[01071181]高性能汽车减振器用粉末冶金铁基零部件

项目产品是应用于汽车悬架系统减振器的活塞、导向器、阀座等高性能铁基结构件，是保障汽车安全性、可靠性、舒适性的关键部件，尤其是在砂石、陡坡、急弯等恶劣路况条件下受到强烈交变冲击载荷和超高频摩擦磨损作用时，迅速缓解路面带来的冲击，吸收颠簸时产生的振动，使车辆恢复到平稳行驶状态。活塞、导向器、阀座等零部件结构形状复杂，尺寸精度和疲劳寿命要求极高，采用粉末冶金以外的任何方法生产都是不经济的。汽车减振器用高性能关键结构件的制造存在以下技术难题：低密度难以满足高强度、高疲劳寿命要求；合金强化提升性能的幅度有限，且增加合金元素会提高原料成本；人工及半自动化制造方式缺乏实时质量控制，产品尺寸精度一致性及生产效率难以满足汽车工业对产品质量的稳定性要求。高端汽车的高功能化需求对减振器动力性、经济性、环保性、可靠性提出更高要求，但国内高端汽车减振器零部件市场被欧洲和日本垄断，必须高价进口，亟需实现高性能粉末冶金零部件的国产化自主保障。 该项目为此奠定了重要的基础，其主要科技成果如下： (1)高密度铁基零件专用金属粉末低成本生产技术。基于先进的合金成分与微观结构设计思路，首次采用Ruthner喷雾焙烧-选择性还原技术生产出纯度≥99.3％的纳米级Y₂O₃弥散强化铁粉，实现先进高性能原料粉末国产化，成本降低30％以上。 (2)高密度铁基零件粉末自润滑预处理技术。采用FeS₂替代传统有机润滑剂，热处理条件下FeS₂分解产生活性S原子，在铁粉表面形成具有自润滑特性的FeS薄膜，从根本上避免了添加传统有机润滑剂造成的压坯密度损失和碳排放问题，使零件密度由6.9g/cm³提高到7.4g/cm³以上。 (3)高密度铁基零件原位纳米弥散强化技术。开发了原位自生纳米级Y₂O₃弥散强化与组织控制技术，实现了合金强化手段难以达到的强化效果，显著提升了铁基零件的强度和抗疲劳性能。 (4)高精度铁基零件智能化制造技术。自主研发了智能化精密成型及在线监测系统，精密设计复杂结构延时保温成型模具和整形模具，突破全流程智能控制、自动补偿和在线监测技术，开发了产品运行可靠性及寿命评价技术，确保铁基零件尺寸精度控制在0.01mm以内，单重精确到0.1g以内，保证铁基零件一致性大于99.9％，生产效率提高50％，稳定生产Ⅱ级以上。 性能指标：零件密度≥7.4g/cm³；零件精度达到5μm级；抗拉强度≥800MPa；疲劳极限≥200MPa；表观硬度≥HRB 80(水蒸气处理后)。 该项目成果获得国家授权发明专利10项，实用新型专利3项，江苏省高新技术产品4项。该项目成果在美国天纳克、日本昭和、KYB、一汽东机工、京西重工等国内外一流减振器制造公司实施后，已累计实现销售收入1.5亿元，利税总额3450万元。利用该成果制造的高性能活塞、导向器、阀座已成功应用于宝马、捷豹、路虎、通用等高端车型，正向新能源汽车、高速列车等领域发展。