日本CKD氣缸缸套、活塞桿處理工藝
日本CKD氣缸活塞壓縮機(jī)的缸套、活塞桿分別與活塞環(huán)、填料環(huán)等構(gòu)成摩擦副，在研究各種密封環(huán)的同時，還要提高相對應(yīng)缸套、活塞桿的，保證摩擦副之間良好的潤滑狀況。缸套、活塞桿在一段時間后，都會發(fā)生不同程度的磨損，一方面會導(dǎo)致氣體泄漏，影響壓力與氣量；另一方面，由于磨損情況不均勻，導(dǎo)致相對應(yīng)密封環(huán)在工作時受到額外的作用力，導(dǎo)致密封環(huán)過早斷裂損壞。此外，據(jù)相關(guān)報道，缸套、活塞桿疲勞斷裂在壓縮機(jī)安全事故所占比例一直居高不下，主要原因集中于原材料雜質(zhì)多、相在基體中分布不均勻、鑄造和熱處理工藝不恰當(dāng)?shù)取Ｐ滦丸T造工藝改善材料組織與。
    日本CKD氣缸活塞桿傳統(tǒng)鑄造工藝容易產(chǎn)生氣孔、砂眼、夾渣、縮松等缺陷，這些缺陷在長期高速、高載荷工況成為疲勞裂紋的裂紋源。采用新型鑄造工藝-垂直上引連續(xù)鑄造方法氮?dú)鋲嚎s機(jī)缸套，獲得了細(xì)密的鑄態(tài)組織，材料共晶團(tuán)體積僅有傳統(tǒng)工藝的1/8~1/10，而晶界面積增加了4倍以上，從而顯著提高材料，具有高致密、*、強(qiáng)韌兼?zhèn)涞奶攸c。通過實際后表明，缸套壽命提高了一倍以上。優(yōu)化熱處理工藝。通過適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚳梢詢?yōu)化材料顯微組織，控制相形狀和組成，達(dá)到提高材料的目的。目前，內(nèi)主要壓縮機(jī)廠缸套、活塞桿制造中常用的熱處理工藝為正火調(diào)質(zhì)-去應(yīng)力退火-氮化，經(jīng)過大量實驗，根據(jù)產(chǎn)品材料確定了比較成熟的熱處理工藝。但傳統(tǒng)熱處理也存在著各種缺陷，比如活塞桿在傳統(tǒng)調(diào)質(zhì)熱處理工藝中容易出現(xiàn)彎曲變形、脆性裂紋、放電融化等致使活塞桿報廢的情況；氮化處理后雖然材料整體提高了硬度，但硬度分布不均勻，使缸套與活塞環(huán)、填料環(huán)與活塞桿之間剛性接觸增大，加速磨損。對此，有人采用了不同工藝對缸套、活塞桿進(jìn)行處理，取得了很好。
    為了提高日本CKD氣缸活塞桿的抗磨損能力、延長壽命，用激光表面淬火工藝替代傳統(tǒng)熱處理工藝。試驗，采用激光表面淬火工藝可以*消除活塞桿變形及硬化不均勻現(xiàn)象，并且比傳統(tǒng)熱處理的硬度高15%~20%，Z高硬度可達(dá)到60HRC，淬透層可達(dá)0.1~2.5 mm。舒炳生[11]等對高壓空壓機(jī)氣缸缸套內(nèi)表面激光淬火與傳熱處理對比發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過激光淬火后大大提高了缸套的耐磨性、抗疲勞、耐腐蝕、抗氧化等，硬度高達(dá)1024HV，壽命增加3~4倍。
    日本CKD氣缸活塞桿由于大多數(shù)壓縮機(jī)主要應(yīng)用在汽、柴油的加氫精制、催化等設(shè)備裝置上，相關(guān)的壓縮氣體具有不同程度的腐蝕性，因此在一定工況下，需要缸套、活塞桿具有良好耐磨性的同時也具備出色的抗腐蝕。邱大偉[12]等將QPQ鹽浴復(fù)合處理技術(shù)應(yīng)用在壓縮機(jī)活塞桿上，利用不同性質(zhì)的熔融鹽液后進(jìn)行處理，使多種元素同時滲入金屬表面，形成由集中合物組成的復(fù)合深層，使活塞桿表面得到強(qiáng)化改性，從而提高了耐磨性抗腐蝕。利用等離子噴涂技術(shù)對活塞桿摩擦面進(jìn)行陶瓷硬化處理工藝，大大簡化了活塞桿原有工序，縮短了周期，避免了傳統(tǒng)工藝出現(xiàn)的變形等缺點，制備的陶瓷涂層活塞桿表面硬度為HRC60，結(jié)合強(qiáng)度35 MPa，有效涂層厚度為0.3 mm。同時，40%TiO2-Al2O3涂層能顯著提高其抗腐蝕，經(jīng)過用戶實際對比發(fā)現(xiàn)，壽命提高了2倍。