Hogyan gyártják a CK45 dugattyúrudakat? Hőkezelés, krómozás és befejező folyamat

Még mindig tartunk egy hajlított dugattyúrúd-mintát a Wuxi Shenlu-i műhelypadon. Egy korai tételből származott, ahol a temperálási hőmérséklet 15 fokkal túl alacsonyra volt állítva. A keménység tökéletes volt a teszteren, de ciklikus terhelés hatására a rúdon mikro-repedések keletkeztek a menetdomborítás közelében. Ekkor döbbentünk rá: a CK45 dugattyúrudak gyártása nem csupán annyi, hogy eltalálunk egy számot egy adatlapon. Arról van szó, hogy megértsük, hogyan hatnak egymásra a hő, a króm és a köszörülés,{7}}és hogyan alakulnak ki a kis eltérések valódi hidraulikus nyomás alatt.
A CK45 (más néven C45, 1045 vagy S45C) egy közepes széntartalmú acél (~0,45% C), amelyet előnyben részesítenek a dugattyúrudak számára, mert egyensúlyban tartja a megmunkálhatóságot, a szilárdságot és a hőkezelésre adott választ. De az anyag csak a kiindulópont. A következő lépések határozzák meg, hogy a rúd megbízhatóan tömít-e 10 000 cikluson keresztül, vagy 2 000 ciklusnál meghibásodik.
A folyamat a bárkészlet kiválasztásával kezdődik. A jobb megmunkálhatóság érdekében szabályozott kéntartalmú CK45 rudakat vásárolunk, majd ellenőrizzük a szemcseáramlás irányát. A szemcsefogantyúval párhuzamosan megmunkált rudak hajlítási feszültsége jobb, mint a rajta átvágottak-ritkán szerepel a tanúsítványon, de kritikus a hosszú élettartamú{4}} alkalmazásokhoz.
A durva megmunkálás következik: közel -végső átmérőig esztergálva, 0,3–0,5 mm-t hagyva a végső csiszoláshoz. Ez nem csak az anyag eltávolításáról szól. Arról van szó, hogy minimalizáljuk a maradék feszültséget, amely a hőkezelés során torzíthatja a rudat. Ezt azután tanultuk meg, hogy egy adag "egyenes" rúd kissé meghajolt a kioltás után. A kiváltó ok? Az agresszív nagyoló menetek, amelyek{8}}egyenetlenül keményítették a felületet. Most könnyebb vágásokat és egyenletes előtolást használunk a kritikus átmérőkhöz.
A hőkezelés az, ahol a CK45 kiérdemli erejét. A rudat ~840–860 fokra hevítik, olajban vagy polimer oldatban kioltják, majd 550–650 fokra temperálják, hogy elérjék a célkeménységet, -általában hidraulikus használatra jellemzően HRC 28–32, vagy kopásálló alkalmazásokhoz -HRC 55–60-ra edzettek.{12}} A kulcs nem csak a hőmérséklet. Ez az áztatási idő, a kioltási keverés és a temperálási görbe. Egyszer segítettünk egy ügyfelünknek az idő előtti tömítéskopás hibaelhárításában. A rúd keménysége „a specifikáción belül” volt, de a temperálást siettették, ami maradék ridegséget hagyott maga után. A temperálási ciklus beállítása megszüntette a problémát.
A krómozás nem csak egy bevonat,{0}} hanem egy rendszer. A precíziós köszörülést követően a végső átmérőig (tűrés ±0,02 mm tipikus), a rúd a következőkön megy keresztül:
Tisztítás és aktiválás: Az olajok és oxidok eltávolítása, hogy a króm megfelelően tapadjon
Rézütés: javítja a tapadást vastag krómlerakódások esetén
Keménykróm lerakódás: 20–50 μm jellemző a hidraulikus rudaknál, szabályozott áramsűrűséggel lerakva, hogy elkerüljük az "égést" vagy a porózus rétegeket
Utó-csiszolás/polírozás: A króm végső átmérőjének elérése és Ra-értéke 0,2 μm-nél kisebb vagy azzal egyenlő
Egy őszinte megjegyzés: a vastagabb króm nem mindig jobb. Az 50 μm-es réteg nagyobb kopásállóságot biztosít, de növeli a hajlítási feszültség alatti mikro-repedés kockázatát. A legtöbb ipari hidraulikus hengernél a 25–30 μm-es keménykróm biztosítja a legjobb egyensúlyt. Inkább megvitatjuk a tényleges üzemi nyomást és a ciklus élettartamát, mint az alapértelmezett "maximális" krómozást.
A végső minőségellenőrzés a mi emeletünkön történik, nem csak papíron:
A keménységet a rúd hosszának több pontján ellenőrzik, nem csak a végén
A króm vastagságát mágneses mérőműszerrel mérik három kerületi pozícióban
Az egyenességet úgy ellenőrizzük, hogy a rudat egy kalibrált gránit felületre hengereljük (a cél legfeljebb 0,3 mm/m)
Minden egyes tételből egy mintát adhéziós tesztnek (hajlítási vagy reszelővizsgálatnak) kell alávetni, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a króm nem pelyhesedik a tömítési nyomás alatt
Ha a CK45 dugattyúrudakat értékeli a következő projekthez, kezdje el itt:
Először határozza meg az üzemi nyomást, a ciklus élettartamát és a tömítés típusát,{0}}majd igazítsa a keménységet és a krómvastagságot
Kérjen keménységi eloszlási adatokat a rúd hossza mentén, ne csak egy{0}}pontos leolvasást
Kérjen mintát tényleges krómvastagság mérésekkel több helyen
Egyszerű naplót vezetünk a hőkezelési görbékről, a krómleválasztási paraméterekről és a saját termelésünkből származó terepi teljesítményadatokról. Ha hidraulikus hengert tervez, és arra kíváncsi, melyik keménység vagy krómvastagság számít valójában a tömítéseknél, forduljon hozzá. Megosztjuk azt, amit több ezer ciklus után is tapasztaltunk,{2}}nem csak azt, ami átmegy az első ellenőrzésen.
Mert a hidraulikus alkatrészek esetében a megbízhatóság nem azt jelenti, hogy egy számot kell eltalálni a tanúsítványon. Arról van szó, hogy tudjuk, hogyan készült a bot, mit ellenőriztek, és miért hoztak bizonyos döntéseket az út során. És ezt a tudást csak a padlóról kapod, nem a prospektusból.