Sử dụng biện pháp công nghệ gia công nhằm tăng độ cứng bề mặt, độ chống gỉ, độ bền mỏi, độ bền mòn, độ bền va đập và đặc biệt nâng cao tuổi thọ của chúng.
4.2.2.1. Gia công nhiệt hoá bề mặt làm việc của xilanh
Đây là phương pháp bão hoà lớp bề mặt của xilanh nhằm tăng cơ lý của lớp kim loại bề mặt so với lõi, tức là làm tăng khả năng làm việc và nâng cao tuổi thọ của nó. Có nhiều phương pháp gia công nhiệt hoá bề mặt làm việc của bộ truyền như thấm cácbon, thấm nitơ, thấm crôm, thấm silíc, oxy hoá, phốtphát hoá, sulphua hoá, ... Mỗi phương pháp đều đem lại sự thay đổi tính cơ lý khác nhau cho lớp kim loại bề mặt, nhưng đối với xilanh trong cụm thuỷ lực của máy bơm YHБ – 600 thì phương pháp thấm crôm được sử dụng nhiều và hiệu quả nhất, bởi bề mặt của nó sau khi thấm crôm sẽ có độ bền va đập, độ bền mỏi cao và độ bền mòn sẽ rất lớn.
Quá trình thấm crôm là quá trình bão hoà lớp bề mặt xilanh bằng cách khuếch tán crôm vào thép ở nhiệt độ cao. Xilanh của bộ truyền sẽ được đặt trong hộp kím chứa bột crôm kim loại và bột trơ, bột trơ này được cho thêm vào để tránh bám dính bề mặt và thiêu kết hợp kin với xilanh. Sau đó, nung nóng từ (1000 ÷ 1150) oC, lớp
phủ crôm được tạo thành bằng cách xông khí HCl qua lớp hỗn hợp dạng bột nói trên. HCl sẽ tác dụng theo phản ứng:
2 HCl + Cr = H2 + CrCl2
Do ở nhiệt độ cao nên CrCl2 ở dạng hơi sẽ tác dụng với sắt trên bề mặt chi tiết theo phản ứng:
3 CrCl2 + 2Fe = 2 FeCl3 + 3 Cr
Crôm thoát ra trong phản ứng trên sẽ khuếch tán vào thép để tạo thành hợp kim Fe – Cr (Fero – Crom), với nhiệt độ nung (1000 ÷ 1150) oC và nung trong 20 giờ thì chiều dày lớp khuếch tán crôm từ (0,02 ÷ 0,05) mm.với chiều dày lớp hợp kim như vậy sẽ đảm bảo độ tin cậy làm việc của xilanh tỏng bơm.
4.2.2.2. Mạ điện bề mặt làm việc của xilanh
Quá trình mạ điện bề mặt làm việc của xilanh sẽ phủ một lớp kim loại mỏng dựa trên nguyên lý sự điện phân, mà không làm thay đổi tính chất kim loại của xilanh nhưng sẽ làm tăng thêm độ cứng, độ mài mòn và độ bóng cho nó.
Xilanh được làm sạch bề mặt làm việc rồi đặt vào trong bể mạ chứa dung dịch mối của kim loại cần mạ. Nó được nối với catốt (cực -) của nguồn điện một chiều bên ngoài, cực anốt (cực +) của bể mạ có thể là tấm kim loại tương ứng với kim loại mạ, gọi là anốt hoà tan, hoặc có thể là tấm chì hay bạch kim, gọi là anốt không hoà tan. Khi dùng anốt không hoà tan thì nồng độ ion kim loại mạ trong dung dịch giảm dần nên phải định kỳ bổ sung thành phần dung dịch mạ, còn khi dùng anốt hoà tan thì nồng độ ion này hầu như không thay đổi trong quá trình mạ.
Khi có dòng điện một chiều đi qua dung dịch điện ly (dung dịch muối) thì trên catốt (xilanh cần mạ) xảy ra quá trình khử ion kim loại thành kim loại bám trên bề mặt của xilanh theo phản ứng:
Mnn+.mH2O + ne = Me + mH2O
Đồng thời trên anốt hoà tan có quá trình oxy hoá, kim loại điện cực trở thành ion tan vào trong dung dịch:
Me + mH2O = Men+.mH2O +ne
Nếu anốt không hoà tan thì trên anốt xảy ra quá trình phóng điện tử của ion hydroxin:
4OH- = O2 + 2H2O + 4e Phương trình mạ này có các ưu điểm sau:
Dễ điều chỉnh quá trình: dễ điều chỉnh chiều dày mạ và tính chất lớp mạ bằng cách thay đổi điện thế, mật độ dòng điện, nồng độ và nhiệt độ dung dịch mạ.
Không có nguyên công nung nóng nên không làm thay đổi cấu trúc kim loại mạ, chi tiết mạ không cong vênh.
Độ bền lớp mạ crôm chịu tải trọng tiếp xúc tuần hoàn sẽ làm tăng theo độ bền của nền thép và chiều dày lớp mạ.
4.2.2.3. Làm nhẵn bề mặt làm việc của xilanh bằng kim cương
Đây là một trong các phương pháp công nghệ để nâng cao tuổi thọ của xilanh cũng như hệ thống bơm, biện pháp này chỉ được sử dụng cho xilanh sau khi nó đã được phủ crôm lớp bề mặt. Sự làm nhẵn bằng kim cương được tiến hành trên máy vạn năng hoặc máy chuyên dùng có lượng chạy dao S = (0,02 ÷ 0,08) mm/vòng và vận tốc trượt v ≤ 50 m/phút.
Sự làm nhẵn bóng bề mặt bằng kim cương sẽ đảm bảo bề mặt làm việc của xilanh trong cụm thuỷ lực có độ nhám nhỏ Ra = (0,02 ÷ 0,16) μm, đồng thời biện pháp này cũng làm tăng độ cứng và độ bền mỏi lên gấp nhiều lần so với các phương pháp gia công tinh khác như mài tinh hoặc mài siêu tinh.
4.2.2.4. Gia công bề mặt làm việc của xilanh bằng tia lade
Đây là phương pháp tôi đặc biệt nhằm nâng cao độ bền mỏi, độ cứng, khả năng chịu tải của xilanh trong cụm thuỷ lực. Khi tia lade đi qua bề mặt kim loại bị nung rất nhanh ở nhiệt độ cao, do sự truyền nhiệt ở bên trong nên bề mặt này sẽ nguội ngay khi tia lade dịch đi chỗ khác.