發(fā)動(dòng)機(jī)高硅鋁合金活塞表層處理用晶瓷化液配方及工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大功率發(fā)動(dòng)機(jī)活塞表面處理，特別是公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)高硅鋁合金活塞表層處理用晶瓷化液配方及工藝，一、用金屬清洗劑清洗活塞工件，二、將配制好的晶瓷化液加入到處理液槽中，所述晶瓷化液加正電極，活塞工件加負(fù)電極，三、所述處理液槽外安裝有循環(huán)冷卻水管，用于控制晶瓷化液的溫度，晶瓷化液溫度為60℃以下，四、電源電壓為120V，電流為150A，交變頻率為500Hz，晶瓷化時(shí)間為50分鐘，五、取出活塞工件，烘干，拋光活塞工件燃燒室和活塞環(huán)槽，本發(fā)明提供了一種直接對(duì)加工后的高硅鋁合金活塞的燃燒室和活塞環(huán)槽一次性進(jìn)行晶瓷化處理，增加其硬度、抗熱腐蝕性的發(fā)動(dòng)機(jī)高硅鋁合金活塞表層處理用晶瓷化液配方及工藝。
【專利說明】發(fā)動(dòng)機(jī)高硅鋁合金活塞表層處理用晶瓷化液配方及工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大功率發(fā)動(dòng)機(jī)活塞表面處理，特別是涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)高硅鋁合金活塞表層處理用晶瓷化液配方及工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)大功率發(fā)動(dòng)機(jī)活塞采用高硅鋁合金制造，其含硅量在13%以上。熱沖擊變形小，熱膨脹系數(shù)較小，活塞頭部加工有孤形燃燒室，燃燒室瞬間承受1200度高溫沖擊和熱腐蝕，現(xiàn)采用燃燒室表面噴石墨、陶瓷等工藝方法，存在熱沖擊時(shí)石墨或陶瓷層產(chǎn)生裂紋，掉塊，剝落，拉缸等現(xiàn)象，在缸套內(nèi)壓縮工作時(shí)燃油產(chǎn)生的高溫和腐蝕性物質(zhì)會(huì)造成活塞燃燒室被燒蝕(簡稱“燒缸頭”)使發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率降低，活塞壽命降低。
[0003]活塞帶有用于安裝活塞環(huán)的兩個(gè)環(huán)形槽，活塞在壓鑄成型毛坯時(shí)，需在活塞環(huán)槽部位預(yù)埋陶瓷骨架，使活塞環(huán)槽有較高的耐磨性，造成壓鑄效率較低，安裝陶瓷骨架成本增聞。
[0004]高硅鋁合金采用低溫硬質(zhì)陽極化和常規(guī)陽極化十分困難，成本較高，性能滿足不了產(chǎn)品要求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為解決上述問題，提供了一種直接對(duì)加工后的高硅鋁合金活塞的燃燒室和活塞環(huán)槽一次性進(jìn)行晶瓷化處理，增加其硬度、抗熱腐蝕性的發(fā)動(dòng)機(jī)高硅鋁合金活塞表層處理用晶瓷化液配方及工藝。
[0006]本發(fā)明的一種發(fā)動(dòng)機(jī)高硅鋁合金活塞表層處理用晶瓷化液配方，晶瓷化液配方按照如下重量百分比配制:
EDTA:5-10%, SDBS:3_6%、KOH:5_15%、VCl3:3-12%, TiO3:2_8%、Nb-Re: 2-6%, NaPO3:3-8%、其余為水。
[0007]優(yōu)選為，晶瓷化液配方按照如下重量百分比配制:EDTA:8%、SDBS:5%, Κ0Η: 10%、VCl3:8%, TiO3:5%, Nb-Re:3%、NaPO3:4%、其余為水。
[0008]優(yōu)選為，晶瓷化液配方按照如下重量百分比配制:EDTA:6%、SDBS:4%、KOH:8%、VCl3:4%、Ti03:4%, Nb-Re:4%、NaPO3:4%、其余為水。
[0009]本發(fā)明的一種發(fā)動(dòng)機(jī)高硅鋁合金活塞表層處理工藝，按照如下步驟制成:
一、用金屬清洗劑清洗活塞工件，去掉油污；
二、將上述配制好的晶瓷化液加入到處理液槽中，所述晶瓷化液加正電極，活塞工件加負(fù)電極，電源采用交變電源；
三、所述處理液槽外安裝有循環(huán)冷卻水管，用于控制晶瓷化液的溫度，晶瓷化液溫度為60°C以下；
四、電源電壓為120V，電流為150A，交變頻率為500Hz，晶瓷化時(shí)間為50分鐘；
五、取出活塞工件，烘干，拋光活塞工件燃燒室和活塞環(huán)槽。[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果如下。
[0011]1.活塞燃燒室和活塞環(huán)槽部位形成晶瓷化層，其硬度可達(dá)HV1100厚度可達(dá)
0.18mm，經(jīng)試驗(yàn):晶瓷層摩擦系數(shù)低，因此活塞環(huán)槽的耐磨度比加裝陶瓷骨架高45%，活塞環(huán)壽命提高50%。由于晶瓷層的導(dǎo)熱系數(shù)極低，使活塞燃燒室隔熱效果良好，熱能損失減少15%，活塞燃燒室和活塞環(huán)槽經(jīng)極限熱沖擊試驗(yàn)，550°C _5°C經(jīng)過萬次熱沖擊，活塞基體中生成的晶瓷化層無任何裂紋，脫落，掉塊，經(jīng)500小時(shí)的裝機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)，晶瓷化層具有很強(qiáng)的抗熱腐蝕性，在連續(xù)工作情況下燃燒室?guī)缀鯚o燒蝕現(xiàn)象，標(biāo)準(zhǔn)鹽霧試驗(yàn)可達(dá)1200小時(shí)以上，因此發(fā)動(dòng)機(jī)活塞壽命有較大提高，同時(shí)避免了拉缸現(xiàn)象。
[0012]2.由于省去了活塞環(huán)槽中的預(yù)埋陶瓷骨架及生產(chǎn)工序，降低了其生產(chǎn)成本。
[0013]3.本發(fā)明所使用的晶瓷化液中不含任何重金屬排放物和有毒有害物質(zhì)，溶液為反復(fù)使用，只做成份的添加補(bǔ)充，使用能源為電能，因此其又是一個(gè)環(huán)保型項(xiàng)目。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0015]圖1是本發(fā)明中實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)高硅鋁合金活塞表層處理工藝的示意圖。
[0016]圖中:1為活塞工件，11為燃燒室，12為活塞環(huán)槽，2為晶瓷化液，3為處理液槽，4為正電極線，5為負(fù)電極線,6為循環(huán)冷卻水管。 【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0018]實(shí)施例一:
如圖1所示，一種發(fā)動(dòng)機(jī)高硅鋁合金活塞表層處理工藝，按照如下步驟制成:
一、用金屬清洗劑清洗活塞工件1，去掉油污；
二、將配制好的晶瓷化液2加入到處理液槽3中，所述晶瓷化液2加正電極，連接正電極線4，活塞工件I加負(fù)電極，連接負(fù)電極線5，電源采用交變電源；
三、所述處理液3外安裝有循環(huán)冷卻水管6，用于控制晶瓷化液2的溫度，晶瓷化液2溫度為60°C以下；
四、電源電壓為120V，電流為150A，交變頻率為500Hz，晶瓷化時(shí)間為50分鐘；
五、取出活塞工件1，烘干，拋光活塞工件I的燃燒室11和活塞環(huán)槽12。
[0019]上述步驟二中的晶瓷化液2配方按照如下重量百分比配制:
EDTA:8%、SDBS:5%、KOH:10%、VCl3:8%、TiO3:5%、Nb-Re:3%、NaPO3:4%、其余為水。
[0020]實(shí)施例二:
本實(shí)施例的晶瓷化液配方按照如下重量百分比配制:
EDTA:6%、SDBS:4%、KOH:8%、VCl3:4%、TiO3:4%、Nb-Re:4%、NaPO3:4%、其余為水。
[0021]實(shí)施例三:
本實(shí)施例的晶瓷化液配方按照如下重量百分比配制:
EDTA:5%、SDBS:3%、K0H:5%, VCl3:3%, TiO3:2%、Nb-Re: 2%、NaPO3:3%、其余為水。
[0022]實(shí)施例四:本實(shí)施例的晶瓷化液配方按照如下重量百分比配制:
EDTA:10%, SDBS:6%、KOH:15%、VCl3:12%, TiO3:8%、Nb-Re: 6%、NaPO3:8%、其余為水。
[0023]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)高硅鋁合金活塞表層處理用晶瓷化液配方，其特征在于:晶瓷化液配方按照如下重量百分比配制:
EDTA:5-10%, SDBS:3_6%、KOH:5_15%、VCl3:3-12%, TiO3:2_8%、Nb-Re: 2-6%, NaPO3:3-8%、其余為水。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)高硅鋁合金活塞表層處理用晶瓷化液配方，其特征在于:晶瓷化液配方按照如下重量百分比配制:EDTA:8%, SDBS:5%, Κ0Η: 10%、VCl3:8%、TiO3:5%, Nb-Re:3%、NaPO3:4%、其余為水。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)高硅鋁合金活塞表層處理用晶瓷化液配方，其特征在于:晶瓷化液配方按照如下重量百分比配制=EDTA:6%、SDBS:4%、KOH:8%、Vcl3:4%、TiO3:4%, Nb-Re:4%、NaPO3:4%、其余為水。
4.一種發(fā)動(dòng)機(jī)高硅鋁合金活塞表層處理工藝，其特征在于:按照如下步驟制成: 一、用金屬清洗劑清洗活塞工件，去掉油污； 二、將權(quán)利要求1中配制好的晶瓷化液加入到處理液槽中，所述晶瓷化液加正電極，活塞工件加負(fù)電極，電源采用交變電源； 三、所述處理液槽外安裝有循環(huán)冷卻水管，用于控制晶瓷化液的溫度，晶瓷化液溫度為60°C以下； 四、電源電壓為120V ，電流為150A，交變頻率為500Hz，晶瓷化時(shí)間為50分鐘； 五、取出活塞工件，烘干，拋光活塞工件燃燒室和活塞環(huán)槽。
【文檔編號(hào)】C04B35/00GK103992098SQ201410204765
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】張佑鋒 申請(qǐng)人:張佑鋒