液（yè）壓（yā）油缸是（shì）工程機（jī）械液壓係統中重要的執行元件，用於執行往複運動，驅動工程機械完成（chéng）各種功（gōng）能。活塞杆是液壓油缸中連接活（huó）塞（sāi）和工作部件的技術要（yào）求較高的關鍵傳力零件，工作過程中需承受較大拉應力，因此，活塞杆必須具有足夠的強度、剛度、韌（rèn）性，同時因使用中受磨粒衝刷，極易產生磨損，還須具有較高的耐磨性。

長（zhǎng）缸（gāng）活塞杆采用45鋼製造，其加工工藝路線為（wéi）：鍛材（軋材）—下料—調質—校直—機械加工—表（biǎo）麵淬火（huǒ）、回火（huǒ）—校直—杆頭焊（hàn）接—機加工—磨削—去（qù）應力退火-拋光—鍍硬鉻—拋光—清洗—裝配。加工（gōng）高（gāo）品質液壓油缸認準鈦浩機械，專業（yè）品質保障，活塞杆熱處理是保證（zhèng）活塞杆（gǎn）內在質量與力學性能的（de）關鍵工序，熱處（chù）理質量（liàng）的好壞直（zhí）接關（guān）係（xì）到整個液壓係統的（de）壽（shòu）命和可靠性，如果熱處理不當，造成活塞杆（gǎn）使用過（guò）程中早期斷（duàn）裂，輕則損毀其他零件，嚴重時可能造成整個設備的毀壞與人員傷亡。

一、調（diào）質處理

調質處理的（de）目的是使活塞杆具有強度、硬度、塑性、韌性良好匹配的（de）綜合力學性能，內部組織為均勻細小的回火索氏體，為後續（xù）表麵淬（cuì）火（huǒ）作好組織準備。長缸活塞杆長度達3800-4200，直（zhí）徑（jìng）為Φ90-Φ110mm，因此其加熱設備采用150KW的井式電阻爐或600KW懸掛式連續（xù）電阻加熱爐，溫度分上下兩區（qū）控製。

熱處理工藝參數： 在井式爐中一爐懸空裝4支，淬火加熱溫度為830±10℃，保溫160min後分2次出爐淬火，每次淬2支，采用（yòng）循環冷卻水冷卻（què），淬火冷（lěng）卻（què）時上下（xià）擺動，以保（bǎo）證（zhèng）更大限度的冷卻均（jun1）勻，冷卻到100℃左右（杆冒蒸汽但（dàn）不起（qǐ）泡）出（chū）水入井式回火爐回（huí）火。

然後4支一次采用550±10℃加熱、保溫（wēn）190min回火後水冷。經上述（shù）工藝調質處理（lǐ）後，性能不穩定，硬度在（zài）210-255HBS之間波動，同一支活塞杆上、中、下硬度也相差很大。且（qiě）有時有個別爐（lú）次硬度不合格（gé）或強度偏低，需進行返修處理。淬火變形比較大，增（zēng）大後續校直與機械加工難度。因45鋼淬透性差，金相觀察其內部組（zǔ）織並不（bú）是單一均勻的回火索氏體，而是在其心部存在（zài）大塊的遊離鐵索體，個別零件還存在網狀鐵索體（tǐ）與魏氏組織。

為解決上述問題，91免费网站采（cǎi）用懸（xuán）掛式連續熱處理調質爐進行淬火加熱，每掛裝2支（zhī），加熱保溫後出爐自動淬（cuì）火，每節拍出一掛，確保（bǎo）加熱均勻。考（kǎo）慮到45鋼的Ac3溫度為770-780℃，為盡可能細化（huà）晶粒與減小變形，91免费网站采用790±10℃亞溫淬火工藝，細化（huà）奧氏體晶粒，淬（cuì）火後得到細小均（jun1）勻的板條馬（mǎ）氏體，以提升活塞杆的強韌性配合。

為進一步減小變形，同時提（tí）升淬火液冷卻均（jun1）勻性，91免费网站在自來水中添加5%-10%的（de）淬（cuì）火添加劑，淬火時同樣采用循環水泵（bèng）強（qiáng）製冷卻液循環冷卻。回火仍采用550±10℃加熱，節拍同淬（cuì）火節拍（pāi）一至，回火後出（chū）爐水冷，抑製第二類（lèi）回火脆性的產生。經上述工藝改（gǎi）進後，內部組織為均勻的細小回火索氏體，削除了大塊狀或網狀鐵（tiě）素體與魏氏組織，硬度強度均勻、穩定。

二、表麵淬火

活（huó）塞杆工（gōng）作過程中（zhōng）運動頻繁，受力複雜（zá），因此除要求具有良好的綜合力（lì）學性能防止變形與斷裂外，還要求其表麵（miàn）具有（yǒu）較高的耐磨性，表麵硬度要求（qiú）達到58-62HRC，生產過（guò）程（chéng）中常采用高頻淬火處（chù）理。淬火設備選用半自動連（lián）續淬火加熱爐，活塞杆由上料機輸送到（dào）淬（cuì）火爐傳送帶上，通過傳（chuán）送帶水平旋轉勻速送入感應圈中（zhōng）加熱（rè）淬火。

表麵淬火的關鍵是感應線圈的製作與淬火工藝參數的選擇。感（gǎn）應線圈采用10*8mm矩形銅管彎（wān）製而成，並設計為（wéi）雙層結構並排放置，前後（hòu）圈之間相隔一定距離，前圈（quān）不做噴水孔，利用前（qián）圈進行預熱。後圈鑽孔徑為0.9mm的噴水孔，沿圓周均勻分布，噴水角度（dù）設計為36度；感應（yīng）圈內徑比活塞（sāi）杆外徑大（dà）4-5mm。淬火加（jiā）熱陽極電壓PV為（wéi）11-12KV，陽極電流PA為1.9-2.2A，柵極電流GA為0.38-0.40A，通過調節活塞杆送料架旋轉速度來控製活（huó）塞杆移動速度，將活塞（sāi）杆（gǎn）表麵加熱到890-910℃後激速噴（pēn）水（shuǐ）冷卻（què）。

淬火液選用專用淬火液加50-60%的水稀釋而成，噴水壓（yā）力保持在0.1MPa左右，通過控製噴水冷（lěng）卻時間從而控製水冷後產品溫度，利（lì）用餘熱自身回火。經檢測，淬硬層深度為2-3mm，表層組織為回火馬（mǎ）氏體，心部組織為（wéi）回火索氏體，表麵硬度（dù）為58-60HRC，心部硬度為210-230HBS。

三、去（qù）應力退火（huǒ）

由（yóu）於（yú）表麵淬火是利用產品自身餘熱進行回火處理，回火溫度逐步降（jiàng）低，沒有一個完整的回火保溫過程，回（huí）火時間短，應（yīng）力消除（chú）不（bú）完全，部分產品（pǐn）中（zhōng）存在較大（dà）的殘餘應力。在後續磨削（xuē）加工過程（chéng）中（zhōng），如果磨（mó）削內應力與表麵淬火（huǒ）的殘餘內應力相疊加，當應力值超過材料（liào）抗拉強度時，活塞杆表（biǎo）麵會產生應力裂紋，如果應力沒有超過材料抗拉強度而以殘餘（yú）應力形式存在於產品當中，在後續鍍鉻或使用過程中因應力重新分（fèn）配而引起鍍層開裂，造成鍍（dù）鉻層產生裂紋。因此（cǐ），活塞杆鍍鉻前必須進行退火處理（lǐ），以消除磨削與表麵處理產生的內應力。去應力退火（huǒ）加熱溫度為200-230℃，保溫190min後隨爐冷卻到160℃出（chū）爐空冷。

四（sì）、結（jié）語

活塞杆經調質（zhì）處理後獲得良好的綜合力學性能，並為後續表麵處理做好（hǎo）組織準備。表麵淬火的目的是獲得高的表麵硬度（dù），以支（zhī）撐表層鍍鉻層，從而提（tí）高活塞杆的耐磨（mó）性與耐蝕性。去應力退火安（ān）排在（zài）磨削加工之後電鍍之前，以充分消除活塞杆內部殘餘應力，提升鍍層質量與（yǔ）產品合（hé）格率，提高活（huó）塞杆（gǎn）使用壽命。

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