Materiały na siłowniki hydrauliczne: Rury cylindrów i tłoczyska

Cylinder: rura honowana

Cylindry siłowników to zwykle rury bez szwu lub ciągnione ze stali klasy E355 (St52), dostarczane honowane lub skórowane i rolkowane do drobnego wykończenia wewnętrznego; rury DOM SAE 1020/1045 pokrywają ten sam zakres w praktyce calowej. Kluczowe punkty:

• Tolerancja wewnętrzna wynosi zwykle około H8–H9, przy chropowatości powierzchni na tyle niskiej (zwykle Ra ≈ 0.2–0.4 µm po rolkowaniu), aby uszczelnienia ślizgały się po filmie olejowym, a nie po śladach obróbki.
• Spawalność ma znaczenie — przyłącza, kołnierze i pokrywy końcowe są spawane — co jest jednym z powodów, dla których średniowęglowe stale klasy E355 przewyższają tutaj wybory o wyższej zawartości stopów.
• Grubość ścianki wynika z reguł ciśnienia i wyboczenia zawartych w kodeksach projektowania siłowników, a nie z samego gatunku materiału.

Tłoczysko: pręt chromowany

Tłoczyska to najczęściej CK45 / SAE 1045, chromowane na twardo:

• Stalowy rdzeń przenosi obciążenie rozciągające i wyboczeniowe; stan ulepszony cieplnie lub normalizowany w zależności od zadania.
• Chrom twardy (zwykle rzędu 20–30 µm) zapewnia ochronę przed korozją oraz twardą powierzchnię roboczą o niskim tarciu, wykończoną do około Ra 0.1–0.3 µm.
• Tam, gdzie uderzenie lub uszkodzenie kamieniem zagraża prętowi, hartowana indukcyjnie CK45 pod chromem jest odporna na wgniecenia, które w przeciwnym razie przecinałyby uszczelnienia.
• Cięższe zadania lub silnie obciążone pręty przechodzą na 42CrMo4 (4140) ulepszaną cieplnie, chromowaną w ten sam sposób.

Wykończenie jest specyfikacją funkcjonalną

Żywotność uszczelnień jest określana mniej przez stal niż przez powierzchnie: zbyt chropowate ścierają uszczelnienia, zbyt gładkie mogą głodzić smarowanie, a wady chromu (wżery, pęknięcia, cienkie krawędzie przy czopach) stają się ścieżkami wycieków i rdzy. Oceny mgły solnej i grubość chromu należą do specyfikacji pręta obok gatunku stali; w przypadku rur specyfikacją zakupową są wykończenie honowania/rolkowania i tolerancja średnicy wewnętrznej. Żadna z części nie jest egzotyczna — siłowniki osiągają sukces dzięki konsekwentnym, zwykłym materiałom wykonywanym z konsekwentnym wykończeniem.

Warianty stali na pręty, które warto znać

Oprócz CK45, stale mikrostopowe typu 20MnV6 są szeroko stosowane do prętów: oferują wyższą i bardziej konsekwentną granicę plastyczności niż 1045 w stanie walcowanym przy dobrej spawalności połączenia końca pręta — istotne, ponieważ oko lub kołnierz pręta jest spawany przed chromowaniem. W środowiskach korozyjnych (morskie, spożywcze, offshore), pręty przechodzą na stal nierdzewną chromowaną na twardo lub, coraz częściej, na powłoki alternatywne (warstwy natryskiwane cieplnie lub napawane laserowo), w których procesy chromu sześciowartościowego są ograniczone; logika stali bazowej — wytrzymałość, spawalność, odporność na wgniecenia — pozostaje taka sama pod systemem powierzchniowym.

Co faktycznie jest określane

Pełne określenie materiału siłownika zwykle wymienia, dla cylindra: normę i gatunek rury, stan dostawy (odprężony dla rury honowanej), tolerancję średnicy wewnętrznej i chropowatość oraz wymóg próby ciśnieniowej; dla pręta: gatunek i stan stali, grubość i twardość chromu, chropowatość oraz czas trwania badania korozyjnego. Pominięcie elementów wykończenia i powłoki przy szczegółowym określaniu stali jest najczęstszą słabością rzeczywistych specyfikacji zakupowych.