[發明專利]一種提高沖擊器活塞減摩耐磨性能的方法

在審

• 申請號: 201811416490.8
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN109234668A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 韓彬;李美艷;楊瑩;王稼林;崔崗
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C23C8/34
• 分類號: C23C8/34;C23C8/02;C21D1/18;C21D9/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 賈文健

本發明涉及一種提高沖擊器活塞減摩耐磨性能的方法，具體的為：先進行滲碳處理，之后進行滲硫處理。本發明針對20Cr2Ni4鋼，先進行精磨和拋光，之后在表面進行滲碳處理，之后再進行低溫離子滲硫處理，本發明得到的復合滲硫層表面由細小致密的球狀硫化物組成，團聚的硫化物大顆粒較少；本發明的復合滲硫層在中載荷下具有良好的減摩性，而當載荷過低或過高時，復合滲硫層的摩擦系數反而有所升高。在20Cr2Ni4鋼沖擊器活塞滲碳層表面制備具有固體潤滑作用的滲碳?滲硫復合滲層，有效的提高了活塞的使用壽命，延長沖擊器的工作時間，大大提高沖擊器產品的質量。

技術領域

本發明涉及材料處理技術領域，具體涉及一種提高沖擊器活塞減摩耐磨性能的方法。

背景技術

沖擊器不僅廣泛用于露天采礦、地下采礦和采石，而且還廣泛應用于鉆井、礦產勘探的安裝中。活塞是沖擊器的關鍵部件之一，同時也是最復雜和最脆弱的部件。目前活塞在使用過程中存在著磨損嚴重導致失效的問題，主要原因是由于缺少或無潤滑所發生的擦傷。

沖擊器活塞傳統的強化方式為滲碳、滲氮及淬火。

低溫離子滲硫形成的硫化層疏松多孔，能夠儲存潤滑油并形成吸附油膜，實現流體潤滑與固體潤滑的混合潤滑，從而大大提高摩擦零部件的減摩耐磨性能，以提高摩擦零附件的工作壽命。盡管離子滲硫層具有優異的固體潤滑性能和抗擦傷性能，但如果基體軟，不能給以良好的支撐，其效果會大大減弱。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種提高沖擊器活塞減摩耐磨性能的方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種提高沖擊器活塞減摩耐磨性能的方法，具體的為：

(1)對沖擊器活塞表面進行精磨和拋光；

(2)將沖擊器活塞加熱至930℃，保溫1h；

(3)采用吸熱式氣氛和甲烷對沖擊器活塞進行氣體滲碳，即在碳勢為1.2％，溫度為930℃的條件下強滲6h；

(4)在碳勢為0.8％，溫度為930℃下擴散4h；

(5)將沖擊器活塞先預冷至850℃，保溫1h后油淬；

(6)將沖擊器活塞加熱至180℃進行低溫回火，回火的加熱時間為2h。

(7)將經過步驟(6)后的沖擊器活塞冷卻至室溫，并對其表面進行精磨和拋光；

(8)將沖擊器活塞置于離子滲硫爐體內的陰極塔上，使試樣接離子滲硫爐陰極，爐壁接陽極，啟動真空泵，當真空度達到10tor時，在陰陽兩極之間施加640V脈沖電壓，爐內通入氫氣，當爐內溫度達到170-200℃時保溫30min后開始通入硫化氫，加適當Ar；保溫；停爐降溫；待爐內溫度爐冷至50℃時，打開通氣口換氣后取出工件。

所述沖擊器活塞的材料為：20Cr2Ni4鋼。

本發明針對20Cr2Ni4鋼，先在表面進行滲碳處理，之后再進行低溫離子滲硫處理，本發明得到的復合滲硫層表面由細小致密的球狀硫化物組成，團聚的硫化物大顆粒較少；本發明的復合滲硫層在中載荷下具有良好的減摩性，而當載荷過低或過高時，復合滲硫層的摩擦系數反而有所升高。在20Cr2Ni4鋼沖擊器活塞滲碳層表面制備具有固體潤滑作用的滲碳-滲硫復合滲層，有效的提高了活塞的使用壽命，延長沖擊器的工作時間，大大提高沖擊器產品的質量。

附圖說明

圖1為實施例1-4處理后表面滲流層的宏觀形貌圖，其中a為實施例1，b為實施例2，c為實施例3，d為實施例4；

圖2為實施例1-4處理后表面滲流層的SEM形貌圖(10000×)，其中a為實施例1，b為實施例2，c為實施例3，d為實施例4；