一种汽车球笼材料 |
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| 申请号 | CN201710783039.9 | 申请日 | 2017-09-03 | 公开(公告)号 | CN107475614A | 公开(公告)日 | 2017-12-15 |
| 申请人 | 安徽天裕汽车零部件制造有限公司; | 发明人 | 李珍芳; 李支峰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 汽车 球笼材料，包括以下重量重量百分比的原料：C 0.45%～0.55%，Si 0.60%～0.85%，Mn 0.45%～0.60%，Cr 0.85%～0.95%，Al 0.045%～0.065%，WC 0.5%～1.5%，VC 0.5%～1.0%，MoS2 0.30%～0.55%，S≤0.03%，P≤ 0.03%，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明提出的汽车球笼材料，原料配比合理， 摩擦系数 低， 耐磨性 能强，使用寿命长，塑性、抗冲击韧性和淬透性好，且制备过程中各原料易混合均匀，制备的球笼性质稳定，重现率高，适用于大规模生产。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种汽车球笼材料，其特征在于，包括以下重量重量百分比的原料：C 0.45%～ |
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| 说明书全文 | 一种汽车球笼材料技术领域[0001] 本发明涉及汽车零件材料技术领域，尤其涉及一种汽车球笼材料。 背景技术[0002] 汽车球笼分内球笼和外球笼也称作“等速万向节”，是轿车传动系统中的重要部件，其作用是将发动机的动力从变速器传递到两个前车轮，驱动轿车高速行驶。现有的汽车球笼的主要材质为钢材，其中使用最多的为55号钢，其化学成分包括：C 0.52～0.60，Si 0.17～0.37，Mn 0.50～0.80，S ≤0.035，P ≤0.035，Cr ≤0.25，Ni≤0.25，Cu≤0.25，余量为Fe，根据55号钢的化学成分可以看出其属于高强度中碳钢，而且55号钢的塑性、韧性、焊接性和淬透性差。因此现有的汽车球笼在经过长时间使用后常出现摩擦阻力增大的显现，且在球笼表面易产生磨痕，影响传动装置的运转。 发明内容[0004] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种汽车球笼材料。 [0005] 一种汽车球笼材料，包括以下重量重量百分比的原料：C 0.45%～0.55%，Si 0.60%～0.85%，Mn 0.45%～0.60%，Cr 0.85%～0.95%，Al 0.045%～0.065%，WC 0.5%～1.5%，VC 0.5%～1.0%，MoS2 0.30%～0.55%，S ≤ 0.03%，P ≤ 0.03%，余量为Fe和不可避免的杂质。 [0006] 优选的，所述汽车球笼材料包括以下重量重量百分比的原料：C 0.45%～0.55%，Si 0.65%～0.80%，Mn 0.50%～0.60%，Cr 0.85%～0.95%，Al 0.050%～0.065%，WC 0.8%～1.2%，VC 0.6%～0.8%，MoS2 0.35%～0.55%，S ≤ 0.03%，P ≤ 0.03%，余量为Fe和不可避免的杂质。 [0007] 优选的，所述汽车球笼材料包括以下重量重量百分比的原料：C 0.50%，Si 0.75%，Mn 0.55%，Cr 0.90%，Al 0.055%，WC 1.0%，VC 0.7%，MoS2 0.45%，S ≤ 0.03%，P ≤ 0.03%，余量为Fe和不可避免的杂质。 [0008] 优选的，所述MoS2的粒径为10～50μm。 [0009] 优选的，所述WC和VC的质量比为0.5～3：1，且所述WC的粒径为200～400nm，所述VC的粒径为50～200nm。 [0010] 本发明还提出了一种汽车球笼材料的制备方法，包括以下步骤：S1、钢材液的制备：将钢材加入到熔炼炉中，待熔化后检测熔炼炉中熔液的成分，再向熔炼炉中加入相应质量的Mn和Al，待Mn和Al全部熔化后将熔炼炉温度升至1850～1950℃再加入相应质量的Cr，待Cr熔化后，向熔炼炉中分散相应质量的WC、VC和MoS2，然后向熔炼炉中持续通入惰性气体，并加入精炼剂，进行精炼5～10min，同时喂入1～2m/吨钢液的硅钙线，然后对熔炼炉中的成分进行检测，并控制熔炼炉中C含量为 0.45%～0.55%，Si为0.65%～0.80%，S含量≤ 0.03%，P含量≤ 0.03%，即得钢材液； S2、将熔炼炉的温度降至1100～1300℃，再将熔炼炉中的钢材液转移至模具中进行浇铸，得到相应形状的铸件，并进行清理，然后在铸件上涂抹渗碳剂，依次进行渗碳处理、回火处理和喷丸处理，然后再对铸件进行轧制、打磨和抛光处理，即得汽车球笼材料。 [0011] 优选的，所述浇铸过程中拉坯的速度为1.2～1.5m/min，轧制过程中开轧温度为920～1000℃，终轧温度为720～900℃。 [0012] 本发明提出的汽车球笼材料，原料配比合理，摩擦系数低，耐磨性能强，塑性、抗冲击韧性和淬透性好；在铁质钢材中控制C、Si的含量，在保证钢材具有优良的强度的前提下提高钢材的塑性和冲击韧性，使钢材不易发生开裂、断裂的现象；而合理配比的WC和VC的加入可以提高钢材的强度，同时增强钢材的淬透性和耐磨性，除此之外，Al、Cr、Mn和MoS2的加入与钢材原料中的其他组分共同协同作用起到加速热量传导速度，降低摩擦系数的作用，减少球笼在使用过程中的摩擦阻力，同时降低球笼的磨损率，延长使用寿命；本发明还提出了该汽车球笼材料的制备方法，该方法各原料的混合均匀，制备的球笼性质稳定，重现率高，适用于大规模生产。 具体实施方式[0013] 下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。 [0014] 实施例一本发明提出的一种汽车球笼材料，包括以下重量重量百分比的原料：C 0.50%，Si 0.75%，Mn 0.55%，Cr 0.90%，Al 0.055%，WC 1.0%，VC 0.7%，MoS2 0.45%，S ≤ 0.03%，P ≤ 0.03%，余量为Fe和不可避免的杂质。 [0015] 其制备方法，包括以下步骤：S1、钢材液的制备：将钢材加入到熔炼炉中，待熔化后检测熔炼炉中熔液的成分，再向熔炼炉中加入相应质量的Mn和Al，待Mn和Al全部熔化后将熔炼炉温度升至1900℃再加入相应质量的Cr，待Cr熔化后，向熔炼炉中分散相应质量的WC、VC和MoS2，然后向熔炼炉中持续通入惰性气体，并加入精炼剂，进行精炼10min，同时喂入2m/吨钢液的硅钙线，然后对熔炼炉中的成分进行检测，并控制熔炼炉中C含量为 0.50%，Si为0.75%，S含量≤ 0.03%，P含量≤ 0.03%，即得钢材液； S2、将熔炼炉的温度降至1200℃，再将熔炼炉中的钢材液转移至模具中进行浇铸，且拉坯的速度为1.3m/min，浇铸结束后得到相应形状的铸件，再对铸件进行清理，然后在铸件上涂抹渗碳剂，依次进行渗碳处理、回火处理和喷丸处理，然后再对铸件进行轧制、打磨和抛光处理，即得汽车球笼材料，且轧制过程中开轧温度为950℃，终轧温度为750℃。 [0016] 本发明中，所述MoS2的粒径为10～50μm；所述WC的粒径为200～400nm，所述VC的粒径为50～200nm。 [0017] 实施例二本发明提出的一种汽车球笼材料，包括以下重量重量百分比的原料：C 0.55%，Si 0.70%，Mn 0.50%，Cr 0.95%，Al 0.055%，WC 0.5%，VC 1.0%，MoS2 0.45%，S ≤ 0.03%，P ≤ 0.03%，余量为Fe和不可避免的杂质。 [0018] 其制备方法，包括以下步骤：S1、钢材液的制备：将钢材加入到熔炼炉中，待熔化后检测熔炼炉中熔液的成分，再向熔炼炉中加入相应质量的Mn和Al，待Mn和Al全部熔化后将熔炼炉温度升至1950℃再加入相应质量的Cr，待Cr熔化后，向熔炼炉中分散相应质量的WC、VC和MoS2，然后向熔炼炉中持续通入惰性气体，并加入精炼剂，进行精炼5min，同时喂入2m/吨钢液的硅钙线，然后对熔炼炉中的成分进行检测，并控制熔炼炉中C含量为 0.55%，Si为0.70%，S含量≤ 0.03%，P含量≤ 0.03%，即得钢材液； S2、将熔炼炉的温度降至1300℃，再将熔炼炉中的钢材液转移至模具中进行浇铸，且拉坯的速度为1.2m/min，浇铸结束后得到相应形状的铸件，再对铸件进行清理，然后在铸件上涂抹渗碳剂，依次进行渗碳处理、回火处理和喷丸处理，然后再对铸件进行轧制、打磨和抛光处理，即得汽车球笼材料，且轧制过程中开轧温度为1000℃，终轧温度为900℃。 [0019] 本发明中，所述MoS2的粒径为10～50μm；所述WC的粒径为200～400nm，所述VC的粒径为50～200nm。 [0020] 实施例三本发明提出的一种汽车球笼材料，包括以下重量重量百分比的原料：C 0.45%，Si 0.70%，Mn 0.60%，Cr 0.90%，Al 0.050%，WC 1.5%，VC 1.0%，MoS2 0.30%，S ≤ 0.03%，P ≤ 0.03%，余量为Fe和不可避免的杂质。 [0021] 其制备方法，包括以下步骤：S1、钢材液的制备：将钢材加入到熔炼炉中，待熔化后检测熔炼炉中熔液的成分，再向熔炼炉中加入相应质量的Mn和Al，待Mn和Al全部熔化后将熔炼炉温度升至1850℃再加入相应质量的Cr，待Cr熔化后，向熔炼炉中分散相应质量的WC、VC和MoS2，然后向熔炼炉中持续通入惰性气体，并加入精炼剂，进行精炼10min，同时喂入1m/吨钢液的硅钙线，然后对熔炼炉中的成分进行检测，并控制熔炼炉中C含量为 0.45%，Si为0.70%，S含量≤ 0.03%，P含量≤ 0.03%，即得钢材液； S2、将熔炼炉的温度降至1300℃，再将熔炼炉中的钢材液转移至模具中进行浇铸，且拉坯的速度为1.5m/min，浇铸结束后得到相应形状的铸件，再对铸件进行清理，然后在铸件上涂抹渗碳剂，依次进行渗碳处理、回火处理和喷丸处理，然后再对铸件进行轧制、打磨和抛光处理，即得汽车球笼材料，且轧制过程中开轧温度为950℃，终轧温度为800℃。 [0022] 本发明中，所述MoS2的粒径为10～50μm；所述WC的粒径为200～400nm，所述VC的粒径为50～200nm。 [0023] 对实施例一～三制备的汽车球笼材料与市售的球笼材料分别进行性能检测，并与市售的球笼材料的检测数据进行比较，结果如下：其中，“-”表示相比于市售的球笼材料的检测数值降低；“+”表示相比于市售的球笼材料的检测数值升高。 [0024] 结果显示，实施例一～三制备的球笼材料的抗冲击韧性较市售的球笼材料提高15%以上，磨损率较市售的球笼材料降低5%以上，而且实施例一～三制备的球笼材料的摩擦系数相比于市售的球笼材料显著降低，除此之外，实施例一～三的检测数据结果相似，表明本发明提出的汽车球笼材料制备方法的重现率高，适用于大规模生产。 [0025] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 |
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