CN101574769A - 破碎锤用活塞的表面处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种破碎锤用活塞的表面处理方法。其包括将原料锻压成活塞用棒料，然后等温退火；在普通车床上进行粗加工，并在圆周面和打击面上留2mm的加工余量；将活塞进行渗碳处理，使渗碳层深度达到3mm；在数控车床上将活塞圆周面去除1.5mm，打击面去除2mm，以进行精加工；将活塞进行淬火，然后回火；和对活塞圆周面进行磨削等步骤。本发明提供的破碎锤用活塞的表面处理方法是利用先渗碳处理后机加工以及多去除打击面的方法使打击面变成低碳马氏体，由此来增大打击面的表面硬度，从而可以提高其抗冲击性。另外，采用先渗碳再机加工最后淬火的方法来减少活塞的变形，从而可以大大减少磨削量，因此能够提高产品的合格率。

Description

破碎锤用活塞的表面处理方法
技术领域
本发明涉及一种破碎锤用活塞，特别是涉及一种破碎锤用活塞的表面处理方法。
背景技术
破碎锤是一种以液压能作为动力，以此来驱动位于液压缸上缸体内部的活塞进行往复运动，通过活塞来锤打钎杆，以向钎杆传递能量，钎杆上的能量再由被击打物体吸收，从而将被击打物体击碎的重要工程机械，主要用于建筑施工中的破碎、拆除、开挖硬层等工作，通常安装在挖掘机、装载机或动力站上，具有冲击力大、使用方便、机动性好和效率高等优点。图1为已有技术的破碎锤用液压缸结构示意图。如图1所示，这种已有技术的破碎锤用液压缸包括上缸1、中缸2、下缸3、活塞12和钎杆4；其中上缸1、中缸2和下缸3是利用多个螺栓杆5贯穿位于上缸1、中缸2和下缸3边缘部位的螺孔6，7，8的方法而从上至下依次连接在一起而构成缸体；活塞12安装在中缸2的内部，其能够以液压能作为动力而沿上下方向进行往复运动；而钎杆4则位于活塞12的正下方，且处于下缸3的内部。如上所述，破碎锤工作时，一方面需要活塞12在中缸2的内部往复高频运动，所以要求活塞12具有较高的耐磨性；另一方面需要利用活塞12下端的打击面来击打钎杆4，所以又要求其具有很高的抗冲击性能，因此目前常用下面的表面处理方法来提高活塞12的耐磨性和抗冲击性能：首先将原料锻压成如图2所示的活塞用棒料9，然后在650℃的温度下等温退火30小时左右，之后，如图3所示，在普通车床上将上述经过退火处理的活塞用棒料9表面去除4mm以进行粗加工，然后如图4所示在数控车床上进行精加工，并使其圆周面10留磨削余量1mm，而打击面11则不留余量，之后在920℃的温度下渗碳处理24小时，然后在880℃的温度下淬火加高温回火，之后再在810℃的温度下淬火，然后在200℃的温度下回火8小时，此时表面硬度为HRC58-62，渗碳层深度2mm左右，最后对圆周面10进行磨削即可完成活塞12的表面处理过程。但是，上述这种已有技术的破碎锤用活塞表面处理方法存在下列问题：由于活塞是先经过机加工再进行渗碳处理，因此渗碳处理后活塞12的表面含碳量为0.8-1.0％，淬火后整个活塞12的表面组织为高碳马氏体，具有较高的耐磨性，但脆性较大，韧性低，抗冲击性差，因此在承受高频率重载荷冲击时，打击面11容易发生脆性剥落，从而造成活塞失效报废。另外，由于活塞12的长径比一般在4-5左右，而上述表面处理方法中两次淬火又会使变形叠加，所以磨削加工余量大，而且很容易因变形量大而磨削不出来，从而导致工件报废率较高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够大幅度提高活塞打击面的抗冲击性，并且可以减少活塞变形和磨削加工量，从而能够提高产品合格率的破碎锤用活塞的表面处理方法。
为了达到上述目的，本发明提供的破碎锤用活塞的表面处理方法包括按顺序进行的下列步骤：
(1)首先将原料锻压成活塞用棒料，然后在650℃的温度下等温退火30小时；
(2)在普通车床上将上述经过退火处理的活塞用棒料进行粗加工，并在圆周面和打击面上留2mm的加工余量；
(3)将上述经过粗加工的活塞进行渗碳处理，使渗碳层深度达到3mm；
(4)在数控车床上将上述经过渗碳处理的活塞圆周面去除1.5mm，打击面去除2mm，以进行精加工，这样可以去除打击面的渗碳层，使其含碳量达到0.3-0.5％；
(5)将上述经过精加工的活塞进行淬火，然后回火，此时活塞圆周面仍为高碳马氏体，硬度为HRC58-62，具有较高的耐磨性；打击面为低碳马氏体，硬度为HRC53-56，具有较高的强韧性和抗冲击性能；
(6)最后对上述经过淬火的活塞圆周面进行磨削，磨削量为0.5mm，即可制成所述的破碎锤用活塞。
所述的步骤(3)中的渗碳处理温度为920℃，时间为30小时。
所述的步骤(5)中的淬火温度为820℃，回火温度为200℃，回火时间8小时。
本发明提供的破碎锤用活塞的表面处理方法是利用先渗碳处理后机加工以及多去除打击面的方法使打击面变成低碳马氏体，由此来增大打击面的表面硬度，从而可以提高其抗冲击性。另外，采用先渗碳再机加工最后淬火的方法来减少活塞的变形，从而可以大大减少磨削量，因此能够提高产品的合格率。
附图说明
图1为已有技术的破碎锤用液压缸结构示意图。
图2-图4为采用已有技术的破碎锤用活塞表面处理方法时不同处理步骤时活塞结构示意图。
图5-图6为采用本发明提供的破碎锤用活塞表面处理方法时不同处理步骤时活塞结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的破碎锤用活塞的表面处理方法进行详细说明。
如图5-图6及图2所示，本发明提供的破碎锤用活塞的表面处理方法包括按顺序进行的下列步骤：
(1)首先将原料锻压成如图2所示的活塞用棒料9，然后在650℃的温度下等温退火30小时；
(2)如图5所示，在普通车床上将上述经过退火处理的活塞用棒料9进行粗加工，并在圆周面12和打击面13上留2mm的加工余量；
(3)将上述经过粗加工的活塞进行渗碳处理，使渗碳层深度达到3mm；
(4)如图6所示，在数控车床上将上述经过渗碳处理的活塞圆周面12去除1.5mm，打击面13去除2mm，以进行精加工，这样可以去除打击面13的渗碳层，使其含碳量达到0.3-0.5％；
(5)将上述经过精加工的活塞进行淬火，然后回火，此时活塞圆周面12仍为高碳马氏体，硬度为HRC58-62，具有较高的耐磨性；打击面13为低碳马氏体，硬度为HRC53-56，具有较高的强韧性和抗冲击性能；
(6)最后对上述经过淬火的活塞圆周面12进行磨削，磨削量为0.5mm，即可制成所述的破碎锤用活塞。
所述的步骤(3)中的渗碳处理温度为920℃，时间为30小时。
所述的步骤(5)中的淬火温度为820℃，回火温度为200℃，回火时间8小时。

Claims (3)

1、一种破碎锤用活塞的表面处理方法，其特征在于：所述的破碎锤用活塞的表面处理方法包括按顺序进行的下列步骤：
(1)首先将原料锻压成活塞用棒料(9)，然后在650℃的温度下等温退火30小时；
(2)在普通车床上将上述经过退火处理的活塞用棒料(9)进行粗加工，并在圆周面(12)和打击面(13)上留2mm的加工余量；
(3)将上述经过粗加工的活塞进行渗碳处理，使渗碳层深度达到3mm；
(4)在数控车床上将上述经过渗碳处理的活塞圆周面(12)去除1.5mm，打击面(13)去除2mm，以进行精加工，这样可以去除打击面(13)的渗碳层，使其含碳量达到0.3-0.5％；
(5)将上述经过精加工的活塞进行淬火，然后回火，此时活塞圆周面(12)仍为高碳马氏体，硬度为HRC58-62，具有较高的耐磨性；打击面(13)为低碳马氏体，硬度为HRC53-56，具有较高的强韧性和抗冲击性能；
(6)最后对上述经过淬火的活塞圆周面(12)进行磨削，磨削量为0.5mm，即可制成所述的破碎锤用活塞。
2、根据权利要求1所述的破碎锤用活塞的表面处理方法，其特征在于：所述的步骤(3)中的渗碳处理温度为920℃，时间为30小时。
3、根据权利要求1所述的破碎锤用活塞的表面处理方法，其特征在于：所述的步骤(5)中的淬火温度为820℃，回火温度为200℃，回火时间8小时。
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