CN105781965B - 一种高压柱塞泵的柱塞副 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高压柱塞泵的柱塞副，包括柱塞和与之相匹配的缸体孔衬套，所述柱塞与所述缸体孔衬套配合间隙为0.006‑0.008mm，所述柱塞和所述缸体孔衬套分别采用特定材料制造成型，两者的接触面上，所述柱塞等离子喷涂有第一陶瓷涂层，所述第一陶瓷涂层含有13wt％的TiO2，余量为Al2O3；所述缸体孔衬套等离子喷涂有第二陶瓷涂层，所述第二陶瓷涂层含有5wt％的NiCr、6.5wt％的Cr2O3，余量为Al2O3。所述柱塞副具有优异的耐磨性能，具有良好的应用潜力和工业化生产价值。

Description

一种高压柱塞泵的柱塞副
技术领域
本发明涉及一种机械零件，尤其涉及一种高压柱塞泵的柱塞副，属于高压柱塞泵元器件技术领域，。
背景技术
柱塞泵是液压系统的一个重要装置。它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点，被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合，诸如液压机、工程机械和船舶中。
柱塞泵是往复泵的一种，属于体积泵，其柱塞靠泵轴的偏心转动驱动，往复运动，其吸入和排出阀都是单向阀。当柱塞外拉时，工作室内压力降低，出口阀关闭，低于进口压力时，进口阀打开，液体进入；柱塞内推时，工作室压力升高，进口阀关闭，高于出口压力时，出口阀打开，液体排出。当传动轴带动缸体旋转时，斜盘将柱塞从缸体中拉出或推回，完成吸排油过程。柱塞与缸孔组成的工作容腔中的油液通过配油盘分别与泵的吸、排油腔相通。变量机构用来改变斜盘的倾角，通过调节斜盘的倾角可改变泵的排量。
柱塞泵是液压系统中的重要零件，作用是为系统提供液压能，其重要性相当于人体中的心脏，必须时刻正确、有效、可靠地工作，这也使柱塞泵的设计难度增大。
其中，柱塞副(柱塞和缸体孔衬套)作为柱塞泵的核心零件，要求柱塞副的柱塞能承受高压、高温和一定的冲击，柱塞具有高强度、高硬度、高耐磨性和一定的韧性，而与之配合的缸体孔衬套需要较高的耐磨性，同时，两者之间的摩擦力应尽可能的小，且保证长期工作摩擦力不会产生太大变化。
现有的高压柱塞泵使用的柱塞多数采用31CrMoV9合金结构钢铸造而成。这种柱塞具有较好的综合力学性能，但是，其光洁度、耐磨性、疲劳强度仍然有待于进一步的提高，尤其是，柱塞做长期往复的运动工作，经常会出现表面磨损过于严重、摩擦力急剧增大的情况，与之配合的缸体孔衬套也面临同样的磨损问题。
因此，开发一种新的高压柱塞泵的柱塞副，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础所倚。
发明内容
为了克服上述所指出的现有高压柱塞泵柱塞的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。
具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供一种高压柱塞泵的柱塞副，以解决目前高压柱塞泵柱塞表层耐磨性差、疲劳强度和光洁度较低，缸体孔衬套磨损严重的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：第一个方面，提供了一种高压柱塞泵的柱塞副，所述柱塞副包括柱塞和与之相匹配的缸体孔衬套，所述柱塞与所述缸体孔衬套配合间隙为0.006-0.008mm。
所述柱塞和所述缸体孔衬套分别采用特定材料制造成型。
其中，所述柱塞采用的特定材料以重量百分比为单位，含有C 0.21-0.31、Mn0.61-0.71、Cr 5.0-6.0、Ni 1.2-1.4、Mo 0.2-0.3、V 0.15-0.17、Ti 0.10-0.20、Co 0.21-0.31、B 0.05-0.07、P 0.02-0.04、S 0.02-0.04，余量为Fe以及不可避免的杂质；
所述缸体孔衬套采用的特定材料以重量百分比为单位，含有C 0.25-0.35、Mn0.71-0.80、Cr 4.0-4.5、Ni 1.4-1.6、Mo 0.2-0.3、V 0.19-0.21、Ti 0.20-0.30、Co 0.21-0.31、P 0.01-0.03、S 0.01-0.02，余量为Fe以及不可避免的杂质；
并且，两者的接触面上，所述柱塞等离子喷涂有第一陶瓷涂层，所述第一陶瓷涂层含有13wt％的TiO2，余量为Al2O3；其中wt％是指重量％，下同。
所述缸体孔衬套等离子喷涂有第二陶瓷涂层，所述第二陶瓷涂层含有5wt％的NiCr、6.5wt％的Cr2O3，余量为Al2O3。
本领域技术人员可以按照实际的需要调整等离子喷涂工艺时的具体参数，且该喷涂工艺都是现有技术中的常规手段，在此不做赘述。
在本发明的所述高压柱塞泵的柱塞副中，作为一种优化的技术方案，所述柱塞采用的特定材料以重量百分比为单位，含有C 0.25、Mn 0.65、Cr 5.5、Ni 1.3、Mo 0.25、V0.16、Ti 0.15、Co 0.25、B 0.06、P 0.02、S 0.02，余量为Fe以及不可避免的杂质。
在本发明的所述高压柱塞泵的柱塞副中，作为一种优化的技术方案，所述缸体孔衬套采用的特定材料以重量百分比为单位，含有C 0.30、Mn 0.75、Cr 4.2、Ni 1.5、Mo0.25、V 0.20、Ti 0.25、Co 0.25、P 0.02、S 0.02，余量为Fe以及不可避免的杂质。
在本发明的所述高压柱塞泵的柱塞副中，作为一种优化的技术方案，所述柱塞喷涂的第一陶瓷涂层厚度为0.5-0.7mm。
在本发明的所述高压柱塞泵的柱塞副中，作为一种优化的技术方案，所述缸体孔衬套喷涂的第二陶瓷涂层厚度为0.6-0.8mm。
第二个方面，本发明还提供了所述高压柱塞泵的柱塞副的制造方法，所述制造方法包括如下步骤(即所述柱塞副是按照包括如下步骤的方法制得的)：
S1：柱塞制造
S1-1：按照铸钢正常的熔炼工艺，按照配方比例将含C、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti、Co、P、S的初料熔化，出炉后，利用LF精炼炉，在全过程通入氩气搅拌的情况下，喂入含B元素材料，出炉后，进行RH炉精炼，并浇铸成柱塞初件；
S1-2：将柱塞初件表面进行渗氮处理，然后在其接触面上等离子喷涂第一陶瓷涂层；
S2：缸体孔衬套制造
按照铸钢正常的熔炼工艺，按照配方比例将含C、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti、Co、P、S的初料熔化，出炉后，依序利用LF精炼炉、RH炉精炼；浇铸成缸体孔衬套初件；将缸体孔衬套初件表面渗氮处理；然后在其接触面上等离子喷涂第二陶瓷涂层；
S3：将S1得到的柱塞和S2得到的缸体孔衬套进行配合安装，从而得到柱塞副。
在本发明的所述高压柱塞泵的柱塞副的制造方法中，作为一种优化的技术方案，所述步骤S1-1中的所述含B元素材料为纳米级别的含B元素粉末，例如可为100-200纳米之间的含B元素材料，可选择炼钢领域中的常用含B元素材料，并将其粉碎研磨至100-200纳米即可。
在本发明的所述高压柱塞泵的柱塞副的制造方法中，所述步骤S1-S2中的各种初料都是本领域中常规物料，本领域技术人员可进行合适的选择，只要使得最终的柱塞和缸体孔衬套中的各个元素含量位于上述限定的范围内即可，在此不再进行详细描述。
在本发明的所述高压柱塞泵的柱塞副的制造方法中，作为一种优化的技术方案，步骤S1(具体为步骤S1-2)和S2中的渗氮处理具体如下：
A1：将柱塞初件表面在500-520℃下保温15小时，采用15-18％的氨分解率，从而完成第一阶段；
A2：将氨分解率提高到30％，并在500-520℃下保温时间30-40小时，完成第二阶段；
A3：扩散阶段完成后，升高温度至580-600℃，并在该温度下进行第三阶段8-10小时，并将氨分解率提高到75-85％，最优选为80％，从而完成渗氮处理。
在本发明的所述高压柱塞泵的柱塞副的制造方法中，步骤S1-S2中的LF精炼、RH精炼工序和等离子喷涂等都是本领域中的常规技术知识，本领域技术人员均可以根据实际需要具体的操作，在此不做赘述。
如上所述，本发明提供了一种高压柱塞泵的柱塞副及其制造方法，所述柱塞副通过特定的材料组合选择以及独特的制造方法，取得了诸多优异的技术效果，例如：
1、本发明中，柱塞和缸体孔衬套的成分经过大量反复的实验得出，其中的组分相互协同，能够起到提高主体配件疲劳强度的作用。例如，其中的Mn元素能够大大提高疲劳性能，材料中含有Mn可以使得配件均匀变形，同时可以使得裂纹在整个晶粒内部形成，而非集中于界面处；另一方面，含有Mn也是裂纹扩展的阻力，当裂纹尖端扩展至含Mn相时，裂纹会发生偏转，增大裂纹扩张途径，从而提高材料的断裂韧性和疲劳抗力。柱塞组分中加入B元素可以提高淬透性，作用机理为：B在奥氏体境界偏聚，组分中C、P元素对B元素提高配件的淬透性作用具有重要影响，利用多种元素的复合作用，显著提高并稳定配件的淬透性，这对于配件后续的渗氮处理关联紧密，具有非常重要的意义。
2、本发明中，在柱塞和缸体孔衬套的接触面上分别等离子喷涂有第一陶瓷涂层和第二陶瓷涂层，第一陶瓷涂层和第二陶瓷涂层的成分为特定的，这也是发明人大量反复实验确定的，由于第一陶瓷涂层和第二陶瓷涂层之间的磨损机理为微切削、疲劳磨损，因此发明人充分考虑了两个陶瓷涂层的摩擦系数和疲劳寿命问题。而后期的实践结果也证明了，这两种涂层在接触时能够保证磨损量和摩擦系数达到较低水平。
3、本发明中，通过在柱塞和缸体孔衬套的制造方法中，采用独特的渗氮处理方法，使得最终的柱塞副具有非常优异的耐磨性，具有更长的使用寿命。
综上所述，本发明的特定组分选择和制备方法，可以在整体上提高柱塞副的耐磨性、疲劳强度和光洁度，解决了柱塞副磨损严重的问题，在工业上具有良好的应用前景和工业化生产潜力。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。
其中，除非另有规定，否则在下面的所有实施例中，步骤S1-2和S2中的所述渗氮处理均具体如下：
A1：将柱塞初件表面在510℃下保温15小时，采用16％的氨分解率，从而完成第一阶段；
A2：将氨分解率提高到30％，并在510℃下保温时间35小时，完成第二阶段；
A3：扩散阶段完成后，升高温度至590℃，并在该温度下进行第三阶段处理9小时，并将氨分解率提高到80％，从而完成渗氮处理。
实施例1
一种高压柱塞泵的柱塞副，包括柱塞和与之相匹配的缸体孔衬套，所述柱塞与所述缸体孔衬套配合间隙为0.006mm，所述柱塞和所述缸体孔衬套分别采用特定材料制造成型。
其中，所述柱塞采用的特定材料以重量百分比为单位，含有C 0.21、Mn 0.61、Cr5.0、Ni 1.2、Mo 0.2、V 0.15、Ti 0.10、Co 0.21、B 0.05、P 0.02、S 0.02，余量为Fe以及不可避免的杂质；
所述缸体孔衬套采用的特定材料以重量百分比为单位，含有C 0.25、Mn 0.71、Cr4.0、Ni 1.4、Mo 0.2、V 0.19、Ti 0.20、Co 0.21、P 0.01、S 0.01，余量为Fe以及不可避免的杂质；
并且，两者的接触面上，所述柱塞等离子喷涂有厚度为0.5mm的第一陶瓷涂层，所述第一陶瓷涂层含有13wt％的TiO2，余量为Al2O3；所述缸体孔衬套等离子喷涂有厚度为0.6mm的第二陶瓷涂层，所述第二陶瓷涂层含有5wt％的NiCr、6.5wt％的Cr2O3，余量为Al2O3。
该柱塞副的制造方法如下：
S1：柱塞制造
S1-1：按照铸钢正常的熔炼工艺，按照配方比例将含C、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti、Co、P、S的初料熔化，出炉后，利用LF精炼炉，在全过程通入氩气搅拌的情况下，喂入含B元素材料，出炉后，进行RH炉精炼，并浇铸成柱塞初件；
S1-2：将柱塞初件表面进行渗氮处理，然后在其接触面上等离子喷涂第一陶瓷涂层；
S2：缸体孔衬套制造
按照铸钢正常的熔炼工艺，按照配方比例将含C、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti、Co、P、S的初料熔化，出炉后，依序利用LF精炼炉、RH炉精炼；浇铸成缸体孔衬套初件；将缸体孔衬套初件表面渗氮处理，然后在其接触面上等离子喷涂第二陶瓷涂层；
S3：将S1得到的柱塞和S2得到的缸体孔衬套进行配合安装，从而得到柱塞副，将其命名为Z1。
实施例2
一种高压柱塞泵的柱塞副，包括柱塞和与之相匹配的缸体孔衬套，所述柱塞与所述缸体孔衬套配合间隙为0.008mm，所述柱塞和所述缸体孔衬套分别采用特定材料制造成型。
其中，所述柱塞采用的特定材料以重量百分比为单位，含有C 0.31、Mn 0.71、Cr6.0、Ni 1.4、Mo 0.3、V 0.17、Ti 0.20、Co 0.31、B 0.07、P 0.04、S 0.04，余量为Fe以及不可避免的杂质；
所述缸体孔衬套采用的特定材料以重量百分比为单位，含有C 0.35、Mn 0.80、Cr4.5、Ni 1.6、Mo 0.3、V 0.21、Ti 0.30、Co 0.31、P 0.03、S 0.02，余量为Fe以及不可避免的杂质；
并且，两者的接触面上，所述柱塞等离子喷涂有厚度为0.7mm的第一陶瓷涂层，所述第一陶瓷涂层含有13wt％的TiO2，余量为Al2O3；所述缸体孔衬套等离子喷涂有厚度为0.8mm的第二陶瓷涂层，所述第二陶瓷涂层含有5wt％的NiCr、6.5wt％的Cr2O3，余量为Al2O3。
该柱塞副的制造方法如下：
S1：柱塞制造
S1-1：按照铸钢正常的熔炼工艺，按照配方比例将含C、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti、Co、P、S的初料熔化，出炉后，利用LF精炼炉，在全过程通入氩气搅拌的情况下，喂入含B元素材料，出炉后，进行RH炉精炼，并浇铸成柱塞初件；
S1-2：将柱塞初件表面进行渗氮处理，然后在其接触面上等离子喷涂第一陶瓷涂层；
S2：缸体孔衬套制造
按照铸钢正常的熔炼工艺，按照配方比例将含C、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti、Co、P、S的初料熔化，出炉后，依序利用LF精炼炉、RH炉精炼；浇铸成缸体孔衬套初件；将缸体孔衬套初件表面渗氮处理，然后在其接触面上等离子喷涂第二陶瓷涂层；
S3：将S1得到的柱塞和S2得到的缸体孔衬套进行配合安装，从而得到柱塞副，将其命名为Z2。
实施例3
一种高压柱塞泵的柱塞副，包括柱塞和与之相匹配的缸体孔衬套，所述柱塞与所述缸体孔衬套配合间隙为0.007mm，所述柱塞和所述缸体孔衬套分别采用特定材料制造成型。
其中，所述柱塞采用的特定材料以重量百分比为单位，含有C 0.25、Mn 0.65、Cr5.5、Ni 1.3、Mo 0.25、V 0.16、Ti 0.15、Co 0.25、B 0.06、P 0.02、S 0.02，余量为Fe以及不可避免的杂质；
所述缸体孔衬套采用的特定材料以重量百分比为单位，含有C 0.30、Mn 0.75、Cr4.2、Ni 1.5、Mo 0.25、V 0.20、Ti 0.25、Co 0.25、P 0.02、S 0.02，余量为Fe以及不可避免的杂质；
并且，两者的接触面上，所述柱塞等离子喷涂有厚度为0.6mm的第一陶瓷涂层，所述第一陶瓷涂层含有13wt％的TiO2，余量为Al2O3；所述缸体孔衬套等离子喷涂有厚度为0.7mm的第二陶瓷涂层，所述第二陶瓷涂层含有5wt％的NiCr、6.5wt％的Cr2O3，余量为Al2O3。
该柱塞副的制造方法如下：
S1：柱塞制造
S1-1：按照铸钢正常的熔炼工艺，按照配方比例将含C、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti、Co、P、S的初料熔化，出炉后，利用LF精炼炉，在全过程通入氩气搅拌的情况下，喂入含B元素材料，出炉后，进行RH炉精炼，并浇铸成柱塞初件；
S1-2：将柱塞初件表面进行渗氮处理，然后在其接触面上等离子喷涂第一陶瓷涂层；
S2：缸体孔衬套制造
按照铸钢正常的熔炼工艺，按照配方比例将含C、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti、Co、P、S的初料熔化，出炉后，依序利用LF精炼炉、RH炉精炼；浇铸成缸体孔衬套初件；将缸体孔衬套初件表面渗氮处理，然后在其接触面上等离子喷涂第二陶瓷涂层；
S3：将S1得到的柱塞和S2得到的缸体孔衬套进行配合安装，从而得到柱塞副，将其命名为Z3。
对比例1-3
除在步骤S1-1中将含B元素材料连同含C、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti、Co、P、S的初料一起进行熔化，随后进行后续LF精炼和RH精炼外(即最初开始一次性全部加入所有组分)，其它操作均不变，从而分别重复实施实施例1-3，顺次得到对比例1-3，将得到的柱塞副顺次命名为D1、D2和D3。
对比例4-6
除步骤S1-2和S2的步骤A3中的温度未升温至590℃外(即一直保持为510℃)，其它操作均不变，从而重复实施实施例1-3，顺次得到对比例4-6，将得到的柱塞副顺次命名为D4、D5和D6。
对比例7-15
对比例7-9：除步骤S1-2中未喷涂第一陶瓷涂层外，其它操作均不变，从而重复实施实施例1-3，顺次得到对比例7-9，将得到的柱塞副顺次命名为D7、D8和D9。
对比例10-12：除步骤S1-2中未喷涂第二陶瓷涂层外，其它操作均不变，从而重复实施实施例1-3，顺次得到对比例10-12，将得到的柱塞副顺次命名为D10、D11和D12。
对比例13-15：除步骤S1-2中未喷涂第一陶瓷涂层和第二陶瓷涂层外，其它操作均不变，从而重复实施实施例1-3，顺次得到对比例13-15，将得到的柱塞副顺次命名为D13、D14和D15。
性能测试
将上述实施例1-3和对比例1-15得到的柱塞副装配到柱塞泵中，正常运作1000小时后，考察其柱塞和缸体孔衬套的两者接触面的磨损情况，具体结果见下表1。
表1
其中，在目视条件下：“√√√”表示接触面未观察到磨损，“√√”表示有轻微磨损，“√”表示有明显磨损，而“×”表示有严重磨损。
由此可见：1、当采用本发明的制备方法时，可以得到具有良好耐磨性的柱塞副(见Z1-Z3)；2、当采用本发明的渗碳处理方法时，能够得到具有优异耐磨性的第一陶瓷涂层和第二陶瓷涂层(见Z1-Z3、D1-D3)；3、而当渗碳处理步骤A3中的温度未升高至590℃时，发现涂层的耐磨性有所降低(见D4-D6)，这证明该步骤的处理温度至关重要；4、而当柱塞未喷涂第一陶瓷涂层或者缸体孔衬套未喷涂第二陶瓷涂层时，均导致耐磨性有了更进一步的降低(见D7-D12)，尤其对于缸体孔衬套接触面而言，磨损更为严重；5、当同时未喷涂第一陶瓷涂层和第二陶瓷涂层时，导致柱塞和缸体孔衬套均产生了严重磨损，这证明了喷涂第一陶瓷涂层和第二陶瓷涂层的重要性和效果的意想不到性。
对比例16-21
除改变步骤S1-2和S2的步骤A3中的氨分解率外，其它操作均不变，从而重复实施实施例1-3，得到对比例16-21。氨分解率、实施例对应关系和所得柱塞副命名如下表2所示。
表2
将上述对比例16-21得到的柱塞副装配到柱塞泵中，正常运作1000小时后，考察其柱塞和缸体孔衬套的两者接触面的磨损情况，具体结果见下表3。为了方便比较起见，将Z1-Z3的结果一并列出。
表3
其中，“√√√”和“√√”的含义同上。
由此可见，步骤S1-2和S2的步骤A3中的氨分解率非常重要，当为79-81％时能够取得最好的耐磨性能，而当为75-78％或者82-85％时，都将导致耐磨性有了明显的降低。
对比例22-24
除进行如下的两个改变外，其它操作均不变，从而分别重复实施实施例1-3，顺次得到对比例22-24，将得到的柱塞副顺次命名为D22、D23和D24。
两个改变为：1、步骤S1-1中将含B元素材料连同含C、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti、Co、P、S的初料一起进行熔化，随后进行后续LF精炼和RH精炼外(即最初开始一次性全部加入所有组分)；2、步骤S1-2中未喷涂第一陶瓷涂层和第二陶瓷涂层。
将上述对比例22-24得到的柱塞副装配到柱塞泵中，正常运作1000小时后，考察其柱塞和缸体孔衬套的两者接触面的磨损情况，具体结果见下表4。为了方便比较起见，将Z1-Z3、D13-D15的结果一并列出。
表4
其中，“√√√”的含义，而“××”表示磨损非常严重，要严重于上述表1中的“×”。
由此可见，当在步骤S1-1中将含B元素材料连同含C、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti、Co、P、S的初料一起进行熔化，随后进行后续LF精炼和RH精炼时，以及同时未喷涂第一陶瓷涂层和第二陶瓷涂层时，导致产生了最为严重的磨损。其磨损程度甚至要严重于D13-15(D13-D15是步骤S1-1中B元素材料最后加入，也是未喷涂第一陶瓷涂层和第二陶瓷涂层)。这证明了当采用本发明的步骤S1-1中最后加入含B元素材料的方法时，能够产生最为优异的柱塞初件耐磨性能。而当同时加入含B元素材料时，导致产生了最为严重的柱塞初件磨损，而该磨损由于摩擦力的增大又导致了缸体孔衬套初件的更严重磨损(虽然D22-D24中的缸体孔衬套初件与D13-D15中的缸体孔衬套初件完全相同)。
综上所述，本发明提供了一种用于高压柱塞泵的柱塞副，当采用独特的制备方法和合适的组分时，能够得到具有优异性能的柱塞副，从而该柱塞副具有更为优良的使用性能，在工业上具有良好的应用前景和工业化生产潜力。
应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高压柱塞泵的柱塞副，所述柱塞副包括柱塞和与之相匹配的缸体孔衬套，所述柱塞与所述缸体孔衬套配合间隙为0.006-0.008mm，
所述柱塞和所述缸体孔衬套分别采用特定材料制造成型，
其中，所述柱塞采用的特定材料以重量百分比为单位，含有C 0.21-0.31、Mn 0.61-0.71、Cr 5.0-6.0、Ni 1.2-1.4、Mo 0.2-0.3、V 0.15-0.17、Ti 0.10-0.20、Co 0.21-0.31、B0.05-0.07、P 0.02-0.04、S 0.02-0.04，余量为Fe以及不可避免的杂质；
所述缸体孔衬套采用的特定材料以重量百分比为单位，含有C 0.25-0.35、Mn 0.71-0.80、Cr 4.0-4.5、Ni 1.4-1.6、Mo 0.2-0.3、V 0.19-0.21、Ti 0.20-0.30、Co 0.21-0.31、P0.01-0.03、S 0.01-0.02，余量为Fe以及不可避免的杂质；
并且，两者的接触面上，所述柱塞等离子喷涂有第一陶瓷涂层，所述第一陶瓷涂层含有13wt％的TiO2，余量为Al2O3；
所述缸体孔衬套等离子喷涂有第二陶瓷涂层，所述第二陶瓷涂层含有5wt％的NiCr、6.5wt％的Cr2O3，余量为Al2O3；
所述柱塞副是按照包括如下步骤的方法制得的：
S1：柱塞制造
S1-1：按照铸钢正常的熔炼工艺，按照配方比例将含C、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti、Co、P、S的初料熔化，出炉后，利用LF精炼炉，在全过程通入氩气搅拌的情况下，喂入含B元素材料，出炉后，进行RH炉精炼，并浇铸成柱塞初件；
S1-2：将柱塞初件表面进行渗氮处理，然后在其接触面上等离子喷涂第一陶瓷涂层；
S2：缸体孔衬套制造
按照铸钢正常的熔炼工艺，按照配方比例将含C、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti、Co、P、S的初料熔化，出炉后，依序利用LF精炼炉、RH炉精炼；浇铸成缸体孔衬套初件；将缸体孔衬套初件表面渗氮处理；然后在其接触面上等离子喷涂第二陶瓷涂层；
S3：将S1得到的柱塞和S2得到的缸体孔衬套进行配合安装，从而得到柱塞副；
其中，所述步骤S1和S2中的渗氮处理具体如下：
A1：将柱塞初件表面在500-520℃下保温15小时，采用15-18％的氨分解率，从而完成第一阶段；
A2：将氨分解率提高到30％，并在500-520℃下保温时间30-40小时，完成第二阶段；
A3：扩散阶段完成后，升高温度至580-600℃，并在该温度下进行第三阶段8-10小时，并将氨分解率提高到80％，从而完成渗氮处理。
2.如权利要求1所述的一种高压柱塞泵的柱塞副，其特征在于：所述柱塞采用的特定材料以重量百分比为单位，含有C 0.25、Mn 0.65、Cr 5.5、Ni 1.3、Mo 0.25、V 0.16、Ti 0.15、Co 0.25、B 0.06、P 0.02、S 0.02，余量为Fe以及不可避免的杂质。
3.如权利要求1所述的一种高压柱塞泵的柱塞副，其特征在于：所述缸体孔衬套采用的特定材料以重量百分比为单位，含有C 0.30、Mn 0.75、Cr 4.2、Ni 1.5、Mo 0.25、V 0.20、Ti0.25、Co 0.25、P 0.02、S 0.02，余量为Fe以及不可避免的杂质。
4.如权利要求1所述的一种高压柱塞泵的柱塞副，其特征在于：所述柱塞喷涂的第一陶瓷涂层厚度为0.5-0.7mm。
5.如权利要求1所述的一种高压柱塞泵的柱塞副，其特征在于：所述缸体孔衬套喷涂的第二陶瓷涂层厚度为0.6-0.8mm。
6.如权利要求1-5任一项所述的一种高压柱塞泵的柱塞副，其特征在于：所述步骤S1-1中的所述含B元素材料为纳米级别的含B元素粉末。
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