一臺(tái)韓國產(chǎn)漢達(dá)HE-280型挖掘機(jī)在大修并更換液壓泵的缸體和柱塞后,當(dāng)啟動(dòng)后要開行時(shí)(頭天夜里的氣溫為-30℃),液壓泵不工作并伴有異常響聲,拆檢發(fā)現(xiàn),柱塞與缸體黏在一起,呈“咬死”狀態(tài)。
開始,以為是液壓油不干凈造成的,但在更換干凈的油后又出現(xiàn)柱塞“咬死”現(xiàn)象,為此,將“咬死”的缸體和柱塞進(jìn)行金相組織分析,通過分析知,此柱塞的室溫(20℃)組織為:馬氏體+殘余奧氏體。但當(dāng)柱塞材料達(dá)到室溫時(shí),因其Ms點(diǎn)(奧氏體轉(zhuǎn)變馬氏體的開始點(diǎn))在室溫以上,而Mf’點(diǎn)(馬氏體轉(zhuǎn)變終點(diǎn))在室溫下,所以就會(huì)保留相當(dāng)數(shù)量未轉(zhuǎn)變的殘余奧氏體。又因殘余奧氏體為不穩(wěn)定相,在以下兩種情況下會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變:在Ms點(diǎn)以上,對(duì)奧氏體進(jìn)行塑性變形會(huì)引起通常的馬氏體轉(zhuǎn)變,變形量越大,馬氏體轉(zhuǎn)變量越多;當(dāng)材料溫度降低到室溫以下時(shí),殘余奧氏體會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)變成馬氏體,溫度越低,轉(zhuǎn)變量越大。
由于奧氏體為面心立方結(jié)構(gòu),馬氏體為體心立方結(jié)構(gòu),而在面心立方晶格中,有74%的體積為原子所占據(jù),其余26%為間隙體積,在體心立方晶格中,有68%的體積為原子所占據(jù),其余32%為間隙體積。所以當(dāng)奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體時(shí),體積就會(huì)發(fā)生膨脹。
對(duì)于上述第一種轉(zhuǎn)變,因挖掘機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)較平穩(wěn),故缸體和柱塞之間的振動(dòng)的沖擊較小,所以即使奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變,其轉(zhuǎn)變量也很小,但是,對(duì)第二種轉(zhuǎn)變,因?yàn)闁|北地區(qū)冬季的最低氣溫可以達(dá)到-30℃以下,在這樣寒冷的天氣下,會(huì)使殘余轉(zhuǎn)變是在很短的時(shí)間內(nèi)完成,致使柱塞因其體積瞬間增大而出現(xiàn)“咬死”現(xiàn)象,該機(jī)的故障原因也正是如此。
為解決上述問題,可對(duì)未經(jīng)使用的缸體和柱塞按如下工序進(jìn)行處理:
(1)用專用量具測量出液壓泵缸體和柱塞在室溫下的配合間隙。
(2)將缸體和柱塞分別進(jìn)行冷處理,即放至-50~-60℃的地方,30min后取出,
(3)用磨床對(duì)柱塞進(jìn)行磨削加工至室溫時(shí)的配合尺寸
。4)對(duì)柱塞表面進(jìn)行激光淬火
(5)用金屬專用拋光膏對(duì)柱塞表面進(jìn)行拋光處理。
按上述方法處理后,在戶外作業(yè)時(shí)再?zèng)]有出現(xiàn)過柱塞被“咬死”的現(xiàn)象。
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