一種柱塞泵用柱塞的材料的熱處理工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種柱塞泵用柱塞的材料的熱處理工藝，采用SCM420合金結(jié)構(gòu)鋼，將各原料置于容器內(nèi)充入氮?dú)獠⒖刂铺紕荼壤患訜嶂?00℃，保溫；調(diào)節(jié)碳勢比例進(jìn)行強(qiáng)滲、擴(kuò)散；進(jìn)行降溫、保溫后，進(jìn)行淬火、回火工藝，出爐。本發(fā)明專利技術(shù)提供的工藝克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，改善了柱塞與缸體柱塞孔的摩擦副，有效地提高了生產(chǎn)效率，減少了成本。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種柱塞泵用柱塞的材料的熱處理工藝，屬于工程材料

技術(shù)介紹
柱塞泵是液壓系統(tǒng)中的重要零件，作用是為系統(tǒng)提供液壓能，其重要性相當(dāng)于人體中的心臟，必須時刻正確、有效、可靠地工作，這也使柱塞泵的設(shè)計難度增大。其中柱塞作為柱塞泵的核心零件，要求其能承受高壓、高溫和一定的沖擊，所以要求柱塞表面具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性和一定的心部韌性。目前，高噸位柱塞泵上使用的柱塞多數(shù)采用31CrMoV9合金結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行氮化使用，其優(yōu)點(diǎn)是在調(diào)質(zhì)及氮化后能獲得優(yōu)好的綜合力學(xué)性能，滲氮層具有良好的耐磨性、疲勞強(qiáng)度，具有高耐磨性。但是，它也具有原材料及熱處理成本高、熱處理時間長等缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供一種能提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性能，同時減少成本的柱塞泵用柱塞的材料的熱處理工藝。為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)的技術(shù)方案是提供一種柱塞泵用柱塞的材料的熱處理工藝，其特征在于:采用SCM420合金結(jié)構(gòu)鋼，具體熱處理步驟如下:第一步:升溫階段，將工件置于容器內(nèi)，充入38% 40%氮?dú)猓ＷC工件表面碳勢為0.5% 0.7%，在Imin內(nèi)使溫度達(dá)到900 950°C ；第二步:保溫階段，在第一步的基礎(chǔ)上將溫度控制在900 950°C，保溫10 12分鐘；第三步:強(qiáng)滲階段，在第二步的基礎(chǔ)上將碳勢增加到I %，碳的分解率控制在85 % 88 %，保溫10 12分鐘；第四步:擴(kuò)散階段，在第三步的基礎(chǔ)上將碳勢調(diào)節(jié)到0.9%，碳的分解率控制在95% 97%，保溫10 12分鐘；第五步:降溫階段，在第四步的基礎(chǔ)上將碳勢調(diào)節(jié)到0.8%，溫度降至750 800。。，保溫10 12分鐘；第六步:保溫階段，在第五步的基礎(chǔ)上保溫30 35分鐘；第七步:淬火階段，在第六步的基礎(chǔ)上用油進(jìn)行淬火，淬火溫度控制在800 870°C，時間為15 17分鐘；第八步:回火階段，在第七步的基礎(chǔ)上進(jìn)行回火，回火溫度控制在180 200°C，時間為120 150分鐘；出爐。本專利技術(shù)提供的一種柱塞泵用柱塞的材料的熱處理工藝，用SCM420合金結(jié)構(gòu)鋼取代38CrMoAl合金結(jié)構(gòu)鋼，采取特殊熱處理工藝。經(jīng)過充分的工業(yè)試驗(yàn)證明，本工藝改善了柱塞與缸體柱塞孔的摩擦副， 能防止出現(xiàn)柱塞拉毛等現(xiàn)象，并且能獲得設(shè)計所需的表面和心部硬度及硬化層，有效地提高了生產(chǎn)效率，減少了成本。本專利技術(shù)提供的工藝克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，改善了柱塞與缸體柱塞孔的摩擦副，有效地提高了生產(chǎn)效率，減少了成本。附圖說明圖1為本專利技術(shù)提供的一種柱塞泵用柱塞的材料(SCM420)的熱處理工藝圖；圖2為38CrMoAl合金結(jié)構(gòu)鋼和SCM420合金結(jié)構(gòu)鋼硬度梯度圖；圖3為傳統(tǒng)柱塞泵用柱塞的材料(3ICrMoV9)的熱處理工藝圖。具體實(shí)施例方式為使本專利技術(shù)更明顯易懂，茲以一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。圖1為本專利技術(shù)提供的一種柱塞泵用柱塞的材料(SCM420)的熱處理工藝圖，所述的熱處理工藝采用SCM420合金結(jié)構(gòu)鋼取代38CrMoAl，要求滲碳淬火，表面硬度60 64HRC，滲碳層深0.3 0.6mm,心部硬度37 45HRC。具體熱處理步驟如下:第一步:升溫階段，將工件置于容器內(nèi)，充入38% 40%氮?dú)猓ＷC工件表面碳勢為0.5% 0.7%，在Imin內(nèi)使溫度達(dá)到900 950°C ；第二步:保溫階段，在第一步的基礎(chǔ)上將溫度控制在900 950°C，保溫10 12分鐘；第三步:強(qiáng)滲階段，在第二步的基礎(chǔ)上將碳勢增加到I %，碳的分解率控制在85 % 88 %，保溫10 12分鐘；第四步:擴(kuò)散階段，在第三步的基礎(chǔ)上將碳勢調(diào)節(jié)到0.9%，碳的分解率控制在95% 97%，保溫10 12分鐘；第五步:降溫階段，在第四步的基礎(chǔ)上將碳勢調(diào)節(jié)到0.8%，溫度降至750 800。。，保溫10 12分鐘；第六步:保溫階段，在第五步的基礎(chǔ)上保溫30 35分鐘；第七步:淬火階段，在第六步的基礎(chǔ)上用油進(jìn)行淬火，淬火溫度控制在800 870°C，時間為15 17分鐘；第八步:回火階段，在第七步的基礎(chǔ)上進(jìn)行回火，回火溫度控制在180 200°C，時間為120 150分鐘；出爐。圖3所示為傳統(tǒng)柱塞泵用柱塞的材料(3ICrMoV9)的熱處理工藝圖，其熱處理工藝的具體步驟為:第一步:將工件置于容器內(nèi)，將容器抽真空后，充入氮?dú)猓坏诙?將第一步得到的混合物加熱至510°C，保溫25小時，氨氣分解率18% 25%，氨氣流量為3Nm3/h ；第三步:第一階段將第二步得到的混合物加熱至550°C，保溫25小時，氨氣分解率50% 60%，氨氣流量為5Nm3/h ;第二階段在第一階段基礎(chǔ)上再保溫2小時，氨氣分解率>80%，氨氣流量為3Nm3/h ；第四步:將第三步得到的 混合物在80°C保溫20分鐘后，出爐。使用SCM420合金結(jié)構(gòu)鋼和38CrMoAl合金結(jié)構(gòu)鋼時的元素成分對比列表，如表I所示:表I使用SCM420和38CrMoAl時的元素成分對比本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種柱塞泵用柱塞的材料的熱處理工藝，其特征在于：采用SCM420合金結(jié)構(gòu)鋼，具體熱處理步驟如下：第一步：升溫階段，將工件置于容器內(nèi)，充入38％～40％氮?dú)猓ＷC工件表面碳勢為0.5％～0.7％，在1min內(nèi)使溫度達(dá)到900～950℃；第二步：保溫階段，在第一步的基礎(chǔ)上將溫度控制在900～950℃，保溫10～12分鐘；第三步：強(qiáng)滲階段，在第二步的基礎(chǔ)上將碳勢增加到1％，碳的分解率控制在85％～88％，保溫10～12分鐘；第四步：擴(kuò)散階段，在第三步的基礎(chǔ)上將碳勢調(diào)節(jié)到0.9％，碳的分解率控制在95％～97％，保溫10～12分鐘；第五步：降溫階段，在第四步的基礎(chǔ)上將碳勢調(diào)節(jié)到0.8％，溫度降至750～800℃，保溫10～12分鐘；第六步：保溫階段，在第五步的基礎(chǔ)上保溫30～35分鐘；第七步：淬火階段，在第六步的基礎(chǔ)上用油進(jìn)行淬火，淬火溫度控制在800～870℃，時間為15～17分鐘；第八步：回火階段，在第七步的基礎(chǔ)上進(jìn)行回火，回火溫度控制在180～200℃，時間為120～150分鐘；出爐。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種柱塞泵用柱塞的材料的熱處理工藝，其特征在于:采用SCM420合金結(jié)構(gòu)鋼，具體熱處理步驟如下: 第一步:升溫階段，將工件置于容器內(nèi)，充入38% 40%氮?dú)猓ＷC工件表面碳勢為0.5% 0.7%，在Imin內(nèi)使溫度達(dá)到900 950°C ； 第二步:保溫階段，在第一步的基礎(chǔ)上將溫度控制在900 950°C，保溫10 12分鐘；第三步:強(qiáng)滲階段，在第二步的基礎(chǔ)上將碳勢增加到1%，碳的分解率控制在85% 88%，保溫10 12分鐘； 第四步:擴(kuò)散階段，在第三步的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙寧，魯啟立，蘇斌，
申請(專利權(quán))人：龍工上海橋箱有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：