緩沖套表面摻氮的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液壓油缸領(lǐng)域，特別是涉及一種液壓油缸緩沖系統(tǒng)中提高緩沖套表面性能的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工程機(jī)械的應(yīng)用面越來越廣泛，用戶對(duì)操作感受的不斷追求，對(duì)油缸緩沖提出了更高的要求。隨之而來的因緩沖不良或失效導(dǎo)致油缸故障的情況越來越多。造成緩沖不良或失效原因很多，主要如下:
1.長時(shí)間工作，油缸工作介質(zhì)的品質(zhì)下降，含雜質(zhì)越來越多，導(dǎo)致緩沖套表面I和配合表面2磨損，如圖1所示，配合面間隙擴(kuò)大，導(dǎo)致緩沖不良甚至失效。
[0003]2.緩沖套材質(zhì)選取不合理:因緩沖過程中緩沖腔壓力又較大，當(dāng)緩沖套材料不能達(dá)到足夠強(qiáng)度，在較長期工作時(shí)間后，緩沖套金屬疲勞，緩沖套變形量大，導(dǎo)致緩沖失效。
[0004]3.緩沖套表面處理不合理:由于配合間隙很小，緩沖過程中緩沖套工作表面I不可避免的與配合面2摩擦，緩沖套不能達(dá)到很高的耐磨性時(shí)，緩沖套會(huì)很快出現(xiàn)磨損，導(dǎo)致緩沖失效。
[0005]—般普通液壓油缸在設(shè)計(jì)緩沖時(shí)，會(huì)考慮緩沖套的整體強(qiáng)度，但是往往忽略了加工工藝工程中產(chǎn)生的缺陷:1)緩沖套的原料在調(diào)質(zhì)后，粗車外圓和內(nèi)孔，會(huì)直接進(jìn)行高頻淬火，以硬化緩沖套工作表面，但之后的車削加工和磨削加工往往會(huì)減小表面A硬化層厚度，使之難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求；2)在較高的緩沖要求下，比如挖機(jī)油缸斗桿油缸的緩沖系統(tǒng)(如圖
1)，在緩沖套外圓加工2條對(duì)稱扁絲3，是在高頻淬火后進(jìn)行，這樣緩沖套扁絲外表面就出現(xiàn)了硬度不均勻，導(dǎo)致緩沖套在高壓下容易出現(xiàn)局部疲勞和局部磨損加快，最終導(dǎo)致緩沖失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種克服現(xiàn)有緩沖套表面硬化不足和扁絲加工后的硬度不均勻的問題，能夠保證油缸的正常安全運(yùn)行以及長期擁有良好的緩沖效果緩沖套表面摻氮的方法。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種緩沖套表面摻氮的方法，其特征在于，該方法的工藝步驟依次包括:
鍛件工序，采用合金鋼制備緩沖套的鍛件毛胚；
退火工序，將鍛件毛胚進(jìn)行退火處理，降低鍛件的硬度，改善鍛件的切削加工性；
加工工序，先對(duì)鍛件進(jìn)行粗加工，粗加工完成后將鍛件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，然后再進(jìn)行精加工，根據(jù)尺寸和精度要求制造出緩沖套；
氮化工序，首先將緩沖套表面進(jìn)行清理，再將摻氮爐內(nèi)空氣排除，再進(jìn)行氨的分解，控制氨分解率，最后進(jìn)行摻氮處理。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，摻氮處理包括3種方法，分別為:氣體摻氮、液體滲氮以及離子滲氮。
[0009]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，氣體摻氮是用NH3氣體沖入氮化爐，工件在500-550°C下保持20-1000h，在緩沖套表面形成氮化層。
[0010]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，液體滲氮是在工件在560-600°C處理數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)，形成的氮化層因時(shí)間而定。
[0011 ] 在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，離子滲氮是在350°C時(shí)開始，處理時(shí)間因工件材質(zhì)和性能要求而更改。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明以含有Al、Cr、Mo的合金鋼做緩沖套材料，在表面硬度、氮化層深度和回火脆性等方面都有優(yōu)秀的表現(xiàn)；在提高表面硬度和耐磨性能以外，緩沖套表面的抗粘著性也得到了很好的改善；由于滲氮處理的時(shí)間長、溫度低，這樣滲氮處理就可以使工件變形量最小，保證了工件在加工成型后滲氮處理的尺寸穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
圖1是【背景技術(shù)】中挖機(jī)油缸斗桿油缸的緩沖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0015]請參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例包括:
一種緩沖套表面摻氮的方法，該方法的工藝步驟依次包括:
鍛件工序，采用Al、Cr或Mo的合金鋼制備緩沖套的鍛件毛胚。
[0016]退火工序，將鍛件毛胚進(jìn)行退火處理，降低鍛件的硬度，改善鍛件的切削加工性； 加工工序，先對(duì)鍛件進(jìn)行粗加工，粗加工完成后將鍛件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，增強(qiáng)材料表面的硬度，加強(qiáng)剛性，然后再進(jìn)行精加工，根據(jù)尺寸和精度要求制造出緩沖套；
氮化工序，首先將緩沖套表面進(jìn)行清理，再將摻氮爐內(nèi)空氣排除，再進(jìn)行氨的分解，控制氨分解率，最后進(jìn)行摻氮處理，滲氮處理具有良好的尺寸穩(wěn)定性，既得到較理想的工作表面效果，又保證工件尺寸。
[0017]摻氮處理包括3種方法，分別為:氣體摻氮、液體滲氮以及離子滲氮。
[0018]氣體摻氮是用NH3氣體沖入氮化爐，工件在500-550 °C下保持20_1000h，在緩沖套表面形成氮化層，這樣形成的氮化層極硬但又極脆。
[0019]液體滲氮是在工件在560_600°C處理數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)，形成的氮化層因時(shí)間而定。
[0020]離子滲氮是在350°C時(shí)開始，處理時(shí)間因工件材質(zhì)和性能要求而更改，而對(duì)過去難以處理的不銹鋼、鈦、鈷合金可以施以簡單的表面硬化處理。
[0021]由于選擇用不同的滲氮類型，工件形狀不同，要求的機(jī)械性能不同，要恰當(dāng)?shù)倪x擇滲氮時(shí)間和滲氮溫度，保證設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，還可以降低工件的加工成本。
[0022]根據(jù)工件形狀不同，各表面要求不同，在氮化爐中的擺放要注意。工件表面的清洗等方面也要特別注意。
[0023]
本發(fā)明以含有Al、Cr、Mo的合金鋼做緩沖套材料，在表面硬度、氮化層深度和回火脆性等方面都有優(yōu)秀的表現(xiàn)；在提高表面硬度和耐磨性能以外，緩沖套表面的抗粘著性也得到了很好的改善；由于滲氮處理的時(shí)間長、溫度低，這樣滲氮處理就可以使工件變形量最小，保證了工件在加工成型后滲氮處理的尺寸穩(wěn)定性。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種緩沖套表面摻氮的方法，其特征在于，該方法的工藝步驟依次包括: 鍛件工序，采用合金鋼制備緩沖套的鍛件毛胚； 退火工序，將鍛件毛胚進(jìn)行退火處理，降低鍛件的硬度，改善鍛件的切削加工性； 加工工序，先對(duì)鍛件進(jìn)行粗加工，粗加工完成后將鍛件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，然后再進(jìn)行精加工，根據(jù)尺寸和精度要求制造出緩沖套； 氮化工序，首先將緩沖套表面進(jìn)行清理，再將摻氮爐內(nèi)空氣排除，再進(jìn)行氨的分解，控制氨分解率，最后進(jìn)行摻氮處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖套表面摻氮的方法，其特征在于，摻氮處理包括3種方法，分別為:氣體摻氮、液體滲氮以及離子滲氮。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緩沖套表面摻氮的方法，其特征在于，氣體摻氮是用NH3氣體沖入氮化爐，工件在500-550°C下保持20-1000h，在緩沖套表面形成氮化層。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緩沖套表面摻氮的方法，其特征在于，液體滲氮是在工件在560-600°C處理數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)，形成的氮化層因時(shí)間而定。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緩沖套表面摻氮的方法，其特征在于，離子滲氮是在350°C時(shí)開始，處理時(shí)間因工件材質(zhì)和性能要求而更改。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖套表面摻氮的方法，其特征在于，所述合金鋼是含有Al、Cr或Mo的合金鋼。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種緩沖套表面摻氮的方法，該方法的工藝步驟依次包括：鍛件工序，采用合金鋼制備緩沖套的鍛件毛胚；退火工序，將鍛件毛胚進(jìn)行退火處理，降低鍛件的硬度，改善鍛件的切削加工性；加工工序，先對(duì)鍛件進(jìn)行粗加工，粗加工完成后將鍛件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，然后再進(jìn)行精加工，根據(jù)尺寸和精度要求制造出緩沖套；氮化工序，首先將緩沖套表面進(jìn)行清理，再將摻氮爐內(nèi)空氣排除，再進(jìn)行氨的分解，控制氨分解率，最后進(jìn)行摻氮處理。通過上述方式，本發(fā)明在提高表面硬度和耐磨性能以外，緩沖套表面的抗粘著性也得到了很好的改善；由于滲氮處理的時(shí)間長、溫度低，這樣滲氮處理就可以使工件變形量最小，保證了工件在加工成型后滲氮處理的尺寸穩(wěn)定性。
【IPC分類】C21D8/00, C23C8/26
【公開號(hào)】CN105220107
【申請?zhí)枴緾N201510577758
【發(fā)明人】汪立平
【申請人】江蘇恒立高壓油缸股份有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月14日