一种拖车臂制造技术

本发明专利技术公开了一种拖车臂，属于金属材料技术领域。拖车臂的原料成分及百分含量为：Mn：1‑3％、Mg：2‑6％、Si：1‑3％、Be：0.2‑0.4％、Ni：1‑3％、Eu：0.3‑0.5％、余量为Fe和杂质。原料中的Si与Mg会在熔炼时形成Mg2Si共熔体，使材料具有更低的密度和更好的性能，提升合金的比强度、比刚度、热稳定性和耐磨性。铕作为一种稀土元素，其在合金中的含量虽然较低，但是细化晶粒的效果极佳，同时也具有脱氧脱硫的作用，并改变夹杂物的形态，改善合金的加工性能，提高其强度、韧性、耐腐蚀和抗氧化性。同时，通过将石墨以铕包裹而进入合金成分，不会因密度差而造成石墨分布不均。而冷喷涂技术不会造成合金表面高温氧化。

【技术实现步骤摘要】
一种拖车臂
本专利技术涉及一种拖车臂，属于金属材料

技术介绍
拖车臂，顾名思义，属于车与车之间的连接桥梁，用于对事故车等无法自主运行的车辆进行转移的工具，其材质多为合金钢类。合金钢具有一百多年的历史。二战以后至60年代，主要是发展高强度钢和超高强度钢的时代，由于航空工业和火箭技术发展的需要，出现了许多高强度钢和超高强度钢新钢种，如沉淀硬化型高强度不锈钢和各种低合金高强度钢等是其代表性的钢种。60年代以后，许多冶金新技术，特别是炉外精炼技术被普遍采用，合金钢开始向高纯度、高精度和超低碳的方向发展，又出现了马氏体时效钢、超纯铁素体不锈钢等新钢种。合金钢的发展日新月异，随着冶炼技术的不断提升，合金钢的基础研究已趋于成熟。合金钢是指以铁为基础，加入一定量的铜、镍、锰等元素并控制碳含量而组成的合金体系。合金钢具有高强度、高硬度和一定的延性，特别适合于作结构材料，因此被广泛应用于国防工业和民用工业中，尤其在汽车、摩托车、枪械和家电行业中占有重要地位。而传统的拖车臂通常采用压力加工，使被加工的钢(坯、锭等)产生塑性变形，然后根据钢材加工温度不同分冷加工和热加工两种。钢材的主要加工方法有：轧制、铸造、拉拨、挤压等。传统加工方法不仅工序繁多，而且在产品的性能如强度、硬度等也有所欠缺。针对传统合金钢硬度低，不耐磨等缺点，公开号106244936A公开了一种通过提高合金球中碳、铬、钼的含量来提高产品的强度、硬度和耐磨性。然而，单纯的提高合金中某些元素的含量并不能很好的解决合金钢的抗拉强度、屈服强度、耐腐蚀性。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术提供高抗拉强度、高屈服强度、耐腐蚀的拖车臂。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种拖车臂，所述的拖车臂由如下成分及其质量百分比组成：Mn：1-3％、Mg：2-6％、Si：1-3％、Be：0.2-0.4％、Ni：1-3％、Eu：0.3-0.5％、余量为Fe和杂质。本专利技术的合金钢原料配比中，使用锰作为脱氧剂和脱硫剂，其中锰具有资源丰富、效能多样的特点，同时铍和氧、硫也有极强的亲和力，除氧、除硫的能力更优秀，可以使合金钢具有较高的温度强度和蠕变性能。本专利技术合金钢原材料中的Si与Mg会在熔炼时形成Mg2Si共熔体，使材料具有更低的密度和更好的性能，提升合金的比强度、比刚度、热稳定性和耐磨性。铕作为一种稀土元素，其在合金中的含量虽然较低，但是细化晶粒的效果极佳，同时也具有脱氧脱硫的作用，并改变夹杂物的形态，改善合金的加工性能，提高其强度、韧性、耐腐蚀和抗氧化性。作为优选，在拖车臂成分中，杂质包括P＜0.04％、S＜0.04％、N＜0.04％、O＜0.03％。合金中的杂质元素容易造成材料内部细小空隙，从而降低产品性能。作为优选，拖车臂成分中还包括石墨，石墨以铕包覆的形式混熔。在传统合金钢的冶炼中，通常将石墨与其他金属共同熔融混合，但是由于石墨密度小，易于在合金钢熔体中上浮造成分布不均匀，丧失石墨对合金性能的提升能力，而本专利技术利用铕良好的延展性，将铕制成铕箔，以铕包覆石墨的形式加入合金熔炼中，使得石墨在合金成分中均匀分布，提高材料的耐磨性能，同时改善合金的吸震性和切削加工性能，降低合金的膨胀系数。本专利技术在合理选用材料配比的同时还提供了另一种技术方案：一种拖车臂的制备工艺，所述的方法包括如下步骤：(1)配料：按权利要求1所述的拖车臂成分及其质量百分比称取原料，将石墨打碎成石墨颗粒，再将铕碾成铕箔，铕箔包覆石墨颗粒；(2)熔炼：将除Eu、C外的材料放入熔炼炉内，升温并保温，再将铕包石墨颗粒加入，机械搅拌后浇注成合金钢板；(3)热处理：将合金钢板进行冷轧处理，再进行退火处理，最后经切削、机加工后得拖车臂半成品；(4)表面处理：在拖车臂半成品表面进行冷喷涂处理得拖车臂成品。本专利技术利用铕的良好延展性，以铕箔包覆石墨颗粒的形式加入到合金成分中，避免石墨因密度小上浮而失效，同时，石墨可以增加拖车臂与车身衔接处的润滑作用，避免崩断。而热处理中的冷轧处理配合退火处理，可以控制钢材的冷变形率，提升钢的硬度和强度。最后，本专利技术采用冷喷涂技术，其低温沉积、对产品的热影响小、涂层基本没有氧化现象。同时，涂层具有硬度高，结合强度好，耐腐蚀及提高耐磨性能。作为优选，在步骤(1)中，所述的铕包覆石墨颗粒的直径为35-75μm，铕与石墨的质量比为0.5-1.5:1。控制铕包覆石墨颗粒的直径有助于其均匀分布在合金成分中。作为优选，步骤(2)所述升温为1400-1500℃，保温时间为25-35min。适当保温可以淬炼材料，其中的杂质元素能尽可能多地除去。作为优选，步骤(3)所述冷轧在冷轧机上进行，其变形率为1-50％。控制钢材的冷变形率，能有效提升钢的硬度和强度。作为优选，步骤(3)所述退火温度为700-800℃，退火时间为4-6h。退火能改善切削加工性，消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向。作为优选，步骤(4)具体为：将金属粒子以低温、高速的方式轰击半产品表面。低温不易改变产品的结构，高速轰击可以对产品表面进行微锻造，增加涂层的致密度。进一步优选，所述金属粒子为Zn、Al中的一种或两种，温度为300-500℃，轰击速度为1000-1400m/s。合理选择喷涂材料并控制冷喷涂工艺参数，能使得产品表面的涂层更加光滑平整。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：(1)本专利技术合金钢原材料中的Si与Mg会在熔炼时形成Mg2Si共熔体，使材料具有更低的密度和更好的性能，提升合金的比强度、比刚度、热稳定性和耐磨性。(2)锰作为脱氧剂和脱硫剂，具有资源丰富、效能多样的特点，同时铍和氧、硫也有极强的亲和力，除氧、除硫的能力更优秀，可以使合金钢具有较高的温度强度和蠕变性能。(3)以铕包覆石墨的形式加入合金熔炼中，使得石墨在合金成分中均匀分布，提高材料的耐磨性能，同时改善合金的吸震性和切削加工性能，降低合金的膨胀系数。(4)热处理中的冷轧处理配合退火处理，可以控制钢材的冷变形率，提升钢的硬度和强度。(5)采用冷喷涂技术，其低温沉积、对产品的热影响小、涂层基本没有氧化现象。同时，涂层具有硬度高，结合强度好，耐腐蚀及提高耐磨性能。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。实施例1配料：按上述的拖车臂成分及其质量百分比称取原料，包括Mn：2％、Mg：4％、Si：2％、Be：0.3％、Ni：2％、Eu：0.4％、余量为Fe和杂质，其中杂质包括P＜0.04％、S＜0.04％、N＜0.04％、O＜0.03％，同时，原料中还会额外添加石墨，将石墨打碎成直径为55μm的石墨颗粒，再将铕碾成铕箔，铕箔包覆石墨颗粒，控制铕与石墨的质量比为1:1。熔炼：将除Eu、C外的材料放入熔炼炉内，升温至1450℃，保温30min，再将铕包石墨颗粒加入，机械搅拌后浇注成合金钢板。热处理：将合金钢板在冷轧机上进行冷轧处理，控制变形率为25％，再进行退火处理，退火温度为750℃，退火时间为5h，最后经切削、机加工后得拖车臂半成品。表面处理：将Zn、Al金属粒子在400℃下，轰击速度为1200m/s在拖车臂半成品表面进行冷喷涂处理得拖车臂成品。实施例2配料：按上述的拖车臂成分及其质量百分比称取原料，包括M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拖车臂，其特征在于，所述的拖车臂由如下成分及其质量百分比组成：Mn：1‑3％、Mg：2‑6％、Si：1‑3％、Be：0.2‑0.4％、Ni：1‑3％、Eu：0.3‑0.5％、余量为Fe和杂质。

【技术特征摘要】
1.一种拖车臂，其特征在于，所述的拖车臂由如下成分及其质量百分比组成：Mn：1-3％、Mg：2-6％、Si：1-3％、Be：0.2-0.4％、Ni：1-3％、Eu：0.3-0.5％、余量为Fe和杂质。2.根据权利要求1所述的一种拖车臂，其特征在于，所述杂质包括P＜0.04％、S＜0.04％、N＜0.04％、O＜0.03％。3.根据权利要求1所述的一种拖车臂，其特征在于，拖车臂成分中还包括石墨，石墨以铕包覆的形式混熔。4.一种拖车臂的制备工艺，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：(1)配料：按权利要求1所述的拖车臂成分及其质量百分比称取原料，将石墨打碎成石墨颗粒，再将铕碾成铕箔，铕箔包覆石墨颗粒；(2)熔炼：将除Eu、C外的材料放入熔炼炉内，升温并保温，再将铕包石墨颗粒加入，机械搅拌后浇注成合金钢板；(3)热处理：将合金钢板进行冷轧处理，再进行退火处理，最后经切削、机加工后得拖车臂半成品；(4)表面处理：在拖车臂半成...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光龙，
申请(专利权)人：宁波市鄞州龙腾工具厂，
类型：发明
国别省市：浙江,33