一種氣缸套筒的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種在內壁上形成鎳硼鍍層的氣缸套筒，該氣缸套筒包括氣缸套筒本體和氣缸套筒本體內壁上形成的鎳硼鍍層。本實用新型采用化學鍍鎳硼合金鍍層由于不需經(jīng)過熱處理或是經(jīng)過較低溫的熱處理就能達到HV800以上的硬度，對于有高尺寸精度要求的零件，采用本實用新型的化學鍍鎳硼合金鍍層可以避免高溫制備過程，從而降低零件的形變程度。
【專利說明】_種氣缸套筒

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種斯特林電機的氣缸套筒，尤其涉及一種在內壁形成鎳硼鍍層的氣缸套筒。

【背景技術】
[0002]斯特林發(fā)動機是倫敦牧師Robert Stirling于1816年發(fā)明的，所以稱為斯特林發(fā)動機(Stirling engine)。它是一種閉循環(huán)活塞式熱機，高效率的能量轉換裝置，斯特林發(fā)動機屬外燃引擎，只要高溫熱源溫度夠高，無論是使用太陽能、廢熱、核原料、牛糞、丙烷、天然氣、沼氣(甲烷)、丁烷與石油在內的任何燃料，皆可使之運轉，不同于必須使用特定燃料的汽油引擎、柴油引擎等內燃引擎。斯特林發(fā)動機的氣缸和活塞是重要的組成部分，氣缸和活塞之間的氣密性、滑動性是斯特林循環(huán)中的關鍵性質，高精度的加工是生產高效率斯特林電機的關鍵。
[0003]在實際的使用過程中，氣缸的磨損會導致活塞運動氣密性和滑動性降低，從而降低電機的整體功率。氣缸在引導活塞不斷進行往復運動的過程中，氣缸套內壁與活塞之間長時間、高頻率地互相摩擦，導致氣缸作用的有用功率降低，消耗一部分能量。因此，需要在氣缸套內壁進行鍍層來解決這個問題。有采用電鍍來實現(xiàn)的，然而電鍍鍍層金屬容易脫落，而且電鍍的鍍層厚度變化大、不易控制，就造成氣缸套的一些關鍵尺寸很難控制，而且電鍍液體給環(huán)境污染造成較為嚴重的影響和負擔。
[0004]為解決上述問題，紛紛研宄化學鍍的可行性。例如中國專利CN1220796C提供一種氣缸套筒內壁鍍鉻工藝，以及中國專利CN2602174Y提供一種覆有非晶態(tài)鎳磷合金鍍層的新型活塞，然而這些鍍層的硬度均不能達到要求，只有HV300-500，為了得到較高硬度的鍍層，都需要高溫熱處理，例如經(jīng)過400-450°C的熱處理后，硬度會達到HV950-1000，然而這種熱處理會引起鋁質氣缸發(fā)生變形。
實用新型內容
[0005]本實用新型為解決現(xiàn)有技術中的上述問題提出的，其目的是提供一種在內壁形成不用熱處理的情況下就能達到足夠硬度的鎳硼鍍層的氣缸套筒。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0007]本實用新型提供一種氣缸套筒，其特征在于，氣缸套筒包括氣缸套筒本體和氣缸套筒本體內壁上形成的鎳硼鍍層。
[0008]優(yōu)選地，所述鎳硼鍍層是將氣缸套筒內壁浸泡在以硼氫化物為還原劑的化學鍍鎳硼合金溶液中，鎳離子在氣缸套筒內壁還原析出而形成。
[0009]優(yōu)選地，所述化學鍍鎳硼合金溶液包括0.5-4.5g/l的硼氫化物、20-40g/l的鎳鹽、40-80g/l的有機絡合物、20-60g/l的氫氧化鈉或氫氧化銨、0.6-0.9g/l的表面活性劑和0.5-1.5g/l穩(wěn)定劑。
[0010]優(yōu)選地，所述鎳鹽選自NiCljP /或NiSO 4的水合化合物。
[0011]優(yōu)選地，所述有機絡合物選自乙二胺、檸檬酸鹽、丁二酸鹽、醋酸鹽、丙二酸鹽中任意一種或幾種。
[0012]優(yōu)選地，所述穩(wěn)定劑選自含硫的脂肪族碳酸、炔(屬)酸、芳香族硫化物、重金屬化合物、噻吩、硫茚中任意一種或多種。
[0013]優(yōu)選地，所述化學鍍鎳硼合金溶液的pH值為13-14，溫度為85-95°C。
[0014]優(yōu)選地，所述鍍層厚度為5-15 μ m。
[0015]優(yōu)選地，所述鍍層中的硼元素含量小于1%質量百分數(shù)。
[0016]優(yōu)選地，所述鍍層硬度為HV800-1200。
[0017]本實用新型采用上述技術方案，與現(xiàn)有技術相比，具有如下技術效果:
[0018]1、本實用新型采用化學鍍鎳硼合金鍍層由于不需經(jīng)過熱處理或是經(jīng)過較低溫的熱處理就能達到HV800以上的硬度，對于有高尺寸精度要求的零件，采用本實用新型的化學鍍鎳硼合金鍍層可以避免高溫制備過程，從而降低零件的形變程度。
[0019]2、本實用新型的化學鍍鎳硼合金鍍層的表面光滑、漂亮、抗氧化，氣缸與活塞之間的耐磨性顯著提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型氣缸套筒內壁鍍有鎳硼合金鍍層的剖視圖。
[0021]圖中:1、氣缸；2、鎳硼合金鍍層。

【具體實施方式】
[0022]本實用新型提供一種如圖1所示的在內壁形成鎳硼鍍層的氣缸套筒，該氣缸套筒包括氣缸套筒本體I和氣缸套筒本體內壁上形成的鎳硼鍍層2。
[0023]下面通過具體實施例對本實用新型進行詳細和具體的介紹，以使更好的理解本實用新型，但是下述實施例并不限制本實用新型范圍。
[0024]實施例1
[0025]本實用新型的氣缸套筒內壁的鎳硼鍍層通過下述步驟得到:
[0026]除油一水洗一除銹一水洗一鍍層一水洗一晾干。
[0027]首先將0.8g/l的硼氫化鈉、30g/l的NiCl2.6H20、60g/l的乙二胺、40g/l的氫氧化鈉、0.75g/l的表面活性劑和0.8g/l的穩(wěn)定劑組成的化學鍍鎳硼合金溶液配制好置于鎳硼溶液槽中，將鎳硼溶液槽置于85-95?的水浴缸中，再將預處理好的氣缸套筒放在該鎳硼溶液槽中恒溫條件下鍍覆，得到在氣缸套筒內壁形成的鎳硼鍍層。
[0028]測量所得鎳硼鍍層的厚度為10μm，硬度為HV950，鍍層中的硼元素含量小于1%質量百分數(shù)，鍍層表面光滑。
[0029]實施例2
[0030]本實用新型的氣缸套筒內壁的鎳硼鍍層通過下述步驟得到:
[0031 ] 除油一水洗一除銹一水洗一鍍層一水洗一晾干。
[0032]首先將0.5g/l的硼氫化鈉、20g/l的NiSO4.7H20、40g/l的乙二胺、20g/l的氫氧化銨、0.6g/l的表面活性劑和0.6g/l的穩(wěn)定劑組成的化學鍍鎳硼合金溶液配制好置于鎳硼溶液槽中，將鎳硼溶液槽置于85-95?的水浴缸中，再將預處理好的氣缸套筒放在該鎳硼溶液槽中恒溫條件下鍍覆，得到在氣缸套筒內壁形成的鎳硼鍍層。
[0033]測量所得鎳硼鍍層的厚度為8 μπι，硬度為HV850，鍍層中的硼元素含量小于1%質量百分數(shù)，鍍層表面光滑。
[0034]實施例3
[0035]本實用新型的氣缸套筒內壁的鎳硼鍍層通過下述步驟得到:
[0036]除油一水洗一除銹一水洗一鍍層一水洗一晾干。
[0037]首先將2.5g/l的硼氫化鈉、40g/l的NiCl2.6H20、80g/l的乙二胺、60g/l的氫氧化鈉、0.9g/l的表面活性劑和1.5g/l的穩(wěn)定劑組成的化學鍍鎳硼合金溶液配制好置于鎳硼溶液槽中，將鎳硼溶液槽置于85-95?的水浴缸中，再將預處理好的氣缸套筒放在該鎳硼溶液槽中恒溫條件下鍍覆，得到在氣缸套筒內壁形成的鎳硼鍍層。
[0038]測量所得鎳硼鍍層的厚度為12 μπι，硬度為HV1100，鍍層中的硼元素含量小于1%質量百分數(shù)，鍍層表面光滑。
[0039]應用例
[0040]在SOOw斯特林電機的氣缸套筒內用本實用新型所述在氣缸套筒內壁化學鍍鎳硼合金后，進行電機制冷效果測試，測試結果如下:
[0041]1、未電鍍氣缸，裝機測試I個小時后，制冷效果開始有明顯變化，制冷效率降低10%左右，電流和總功率能耗增加，使用真圓度儀檢測氣缸有0.010-0.022mm的磨損，活塞表面有磨損痕跡，并散發(fā)出焦糊味；
[0042]2、鍍鎳硼合金的氣缸裝機測試I個小時后，制冷效果未見明顯變化，電流和總功率能耗不變，真圓度儀檢測氣缸未有磨損，無異味。
[0043]以上對本實用新型的具體實施例進行了詳細描述，但其只是作為范例，本實用新型并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領域技術人員而言，任何對本實用新型進行的等同修改和替代也都在本實用新型的范疇之中。因此，在不脫離本實用新型的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應涵蓋在本實用新型的范圍內。
【權利要求】
1.一種氣缸套筒，其特征在于，該氣缸套筒包括氣缸套筒本體和氣缸套筒本體內壁上形成的鎳硼鍍層，所述鍍層硬度為HV800-1200。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種氣缸套筒，其特征在于，所述鍍層厚度為5-15μ m。
【文檔編號】F02G1/053GK204185557SQ201420442371
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權日:2014年8月6日
【發(fā)明者】王冬冬 申請人:寧波華斯特林電機制造有限公司