專利名稱：：高風(fēng)壓沖擊器活塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種沖擊器用機(jī)件，尤其是涉及一種用于高風(fēng)壓沖擊器上的沖擊器活塞。
背景技術(shù)：
：高風(fēng)壓沖擊器是用于鑿巖鉆孔的一種動(dòng)力工具，其工作原理是通過壓力為1-2MPa的高壓氣體推動(dòng)活塞往復(fù)高速運(yùn)動(dòng)，打擊釬頭尾部，通過釬頭頭部鑲嵌的合金齒來破碎巖石，高壓氣體通過鉆桿內(nèi)孔將碎石粉末吹出巖石孔，實(shí)現(xiàn)鉆孔。在使用高風(fēng)壓沖擊器進(jìn)行鉆孔作業(yè)時(shí)，活塞的沖擊頻率可達(dá)2000次/分，活塞受到的沖擊力和反作用力很大，因此活塞的服役條件十分惡劣，容易造成機(jī)械疲勞而導(dǎo)致活塞斷裂。目前國內(nèi)普遍采用低碳高合金鋼如22SiMnN:UCrMoA和20Cr2Ni4鋼制造，對其進(jìn)行滲碳淬火處理后得到表面硬度為HRC60-64，心部硬度為HRC40-45的沖擊器活塞，采用上述材料及工藝制成的沖擊器活塞，容易在一段時(shí)間的使用之后，出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，影響活塞的使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了一種表面具有良好的耐磨性、而心部具有優(yōu)良的綜合機(jī)械性能的高風(fēng)壓沖擊器活塞。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是該活塞采用熱模具鋼4CrsMoSiK制成的活塞坯件經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后，再迸行氮化處理制得表面硬度為》HV1000，心部硬度為HRC42-45的沖擊器活塞。并且進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理時(shí)采用淬火加熱溫度1000±10°C，回火加熱溫度600土10。C。而進(jìn)行氮化處理時(shí)溫度570±5°C。其中，4CrsMoSiV:的成分如下表(GB1299)<table>complextableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>采用上述成份的4CrsMoSi^經(jīng)過常規(guī)的加工工序制成高風(fēng)壓沖擊器活塞坯件，然后經(jīng)過對其的調(diào)質(zhì)處理，以大幅提高活塞的強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度以及韌性、塑性等綜合機(jī)械性能，使其能夠承受拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)或剪切的動(dòng)載荷作用，以適應(yīng)高風(fēng)壓沖擊器活塞高達(dá)2000次/分沖擊頻率的交變負(fù)荷。進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理采用淬火和回火處理工序，其中，淬火加熱溫度1000土1(TC，回火加熱溫度600±10°C。調(diào)質(zhì)處理后對活塞坯件磨削到最終產(chǎn)品尺寸，然后進(jìn)行氮化處理，通過氮化處理，向活塞的表面層滲入氮原子，在其表面形成一層薄氮化層，以提高活塞表面的硬度和耐磨性，達(dá)到提高活塞的疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性的目的，氮化可采用氣體滲氮法，而進(jìn)行氮化處理時(shí)溫度采用570±5°C。優(yōu)選的調(diào)質(zhì)處理工藝采用淬火加熱保溫1小時(shí)采取油冷方式，而回火加熱時(shí)間為2小時(shí)，采取油冷；氮化處理要求氮化深度0.30.5iM，表面硬度》HV1000。上述技術(shù)方案的高風(fēng)壓沖擊器活塞，由于是采用了熱模具鋼4CrsMoSiVi制成的活塞坯件經(jīng)過淬火和回火再磨削，然后再進(jìn)行氮化處理后制得的表面硬度為》HV1000,心部硬度HRC42-45的沖擊器活塞，這樣，使得活塞具有良好的疲勞強(qiáng)度以及韌性、塑性等綜合機(jī)械性能，使其能夠承受拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)或剪切的動(dòng)載荷作用；再通過氮化處理，則可以使得活塞表面具有良好的硬度和耐磨性，進(jìn)一步提高了活塞的疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性，使活塞能夠完全適應(yīng)高達(dá)2000次/分沖擊頻率的交變負(fù)荷而不易產(chǎn)生機(jī)械疲勞破壞，大大提高了活塞的使用壽命。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的說明。附圖是本發(fā)明高風(fēng)壓沖擊器活塞的示意圖。具體實(shí)施例方式如附圖所示，本發(fā)明高風(fēng)壓沖擊器活塞，制成該活塞的材料采用熱模具鋼4Cr,5MoSiVi，將采用熱模具鋼4CrsMoSiVi制成的活塞坯件先經(jīng)過淬火加回火的調(diào)質(zhì)處理后，以達(dá)到最佳的心部強(qiáng)韌性配合，之后再進(jìn)行氮化處理，制得高風(fēng)壓沖擊器活塞，使其在活塞1的表面具有氮化層2，活塞1的心部硬度HRC42-45，而表面氮化層2的表面硬度^HV1000，以提高活塞1表面的硬度和耐磨性，提高活塞的疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性。在對活塞1進(jìn)行處理可以采用加熱到1000土1(TC進(jìn)行淬火、之后加熱到600士1(TC進(jìn)行回火的淬火加高溫回火的調(diào)質(zhì)處理這一熱處理工藝，以提高活塞的綜合機(jī)械性能，使其能夠承受拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)或剪切的動(dòng)載荷作用，對其進(jìn)行磨削之后再對其采用在570±5°(3溫度下進(jìn)行氮化處理工藝，在活塞表面形成一層薄氮化層，以進(jìn)一步提高活塞表面的硬度和耐磨性，以及提高活塞的疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性。由于氮化溫度低于調(diào)質(zhì)回火溫度，因此氮化后的零件變形很小，可以不再進(jìn)行加工而直接使用，保證了氮化層的完整性，壓應(yīng)力分布均勻，抗疲勞性最好。權(quán)利要求1、高風(fēng)壓沖擊器活塞，其特征在于該活塞采用熱模具鋼4Cr5MoSiV1制成的活塞坯件經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后，再進(jìn)行氮化處理制得表面硬度為≥HV1000，心部硬度為HRC42-45的沖擊器活塞。2、如權(quán)利要求1所述的高風(fēng)壓沖擊器活塞，其特征在于進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理采用淬火1000±10°C，回火600士10。C。3、如權(quán)利要求1所述的高風(fēng)壓沖擊器活塞，其特征在于氮化處理溫度570土5。C。全文摘要本發(fā)明公開了一種高風(fēng)壓沖擊器活塞，該沖擊器活塞是采用熱模具鋼4Cr<sub>5</sub>MoSiV<sub>1</sub>制成經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后，再進(jìn)行氮化處理后制得的表面硬度為≥HV1000，心部硬度為HRC42-45的沖擊器活塞。本發(fā)明具有良好的抗疲勞性能和耐蝕性，活塞不易斷裂。文檔編號C23C8/26GK101343978SQ20081013895公開日2009年1月14日申請日期2008年8月5日優(yōu)先權(quán)日2008年8月5日發(fā)明者李保順申請人:李保順