[发明专利]一种柱塞泵用柱塞的材料的热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种柱塞泵用柱塞的材料的热处理工艺，属于工程材料技术领域。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明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。

本发明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。

本发明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为本发明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(31CrMoV9)的热处理工艺图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

图1为本发明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。