一種高強(qiáng)度定位座及其加工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度定位座，尤其涉及一種汽車儀表盤定位座及其加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車儀表盤是反映車輛各系統(tǒng)工作狀況的裝置，常見的有燃油指示燈、清洗液指 示燈、電子油門指示燈、前后霧燈指示燈，不同汽車的儀表不盡相同。但是一般汽車的常規(guī) 儀表有車速里程表、轉(zhuǎn)速表、機(jī)油壓力表、水溫表、燃油表、充電表等。
[0003] 車速里程表實際上由兩個表組成。一個是車速表，另一個是里程表。傳統(tǒng)的車速 表是機(jī)械式的，典型的機(jī)械式里程表連接一根軟軸，軟軸內(nèi)有一根鋼絲纜。軟軸另一端連接 到變速器某一個齒輪上。齒輪旋轉(zhuǎn)帶動鋼絲纜旋轉(zhuǎn)，鋼絲纜帶動里程表罩圈內(nèi)一塊磁鐵旋 轉(zhuǎn)，罩圈與指針聯(lián)接并通過游絲將指針置于零位，磁鐵旋轉(zhuǎn)速度的快慢引起磁力線大小的 變化，平衡被打破指針因此被帶動。這種車速里程表簡單實用，被廣泛用于大小型汽車上。 不過，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在很多轎車儀表已經(jīng)使用電子車速表，常見的一種是從變速 器上的速度傳感器獲取信號，通過脈沖頻率的變化使指針偏轉(zhuǎn)或者顯示數(shù)字；里程表是一 種數(shù)字式儀表，它通過計數(shù)器鼓輪的傳動齒輪與車速表傳動軸上的蝸桿嚙合，使計數(shù)器鼓 輪轉(zhuǎn)動，其特點(diǎn)是上一級鼓輪轉(zhuǎn)一整圈，下一級鼓輪轉(zhuǎn)1/10圈。同車速表一樣，目前里程表 也有電子式里程表，它從速度傳感器獲取里程信號，電子式里程表累積的里程數(shù)字存儲在 非易失性存儲器內(nèi)，在無電狀下態(tài)數(shù)據(jù)也能保存。
[0004] 現(xiàn)在在安裝車速表和里程表時，通過定位座將車速表和里程表安裝在車體上，然 而定位座的材料單一，使用壽命不長，嚴(yán)重影響使用效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，提供了一種強(qiáng)度高，使用壽命長的汽車儀表 盤定位座。
[0006] 本發(fā)明的上述目的可以通過以下技術(shù)方案得以實施：一種高強(qiáng)度定位座，所述高 強(qiáng)度定位座是由改進(jìn)后的20Cr合金鋼加工而成，所述的改進(jìn)后的20Cr合金鋼由以下質(zhì) 量百分?jǐn)?shù)的化學(xué)成分組成：C:0? 18% -0? 22%，Si:0? 20% -0? 35%，Mn:0? 80% -1. 20%， Cr：0. 30%-0. 50 %,Mo：0. 02%-〇. 08 %,Ni：0. 05-0. 20 %,A1 ：0. 02 % -〇. 06 %,V： 0? 05% -0? 08%，P彡 0? 030%，S彡 0? 030%，Cu彡 0? 20%，余量為Fe。
[0007] 現(xiàn)有普通的20號鋼的化學(xué)成分如下：C:0.17-0. 23%，Si:0.17-0. 37%，Mn: 0? 35-0. 65%，P彡 0? 035%，S彡 0? 035%，Ni彡 0? 30%，Cr彡 0? 25%，Cu彡 0? 25%，其余 為Fe。本發(fā)明在普通的20號鋼的基礎(chǔ)上降低了鎳（Ni)、銅（Cu)、硫（S)、磷（P)的含量， 并增加了、鉻（Cr)、錳（Mn)、的含量，進(jìn)一步限定了碳（C)、硅（Si)含量，并添加了新元素鉬 (Mo)、鋁（A1)、釩（V)，通過各元素之間的協(xié)同作用不僅在強(qiáng)度和硬度上能夠達(dá)到高強(qiáng)度定 位座的要求，而且由于化學(xué)成分的改變，其顯微組織也發(fā)生改變，奧氏體晶粒變細(xì)，塑性和 韌性得到了很大的提高，使其滿足定位座的工作要求。其中，Mn和Cr的加入均能提高鋼的 強(qiáng)度、硬度以及耐磨性等性能，而且Mn是良好的脫氧劑和脫硫劑，能有效提高鋼的淬性并 改善鋼的熱加工性能。本發(fā)明中增加它們的含量能進(jìn)一步發(fā)揮它們在鋼中的作用。而A1 和V均為優(yōu)良的脫氧劑，且能與有害元素N形成化合物，從而起到細(xì)化晶粒的作用，并阻止 晶粒的增長，而它們的復(fù)配加入可以通過細(xì)化晶粒度來間接改善合金鋼的韌性。另外，降低 硫含量可提高鋼的變形能力；降低磷含量會使鋼的變形抗力減小。因此，降低磷、硫含量不 僅可以改善鋼的塑韌性和耐延遲斷裂性能，還可以改善鋼的加工性能。
[0008] 在上述的高強(qiáng)度定位座中，作為優(yōu)選，所述的改進(jìn)后的20號鋼由以下質(zhì)量百 分?jǐn)?shù)的化學(xué)成分組成：C:0? 20 % -0? 22 %，Si:0? 25 % -0? 30 %，Mn:0? 90 % -1. 10 %，Cr：0. 35%-0. 45 %,Mo：0. 04%-〇. 06 %,Ni：0. 08-0. 15 %,A1 ：0. 03 % -〇. 05 %,V： 0? 06% -0? 08%，P彡 0? 030%，S彡 0? 030%，Cu彡 0? 20%，余量為Fe。
[0009] 本發(fā)明的另一個目的在于提供該高強(qiáng)度定位座的加工工藝，該加工工藝包括以下 步驟：
[0010] S1、按照上述高強(qiáng)度定位座的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比稱取原料，將原料破碎細(xì)化 成金屬粉末，并在氫氣或真空條件下，在620-650°C下進(jìn)行預(yù)退火處理，油冷至400-450°C 出爐空冷，摻合后將小顆粒的粉末制成大顆?；驁F(tuán)粒；
[0011] S2、將步驟S1中制得的大顆?；驁F(tuán)粒粉末放入模具型腔內(nèi)，在520MPa-540MPa的 壓力下乳制成定位座還料；
[0012] S3、將步驟S2中制得的定位座坯料在900-930°C條件下用淬火油進(jìn)行淬火處理 后，保溫1-3小時，鹽水冷卻至室溫，然后在420-450°C下回火處理，保溫1-3小時；空冷得 高強(qiáng)度定位座成品。
[0013] 本發(fā)明步驟S3中的調(diào)質(zhì)處理是淬火加回火的雙重?zé)崽幚恚淠康氖鞘苟ㄎ蛔?有良好的綜合機(jī)械性能。其中在回火時，會出現(xiàn)二次硬化效應(yīng)。隨著回火溫度的升高，鋼的 強(qiáng)度、硬度降低，塑性、韌性升高。本發(fā)明的定位座材料中含有Mo、Al、V元素，提高了鋼的 回火抗力；在400°C以上溫度回火時析出合金碳化物而產(chǎn)生二次硬化，強(qiáng)度和硬度隨回火 溫度的升高變化不大；但當(dāng)回火溫度高于約450°C，強(qiáng)度和硬度急劇下降；在C原子的同溶 強(qiáng)化作用逐漸消失和合金元素的彌散強(qiáng)化作用逐漸加強(qiáng)的共同作用下，隨著回火溫度的升 高，塑性變化不大，而韌性不受彌散強(qiáng)化效應(yīng)的影響，所以大幅度提高。而淬火溫度的提高， 本發(fā)明的定位座受晶粒粗化和二次硬化效應(yīng)的綜合影響，其強(qiáng)度和硬度表現(xiàn)出先升后降的 趨勢，強(qiáng)度由升到降的臨界奧氏體化溫度約為950°C，塑性和韌性逐漸下降，且韌性下降的 速度較快。
[0014] 在上述高強(qiáng)度定位座的加工工藝中，作為優(yōu)選，步驟S3鹽水冷卻的溶液濃度為 8-12%〇
[0015] 本發(fā)明的高強(qiáng)度定位座特別適合應(yīng)用于汽車儀表盤。
[0016] 綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0017] 1、本發(fā)明高強(qiáng)度定位座在普通的20號鋼的基礎(chǔ)上降低了鎳（Ni)、銅（Cu)、硫（S)、 磷（P)的含量，并增加了、鉻（Cr)、錳（Mn)、的含量，進(jìn)一步限定了碳（C)、硅（Si)含量，并添 加了新元素鉬（Mo)、鋁（A1)、釩（V)，通過各元素之間的協(xié)同作用不僅在強(qiáng)度和硬度上能夠 達(dá)到高強(qiáng)度定位座的要求，而且塑性和韌性得到了很大的提高，此外還可以改善定位座的 加工性能。
[0018] 2、本發(fā)明定位座的加工方法采用較為優(yōu)化的熱處理方法，經(jīng)過正火和調(diào)質(zhì)處理 后，可以獲得強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性都較好的高強(qiáng)度定位座，進(jìn)而提高定位座的使用壽命。
【具體實施方式】
[0019] 以下是本發(fā)明的具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不 限于這些實施例。
[0020] 一種高強(qiáng)度定位座，所述高強(qiáng)度定位座是由改進(jìn)后的20Cr合金鋼加工而成， 所述的改進(jìn)后的20Cr合金鋼由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的化學(xué)成分組成：C:0. 18% -0.22%， Si：0. 20%-0. 35 %,Mn：0. 80%-1. 20 %,Cr：0. 30%-〇. 50 %,Mo：0. 02%-〇. 08%, Ni：0. 05-0. 20 %,A1 ：0. 02 % -〇. 06 %,V：0. 05 % -〇. 08 %,P^ 0. 030 %,S^ 0. 030%, Cu< 0? 20%，余量為Fe。
[0021] 作為優(yōu)選，所述的改進(jìn)后的20號鋼由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的化學(xué)成分組成：C: 0. 20%-0. 22 %,Si：0. 25%-〇. 30 %,Mn：0. 90%-1. 10 %,Cr：0. 35%-〇. 45 %,Mo： 0. 04% -0. 06%,Ni：0. 08-0. 15%,A1 ：0. 03% -〇. 05%,V：0. 06% -〇. 08%,P^ 0. 030%, S< 0? 030%，Cu< 0? 20%，余量為Fe。
[0022] 表1 :本發(fā)明高強(qiáng)度定位座的化學(xué)成分（按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)％ )
[0023]
【主權(quán)項】
1. 一種高強(qiáng)度定位座，其特征在于，所述高強(qiáng)度定位座是由改進(jìn)后的20Cr合金鋼加工 而成，所述的改進(jìn)后的20化合金鋼由W下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的化學(xué)成分組成；C;0. 18%-0. 22%， Si ;0. 20 % -0. 35 %，Mn ;0. 80 % -1. 20 %，Cr ;0. 30 % -0. 50 %，Mo ;0. 02 % -0. 08 %， Ni ;0. 05-0. 20 %，A1 ;0. 02 % -0. 06 %，V ;0. 05 % -0. 08 %，P《0. 030 %，S《0. 030 %， 化《0. 20%，余量為化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度定位座，其特征在于，所述的改進(jìn)后的20號鋼由W下 質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的化學(xué)成分組成；C ;0. 20% -0. 22%，Si ;0. 25% -0. 30%，Mn ;0. 90% -1. 10%， Cr ;0. 35 % -0. 45 %，Mo ;0. 04 % -0. 06 %，Ni ;0. 08-0. 15 %，A1 ;0. 03 % -0. 05 %，V ; 0. 06% -0. 08%，P《0. 030%，S《0. 030%，Cu《0. 20%，余量為化。
3. -種高強(qiáng)度定位座的加工工藝，其特征在于，該加工工藝包括W下步驟： 51、 按照權(quán)利要求1所述高強(qiáng)度定位座的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比稱取原料，將原料 破碎細(xì)化成金屬粉末，并在氨氣或真空條件下，在620-650°C下進(jìn)行預(yù)退火處理，油冷至 400-450°C出爐空冷，滲合后將小顆粒的粉末制成大顆?；驁F(tuán)粒； 52、 將步驟S1中制得的大顆粒或團(tuán)粒粉末放入模具型腔內(nèi)，在520MPa-540MPa的壓力 下軸制成定位座巧料； 53、 將步驟S2中制得的定位座巧料在900-930°C條件下用澤火油進(jìn)行澤火處理后，保 溫1-3小時，鹽水冷卻至室溫，然后在420-450°C下回火處理，保溫1-3小時；空冷得高強(qiáng)度 定位座成品。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高強(qiáng)度定位座的加工工藝，其特征在于，步驟S3鹽水冷卻的 溶液濃度為8-12%。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度定位座及其加工工藝。所述高強(qiáng)度定位座是由改進(jìn)后的20Cr合金鋼加工而成，所述的改進(jìn)后的20Cr合金鋼由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的化學(xué)成分組成：C：0.18％-0.22％，Si：0.20％-0.35％，Mn：0.80％-1.20％，Cr：0.30％-0.50％，Mo：0.02％-0.08％，Ni：0.05-0.20％，Al：0.02％-0.06％，V：0.05％-0.08％，P≤0.030％，S≤0.030％，Cu≤0.20％，余量為Fe。本發(fā)明定位座通過合理配伍其化學(xué)成分及特定的加工工藝，大大提高其強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性，進(jìn)而提高定位座的使用壽命。
【IPC分類】B60K35-00, B22F3-03, C21D1-25, C22C38-46, C21D9-00
【公開號】CN104532144
【申請?zhí)枴緾N201410821347
【發(fā)明人】張書麟
【申請人】寧波瑞國精機(jī)工業(yè)有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月24日