Việc lựa chọn vật liệu cho thanh piston rỗng nên xem xét toàn diện sức mạnh, độ cứng, khả năng chống mài mòn, khả năng chống ăn mòn và hiệu suất xử lý. Vật liệu và đặc điểm phổ biến như sau:
1, thép carbon và thép hợp kim: sự cân bằng giữa cường độ cao và kinh tế
35 thép, 45 thép ống thép liền mạch
Các kịch bản ứng dụng: Xi lanh thủy lực chung, xi lanh khí, bộ giảm xóc, vv, phù hợp cho tải trung bình, môi trường không ăn mòn.
Đặc điểm hiệu suất:
Sau khi dập tắt và ủ, độ cứng của thép 45 có thể đạt 229 - 285HB, và độ cứng bề mặt sau khi dập tắt tần số cao có thể đạt 45 - 52HRC, cải thiện đáng kể khả năng chống mài mòn của nó.
Thép 35 có chi phí thấp hơn, nhưng sức mạnh của nó kém hơn thép 45 một chút, và nó thường được sử dụng trong các kịch bản tải nhẹ.
Công nghệ xử lý: dập tắt và ủ sau khi gia công thô, mạ crôm (0,03 - 0,05mm) trên bề mặt để ngăn ngừa rỉ sét, hoặc dập tắt tần số cao để cải thiện khả năng chống mài mòn.
40Cr ống thép liền mạch
Các kịch bản ứng dụng: Tải nặng và điều kiện tác động cao, chẳng hạn như xi lanh thủy lực trong máy móc xây dựng và bệ phóng tên lửa.
Đặc điểm hiệu suất:
Thép carbon trung bình dập tắt và cường lực, với tính chất cơ học toàn diện tuyệt vời và khả năng chịu tác động mạnh.
Độ cứng sau khi dập tắt và ủ là 230-285HBS, và độ cứng bề mặt sau khi dập tắt tần số cao đạt 50-55HRC.
Công nghệ chế biến: dập tắt và ủ sau khi gia công thô, và mạ crôm bề mặt hoặc đánh bóng nếu cần thiết.

2, Thép không gỉ: sự lựa chọn ưa thích cho khả năng chống ăn mòn và chịu nhiệt độ cao
Ống thép không gỉ liền mạch 304 và 316
Các kịch bản ứng dụng: Môi trường ăn mòn như các ngành công nghiệp hóa chất, hàng hải và thực phẩm, chẳng hạn như trục chính thiết bị điện gió và ống làm mát pin.
Đặc điểm hiệu suất:
Thép không gỉ 304 có khả năng chống ăn mòn yếu như không khí, hơi nước và nước, trong khi thép không gỉ 316 với yếu tố molypden bổ sung có khả năng chống ăn mòn clorua mạnh hơn.
Bề mặt có thể được đánh bóng đến Ra ≤0.2μm, làm giảm hệ số ma sát và kéo dài tuổi thọ.
Công nghệ xử lý: bản vẽ lạnh chính xác, mài chính xác, đánh bóng chính xác cao, không cần mạ crôm để đáp ứng các yêu cầu chống ăn mòn.
Thép không gỉ martensitic 2Cr13
Các kịch bản ứng dụng: Cường độ cao, các kịch bản chống mài mòn, chẳng hạn như thanh piston giảm xóc.
Đặc điểm hiệu suất:
Sau khi xử lý ổn định (bộ cách nhiệt ở 580 - 590 °C trong 3-5 giờ), độ cứng bề mặt đạt HRC50 trở lên và độ sâu của lớp cứng là ≥1,5mm.
Công nghệ xử lý nhiệt phụ có thể cải thiện độ dẻo dai hơn 10% và giảm nguy cơ nứt dập tắt.
Công nghệ xử lý: dập tắt + ủ tần số cao, mạ crôm bề mặt hoặc đánh bóng.

3, vật liệu đặc biệt: đáp ứng các yêu cầu của điều kiện làm việc khắc nghiệt
Hợp kim nhôm ống thép liền mạch
Các kịch bản ứng dụng: Hàng không vũ trụ, phương tiện năng lượng mới và các lĩnh vực khác có nhu cầu cao về trọng lượng nhẹ.
Đặc điểm hiệu suất: Mật độ chỉ bằng 1/3 thép, nhưng độ bền thấp và cần được bù đắp thông qua thiết kế kết cấu.
Công nghệ chế biến: Các hợp kim nhôm cường độ cao như 7075 và 2024 thường được sử dụng, và bề mặt được anodized để ngăn ngừa ăn mòn.
Vật liệu composite sợi carbon
Các kịch bản ứng dụng: Thiết bị thể thao cao cấp, khớp robot, vv, với yêu cầu rất cao về trọng lượng và độ cứng.
Đặc điểm hiệu suất: Độ bền cụ thể hơn 5 lần so với thép, và khả năng chống mệt mỏi là tuyệt vời, nhưng chi phí cao.
Công nghệ chế biến: công nghệ ép nén hoặc cuộn dây, đòi hỏi phải giải quyết vấn đề kết nối với các bộ phận kim loại.

4, nguyên tắc cốt lõi của lựa chọn vật liệu
Tải và điều kiện hoạt động:
Tải nặng và tác động cao: thép 40Cr hoặc thép không gỉ 2Cr13 được ưa thích.
Môi trường ăn mòn: Thép không gỉ 316 hoặc thép carbon tráng đặc biệt phải được lựa chọn.
Yêu cầu trọng lượng nhẹ: Hợp kim nhôm hoặc vật liệu composite sợi carbon.
Chi phí và tuổi thọ:
45 thép + mạ crôm là giải pháp phổ quát hiệu quả nhất về chi phí, với tuổi thọ trên 80000 chu kỳ.
Chi phí của thép không gỉ 316 gấp ba lần so với thép 45, nhưng tuổi thọ của nó có thể được kéo dài đến hơn 20 năm.
Tính khả thi của xử lý:
Ống thép liền mạch là hình thức chính của thanh pít-tông rỗng, và cần thiết để đảm bảo rằng độ đồng trục của lỗ bên trong là ≤0,05mm.
Đối với các kịch bản có yêu cầu hàn cao (như thanh piston có lỗ thông gió), nên chọn thép 35 có hiệu suất hàn tốt.