Het grootste deel van de hydraulische cilinder bestaat uit een cilinder, cilinderkop, zuiger en zuigerstang en een afdichtingsinrichting. De uitgebreide prestaties van de cilinder, zoals drukweerstand, slijtvastheid en vermoeiingssterkte, bepalen de levensduur van de hydraulische cilinder. De cilinder is meestal vereist om een druk binnen 20Mpa (continue druk) te weerstaan, en de toepassing van menging en druk kan zelfs 55Mpa bereiken. Algemene hydraulische cilinder gemaakt van koolstofstaal of laaggelegeerde koudgetrokken stalen buis, zoals ASTM MT102, 1026, die wordt behandeld door gewoonlijk te worden gebruikt om gloeien onder spanning te brengen. De warmtebehandeling hangt af van de prestaties van het staal nadat de koude werkomstandigheden van de hydraulische oliecilinder in de feitelijke productie meestal het volgende warmtebehandelingsproces voor verwerking gebruiken.
Ontlasting gloeien
Het experiment werd uitgevoerd op een koudgetrokken stalen buis met een buitendiameter van 121 mm en een binnendiameter van 98 mm. Bij dit proces wordt een warmtebehandeling toegepast bij een temperatuur lager dan de herkristallisatietemperatuur. Dit is bedoeld om de restspanningen in de stalen buis, veroorzaakt door plastische vervorming, te elimineren, terwijl de koudverharding behouden blijft om vervormingsscheuren te voorkomen. Voor 1026 buismateriaal is het specifieke spanningsontlastende gloeiproces als volgt: verhitting tot 480-500 °C, 180 minuten op deze temperatuur gehouden. Na het spanningsontlastende gloeien wordt de stalen buis getest. De geometrische afmetingen en eigenschappen worden weergegeven in de onderstaande tabel. De oppervlakteruwheid van de stalen buis is 12.5 µm en er is geen ontkolingslaag aanwezig. De metallografische structuur bestaat uit gebandeerd ferriet + perliet, met een ferrietkorrelgrootte van klasse 9. Experimenteel is dit te zien.
- De geometrische maatnauwkeurigheid van de stalen buis verandert in wezen niet;
- De rek, doorsnedekrimp en oppervlakteruwheid van de stalen buis voldoen aan de technische eisen;
- De slagenergie van de stalen buis is 83% hoger dan die van de koude bedrijfstoestand, maar voldoet nog steeds niet aan de technische eisen van de hydraulische cilinder.
- De treksterkte, vloeigrens en hardheid van de stalen buis worden door koudbewerking sterk verminderd;
De metallografische structuur van de stalen buis is enigszins verbeterd in vergelijking met de koude werkomstandigheid, maar deze is verre van de technische vereisten van de hydraulische cilinder. Aangezien de kenmerken van spanningsverlichtingsgloeien voornamelijk zijn om de interne spanning van het metaal te elimineren, overschrijdt de verwarmingstemperatuur in het warmtebehandelingsproces de materiaaltransformatietemperatuur niet, net dicht bij de herkristallisatietemperatuur, dus de structuur van het metalen materiaal in principe verandert niet. Wanneer de algemene hydraulische cilinder lage eisen stelt aan materiaaleigenschappen, slagvastheid en vermoeiingssterkte, kan het bovenstaande warmtebehandelingsproces worden toegepast.
Normaliseren verwerking
In dit proces wordt de stalen buis verwarmd tot een temperatuur van 40-60 ℃ boven het bovenste kritische punt (AC3 of ACM) en vervolgens afgekoeld in de lucht nadat deze enige tijd is vastgehouden om de austenitisatie te voltooien. Het doel is om de korrelgrootte te verfijnen en de verdeling van carbiden te homogeniseren, de eigenschappen van het materiaal te verbeteren en de structuur te verkrijgen die dicht bij een evenwichtstoestand ligt. Het specifieke proces is: verwarmen tot 920-930 ℃, 35 minuten vasthouden en vervolgens afkoelen met de lucht.
Na het normaliseren van de verwarmingsbehandeling worden de nauwkeurigheid van de geometrische afmetingen en de prestaties van de stalen buis respectievelijk in de onderstaande tabel weergegeven. De oppervlakteruwheid van de stalen buis is 12.5 m en de dikte van de ontkolingslaag is 0.05 mm. De metallografische structuur is 4 graden, perliet + ferriet. De testresultaten waren als volgt:
| buitendiameter | Binnen diameter | Ellipticiteit | ||||||
| Max | min | Differentiëlen | Max | min | Differentiëlen | Max | min | Differentiëlen |
| 121.08 | 120.98 | 0.1 | 98.08 | 98.00 | 0.08 | 121.07 | 120.98 | 0.09 |
- De rek, doorsnedekrimp, slagenergie en oppervlakteruwheid van de stalen buis voldoen allemaal aan de technische eisen;
- De geometrische afmeting van de stalen buis fluctueert sterk, hoewel binnen het bereik van technische vereisten, maar ligt dicht bij de grenswaarde;
- De treksterkte en vloeigrens van de stalen buis zijn beduidend lager dan die van de koudgetrokken stalen buis;
- De metallografische structuur van de stalen buis is sterk verbeterd, maar voldoet nog steeds niet aan de technische eisen van de hydraulische cilinder.
Normaliseren kan het netvormige cementiet van hypereutectoïdisch staal verwijderen, de kristalstructuur verfijnen en de algehele mechanische eigenschappen verbeteren. Bij normalisatie van ASTM MT1026 wordt het materiaal verhit tot een temperatuur boven AC3. Tijdens deze verhitting wordt ferriet omgezet in austeniet, waarbij het ferriet geleidelijk oplost in het austeniet en al het austeniet wordt omgezet. Dit resulteert in een groot aantal fijne en dicht opeengepakte austenietstructuren. Hoewel het warmtebehandelingsproces het materiaal een bepaalde treksterkte, vloeigrens, plasticiteit en taaiheid kan geven, blijven de buig- en torsieweerstand laag. Vooral de vermoeiingssterkte voldoet niet aan de technische eisen voor hydraulische cilinders. Daarom kan warmtebehandeling worden toegepast wanneer hydraulische cilinders in een algemene omgeving worden gebruikt en de prestatie- en vermoeiingssterkte-eisen niet hoog zijn.
Blussen en temperen
Als u wilt voldoen aan de technische vereisten van de hydraulische cilinder die in een complexe omgeving wordt gebruikt, heeft de cilinderbuis uitstekende eigenschappen zoals hoge sterkte, hoge hardheid, goede slijtvastheid, sterke plasticiteit, hoge druk, kleine vervorming, minder ontkoling en langdurige vermoeidheid leven, wordt de warmtebehandeling van de stalen buis uitgevoerd volgens het volgende proces. Volgens de kenmerken van ASTM MT1026-materiaal is het specifieke warmtebehandelingsproces voor blussen en temperen als volgt: verwarmen tot 910-920 ℃, 35 minuten vasthouden en vervolgens afkoelen met water; Vervolgens werd een ontlaten warmtebehandelingsproces toegepast om de warmte 510 minuten op 520 ~ 180 ℃ te houden. Na deze warmtebehandeling worden de geometrische maatnauwkeurigheid en eigenschappen van de stalen buis weergegeven in onderstaande tabel:
| Item | Maat in koude tekening | Grootte na ontlaten | ||
| Max | min | Max | min | |
| OD | 121.07 | 121.98 | 121.98 | 121.18 |
| ID kaart | 98.08 | 98.00 | 98.7 | 98.35 |
| Ellipticiteit | 121.07 | 120.98 | 121.63 | 121.69 |
De oppervlakteruwheid van de stalen buis is 12.5 m en de dikte van de ontkolingslaag is 0.10 mm. De metallografische structuur is getemperd sorbaat + perliet + semi-netvormig, gestreept, massief, naaldvormig ferriet (Fig. 3), en de korrelgrootte is 5 graden. Bestand tegen een druk van 30 MPa (gedurende 10 seconden). De bovenstaande testresultaten werden geanalyseerd en de resultaten waren als volgt:
- Na ontlaten en ontlaten warmtebehandeling voldoen de treksterkte, vloeigrens, rek, reductie van de sectie, slagwerk, oppervlakteafwerking en diepte van de ontkolingslaag van de stalen buis allemaal aan de technische vereisten van een hydraulische cilinder.
- Na ontlaten en ontlaten warmtebehandeling is de stalen buis ernstig vervormd en kan deze niet voldoen aan de technische eisen van de hydraulische cilinder.
- Na ontlaten en ontlaten warmtebehandeling, is de metallografische structuur van de stalen buis getemperd sorbiet + perliet + semi-netvormig, strip, blok, naaldvormig ferriet, korrelgrootte is 5 graden, die niet voldoet aan de technische vereisten van de hydraulische cilinder.
- Na het bovenstaande ontlaten en ontlaten warmtebehandelingsproces is de oppervlakteruwheid van de stalen buis 12.5 m en is de dikte van de ontkolingslaag 0.15 mm.
De stalen buis heeft geen restanten van de krimpholte, bellen, afbladderen, delamineren, scheuren en andere verschijnselen. De porositeit en segregatie in het midden zijn van klasse 2 en de metallografische structuur van klasse 3 (gehard sorbiet + ferriet). Bestand tegen druk van 35 tot 38 MPa (gedurende 10 seconden). De testresultaten tonen aan dat de stalen buis na ontlaten en ontlaten warmtebehandeling, behalve de verandering van rechtheid, de andere uitgebreide indexen volledig voldoen aan de technische vereisten van de hydraulische cilinder, om het verwachte doel te bereiken. De redenen voor de verandering van de rechtheid van stalen buizen zijn als volgt: vanwege het verschil in restspanning in verschillende delen van stalen buis, en bij afschrikken bij hoge temperatuur, wordt deze beïnvloed door de snelle afkoelfactor van het koelmedium, en de Het fenomeen van thermische uitzetting en koude contractie treedt onmiddellijk op, wat het buigverschijnsel van stalen buizen veroorzaakt na blussen en ontlaten. Na het blussen en ontlaten wordt de stalen buis rechtgetrokken om volledig te voldoen aan de eisen van de hydraulische cilinder.
