La maggior parte del cilindro idraulico è composta da un cilindro, una testata, un pistone e un'asta del pistone e un dispositivo di tenuta. Le prestazioni complete del cilindro, come la resistenza alla pressione, all'usura e alla fatica, determinano la durata del cilindro idraulico. Il cilindro è solitamente richiesto per resistere a una pressione entro 20 MPa (pressione continua) e l'applicazione di miscelazione e pressione può anche raggiungere 55 MPa. Cilindro idraulico generale realizzato in acciaio al carbonio o tubo di acciaio trafilato a freddo, come ASTM MT102, 1026, che viene trattato solitamente per la ricottura sotto sforzo. Il trattamento termico dipende dalle prestazioni dell'acciaio dopo che le condizioni di lavoro a freddo del cilindro dell'olio idraulico nella produzione effettiva sono per lo più utilizzate il seguente processo di trattamento termico per la lavorazione.
Ricottura antistress
L'esperimento è stato condotto su un tubo di acciaio trafilato a freddo con un diametro esterno di 121 mm e un diametro interno di 98 mm. Questo processo adotta un processo di trattamento termico inferiore alla temperatura di riscaldamento di ricristallizzazione, che mira ad eliminare lo stress residuo nel tubo di acciaio causato dalla lavorazione di deformazione plastica ma mantiene comunque l'incrudimento a freddo, in modo da evitare che il tubo di acciaio si incrini per deformazione. Per 1026 tubi materiale, lo specifico processo di ricottura di distensione è il seguente: riscaldamento a 480 ~ 500 ℃, mantenimento per 180 minuti, dopo la ricottura di distensione, il tubo di acciaio viene testato. La precisione e le proprietà della dimensione geometrica sono mostrate nella tabella seguente. La rugosità superficiale del tubo di acciaio è di 12.5 m e non è presente uno strato di decarburazione. La struttura metallografica è in ferrite fasciata + perlite, la granulometria della ferrite è di grado 9. E puoi vedere sperimentalmente
- La precisione dimensionale geometrica del tubo di acciaio non ha sostanzialmente alcun cambiamento;
- L'allungamento, il restringimento della sezione e la rugosità superficiale del tubo di acciaio soddisfano i requisiti tecnici;
- L'energia d'urto del tubo d'acciaio è superiore dell'83% a quella della condizione di lavoro a freddo, ma non soddisfa ancora i requisiti tecnici del cilindro idraulico.
- La resistenza alla trazione, la resistenza allo snervamento e la durezza del tubo d'acciaio sono notevolmente ridotte sulla base della lavorazione a freddo;
La struttura metallografica del tubo in acciaio è leggermente migliorata rispetto alla condizione di lavoro a freddo, ma è lontana dai requisiti tecnici del cilindro idraulico. Poiché le caratteristiche della ricottura di distensione sono principalmente quelle di eliminare lo stress interno del metallo, nel processo di trattamento termico, la temperatura di riscaldamento non supera la temperatura di trasformazione del materiale, appena vicino alla temperatura di ricristallizzazione, quindi la struttura del materiale metallico fondamentalmente non cambia. Quando il cilindro idraulico generale ha requisiti bassi in termini di proprietà del materiale, tenacità all'impatto e resistenza alla fatica, è possibile adottare il processo di trattamento termico di cui sopra.
Normalizzazione lavorazione
In questo processo, il tubo di acciaio viene riscaldato a una temperatura di 40-60 ℃ al di sopra del punto critico superiore (AC3 o ACM) e quindi raffreddato in aria dopo essere stato tenuto per un periodo di tempo per completare l'austenitizzazione. Lo scopo è quello di affinare la granulometria e omogeneizzare la distribuzione dei carburi, migliorare le proprietà del materiale e ottenere la struttura prossima ad uno stato di equilibrio. Il processo specifico è: riscaldare a 920-930 ℃, tenere premuto per 35 minuti e poi raffreddare con aria.
Dopo la normalizzazione del trattamento di riscaldamento, la precisione delle dimensioni geometriche e le prestazioni del tubo di acciaio sono mostrate rispettivamente nella tabella seguente. La rugosità superficiale del tubo di acciaio è di 12.5 me lo spessore dello strato di decarburazione è di 0.05 mm. La struttura metallografica è di 4 gradi, perlite + ferrite. I risultati del test sono stati i seguenti:
Diametro esterno | Diametro interno | Ellitticità | ||||||
Max | Min | Differenziali | Max | Min | Differenziali | Max | Min | Differenziali |
121.08 | 120.98 | 0.1 | 98.08 | 98.00 | 0.08 | 121.07 | 120.98 | 0.09 |
- L'allungamento, il restringimento della sezione, l'energia d'urto e la rugosità superficiale del tubo di acciaio soddisfano tutti i requisiti tecnici;
- La dimensione geometrica del tubo in acciaio oscilla notevolmente, sebbene entro l'intervallo dei requisiti tecnici, ma è prossima al valore limite;
- La resistenza alla trazione e la resistenza allo snervamento del tubo di acciaio sono notevolmente inferiori a quelle del tubo di acciaio trafilato a freddo;
- La struttura metallografica del tubo di acciaio è stata notevolmente migliorata, ma non soddisfa ancora i requisiti tecnici del cilindro idraulico.
La normalizzazione può eliminare la cementite a forma di rete dell'acciaio ipereutettoide, affinare il reticolo dell'acciaio ipereutettoide e migliorare le proprietà meccaniche complessive. quando ASTMMT1026 viene normalizzata, viene riscaldata a una temperatura superiore a AC3, quando la ferrite si trasforma in austenite, la ferrite si dissolve gradualmente in austenite e tutta l'austenite viene trasformata, risultando in un gran numero di tessuti austenitici fini e finemente disposti. Cioè, sebbene il processo di trattamento termico possa far sì che il materiale abbia una certa resistenza alla trazione, resistenza allo snervamento, plasticità, tenacità, ecc., Ma la capacità di flessione e torsione è ancora bassa, in particolare la resistenza alla fatica non può soddisfare i requisiti tecnici del cilindro idraulico. Pertanto, quando il cilindro idraulico viene utilizzato nell'ambiente generale e le prestazioni e i requisiti di resistenza alla fatica non sono elevati, è possibile adottare il processo di trattamento termico.
Tempra e rinvenimento
Se si desidera soddisfare i requisiti tecnici del cilindro idraulico utilizzato in un ambiente complesso, il tubo del cilindro ha caratteristiche eccellenti come alta resistenza, elevata durezza, buona resistenza all'usura, forte plasticità, alta pressione, piccola deformazione, meno decarburazione e lunga fatica vita, il trattamento termico del tubo di acciaio viene eseguito secondo il seguente processo. In base alle caratteristiche del materiale ASTM MT1026, il processo di trattamento termico di tempra e rinvenimento specifico è il seguente: riscaldamento a 910-920 ℃, mantenimento per 35 minuti e quindi raffreddamento con acqua; Quindi, è stato adottato un processo di trattamento termico di tempra per mantenere il calore a 510 ~ 520 ℃ per 180 minuti. Dopo questo trattamento termico, la precisione dimensionale geometrica e le proprietà del tubo di acciaio sono mostrate nella tabella seguente:
Articolo | Dimensioni in trafilatura a freddo | Pezzatura dopo la tempra | ||
Max | Min | Max | Min | |
OD | 121.07 | 121.98 | 121.98 | 121.18 |
ID | 98.08 | 98.00 | 98.7 | 98.35 |
Ellitticità | 121.07 | 120.98 | 121.63 | 121.69 |
La rugosità superficiale del tubo di acciaio è di 12.5 me lo spessore dello strato di decarburazione è di 0.10 mm. La struttura metallografica è sorbato temperato + perlite + ferrite semi-reticolata, rigata, massiccia, aciculare (Fig. 3) e la granulometria è di grado 5. Resistere a una pressione di 30 MPa (per 10 secondi). I risultati del test di cui sopra sono stati analizzati e i risultati sono stati i seguenti:
- Dopo il trattamento termico di rinvenimento e rinvenimento, la resistenza alla trazione, la resistenza allo snervamento, l'allungamento, la riduzione della sezione, il lavoro di impatto, la finitura superficiale e la profondità dello strato di decarburazione del tubo di acciaio soddisfano tutti i requisiti tecnici di un cilindro idraulico.
- Dopo il trattamento termico di rinvenimento e rinvenimento, il tubo di acciaio è gravemente deformato e non può soddisfare i requisiti tecnici del cilindro idraulico.
- Dopo il trattamento termico di tempra e rinvenimento, la struttura metallografica del tubo di acciaio è sorbite temperata + perlite + semireticolata, striscia, blocco, ferrite acicolare, la granulometria è di 5 gradi, che non soddisfa i requisiti tecnici del cilindro idraulico.
- Dopo il suddetto processo di trattamento termico di rinvenimento e rinvenimento, la rugosità superficiale del tubo di acciaio è di 12.5 me lo spessore dello strato di decarburazione è di 0.15 mm.
Il tubo di acciaio non ha residui di cavità da ritiro, bolle, distacchi, delaminazione, crepe e altri fenomeni. La porosità centrale e la segregazione sono di Grado 2 e la struttura metallografica è di Grado 3 (sorbite temperata + ferrite). Resistere a pressioni da 35 a 38 MPa (per 10 secondi). I risultati dei test mostrano che il tubo di acciaio dopo il trattamento termico di tempra e rinvenimento, ad eccezione del cambiamento di rettilineità, gli altri indici completi soddisfano pienamente i requisiti tecnici del cilindro idraulico, per raggiungere lo scopo previsto. Le ragioni del cambiamento di rettilineità del tubo di acciaio sono le seguenti: a causa della differenza di sollecitazione residua in varie parti del tubo di acciaio, e durante la tempra ad alta temperatura, è influenzata dal fattore di raffreddamento rapido del mezzo di raffreddamento e dal Il fenomeno della dilatazione termica e della contrazione a freddo si verifica istantaneamente, che provoca il fenomeno della flessione del tubo di acciaio dopo la tempra e il rinvenimento. Dopo la tempra e il rinvenimento, il tubo di acciaio viene raddrizzato per soddisfare pienamente i requisiti del cilindro idraulico.