专利名称：一种以38CrMoAlA钢为材料的活塞杆的加工成形制造方法
技术领域：
本发明属于粉末冶金领域，涉及材料及其活塞杆。尤其是一种以38CrMoAlA钢为材料的活塞杆的加工成形制造方法。
背景技术：
目前使用的活塞杆坯料多数是铸制造而成，这就决定了它砂眼多、砂眼区域不固定，因此废品率高而活塞杆在工作中起着传递动力，它需要承受交变载荷，因而要求具有较好的机械性能，同时密封填料在活塞杆上相互摩擦，因而要求活塞杆具有良好的耐磨性。活塞杆在许多场合需要与腐蚀性介质接触，因此需要活塞杆具有较好的耐蚀性。现有活塞杆包括活塞体和活塞头，两者之间用螺帽连接。这种分体式的活塞杆缺点就是需要重复相同的加工工序完成零部件的加工，产品的生产成本较高，而且活塞杆采用的是实心件，这样加工所需的材料用量大，成本较高，活塞杆的自身重量大，相应的对设备的动力要求也高，用户使用时能量损耗大。因此一般活塞杆的寿命都比较短，需更换或修复活塞杆，降低了压缩机开动率。而活塞杆是一种重要的机械部件，在石油、化工，航空航天，船舶等领域都有广泛的应用，因此活塞杆的破坏会给经济和机器的正常工作带来巨大的危害。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明为了解决上述问题，设计了一种以38CrMoAlA钢为材料的活塞杆的加工成形制造方法。本发明设计了以38CrMoAlA钢为材料的活塞杆的加工成形制造方法，该活塞杆材料主要包括了下列元素的百分比含量Mn 0.7% -1.2%, C 0.5% -1.5%, Si 0. 5% -1. 3%, Cr 0.5%-1.2%，Al 1. 2 % -1. 3 % , Ni < 0. 003 %, Ti < 0. 02 %, S < 0. 03%, V0. 01% -0.04%，优选 Mn 0. 7% -1. 2%, C 0. 5% -1. 5%, Si 0. 5% -1. 3%, Cr 0. 5%-l. 2%,Al 1. 2%-1. 3%, Ni <0. 003%, Ti <0. 02%, S <0. 03%, V0. 01%-0. 04%。 其特征在于采用了下列的加工工艺(1)粉料的制备采用机械粉碎法制得粉料，即通过压碎的方法将块状金属粉碎成粉末，对粉末进行预处理，首先对粉末进行退火处理，退火温度为210-250°C，之后对粉末原料进行分级处理，将各种粉末进行均勻混合，采用浮动模压制成形法对粉料进行压制-脱模，( 对压制成型的活塞杆坯料进行烧结，烧结温度为 1050-1200°C，烧结时间为0. 5-池，在煤气炉中烧结并且通入氨气。在空气中缓慢冷却。(3) 对粉末成形的活塞杆进行均勻化退火处理，将其加热到800-1250°C，保温10-1 ，炉中缓慢冷却到600°C，再快速空冷。(4)对两端的中心孔并对其进行钻削加工，粗车杆外圆，在车削时要加跟刀架，避免零件变形，加工精度为IT10-IT11，(5)对中心孔进行磨研，粗车两端螺纹，在加工时加中心架，保证加工精度。(6)对加工成形的活塞杆进行调质处理，采用电解液淬火，将活塞杆放入电解淬火液中，活塞杆接阴极，电解液接阳极，通电加热达到给定温度断电，零件被周围的冷却液冷却而淬硬。(7)对调质处理处理后的活塞杆进行精车，余量为1mm，表面粗糙度为Ra = 20-13 μ m,同时精车螺纹。(8)进行渗氮处理，将活塞杆垂吊于加热炉上方，通入氨气，在将活塞杆放入加热炉中时螺纹要加保护罩。(9)对两件进行表面抛光处理，去除化学处理事留下的残渣。本发明优点一对配置的粉料进行退火处理，不仅降低了杂质的含量，提高粉末纯度，同时消除了粉末在加工过程中的加工硬化，提高了粉末的压缩性。本发明优点二 对退火后的粉料进行筛分，混合，使性能不能的组元均勻和混以利于压制和烧结状态的一致性。通过制粒过程，改善了粉末的流动性和稳定性，为压制做好了准备。本发明优点三该制造方法制得的活塞杆在高温高压下不变形，不仅表面硬度高耐磨性好且抗弯曲能力强，疲劳轻度高，而且心部韧性好，使用寿命长，工作可靠性高，由于坯料采用粉末冶金制得，因此耐高温性好。
具体实施例方式实施例一一种以38CrMoAlA钢为材料的活塞杆的加工成形制造方法，该活塞杆材料包括的元素的百分比含量:Mn 0. 7%, C 0. 5%, Si 0. 5%, Cr 0. 5%, Al 1. 2%, Ni < 0. 003%, Ti
<0.02%, S < 0.03%, V0. 01% -0.04%，其加工工艺(1)粉料的制备对粉末进行预处理，首先对粉末进行退火处理，退火温度为210°C，之后对粉末原料进行分级处理，将各种粉末进行均勻混合，采用浮动模压制成形法对粉料进行压制-脱模，( 对压制成型的活塞杆坯料进行烧结，烧结温度为1050°C，烧结时间为lh，在空气中缓慢冷却。(3)对粉末成形的活塞杆进行均勻化退火处理，将其加热到800-1250°C，保温10-1 ，炉中缓慢冷却到 600°C，再快速空冷。(4)对两端的中心孔并对其进行钻削加工，粗车杆外圆，在车削时要加跟刀架，避免零件变形，加工精度为IT10，(5)对中心孔进行磨研，粗车两端螺纹，在加工时加中心架，保证加工精度。(6)对加工成形的活塞杆进行调质处理，采用电解液淬火，7)对调质处理处理后的活塞杆进行精车，余量为1mm，表面粗糙度为Ra = 20 μ m,同时精车螺纹。 (8)进行渗氮处理，(9)对两件进行表面抛光处理。实施例二一种以38CrMoAlA钢为材料的活塞杆的加工成形制造方法，该活塞杆材料包括的元素的百分比含量Mn 1. 2%, C 1. 5%, Si 1. 3%, Crl. 2%, All. 3%, Ni < 0. 003%, Ti
<0. 02%, S < 0. 03%, V0. 01% -0.04%。其加工工艺(1)粉料的制备对粉末进行预处理，首先对粉末进行退火处理，退火温度为250°C，之后对粉末原料进行分级处理，将各种粉末进行均勻混合，采用浮动模压制成形法对粉料进行压制-脱模，(2)对压制成型的活塞杆坯料进行烧结，烧结温度为1200°C，烧结时间为2h，在空气中缓慢冷却。(3)对粉末成形的活塞杆进行均勻化退火处理，将其加热到1250°C，保温15h，炉中缓慢冷却到600°C，再快速空冷。(4)对两端的中心孔并对其进行钻削加工，粗车杆外圆，在车削时要加跟刀架，避免零件变形，加工精度为IT11，(5)对中心孔进行磨研，粗车两端螺纹，在加工时加中心架，保证加工精度。(6)对加工成形的活塞杆进行调质处理，采用电解液淬火，7)对调质处理处理后的活塞杆进行精车，余量为1mm，表面粗糙度为Ra= 13 μ m，同时精车螺纹。(8)进行渗氮处理，(9)对两件进行表面抛光处理。申请人:声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进， 对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
权利要求
1.一种粉末冶金法制得的活塞杆用材料38CrMoAlA钢，其特征在于主要包括了下列元素的百分比含量:Mn 0. 7% -1. 2%, C 0. 5% -1. 5%, Si 0. 5% -1. 3%, Cr 0. 5% -1. 2%, Al 1. 2% -1. 3%, Ni < 0. 003%, Ti < 0. 02%, S < 0. 03%, V0. 01% -0. 04%。
2.根据权利要求书1所述的38CrMoAlA钢材料，其特征在于Mn0.7% -1.2%, C 0. 5% -1. 5%, Si 0. 5% -1. 3%, Cr 0. 5% -1. 2%, Al 1. 2% -1. 3%, Ni < 0. 003%, Ti < 0. 02%, S < 0. 03%, V0. 01% -0. 04%。
3.根据权利要求1或者2所述的一种用38CrMoAlA钢为材料的活塞杆的加工制造方法，其特征在于(1)粉料的制备采用机械粉碎法制得粉料，即通过压碎的方法将块状金属粉碎成粉末，对粉末进行预处理，首先对粉末进行退火处理，退火温度为210-250°C，之后对粉末原料进行分级处理，将各种粉末进行均勻混合，采用浮动模压制成形法对粉料进行压制-脱模，(2)对压制成型的活塞杆坯料进行烧结，烧结温度为1050-1200°C，烧结时间为0. 5-2h，在煤气炉中烧结并且通入氨气，在空气中缓慢冷却。(3)对粉末成形的活塞杆进行均勻化退火处理，将其加热到800-1250°C，保温10-1 ，炉中缓慢冷却到600°C，再快速空冷；(4)对两端的中心孔并对其进行钻削加工，粗车杆外圆，在车削时要加跟刀架，避免零件变形，加工精度为IT10-IT11，(5)对中心孔进行磨研，粗车两端螺纹，在加工时加中心架，保证加工精度；(6)对加工成形的活塞杆进行调质处理，采用电解液淬火，将活塞杆放入电解淬火液中，活塞杆接阴极，电解液接阳极，通电加热达到给定温度断电，零件被周围的冷却液冷却而淬硬；(7)对调质处理处理后的活塞杆进行精车，余量为1mm，表面粗糙度为Ra = 20-13 μ m，同时精车螺纹；(8)进行渗氮处理，将活塞杆垂吊于加热炉上方，通入氨气，在将活塞杆放入加热炉中时螺纹要加保护罩；(9)对两件进行表面抛光处理，去除化学处理事留下的残渣。
全文摘要
本发明公开了一种以38CrMoAlA钢为材料的活塞杆的加工成形制造方法。该方法属于粉末冶金技术领域。该齿轮通过如下工序实现下料-粉末冶金制造毛坯-退火-钳中心空-粗车-调质处理-精车-精磨中心孔-铣六方-渗氮处理。该制造方法制得的活塞杆在高温高压下不变形，不仅表面硬度高耐磨性好且抗弯曲能力强，疲劳轻度高，而且心部韧性好，使用寿命长，工作可靠性高，由于坯料采用粉末冶金制得，因此耐高温性好。
文档编号C21D1/26GK102534392SQ20121003545
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月16日 优先权日2012年2月16日
发明者胡春涛 申请人:无锡市万邦机械制造厂