【摘 要】 45鋼油缸活（huó）塞（sāi）杆經調質（zhì）處（chù）理獲得良好強韌性配合的綜合力學性能。表麵淬火的目的是獲（huò）得高的表（biǎo）麵硬度，以支撐表層鍍鉻層，從而提高活塞杆的（de）耐磨（mó）性與（yǔ）耐蝕性。去應力退火安排在磨削加工之後電鍍之前，以充分消除活塞杆內部殘餘應力，提升鍍層（céng）質量與產品合格率。
【關鍵詞（cí）】 油缸活塞杆 鍍層裂紋 原因（yīn）分析
　　 前言
　　液壓油缸是工程機械液壓係統中重要的執行元件，用於執行（háng）往複運動，驅動工程機械完成各種（zhǒng）功能。氣缸活塞杆僅（jǐn）一端有活塞杆，從（cóng）活塞一側供氣聚能產生（shēng）氣壓，氣壓推動（dòng）活塞產生推（tuī）力（lì）伸出，靠彈簧或自重返回。活塞杆是液壓油（yóu）缸中連接活塞（sāi）和工作（zuò）部件的技術要求比（bǐ）較高的（de）關鍵傳力（lì）零件（jiàn），工作（zuò）過（guò）程（chéng）中需承受較大拉應力，因此，活（huó）塞杆必須具有足夠的強（qiáng）度、剛度、韌性，同時因使用（yòng）中受磨粒衝（chōng）刷，極易產生磨損，還須具有較高的耐磨性。長缸活塞（sāi）杆采用45鋼製造，其加（jiā）工工藝路（lù）線為：鍛材（軋材）—下料（liào）—調質—校直—機械加工—表（biǎo）麵淬火、回火—校直—杆頭焊接—機加工（gōng）—磨（mó）削—去應力退火-拋光—鍍硬鉻—拋光—清洗—裝配(assemble)。活塞杆熱處（chù）理是保證活塞（sāi）杆內在質量與（yǔ）力學性能的關鍵工序，熱處理質量的（de）好（hǎo）壞直接關係到整個液壓係統的壽命和可靠性，如果熱（rè）處理不當，造成活（huó）塞杆使用過程（chéng）中早期斷裂，輕則損毀（huǐ）其他零件，嚴重時可能造成整個設（shè）備的毀壞與人員傷亡。
　　2 調質處理
　　調質處理(chǔ lǐ)的目的是使活塞杆具有強度、硬度、塑性、韌性良好（hǎo）匹配（pèi）的綜合力學性（xìng）能（néng），內部組織為均勻（jūn yún)細小的回火索氏體，為後續表麵（miàn）淬火(quenching)作好組（zǔ）織準備。長缸活塞杆長度達3800-4200，直徑為Φ90-Φ0mm，因（yīn）此其加熱設備采用50KW的井式電（diàn）阻(resistance)爐或600KW懸掛式連續電阻加熱爐，溫度分上下兩區控（kòng）製。熱處理工（gōng）藝參數： 在井式爐中一爐懸空裝4支，淬火加（jiā）熱（rè）溫度為830±0℃，保溫60min後分2次出爐淬火，每次淬2支，采用循環（huán）冷卻水冷卻，淬火冷卻時上下（xià）擺動，以保證大限度的冷卻均勻（yún），冷（lěng）卻到00℃左右（杆冒蒸汽但不起泡）出（chū）水（shuǐ）入井式回火爐回火。然（rán）後4支一次采用550±0℃加熱、保溫90min回火（huǒ）後水冷。經上述工藝調質處理後，性能不穩定（解釋:穩固安定；沒有變動)，硬度在20-255HBS之間波動，同一支活（huó）塞杆上（shàng）、中、下硬（yìng）度也相差很大。且有時有個別爐次硬度不合格或強度偏低，需進行返修處理。淬（cuì）火（huǒ）變形比較大（dà），增大後續校直與機械加工難度。因45鋼淬透性差，金相觀察其內部組（zǔ）織並不是單一（yī）均勻的回火索氏體，而（ér）是在其心部存在大塊的遊離鐵索體，個別零件還存在網（wǎng）狀鐵（tiě）索體（tǐ）與魏氏組織。
　　為解決上述問題，羞羞视频免费观看采用（yòng）懸掛式連續（Continuity)熱處理調質爐進行（háng）淬火(quenching)加熱，每掛裝2支，加熱保溫後出爐自動淬火（huǒ），每節拍出一（yī）掛（guà），確保加熱均勻。考慮（lǜ）到45鋼的Ac3溫度為770-780℃，為盡可能細化晶粒與減小變形，羞羞视频免费观看采用790±0℃亞溫淬（cuì）火工藝，細化奧氏體晶粒（lì），淬火（huǒ）後得到細小均勻的板條馬氏體，以提升活塞杆的強韌性配合。為進一（yī）步減（jiǎn）小變形，同時提升淬火液冷（lěng）卻均勻（yún）性，羞羞视频免费观看在自（zì）來水中添加5%-0%的淬（cuì）火添加劑（jì），淬火時（shí）同（tóng）樣采用（yòng）循環（huán）水泵強製冷卻液（yè）循（xún）環冷卻。回火仍采用550±0℃加（jiā）熱，節拍同淬火節（jiē）拍一至，回火後出爐水冷，第二類回火脆性的產（chǎn）生。經上述工藝改進後，內部組織為均勻的細（xì）小回火索氏體，削除了大塊狀或（huò）網狀鐵素體(ferrite)與魏氏組織，硬度（Hardness)強度均勻（yún）、穩定。
　　3 表麵淬火
　　活塞杆工作過程(guò chéng)中運動頻（pín）繁，受力複雜，因此（cǐ）除要求具有良好的綜合力學性能防止變形（xíng）與斷裂外，還要（yào）求其表麵具有較高的（de）耐磨性，表麵硬度要求達到58-62HRC，生產(Produce)過程中常采（cǎi）用高頻淬火處理。空心活塞杆材料相同、截麵積相等的情況下，空心活塞（sāi）杆的抗扭能力（lì）更強，能夠承受較大的外力矩。淬火設（shè）備選用半自動連續淬火（huǒ）加熱爐，活塞杆由上料機輸（shū）送到淬火爐傳送帶（dài）上，通過傳送帶水平旋轉勻速送入感應圈中加熱淬火。表麵淬（cuì）火的關鍵是感（gǎn）應線圈的製作與淬火工（gōng）藝參（cān）數的選擇。感應線圈（quān）采（cǎi）用0*8mm矩形銅管彎製而成，並設計為雙層結構並排放（fàng）置，前後圈之間相隔一定距離，前圈不做噴水孔，利用前圈（quān）進行預熱（rè）。後（hòu）圈鑽孔徑為0.9mm的噴水孔，沿圓（yuán）周均勻分布，噴水角度（dù）設計為36度；感（gǎn）應圈內徑比活（huó）塞杆外徑大4-5mm。淬火加熱陽極電壓PV為-2KV，陽極電流PA為.9-2.2A，柵極電流GA為0.38-0.40A，通過調節活塞杆送料架旋轉速度來控製（zhì）活塞杆移動速度，將活（huó）塞杆表麵加熱到890-90℃後激速（sù）噴水冷卻(cooling)。淬（cuì）火液選用專用淬火液加50-60%的水稀釋(dilute)而成，噴水壓力保持在0.MPa左右，通過控製噴水冷（lěng）卻時間從而控製水冷後產品溫度，利用餘（yú）熱自身回火。經檢測，淬硬層深（shēn）度為2-3mm，表層組織為回火（huǒ）馬氏體，心部組織為回火索氏（shì）體，表（biǎo）麵硬度為58-60HRC，心部硬度為20-230HBS。
　　4 去應力退火(annealing)
　　由於（yú）表麵（miàn）淬火(quenching)是利用產品自身餘熱進行回（huí）火處（chù）理，回火溫度逐步（step by step)降低，沒有一個完整的回（huí）火保溫過程，回火時間短，應力消除不完全，部分產品中存在較大（dà）的殘（cán）餘應（yīng）力。氣缸活（huó）塞（sāi）杆（gǎn）僅一端有活（huó）塞杆，從活塞一側供（gòng）氣聚能產生氣壓，氣壓推動活（huó）塞產生推力伸出，靠彈簧或自（zì）重返回。在後續磨削加工過程中，如果磨削（xuē）內（nèi）應力（lì）與表麵淬火的殘餘內（nèi）應力相疊加，當應力值超過材料抗（kàng）拉強（qiáng）度時，活塞杆表麵會產生應力裂紋，如（rú）果應力沒有超過材料（liào）抗拉強度而以殘餘應力形式（shì）存在於產品當中，在後（hòu）續鍍鉻或使用過（guò）程中因應力重新分配而引起鍍層開裂，造（zào）成鍍鉻層產（chǎn）生裂紋。因此，活塞杆鍍鉻前必須（xū）進行退火（huǒ）(annealing)處理，以消除磨削與表麵（miàn）處理產生的內應（yīng）力。去應力退火加熱溫度為200-230℃，保溫90min後隨爐冷卻到60℃出爐空冷。
　　5 結語
　　活（huó）塞杆經調質處（chù）理後獲（huò）得良好的綜合力學性能，並為後續表麵處理（lǐ）做（zuò）好組織準（zhǔn）備。45#活（huó）塞杆支持活塞做功的連接部件，大（dà）部分（fèn）應（yīng）用在油缸、氣（qì）缸運動執（zhí）行部（bù）件中，是一個運動頻繁、技術要求高的運動部件。空心活塞杆指截麵為環形的中空活塞杆。表麵淬火的目的是獲得高的表麵硬度，以支撐表層鍍鉻層，從（cóng）而（ér）提（tí）高活塞杆的耐磨性與耐蝕性。去應力退火安排在磨削加工之後電鍍之前，以（yǐ）充分（fèn）消除活塞杆（gǎn）內部殘（cán）餘應力，提升鍍層質量（liàng）與產品合格率，提高活塞杆使用壽命。