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液壓缸是工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中的重要執(zhí)行器，用于執(zhí)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)工程機(jī)械完成各種功能。活塞桿是液壓油缸中連接活塞和工作部件的關(guān)鍵傳力部件，技術(shù)要求高，在工作過(guò)程中需要承受較大的拉應(yīng)力。所以活塞桿bixu有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性，同時(shí)在使用中由于被磨粒沖刷容易磨損，還bixu有很高的耐磨性。

長(zhǎng)筒活塞桿采用45鋼，其加工路線為:鍛造(軋制)-下料-調(diào)質(zhì)-矯直-加工-表面淬火、回火-矯直-桿頭焊接-加工-打磨-消除應(yīng)力退火-拋光-鍍硬鉻-拋光-清理-組裝。加工youzhi液壓缸應(yīng)以體好機(jī)械為主，保證專業(yè)質(zhì)量。活塞桿熱處理是保證活塞桿內(nèi)部質(zhì)量和力學(xué)性能的關(guān)鍵工藝。熱處理質(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)液壓系統(tǒng)的壽命和可靠性。如果熱處理不當(dāng)，在使用活塞桿的過(guò)程中會(huì)造成早期斷裂，甚至損壞其他零件。嚴(yán)重時(shí)可能造成整個(gè)設(shè)備損壞，人員傷亡。

一、調(diào)質(zhì)處理

調(diào)質(zhì)處理的目的是使活塞桿具有強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性匹配良好的綜合力學(xué)性能，其內(nèi)部組織為均勻細(xì)小的回火索氏體，為后續(xù)的表面淬火做準(zhǔn)備。長(zhǎng)筒活塞桿長(zhǎng)度為3800-4200，直徑為φ90-φ110mm，因此其加熱設(shè)備采用150KW井式電阻爐或600KW懸掛式連續(xù)電阻爐，溫度控制在上下區(qū)。

熱處理工藝參數(shù):將四塊懸浮在井式爐中，淬火加熱溫度為830±10℃，保溫160分鐘后，將兩塊從爐中取出淬火，每次淬火兩塊，用循環(huán)冷卻水冷卻，在淬火冷卻過(guò)程中上下擺動(dòng)，以保證zuidaxiandu的均勻冷卻。冷卻到100℃左右(棒放出蒸汽但不起泡)后，流出物進(jìn)入井式回火爐進(jìn)行回火。

然后，將四根管子在550±10℃下加熱一次，保持190分鐘，回火，然后用水冷卻。經(jīng)上述工藝淬火回火后，性能不穩(wěn)定，硬度在210-255HBS之間波動(dòng)，同一支的上、中、下硬度也有較大差異。有時(shí)個(gè)別爐次硬度不合格或強(qiáng)度低，需要修復(fù)。淬火變形比較大，增加了后續(xù)找正加工的難度。由于45鋼淬透性差，45鋼內(nèi)部組織不是單一均勻的回火索氏體，而是其芯部存在較大的自由鐵索，部分部位還具有網(wǎng)狀鐵索和魏氏組織。

為了解決上述問(wèn)題，我們采用懸掛式連續(xù)熱處理調(diào)質(zhì)爐進(jìn)行淬火加熱，每?jī)蓚€(gè)懸掛一個(gè)。加熱保溫后出爐自動(dòng)淬火，每次掛一個(gè)，保證加熱均勻。考慮到45鋼的Ac3溫度為770-780℃，為了細(xì)化晶粒，盡可能減少變形，我們采用790±10℃的亞溫淬火工藝細(xì)化奧氏體晶粒，淬火后獲得細(xì)小均勻的板條馬氏體，從而提高活塞桿的強(qiáng)韌性。

為了進(jìn)一步減少變形，提高淬火液的冷卻均勻性，我們?cè)谧詠?lái)水中添加了5個(gè)點(diǎn)-10個(gè)點(diǎn)的淬火添加劑，并且在淬火過(guò)程中還使用循環(huán)水泵強(qiáng)制冷卻液循環(huán)冷卻?；鼗鹑栽?50±10℃加熱，節(jié)拍與淬火相同?；鼗鸷蟪鰻t水冷，yizhi了dier種回火脆性。經(jīng)過(guò)上述工藝改進(jìn)后，內(nèi)部組織均勻細(xì)小的回火索氏體，去除了塊狀或網(wǎng)狀鐵素體和魏氏組織，硬度和強(qiáng)度均勻穩(wěn)定。

二、表面淬火

活塞桿在工作過(guò)程中運(yùn)動(dòng)頻繁，受力復(fù)雜，因此不僅要求綜合力學(xué)性能好，防止變形和斷裂，還要求耐磨性高，表面硬度58-62HRC。生產(chǎn)過(guò)程中常采用高頻淬火處理。淬火設(shè)備選用半自動(dòng)連續(xù)淬火加熱爐，通過(guò)給料機(jī)將活塞桿輸送到淬火爐的輸送帶上，然后通過(guò)輸送帶的勻速水平旋轉(zhuǎn)，送到感應(yīng)線圈進(jìn)行加熱淬火。

表面淬火的關(guān)鍵是感應(yīng)線圈的制造和淬火工藝參數(shù)的選擇。感應(yīng)線圈由10*8mm的矩形銅管彎制而成，設(shè)計(jì)為雙層結(jié)構(gòu)并排放置，前后線圈之間有一定距離，前線圈沒(méi)有噴水孔，而是由前線圈預(yù)熱。鉆孔后，孔徑為0.9毫米的噴水孔沿圓周均勻分布，噴水角度設(shè)計(jì)為36度；感應(yīng)線圈內(nèi)徑比活塞桿外徑大4-5毫米。淬火加熱的陽(yáng)ji電壓PV為11-12KV，陽(yáng)ji電流PA為1.9-2.2A，柵ji電流GA為0.38-0.40A，通過(guò)調(diào)節(jié)活塞桿送料架的轉(zhuǎn)速來(lái)控制活塞桿的移動(dòng)速度，將活塞桿表面加熱到890-910℃后噴水快速冷卻。

淬火液用專用淬火液和50-60個(gè)點(diǎn)的水稀釋，噴水壓力保持在0.1兆帕左右，通過(guò)控制噴水冷卻時(shí)間來(lái)控制水冷產(chǎn)品的溫度，余熱用于自回火。經(jīng)檢驗(yàn)，硬化層深度為2-3毫米，表面組織為回火馬氏體，心部組織為回火索氏體，表面硬度為58-60HRC，心部硬度為210-230HBS。

三、應(yīng)力消除退火

由于表面淬火是利用產(chǎn)品自身余熱進(jìn)行回火，回火溫度逐漸降低，沒(méi)有完整的回火保溫過(guò)程，回火時(shí)間短，應(yīng)力消除不chedi，部分產(chǎn)品殘余應(yīng)力大。在后續(xù)的磨削過(guò)程中，如果磨削內(nèi)應(yīng)力和表面淬火殘余內(nèi)應(yīng)力重合，當(dāng)應(yīng)力值超過(guò)材料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，活塞桿面會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力裂紋。如果應(yīng)力不超過(guò)材料的抗拉強(qiáng)度，并以殘余應(yīng)力的形式存在于產(chǎn)品中，則在后續(xù)鍍鉻或使用過(guò)程中，鍍層會(huì)因應(yīng)力再分布而開裂，導(dǎo)致鍍鉻層開裂。因此，活塞桿鍍鉻前bixu進(jìn)行退火處理，以消除磨削和表面處理引起的內(nèi)應(yīng)力。消除應(yīng)力退火的加熱溫度為200-230℃，保溫190分鐘后，隨爐冷卻至160℃，出爐空冷。

四、結(jié)論

活塞桿經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理可以獲得良好的綜合力學(xué)性能，為后續(xù)的表面處理做好準(zhǔn)備。表面淬火的目的是獲得高表面硬度來(lái)支撐表面鍍鉻層，從而提高活塞桿的耐磨性和耐腐蝕性。磨削后電鍍前進(jìn)行應(yīng)力消除退火，充分消除活塞桿內(nèi)部殘余應(yīng)力，提高鍍層質(zhì)量和產(chǎn)品合格率，延長(zhǎng)活塞桿使用壽命。