液壓油缸是工程機械液壓系統中重要的執行元件，用于執行往復運動，驅動工程機械完成各種功能?；钊麠U是液壓油缸中連接活塞和工作部件的技術要求較高的關鍵傳力零件，工作過程中需承受較大拉應力，因此，活塞桿必須具有足夠的強度、剛度、韌性，同時因使用中受磨粒沖刷，極易產生磨損，還須具有較高的耐磨性。

長缸活塞桿采用45鋼制造，其加工工藝路線為：鍛材（軋材）—下料—調質—校直—機械加工—表面淬火、回火—校直—桿頭焊接—機加工—磨削—去應力退火-拋光—鍍硬鉻—拋光—清洗—裝配。加工高品質液壓油缸認準鈦浩機械，專業品質保障，活塞桿熱處理是保證活塞桿內在質量與力學性能的關鍵工序，熱處理質量的好壞直接關系到整個液壓系統的壽命和可靠性，如果熱處理不當，造成活塞桿使用過程中早期斷裂，輕則損毀其他零件，嚴重時可能造成整個設備的毀壞與人員傷亡。

一、調質處理

調質處理的目的是使活塞桿具有強度、硬度、塑性、韌性良好匹配的綜合力學性能，內部組織為均勻細小的回火索氏體，為后續表面淬火作好組織準備。長缸活塞桿長度達3800-4200，直徑為Φ90-Φ110mm，因此其加熱設備采用150KW的井式電阻爐或600KW懸掛式連續電阻加熱爐，溫度分上下兩區控制。

熱處理工藝參數： 在井式爐中一爐懸空裝4支，淬火加熱溫度為830±10℃，保溫160min后分2次出爐淬火，每次淬2支，采用循環冷卻水冷卻，淬火冷卻時上下擺動，以保證更大限度的冷卻均勻，冷卻到100℃左右（桿冒蒸汽但不起泡）出水入井式回火爐回火。

然后4支一次采用550±10℃加熱、保溫190min回火后水冷。經上述工藝調質處理后，性能不穩定，硬度在210-255HBS之間波動，同一支活塞桿上、中、下硬度也相差很大。且有時有個別爐次硬度不合格或強度偏低，需進行返修處理。淬火變形比較大，增大后續校直與機械加工難度。因45鋼淬透性差，金相觀察其內部組織并不是單一均勻的回火索氏體，而是在其心部存在大塊的游離鐵索體，個別零件還存在網狀鐵索體與魏氏組織。

為解決上述問題，我們采用懸掛式連續熱處理調質爐進行淬火加熱，每掛裝2支，加熱保溫后出爐自動淬火，每節拍出一掛，確保加熱均勻?？紤]到45鋼的Ac3溫度為770-780℃，為盡可能細化晶粒與減小變形，我們采用790±10℃亞溫淬火工藝，細化奧氏體晶粒，淬火后得到細小均勻的板條馬氏體，以提升活塞桿的強韌性配合。

為進一步減小變形，同時提升淬火液冷卻均勻性，我們在自來水中添加5%-10%的淬火添加劑，淬火時同樣采用循環水泵強制冷卻液循環冷卻?；鼗鹑圆捎?50±10℃加熱，節拍同淬火節拍一至，回火后出爐水冷，抑制第二類回火脆性的產生。經上述工藝改進后，內部組織為均勻的細小回火索氏體，削除了大塊狀或網狀鐵素體與魏氏組織，硬度強度均勻、穩定。

二、表面淬火

活塞桿工作過程中運動頻繁，受力復雜，因此除要求具有良好的綜合力學性能防止變形與斷裂外，還要求其表面具有較高的耐磨性，表面硬度要求達到58-62HRC，生產過程中常采用高頻淬火處理。淬火設備選用半自動連續淬火加熱爐，活塞桿由上料機輸送到淬火爐傳送帶上，通過傳送帶水平旋轉勻速送入感應圈中加熱淬火。

表面淬火的關鍵是感應線圈的制作與淬火工藝參數的選擇。感應線圈采用10*8mm矩形銅管彎制而成，并設計為雙層結構并排放置，前后圈之間相隔一定距離，前圈不做噴水孔，利用前圈進行預熱。后圈鉆孔徑為0.9mm的噴水孔，沿圓周均勻分布，噴水角度設計為36度；感應圈內徑比活塞桿外徑大4-5mm。淬火加熱陽極電壓PV為11-12KV，陽極電流PA為1.9-2.2A，柵極電流GA為0.38-0.40A，通過調節活塞桿送料架旋轉速度來控制活塞桿移動速度，將活塞桿表面加熱到890-910℃后激速噴水冷卻。

淬火液選用專用淬火液加50-60%的水稀釋而成，噴水壓力保持在0.1MPa左右，通過控制噴水冷卻時間從而控制水冷后產品溫度，利用余熱自身回火。經檢測，淬硬層深度為2-3mm，表層組織為回火馬氏體，心部組織為回火索氏體，表面硬度為58-60HRC，心部硬度為210-230HBS。

三、去應力退火

由于表面淬火是利用產品自身余熱進行回火處理，回火溫度逐步降低，沒有一個完整的回火保溫過程，回火時間短，應力消除不完全，部分產品中存在較大的殘余應力。在后續磨削加工過程中，如果磨削內應力與表面淬火的殘余內應力相疊加，當應力值超過材料抗拉強度時，活塞桿表面會產生應力裂紋，如果應力沒有超過材料抗拉強度而以殘余應力形式存在于產品當中，在后續鍍鉻或使用過程中因應力重新分配而引起鍍層開裂，造成鍍鉻層產生裂紋。因此，活塞桿鍍鉻前必須進行退火處理，以消除磨削與表面處理產生的內應力。去應力退火加熱溫度為200-230℃，保溫190min后隨爐冷卻到160℃出爐空冷。

四、結語

活塞桿經調質處理后獲得良好的綜合力學性能，并為后續表面處理做好組織準備。表面淬火的目的是獲得高的表面硬度，以支撐表層鍍鉻層，從而提高活塞桿的耐磨性與耐蝕性。去應力退火安排在磨削加工之后電鍍之前，以充分消除活塞桿內部殘余應力，提升鍍層質量與產品合格率，提高活塞桿使用壽命。

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