38CrMoAl伺服活塞及其热处理工艺的制造方法与工艺

本发明涉及一种38CrMoAl伺服活塞及其热处理工艺。

背景技术：
目前，国内生产的伺服活塞在使用寿命，承载力方面都达不到要求。而国外产品质量稳定、使用寿命长，但是价格昂贵。其主要原因是我国生产的零件在热处理后变形量大，大部分零件要通过热处理后去除余量的办法控制零件的精度，这种办法虽然保证了零件的精度要求，但是零件在热处理后硬加工的成本很高。不但增加了零件开发成本，而且也延长了样件的开发周期，所以使用试验的方法控制零件在热处理中的变形，远远达不到客户的要求。我司在综合国内外热处理工艺的基础上，采用新的设备和工艺，充分发挥我司在热处理技术方面和质量管控方面的优势，不但达到国外液压伺服活塞的生产水平，而且从根本上解决了样件开发周期长，产品质量不稳定，开发成本昂贵的问题。

技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种热处理后变形小，提高零件硬度、强度、耐磨性和抗疲劳性的38CrMoAl伺服活塞及其热处理工艺。本发明的目的是这样实现的：一种38CrMoAl伺服活塞，它包括横向布置的活塞杆本体，活塞杆本体的左端面中心向右设置有第一装配孔，活塞杆本体的中段设置有前后方向的第二装配孔，活塞杆本体的右端面中心向左设置有通油孔，所述第一装配孔从左至右依次包括第一锥形孔段、第一圆孔段、第二圆孔段、第二锥形孔段、第三圆孔段以及第三锥形孔段，第一锥形孔段的锥度为8°，所述第一圆孔段的直径为16.4mm，第二圆孔段的直径为15.6mm，第二锥形孔段的锥度为118°，第三圆孔段的直径为4mm，在第一装配孔内装入球头杆后，球头杆的右端球头紧贴第二锥形孔段以及第二圆孔段，球头的球心与第二装配孔的轴心之间的横向距离为56.82±0.08mm。一种38CrMoAl伺服活塞热处理工艺，其特征在于该热处理工艺包括以下步骤：步骤一、来料检验步骤二、装夹步骤三、清洗步骤四、预热热室的真空度控制在0.1Pa~30Pa，开始升温，升温时间25min~35min至640~660℃，然后保温20min~40min；步骤五、淬火保持真空度0.1Pa~30Pa，开始升温，升温时间25min~45min至901℃~951℃，然后保温90min~110min，然后进行油冷，油温为40℃~60℃，油冷时间为15min~25min；步骤六、清洗步骤七、回火将零件重新送入热室，升温25min~35min至580℃~600℃，然后保温170℃~190℃；步骤八、慢冷控制热室温度，使得温度从580℃~600℃逐渐冷却至280℃~300℃，冷却速度为1min冷却1℃；步骤九、空冷零件从280℃~300℃空冷至室温；步骤十、精车成型步骤十一、清洗步骤十二、装夹步骤十三、氮化将零件送入氮化炉，氮化炉开始升温排气，升温40min~50min至360℃~380℃，此期间通入氮气速度1.5m3/h~2m3/h；然后开始渗氮，升温30min~40min至370℃~500℃，此期间通入氮气速度1.5m3/h~2m3/h；保持500℃的炉温20h，此期间控制氨气分解率20%~30%；升温10min~15min至525℃，此期间控制氨气分解率20%~30%；保持525℃的炉温30h，此期间控制氨气分解率45%~55%；保持525℃的炉温2h，此期间控制氨气分解率75%~85%；然后随炉冷却至200℃~210℃，此期间通入氮气速度0.5m3/h~0.8m3/h；然后停止通入氨气随炉冷却至室温。步骤十二中料框的顶部设置有横向布置的悬挂丝，悬挂丝穿过零件的第二装配孔，料框内设置有多个隔离框，通过隔离框隔开零件，使得零件之间保持一定间距，料框从下至上最多设置三层，相邻两层料框之间用多孔板隔开。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过第一装配孔的特殊孔型设计从而保证在第一装配孔内装入球头杆后，球头杆球头中心位置至第二装配孔的轴心之间的距离一定，另外整个活塞杆本体的粗糙度以及渗氮深度也有较高要求，在整个38CrMoAl伺服活塞热处理工艺中，在回火后采用慢冷工序，使得零件内部的晶粒细化，从而减少最终变形量。因此本发明38CrMoAl伺服活塞具有精度较高，强度较高，使用寿命较长的优点。附图说明图1为38CrMoAl伺服活塞零件的结构示意图。图2是图1的剖视图。图3为38CrMoAl伺服活塞零件的装夹示意图。其中：零件1、第一装配孔1.1、第二装配孔1.2、通油孔1.3、多孔板2、料框3、悬挂丝4。具体实施方式参见图1~图2，一种38CrMoAl伺服活塞，它包括横向布置的活塞杆本体，活塞杆本体的左端面中心向右设置有第一装配孔1.1，活塞杆本体的中段设置有前后方向的第二装配孔1.2，活塞杆本体的右端面中心向左设置有通油孔1.3，所述第一装配孔1.1从左至右依次包括第一锥形孔段、第一圆孔段、第二圆孔段、第二锥形孔段、第三圆孔段以及第三锥形孔段，第一锥形孔段的锥度为8°，所述第一圆孔段的直径为16.4mm，第二圆孔段的直径为15.6mm，第二锥形孔段的锥度为118°，第三圆孔段的直径为4mm。第一装配孔1.1为球头杆装配孔，第二装配孔1.2为阀芯装配孔，在第一装配孔1.1内装入球头杆后，球头杆的右端球头紧贴第二锥形孔段以及第二圆孔段，球头的球心与第二装配孔1.2的轴心之间的横向距离为56.82±0.08mm。上述整个活塞杆本体的粗糙度为Ra小于3.2μm，整个活塞杆本体的渗氮深度至少为0.3mm。一种38CrMoAl伺服活塞热处理工艺，该热处理工艺包括以下步骤：步骤一、来料检验检验38CrMoAl伺服活塞零件（38CrMoAl伺服活塞零件以下简称为零件）数量与送货单和流转卡是否相符，有没有外观缺陷；步骤二、装夹步骤三、清洗将零件进行清洗，清洗过程包括：清水清洗、滴碱水、喷淋、烘干；步骤四、预热热室的真空度控制在0.1Pa~30Pa，开始升温，升温时间25min~35min至640~660℃，然后保温20min~40min；步骤五、淬火保持真空度0.1Pa~30Pa，开始升温，升温时间25min~45min至901℃~951℃，然后保温90min~110min，然后进行油冷，油温为40℃~60℃，油冷时间为15min~25min；步骤六、清洗步骤七、回火将零件重新送入热室，升温25min~35min至580℃~600℃，然后保温170℃~190℃；步骤八、慢冷控制热室温度，使得温度从580℃~600℃逐渐冷却至280℃~300℃，冷却速度为1min冷却1℃；步骤九、空冷零件从280℃~300℃空冷至室温；步骤十、精车成型步骤十一、清洗步骤十二、装夹参见图2，料框3的顶部设置有横向布置的悬挂丝4，悬挂丝4可以选用金属丝，优选为铁丝。悬挂丝4穿过零件1的第二装配孔1.2，料框3内设置有多个隔离框4，通过隔离框4隔开零件1，使得零件1之间保持一定间距，料框3从下至上最多设置三层，相邻两层料框3之间用多孔板2隔开，每炉最多设置三层料框3，最大装炉量为600件零件；步骤十三、氮化将零件送入氮化炉，氮化炉开始升温排气，升温40min~50min至360℃~380℃，此期间通入氮气速度1.5m3/h~2m3/h；然后开始渗氮，升温30min~40min至370℃~500℃，此期间通入氮气速度1.5m3/h~2m3/h；保持500℃的炉温20h，此期间控制氨气分解率20%~30%；升温10min~15min至525℃，此期间控制氨气分解率20%~30%；保持525℃的炉温30h，此期间控制氨气分解率45%~55%；保持525℃的炉温2h，此期间控制氨气分解率75%~85%；然后随炉冷却至200℃~210℃，此期间通入氮气速度0.5m3/h~0.8m3/h；然后停止通入氨气随炉冷却至室温。