Materiali per cilindri idraulici: tubi per camicie e steli dei pistoni

La camicia: tubo levigato

I corpi dei cilindri sono di solito tubi senza saldatura o trafilati in acciaio di classe E355 (St52), forniti levigati o raschiati e rullati fino a una fine finitura interna; i tubi DOM SAE 1020/1045 coprono lo stesso campo nella pratica in pollici. Punti chiave:

• La tolleranza interna è comunemente intorno a H8–H9, con rugosità superficiale sufficientemente bassa (tipicamente Ra ≈ 0.2–0.4 µm dopo la rullatura) affinché le guarnizioni scorrano su un film d'olio anziché sui segni di lavorazione.
• La saldabilità conta — porte, flange e fondi sono saldati — e questa è una ragione per cui gli acciai a medio carbonio di classe E355 prevalgono qui su scelte più altamente legate.
• Lo spessore della parete segue le regole di pressione e instabilità dei codici di progettazione dei cilindri, non il solo grado del materiale.

Lo stelo: barra cromata

Gli steli dei pistoni sono più spesso in CK45 / SAE 1045, cromati duri:

• Il nucleo in acciaio sopporta il carico di trazione e di instabilità; condizione bonificata o normalizzata in base all'impiego.
• Il cromo duro (tipicamente dell'ordine di 20–30 µm) fornisce protezione dalla corrosione e una superficie di scorrimento dura e a basso attrito, finita a circa Ra 0.1–0.3 µm.
• Dove l'impatto o il danneggiamento da pietre minaccia lo stelo, il CK45 temprato a induzione sotto il cromo resiste alle ammaccature che altrimenti taglierebbero le guarnizioni.
• Steli per impieghi più pesanti o altamente caricati passano a 42CrMo4 (4140) temprato e rinvenuto, cromato duro allo stesso modo.

La finitura è una specifica funzionale

La durata delle guarnizioni è determinata meno dall'acciaio che dalle superfici: troppo ruvida abrade le guarnizioni, troppo liscia può affamare la lubrificazione e i difetti del cromo (vaiolature, cricche, bordi sottili ai colli) diventano vie di perdita e ruggine. I valori di nebbia salina e lo spessore del cromo appartengono a una specifica dello stelo insieme al grado dell'acciaio; sui tubi, la finitura di levigatura/rullatura e la tolleranza del diametro interno sono le specifiche di acquisto. Nessuno dei due pezzi è esotico — i cilindri riescono con materiali ordinari e costanti eseguiti con finiture costanti.

Varianti di acciaio per steli da conoscere

Accanto al CK45, gli acciai microlegati tipo 20MnV6 sono ampiamente usati per gli steli: offrono resistenza allo snervamento superiore e più costante rispetto al 1045 nella condizione come laminato, con buona saldabilità per il giunto dell'estremità dello stelo — rilevante perché l'occhio o la flangia dello stelo è saldato prima della cromatura. Per ambienti corrosivi (marino, alimentare, offshore), gli steli passano all'inossidabile cromato duro o, sempre più, a rivestimenti alternativi (strati spruzzati termicamente o riportati al laser) dove i processi al cromo esavalente sono limitati; la logica dell'acciaio di base — resistenza, saldabilità, resistenza alle ammaccature — resta la stessa sotto il sistema superficiale.

Che cosa viene effettivamente specificato

Una designazione completa del materiale del cilindro nomina normalmente, per la camicia: norma e grado del tubo, condizione di consegna (distesa per tubo levigato), tolleranza del diametro interno e rugosità e requisito di prova di pressione; per lo stelo: grado e condizione dell'acciaio, spessore e durezza del cromo, rugosità e durata della prova di corrosione. Omettere gli elementi di finitura e rivestimento specificando in dettaglio l'acciaio è la debolezza più comune nelle reali specifiche di acquisto.