La plupart des vérins hydrauliques sont composés d'un cylindre, d'une culasse, d'un piston et d'une tige de piston et d'un dispositif d'étanchéité. Les performances globales du vérin telles que la résistance à la pression, la résistance à l'usure et la résistance à la fatigue déterminent la durée de vie du vérin hydraulique. Le cylindre doit généralement résister à une pression de 20Mpa (pression continue), et l'application du mélange et de la pression peut même atteindre 55Mpa. Vérin hydraulique général en acier au carbone ou tube en acier étiré à froid faiblement allié, tel que ASTM MT102, 1026, qui est généralement traité pour le recuit sous contrainte. Le traitement thermique dépend de la performance de l'acier après que les conditions de travail à froid du cylindre d'huile hydraulique dans la production réelle utilisent principalement le processus de traitement thermique suivant pour le traitement.
Recuit anti-stress
L'expérience a été réalisée sur un tube en acier étiré à froid avec un diamètre extérieur de 121 mm et un diamètre intérieur de 98 mm. Ce processus adopte un processus de traitement thermique inférieur à la température de chauffage de recristallisation, qui vise à éliminer la contrainte résiduelle dans le tube en acier causée par le traitement de déformation plastique mais conserve toujours l'écrouissage à froid, de manière à empêcher le tube en acier de se fissurer par déformation. Pour Tubes 1026 matériau, le processus de recuit de détente spécifique est le suivant: chauffage à 480 ~ 500 ℃, maintien pendant 180 min, après recuit de détente, le tube en acier est testé. La précision et les propriétés des cotes géométriques sont indiquées dans le tableau ci-dessous. La rugosité de surface du tube en acier est de 12.5 m et il n'y a pas de couche de décarburation. La structure métallographique est ferrite + perlite à bandes, la granulométrie de la ferrite est de 9 degrés. Et vous pouvez voir expérimentalement
- La précision dimensionnelle géométrique du tuyau en acier n'a pas changé fondamentalement;
- L'allongement, le retrait de section et la rugosité de surface du tube en acier répondent aux exigences techniques;
- L'énergie d'impact du tube en acier est 83% plus élevée que celle de la condition de travail à froid, mais elle ne répond toujours pas aux exigences techniques du vérin hydraulique.
- La résistance à la traction, la limite d'élasticité et la dureté du tube en acier sont considérablement réduites sur la base du travail à froid;
La structure métallographique du tube en acier est légèrement améliorée par rapport à la condition de travail à froid, mais elle est loin des exigences techniques du vérin hydraulique. Étant donné que les caractéristiques du recuit de soulagement des contraintes consistent principalement à éliminer la contrainte interne du métal, dans le processus de traitement thermique, la température de chauffage ne dépasse pas la température de transformation du matériau, juste proche de la température de recristallisation, de sorte que la structure du matériau métallique est essentiellement ne change pas. Lorsque le cylindre hydraulique général a de faibles exigences sur les propriétés du matériau, la ténacité aux chocs et la résistance à la fatigue, le processus de traitement thermique ci-dessus peut être adopté.
Normaliser traitement
Dans ce processus, le tube d'acier est chauffé à une température de 40 à 60 au-dessus du point critique supérieur (AC3 ou ACM), puis refroidi à l'air après avoir été maintenu pendant un certain temps pour terminer l'austénitisation. Le but est d'affiner la granulométrie et d'homogénéiser la distribution des carbures, d'améliorer les propriétés du matériau et d'obtenir la structure proche d'un état d'équilibre. Le processus spécifique est le suivant: chauffer à 920-930 ℃, maintenir pendant 35min et ensuite refroidir par air.
Après normalisation du traitement thermique, la précision des dimensions géométriques et les performances du tube en acier sont indiquées dans le tableau ci-dessous respectivement. La rugosité de surface du tube en acier est de 12.5 m et l'épaisseur de la couche de décarburation est de 0.05 mm. La structure métallographique est de 4 grades, perlite + ferrite. Les résultats des tests étaient les suivants:
diamètre extérieur | Diamètre interieur | Ellipticité | ||||||
Max | Min | Différentiels | Max | Min | Différentiels | Max | Min | Différentiels |
121.08 | 120.98 | 0.1 | 98.08 | 98.00 | 0.08 | 121.07 | 120.98 | 0.09 |
- L'allongement, le retrait de section, l'énergie d'impact et la rugosité de surface du tube en acier répondent tous aux exigences techniques;
- La taille géométrique du tube en acier fluctue considérablement, bien que dans la plage des exigences techniques, mais elle est proche de la valeur limite;
- La résistance à la traction et la limite d'élasticité du tube en acier sont nettement inférieures à celles du tube en acier étiré à froid;
- La structure métallographique du tube en acier a été grandement améliorée, mais elle ne répond toujours pas aux exigences techniques du vérin hydraulique.
La normalisation peut éliminer la cémentite en forme de filet de l'acier hypereutectoïde, affiner le réseau de l'acier hypereutectoïde et améliorer les propriétés mécaniques complètes. Lorsque ASTMMT1026 est normalisée, elle est chauffée à une température supérieure à AC3, lorsque la ferrite est transformée en austénite, la ferrite est dissoute progressivement dans l'austénite et toute l'austénite est transformée, ce qui donne un grand nombre de tissus d'austénite fins et finement agencés. Autrement dit, bien que le processus de traitement thermique puisse donner au matériau une certaine résistance à la traction, limite d'élasticité, plasticité, ténacité, etc., mais la capacité de flexion et de torsion est encore faible, en particulier la résistance à la fatigue ne peut pas répondre aux exigences techniques du vérin hydraulique. Par conséquent, lorsque le cylindre hydraulique est utilisé dans l'environnement général et que les exigences de performance et de résistance à la fatigue ne sont pas élevées, le processus de traitement thermique peut être adopté.
Trempe et trempe
Si vous souhaitez répondre aux exigences techniques du vérin hydraulique utilisé dans un environnement complexe, le tube du vérin présente d'excellentes caractéristiques telles que haute résistance, haute dureté, bonne résistance à l'usure, forte plasticité, haute pression, petite déformation, moins de décarburation et longue fatigue vie, le traitement thermique du tube en acier est effectué selon le processus suivant. Selon les caractéristiques du matériau ASTM MT1026, le processus spécifique de traitement thermique de trempe et de revenu est le suivant: chauffage à 910-920 ℃, maintien pendant 35 min puis refroidissement à l'eau; Ensuite, un processus de traitement thermique de revenu a été adopté pour maintenir la chaleur à 510 ~ 520 ℃ pendant 180 minutes. Après ce traitement thermique, la précision dimensionnelle géométrique et les propriétés du tube en acier sont indiquées dans le tableau ci-dessous:
Produit | Taille en étirage à froid | Taille après revenu | ||
Max | Min | Max | Min | |
OD | 121.07 | 121.98 | 121.98 | 121.18 |
ID | 98.08 | 98.00 | 98.7 | 98.35 |
Ellipticité | 121.07 | 120.98 | 121.63 | 121.69 |
La rugosité de surface du tube en acier est de 12.5 m et l'épaisseur de la couche de décarburation est de 0.10 mm. La structure métallographique est constituée de sorbate trempé + perlite + ferrite aciculaire massive, rayée, semi-réticulée (Fig. 3) et la granulométrie est de 5 grades. Résiste à une pression de 30 MPa (pendant 10 s). Les résultats des tests ci-dessus ont été analysés et les résultats étaient les suivants:
- Après trempe et traitement thermique de revenu, la résistance à la traction, la limite d'élasticité, l'allongement, la réduction de la section, le travail d'impact, la finition de surface et la profondeur de la couche de décarburation du tube en acier répondent tous aux exigences techniques d'un vérin hydraulique.
- Après trempe et traitement thermique de revenu, le tuyau en acier est sérieusement déformé et ne peut pas répondre aux exigences techniques du vérin hydraulique.
- Après trempe et traitement thermique de revenu, la structure métallographique du tuyau en acier est sorbite trempée + perlite + semi-réticulée, bande, bloc, ferrite aciculaire, la taille des grains est de 5 grades, ce qui ne répond pas aux exigences techniques du cylindre hydraulique.
- Après le processus de traitement thermique de revenu et de revenu ci-dessus, la rugosité de surface du tuyau en acier est de 12.5 m et l'épaisseur de la couche de décarburation est de 0.15 mm.
Le tube en acier n'a aucun résidu de cavité de retrait, bulle, pelage, délaminage, fissures et autres phénomènes. La porosité centrale et la ségrégation sont de grade 2 et la structure métallographique est de grade 3 (sorbite trempée + ferrite). Résiste à une pression de 35 à 38 MPa (pendant 10 s). Les résultats des tests montrent que le tuyau en acier après trempe et traitement thermique de revenu, à l'exception du changement de rectitude, les autres indices complets répondent pleinement aux exigences techniques du vérin hydraulique, pour atteindre le but attendu. Les raisons du changement de rectitude du tuyau en acier sont les suivantes: en raison de la différence de contrainte résiduelle dans diverses parties du tuyau en acier, et lors de la trempe à haute température, il est affecté par le facteur de refroidissement rapide du milieu de refroidissement et le Le phénomène de dilatation thermique et de contraction à froid se produit instantanément, ce qui provoque le phénomène de flexion du tube en acier après trempe et revenu. Après la trempe et le revenu, le tuyau en acier est redressé pour répondre pleinement aux exigences du cylindre hydraulique.