Materialen voor hydraulische cilinders: cilinderbuizen en zuigerstangen

De cilinder: gehoonde buis

Cilinderlopen zijn meestal naadloze of getrokken buis in E355 (St52)-klasse staal, geleverd gehoond of geschild-en-gerolpolijst tot een fijne interne afwerking; SAE 1020/1045 DOM-buis dekt hetzelfde terrein in inch-praktijk. Kernpunten:

• Interne tolerantie is gewoonlijk rond H8–H9, met oppervlakteruwheid laag genoeg (typisch Ra ≈ 0.2–0.4 µm na rolpolijsten) zodat afdichtingen op een oliefilm rijden in plaats van op bewerkingssporen.
• Lasbaarheid is belangrijk — poorten, flenzen en eindkappen worden aangelast — wat een reden is waarom middelhoog-koolstof E355-klasse stalen hier hoger gelegeerde keuzes verslaan.
• Wanddikte volgt druk- en knikregels uit de cilinderontwerpcodes, niet alleen de materiaalkwaliteit.

De stang: verchroomde staaf

Zuigerstangen zijn meestal CK45 / SAE 1045, hardverchroomd:

• De stalen kern draagt de trek- en knikbelasting; veredelde of genormaliseerde toestand naar gelang de dienst.
• Hardchroom (typisch in de orde van 20–30 µm) biedt corrosiebescherming en een hard, wrijvingsarm loopoppervlak, afgewerkt tot ongeveer Ra 0.1–0.3 µm.
• Waar impact of steenschade de stang bedreigt, weerstaat inductiegehard CK45 onder het chroom deuken die anders afdichtingen zouden snijden.
• Zwaardere dienst of hoogbelaste stangen stappen over op 42CrMo4 (4140) veredeld, op dezelfde wijze verchroomd.

Afwerking is een functionele specificatie

Afdichtingslevensduur wordt minder bepaald door het staal dan door de oppervlakken: te ruw schuurt afdichtingen, te glad kan smering uithongeren, en chroomdefecten (putten, scheuren, dunne randen bij lagertappen) worden lek- en roestpaden. Zoutsproeiclassificaties en chroomdikte horen op een stangspecificatie naast de staalkwaliteit; bij buizen zijn de hoon-/rolpolijstafwerking en ID-tolerantie de koopspecs. Geen van beide onderdelen is exotisch — cilinders slagen op consistente, gewone materialen uitgevoerd tot consistente afwerkingen.

Stangstaalvarianten die het kennen waard zijn

Naast CK45 worden 20MnV6-type microgelegeerde stalen veel gebruikt voor stangen: ze bieden hogere en consistentere vloeigrens dan 1045 in gewalste toestand met goede lasbaarheid voor de verbinding aan het stangoog — relevant omdat het stangoog of de flens vóór het verchromen wordt gelast. Voor corrosieve omgevingen (maritiem, voeding, offshore) gaan stangen over op hardverchroomd roestvast staal of, in toenemende mate, op alternatieve coatings (thermisch gespoten of lasergecladde lagen) waar processen met zeswaardig chroom beperkt zijn; de basisstaallogica — sterkte, lasbaarheid, deukweerstand — blijft dezelfde onder het oppervlaktesysteem.

Wat er werkelijk wordt gespecificeerd

Een volledige materiaalomschrijving voor een cilinder noemt normaal, voor de loop: buisnorm en kwaliteit, levertoestand (spanningsarm gegloeid voor gehoonde buis), ID-tolerantie en ruwheid, en druktesteis; voor de stang: staalkwaliteit en toestand, chroomdikte en hardheid, ruwheid, en een corrosietestduur. Het weglaten van de afwerkings- en coatingpunten terwijl het staal in detail wordt gespecificeerd is de meest voorkomende zwakte in echte inkoopspecificaties.