Materiale pentru cilindri hidraulici: Țevi pentru corp și tije de piston

Corpul: țeavă honuită

Corpurile cilindrilor sunt de obicei țevi fără sudură sau trase din oțel de clasă E355 (St52), furnizate honuite sau răzuite și roluite până la un finisaj intern fin; țeava DOM SAE 1020/1045 acoperă același domeniu în practica în inch. Puncte cheie:

• Toleranța internă este în mod obișnuit în jur de H8–H9, cu rugozitatea suprafeței suficient de mică (de obicei Ra ≈ 0.2–0.4 µm după roluit) pentru ca garniturile să alunece pe o peliculă de ulei, mai degrabă decât pe urme de prelucrare.
• Sudabilitatea contează — orificiile, flanșele și capacele de capăt sunt sudate — acesta fiind unul dintre motivele pentru care oțelurile de clasă E355 cu conținut mediu de carbon bat alegerile mai puternic aliate aici.
• Grosimea peretelui urmează regulile de presiune și flambaj din codurile de proiectare a cilindrilor, nu doar clasa materialului.

Tija: bară cromată

Tijele de piston sunt cel mai adesea CK45 / SAE 1045, cromate dur:

• Miezul de oțel preia sarcina de tracțiune și flambaj; stare călită și revenită sau normalizată, în funcție de solicitare.
• Cromul dur (de obicei de ordinul a 20–30 µm) oferă protecție la coroziune și o suprafață de rulare dură, cu frecare scăzută, finisată la aproximativ Ra 0.1–0.3 µm.
• Acolo unde impactul sau deteriorarea de pietre amenință tija, CK45 călit prin inducție sub crom rezistă la îndoire care altfel ar tăia garniturile.
• Tijele pentru solicitare mai grea sau puternic încărcate trec la 42CrMo4 (4140) călit și revenit, cromat în același mod.

Finisajul este o specificație funcțională

Durata de viață a garniturii este stabilită mai puțin de oțel decât de suprafețe: prea rugos abrazează garniturile, prea neted poate înfometa ungerea, iar defectele cromului (pori, fisuri, margini subțiri la fusuri) devin căi de scurgere și rugină. Evaluările la ceață salină și grosimea cromului aparțin unei specificații de tijă alături de clasa oțelului; la țevi, finisajul de honuire/roluire și toleranța diametrului interior sunt specificațiile de achiziție. Niciuna dintre piese nu este exotică — cilindrii reușesc cu materiale obișnuite, consecvente, executate la finisaje consecvente.

Variante de oțel pentru tije care merită cunoscute

Alături de CK45, oțelurile microaliate de tip 20MnV6 sunt utilizate pe scară largă pentru tije: oferă limită de curgere mai mare și mai consecventă decât 1045 în stare laminată, cu sudabilitate bună pentru îmbinarea capătului tijei — relevant deoarece ochiul sau flanșa tijei este sudată înainte de cromare. Pentru medii corozive (marin, alimentar, offshore), tijele trec la inoxidabil cromat dur sau, din ce în ce mai mult, la acoperiri alternative (straturi pulverizate termic sau placate cu laser) acolo unde procesele cu crom hexavalent sunt restricționate; logica oțelului de bază — rezistență, sudabilitate, rezistență la îndoire — rămâne aceeași sub sistemul de suprafață.

Ce se specifică de fapt

O specificare completă a materialului cilindrului numește în mod normal, pentru corp: standardul și clasa țevii, starea de livrare (detensionată pentru țeavă honuită), toleranța diametrului interior și rugozitatea, precum și cerința de încercare la presiune; pentru tijă: clasa și starea oțelului, grosimea și duritatea cromului, rugozitatea și durata încercării de coroziune. Omiterea elementelor de finisaj și acoperire, în timp ce oțelul este specificat în detaliu, este cea mai comună slăbiciune în specificațiile reale de achiziție.