本发明涉及汽车零部件领域，具体地，涉及一种高强度汽车转向节及其制备方法。
背景技术：
转向节是汽车转向桥上的主要零件之一，能够使汽车稳定行驶并灵敏传递行驶方向，转向节的功用是承受汽车前部载荷，支承并带动前轮绕主销转动而使汽车转向。在汽车行驶状态下，它承受着多变的冲击载荷，因此，要求其具有很高的强度。
而目前，高强度的汽车转向节的生产工艺复杂且生产成本很高，因此，提供一种强度高且生产工艺简单、成本低的汽车转向节是非常有必要的。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种高强度汽车转向节及其制备方法，该制备方法制得的高强度汽车转向节工艺简单，且具有抗拉强度高、屈服强度高、延伸率大且耐冲击性能好等优点。
为了实现上述目的，本发明提供了一种高强度汽车转向节的制备方法：先将生铁、碳化硅颗粒、石墨纤维、锰、镍、铬、铈土和氧化钛混合后进行熔炼；接着进行精炼得到熔融铁水，紧接着将熔融铁水进行浇铸成型制得型胚；最后型胚再进行热处理即制得所述高强度汽车转向节；
其中，相对于100重量份的生铁，所述碳化硅的用量为0.5-0.8重量份，所述石墨纤维的用量为1.5-2.5重量份，所述锰的用量为0.6-1.5重量份，所述镍的用量为0.1-0.5重量份，所述铬的用量为0.3-0.6重量份，所述铈土的用量为0.1-0.5重量份，所述氧化钛的用量为0.05-01重量份。。
通过上述技术方案，本发明通过将生铁、碳化硅颗粒、石墨纤维、锰、镍、铬、铈土和氧化钛按照特定的重量比进行混合后再依次进行熔炼、精炼和浇铸成型制得的述高强度汽车转向节，该述高强度汽车转向节具有抗拉强度高、屈服强度高、延伸率大且耐冲击性能好等优点。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明中提供了一种高强度汽车转向节的制备方法，先将生铁、碳化硅颗粒、石墨纤维、锰、镍、铬、铈土和氧化钛混合后进行熔炼；接着进行精炼得到熔融铁水，紧接着将熔融铁水进行浇铸成型制得型胚；最后型胚再进行热处理即制得所述高强度汽车转向节；
其中，相对于100重量份的生铁，所述碳化硅的用量为0.5-0.8重量份，所述石墨纤维的用量为1.5-2.5重量份，所述锰的用量为0.6-1.5重量份，所述镍的用量为0.1-0.5重量份，所述铬的用量为0.3-0.6重量份，所述铈土的用量为0.1-0.5重量份，所述氧化钛的用量为0.05-01重量份。
本发明中，为了提高所制得的高强度汽车转向节的强度，优选地，在所述精炼过程中还加入了孕育剂；相对于100重量份的生铁，所述孕育剂的用量为0.5-0.8重量份。
本发明中所使用的孕育剂种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步的提高所制得的所制得的高强度汽车转向节的强度，优选地，所述孕育剂由以下方法制得：将硅钡、铬铁、氧化钛、锰铁和氧化钙按照重量配比为1：0.3-0.5：0.3-0.5：0.1-0.3：0.01-0.05进行破碎、混合，接着在450-600℃下煅烧2-3h，自然冷却后即制得所述孕育剂。
上述孕育剂的制备过程中，所用的各原料的颗粒尺寸可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高所制得的孕育剂的性能以提高所制得的高强度汽车转向节的强度，优选地，所述硅钡、铬铁、氧化钛、锰铁和氧化钙破碎后的颗粒尺寸为1-5mm。
本发明中，熔炼过程中温度和时间均可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高所制得的高强度汽车转向节的强度，优选地，所述熔炼的温度为1500-1550℃，熔炼的时间为1-2h。
本发明中，所述热处理的太条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高所制得的高强度汽车转向节的强度，优选地，所述热处理的条件为：先将所述型胚在900-950℃保温3-5h，接着以10℃/min的速率降温至500-550℃保温5-6h，最在保温后直接水冷，即制得所述高强度汽车转向节。
另外，为了进一步防止热处理的温度的骤变减低了型胚的强度，优选地，在所述热处理之前，所述型胚的温度为950-970℃。
本发明中，精炼的条件可以在宽的范围内控制，但是为了进一步提高所制得的高强度汽车转向节的强度，优选地，所述精炼的条件为：精炼温度为1450-1650℃，精炼时间为45-60min。
本发明还提供了一种由上述制备方法制得的高强度汽车转向节。
以下将通过实施例、对比例和检测例对本发明进行详细描述。
实施例1
先将生铁、碳化硅颗粒、石墨纤的重量份比进行混合后在1500℃进行熔炼1h；接着加入与生铁重量比为0.5：100的孕育剂在1450℃进行精炼45min得到熔融铁水，紧接着将熔融铁水进行浇铸成型制得型胚(温度为950℃)；最后型胚先将所述型胚在900℃保温3h，接着以10℃/min的速率降温至500℃保温5h，最在保温后直接水冷，即制得所述高强度汽车转向节，记作a1；
其中，孕育剂的制备过程如下将硅钡、铬铁、氧化钛、锰铁和氧化钙按照重量配比为1：0.3：0.3：0.1：0.01进行破碎、混合，接着在450℃下煅烧2h，自然冷却后即制得所述孕育剂；所用的硅钡、铬铁、氧化钛、锰铁和氧化钙破碎后的颗粒尺寸为2mm。
实施例2
先将生铁、碳化硅颗粒、石墨纤维、锰、镍、铬、铈土和氧化钛按照100：为0.6：2.0：1.2：0.3：0.5：0.3：0.08的重量份比进行混合后在1520℃进行熔炼1.5h；接着加入与生铁重量比为0.7:100的孕育剂在1550℃进行精炼50min得到熔融铁水，紧接着将熔融铁水进行浇铸成型制得型胚(温度为960℃)；最后型胚先将所述型胚在930℃保温4h，接着以10℃/min的速率降温至520℃保温6h，最在保温后直接水冷，即制得所述高强度汽车转向节，记作a2；
其中，孕育剂的制备过程如下将硅钡、铬铁、氧化钛、锰铁和氧化钙按照重量配比为1：0.4：0.4：0.2：0.03进行破碎、混合，接着在500℃下煅烧3h，自然冷却后即制得所述孕育剂；所用的硅钡、铬铁、氧化钛、锰铁和氧化钙破碎后的颗粒尺寸为3mm。
实施例3
先将生铁、碳化硅颗粒、石墨纤维、锰、镍、铬、铈土和氧化钛按照100：为0.8：2.5：1.5：0.5：0.6：0.5：0.1的重量份比进行混合后在1550℃进行熔炼1-2h；接着加入与生铁重量比为0.8：100的孕育剂在1650℃进行精炼60min得到熔融铁水，紧接着将熔融铁水进行浇铸成型制得型胚(温度为970℃)；最后型胚先将所述型胚在950℃保温5h，接着以10℃/min的速率降温至550℃保温6h，最在保温后直接水冷，即制得所述高强度汽车转向节，记作a3；
其中，孕育剂的制备过程如下将硅钡、铬铁、氧化钛、锰铁和氧化钙按照重量配比为1：0.5：0.5：0.3：0.05进行破碎、混合，接着在600℃下煅烧3h，自然冷却后即制得所述孕育剂；所用的硅钡、铬铁、氧化钛、锰铁和氧化钙破碎后的颗粒尺寸为5mm。
对比例1
按照实施例1的制备方法制得汽车转向节b1，不同的是，熔炼后不经过精炼过程，直接将熔融铁水进行浇铸成型。
对比例2
按照实施例1的制备方法制得汽车转向节b2，不同的是，加入孕育剂与生铁重量比为0.1：100。
对比例3
按照实施例1的制备方法制得汽车转向节b3，不同的是，原料中未加入碳化硅颗粒。
对比例4
按照实施例1的制备方法制得汽车转向节b4，不同的是，原料中未加入石墨纤维。
对比例5
按照实施例1的制备方法制得汽车转向节b5，不同的是，原料中未加入氧化钛。
检测例1
将上述实施例和对比例中制得的汽车转向节a1-a3以及b1-b5进行室温拉伸性能和布氏硬度测试，测试结果如下表1所示：
表1
通过上述检测例1的检测结果明显可以看出，本发明提供的高强度汽车转向节a1-a3的抗拉强度、屈服强度、延伸率以及硬度等明显优于标准；而对比例中制得的b1-b5则表现出较差的抗拉强度、屈服强度、延伸率以及硬度等性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。