Procesos clave de fabricación de varillas de pistón enfriadas y templadas
Los procesos de fabricación clave para las varillas de pistón templadas y templadas abarcan seis etapas principales: selección de materiales, pretratamiento, tratamiento térmico de enfriamiento y templado, mecanizado, tratamiento de superficie e inspección de calidad. Detalles son los siguientes:
1. Selección de materiales
En función de las condiciones de trabajo de la varilla del pistón (por ejemplo, carga, corrosión ambiental), acero de carbono medio (por ejemplo, acero 45 #), acero estructural de aleación (por ejemplo, 40Cr, 35CrMo), o acero inoxidable (por ejemplo, 304, 316) son prioridades. Estos materiales deben exhibir una alta resistencia, alta dureza y resistencia a la corrosión. Ensayos no destructivos (por ejemplo, inspección ultrasónica) se utiliza para garantizar la ausencia de defectos internos como grietas o inclusiones.

2. Pre-tratamiento
Los espacios en blanco forjados se someten a recocido o normalización para eliminar la tensión de forja y mejorar la maquinabilidad. Por ejemplo:
Acero 45 #: Normalización (calentado a 840 - 860 ° C, sostenido, luego enfriado por aire).
Acero 40Cr: recocido (calentado a 850 ° C, sostenido, luego enfriado por horno).

3. Tratamiento térmico de enfriamiento y templado
Extensión:
La varilla del pistón se calienta por encima de su temperatura crítica (por ejemplo, 840 - 860 ° C para acero 45 #, 850 ° C para acero 40Cr), mantenido durante una duración específica, y rápidamente enfriado (por ejemplo, enfriamiento con aceite o agua) para formar una estructura martensítica.
Temperado:
Inmediatamente después del enfriamiento, templado a alta temperatura (por ejemplo, 550 - 650 ° C para acero 45 #, 600 - 650 ° C para acero 40Cr) se realiza, seguido de enfriamiento por aire. Esto produce una estructura sorbítica templada, equilibrando la resistencia, la dureza, la plasticidad y la dureza.

4. Machining
Mecanizado duro:
El giro y el fresado se utilizan para eliminar el exceso de material y dar forma preliminar al diámetro exterior, hilos y otras características.
Mecanizado de precisión:
La molienda y el pulido con rodillos mejoran la precisión dimensional y la coaxialidad. El pulido con rodillos crea una capa endurecida por el trabajo, mejorando la resistencia al desgaste y reduciendo la rugosidad superficial (a Ra ≤ 0,2 μ m).
Straightening:
La deformación después del tratamiento térmico se corrige mediante enderezamiento para garantizar la rectitud (generalmente ≤ 0,15 mm).

5. Tratamiento de superficie
Chrome Plating:
Una capa de cromo duro (0,03 - 0,05 mm de espesor) se electrochapera sobre la superficie para mejorar la resistencia a la corrosión y la dureza de la superficie (hasta HV 800 - 1000). La molienda o el pulido post-chapado logra una rugosidad superficial de Ra 0,2 - 0,4 μ m.
Nitridación:
La nitruración de gas o iones forma una capa de nitruro (50 - 100 μ m de profundidad) en la superficie, aumentando la dureza (hasta HV 1000 - 1200) y la resistencia al desgaste mientras se mantiene la dureza del núcleo.
Pulverización térmica:
Técnicas como la pulverización de combustible de oxígeno de alta velocidad (HVOF) aplican carburo de tungsteno (WC) o recubrimientos cerámicos para mejorar aún más la resistencia al desgaste y la corrosión.

6. Inspección de calidad
Precisión dimensional:
Las máquinas de medición por coordenadas (CMM) y micrómetros externos se utilizan para verificar la precisión dimensional, la coaxialidad, la cilindricidad y otras tolerancias geométricas.
Prueba de dureza:
Los probadores de dureza verifican la dureza de la superficie y del núcleo para garantizar el cumplimiento de los requisitos de diseño.
Ensayos no destructivos (NDT):
Las pruebas de partículas magnéticas y ultrasónicas detectan defectos internos y superficiales como grietas o inclusiones.
Medición de rugosidad superficial:
Los probadores de rugosidad superficial aseguran que el acabado superficial cumpla con los requisitos operativos.