缓冲套表面掺氮的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及液压油缸领域，特别是涉及一种液压油缸缓冲系统中提高缓冲套表面性能的方法。
【背景技术】
[0002]随着工程机械的应用面越来越广泛，用户对操作感受的不断追求，对油缸缓冲提出了更高的要求。随之而来的因缓冲不良或失效导致油缸故障的情况越来越多。造成缓冲不良或失效原因很多，主要如下:
1.长时间工作，油缸工作介质的品质下降，含杂质越来越多，导致缓冲套表面I和配合表面2磨损，如图1所示，配合面间隙扩大，导致缓冲不良甚至失效。
[0003]2.缓冲套材质选取不合理:因缓冲过程中缓冲腔压力又较大，当缓冲套材料不能达到足够强度，在较长期工作时间后，缓冲套金属疲劳，缓冲套变形量大，导致缓冲失效。
[0004]3.缓冲套表面处理不合理:由于配合间隙很小，缓冲过程中缓冲套工作表面I不可避免的与配合面2摩擦，缓冲套不能达到很高的耐磨性时，缓冲套会很快出现磨损，导致缓冲失效。
[0005]—般普通液压油缸在设计缓冲时，会考虑缓冲套的整体强度，但是往往忽略了加工工艺工程中产生的缺陷:1)缓冲套的原料在调质后，粗车外圆和内孔，会直接进行高频淬火，以硬化缓冲套工作表面，但之后的车削加工和磨削加工往往会减小表面A硬化层厚度，使之难以达到设计要求；2)在较高的缓冲要求下，比如挖机油缸斗杆油缸的缓冲系统(如图
1)，在缓冲套外圆加工2条对称扁丝3，是在高频淬火后进行，这样缓冲套扁丝外表面就出现了硬度不均匀，导致缓冲套在高压下容易出现局部疲劳和局部磨损加快，最终导致缓冲失效。
【发明内容】
[0006]本发明主要解决的技术问题是提供一种克服现有缓冲套表面硬化不足和扁丝加工后的硬度不均匀的问题，能够保证油缸的正常安全运行以及长期拥有良好的缓冲效果缓冲套表面掺氮的方法。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种缓冲套表面掺氮的方法，其特征在于，该方法的工艺步骤依次包括:
锻件工序，采用合金钢制备缓冲套的锻件毛胚；
退火工序，将锻件毛胚进行退火处理，降低锻件的硬度，改善锻件的切削加工性；
加工工序，先对锻件进行粗加工，粗加工完成后将锻件进行调质处理，然后再进行精加工，根据尺寸和精度要求制造出缓冲套；
氮化工序，首先将缓冲套表面进行清理，再将掺氮炉内空气排除，再进行氨的分解，控制氨分解率，最后进行掺氮处理。
[0008]在本发明一个较佳实施例中，掺氮处理包括3种方法，分别为:气体掺氮、液体渗氮以及离子渗氮。
[0009]在本发明一个较佳实施例中，气体掺氮是用NH3气体冲入氮化炉，工件在500-550°C下保持20-1000h，在缓冲套表面形成氮化层。
[0010]在本发明一个较佳实施例中，液体渗氮是在工件在560-600°C处理数分钟至数小时，形成的氮化层因时间而定。
[0011 ] 在本发明一个较佳实施例中，离子渗氮是在350°C时开始，处理时间因工件材质和性能要求而更改。
[0012]本发明的有益效果是:本发明以含有Al、Cr、Mo的合金钢做缓冲套材料，在表面硬度、氮化层深度和回火脆性等方面都有优秀的表现；在提高表面硬度和耐磨性能以外，缓冲套表面的抗粘着性也得到了很好的改善；由于渗氮处理的时间长、温度低，这样渗氮处理就可以使工件变形量最小，保证了工件在加工成型后渗氮处理的尺寸稳定性。
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中:
图1是【背景技术】中挖机油缸斗杆油缸的缓冲系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0015]请参阅图1，本发明实施例包括:
一种缓冲套表面掺氮的方法，该方法的工艺步骤依次包括:
锻件工序，采用Al、Cr或Mo的合金钢制备缓冲套的锻件毛胚。
[0016]退火工序，将锻件毛胚进行退火处理，降低锻件的硬度，改善锻件的切削加工性； 加工工序，先对锻件进行粗加工，粗加工完成后将锻件进行调质处理，增强材料表面的硬度，加强刚性，然后再进行精加工，根据尺寸和精度要求制造出缓冲套；
氮化工序，首先将缓冲套表面进行清理，再将掺氮炉内空气排除，再进行氨的分解，控制氨分解率，最后进行掺氮处理，渗氮处理具有良好的尺寸稳定性，既得到较理想的工作表面效果，又保证工件尺寸。
[0017]掺氮处理包括3种方法，分别为:气体掺氮、液体渗氮以及离子渗氮。
[0018]气体掺氮是用NH3气体冲入氮化炉，工件在500-550 °C下保持20_1000h，在缓冲套表面形成氮化层，这样形成的氮化层极硬但又极脆。
[0019]液体渗氮是在工件在560_600°C处理数分钟至数小时，形成的氮化层因时间而定。
[0020]离子渗氮是在350°C时开始，处理时间因工件材质和性能要求而更改，而对过去难以处理的不锈钢、钛、钴合金可以施以简单的表面硬化处理。
[0021]由于选择用不同的渗氮类型，工件形状不同，要求的机械性能不同，要恰当的选择渗氮时间和渗氮温度，保证设计要求的同时，还可以降低工件的加工成本。
[0022]根据工件形状不同，各表面要求不同，在氮化炉中的摆放要注意。工件表面的清洗等方面也要特别注意。
[0023]
本发明以含有Al、Cr、Mo的合金钢做缓冲套材料，在表面硬度、氮化层深度和回火脆性等方面都有优秀的表现；在提高表面硬度和耐磨性能以外，缓冲套表面的抗粘着性也得到了很好的改善；由于渗氮处理的时间长、温度低，这样渗氮处理就可以使工件变形量最小，保证了工件在加工成型后渗氮处理的尺寸稳定性。
[0024]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种缓冲套表面掺氮的方法，其特征在于，该方法的工艺步骤依次包括: 锻件工序，采用合金钢制备缓冲套的锻件毛胚； 退火工序，将锻件毛胚进行退火处理，降低锻件的硬度，改善锻件的切削加工性； 加工工序，先对锻件进行粗加工，粗加工完成后将锻件进行调质处理，然后再进行精加工，根据尺寸和精度要求制造出缓冲套； 氮化工序，首先将缓冲套表面进行清理，再将掺氮炉内空气排除，再进行氨的分解，控制氨分解率，最后进行掺氮处理。2.根据权利要求1所述的缓冲套表面掺氮的方法，其特征在于，掺氮处理包括3种方法，分别为:气体掺氮、液体渗氮以及离子渗氮。3.根据权利要求2所述的缓冲套表面掺氮的方法，其特征在于，气体掺氮是用NH3气体冲入氮化炉，工件在500-550°C下保持20-1000h，在缓冲套表面形成氮化层。4.根据权利要求2所述的缓冲套表面掺氮的方法，其特征在于，液体渗氮是在工件在560-600°C处理数分钟至数小时，形成的氮化层因时间而定。5.根据权利要求2所述的缓冲套表面掺氮的方法，其特征在于，离子渗氮是在350°C时开始，处理时间因工件材质和性能要求而更改。6.根据权利要求1所述的缓冲套表面掺氮的方法，其特征在于，所述合金钢是含有Al、Cr或Mo的合金钢。
【专利摘要】本发明公开了一种缓冲套表面掺氮的方法，该方法的工艺步骤依次包括：锻件工序，采用合金钢制备缓冲套的锻件毛胚；退火工序，将锻件毛胚进行退火处理，降低锻件的硬度，改善锻件的切削加工性；加工工序，先对锻件进行粗加工，粗加工完成后将锻件进行调质处理，然后再进行精加工，根据尺寸和精度要求制造出缓冲套；氮化工序，首先将缓冲套表面进行清理，再将掺氮炉内空气排除，再进行氨的分解，控制氨分解率，最后进行掺氮处理。通过上述方式，本发明在提高表面硬度和耐磨性能以外，缓冲套表面的抗粘着性也得到了很好的改善；由于渗氮处理的时间长、温度低，这样渗氮处理就可以使工件变形量最小，保证了工件在加工成型后渗氮处理的尺寸稳定性。
【IPC分类】C21D8/00, C23C8/26
【公开号】CN105220107
【申请号】CN201510577758
【发明人】汪立平
【申请人】江苏恒立高压油缸股份有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月14日