CN102384266A - 一种多功能天车活塞杆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多功能天车活塞杆，活塞杆上设有活塞，活塞杆与活塞为一整体结构，活塞杆采用38CrMoAlA钢制造，其生产工艺路线为：毛坯→锻造→正火→粗车→调质→半精车→去应力退火→磨削→离子渗氮→抛光。本发明的活塞杆强度和硬度高，耐磨性和耐疲劳性能好，解决了活塞杆早期疲劳断裂和磨损问题，极大的提高了活塞杆的使用寿命，其使用寿命达到18个月以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种多功能天车活塞杆，属于多功能天车设备技术领域。
背景技术
多功能天车活塞杆通过与活塞进行连接，构成在多功能天车缸体内做功的重要部件，多功能天车活塞杆是一个运动频繁、技术要求高的运动部件。活塞杆在往复运动过程中，承受着拉伸、压缩交变载荷和冲击载荷，同时还存在有腐蚀磨损、磨料磨损。其加工质量的好坏直接影响整个产品的寿命和可靠性，活塞杆加工要求高，其表面粗糙度要求严格，对同轴度、耐磨性要求较高，活塞杆的基本特征是细长轴加工，其加工难度大，一直困扰加工人员，现有技术中活塞杆主要存在早期疲劳断裂和磨损问题，使用寿命较低。
发明内容
本发明是为了克服现有技术的不足，提供一种多功能天车活塞杆，它是一种活塞和活塞杆为一体的零件，活塞杆的强度和硬度高，耐磨性和耐疲劳性能好，解决了活塞杆早期疲劳断裂和磨损问题，使用寿命长。
本发明的多功能天车活塞杆上设有活塞，活塞杆与活塞为一整体结构。
所述的活塞杆采用38CrMoAlA钢制造。
生产工艺路线为：毛坯→锻造→正火→粗车→调质→半精车→去应力退火→磨削→离子渗氮→抛光。
本发明的生产工艺步骤为：
1、锻造
毛坯加热温度为1100～1180℃，锻造温度为：始锻≤1180℃，终锻≥880℃。
2、正火
正火工艺为：在600℃炉中加热110分钟，然后升温度到960℃，加热150分钟，装炉为竖直吊挂，空冷时将锻件水平放置，并保证有至少6个以上的支撑点，正火后硬度可达到190～200HB，晶粒度5～6级，正火组织为珠光体+铁素体，正火可消除毛坯锻件中的成分偏析，组织晶粒粗大等冶金缺陷。
3、粗车
对锻件进行粗车加工，留足半精车的加工余量。
4、调质
零件粗车后，进行调质处理，淬火工艺：在640℃温度炉内加热130分钟，升温到950℃后加热100分钟，然后在油中冷却15分钟后，出油空冷到400℃以下，再装炉回火，回火温度为630℃，加热保温120分钟后，在油中冷却20分钟后出油空冷，零件淬火后硬度可达到48～52HRC，回火后硬度为26～30HRC，组织为回火索氏体。
5、半精车
对调质后的零件进行半精车，并留有一定的磨削余量。
6、去应力退火
以120～160℃/小时的速度升温到620℃，保温140～160分钟，然后以60～100℃/小时的速度冷却到280℃以下出炉空冷，消除冷加工残余应力，确保活塞杆的力学性能和尺寸稳定性。
7、磨削加工
对去应力退火后的零件进行磨削加工，并留一定的抛光余量。
8、离子渗氮活塞杆
(1)装炉前要对活塞杆进行表面清洁处理，可采用汽油和工业洗涤剂清洗，干燥后竖直吊挂入炉，每零件间距离不小于40mm。
(2)离子渗氮工艺
在150A离子渗氮炉中进行，以160～210℃/小时的速度升温，通入NH3分解气，流量为1.6～2.2升/分钟，炉内气压保持在300～600Pa之间，极间电压650～750V，电流密度2.5-3.5mA/cm2，渗氮过程依次为：在炉温530℃，保持11小时，在炉温580℃保持25小时，在炉温500℃保持4小时，最后在炉温460℃保持1小时。
(3)渗氮结束后，在稀薄的辉光保护下逐渐降温到260℃以下，停电随炉冷却到160℃以下出炉空冷。
经过上述生产工艺处理后，活塞杆力学性能达到：σb≥850MPa，σs≥650MPa，δ5≥15％，ψ≥42％，αK≥65J/cm2，硬度1050～1150HV，离子渗氮处理后渗层深度达到0.55～0.70mm。
9、抛光
零件经离子渗氮处理后，进行抛光，达到要求尺寸。
本实用发明的有益效果：
强度和硬度高，耐磨性和耐疲劳性能好，解决了活塞杆早期疲劳断裂和磨损问题，极大的提高了活塞杆的使用寿命，其使用寿命达到18个月以上。
具体实施方式
以下结合具体的实施例对本发明作进一步的详细说明：
本发明的多功能天车活塞杆上设有活塞，活塞杆与活塞为一整体结构。
所述的活塞杆采用38CrMoAlA钢制造。
生产工艺路线为：毛坯→锻造→正火→粗车→调质→半精车→去应力退火→磨削→离子渗氮→抛光。
本发明的生产工艺步骤为：
1、锻造
毛坯加热温度为1100～1180℃，锻造温度为：始锻≤1180℃，终锻≥880℃。
2、正火
正火工艺为：在600℃炉中加热110分钟，然后升温度到960℃，加热150分钟，装炉为竖直吊挂，空冷时将锻件水平放置，并保证有至少6个以上的支撑点，正火后硬度可达到190～200HB，晶粒度5～6级，正火组织为珠光体+铁素体，正火可消除毛坯锻件中的成分偏析，组织晶粒粗大等冶金缺陷。
3、粗车
对锻件进行粗车加工，留足半精车的加工余量。
4、调质
零件粗车后，进行调质处理，淬火工艺：在640℃温度炉内加热130分钟，升温到950℃后加热100分钟，然后在油中冷却15分钟后，出油空冷到400℃以下，再装炉回火，回火温度为630℃，加热保温120分钟后，在油中冷却20分钟后出油空冷，零件淬火后硬度可达到48～52HRC，回火后硬度为26～30HRC，组织为回火索氏体。
5、半精车
对调质后的零件进行半精车，并留有一定的磨削余量。
6、去应力退火
以120～160℃/小时的速度升温到620℃，保温140～160分钟，然后以60～100℃/小时的速度冷却到280℃以下出炉空冷，消除冷加工残余应力，确保活塞杆的力学性能和尺寸稳定性。
7、磨削加工
对去应力退火后的零件进行磨削加工，并留一定的抛光余量。
8、离子渗氮
(1)装炉前要对活塞杆进行表面清洁处理，可采用汽油和工业洗涤剂清洗，干燥后竖直吊挂入炉，每零件间距离不小于40mm。
(2)离子渗氮工艺
在150A离子渗氮炉中进行，以160～210℃/小时的速度升温，通入NH3分解气，流量为1.6～2.2升/分钟，炉内气压保持在300～600Pa之间，极间电压650～750V，电流密度2.5-3.5mA/cm2，渗氮过程依次为：在炉温530℃，保持11小时，在炉温580℃保持25小时，在炉温500℃保持4小时，最后在炉温460℃保持1小时。
(3)渗氮结束后，在稀薄的辉光保护下逐渐降温到260℃以下，停电随炉冷却到160℃以下出炉空冷。
经过上述生产工艺处理后，活塞杆力学性能达到：σb≥850MPa，σs≥650MPa，δ5≥15％，ψ≥42％，αK≥65J/cm2，硬度1050～1150HV，离子渗氮处理后渗层深度达到0.55～0.70mm。
9、抛光
零件经离子渗氮处理后，进行抛光，达到要求尺寸。
Claims (3)
1.一种多功能天车活塞杆，其特征在于活塞杆上设有活塞，活塞杆与活塞为一整体结构。
2.如权利要求1所述的多功能天车活塞杆，其特征在于所述活塞杆采用38CrMoAlA钢制造。
3.一种多功能天车活塞杆，其特征在于包括如下生产工艺步骤：
(1)锻造
将毛坯加热到温度为1100～1180℃，锻造温度为：始锻≤1180℃，终锻≥880℃；
(2)正火
正火工艺为：在600℃炉中加热110分钟，然后升温度到960℃，加热150分钟，装炉为竖直吊挂，空冷时将锻件水平放置，并保证有至少6个以上的支撑点，正火后硬度可达到190～200HB，晶粒度5～6级，正火组织为珠光体+铁素体，正火可消除毛坯锻件中的成分偏析，组织晶粒粗大等冶金缺陷；
(3)粗车
对锻件进行粗车加工，留足半精车的加工余量；
(4)调质
零件粗车后，进行调质处理，淬火工艺：在640℃温度炉内加热130分钟，升温到950℃后加热100分钟，然后在油中冷却15分钟后，出油空冷到400℃以下，再装炉回火，回火温度为630℃，加热保温120分钟后，在油中冷却20分钟后出油空冷，零件淬火后硬度达到48～52HRC，回火后硬度为26～30HRC，组织为回火索氏体；
(5)半精车
对调质后的零件进行半精车，并留有一定的磨削余量；
(6)去应力退火
以120～160℃/小时的速度升温到620℃，保温140～160分钟，然后以60～100℃/小时的速度冷却到280℃以下出炉空冷，消除冷加工残余应力，确保活塞杆的力学性能和尺寸稳定性；
(7)磨削加工
对去应力退火后的零件进行磨削加工，并留一定的抛光余量；
(8)离子渗氮
1)、装炉前要对活塞杆进行表面清洁处理，可采用汽油和工业洗涤剂清洗，干燥后竖直吊挂入炉，每零件间距离不小于40mm；
2)、离子渗氮工艺
在150A离子渗氮炉中进行，以160～210℃/小时的速度升温，通入NH3分解气，流量为1.6～2.2升/分钟，炉内气压保持在300～600Pa之间，极间电压650～750V，电流密度2.5-3.5mA/cm2，渗氮过程依次为：在炉温530℃，保持11小时，在炉温580℃保持25小时，在炉温500℃保持4小时，最后在炉温460℃保持1小时；
3)、渗氮结束后，在稀薄的辉光保护下逐渐降温到260℃以下，停电随炉冷却到160℃以下出炉空冷；
(9)抛光
零件经离子渗氮处理后，进行抛光，达到要求尺寸，经上述生产工艺处理后，活塞杆力学性能达到：σb≥850MPa，σs≥650MPa，δ5≥15％，ψ≥42％，αK≥65J/cm2，硬度1050～1150HV，离子渗氮处理后渗层深度达到0.55～0.70mm。
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