专利名称：一种柱塞泵用配流盘的材料及其热处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种柱塞泵用配流盘的材料，属于工程材料技术领域。
背景技术：
各种高压型柱塞的泵缸体与配流盘普遍采用铜合金与氮化合金钢作配对使用。这两者之间的摩擦副是整个柱塞泵的三大重要摩擦副之一。在柱塞泵使用过程中配流盘承受着高温高压和冲击，所以要求配流盘表面具有高强度、高硬度、高耐磨性和一定的韧性。目前市场上高吨位柱塞泵上使用的配流盘多数采用38CrMoAl进行氮化使用，其优点是在调质及氮化后能获得优良的综合力学性能，渗氮层具有良好的耐磨性、疲劳强度， 具有高耐磨性。同时，它也具有材料成本高，热处理时间长等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种新材料来制作配流盘，并通过特有热处理工艺，达到提高强度、硬度和提高耐磨性能的要求，同时减少成本。为了达到上述目的，本发明提供了一种柱塞泵用配流盘的材料，其特征在于，由以重量百分比计的 C O. 35-0. 42wt%,Si O. 14-0. 3wt%,MnO. 3-0. 6wt%,Cr I. 35-1. 65wt%, CuO. 1-0. 3wt%,Al 0. 7-1. Iwt%及余量的 Fe 为原料组成。本发明还提供了上述柱塞泵用配流盘的材料的热处理工艺，其特征在于，具体步骤如下第一步将各原料按比例置于容器内，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335-345 ,保温39_41min ；第三步将第二步得到的混合物加热至575_585°C，同时通入氮气、氨气和二氧化碳;第四步将第三步得到的混合物在575-585°C保温445_455min，同时通入氮气、氨气和二氧化碳进行一段氮化；第五步将第四步得到的混合物在575-585°C保温88_92min，同时通入氮气和氨气，进行二段氮化；第六步将第五步得到的混合物冷却至78-82°C，保温34-36mmin后，出炉。优选地，所述的第三步中氨气的体积流量为5. 9-6. lNm3/h，第三步、第四步和第五步中的氨气的体积流量的比例为6 : 6 : 7。优选地，所述的第三中二氧化碳的体积流量为O. 15-0. 25Nm3/h，第三步和第四步中二氧化碳的体积流量的比例为O. 2 0.2。优选地，所述的第三中氮气的体积流量为2. 9-3. INmVh，第三步、第四步和第五步中氮气的体积流量的比例为3 : 3 : 3。与现有的柱塞泵用配流盘的材料相比，本发明添加了 Cu元素、去除Mo元素，同时调整了其他元素成分的含量。以本发明制作的配流盘，更容易用较低的高温回火温度得到理想的硬度，而且组织更细致均匀；这样的组织更容易渗氮，渗层也深。本发明在性能上提高了材料的强度和硬度，同时又具在较高的耐疲劳韧性，从而延长了零件的使用寿命。在成本上由于去掉贵重元素，采用特殊的热处理工艺，从而节约了成本。
图I为本发明提供的柱塞泵用配流盘的材料(PLP)的热处理工艺图；图2为现有和本发明提供的柱塞泵用配流盘的材料(PLP)的硬度梯度。图3为现有柱塞泵用配流盘的材料(38CrMoAl)的热处理工艺图。
具体实施例方式下面结合实施例与附图进一步描述本发明。实施例I、称取 C O. 35wt%> Si O. 14wt%> Mn O. 56wt%> Cr I. 36wt%> Cu 0. 25wt%> Al
I.lwt%及余量的Fe。2、如图I所示，为本发明提供的柱塞泵用配流盘的材料(PLP)的热处理工艺图，所述的热处理工艺的具体步骤如下第一步将各原料按比例置于容器内，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34(TC,保温40min ；第三步将第二步得到的混合物加热至580°C，同时通入氨气、二氧化碳和氮气；第四步将第三步得到的混合物在580°C保温450min,同时通入氨气、二氧化碳和氮气，进行一段氮化；第五步将第四步得到的混合物在580°C保温90min，同时通入氨气和氮气，进行二段氮化；第六步将第五步得到的混合物冷却至80°C，保温35min后，出炉。其中，第三步、第四步、第五步中氨气的体积流量分别为6Nm3/h、6Nm3/h、7Nm3/h。第三步和第四步中二氧化碳的体积流量分别为O. 2Nm3/h。第三步、第四步、第五步中氮气的体积流量分别为3Nm3/h。通入O. 01-0. 2Nm3/h丙烷用于燃烧废气，冷却炉膛和各个管路的循环水的水压保持在O. 1-0. 4Mpa。对比例I、称取 C O. 38wt % > Si O. 33wt % > Mn O. 45wt % > Cr I. 5wt % > MoO. 2wt % > Al
0.9wt%及余量的Fe。2、如图3所示，为现有柱塞泵用配流盘的材料(38CrMoAl)的热处理工艺图，所述的热处理工艺的具体步骤为第一步将各原料按比例置于容器内，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25h，氮气分解率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25h，氨气分解率 50-60%，氨气流量为5% ;第二阶段在第一阶段基础上再保温2h，氨气分解率> 80%，氨气流量为3% ；
第四步将第三步得到的混合物在80°C保温20min后，出炉。实施例与对比例的组分列表如下
权利要求
1.一种柱塞泵用配流盘的材料，其特征在于，由以重量百分比计的C O. 35-0. 42wt%, SiO. 14-0. 3wt%, Mn O. 3-0. 6wt%, Cr I. 35-1. 65wt%, Cu 0. 1-0. 3wt%, Al 0. 7-1. lwt% 及余量的Fe为原料组成。
2.权利要求I所述的一种柱塞泵用配流盘的材料的热处理工艺，其特征在于，具体步骤如下第一步将各原料按比例置于容器内，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335-345°C，保温39-41min ；第三步将第二步得到的混合物加热至575-585 ，同时通入氮气、氨气和二氧化碳；第四步将第三步得到的混合物在575-585°C保温445-455min，同时通入氮气、氨气和二氧化碳进行一段氮化；第五步将第四步得到的混合物在575-585°C保温88-92min，同时通入氮气和氨气，进行二段氮化；第六步将第五步得到的混合物冷却至78-82°C，保温34-36mmin后，出炉。
3.如权利要求2所述的一种柱塞泵用配流盘的材料的热处理工艺，其特征在于，所述的第三步中氨气的体积流量为5. 9-6. lNm3/h，第三步、第四步和第五步中的氨气的体积流量的比例为6 : 6 : 7。
4.如权利要求2所述的一种柱塞泵用配流盘的材料的热处理工艺，其特征在于，所述的第三中二氧化碳的体积流量为O. 15-0. 25Nm3/h，第三步和第四步中二氧化碳的体积流量的比例为0.2 0.2。
5.如权利要求2所述的一种柱塞泵用配流盘的材料的热处理工艺，其特征在于，所述的第三中氮气的体积流量为2. 9-3. lNm3/h，第三步、第四步和第五步中氮气的体积流量的比例为3:3:3。
全文摘要
本发明公开了一种柱塞泵用配流盘的材料及其热处理工艺。所述柱塞泵用配流盘的材料其特征在于，由C 0.35-0.42wt％、Si0.14-0.3wt％、Mn 0.3-0.6wt％、Cr 1.35-1.65wt％、Cu0.1-0.3wt％、Al 0.7-1.1wt％及余量的Fe为原料组成。热处理工艺为将各原料置于容器内抽真空，充入氮气；加热至340℃，保温；加热至580℃，同时通入氮气、氨气和二氧化碳；进行一段氮化、二段氮化；冷却至80℃，保温后，出炉。与现有技术相比，本发明添加了Cu、去除了Mo，提高了材料的强度和硬度，由于润滑作用而提高了耐磨性能，从而延长了零件的使用寿命，节约了生产成本。
文档编号C22C38/20GK102605257SQ20121010999
公开日2012年7月25日 申请日期2012年4月16日 优先权日2012年4月16日
发明者汪锋, 赵宁, 陈超, 鲁启立 申请人:龙工(上海)桥箱有限公司