本發(fā)明屬于機械技術領域，特別涉及一種空心支柱。

背景技術：

空心支柱主要用于汽車車門轉(zhuǎn)向機構(gòu)上，其主要由柱體和設在柱體上的連接柱，柱體與車體相連，連接柱與車門相連，由柱體轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)車門開啟時的轉(zhuǎn)動角度，柱體在長時間的工作下，其表面易磨損，使用壽命短。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術存在上述問題，提出了一種結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長的空心支柱。

本發(fā)明的目的可通過下列技術方案來實現(xiàn)：一種空心支柱，其特征在于，包括呈圓柱狀的柱體，在柱體上開設有軸向貫穿柱體的通孔，在柱體上端開設有徑向貫穿柱體的穿孔且穿孔與通孔相連通，在穿孔內(nèi)穿設有連接柱，在連接柱上開設有軸向貫穿連接柱的安裝孔，且在連接柱的兩端外側(cè)壁上均開設有環(huán)形凹槽，柱體表面鍍有5-20μm鍍鋅層，在柱體下端外壁上開設有周向設置的弧形槽及軸向設置的導槽，所述弧形槽與導槽相聯(lián)通，在柱體下端端部軸向向下延伸形成有兩對稱設置的支腳；所述的柱體由合金鋼制得，所述的合金鋼由以下重量百分比的成分組成：C：0.08-0.15％，Si：0.5-0.8％，N：0.2-0.3％，Mn：0.35-0.85％，P：0.005-0.025％，S：0.005-0.025％，Cr：1.2-1.5％，Cu：0.05-0.1％，Ti：0.15-0.25％，Nb：0.2-0.3％，Mo：0.20-0.25％，Al：0.05-0.20％，B：0.20-0.30％，余量為Fe。

在本發(fā)明柱體的原料添加了硼(B)、鈦(Ti)、鋁(Al)、鈮(Nb)，用以細化晶粒，經(jīng)不斷試驗發(fā)現(xiàn)，硼(B)、鈦(Ti)、鋁(Al)、鈮(Nb)四種元素一起添加時產(chǎn)生的協(xié)同作用，可以進一步大幅度提高柱體的沖擊韌性、強度、耐磨性及耐腐蝕性。其中本發(fā)明柱體中適量的添加Nb和Ti元素，在保證形成鐵素體的同時，提高固溶強化和析出強化效果，同時通過添加Mo元素并控制其含量，在保證韌性的同時，微量的Mo可以加強Fe表面氧化膜的穩(wěn)定性，提高點蝕電位，增強材質(zhì)在腐蝕介質(zhì)中，尤其是在有鹵素的環(huán)境中的耐腐蝕能力。Mo元素添加量不當，含量過大或者過小都會阻礙鐵素體的形成，降低材料的力學性能，因此必須對Mo元素的含量進行精確的控制。合金鋼在使用中會遇到C和N與Cr的化合物在晶界的表面析出，導致晶界薄弱，不但會降低腐蝕性能，還會降低力學性能，通過添加Nb和Ti，形成Ti(CN)的析出相，而且由于Nb和Ti的加入在晶粒和晶界上形成了TiN、NbC和Fe₂Nb析出相，這種析出相相對強度高，同時由于固溶強化和析出強化的共同效果會提高材料的抗拉強度和硬度，由于減少了碳氮化鉻的析出，還會增強抗腐蝕效果。在本發(fā)明柱體中，適量的P、Cu、Si有助于提高柱體的綜合性能。

作為優(yōu)選，所述柱體通過如下方法制得：

S1、鍛造成型：將上述化學成分的合金鋼原料鍛造成型得柱體坯件，并依次進行車削、銑槽、搓絲得柱體半成品；

S2、熱處理：將柱體半成品在480-500℃保溫50-80min，升溫至940-980℃保溫20-40min，快速降溫至540-560℃保溫70-100min，加熱至880-900℃保溫40-80min，然后冷卻至室溫；

S3、電鍍處理：將上述經(jīng)過熱處理后的柱體半成品經(jīng)過前處理后在pH值為2.0-4.5及60～80℃下載電鍍液中電鍍處理15-25min，制得柱體成品，其中電鍍處理的電流密度為14-20A/dm²。

本發(fā)明中的柱體通過熱處理及電鍍處理，在柱體表面形成耐磨、耐腐蝕的鍍層，進一步提高柱體的性能和壽命，進而提高環(huán)保垃圾處理器的性能和使用壽命。

進一步優(yōu)選，步驟S3中所說的前處理為酸洗、水洗、活化等常規(guī)處理。

進一步優(yōu)選，電鍍液為濃度200-250g/l的ZnSO₄、60-80g/L的焦磷酸鈉、5-7g/L的碳酸鈉的混合溶液。

進一步優(yōu)選，陰極電流密度3-15A/dm²，施鍍時間45-60min。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明實用性通過在柱體表面鍍有鍍鋅層，起到耐磨作用，保證了柱體表面不會出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，延長其使用壽命；弧形槽和導槽起到可以存儲潤滑油脂的作用，保證了柱體轉(zhuǎn)動時的順暢性，并且還能延長其使用壽命，同時支腳不僅起到支撐定位作用，便于本空心支柱安裝于車體上，而且兩對稱設置的支腳與車體上的安裝槽配合，起到限定柱體的轉(zhuǎn)動角度的作用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、柱體；11、通孔；12、穿孔；13、弧形槽；14、導槽；15、支腳；2、連接柱；21、安裝孔；22、環(huán)形凹槽；3、鍍鋅層。

具體實施方式

以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。

如圖1和圖2所示，本空心支柱包括呈圓柱狀的柱體1，在柱體1上開設有軸向貫穿柱體1的通孔11，在柱體1上端開設有徑向貫穿柱體1的穿孔12且穿孔12與通孔11相連通，在穿孔12內(nèi)穿設有連接柱2，在連接柱2上開設有軸向貫穿連接柱2的安裝孔21，且在連接柱2的兩端外側(cè)壁上均開設有環(huán)形凹槽22，柱體1表面鍍有5-20μm鍍鋅層23，在柱體1下端外壁上開設有周向設置的弧形槽13及軸向設置的導槽14，所述弧形槽13與導槽14相聯(lián)通，在柱體1下端端部軸向向下延伸形成有兩對稱設置的支腳15。

通過在柱體1表面鍍有鍍鋅層23，起到耐磨作用，保證了柱體1表面不會出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，延長其使用壽命；弧形槽13和導槽14起到可以存儲潤滑油脂的作用，保證了柱體1轉(zhuǎn)動時的順暢性，并且還能延長其使用壽命，同時支腳15不僅起到支撐定位作用，便于本空心支柱安裝于車體上，而且兩對稱設置的支腳15與車體上的安裝槽配合，起到限定柱體的轉(zhuǎn)動角度的作用。

實施例1

所述的柱體由合金鋼制得，柱體表面鍍有10μm鍍鋅層，所述的合金鋼由以下重量百分比的成分組成：C：0.12％，Si：0.65％，N：0.26％，Mn：0.55％，P：0.016％，S：0.015％，Cr：1.36％，Cu：0.08％，Ti：0.19％，Nb：0.25％，Mo：0.22％，Al：0.12％，B：0.24％，余量為Fe。

柱體通過如下方法制得：

S1、鍛造成型：將上述化學成分的合金鋼原料鍛造成型得柱體坯件，并依次進行車削、銑槽、搓絲得柱體半成品；

S2、熱處理：將柱體半成品在490℃保溫60min，升溫至950℃保溫32min，快速降溫至545℃保溫90min，加熱至890℃保溫70min，然后冷卻至室溫；

S3、電鍍處理：將上述經(jīng)過熱處理后的柱體半成品經(jīng)過酸洗、水洗、活化等常規(guī)處理后在pH值為3.2及70℃下載電鍍液中電鍍處理18min，制得柱體成品，電鍍處理的電流密度為18A/dm²；電鍍液為濃度220g/l的ZnSO₄、70g/L的焦磷酸鈉、6g/L的碳酸鈉的混合溶液；陰極電流密度10A/dm²，施鍍時間52min。經(jīng)測試得，本實施例柱體的硬度為586HV，屈服強度為317MPa，耐腐蝕性能強。

實施例2

所述的柱體由合金鋼制得，柱體表面鍍有20μm鍍鋅層，所述的合金鋼由以下重量百分比的成分組成：C：0.15％，Si：0.5％，N：0.3％，Mn：0.35％，P：0.025％，S：0.005％，Cr：1.5％，Cu：0.05％，Ti：0.25％，Nb：0.2％，Mo：0.25％，Al：0.05％，B：0.30％，余量為Fe。

柱體通過如下方法制得：

S1、鍛造成型：將上述化學成分的合金鋼原料鍛造成型得柱體坯件，并依次進行車削、銑槽、搓絲得柱體半成品；

S2、熱處理：將柱體半成品在480℃保溫80min，升溫至940℃保溫40min，快速降溫至540℃保溫100min，加熱至880℃保溫80min，然后冷卻至室溫；

S3、電鍍處理：將上述經(jīng)過熱處理后的柱體半成品經(jīng)過酸洗、水洗、活化等常規(guī)處理后在pH值為2.0及60℃下載電鍍液中電鍍處理25min，制得柱體成品，電鍍處理的電流密度為14A/dm²；電鍍液為濃度250g/l的ZnSO₄、80g/L的焦磷酸鈉、7g/L的碳酸鈉的混合溶液；陰極電流密度3A/dm²，施鍍時間60min。經(jīng)測試得，本實施例柱體的硬度為576HV，屈服強度為309MPa。

實施例3

所述的柱體由合金鋼制得，柱體表面鍍有5μm鍍鋅層，所述的合金鋼由以下重量百分比的成分組成：C：0.08，Si：0.8％，N：0.2％，Mn：0.85％，P：0.005％，S：0.025％，Cr：1.2％，Cu：0.1％，Ti：0.15％，Nb：0.3％，Mo：0.20％，Al：0.20％，B：0.20％，余量為Fe。

柱體通過如下方法制得：

S1、鍛造成型：將上述化學成分的合金鋼原料鍛造成型得柱體坯件，并依次進行車削、銑槽、搓絲得柱體半成品；

S2、熱處理：將柱體半成品在500℃保溫50min，升溫至980℃保溫20min，快速降溫至560℃保溫70min，加熱至900℃保溫40min，然后冷卻至室溫；

S3、電鍍處理：將上述經(jīng)過熱處理后的柱體半成品經(jīng)過酸洗、水洗、活化等常規(guī)處理后在pH值為4.5及80℃下載電鍍液中電鍍處理15min，制得柱體成品，電鍍處理的電流密度為20A/dm²；電鍍液為濃度200g/l的ZnSO₄、60g/L的焦磷酸鈉、5g/L的碳酸鈉的混合溶液；陰極電流密度15A/dm²，施鍍時間45min。經(jīng)測試得，本實施例柱體的硬度為565HV，屈服強度為318MPa，耐腐蝕性能強。

對比例1

現(xiàn)有技術中普通常見的柱體。經(jīng)測試得，本對比例柱體的硬度為412HV，屈服強度為208MPa。

對比例2

采用實施例1所述的合金鋼經(jīng)過如實施例1所述的鍛造成型及熱處理制得，與實施例1的區(qū)別僅在于表面沒有鍍層。經(jīng)測試得，本對比例柱體的硬度為448HV，屈服強度為256MPa。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。