活塞桿為制堿壓濾機設備的重要零件，是支持活塞做功的連接部件，大部分應用在油缸、氣缸運動執行部件中，是一個運動頻繁、技術要求高的運動部件。我們常采用超音頻淬火爐來對活塞桿進行熱處理以提高它的硬度、耐磨性和使用壽命。活塞桿熱處理通常采用調質處理，即850-860℃加熱后油淬，420-440℃回火。生產中發現，活塞桿出現早期斷裂失效。接下來我們就來看看活塞桿產生斷裂失效的原因及其預防措施。

斷裂活塞桿宏觀斷口平齊，斷口和軸線垂直，斷口分為3區。1區為外層，即調質層區域，厚度約46mm，表層粗糙，呈表面向心部撕裂特征；2區為次層，斷口較細密；3區為斷口中心區，斷口比次層粗糙。觀察整個斷口呈灰白色，具有金屬光澤及結晶顆粒特征。從斷口特征分析，該斷口為脆性斷口。活塞桿斷口掃描電鏡微觀觀察分析，斷口微觀形貌顯示解理及準解理脆性斷口特征，發現少量韌窩，存在夾雜物，呈明顯脆斷形貌。

分析認為，活塞桿表層組織不是正常回火索氏體組織，而是上貝氏體+鐵素體及托氏體組織。該組織強度低，塑性差。調質層組織混晶且組織粗大，故強度差脆性大，并且出現較多非金屬夾雜物，破壞了金屬的連續性，降低了材料強度，使工件脆性增大。從斷口斷裂特征可知，該斷口為脆性斷裂，微觀斷口為解理及準解理脆性斷裂。工件出現斷裂是由于工件采用超音頻淬火爐進行淬火時，冷卻速度太慢所致；同時工件中含較多非金屬夾雜物，使活塞桿脆性加大。當工件受到表面拉應力超過其抗拉強度時，工件產生裂紋并迅速擴展。由于工件強度低和脆性大，導致工件出現瞬間脆性斷裂失效。

防止活塞桿脆性斷裂的措施如下：

(1)采用超音頻淬火爐對活塞桿進行熱處理時，我們應增大其淬火冷卻速度，使工件淬火后得到馬氏體組織，回火后得回火索氏體組織，材料性能明顯提高。

(2)嚴格檢驗和控制工件材料非金屬夾雜物和其他缺陷及晶粒度，防止組陷和晶粒粗大使工件強度下降，脆性增大。

活塞桿作為重要的零件，其熱處理質量對整個機械的起著重要的作用。本文簡單介紹了活塞桿在熱處理過程中產生斷裂缺陷的原因及其預防措施，希望您會喜歡，不過，我更希望您能把它應用到工作中去。