冷凍工藝、高溫工藝在很多領域都有應用。比如熱處理工藝，它是一種將金屬材料或其制品加熱到要求的溫度，用選定的速度和方法進行冷卻，改變其內部組織，以獲得它所要求性能的工藝。這類工藝在很多工業(yè)領域的產(chǎn)品加工中都有應用，但活塞桿如何進行熱處理呢？它的熱處理方式有哪些呢？解答如下。
  一、調質處理
  調質處理的目的是使活塞桿具有強度、硬度、塑性、韌性良好匹配的綜合力學性能，內部組織為均勻細小的回火索氏體，為后續(xù)表面淬火作好組織準備。長缸活塞桿長度達3800-4200，直徑為Φ90-Φ110mm，因此其加熱設備采用150KW的井式電阻爐或600KW懸掛式連續(xù)電阻加熱爐，溫度分上下兩區(qū)控制。熱處工藝參數(shù)：在井式爐中一爐懸空裝4支，淬火加熱溫度為830±10℃，保溫160min后分2次出爐淬火，每次淬2支，采用循環(huán)冷卻水冷卻，淬火冷卻時上下擺動，以保證較大限度的冷卻均勻，冷卻到100℃左右（桿冒蒸汽但不起泡）出水入井式回火爐回火。
  然后4支一次采用550±10℃加熱、保溫190min回火后水冷。經(jīng)上述工藝調質處理后，性能不穩(wěn)定，硬度在210-255HBS之間波動，同一支活塞桿上、中、下硬度也相差很大。且有時有個別爐次硬度不合格或強度偏低，需進行返修處理。淬火變形比較大，增大后續(xù)校直與機械加工難度。因45鋼淬透性差，金相觀察其內部組織并不是單一均勻的回火索氏體，而是在其心部存在大塊的游離鐵索體，個別零件還存在網(wǎng)狀鐵索體與魏氏組織。
  為解決上述問題，我們采用懸掛式連續(xù)熱處理調質爐進行淬火加熱，每掛裝2支，加熱保溫后出爐自動淬火，每節(jié)拍出一掛，確保加熱均勻?？紤]到45鋼的Ac3溫度為770-780℃，為盡可能細化晶粒與減小變形，我們采用790±10℃亞溫淬火工藝，細化奧氏體晶粒，淬火后得到細小均勻的板條馬氏體，以提升活塞桿的強韌性配合。為進一步減小變形，同時提升淬火液冷卻均勻性，我們在自來水中添加5%-10%的淬火添加劑，淬火時同樣采用循環(huán)水泵強制冷卻液循環(huán)冷卻。回火仍采用550±10℃加熱，節(jié)拍同淬火節(jié)拍一至，回火后出爐水冷，避免第二類回火脆性的產(chǎn)生。經(jīng)上述工藝改進后，內部組織為均勻的細小回火索氏體，削除了大塊狀或網(wǎng)狀鐵素體與魏氏組織，硬度強度均勻、穩(wěn)定。
  二、表面淬火
  活塞桿工作過程中運動頻繁，受力復雜，因此除要求具有良好的綜合力學性能防止變形與斷裂外，還要求其表面具有較高的耐磨性，表面硬度要求達到58-62HRC，生產(chǎn)過程中常采用高頻淬火處理。淬火設備選用半自動連續(xù)淬火加熱爐，活塞桿由上料機輸送到淬火爐傳送帶上，通過傳送帶水平旋轉勻速送入感應圈中加熱淬火。表面淬火的目的是獲得高的表面硬度，以支撐表層鍍鉻層，從而提高產(chǎn)品的耐磨性與耐蝕性，這一步的關鍵是感應線圈的制作與淬火工藝參數(shù)的選擇。感應線圈采用10*8mm矩形銅管彎制而成，并設計為雙層結構并排放置，前后圈之間相隔一定距離，前圈不做噴水孔，利用前圈進行預熱。后圈鉆孔徑為0.9mm的噴水孔，沿圓周均勻分布，噴水角度設計為36度；感應圈內徑比活塞桿外徑大4-5mm。淬火加熱陽極電壓PV為11-12KV，陽極電流PA為1.9-2.2A，柵極電流GA為0.38-0.40A，通過調節(jié)活塞桿送料架旋轉速度來控制活塞桿移動速度，將活塞桿表面加熱到890-910℃后激速噴水冷卻。
  淬火液選用專用淬火液加50-60%的水稀釋而成，噴水壓力保持在0.1MPa左右，通過控制噴水冷卻時間從而控制水冷后產(chǎn)品溫度，利用余熱自身回火。經(jīng)檢測，淬硬層深度為2-3mm，表層組織為回火馬氏體，心部組織為回火索氏體，表面硬度為58-60HRC，心部硬度為210-230HBS。
  三、去應力退火
  由于表面淬火是利用產(chǎn)品自身余熱進行回火處理，回火溫度逐步降低，沒有一個完整的回火保溫過程，回火時間短，應力消除不完全，部分產(chǎn)品中存在較大的殘余應力。在后續(xù)磨削加工過程中，如果磨削內應力與表面淬火的殘余內應力相疊加，當應力值超過材料抗拉強度時，活塞桿表面會產(chǎn)生應力裂紋，如果應力沒有超過材料抗拉強度而以殘余應力形式存在于產(chǎn)品當中，在后續(xù)鍍鉻或使用過程中因應力重新分配而引起鍍層開裂，造成鍍鉻層產(chǎn)生裂紋。因此，活塞桿鍍鉻前必須進行退火處理，以消除磨削與表面處理產(chǎn)生的內應力。去應力退火加熱溫度為200-230℃，保溫190min后隨爐冷卻到160℃出爐空冷。去應力退火安排在磨削加工之后電鍍之前，以充分消除活塞桿內部殘余應力，提升鍍層質量與產(chǎn)品合格率，提高活塞桿使用壽命。
  上述內容在活塞桿的調質處理、表面淬火、去應力退火等熱處理工藝的作用，處理技術和效果上有著非常詳細的介紹，相信可以幫助大家對此工藝和活塞桿的制作工藝有一個詳細的了解。同時，更多問題也歡迎大家來電咨詢。
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