沖擊活塞熱處理工藝改進

摘 要：通過對高風壓高速沖擊器活塞的失效形式分析，以及活塞沖擊性能的檢測，發現了活塞斷裂的根本原因，通過改進工藝，制定了快速淬火的活塞熱處理新工藝，大幅提高了活塞心部的沖擊韌性，解決了活塞早期失效問題。

關鍵詞：沖擊器活塞；失效斷裂；沖擊韌性；快速淬火

前言

目前，高風壓的快速沖擊器在露天礦、采石場以及水井等工地已經得到廣泛使用，活塞作為沖擊器的關鍵部件，它的壽命直接決定了沖擊器的壽命[1]。在高風壓快速沖擊器的高壓、高頻沖擊的工況下，活塞經常出現早期斷裂。如何提高活塞的壽命，就一直是研究的重點。活塞的熱處理工藝是保證沖擊器壽命的關鍵[2]。

1 現狀分析

前期沖擊器在礦山使用出現大量的早期失效情況，一般使用壽命在1000～2000米。拆開發現，主要是因為活塞失效，全部是小頭開裂或斷裂。通過各種端口和斷裂形式，可以判斷小頭開裂主要由打擊端面的滲碳層出現裂紋開始，隨之裂紋軸向擴展，最后出現掉塊撕裂或斷裂。因此打擊端面的組織機構和滲碳層的狀態就顯得至關重要。

活塞斷裂面，如圖1，從圖上可以清晰的看出貝紋線，結合活塞的工作情況，可以確定活塞斷裂形式為高周疲勞斷裂，從貝紋線的情況看，裂紋源是滲碳層，該材料心部硬度太高是裂紋迅速擴展的一個主要原因。

2 對比金相分析及硬度檢測

與國外K公司的市場領先產品對比結果如下表1：

從表1中硬度、心部沖擊韌性對比，很明顯，本次活塞失效主要原因是由于心部硬度太高，由此導致心部韌性不足，沖擊功太低。……