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(1)活塞的失效分析  活塞在工作過程中，其端頭反復(fù)沖擊釬桿或釬頭，因接觸疲勞極易剝落，或出現(xiàn)凹陷，或花鍵掉塊；在反復(fù)強(qiáng)烈沖擊下，有時(shí)在大、小圓過渡處斷裂等不正常失效；正常失效為配合面磨損失效。

(2)活塞材料 鑿巖機(jī)活塞用料有20CrMnMo、35CrMoV和含釩高碳鋼等。圖6-2a所示活塞采用35CrMoV鋼制造，旨在提高其心部強(qiáng)度而克服端頭凹陷和花鍵易崩齒現(xiàn)象，同時(shí)可以適當(dāng)降低滲碳層深度。

(3)熱處理技術(shù)要求 滲碳層深度為1.6~1.9mm；表面硬度為60~65 HRC，心部硬度為≥50HRC；滲層組織為≤3級(jí)的馬氏體+粒狀碳化物。

(4)35CrMoV鋼活塞制造工藝路線 毛坯鍛造→退火→機(jī)械加工→滲碳直接淬火→高溫回火→二次淬火→清洗→回火→噴砂→磨削→成品。

(5)熱處理工藝設(shè)計(jì)

1)鍛件退火：在RX3-60-9箱式電阻爐中于840~860℃保溫透燒后，隨爐冷卻到300℃以下出爐空冷。硬度為197~229HBW。

2)氣體滲碳直接淬火：在RQ3-75_9型氣體滲碳爐中850℃預(yù)滲碳1～2h，旨在預(yù)先形成細(xì)小的碳化物質(zhì)點(diǎn)，為后續(xù)高溫滲碳過程碳化物呈顆粒狀分布奠定基礎(chǔ)。通過900℃滲碳達(dá)到滲層深度要求，隨后爐溫降至適合直接淬火的860℃，均熱后淬入油中冷卻，工藝曲線如圖6-2b所示。

35CrMoV鋼制活塞及其熱處理工藝曲線

圖6-2 35CrMoV鋼制活塞及其熱處理工藝曲線

a)鑿巖機(jī)活塞b）熱處理工藝曲線

3)高溫回火：在RX3-60-9箱型電阻爐中于600~650℃保溫透燒后空冷，旨在使碳化物聚集成均勻的粒狀，并徹底消除淬火應(yīng)力，為二次淬火奠定基礎(chǔ)。

4)二次淬火：在同一爐中850℃加熱透燒，油冷淬火。

5)清洗：在清洗機(jī)中噴淋清洗。

6)回火：在RJJ-36-6型井式電阻爐中于180~ 200℃，保溫1.5h后空冷。

6)處理結(jié)果 同爐試樣滲碳層深度為1.7~1.9mm；實(shí)物表面硬度為60~64HRC，同爐試樣心部硬度為50~52HRC；滲層組織為隱針回火馬氏體+粒狀碳化物。