1)活塞桿與活塞一起在腐蝕的環(huán)境下工作,負(fù)責(zé)動(dòng)力的傳遞,在工作過(guò)程中受到往復(fù)拉、壓交變應(yīng)力的周期作用,活塞環(huán)與填料之間發(fā)生滑動(dòng)摩擦,因此要求活塞桿具有足夠的強(qiáng)度和高的表面硬度,以及具有抗腐蝕、抗疲勞、抗擦傷和抗咬和能力。
從活塞桿在工作過(guò)程中的受力狀況而言,選用的材料應(yīng)為調(diào)質(zhì)鋼,熱處理后表面硬度高,而內(nèi)部有良好的綜合力學(xué)性能,為提高活塞桿的使用壽命,其表面進(jìn)行強(qiáng)化處理,來(lái)滿足其表面耐磨、耐蝕、摩擦系數(shù)小的具體技術(shù)要求。
2)活塞桿的機(jī)械加工工藝流程 38CrMoAIA是活塞桿的首選材料,其加工流程為下料一鍛造一正火一粗車(chē)一調(diào)質(zhì)處理一校直一去應(yīng)力退火一精車(chē)(余量0- 06~0. 10mm)一去除加工應(yīng)力退火一精磨(余量0.03~0.05mm)一探傷一超精加工一離子滲氮一拋光一成品。
3)活塞桿的熱處理工藝
①材料的預(yù)備熱處理 38CrMoAIA鋼的預(yù)備熱處理為正火和調(diào)質(zhì),正火的目的是形成細(xì)片狀的珠光體組織,以提高基體的表面硬度,有利于后續(xù)的機(jī)械加工。其工藝為770℃×60min+940℃×30min, 保溫結(jié)束后取出空冷。
調(diào)質(zhì)工藝為(880~900)℃×30min-l-(930~950)℃×(25~30)min,預(yù)冷至880℃左右淬 油,在(610~630)℃×(120~180)min高溫回火后空冷,基體硬度為28~35HRC。加熱應(yīng)在可控氣氛爐內(nèi)或鹽浴爐內(nèi)進(jìn)行,以減少零件表面的氧化或脫碳。活塞桿要吊掛加熱,彼此之間有合適的間隙,冷卻時(shí)依次挑出分別冷卻,油溫應(yīng)控制在20~60℃,應(yīng)確保完全淬透,只有這樣才能實(shí)現(xiàn)整體硬度的均勻一致。
去應(yīng)力退火溫度為580~600℃,保溫8-10h,目的是消除校直和機(jī)械加工產(chǎn)生的應(yīng)力或錘擊力,避免后面工序出現(xiàn)變形等缺陷影響加工質(zhì)量。
活塞桿經(jīng)真空熱處理可以發(fā)揮材料的潛力,避免零件表面的氧化和脫碳,具有表面光亮和變形小等特點(diǎn),表面的狀態(tài)沒(méi)有受到影響,因此明顯提高了疲勞強(qiáng)度。在真空熱處理過(guò)程中,采用低的真空度,目的是防止合金元素在高溫下的蒸發(fā)和降低使用壽命。
②材料的終熱處理——離子氮化 采用離子滲氮的目的是為了提高活塞桿的表面硬度、獲得良好的耐磨性以及具有抗腐蝕性,可明顯提高其使用壽命,因此目前活塞桿普遍采用該類(lèi)表面處理工藝。
關(guān)于活塞桿的離子氮化工藝,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中通常選用三段離子滲氮工藝,即(510~530)℃×4h+(560~580)℃×8h+(510~530)℃×4h,滲氮結(jié)束后隨爐降溫至100℃以下出爐空冷。滲層深度為0.37~0.39mm,硬度為1096一1150HVs,脆性小于2級(jí),滲氮層無(wú)網(wǎng)狀、脈狀氮化物,組織正常。 目前用中頻淬火來(lái)代替活塞桿的離子氮化,實(shí)際使用效果不錯(cuò)。首先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理后再經(jīng)中頻淬火,可使表面硬度在52~60HRC之間,變形量小于0.5mm.
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