一種高風壓沖擊器活塞的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高風壓沖擊器活塞的制備方法；屬于沖擊器熱處理技術領域。
【背景技術】
[0002]高風壓沖擊器活塞被廣泛應用于道路、橋梁、礦山、海上作業(yè)、港口及隧道等工程建設中的爆破項目，用于沖擊器為鉆頭鑿碎巖石、土方、爆破鉆孔提供動力的關鍵部件。
[0003]目前，高風壓沖擊器活塞一般使用特殊的鋼材制作，其處理工藝一般為:鍛造一退火一切削加工一滲碳一高溫回火一淬火、低溫回火一粗磨一時效一精磨一研磨一檢驗或預熱一滲碳一頂冷一高溫回火一淬火一低溫回火等工藝。采用滲碳淬火及低溫回火的熱處理工藝，使得活塞的表面碳濃度偏高、馬氏體奧氏體等級高、組織不穩(wěn)定，在高強度與高頻率的沖擊下活塞的強度及耐磨性能偏低。隨著各項目工程實施速度加快、鉆孔效率要求提高，對沖擊器使用壽命要求越來越嚴格，現(xiàn)有的高風壓活塞已明顯不能滿足工程對沖擊器使用的要求。
[0004]因此，提供一種強度、耐沖擊性能、耐磨性及循環(huán)壽命長的高風壓活塞成為本領域技術人員需要迫切解決的技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在本發(fā)明中，將高風壓沖擊器活塞毛坯進行滲碳后直接淬火處理所得毛坯定義為滲碳淬火后的毛坯；滲碳后直接淬火毛坯經(jīng)高溫回火處理后所得毛坯定義為高溫回火后的毛坯；高溫回火后的毛坯經(jīng)等溫淬火處理后所得毛坯定義為等溫淬火后的毛坯；等溫淬火后的毛坯經(jīng)一次回火處理后所得毛坯定義為一次回火后的毛坯；一次回火后的毛坯經(jīng)深冷處理后所得毛坯定義為深冷后的毛坯；深冷后的毛坯經(jīng)二次回火處理后所得毛坯定義為預成品。
[0006]針對現(xiàn)有技術存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種高風壓沖擊器活塞的制備方法。
[0007]本發(fā)明一種高風壓沖擊器活塞的制備方法，其實施方案包括:
[0008]對高風壓沖擊器活塞毛坯滲碳后，進行直接淬火，然后依次進行高溫回火處理、等溫淬火處理、一次回火處理、深冷處理和二次回火處理，得到預成品；
[0009]所述直接淬火是將滲碳后的高風壓沖擊器活塞毛坯件出爐后直接置于60?90°C淬火油中進行淬火；
[0010]所述高溫回火處理的溫度為690?720°C ;高溫回火處理的次數(shù)大于等于I ;
[0011]所述等溫淬火處理是:將高溫回火毛坯加熱至800?850°C后，于140?160°C的淬火介質(zhì)中進行等溫淬火；
[0012]所述一次回火處理的溫度為180?200°C ;
[0013]所述深冷處理的溫度為_120°C?-90°C ;
[0014]所述二次回火處理的溫度為180?200°C。
[0015]本發(fā)明一種高風壓沖擊器活塞的制備方法，滲碳溫度為900?940 V，滲層深度為3-6mm、優(yōu)選為3_5mm、進一步優(yōu)選為3.5?4.0mm,滲層表面碳的質(zhì)量百分濃度為0.7-0.85 %、優(yōu)選為 0.75-0.85 %、進一步優(yōu)選為 0.75 ?0.8 %。
[0016]為了達到更好的滲碳效果，一般先毛坯加熱至850-870°C，然后才進行滲碳處理，同時升溫至900?940°C并在該溫度下保溫13?15小時，即可使得滲碳層深度為3_6_、表面碳的質(zhì)量百分濃度為0.7-0.85%。
[0017]本發(fā)明一種高風壓沖擊器活塞的制備方法，所述直接淬火是將滲碳后的高風壓沖擊器活塞毛坯件出爐后直接置于60?90°C的淬火油中進行淬火至高風壓沖擊器活塞毛坯件的溫度為240-270 °C、優(yōu)選為240-255 °C，進一步優(yōu)選為250 °C后，空冷至室溫。
[0018]為了進一步提升產(chǎn)品的性能，直接淬火時，可以先將滲碳后的高風壓沖擊器活塞毛坯件在滲碳爐內(nèi)降溫至840?860°C保溫45?60min后，再出爐淬火；淬火時保證工件在冷卻過程中充分運動。直接淬火時所用淬火油優(yōu)選為好富頓淬火油，進一步優(yōu)選產(chǎn)品名稱為Houghto-Quench K、Houghto-Quench K-1050、Houghto-Quench K-2000 中的一種，進一步優(yōu)選為 Houghto-Quench K。
[0019]本發(fā)明一種高風壓沖擊器活塞的制備方法，所述高溫回火處理的次數(shù)為2-4次。優(yōu)選為2次。當所述高溫回火處理的次數(shù)為2次時；具體工藝為:將滲碳淬火后的毛坯加熱至690?720 °C，保溫4?5小時后，隨爐冷卻至490-510 °C、優(yōu)選為495-505 °C、進一步優(yōu)選為500°C后出爐空冷；然后，再次加熱至690?720°C保溫3?4小時，隨爐冷卻至490-510 °C、優(yōu)選為495-505 °C、進一步優(yōu)選為500 °C后保溫40-80分鐘、優(yōu)選為50-70分鐘，進一步優(yōu)選為60分鐘后出爐空冷。本發(fā)明一種高風壓沖擊器活塞的制備方法，所述等溫淬火是:將高溫回火后的毛坯加熱至830?850°C，保溫I?2小時后，置于140?160°C的淬火介質(zhì)中，保溫40?60分鐘，進行等溫淬火；所述淬火介質(zhì)選自好富頓MT355等溫淬火油(Mar-Temp355)、好富頓MT755等溫淬火油(Mar_Temp755)、好富頓MT2565等溫淬火油(Mar-Temp2565)、好富頓 MT365 (Mar_Temp365)等溫淬火油中的一種。
[0020]為了進一步提高產(chǎn)品的性能，所述等溫淬火是:將高溫回火毛坯加熱至830?850 °C，保溫I?2小時后，隨爐降溫至800?820 °C保溫15?30分鐘，出爐置于140?160°C的淬火介質(zhì)中，保溫40?60分鐘，進行等溫淬火；所述淬火介質(zhì)為好富頓MT355 (Mar-Temp355)等溫淬火油。
[0021]本發(fā)明一種高風壓沖擊器活塞的制備方法，所述一次回火處理的保溫時間為3-4小時，保溫后，出爐空冷至室溫。
[0022]本發(fā)明一種高風壓沖擊器活塞的制備方法，所述深冷處理的保溫時間為1.5?2小時；深冷處理后立即進行二次回火處理。
[0023]本發(fā)明一種高風壓沖擊器活塞的制備方法，所述二次回火處理的保溫時間3-4小時，保溫后，出爐空冷至室溫。
[0024]本發(fā)明一種高風壓沖擊器活塞的制備方法，深冷處理的優(yōu)選工藝為:將一次回火處理后的毛坯在-50?-60°C保溫45?60分鐘后，繼續(xù)降溫至_120°C?_90°C保溫1.5?2小時，然后，將深冷處理后的毛坯立即進行二次回火處理。
[0025]本發(fā)明一種高風壓沖擊器活塞的制備方法，所述高風壓沖擊器活塞的材質(zhì)選自型號為FF710、XGQ25、TX-XA的鋼材中的一種。
[0026]本發(fā)明一種高風壓沖擊器活塞的制備方法；所述高風壓沖擊器活塞毛坯件是通過下述方案制備的:
[0027]步驟A
[0028]將高風壓沖擊器活塞原材料加熱到880?920°C后，進行M次墩粗與拔長后，按設計尺寸進行進行模鍛，得到高風壓沖擊器活塞的模鍛坯；
[0029]步驟B
[0030]將步驟A所得高風壓沖擊器活塞的模鍛坯在880?900°C的條件下加熱6?7小時后出爐，空氣冷卻至室溫后再升溫至680?720°C，并在680?720°C保溫4?5小時后隨爐冷卻至480-520°C、優(yōu)選為490-510°C、進一步優(yōu)選為500°C后出爐空冷；得到退火后的高風壓沖擊器活塞的模鍛坯；
[0031]步驟C
[0032]按設計尺寸，對步驟B所得退火后的高風壓沖擊器活塞的模鍛坯進行數(shù)控加工；得到高風壓沖擊器活塞毛坯件。
[0033]本發(fā)明一種高風壓沖擊器活塞的制備方法；步驟A中所述M大于等于3。通過至少3次墩粗與拔長，使得高風壓沖擊器活塞原材料至基本尺寸，便可進行成型模鍛。
[0034]本發(fā)明一種高風壓沖擊器活塞的制備方法；步驟A中，將高風壓沖擊器活塞原材料加熱時，其加熱爐優(yōu)選為箱式爐。
[0035]本發(fā)明一種高風壓沖擊器活塞的制備方法；步驟C中，進行數(shù)控加工后，在150?180°C進行加熱30?45分鐘后出爐空冷，即可得到高風壓沖擊器活塞毛坯件。進行數(shù)控加工后，一般會存在應力，為了消除數(shù)控加工所帶來的應力，一般在150?180°C進行加熱30?45分鐘后出爐空冷。
[0036]本發(fā)明一種高風壓