專利名稱：一種柱塞泵用配流盤的材料及其熱處理工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種柱塞泵用配流盤的材料，屬于工程材料技術領域。
背景技術：
各種高壓型柱塞的泵缸體與配流盤普遍采用銅合金與氮化合金鋼作配對使用。這兩者之間的摩擦副是整個柱塞泵的三大重要摩擦副之一。在柱塞泵使用過程中配流盤承受著高溫高壓和沖擊，所以要求配流盤表面具有高強度、高硬度、高耐磨性和一定的韌性。目前市場上高噸位柱塞泵上使用的配流盤多數(shù)采用38CrMoAl進行氮化使用，其優(yōu)點是在調(diào)質(zhì)及氮化后能獲得優(yōu)良的綜合力學性能，滲氮層具有良好的耐磨性、疲勞強度， 具有高耐磨性。同時，它也具有材料成本高，熱處理時間長等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新材料來制作配流盤，并通過特有熱處理工藝，達到提高強度、硬度和提高耐磨性能的要求，同時減少成本。為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種柱塞泵用配流盤的材料，其特征在于，由以重量百分比計的 C O. 35-0. 42wt%,Si O. 14-0. 3wt%,MnO. 3-0. 6wt%,Cr I. 35-1. 65wt%, CuO. 1-0. 3wt%,Al 0. 7-1. Iwt%及余量的 Fe 為原料組成。本發(fā)明還提供了上述柱塞泵用配流盤的材料的熱處理工藝，其特征在于，具體步驟如下第一步將各原料按比例置于容器內(nèi)，將容器抽真空后，充入氮氣；第二步將第一步得到的混合物加熱至335-345 ,保溫39_41min ；第三步將第二步得到的混合物加熱至575_585°C，同時通入氮氣、氨氣和二氧化碳;第四步將第三步得到的混合物在575-585°C保溫445_455min，同時通入氮氣、氨氣和二氧化碳進行一段氮化；第五步將第四步得到的混合物在575-585°C保溫88_92min，同時通入氮氣和氨氣，進行二段氮化；第六步將第五步得到的混合物冷卻至78-82°C，保溫34-36mmin后，出爐。優(yōu)選地，所述的第三步中氨氣的體積流量為5. 9-6. lNm3/h，第三步、第四步和第五步中的氨氣的體積流量的比例為6 : 6 : 7。優(yōu)選地，所述的第三中二氧化碳的體積流量為O. 15-0. 25Nm3/h，第三步和第四步中二氧化碳的體積流量的比例為O. 2 0.2。優(yōu)選地，所述的第三中氮氣的體積流量為2. 9-3. INmVh，第三步、第四步和第五步中氮氣的體積流量的比例為3 : 3 : 3。與現(xiàn)有的柱塞泵用配流盤的材料相比，本發(fā)明添加了 Cu元素、去除Mo元素，同時調(diào)整了其他元素成分的含量。以本發(fā)明制作的配流盤，更容易用較低的高溫回火溫度得到理想的硬度，而且組織更細致均勻；這樣的組織更容易滲氮，滲層也深。本發(fā)明在性能上提高了材料的強度和硬度，同時又具在較高的耐疲勞韌性，從而延長了零件的使用壽命。在成本上由于去掉貴重元素，采用特殊的熱處理工藝，從而節(jié)約了成本。


圖I為本發(fā)明提供的柱塞泵用配流盤的材料(PLP)的熱處理工藝圖；圖2為現(xiàn)有和本發(fā)明提供的柱塞泵用配流盤的材料(PLP)的硬度梯度。圖3為現(xiàn)有柱塞泵用配流盤的材料(38CrMoAl)的熱處理工藝圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例與附圖進一步描述本發(fā)明。實施例I、稱取 C O. 35wt%> Si O. 14wt%> Mn O. 56wt%> Cr I. 36wt%> Cu 0. 25wt%> Al
I.lwt%及余量的Fe。2、如圖I所示，為本發(fā)明提供的柱塞泵用配流盤的材料(PLP)的熱處理工藝圖，所述的熱處理工藝的具體步驟如下第一步將各原料按比例置于容器內(nèi)，將容器抽真空后，充入氮氣；第二步將第一步得到的混合物加熱至34(TC,保溫40min ；第三步將第二步得到的混合物加熱至580°C，同時通入氨氣、二氧化碳和氮氣；第四步將第三步得到的混合物在580°C保溫450min,同時通入氨氣、二氧化碳和氮氣，進行一段氮化；第五步將第四步得到的混合物在580°C保溫90min，同時通入氨氣和氮氣，進行二段氮化；第六步將第五步得到的混合物冷卻至80°C，保溫35min后，出爐。其中，第三步、第四步、第五步中氨氣的體積流量分別為6Nm3/h、6Nm3/h、7Nm3/h。第三步和第四步中二氧化碳的體積流量分別為O. 2Nm3/h。第三步、第四步、第五步中氮氣的體積流量分別為3Nm3/h。通入O. 01-0. 2Nm3/h丙烷用于燃燒廢氣，冷卻爐膛和各個管路的循環(huán)水的水壓保持在O. 1-0. 4Mpa。對比例I、稱取 C O. 38wt % > Si O. 33wt % > Mn O. 45wt % > Cr I. 5wt % > MoO. 2wt % > Al
0.9wt%及余量的Fe。2、如圖3所示，為現(xiàn)有柱塞泵用配流盤的材料(38CrMoAl)的熱處理工藝圖，所述的熱處理工藝的具體步驟為第一步將各原料按比例置于容器內(nèi)，將容器抽真空后，充入氮氣；第二步將第一步得到的混合物加熱至510°C，保溫25h，氮氣分解率18_25%，氨氣流量為3Nm3/h ；第三步第一階段將第二步得到的混合物加熱至550°C，保溫25h，氨氣分解率 50-60%，氨氣流量為5% ;第二階段在第一階段基礎上再保溫2h，氨氣分解率> 80%，氨氣流量為3% ；
第四步將第三步得到的混合物在80°C保溫20min后，出爐。實施例與對比例的組分列表如下
權利要求
1.一種柱塞泵用配流盤的材料，其特征在于，由以重量百分比計的C O. 35-0. 42wt%, SiO. 14-0. 3wt%, Mn O. 3-0. 6wt%, Cr I. 35-1. 65wt%, Cu 0. 1-0. 3wt%, Al 0. 7-1. lwt% 及余量的Fe為原料組成。
2.權利要求I所述的一種柱塞泵用配流盤的材料的熱處理工藝，其特征在于，具體步驟如下第一步將各原料按比例置于容器內(nèi)，將容器抽真空后，充入氮氣；第二步將第一步得到的混合物加熱至335-345°C，保溫39-41min ；第三步將第二步得到的混合物加熱至575-585 ，同時通入氮氣、氨氣和二氧化碳；第四步將第三步得到的混合物在575-585°C保溫445-455min，同時通入氮氣、氨氣和二氧化碳進行一段氮化；第五步將第四步得到的混合物在575-585°C保溫88-92min，同時通入氮氣和氨氣，進行二段氮化；第六步將第五步得到的混合物冷卻至78-82°C，保溫34-36mmin后，出爐。
3.如權利要求2所述的一種柱塞泵用配流盤的材料的熱處理工藝，其特征在于，所述的第三步中氨氣的體積流量為5. 9-6. lNm3/h，第三步、第四步和第五步中的氨氣的體積流量的比例為6 : 6 : 7。
4.如權利要求2所述的一種柱塞泵用配流盤的材料的熱處理工藝，其特征在于，所述的第三中二氧化碳的體積流量為O. 15-0. 25Nm3/h，第三步和第四步中二氧化碳的體積流量的比例為0.2 0.2。
5.如權利要求2所述的一種柱塞泵用配流盤的材料的熱處理工藝，其特征在于，所述的第三中氮氣的體積流量為2. 9-3. lNm3/h，第三步、第四步和第五步中氮氣的體積流量的比例為3:3:3。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柱塞泵用配流盤的材料及其熱處理工藝。所述柱塞泵用配流盤的材料其特征在于，由C 0.35-0.42wt％、Si0.14-0.3wt％、Mn 0.3-0.6wt％、Cr 1.35-1.65wt％、Cu0.1-0.3wt％、Al 0.7-1.1wt％及余量的Fe為原料組成。熱處理工藝為將各原料置于容器內(nèi)抽真空，充入氮氣；加熱至340℃，保溫；加熱至580℃，同時通入氮氣、氨氣和二氧化碳；進行一段氮化、二段氮化；冷卻至80℃，保溫后，出爐。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明添加了Cu、去除了Mo，提高了材料的強度和硬度，由于潤滑作用而提高了耐磨性能，從而延長了零件的使用壽命，節(jié)約了生產(chǎn)成本。
文檔編號C22C38/20GK102605257SQ20121010999
公開日2012年7月25日 申請日期2012年4月16日 優(yōu)先權日2012年4月16日
發(fā)明者汪鋒, 趙寧, 陳超, 魯啟立 申請人:龍工(上海)橋箱有限公司