一种用于汽车制动泵活塞的合金材料及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于铁基合金领域，具体设及一种用于汽车制动累活塞的合金材料及制备 方法。
【背景技术】
[0002] 汽车作为近代文明的象征，汽车的出现推动了人类文明的发展，随着国民经济的 持续、快速发展，我国汽车工业取得了长足的进步，机动车辆有量迅猛增加。汽车已成为当 代中国社会最重要的交通运输上具。汽车制动性是汽车主动安全性的主要性能之一，强制 性地定期检测车辆制动性，已是世界各国的车辆主管部口进行车辆安全管理的重要措施。
[0003] 汽车制动累活塞用于汽车的液压制动系统中，并常常被称作回油累。运种累在防 滑控制时用于有选择地降低或升高车轮制动缸内的制动压力，W便能够调节车轮制动缸内 的制动压力。现有的制动累活塞累存在着运样的问题，即为了避免制动液从制动系统中流 出和/或将空气吸入制动系统，必须在很大的溫度范围内尤其是在-30°CW下的溫度下确保 活塞累的密封性。但是，汽车制动累活塞在工作过程中，受到的压力和冲撞力很大，容易受 到磨损，而造成汽车制动累活塞的损坏，同时，汽车制动累活塞由于长期与油液接触，材料 容易被腐蚀，密封性会因之降低，相应地降低了制动累活塞的使用寿命;制动累活塞在长期 的使用过程中，也容易产生磁化现象，给行车安全带来威胁。
[0004] 因此急需一种能够抗磁、抗腐蚀、耐压、不易形变的用于汽车制动累活塞的合金材 料。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有材料质量参差不齐的不足，本发明的目的在于提供一种用于汽车制 动累活塞的合金材料，综合考虑各成分的成本，在保证与同等成本材料有相等或更高质量 的前提下，优化各成分之间的比例，找到性价比最高的材料组方，加入稀上金属，制备的材 料有良好的抗磁、抗腐蚀、耐压、不易形变的性能，能够有效地解决上述问题。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明采取如下的技术方案：
[0007] -种用于汽车制动累活塞的合金材料的制备方法，其中，制作步骤如下：
[000引（1)将待烙炼的化、111、化、化、11、了曰、抓、化、1?6单质，加入水冷铜相蜗的真空室内， 抽真空，在烧结溫度为850°C~880°C条件下烙融；
[0009] (2)在金属烙融的条件下加入(：、？、5、66、51单质，并保溫2〇111111~5〇111111，揽拌均匀；
[0010] (3)将烙融金属冷却至室溫得到棒材；
[0011] (4)将烙炼金属粗巧在常压惰性气体条件下回火保溫20min~50min，冷却至室溫 得到棒材。
[0012] 进一步地，烧结的溫度为850°C~860°C时，RE的组成为Sc单质，或化单质。
[0013] 更进一步地，烧结的溫度为860°C~880°C时，RE的组成为Sc单质和化单质。
[0014] 进一步地，烙融金属冷却速率为50°C/min~80°C/min。
[0015] 进一步地，烙炼金属粗巧回火的溫度为600°C。
[0016] 进一步地，烙炼金属粗巧回火后的冷却速率为50°C/min~80°C/min。
[0017] 进一步地，惰性气体为氮气。
[0018] 进一步地，棒材中各成分的质量百分含量包括C: 0.04 %~0.10%，Mn :0.8%~ 2.0%，P:0.03%~0.04%，S:0.03%~0.04%，Si:1.0%~2.0%，Cr:17.0%~20.0%，Ni: 8.0%~11.0%，Ti:0.45%~0.70%，Ta:0.2%~0.5%，师：0.20%~0.50%，Cu:0.7%~ 1.2%，66:0.7%~1.2%，36:0.40%~1.0%，其余为化。
[0019]更进一步地，RE为Sc单质/Eu单质单质与Eu单质的混合物，其中Sc单质的质量 百分含量为:0.2 %~0.5 %，化单质的质量百分含量为:0.20 %~0.50 %。
[0020] 更进一步地，按重量百分比计含有如下原料组分，C:0.08%，Mn:l .50%，P: 0.03%，S:0.03%，Si:1.50%，Cr:18.0%，Ni:10.0%，Ti:0.70%，Ta:0.5%，Nb:0.20%， 〇1:1.0%，66:0.7%，5。0.30%^11:0.40%，其余为化。
[0021] W下，对本发明中采用的合金的成分组成的限定理由进行说明，成分组成中设及 的％指质量％。
[0022] C:0.04%~0.10%，C在钢材中可形成固溶体组织、提高钢的强度；形成碳化物组 织，可提高钢的硬度及耐磨性。因此，C在钢材中，含碳量越高，钢的强度、硬度就越高，但塑 性、初性也会随之降低；反之，含碳量越低，钢的塑性、初性越高，其强度、硬度也会随之降 低，材料中C含量规定为0.04 %~0.10 %，优选为0.08 %。
[0023] Μη:0.8%~2.0%，Mn是一种弱脱氧剂，钢材中添加 Μη，不但有利于钢材的抗蚀性， 而且还能使钢材的强度提高，并能降低热裂纹倾向，改善钢材的抗腐蚀性能和焊接性能。随 着Μη含量增加，钢材强度有所提高，本发明将Μη含量规定为0.8 %~2.0 %，优选为1.50 %。
[0024] Ρ:0.03%~0.04%，憐对提高钢材的抗拉强度有一定的作用，但同时又都增加钢 材的脆性。本发明将Ρ含量规定为0.03%~0.04%，优选为0.03%。
[0025] S:0.03%~0.04%，S可引起钢材热脆，降低钢材的塑性、冲击初性、疲劳强度和抗 诱性等，一般用钢含硫量要求不超过0.055%，在焊接结构中应不超过0.050%。一定量的S 与Μη在钢材中形成MnS，有助于提高切削性的元素。在低于0.001%时添加效果不充分，超过 0.15%则添加效果饱和，S会降低铁水的流动性，阻止化3C分解，使铸件产生气孔、难于切削 并降低其初性，因此将S规定为0.03%~0.04%，优选为0.03%。
[0026] Si : 1.0%~2.0%，Si可提高钢材的耐热性和耐蚀性，降低初性和塑性;在钢材中 能降低烙点，改善流动性。本发明将Si含量规定为1.0%~2.0%，优选为1.50%。
[0027] 化：17.0%~20.0%，吐在钢材中，铭能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低 塑性和初性。铭又能提高钢材的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是钢材的重要合金元素。本发明 将Cr含量规定为17.0%~20.0%，优选为18.0%。
[00%] Ni :8.0%~11.0%，儀在钢材中能提高合金的强度和硬度，降低耐蚀性，提高合金 的焊接性能。本发明将材质中Ni含量规定为8.0 %~11.0 %，优选为10.0 %。
[0029] Ti :0.45%~0.70%，Ti是合金中常用的添加元素，铁与侣形成TiAl2相，成为结晶 时的非自发核屯、，起细化铸造组织和焊缝组织的作用；还能起到变质剂作用，增加晶核，细 化晶粒。本发明将Ti含量规定为0.45%~0.70%，优选为0.70%。
[0030] 化:0.2 %~0.5 %，Ta是强碳化物形成元素，化的碳化物在高溫下十分稳定，只比 铁的碳化物略为逊色。由于化具有良好的热强性，因此，Ta在低合金耐热钢和高合金耐热钢 中都获得了广泛的应用，提高了钢的热强性。本发明将合金材料中Ta含量规定为0.2%~ 0.5%，优选为 0.70%。
[0031] Nb:0.20%~0.50%，妮能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强 度，但塑性和初性有所下降。在普通低合金钢中加妮，可提高抗大气腐蚀及高溫下抗氨、氮、 氨腐蚀能力。妮可改善焊接性能。在奥氏体不诱钢中加妮，可防止晶间腐蚀现象。本发明将 材料中佩含量规定为0.20 %~0.50 %，优选为0.20 %。
[0032] Cu: 0.7 %~1.2 %，铜能提高合金的强度和初性，特别是大气腐蚀性能。本发明将 化含量规定为0.7%~1.2%，优选为1.0%。
[0033] Ge:0.7%~1.2%，错一般可W与娃、金、铁、铜等合成合金材料。错晶体里的原子 排列与金刚石一样，因此物理特性呈现硬而且脆的特征，可W增加合金的硬度；由于易碎、 易剥落，因此工业中有采用把错与铜、银合成合金材料的工艺，W解决错的不足。本发明将 材料中Ge含量规定为0.7 %~1.2 %，优选为0.7 %。
[0034] RE: 0.40%~1.0%，稀±元素加入合金中，能够提高合金材料的机械强度和抗腐 蚀性，使合金烙铸时增加成分过冷，细化晶粒，减少二次晶间距，减少合金中的气体和夹杂， 并使夹杂相趋于球化。还可降低烙体表面张力，增加流动性，有利于诱注成锭，对工艺性能 有着明显的影响；稀±金属还能消除磁场，同时在承力相同的条件下，明显减轻结构件重 量。本发明将材料中RE含量规定为0.40%~1.0%，包括，Sc :0.2%~0.5%，Eu: 0.20%~ 0.50 % ;优选为Sc: 0.30 %，Eu: 0.40 %。在本发明中使用的稀±金属含量较少，但是能够起 到很好的消磁和增加合金强度、耐磨性的作用，有利于降低成本。
[0035] 根据本发明的另一目的，在于提供一种用于汽车制动累活塞的合金材料，其特征 在于，采用上述任一种制备方法制备而成。
[0036] 本发明的优点是：
[0037] 本发明制备的材料抗磁性能优良，抗腐蚀、耐压、硬度大、不易形变。
【具体实施方式】
[0038] W下给出本发明的具体实施例，用来对本发明作进一步详细说明。
[0039] 实施例1
[0040] -种用于汽车制动累活塞的合金材料，其中的原料组分的百分含量为：
[0041 ] C： 0.08 %,Μη: 1.50 %,P： 0.03% ,8:0.03% , Si :1.50% ,Cr :18.0% ,Ni :10.0% , Ti:0.70%，Ta:0.5%，Nb:0.20%，Cu:1.0%，Ge:0.7%，Sc:0.3