Trong quá trình rèn xi lanh thủy lực, một số vật liệu thường được sử dụng, mỗi vật liệu có những đặc tính riêng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất:
Thường được sử dụng vì độ bền và giá cả phải chăng, thép carbon phù hợp cho nhiều ứng dụng. Nó cung cấp khả năng chống mài mòn và độ bền tốt, lý tưởng cho việc sử dụng ở cường độ cao. Thép hợp kim cung cấp các đặc tính nâng cao như tăng độ bền kéo, độ dẻo dai và khả năng chống ăn mòn và mài mòn. Điều này làm cho nó phù hợp với các môi trường đòi hỏi hiệu suất cao. Được biết đến với khả năng chống ăn mòn, thép không gỉ được sử dụng trong các ứng dụng thường xuyên tiếp xúc với môi trường khắc nghiệt hoặc các chất ăn mòn. Nó mang lại độ bền và tuổi thọ cao, mặc dù có giá thành cao hơn so với thép carbon. Thép mạ crôm cung cấp tỷ lệ cường độ trên trọng lượng tuyệt vời và khả năng chống mỏi, khiến nó phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu giảm trọng lượng và độ bền, chẳng hạn như trong ngành hàng không vũ trụ hoặc đua xe. Mặc dù ít phổ biến hơn thép nhưng nhôm được sử dụng trong một số ứng dụng xi lanh thủy lực nhất định trong đó việc giảm trọng lượng là ưu tiên hàng đầu. Nó có khả năng chống ăn mòn và dẫn nhiệt tốt nhưng có thể không bền bằng thép.
Lựa chọn vật liệu ảnh hưởng đến hiệu suất xi lanh thủy lực theo nhiều cách:
Sức mạnh và độ bền: Xi lanh thủy lực phải chịu ứng suất cơ học đáng kể, bao gồm áp suất cao và tải nặng trong quá trình vận hành. Độ bền của vật liệu ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu được các lực này của xi lanh mà không bị biến dạng hoặc hỏng hóc. Ví dụ, thép carbon mang lại các đặc tính cơ học mạnh mẽ, khiến nó phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền kéo cao và khả năng chống chịu tải trọng va đập. Mặt khác, thép hợp kim mang lại các đặc tính cơ học nâng cao như tăng độ cứng và độ dẻo dai, thuận lợi trong các môi trường đòi hỏi độ bền là điều tối quan trọng.
Chống ăn mòn: Xi lanh thủy lực thường hoạt động trong nhiều môi trường khác nhau, nơi chúng tiếp xúc với độ ẩm, hóa chất và các chất ăn mòn khác. Các vật liệu có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, chẳng hạn như thép không gỉ hoặc hợp kim chống ăn mòn, được chọn để giảm thiểu nguy cơ xuống cấp và hư hỏng sớm do ăn mòn. Ví dụ, thép không gỉ có chứa crom, tạo thành lớp oxit bảo vệ trên bề mặt, ngăn ngừa rỉ sét và ăn mòn. Tương tự, các hợp kim chống ăn mòn như thép không gỉ Duplex hoặc Super Duplex có khả năng chống rỗ, ăn mòn kẽ hở và nứt ăn mòn do ứng suất clorua gây ra vượt trội, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng hàng hải hoặc ngoài khơi.
Chống mài mòn: Trong các ứng dụng mà xi lanh thủy lực tiếp xúc với vật liệu mài mòn hoặc lực ma sát lặp đi lặp lại, khả năng chống mài mòn trở thành yếu tố quan trọng cần cân nhắc. Các vật liệu có đặc tính chống mài mòn tốt, chẳng hạn như hợp kim thép cứng hoặc xử lý bề mặt như mạ crom cứng, được sử dụng để giảm thiểu hư hỏng bề mặt và kéo dài tuổi thọ linh kiện. Các hợp kim thép cứng, bao gồm thép crom-molypden (crom), được xử lý nhiệt để đạt được độ cứng bề mặt cao, tăng cường khả năng chống mài mòn và mài mòn. Các phương pháp xử lý bề mặt như mạ crom cứng tạo ra lớp bề mặt bền và chống mài mòn giúp bảo vệ vật liệu bên dưới khỏi bị mài mòn.
Trọng lượng: Trong một số ứng dụng nhất định mà việc giảm trọng lượng là rất quan trọng, chẳng hạn như hàng không vũ trụ, ô tô hoặc thiết bị di động, mật độ của vật liệu ảnh hưởng trực tiếp đến trọng lượng tổng thể của cụm xi lanh thủy lực. Các vật liệu nhẹ như nhôm hoặc titan giúp giảm trọng lượng đáng kể so với hợp kim thép thông thường mà không ảnh hưởng đến hiệu suất cơ học. Hợp kim nhôm, nổi tiếng với mật độ thấp và tỷ lệ độ bền trên trọng lượng cao, thường được sử dụng trong các ứng dụng hàng không vũ trụ và ô tô để giảm trọng lượng xe và cải thiện hiệu suất sử dụng nhiên liệu. Tương tự, hợp kim titan mang lại độ bền và khả năng chống ăn mòn vượt trội với trọng lượng chỉ bằng một phần trọng lượng của thép, khiến chúng phù hợp với các ứng dụng nhạy cảm với trọng lượng trong đó hiệu suất và độ bền là tối quan trọng.
