尺寸稳定性好的高压油泵柱塞耦件及制备方法技术

本发明专利技术提出了一种尺寸稳定性好的高压油泵柱塞耦件及制备方法，所述制备方法采用W6Mo5Cr4V2高速钢作为原料，通过特定的盐浴、油浴处理后在高磁场环境下进行回火处理，改善其表面的化学成分从而提高机械强度，同时改变了内部的金属晶相，达到降低高温膨胀系数的目的，使对应的柱塞耦件在高温条件下长期工作仍然能够保持较好的表面性能和尺寸，从而降低摩擦磨损，提高使用寿命，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
尺寸稳定性好的高压油泵柱塞耦件及制备方法
本专利技术涉及高压油泵设备
，尤其涉及一种尺寸稳定性好的高压油泵柱塞耦件及制备方法。
技术介绍
柱塞和柱塞套是一堆精密耦件，间隙极小，两者在经过研磨配对后方可进行配合工作，不能相互更换，柱塞用于发动机的循环供油，其在工作的过程中通过凸轮驱动从而做轴向往复运动，其端部的斜切槽以及中心油道在往复运动的过程中，选择性地与进回油孔连通，实现循环供油的目的。在高速往复运动下，柱塞与柱塞套之间不断摩擦产热，而柱塞由于受热会膨胀，从而增大与柱塞套之间的摩擦力，加速柱塞的磨损，同时柱塞本身在高速往复运动下的反复摩擦也会加速柱塞自身的摩擦损耗，影响其使用寿命，现有技术中通常采用GCr15轴承钢作为柱塞的材质，GCr15轴承钢具有非常良好的耐磨性和耐磨损疲劳强度，但是非金属杂物的引入会极大地影响其性能，同时由于长期在高温条件下工作，工件自身需要长期与具有一定腐蚀性的油进行直接接触，因此极易导致其表面性能发生改变，影响工件的尺寸稳定性，最终导致磨损。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种能够有效改善尺寸稳定性的高压油泵柱塞耦件及制备方法。本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供了一种尺寸稳定性好的高压油泵柱塞耦件的制备方法，包括如下步骤：步骤一、将W6Mo5Cr4V2高速钢的棒材根据尺寸要求进行机械加工，得到柱塞耦件粗品；步骤二、将柱塞耦件粗品浸泡在无水乙醇中超声清洗处理10-20min，处理完毕在氮气气氛下风干；步骤三、将步骤二风干的柱塞耦件粗品置于箱式炉内升温至300-400℃，保温处理2-5min，再升温至800-900℃，保温处理1-2min，再将柱塞耦件粗品转移至盐浴炉内升温至1200-1250℃，保温处理5-10min，保温完毕，将柱塞耦件粗品放入淬火油中淬火处理5-10s，得到淬火后的柱塞耦件粗品；步骤四、将淬火后的柱塞耦件粗品浸泡在无水乙醇中超声清洗处理10-20min，处理完毕在氮气气氛下风干，再将风干后的柱塞耦件粗品置于真空加热炉内进行回火处理，回火处理时，在柱塞耦件粗品的位置附加磁场，回火处理完毕，消磁处理后得到柱塞耦件成品。在以上技术方案的基础上，优选的，按质量份数计算，所述淬火油包括基础油70-90份、催冷剂2-6份、光亮剂1-2份和抗氧剂1-4份。在以上技术方案的基础上，优选的，所述基础油为250N或500N基础油。在以上技术方案的基础上，优选的，所述催冷剂为聚异丁烯，所述光亮剂为石油磺酸盐，所述抗氧剂为对甲基苯酚。更进一步优选的，步骤三中，所述盐浴炉中所用盐浴按质量份数计算包括碳酸锂5-8份、硝酸钠72-85份和氢氧化钠2-5份。在以上技术方案的基础上，优选的，步骤四中，所述真空加热炉在工作时冲入氩气作为保护气氛。在以上技术方案的基础上，优选的，步骤四中，所述回火处理包括如下步骤：步骤一、将真空加热炉加热至250-300℃，调节柱塞耦件粗品位置处的磁场强度为2-5T，加热处理50-70min，取出空冷至室温；步骤二、将步骤一空冷后的柱塞耦件再次放入真空加热炉内，将真空加热炉升温至450-500℃，调节柱塞耦件粗品位置处的磁场强度为4-8T，加热处理50-70min，取出空冷至室温；步骤三、将步骤二所得柱塞耦件进行消磁处理，得到柱塞耦件。在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤一可以重复2次。在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤二可以重复2次。本专利技术还提供一种由上述制备方法制备得到的柱塞耦件。本专利技术的尺寸稳定性好的高压油泵柱塞耦件及制备方法相对于现有技术具有以下有益效果：(1)本专利技术采用W6Mo5Cr4V2高速钢替代现有的GCr15轴承钢，同时在加工处理的过程中采用特定的淬火油进行淬火处理，使其表面硬度更高，在进行油浴之前，还通过盐浴炉进行盐浴处理，使其表面渗入微量的钠、锂和氮，增强机械性能；(2)进一步的，本专利技术还采用特定的回火工艺，在回火的过程中增加磁场进行辅助处理，改善其内部的金属晶相结构，达到改善去高温尺寸稳定性的目的，防止其在高温环境下工作时，发生膨胀，从而增大摩擦，加速磨损；(3)采用本专利技术的制备方法制备得到的柱塞耦件具有良好的高温尺寸稳定性和机械强度，能够更好地适应高压油泵中柱塞的工作环境，具有良好的应用前景。具体实施方式下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。实施例1。配置淬火油：称取7kg250N基础油、200g聚异丁烯、100g石油磺酸盐和100g对甲基苯酚，混合后搅拌均匀得到淬火油。配置盐浴炉的盐浴：分别称取碳酸锂5kg、硝酸钠72kg和氢氧化钠2kg，混合均匀加热至熔融得到盐浴。柱塞耦件的制备：将W6Mo5Cr4V2高速钢的棒材根据尺寸要求进行机械加工，得到柱塞耦件粗品，并将粗品浸泡在无水乙醇中进行超声波清洗，清洗处理时间为10min，处理完毕，后取出柱塞耦件粗品在氮气气氛下吹干，吹干后的柱塞耦件粗品置于箱式炉内升温至300℃保温处理2min，然后再升温至800℃保温1min，再将柱塞耦件粗品迅速转移至盐浴炉内升温至1200℃，保温处理5min，保温完毕，将柱塞耦件粗品放入淬火油中淬火处理5s，得到淬火后的柱塞耦件粗品，再将淬火后的柱塞耦件粗品浸泡在无水乙醇中超声清洗10min，清洗完毕后在氮气气氛下风干，将风干的柱塞耦件粗品置于真空加热炉内，保持真空加热炉内为氩气气氛，同时柱塞耦件粗品所处位置具有2T的磁场强度，升温至250℃，加热处理50min，加热完毕，取出后在氮气气氛下空冷至室温；空冷完毕，再将柱塞耦件粗品转移至真空加热炉内，保持真空加热炉内为氩气气氛，同时柱塞耦件粗品所处位置具有4T的磁场强度，升温至450℃，加热处理50min，加热完毕，取出后在氮气气氛下空冷至室温，采用交流消磁除去柱塞耦件附带的磁性，得到柱塞耦件成品。实施例2配置淬火油：称取7.5kg250N基础油、300g聚异丁烯、200g石油磺酸盐和200g对甲基苯酚，混合后搅拌均匀得到淬火油。配置盐浴炉的盐浴：分别称取碳酸锂6kg、硝酸钠75kg和氢氧化钠3kg，混合均匀加热至熔融得到盐浴。柱塞耦件的制备：将W6Mo5Cr4V2高速钢的棒材根据尺寸要求进行机械加工，得到柱塞耦件粗品，并将粗品浸泡在无水乙醇中进行超声波清洗，清洗处理时间为12min，处理完毕，后取出柱塞耦件粗品在氮气气氛下吹干，吹干后的柱塞耦件粗品置于箱式炉内升温至320℃保温处理3min，然后再升温至820℃保温2min，再将柱塞耦件粗品迅速转移至盐浴炉内升温至1210℃，保温处理6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种尺寸稳定性好的高压油泵柱塞耦件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤一、将W6Mo5Cr4V2高速钢的棒材根据尺寸要求进行机械加工，得到柱塞耦件粗品；/n步骤二、将柱塞耦件粗品浸泡在无水乙醇中超声清洗处理10-20min，处理完毕在氮气气氛下风干；/n步骤三、将步骤二风干的柱塞耦件粗品置于箱式炉内升温至300-400℃，保温处理2-5min，再升温至800-900℃，保温处理1-2min，再将柱塞耦件粗品转移至盐浴炉内升温至1200-1250℃，保温处理5-10min，保温完毕，将柱塞耦件粗品放入淬火油中淬火处理5-10s，得到淬火后的柱塞耦件粗品；/n步骤四、将淬火后的柱塞耦件粗品浸泡在无水乙醇中超声清洗处理10-20min，处理完毕在氮气气氛下风干，再将风干后的柱塞耦件粗品置于真空加热炉内进行回火处理，回火处理时，在柱塞耦件粗品的位置附加磁场，回火处理完毕，消磁处理后得到柱塞耦件成品。/n

【技术特征摘要】
1.一种尺寸稳定性好的高压油泵柱塞耦件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将W6Mo5Cr4V2高速钢的棒材根据尺寸要求进行机械加工，得到柱塞耦件粗品；
步骤二、将柱塞耦件粗品浸泡在无水乙醇中超声清洗处理10-20min，处理完毕在氮气气氛下风干；
步骤三、将步骤二风干的柱塞耦件粗品置于箱式炉内升温至300-400℃，保温处理2-5min，再升温至800-900℃，保温处理1-2min，再将柱塞耦件粗品转移至盐浴炉内升温至1200-1250℃，保温处理5-10min，保温完毕，将柱塞耦件粗品放入淬火油中淬火处理5-10s，得到淬火后的柱塞耦件粗品；
步骤四、将淬火后的柱塞耦件粗品浸泡在无水乙醇中超声清洗处理10-20min，处理完毕在氮气气氛下风干，再将风干后的柱塞耦件粗品置于真空加热炉内进行回火处理，回火处理时，在柱塞耦件粗品的位置附加磁场，回火处理完毕，消磁处理后得到柱塞耦件成品。


2.如权利要求1所述的尺寸稳定性好的高压油泵柱塞耦件的制备方法，其特征在于，按质量份数计算，所述淬火油包括基础油70-90份、催冷剂2-6份、光亮剂1-2份和抗氧剂1-4份。


3.如权利要求2所述的尺寸稳定性好的高压油泵柱塞耦件的制备方法，其特征在于，所述基础油为250N或500N基础油。


4.如权利要求2所述的尺寸稳定性好的高压油泵柱塞耦件的制备方法，其特征在于，所述催冷剂为聚异丁烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李日新，熊强，周游，荣龙，刘方勋，王柳，
申请(专利权)人：长江武汉航道工程局，
类型：发明
国别省市：湖北;42