液壓油缸缸筒用鋼管技術(shù)工藝
液壓油缸基本上由缸筒、缸蓋、活塞和活塞桿與密封裝置組成，而缸筒是形成內(nèi)腔盛裝流體的關(guān)鍵元件，因此缸筒的耐承受壓力、耐磨性、疲勞強度等綜合性能對液壓油缸的壽命起到關(guān)鍵性作用。通常對缸筒要求是能耐受20MPa以內(nèi)壓力(持續(xù)壓力)，對于攪拌和壓力的應(yīng)用，甚至可達到55MPa。因此，在制作液壓缸缸筒時，對缸筒用鋼管的技術(shù)條件都作出了明確的限定。對液壓油缸缸筒用鋼管(簡稱缸筒用鋼管)通常采用如下幾個工藝：去應(yīng)力退火工藝，正火熱處理工藝，調(diào)質(zhì)熱處理工藝等，上述熱處理工藝生產(chǎn)的鋼管具有不同的技術(shù)性能，適合不同環(huán)境下工作的液壓油缸。
1 缸筒用鋼管的技術(shù)條件
制作27SiMn材質(zhì)的液壓油缸缸筒時，對鋼管的技術(shù)條件要求如下。
1.1化學成分
1.2力學性能
抗拉強度Rm≥860MPa，屈服強度ReH≥760MPa;伸長率A5≥12%，收縮率Ψ≥40%;沖擊功AkV2(20℃)≥39J;硬度240∼280HBW。
1.3工藝性能
常溫下水壓試驗?zāi)苣褪?5∼30MPa壓力(持續(xù)壓力)。
1.4金相組織
脫碳層≤0.20mm;在低倍組織方面，鋼管的一般疏松、中心疏松、偏析均≤2級，不得有縮孔殘余、皮下氣泡、白點、翻皮、分層、裂紋和其他夾雜存在;金相組織為回火索氏體+珠光體，3級。
1.5表面粗糙度
表面粗糙度Rа≤12.5µm。
1.6幾何尺寸精度
內(nèi)外徑的尺寸公差均為±0.15mm。
2 冷拔鋼管與缸筒技術(shù)條件的差距
一般以冷拔鋼管作為液壓缸筒原料，以外徑121mm、內(nèi)徑98mm冷拔狀態(tài)下的鋼管為例，其幾何尺寸精度、性能分別見表2和表3，鋼管表面粗糙度為3.2µm，無脫碳層。對冷拔后的鋼管精度和性能進行分析，得出：
①鋼管的幾何尺寸精度、表面粗糙度完全滿足液壓油缸缸筒所需技術(shù)條件;
②與技術(shù)要求相比，鋼管的抗拉強度、屈服強度、伸長率、斷面收縮率、沖擊功、硬度(HBW)分別低了8.7%、11.2%、21.0%、33.8%、60.3%、36.5%。
3 冷拔鋼管常見的熱處理工藝
根據(jù)鋼管經(jīng)過冷加工后的性能情況，結(jié)合液壓油缸缸筒技術(shù)條件要求，在實際生產(chǎn)中大多采取以下熱處理工藝進行處理。
3.1去應(yīng)力退火工藝
該工藝是采取低于再結(jié)晶加熱溫度的熱處理工藝，目的在于消除由于塑性形變加工造成的鋼管內(nèi)殘余應(yīng)力，但仍保留冷加工硬化效果，以保障鋼管的性能和防止鋼管產(chǎn)生形變開裂。對于27SiMn材料，具體的去應(yīng)力退火工藝為：加熱至480∼500℃，保溫180min,經(jīng)去應(yīng)力退火后，對鋼管進行檢測，其幾何尺寸精度、性能分別見表4和表5;鋼管表面粗糙度為12.5µm，無脫碳層;金相組織為帶狀鐵素體+珠光體，鐵素體晶粒度為9級。
對上述經(jīng)去應(yīng)力熱處理后鋼管的檢測結(jié)果進行分析，得出：
①鋼管的幾何尺寸精度基本無變化;
②鋼管的伸長率、斷面收縮率及表面粗糙度達到技術(shù)要求;
③鋼管的沖擊功比冷加工狀態(tài)下提高83%，但是依然未達到液壓油缸缸筒的技術(shù)要求;
④鋼管的抗拉強度、屈服強度及硬度在冷加工基礎(chǔ)上大幅降低;
⑤鋼管的金相組織比冷加工狀態(tài)下稍微有所改善，但是與液壓油缸缸筒的技術(shù)要求相差甚遠。
由于去應(yīng)力退火的特性主要是消除金屬的內(nèi)應(yīng)力，在熱處理工藝中加熱溫度沒有超過材料的相變溫度，只是接近再結(jié)晶溫度，所以去應(yīng)力退火過程中，金屬材料的組織基本不發(fā)生變化。當一般環(huán)境下使用的液壓油缸缸筒對材料性能和耐沖擊韌性以及疲勞強度要求較低時，可以采取上述熱處理工藝生產(chǎn)。