活塞杆采用超音频淬火炉进行热处理产生断裂失效缺陷的原因及其预防措施

活塞杆为制碱压滤机设备的重要零件，是支持活塞做功的连接部件，大部分应用在油缸、气缸运动执行部件中，是一个运动频繁、技术要求高的运动部件。我们常采用超音频淬火炉来对活塞杆进行热处理以提高它的硬度、耐磨性和使用寿命。活塞杆热处理通常采用调质处理，即850-860℃加热后油淬，420-440℃回火。生产中发现，活塞杆出现早期断裂失效。接下来我们就来看看活塞杆产生断裂失效的原因及其预防措施。

断裂活塞杆宏观断口平齐，断口和轴线垂直，断口分为3区。1区为外层，即调质层区域，厚度约46mm，表层粗糙，呈表面向心部撕裂特征；2区为次层，断口较细密；3区为断口中心区，断口比次层粗糙。观察整个断口呈灰白色，具有金属光泽及结晶颗粒特征。从断口特征分析，该断口为脆性断口。活塞杆断口扫描电镜微观观察分析，断口微观形貌显示解理及准解理脆性断口特征，发现少量韧窝，存在夹杂物，呈明显脆断形貌。

分析认为，活塞杆表层组织不是正常回火索氏体组织，而是上贝氏体+铁素体及托氏体组织。该组织强度低，塑性差。调质层组织混晶且组织粗大，故强度差脆性大，并且出现较多非金属夹杂物，破坏了金属的连续性，降低了材料强度，使工件脆性增大。从断口断裂特征可知，该断口为脆性断裂，微观断口为解理及准解理脆性断裂。工件出现断裂是由于工件采用超音频淬火炉进行淬火时，冷却速度太慢所致；同时工件中含较多非金属夹杂物，使活塞杆脆性加大。当工件受到表面拉应力超过其抗拉强度时，工件产生裂纹并迅速扩展。由于工件强度低和脆性大，导致工件出现瞬间脆性断裂失效。

防止活塞杆脆性断裂的措施如下：

(1)采用超音频淬火炉对活塞杆进行热处理时，我们应增大其淬火冷却速度，使工件淬火后得到马氏体组织，回火后得回火索氏体组织，材料性能明显提高。

(2)严格检验和控制工件材料非金属夹杂物和其他缺陷及晶粒度，防止组陷和晶粒粗大使工件强度下降，脆性增大。

活塞杆作为重要的零件，其热处理质量对整个机械的起着重要的作用。本文简单介绍了活塞杆在热处理过程中产生断裂缺陷的原因及其预防措施，希望您会喜欢，不过，我更希望您能把它应用到工作中去。