。本发明相比现有技术具有以下优点:加工后产品与基体间结合强度高,抗震性和耐磨性显著提高,延长了汽车减振器活塞杆的使用寿命。,下面是一种提高汽车减振器活塞杆耐磨性的加工方法专利的具体信息内容。

1.一种提高汽车减振器活塞杆耐磨性的加工方法,其特征在于,包括以下内容:

(1)将待处理的工件浸入质量浓度为12-14%的硫酸溶液,在温度为45-55℃的条件下浸泡1-3分钟,取出用去离子水冲洗至中性,在条件为温度为220-240℃的远红外条件下烘烤

4-8分钟备用;

(2)将粒度为200-300μm的铬基粉末与相当于重量2-5%的硫酸氧钒、6-10%的钠型丝光沸石原粉导入球磨机中密封,在球料比为8、转速为300-380转/分钟的条件下球磨10-16小时,得到粒径为200-800nm的中间粉;

(3)将上述中间粉与相当于其中重量7-12%的微晶纤维素加入质量浓度为14%的甲酸溶液中超声分散35-45分钟,固液质量比为4-6;在转速为5500-6000转/分钟、温度为400-450℃的条件下喷雾干燥,筛分得到粒径为20-40μm的混合粉料;

(4)将上述混合粉料用等离子喷涂技术在步骤(1)处理后的工件表面制备涂层即可。

2.如权利要求1所述一种提高汽车减振器活塞杆耐磨性的加工方法,其特征在于,所述铬基粉末的硬度为50HRC,其化学成分中镍含量为44%,铁含量小于3%。

3.如权利要求1所述一种提高汽车减振器活塞杆耐磨性的加工方法,其特征在于,所述步骤(1)在浸泡待处理工件时需不断搅拌,搅拌速度为30-45转/分钟。

4.如权利要求1所述一种提高汽车减振器活塞杆耐磨性的加工方法,其特征在于,所述步骤(2)的球磨罐密封后抽真空,在真空条件下通入氩气和氢气的混合气体,氩气和氢气的体积混合比为4-6:1。

5.如权利要求1所述一种提高汽车减振器活塞杆耐磨性的加工方法,其特征在于,所述步骤(4)中等离子喷涂的工作条件为:功率30-40kW,喷涂距离为120-160mm,喷涂完成后用压缩空气冷却。

说明书全文

一种提高汽车减振器活塞杆耐磨性的加工方法

技术领域

[0001] 本发明属于汽车零件加工技术领域,具体涉及一种提高汽车减振器活塞杆耐磨性的加工方法。

背景技术

[0002] 随着能源紧缺、环境污染等问题的日益突出,全世界的汽车制造厂正面临着降低排放量和节约能源的压力,而活塞杆是汽车减振器中的重要零件,每年的产量很大,为增加活塞杆的表面硬度,通常对活塞杆的工作表面进行镀铬,其工艺为精磨-抛光-清洗出游-酸洗活化-水洗干净-镀硬铬,但现有镀铬方法存在很多问题:包括电镀隔层厚度薄,导致表面硬度差,活塞杆在使用过程中可能会发生椭圆度、锥度、拉伤、擦伤、纵向划伤等形式的磨损,在磨损后很容易产生锈蚀,导致零件报废,影响汽车行驶的安全性;同时镀铬成本费用高,而在酸洗活化过程中,会存在排放污染物等公害问题,由于因此需要其他方式来对汽车减振器活塞杆进行喷涂处理,在减少环境污染的条件下提高其使用寿命。

发明内容

[0003] 本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种提高汽车减振器活塞杆耐磨性的加工方法。
[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的:一种提高汽车减振器活塞杆耐磨性的加工方法,包括以下内容:(1)将待处理的工件浸入质量浓度为12-14%的硫酸溶液,在温度为45-55℃的条件下浸泡1-3分钟,取出用去离子水冲洗至中性,在条件为温度为220-240℃的远红外条件下烘烤
4-8分钟备用;
(2)将粒度为200-300μm的铬基粉末与相当于重量2-5%的硫酸氧钒、6-10%的钠型丝光沸石原粉导入球磨机中密封,在球料比为8、转速为300-380转/分钟的条件下球磨10-16小时,得到粒径为200-800nm的中间粉;
(3)将上述中间粉与相当于其中重量7-12%的微晶纤维素加入质量浓度为14%的甲酸溶液中超声分散35-45分钟,固液质量比为4-6;在转速为5500-6000转/分钟、温度为400-450℃的条件下喷雾干燥,筛分得到粒径为20-40μm的混合粉料;
(4)将上述混合粉料用等离子喷涂技术在步骤(1)处理后的工件表面制备涂层即可。
[0005] 作为对上述方案的进一步改进,所述铬基粉末的硬度为50HRC,其化学成分中镍含量为44%,铁含量小于3%。
[0006] 作为对上述方案的进一步改进,所述步骤(1)在浸泡待处理工件时需不断搅拌,搅拌速度为30-45转/分钟。
[0007] 作为对上述方案的进一步改进,所述步骤(2)的球磨罐密封后抽真空,在真空条件下通入氩气和氢气的混合气体,氩气和氢气的体积混合比为4-6:1。
[0008] 作为对上述方案的进一步改进,所述步骤(4)中等离子喷涂的工作条件为:功率30-40kW,喷涂距离为120-160mm,喷涂完成后用压缩空气冷却。
[0009] 本发明中将工件在质量浓度为12-14%的硫酸溶液中浸泡处理,能够使工件表面形成不均匀分布的细微小孔,在远红外条件下条件下烘烤,使这些细微小孔结构进一步定型,在表面有细微小孔的工件表面喷涂涂料,涂料不均匀填充到细微小孔中,能够有效提高涂层与工件之间的结合强度。
[0010] 本发明相比现有技术具有以下优点:本发明中方法先利用铬基粉与其他原料在球磨机密封条件下球磨,使所得中间粉内部为纳米、微米粒子堆积,位错增殖同时移动受到阻滞,增加了整个涂层的硬度,有效解决了现有纳米涂层孔隙率高、组织结构致密性差的问题;再利用微晶纤维素与中间粉料进一步粒子重组,增强涂层内部粒子间粘结力,提高了涂层结构的稳定性,进而使其具有较强的抗磨损性能和稳定的磨损速率;同时由于微晶纤维素分子之间存在氢键,在挤压时氢键缔合,能进一步加强涂层的硬度,形成的网状组织对提高涂层的韧性也起到了很大的作用,加工后产品与基体间结合强度高,抗震性和耐磨性显著提高,延长了汽车减振器活塞杆的使用寿命。

具体实施方式

[0011] 实施例1一种提高汽车减振器活塞杆耐磨性的加工方法,包括以下内容:
(1)将待处理的工件浸入质量浓度为13%的硫酸溶液,在温度为50℃的条件下浸泡1-3分钟,所述步骤(1)在浸泡待处理工件时需不断搅拌,搅拌速度为35转/分钟,取出用去离子水冲洗至中性,在条件为温度为230℃的远红外条件下烘烤6分钟备用;
(2)将粒度为200-300μm的铬基粉末与相当于重量4%的硫酸氧钒、8%的钠型丝光沸石原粉导入球磨机中密封,球磨罐密封后抽真空,在真空条件下通入氩气和氢气的混合气体,氩气和氢气的体积混合比为5:1,在球料比为8、转速为350转/分钟的条件下球磨14小时,得到粒径为200-800nm的中间粉;
(3)将上述中间粉与相当于其中重量10%的微晶纤维素加入质量浓度为14%的甲酸溶液中超声分散40分钟,固液质量比为5;在转速为5500-6000转/分钟、温度为450℃的条件下喷雾干燥,筛分得到粒径为20-40μm的混合粉料;
(4)将上述混合粉料用等离子喷涂技术在步骤(1)处理后的工件表面制备涂层即可;等离子喷涂的工作条件为:功率30-40kW,喷涂距离为120-160mm,喷涂完成后用压缩空气冷却。
[0012] 其中,所述铬基粉末的硬度为50HRC,其化学成分中镍含量为44%,铁含量小于3%,由南宫市恒祥焊接材料厂提供;所述微晶纤维素由安徽山河药用辅料股份有限公司提供。
[0013] 实施例2一种提高汽车减振器活塞杆耐磨性的加工方法,包括以下内容:
(1)将待处理的工件浸入质量浓度为12%的硫酸溶液,在温度为55℃的条件下浸泡3分钟,取出用去离子水冲洗至中性,在条件为温度为240℃的远红外条件下烘烤4分钟备用;
(2)将粒度为300μm的铬基粉末与相当于重量2%的硫酸氧钒、10%的钠型丝光沸石原粉导入球磨机中密封,球磨罐密封后抽真空,在真空条件下通入氩气和氢气的混合气体,氩气和氢气的体积混合比为4:1,在球料比为8、转速为300转/分钟的条件下球磨16小时,得到粒径为200-800nm的中间粉;
(3)将上述中间粉与相当于其中重量7%的微晶纤维素加入质量浓度为14%的甲酸溶液中超声分散45分钟,固液质量比为4;在转速为5500转/分钟、温度为450℃的条件下喷雾干燥,筛分得到粒径为20-40μm的混合粉料;
(4)将上述混合粉料用等离子喷涂技术在步骤(1)处理后的工件表面制备涂层即可。
[0014] 其余内容与实施例1中相同。
[0015] 实施例3一种提高汽车减振器活塞杆耐磨性的加工方法,包括以下内容:
(1)将待处理的工件浸入质量浓度为14%的硫酸溶液,在温度为45℃的条件下浸泡1分钟,取出用去离子水冲洗至中性,在条件为温度为240℃的远红外条件下烘烤8分钟备用;
(2)将粒度为200-300μm的铬基粉末与相当于重量5%的硫酸氧钒、6%的钠型丝光沸石原粉导入球磨机中密封,球磨罐密封后抽真空,在真空条件下通入氩气和氢气的混合气体,氩气和氢气的体积混合比为6:1,在球料比为8、转速为380转/分钟的条件下球磨10小时,得到粒径为200-800nm的中间粉;
(3)将上述中间粉与相当于其中重量7-12%的微晶纤维素加入质量浓度为14%的甲酸溶液中超声分散45分钟,固液质量比为6;在转速为6000转/分钟、温度为450℃的条件下喷雾干燥,筛分得到粒径为20-40μm的混合粉料;
(4)将上述混合粉料用等离子喷涂技术在步骤(1)处理后的工件表面制备涂层即可。
[0016] 其余内容与实施例1中相同。
[0017] 设置对照组1,将实施例1中步骤1替换为,用砂砾对工件粗化处理,去除表面的氧化层及杂物,其余内容与实施例1中相同;设置对照组2,将实施例1中硫酸氧钒替换为等重量的钠型丝光沸石原粉,其余内容不变;设置对照组3,将实施例1中钠型丝光沸石原粉替换为等重量的硫酸氧钒,其余内容不变;设置对照组4,将实施例1中微晶纤维素替换为等重量的碳纳米管,其余内容不变;设置对照组5,将实施例1中各原料按重量比混合后,直接用等离子喷涂技术在工件表面喷涂;以上各组的涂层厚度为0.08mm。
[0018] 将上述处理后的工件,在载荷50g、加压15s的条件下分别检测常温和600℃时的显微硬度;在MLD-10型动载磨料磨损试验机上进行磨损试验,磨料为标准砂;用失重法评定其耐磨性能,称量精度为0.1mg,磨损时间为100h,利用失重量检测耐磨性;热震试验是将试样分别经150℃加热并保温3h固化处理后,再经700℃×30min加热,从炉中取出空冷、水冷处理后观察表面状况与基体的结合力,得到以下数据:表1
通过表1中数据可以看出,本发明中加工方法能有效增强汽车减振器活塞杆耐磨性和强度,大大延长了其使用寿命,经济效益显著。
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