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油缸管厂家调质热处理工艺的改进

 根据上述油缸管冷拔状态下和经去应力及正火热处理工艺后存在的弊端，如果要满足复杂环境下使用的液压油缸缸筒的技术要求，使油缸管具有足够的强度、硬度、韧性、耐压性和耐疲劳性，那么采取调整材料综合力学性能的调质热处理工艺是最理想的选择。

 4.1原调质热处理工艺

 为了使缸筒用油缸管具有强度高、硬度高、耐磨性好、塑性强、承受压力大、变形小、脱碳少以及疲劳寿命长等优良特性，油缸管热处理按照以下工艺实施。根据27SiMn材料的特点，具体的调质热处理工艺为：加热至910--920℃，保温35 min后水冷；对上述检测结果进行分析，得出：①油缸管经过调质热处理后，抗拉强度、屈服强度、伸长率、断面收缩率、冲击功及表面光洁度、脱碳层深度均达到液压油缸缸筒的技术要求；②油缸管经过调质热处理后，发生严重变形，不能满足液压油缸缸筒的技术要求；③油缸管经过调质热处理后，金相组织为回火索氏体+珠光体十半网状、条状、块状、针状铁素体，晶粒度5级，未能达到液压油缸缸筒的技术要求。

　　4.2原调质热处理工艺效果较差的原因分析

　　4.2.1油缸管几何尺寸精度产生严重变形

　油缸管在经过高温淬火时，由于受到冷却介质急冷因素影响，瞬间产生热胀冷缩现象，以及油缸管本然后采取在510520℃保温180 min的回火热处理工艺}e}0

 经此热处理后，油缸管的几何尺寸精度、性能分别见表8和表9;油缸管表面粗糙度为12.5 }},m，脱碳层厚度为0.10 mm;金相组织为回火索氏体十珠光体十半网状、条状、块状、针状铁素体（图3），晶粒度5级；耐受压力30 MPa（持续10 s）。身残余应力差，造成原本公差精准的油缸管在经过调质后产生严重形变。因此需要采取先期完全消除应力、稳定组织的热处理工艺后再进行调质，就能有效预防油缸管调质时产生形变。

 （1）上述调质工艺加热时温度不能满足金相组织转变要求。淬火温度过低会造成铁素体没有完全充分溶解，以及未完全充分奥氏体化。在此情况下就进行冷却淬火，使淬火前已经析出的块状铁素体，随着温度的降低和时间的延长而逐渐增大毛，。

　　（2）马氏体转变不完全。奥氏体必须以大于临界冷却速度冷却到马氏体转变开始温度M、点，才能发生马氏体转变。马氏体转变与珠光体转变不同，当奥氏体被冷却到Ms点以下任意温度时，一般不需要孕育，转变立即开始，并且以极快速度进行，但是转变很快停止，不能进行到终了{s}。为了使转变能继续进行，必须降低温度。当温度降低到马氏体转变终了温度Mr后，马氏体转变已不能进行。即使冷至Mf以下，马氏体转变量还未达到100%，但是马氏体转变已经停止，就存在马氏体转变不完全现象。因此，在本调质工艺中，需要适当提高淬火温度和保温时间，以加速和确保奥氏体转变。同时，油缸管冷却时采取喷水冷却方式，避免用冷却水槽冷却时存在的弊端（油缸管出炉后立刻进人水槽冷却，无法保障马氏体转变温度M、点后油缸管继续冷却，以使马氏体转变能继续进行。马氏体转变是在不断降温的条件下才能进行的，而水槽冷却时，油缸管直接冷却到接近水槽冷却水的温度，不能有效体现Ms点）。由于本材料的Ms点为3SS℃，因此喷水冷却至此Ms点温度后，在继续喷水的条件下才能使马氏体有效完全转变，否则会存在奥氏体转变不完全，残留奥氏体组织。

　　（3）冷却介质达不到油缸管在淬火时迅速热扩散冷却的效果。当直接采取自来水对油缸管进行冷却时，冷却速度过快，局部冷缩不均匀，组织内物质扩散不够，内应力大，油缸管容易产生开裂和变形。为了使淬火冷却介质具有冷却温度均匀、温差小、冷却速度快等特点，一般淬火技术是在自来水中加盐等混合物，尤其是合金钢的淬火冷却中，淬火冷却采取加盐的措施，能满足不同等温温度和冷却速度的要求[[9]。因此，需要在冷却水中加人S%O^-lO%的工业用盐，以达到温度均匀、温差小、冷却速度快、材料内部组织均匀等效果。