Trattamento termico del cilindro idraulico

Il trattamento termico è un passaggio cruciale nella fabbricazione dei cilindri idraulici, che influisce direttamente sulla durata, l'affidabilità e la vita utile dei cilindri.

1. Perché il trattamento termico è necessario per i cilindri idraulici?

Durante il funzionamento, i cilindri idraulici sono soggetti a una significativa pressione interna, carichi esterni, impatti e attrito. I loro componenti principali (in particolare il corpo cilindro e lo stelo del pistone) devono possedere le seguenti proprietà:

I cilindri idraulici subiscono un'enorme pressione interna, carichi esterni, impatti e attrito durante il funzionamento. I suoi componenti principali (in particolare il corpo cilindro e lo stelo del pistone) devono avere le seguenti prestazioni:

1. Elevata resistenza e rigidità: Resistere all'espansione e alla deformazione causate dalla pressione.

1. Elevata resistenza e rigidità: Resistere all'espansione e alla deformazione causate dalla pressione.
2. Elevata resistenza all'usura: Ridurre l'usura tra la guarnizione del pistone e la parete interna del cilindro, nonché tra lo stelo del pistone e la boccola di guida/guarnizione.

2. Elevata resistenza all'usura: ridurre l'usura tra la guarnizione del pistone e la parete interna del cilindro, nonché tra lo stelo del pistone e la boccola di guida/guarnizione
3. Buona resistenza alla fatica: Resistere alle sollecitazioni alternate causate dal movimento alternativo per prevenire la rottura per fatica.

3. Buona resistenza alla fatica: Resistere alle sollecitazioni alternate causate dal movimento alternativo per prevenire la rottura per fatica.
4. Una certa tenacità: Resistere ai carichi da impatto per prevenire la frattura fragile.

4. Una certa tenacità: Resistere ai carichi da impatto per prevenire la frattura fragile

Le materie prime (solitamente acciaio al carbonio o acciaio legato) spesso non possono soddisfare simultaneamente questi requisiti esigenti quando si trovano negli stati forniti (come stati ricotti o laminati).

Il trattamento termico è un processo chiave che raggiunge le proprietà meccaniche desiderate controllando il riscaldamento e il raffreddamento dell'acciaio, alterando così la sua microstruttura interna (composizione metallografica).

Le materie prime (generalmente acciaio al carbonio o acciaio legato) spesso non possono soddisfare contemporaneamente questi requisiti rigorosi nello stato in cui vengono fornite (come ricotto o laminato). Il trattamento termico è un processo chiave che controlla il riscaldamento e il raffreddamento dell'acciaio per modificare la sua microstruttura interna (composizione metallografica), ottenendo così le proprietà meccaniche desiderate.

Trattamento termico dello stelo del pistone
Lo stelo del pistone è una parte mobile esposta. Deve essere resistente all'usura, alla corrosione e alla flessione.
· Materiali comuni: acciaio 45#, 40Cr, 35CrMo, acciaio inossidabile (come 2Cr13)
· Principali processi di trattamento termico: tempra e rinvenimento + indurimento superficiale (o cromatura)

Lo stelo del pistone è una parte mobile esposta che deve essere resistente all'usura, alla corrosione e alla flessione.

· Materiali comuni: acciaio 45#, 40Cr, 35CrMo, acciaio inossidabile (come 2Cr13)

· Principali processi di trattamento termico: tempra e rinvenimento + indurimento superficiale (o cromatura)

Indurimento superficiale (induzione ad alta/media frequenza): la superficie esterna dello stelo del pistone viene sottoposta a indurimento per raggiungere una durezza di HRC 45-55, migliorando la sua resistenza all'usura. Dopo l'indurimento, è richiesto anche il rinvenimento a bassa temperatura.
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Cromatura dura: questo è il processo più diffuso e classico. Sul materiale di base dello stelo del pistone che ha subito tempra o indurimento superficiale, viene elettrodepositato uno strato di cromo duro con uno spessore di circa 0,03-0,05 mm.

La durezza dello strato di cromo duro è estremamente elevata (HV 800-1000, circa HRC 65-70), estremamente resistente all'usura e ha un'eccellente resistenza alla corrosione. Prima della placcatura, è solitamente necessario rettificare finemente e, dopo la placcatura, è richiesta la lucidatura.

Indurimento superficiale (induzione ad alta/media frequenza): la superficie esterna dello stelo del pistone viene temprata per raggiungere una durezza di HRC45-55, migliorando la resistenza all'usura. Dopo la tempra, è necessario anche il rinvenimento a bassa temperatura.

· Cromatura dura: questo è il processo più diffuso e classico. Sul materiale di base dello stelo del pistone che è stato temprato o indurito in superficie, viene elettrodepositato uno strato di cromo duro con uno spessore di circa 0,03-0,05 mm. La durezza dello strato di cromo duro è estremamente elevata (HV800-1000, circa HRC65-70), estremamente resistente all'usura e ha un'eccellente resistenza alla corrosione. Prima della placcatura, è generalmente necessaria una rettifica fine e, dopo la placcatura, è necessaria la lucidatura.

Processo di fabbricazione del tubo del cilindro:
Taglio → Lavorazione grezza → Trattamento di tempra → Lavorazione semi-finitura → Indurimento a induzione del foro interno → Rinvenimento a bassa temperatura → Lavorazione di finitura (rettifica) → Pulizia e assemblaggio

Processo di fabbricazione del tubo del cilindro:

Taglio → Lavorazione grezza → Trattamento di tempra → Lavorazione semi-finitura → Indurimento a induzione del foro interno → Rinvenimento a bassa temperatura → Lavorazione di finitura (rettifica) → Pulizia e assemblaggio

Processo di fabbricazione dello stelo del pistone:
Taglio → Lavorazione grezza → Trattamento di tempra → Lavorazione semi-finitura → Indurimento a induzione superficiale → Rinvenimento a bassa temperatura / o direttamente selezionato → Cromatura dura → Finitura (rettifica, lucidatura) → Pulizia e assemblaggio

Processo di fabbricazione dello stelo del pistone:

Taglio → Lavorazione grezza → Trattamento di tempra → Lavorazione semi-finitura → Indurimento a induzione superficiale → Rinvenimento a bassa temperatura / o direttamente selezionato → Cromatura dura → Finitura (rettifica, lucidatura) → Pulizia e assemblaggio

 Problemi comuni e soluzioni
1. Durezza insufficiente
· Motivi: temperatura di tempra insufficiente, velocità di raffreddamento insufficiente, temperatura di rinvenimento eccessiva o tempo di rinvenimento prolungato.
· Effetti: scarsa resistenza all'usura, usura precoce e rottura del cilindro.

Durezza insufficiente

· Motivi: temperatura di tempra troppo bassa, velocità di raffreddamento insufficiente, temperatura di rinvenimento troppo alta o tempo troppo lungo.

· Effetti: scarsa resistenza all'usura, il cilindro è facile da usurarsi precocemente, tirare il cilindro.

2. Deformazione e flessione
· Motivi: riscaldamento o raffreddamento non uniformi, rilascio improprio delle sollecitazioni interne nel materiale, metodo di bloccaggio irragionevole.
· Effetti: provoca l'inceppamento e la perdita del cilindro, usura anomala dei componenti di tenuta.

Deformazione e flessione

· Motivi: riscaldamento o raffreddamento non uniformi, rilascio improprio delle sollecitazioni interne del materiale, metodo di serraggio irragionevole.

· Effetti: provoca l'inceppamento e la perdita del cilindro, usura anomala delle guarnizioni.

3. Cricche di tempra
· Motivi: velocità di raffreddamento eccessiva (soprattutto per acciaio ad alto tenore di carbonio o parti di forma complessa), difetti nel materiale (come inclusioni), mancata esecuzione tempestiva del rinvenimento dopo la tempra.
· Effetti: porta direttamente alla distruzione della parte e provoca persino la rottura sotto pressione.

Cricche di tempra

· Motivi: velocità di raffreddamento troppo elevata (soprattutto per acciaio ad alto tenore di carbonio o parti di forma complessa), difetti nel materiale stesso (come inclusioni), mancato rinvenimento tempestivo dopo la tempra.

· Effetti: porta direttamente alla rottamazione dei pezzi e persino alla rottura sotto pressione.

4. Rivestimento cromato eroso
· Motivi: trattamento superficiale incompleto del materiale di base, pretrattamento improprio prima della placcatura, durezza insufficiente del materiale di base o spessore eccessivo del rivestimento.
· Effetti: rapida ruggine e usura dello stelo del pistone, contaminazione del sistema idraulico.

Distacco del rivestimento cromato

· Motivi: trattamento superficiale incompleto del materiale di base, pretrattamento improprio, durezza insufficiente del materiale di base o rivestimento troppo spesso.

· Effetti: rapida corrosione e usura dello stelo del pistone, contaminazione del sistema idraulico.

Il trattamento termico è la tecnologia principale che conferisce ai cilindri idraulici la loro "struttura simile all'acciaio".

Eseguendo la tempra e il rinvenimento, si ottiene una matrice forte e tenace. Attraverso l'indurimento superficiale o la cromatura, si ottiene una superficie dura e resistente all'usura.

Questa combinazione di "durezza esterna e tenacità interna" assicura che i cilindri idraulici possano operare in modo stabile e persistente in varie condizioni difficili.

Quando si sceglie un cilindro idraulico, la comprensione del processo di trattamento termico e del livello dei suoi componenti chiave è una base importante per giudicare la qualità del prodotto.

Il trattamento termico è la tecnologia principale che conferisce ai cilindri idraulici la struttura "d'acciaio". Ottenendo una matrice forte e tenace attraverso il rinvenimento, e ottenendo una superficie dura e resistente all'usura attraverso l'indurimento superficiale o la cromatura, questa combinazione di "durezza esterna e tenacità interna" garantisce che i cilindri idraulici possano funzionare in modo stabile e duraturo in varie condizioni difficili. Quando si sceglie un cilindro idraulico, comprendere il processo di trattamento termico e il livello dei suoi componenti chiave è una base importante per giudicare la sua qualità.