一種高壓開(kāi)關(guān)管閥制備方法及高壓開(kāi)關(guān)管閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種高壓開(kāi)關(guān)管閥制備方法及高壓開(kāi)關(guān)管閥，屬于熱處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 滲碳工藝是機(jī)械制造工業(yè)中廣泛采用的化學(xué)熱處理工藝，主要適用于承受磨損、 交變接觸應(yīng)力或彎曲應(yīng)力及沖擊載荷的設(shè)備零件，如齒輪、支架、活塞銷(xiāo)等零件，尤其在車(chē) 輛、設(shè)備制造工業(yè)中應(yīng)用較為普遍。滲碳工藝是指鋼鐵零件在滲碳介質(zhì)中加熱和保溫，使碳 原子滲入零件表面，增加鋼鐵零件表層的含碳量，并獲得一定碳濃度梯度的一種化學(xué)熱處 理工藝。滲碳的目的是在低碳鋼或低碳合金鋼零件的表面得到高的含碳量，并經(jīng)澤火、回火 后，使零件表面獲得高的硬度和耐磨性，而零件的中屯、部位仍保持一定的強(qiáng)度及較高的塑 性和初性。
[0003] 在高壓開(kāi)關(guān)制造領(lǐng)域，滲碳工藝也有一定的應(yīng)用。管閥是高壓開(kāi)關(guān)液壓機(jī)構(gòu)上的 一個(gè)關(guān)鍵零件，高壓開(kāi)關(guān)管閥為管狀結(jié)構(gòu)，包括中間管段，中間管段一端連接有合閩段，另 一端連接有分閩段，合閩段的外管壁直徑大于中間管段外管壁直徑，分閩段的外管壁直徑 小于中間管段管外壁直徑。具體工作時(shí)，在高壓油的作用下，管閥在閥體內(nèi)沿軸線作往復(fù)沖 擊運(yùn)動(dòng)。運(yùn)就要求管閥具有一定的耐磨性，而且兩端斜面閥口密封線（閥口線）處在強(qiáng)烈 的沖擊作用下不得變形凹陷或掉渣開(kāi)裂，必須具有足夠的強(qiáng)度、硬度和抗疲勞強(qiáng)度，同時(shí)又 要求管閥的忍部應(yīng)保持一定的強(qiáng)度和良好的初性。
[0004] 在現(xiàn)有技術(shù)中，為了提高高壓開(kāi)關(guān)管閥的可靠性，一般對(duì)管閥進(jìn)行滲碳、澤火、低 溫回火處理。處理后的管閥滲碳表面硬度在55~60HRC之間，基體硬度在39~45HRC之 間。但是，運(yùn)種滲碳熱處理過(guò)的管閥應(yīng)用在斷路器上后，在運(yùn)行期間很容易發(fā)生管閥變形、 開(kāi)裂事故。其原因可能在于，該管閥是一種薄壁零件，最薄處僅厚2mm，經(jīng)過(guò)上述熱處理后， 雖然其表面和基體硬度較高，具有較高的強(qiáng)度，但由于管閥在工作中兩端閥口線處所承受 的沖擊負(fù)荷應(yīng)力集中較大，分、合閩運(yùn)行僅200余次就會(huì)出現(xiàn)閥口線凹陷變寬甚至局部崩 裂、變形而造成漏油現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種高壓開(kāi)關(guān)管閥制備方法，W解決現(xiàn)有技術(shù)中高壓開(kāi)關(guān) 管閥閥口密封線處容易凹陷、變形或局部崩裂的問(wèn)題。本發(fā)明的目的還在于提供一種上述 方法處理過(guò)的高壓開(kāi)關(guān)管閥。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)W上目的，本發(fā)明的高壓開(kāi)關(guān)管閥制備方法的技術(shù)方案如下：
[0007] 一種高壓開(kāi)關(guān)管閥制備方法，包括如下步驟：
[0008] 1)滲碳：將高壓開(kāi)關(guān)管閥毛巧在910-930°c下進(jìn)行滲碳并形成滲碳層，冷卻，得滲 碳管閥工件；
[0009] 2)正火：將步驟1)中得到的滲碳管閥工件加熱到880-900°C下保溫4-16min，冷 卻，得正火管閥工件；
[0010] 3)局部澤火：對(duì)步驟2)中得到的正火管閥工件一端的閥口線部分加熱至 870-890°C，在油中冷卻，然后將另一端的閥口線部分加熱至870-890°C，在油中冷卻，得澤 火管閥工件； W11] 4)高溫回火：將步驟如得到的澤火管閥工件在490-510°C回火60-90min，冷卻， 即得。
[0012] 本發(fā)明的高壓開(kāi)關(guān)管閥制備方法在滲碳和正火后對(duì)管閥兩端的外管壁的閥口線 部位進(jìn)行局部澤火，提高了上述部位的硬度、強(qiáng)度和耐磨性，而對(duì)于管閥中間部位的外管壁 沒(méi)有進(jìn)行澤火，使其保持一定的硬度的同時(shí)，還保持了較高的初性，避免了管閥兩端的外管 壁與中間部位外管壁交匯處的閥口線處出現(xiàn)應(yīng)力集中而導(dǎo)致的凹陷、變形及破碎現(xiàn)象，避 免了漏油現(xiàn)象的發(fā)生，確保了高壓開(kāi)關(guān)管閥的正常分合閩，提高了其服役過(guò)程中的可靠性。
[0013]所述高壓開(kāi)關(guān)管閥為管狀結(jié)構(gòu)，包括中間管段，中間管段一端連接有合閩段，另一 端連接有分閩段，合閩段的外管壁直徑大于中間管段外管壁直徑，分閩段的外管壁直徑小 于中間管段管外壁直徑。所述閥口線部分是高壓開(kāi)關(guān)管閥合閩段和分閩段的外管壁與對(duì)應(yīng) 的外接部件頂壓配合的部位。
[0014] 所述步驟3)中正火管閥工件的閥口線部分在較短時(shí)間內(nèi)加熱至870-890°C，具體 的，時(shí)間可控制在IOsW內(nèi)，如8-lOs。
[0015] 所述高壓開(kāi)關(guān)管閥的材料采用牌號(hào)為20CrMnMo的鋼材料，其質(zhì)量百分比組成為： 0. 17% -0. 23% 的C，0. 17% -0. 37 % 的Si,0. 90% -1. 20% 的Mn, 1. 10% -1. 40 % 的化， 0. 20% -0. 30%的Mo,余量為化。
[0016] 所述高壓開(kāi)關(guān)管閥毛巧是按照上述材料下料后車(chē)加工出的高壓開(kāi)關(guān)管閥毛巧。為 了保證管閥工件在打磨加工后仍能保持一定的滲碳層厚度，所述步驟1)的高壓開(kāi)關(guān)管閥 毛巧的外管壁具有留磨量，所述留磨量小于所述滲碳層的厚度。
[0017] 優(yōu)選的，所述步驟1)中的滲碳層的厚度為0.9-1. 1mm，所述步驟1)的高壓開(kāi)關(guān) 管閥毛巧的外管壁具有0. 2-0. 3mm的留磨量。運(yùn)樣在成型加工后，滲碳層的厚度保持在 0. 6-0. 9mm〇
[0018] 為了除去管閥表面多余的材料，使管閥成型，所述步驟1)中得到的滲碳管閥工件 進(jìn)行正火之前進(jìn)行加工成型，磨去留磨量。
[0019] 所述步驟1)中冷卻采用爐冷至830°C后出爐坑冷或者爐冷至500°C W下出爐進(jìn)行 空冷。
[0020] 所述步驟1)中滲碳可采用現(xiàn)有技術(shù)中的滲碳方法，一般的，使用箱式滲碳爐或者 井式滲碳爐進(jìn)行滲碳處理。
[0021] 為了保證正火的效果，保溫時(shí)間根據(jù)不同的加熱方式而不同，所述步驟2)中加熱 采用鹽浴爐或者箱式爐，采用鹽浴爐加熱時(shí)保溫時(shí)間為4-6min，采用箱式爐加熱時(shí)保溫時(shí) 間為14-16min;優(yōu)選的，所述步驟4)中采用鹽浴爐加熱時(shí)保溫時(shí)間為5min，采用箱式爐加 熱時(shí)保溫時(shí)間為15min。
[0022] 所述步驟2)中的冷卻為在空氣中自然冷卻至室溫。
[0023] 所述步驟4)中的冷卻為在空氣中自然冷卻至室溫。
[0024] 本發(fā)明的高壓開(kāi)關(guān)管閥的技術(shù)方案如下：
[00巧]一種采用上述制備方法制得的高壓開(kāi)關(guān)管閥。
[00%] 本發(fā)明的高壓開(kāi)關(guān)管閥制備方法處理過(guò)的高壓開(kāi)關(guān)管閥兩端閥口線部分表面硬 度較高，在45-50HRC之間，滿(mǎn)足其對(duì)耐磨性的要求，中間管段表面硬度在37-43HRC之間，具 有必要的強(qiáng)度；而未滲碳部位的基體硬度控制在23-32HRC之間，能夠滿(mǎn)足初性需求。即滲 碳后的局部澤火部分具有較高的硬度、強(qiáng)度和耐磨性，而滲碳后的沒(méi)有澤火的部分在具有 足夠的硬度和強(qiáng)度的同時(shí)具有較高的初性，充分發(fā)揮了材料潛能，使管閥在沖擊運(yùn)動(dòng)時(shí)不 會(huì)產(chǎn)生脆性開(kāi)裂，造成漏油而影響高壓開(kāi)關(guān)的分、合閩性能。滿(mǎn)足了高壓開(kāi)關(guān)管閥的可靠性 要求，能確保高壓開(kāi)關(guān)液壓機(jī)構(gòu)的正常工作，操作靈活，分、合閩到位。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1為本發(fā)明的對(duì)比例的高壓開(kāi)關(guān)管閥的滲碳毛巧的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖2為本發(fā)明的實(shí)施例1的高壓開(kāi)關(guān)管閥的滲碳毛巧的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖3為本發(fā)明的實(shí)施例1的高壓開(kāi)關(guān)管閥的成型工件結(jié)構(gòu)及局部澤火位置示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明。 陽(yáng)0川實(shí)施例1
[0032] 本實(shí)施例的高壓開(kāi)關(guān)管閥制備方法包括如下步驟：
[0033] 1)毛巧加工：將高壓開(kāi)關(guān)管閥下料，所用材料的具體成分見(jiàn)表1，按照?qǐng)D2所示結(jié) 構(gòu)車(chē)加工出高壓開(kāi)關(guān)管閥毛巧，高壓開(kāi)關(guān)管閥毛巧的外管壁留磨量為0. 3mm;
[0034]表1
[0035]
[0036] 2)滲碳：將步驟1)中得到的高壓開(kāi)關(guān)管閥毛巧采用箱式滲碳爐在910°C下進(jìn)行滲 碳，在高壓開(kāi)關(guān)管閥表面形成滲碳層，滲碳層厚度為0. 9mm，然后爐冷至830°C后進(jìn)行出爐 坑冷至室溫，得滲碳管閥工件；
[0037] 3)加工：將步驟2)得到的滲碳管閥工件按照?qǐng)D3所示結(jié)構(gòu)加工出成型管閥工件；
[0038] 所述高壓開(kāi)關(guān)管閥為管狀結(jié)構(gòu)，包括中間管段1，中間管段一端連接有分閩段2， 另一端連接有合閩段3,合閩段的外管壁直徑大于中間管段外管壁直徑，分閩段的外管壁直 徑小于中間管段管外壁直徑。
[0039] 4)正火：將步驟3)中得到的成型管閥工件采用鹽浴爐加熱到900°C，保溫5min， 在空氣中自然冷卻至室溫，得正火管閥工件；
[0040] 5)局部澤火：將步驟4)得到的正火管閥工件置于高頻感應(yīng)加熱裝置上，對(duì)正火管 閥工件一端的外管壁的閥口線部分在IOs內(nèi)加熱至890°C，在油中冷卻，然后將另一端的閥 口線部分在IOs內(nèi)加熱至890°C，在油中冷卻，得澤火管閥工件；所述閥口線部分是高壓開(kāi) 關(guān)管閥合閩段和分閩段的外管壁與對(duì)應(yīng)的外接部件頂壓配合的部位，具體如圖3中A和B 處點(diǎn)畫(huà)線部分所示；
[0041] 6)高溫回火：將步驟5)中得到的澤火管閥工件采用箱式爐在490°C下回火 90min，在空氣中自然冷卻至室溫，精磨，即得。
[0042] 采用上述方法制得的高壓開(kāi)關(guān)管閥即為本實(shí)施例的高壓開(kāi)關(guān)管閥。 柳43] 實(shí)施例2
[0044] 本實(shí)施例的高壓開(kāi)關(guān)管閥制備方法包括如下步驟：
[0045] 1)毛巧加工：將高壓開(kāi)關(guān)管閥下料，所