一种柱塞泵用柱塞的材料的热处理工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种柱塞泵用柱塞的材料的热处理工艺，采用SCM420合金结构钢，将各原料置于容器内充入氮气并控制碳势比例；加热至900℃，保温；调节碳势比例进行强渗、扩散；进行降温、保温后，进行淬火、回火工艺，出炉。本发明专利技术提供的工艺克服了现有技术的不足，改善了柱塞与缸体柱塞孔的摩擦副，有效地提高了生产效率，减少了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种柱塞泵用柱塞的材料的热处理工艺，属于工程材料

技术介绍
柱塞泵是液压系统中的重要零件，作用是为系统提供液压能，其重要性相当于人体中的心脏，必须时刻正确、有效、可靠地工作，这也使柱塞泵的设计难度增大。其中柱塞作为柱塞泵的核心零件，要求其能承受高压、高温和一定的冲击，所以要求柱塞表面具有高强度、高硬度、高耐磨性和一定的心部韧性。目前，高吨位柱塞泵上使用的柱塞多数采用31CrMoV9合金结构钢进行氮化使用，其优点是在调质及氮化后能获得优好的综合力学性能，渗氮层具有良好的耐磨性、疲劳强度，具有高耐磨性。但是，它也具有原材料及热处理成本高、热处理时间长等缺点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能提高强度、硬度和耐磨性能，同时减少成本的柱塞泵用柱塞的材料的热处理工艺。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是提供一种柱塞泵用柱塞的材料的热处理工艺，其特征在于:采用SCM420合金结构钢，具体热处理步骤如下:第一步:升温阶段，将工件置于容器内，充入38% 40%氮气，保证工件表面碳势为0.5% 0.7%，在Imin内使温度达到900 950°C ；第二步:保温阶段，在第一步的基础上将温度控制在900 950°C，保温10 12分钟；第三步:强渗阶段，在第二步的基础上将碳势增加到I %，碳的分解率控制在85 % 88 %，保温10 12分钟；第四步:扩散阶段，在第三步的基础上将碳势调节到0.9%，碳的分解率控制在95% 97%，保温10 12分钟；第五步:降温阶段，在第四步的基础上将碳势调节到0.8%，温度降至750 800。。，保温10 12分钟；第六步:保温阶段，在第五步的基础上保温30 35分钟；第七步:淬火阶段，在第六步的基础上用油进行淬火，淬火温度控制在800 870°C，时间为15 17分钟；第八步:回火阶段，在第七步的基础上进行回火，回火温度控制在180 200°C，时间为120 150分钟；出炉。本专利技术提供的一种柱塞泵用柱塞的材料的热处理工艺，用SCM420合金结构钢取代38CrMoAl合金结构钢，采取特殊热处理工艺。经过充分的工业试验证明，本工艺改善了柱塞与缸体柱塞孔的摩擦副， 能防止出现柱塞拉毛等现象，并且能获得设计所需的表面和心部硬度及硬化层，有效地提高了生产效率，减少了成本。本专利技术提供的工艺克服了现有技术的不足，改善了柱塞与缸体柱塞孔的摩擦副，有效地提高了生产效率，减少了成本。附图说明图1为本专利技术提供的一种柱塞泵用柱塞的材料(SCM420)的热处理工艺图；图2为38CrMoAl合金结构钢和SCM420合金结构钢硬度梯度图；图3为传统柱塞泵用柱塞的材料(3ICrMoV9)的热处理工艺图。具体实施例方式为使本专利技术更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。图1为本专利技术提供的一种柱塞泵用柱塞的材料(SCM420)的热处理工艺图，所述的热处理工艺采用SCM420合金结构钢取代38CrMoAl，要求渗碳淬火，表面硬度60 64HRC，渗碳层深0.3 0.6mm,心部硬度37 45HRC。具体热处理步骤如下:第一步:升温阶段，将工件置于容器内，充入38% 40%氮气，保证工件表面碳势为0.5% 0.7%，在Imin内使温度达到900 950°C ；第二步:保温阶段，在第一步的基础上将温度控制在900 950°C，保温10 12分钟；第三步:强渗阶段，在第二步的基础上将碳势增加到I %，碳的分解率控制在85 % 88 %，保温10 12分钟；第四步:扩散阶段，在第三步的基础上将碳势调节到0.9%，碳的分解率控制在95% 97%，保温10 12分钟；第五步:降温阶段，在第四步的基础上将碳势调节到0.8%，温度降至750 800。。，保温10 12分钟；第六步:保温阶段，在第五步的基础上保温30 35分钟；第七步:淬火阶段，在第六步的基础上用油进行淬火，淬火温度控制在800 870°C，时间为15 17分钟；第八步:回火阶段，在第七步的基础上进行回火，回火温度控制在180 200°C，时间为120 150分钟；出炉。图3所示为传统柱塞泵用柱塞的材料(3ICrMoV9)的热处理工艺图，其热处理工艺的具体步骤为:第一步:将工件置于容器内，将容器抽真空后，充入氮气；第二步:将第一步得到的混合物加热至510°C，保温25小时，氨气分解率18% 25%，氨气流量为3Nm3/h ；第三步:第一阶段将第二步得到的混合物加热至550°C，保温25小时，氨气分解率50% 60%，氨气流量为5Nm3/h ;第二阶段在第一阶段基础上再保温2小时，氨气分解率>80%，氨气流量为3Nm3/h ；第四步:将第三步得到的 混合物在80°C保温20分钟后，出炉。使用SCM420合金结构钢和38CrMoAl合金结构钢时的元素成分对比列表，如表I所示:表I使用SCM420和38CrMoAl时的元素成分对比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柱塞泵用柱塞的材料的热处理工艺，其特征在于：采用SCM420合金结构钢，具体热处理步骤如下：第一步：升温阶段，将工件置于容器内，充入38％～40％氮气，保证工件表面碳势为0.5％～0.7％，在1min内使温度达到900～950℃；第二步：保温阶段，在第一步的基础上将温度控制在900～950℃，保温10～12分钟；第三步：强渗阶段，在第二步的基础上将碳势增加到1％，碳的分解率控制在85％～88％，保温10～12分钟；第四步：扩散阶段，在第三步的基础上将碳势调节到0.9％，碳的分解率控制在95％～97％，保温10～12分钟；第五步：降温阶段，在第四步的基础上将碳势调节到0.8％，温度降至750～800℃，保温10～12分钟；第六步：保温阶段，在第五步的基础上保温30～35分钟；第七步：淬火阶段，在第六步的基础上用油进行淬火，淬火温度控制在800～870℃，时间为15～17分钟；第八步：回火阶段，在第七步的基础上进行回火，回火温度控制在180～200℃，时间为120～150分钟；出炉。

【技术特征摘要】
1.一种柱塞泵用柱塞的材料的热处理工艺，其特征在于:采用SCM420合金结构钢，具体热处理步骤如下: 第一步:升温阶段，将工件置于容器内，充入38% 40%氮气，保证工件表面碳势为0.5% 0.7%，在Imin内使温度达到900 950°C ； 第二步:保温阶段，在第一步的基础上将温度控制在900 950°C，保温10 12分钟；第三步:强渗阶段，在第二步的基础上将碳势增加到1%，碳的分解率控制在85% 88%，保温10 12分钟； 第四步:扩散阶段，在第三步的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宁，鲁启立，苏斌，
申请(专利权)人：龙工上海桥箱有限公司，
类型：发明
国别省市：