[發(fā)明專利]氮化硅高壓柱狀活塞桿的制作方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410096207.3
• 申請(qǐng)日: 2014-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN103833369A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧湘凌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄧湘凌
• 主分類號(hào): C04B35/584
• 分類號(hào): C04B35/584;C04B35/622
• 代理公司: 深圳市德力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44265
• 代理人: 林才桂

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種活塞桿的制作方法，特別涉及一種氮化硅高壓柱狀活塞桿的制作方法。

背景技術(shù)

活塞桿是支持活塞做功的連接部件，應(yīng)用非常廣泛，廣泛應(yīng)用于液壓氣動(dòng)、工程機(jī)械、汽車制造、生物制藥、工業(yè)切割等領(lǐng)域?；钊麠U是一個(gè)運(yùn)動(dòng)頻繁、技術(shù)要求高的運(yùn)動(dòng)部件，其加工質(zhì)量的好壞直接影響整個(gè)產(chǎn)品的壽命和可靠性。

在工業(yè)切割領(lǐng)域，活塞桿通常應(yīng)用于水切割機(jī)的運(yùn)動(dòng)執(zhí)行部件中。水切割機(jī)是一種利用高壓水流切割的機(jī)器，在電腦的控制下能任意雕琢工件，而且受材料質(zhì)地影響小。因?yàn)槠涑杀镜?，易操作，良品率高、無(wú)污染，水切割正成為工業(yè)切割技術(shù)方面的主流切割方式。水切割機(jī)的工作原理是水流通過(guò)高壓活塞桿加速?gòu)母邏罕媒?jīng)過(guò)高壓管，然后從切割噴管噴射出來(lái)。水切割機(jī)的工作原理雖然簡(jiǎn)單，但因產(chǎn)生高速水流需要60000PSI以上的高壓，因此其設(shè)計(jì)十分復(fù)雜，對(duì)部件的加工工藝和制作材料都要求十分嚴(yán)格，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，有處小小的滲漏都會(huì)對(duì)部件持久地侵蝕導(dǎo)致?lián)p壞。

因而，應(yīng)用于水切割機(jī)的活塞桿加工要求更高，對(duì)耐腐蝕、耐磨性、耐高壓要求更嚴(yán)格。傳統(tǒng)的活塞桿大都采用不銹鋼通過(guò)滾壓工藝制成，但不銹鋼的耐腐蝕、耐高壓、耐磨性能較差，不適用于工業(yè)切割領(lǐng)域的水切割機(jī)的高壓磨蝕環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種氮化硅高壓柱狀活塞桿的制作方法，以氮化硅粉末為原料，在雙向熱壓高溫振蕩條件下對(duì)氮化硅柱狀活塞桿坯體進(jìn)行燒結(jié)，提高產(chǎn)品性能，使制得的活塞桿無(wú)金屬、無(wú)污染，具有耐高壓、耐磨蝕、耐腐蝕、硬度高、不易變形等特點(diǎn)，適用于高壓磨蝕環(huán)境。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種氮化硅高壓柱狀活塞桿的制作方法，包括以下步驟：

步驟一、提供氮化硅粉；

步驟二、將氮化硅粉制成柱狀活塞桿坯體；

步驟三、將柱狀活塞桿坯體放置于一高溫?zé)Y(jié)爐體內(nèi)；

步驟四、將高溫?zé)Y(jié)爐體內(nèi)抽成真空度為0.001～0.00001Pa的真空；

步驟五、施加200～250噸壓力于柱狀活塞桿坯體上，同時(shí)施加微波振動(dòng)于柱狀活塞桿坯體上；

步驟六、加熱高溫?zé)Y(jié)爐體到1750～1800℃，然后保持該溫度一段時(shí)間；

步驟七、停止加熱，解除壓力與微波振動(dòng)，進(jìn)行冷卻，制成氮化硅高壓柱狀活塞桿。

所述氮化硅粉的顆粒大小為300～400nm。

所述步驟六中保持該預(yù)定溫度的時(shí)間為2小時(shí)。

所述步驟五中，通過(guò)兩個(gè)液壓缸分別帶動(dòng)兩個(gè)石墨壓頭從相反的兩個(gè)方向來(lái)擠壓柱狀活塞桿坯體，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)柱狀活塞桿坯體施加壓力。

所述步驟五中，通過(guò)兩個(gè)微波振動(dòng)裝置分別振動(dòng)來(lái)施加微波振動(dòng)于柱狀活塞桿坯體上。

所述微波振動(dòng)裝置的振動(dòng)頻率為每分鐘50～150次，振幅為1～5噸。

所述步驟七的冷卻操作包括：自然降溫，降至預(yù)定溫度后，充入惰性氣體并接通冷卻水對(duì)高溫?zé)Y(jié)爐體進(jìn)行強(qiáng)制降溫，降至預(yù)定溫度后，繼續(xù)冷卻同時(shí)開始計(jì)時(shí)，達(dá)到溫度后停止冷卻。

所述惰性氣體為氬氣或氫氣。

所述步驟四抽真空后，對(duì)爐體內(nèi)充入惰性氣體。

所述惰性氣體為氬氣或氫氣。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的氮化硅高壓柱狀活塞桿的制作方法，方法簡(jiǎn)單，以氮化硅粉末為原料，在雙向熱壓高溫振蕩條件下對(duì)氮化硅柱狀活塞桿坯體進(jìn)行燒結(jié)，提高產(chǎn)品性能，使制得的活塞桿無(wú)金屬、無(wú)污染，具有耐高壓、耐磨蝕、耐腐蝕、硬度高、不易變形等特點(diǎn)，適用于高壓磨蝕環(huán)境。

為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明一種氮化硅高壓柱狀活塞桿的制作方法，包括以下步驟：

步驟一、提供氮化硅粉。

所述氮化硅粉的顆粒大小為300-400nm。

步驟二、將氮化硅粉制成柱狀活塞桿坯體。

所述柱狀活塞桿坯體的制作工藝與現(xiàn)有的陶瓷胚體的制作工藝相同。

步驟三、將柱狀活塞桿坯體放置于一高溫?zé)Y(jié)爐體內(nèi)；

所述高溫?zé)Y(jié)爐可以為雙向熱壓高溫振蕩燒結(jié)爐，其采用雙壓頭結(jié)構(gòu)，通過(guò)上下同時(shí)加壓達(dá)到受力均勻，能提高產(chǎn)品性能，且采用高純高壓石墨制成的石墨壓頭，強(qiáng)度更大，可承受更大壓力。使用前需要檢測(cè)高溫?zé)Y(jié)爐的電源、氣源及水源，將柱狀活塞桿坯體自高溫?zé)Y(jié)爐的爐體上端開口放置爐體中保溫筒內(nèi)，再將高溫?zé)Y(jié)爐的上爐蓋緊密蓋合于爐體上端。