一種簡(jiǎn)化液壓柱塞生產(chǎn)流程的離子滲氮工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種簡(jiǎn)化液壓柱塞生產(chǎn)流程的離子滲氮工藝，包括以下步驟：對(duì)原始態(tài)鋼進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理；將調(diào)質(zhì)態(tài)鋼切割加工成液壓柱塞試樣；將試樣進(jìn)行打磨處理，在無水乙醇中進(jìn)行超聲清洗、烘干；將試樣放入離子氮化爐內(nèi)，抽真空至18Pa以下，通入氫氣濺射30min，爐內(nèi)壓力保持400Pa；將爐溫升高到400～490℃，通入氮?dú)?，進(jìn)行離子滲氮表面處理，保溫時(shí)間為4～8h；試樣隨爐冷卻至室溫。本發(fā)明的有益效果是：(1)采用低溫離子滲氮處理后38CrMoAl液壓柱塞表面基本不形成脆性白亮層；(2)低溫離子滲氮處理使38CrMoAl液壓柱塞可省去磨削加工工序，從而使生產(chǎn)流程簡(jiǎn)化，生產(chǎn)效率提高，制造成本降低。
【專利說明】
一種簡(jiǎn)化液壓柱塞生產(chǎn)流程的離子滲氮工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種簡(jiǎn)化液壓柱塞生產(chǎn)流程的離子滲氮工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]38CrMoAl鋼是液壓柱塞常用材料，由于液壓柱塞需在高載荷，高沖擊力的條件下工作，則要求其具有較高的硬度，良好的耐磨、耐沖擊性能及抗疲勞強(qiáng)度。對(duì)柱塞進(jìn)行離子滲氮處理后，可在其表層形成一層氮化層，使其綜合力學(xué)性能提高，從而提高柱塞的服役性能，延長(zhǎng)使用壽命。
[0003]然而，在工程應(yīng)用和生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，采用常規(guī)離子滲氮處理后柱塞最表層所形成的白亮層具有較大脆性。在后期加工和使用過程中，白亮層容易出現(xiàn)裂紋或脫落，從而對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來不利影響。目前采取的應(yīng)對(duì)措施主要是:在離子滲氮后補(bǔ)充磨削加工，去除白亮層。由于白亮層硬度高且脆性較大，磨削加工過程易產(chǎn)生磨削裂紋，導(dǎo)致產(chǎn)品失效。同時(shí)，增加的磨削工序使柱塞生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜，降低生產(chǎn)效率，增加生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:基于上述問題，本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)化液壓柱塞生產(chǎn)流程的離子滲氮工藝。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的一個(gè)技術(shù)方案是:一種簡(jiǎn)化液壓柱塞生產(chǎn)流程的離子滲氮工藝，包括以下步驟:
[0006](I)對(duì)原始態(tài)鋼進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理；
[0007](2)將調(diào)質(zhì)態(tài)鋼切割加工成液壓柱塞試樣；
[0008](3)將試樣進(jìn)行打磨處理，在無水乙醇中進(jìn)行超聲清洗、烘干；
[0009](4)將試樣放入離子氮化爐內(nèi)，抽真空至18Pa以下，通入氫氣濺射30min，爐內(nèi)壓力保持400Pa;將爐溫升高到400?490°C，通入氮?dú)?，進(jìn)行離子滲氮表面處理，保溫時(shí)間為4?8h；
[0010](5)滲氮結(jié)束后，試樣隨爐冷卻至室溫。
[0011 ] 進(jìn)一步地，步驟(I)中原始態(tài)鋼材質(zhì)為38CrMoAl，調(diào)質(zhì)處理為先升溫至850°C保溫8min水冷至室溫，再升溫至560 °C保溫30min水冷至室溫。
[0012]進(jìn)一步地，步驟(3)中打磨處理為將試樣用240#?2000#的SiC砂紙磨平，再用Cr2O拋光粉拋光至鏡面。
[0013]進(jìn)一步地，步驟(4)中離子滲氮表面處理采用氫氣和氮?dú)饣旌蠚怏w，氮?dú)馀c氫氣的流量比為1:3，爐內(nèi)壓力400卩&。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:(I)采用低溫離子滲氮處理后38CrMoAl液壓柱塞表面基本不形成脆性白亮層；(2)低溫離子滲氮處理使38CrMoAl液壓柱塞可省去磨削加工工序，從而使生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)化，生產(chǎn)效率提高，制造成本降低。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0016]圖1是實(shí)施例1得到的滲層顯微組織圖；
[0017]圖2是實(shí)施例2得到的滲層顯微組織圖；
[0018]圖3是實(shí)施例3得到的滲層顯微組織圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]現(xiàn)在結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，以下實(shí)施例旨在說明本發(fā)明而不是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定。
[0020]實(shí)施例1
[0021](I)對(duì)原始態(tài)的38CrMoAl鋼進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，先升溫至850°C保溫8min水冷至室溫，再升溫至560°C保溫30min水冷至室溫，然后加工切割成液壓柱塞試樣。
[0022](2)將調(diào)質(zhì)處理后的38CrMoAl液壓柱塞試樣表面依次用240#?2000#的SiC砂紙磨平，再用Cr2O拋光粉拋光至鏡面。
[0023](3)用無水乙醇對(duì)38CrMoAl液壓柱塞試樣進(jìn)行超聲波清洗，去除試樣表面油污和雜質(zhì)，干燥后待用。
[0024](4)將38CrMoAl液壓柱塞試樣放入LD-8CL型直流等離子體氮化爐內(nèi)，抽真空使氣壓達(dá)到18Pa以下，通入氫氣，氫氣濺射30min，爐內(nèi)壓力保持400Pa ；升溫至490°C，通入氮?dú)?，調(diào)節(jié)氮?dú)夂蜌錃獗壤秊?:3，爐內(nèi)壓力400Pa，保溫4小時(shí)。
[0025](5)試樣隨爐冷卻至室溫。
[0026]實(shí)施例2
[0027](I)對(duì)原始態(tài)的38CrMoAl鋼進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，先升溫至850°C保溫8min水冷至室溫，再升溫至560°C保溫30min水冷至室溫，然后加工切割成液壓柱塞試樣。
[0028](2)將調(diào)質(zhì)處理后的38CrMoAl液壓柱塞試樣表面依次用240#?2000#的SiC砂紙磨平，再用Cr2O拋光粉拋光至鏡面。
[0029](3)用無水乙醇對(duì)38CrMoAl液壓柱塞試樣進(jìn)行超聲波清洗，去除試樣表面油污和雜質(zhì)，干燥后待用。
[0030](4)將38CrMoAl液壓柱塞試樣放入LD-8CL型直流等離子體氮化爐內(nèi)，抽真空使氣壓達(dá)到18Pa以下，通入氫氣，氫氣濺射30min，爐內(nèi)壓力保持400Pa ；升溫至450°C，通入氮?dú)猓{(diào)節(jié)氮?dú)夂蜌錃獗壤秊?:3，爐內(nèi)壓力400Pa，保溫4小時(shí)。
[0031](5)試樣隨爐冷卻至室溫。
[0032]實(shí)施例3
[0033](I)對(duì)原始態(tài)的38CrMoAl鋼進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，先升溫至850°C保溫8min水冷至室溫，再升溫至560°C保溫30min水冷至室溫，然后加工切割成液壓柱塞試樣。
[0034](2)將調(diào)質(zhì)處理后的38CrMoAl液壓柱塞試樣表面依次用240#?2000#的SiC砂紙磨平，再用Cr2O拋光粉拋光至鏡面。
[0035](3)用無水乙醇對(duì)38CrMoAl液壓柱塞試樣進(jìn)行超聲波清洗，去除試樣表面油污和雜質(zhì)，干燥后待用。
[0036](4)將38CrMoAl液壓柱塞試樣放入LD-8CL型直流等離子體氮化爐內(nèi)，抽真空使氣壓達(dá)到18Pa以下，通入氫氣，氫氣濺射30min，爐內(nèi)壓力保持400Pa ；升溫至400°C，通入氮?dú)猓{(diào)節(jié)氮?dú)夂蜌錃獗壤秊?:3，爐內(nèi)壓力400Pa，保溫4小時(shí)。
[0037](5)試樣隨爐冷卻至室溫。
[0038]圖1為實(shí)施例1的截面顯微組織，在該條件下離子滲氮獲得連續(xù)白亮層約為Ium厚；圖2為實(shí)施例2的截面顯微組織，在該條件下離子滲氮無白亮層；圖3為實(shí)施例3的截面顯微組織，在該條件下離子滲氮無白亮層。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，相同保溫時(shí)間下，較低溫度離子滲氮獲得的白亮層厚底明顯降低甚至消失。因此，采用低于500°C進(jìn)行離子滲氮，可以獲得少無白亮層的改性滲層。
[0039]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種簡(jiǎn)化液壓柱塞生產(chǎn)流程的離子滲氮工藝，其特征是:包括以下步驟: (1)對(duì)原始態(tài)鋼進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理； (2)將調(diào)質(zhì)態(tài)鋼切割加工成液壓柱塞試樣； (3)將試樣進(jìn)行打磨處理，在無水乙醇中進(jìn)行超聲清洗、烘干； (4)將試樣放入離子氮化爐內(nèi)，抽真空至ISPa以下，通入氫氣濺射30min，爐內(nèi)壓力保持400Pa;將爐溫升高到400?490°C，通入氮?dú)?，進(jìn)行離子滲氮表面處理，保溫時(shí)間為4?8h; (5)滲氮結(jié)束后，試樣隨爐冷卻至室溫。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡(jiǎn)化液壓柱塞生產(chǎn)流程的離子滲氮工藝，其特征是:所述的步驟(I)中原始態(tài)鋼材質(zhì)為38CrMoAl，調(diào)質(zhì)處理為先升溫至850°C保溫8min水冷至室溫，再升溫至560 °C保溫30min水冷至室溫。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡(jiǎn)化液壓柱塞生產(chǎn)流程的離子滲氮工藝，其特征是:所述的步驟(3)中打磨處理為將試樣用240#?2000#的SiC砂紙磨平，再用Cr2O拋光粉拋光至鏡面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡(jiǎn)化液壓柱塞生產(chǎn)流程的離子滲氮工藝，其特征是:所述的步驟(4)中離子滲氮表面處理采用氫氣和氮?dú)饣旌蠚怏w，氮?dú)馀c氫氣的流量比為1:3，爐內(nèi)壓力400Pa。
【文檔編號(hào)】C23C8/38GK105821370SQ201610188185
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月29日
【發(fā)明人】胡靜, 陳堯, 葉雪梅, 宋磊, 張宸愷
【申請(qǐng)人】常州大學(xué)