一種活塞環(huán)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種活塞環(huán)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著環(huán)境保護(hù)的進(jìn)一步嚴(yán)苛，2013年對(duì)內(nèi)燃機(jī)的廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)已由歐III提升到歐IV，對(duì)內(nèi)燃機(jī)的零部件性能提出來更高的要求，特別是將燃油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的活塞環(huán)、活塞、氣缸套摩擦副零部件。
[0003]活塞環(huán)是內(nèi)燃機(jī)的關(guān)鍵零件，具有密封、刮油、傳熱和支撐等作用，其基本形態(tài)為一種有缺口的環(huán)狀，在工作的時(shí)候，嵌套安裝在活塞的環(huán)槽內(nèi)形成正圓形，靠著自身形變產(chǎn)生的彈力與氣缸套壁緊密配合。
[0004]活塞環(huán)的表面處理一般有防銹處理與耐磨功能涂層處理，防銹處理主要采用磷化處理?；钊h(huán)表面的磷化膜為顆粒狀緊密堆積，顆粒之間的縫隙可以吸附儲(chǔ)存潤滑油，一方面起到防銹左右，另一方面具有潤滑左右，有效減小活塞環(huán)與缸套、活塞環(huán)槽之間的摩擦系數(shù)，使得活塞運(yùn)動(dòng)更平滑；磷化膜顆粒在摩擦面進(jìn)行滾動(dòng)摩擦，使活塞環(huán)與活塞、缸套材料摩擦因數(shù)小，在磨合運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不易產(chǎn)生粘著磨損；磷化膜質(zhì)地柔軟、容易磨損，能使油環(huán)在運(yùn)行時(shí)縮短磨合期，對(duì)提高氣缸氣密性也有很好的效果。
[0005]綜上所述，磷化涂層能夠提高活塞環(huán)的性能，從而提高了內(nèi)燃機(jī)的燃油效率，減少尾氣排放，達(dá)到綠色環(huán)保的效果。然而，由于內(nèi)燃機(jī)功率的不斷提高，使活塞環(huán)所承受的溫度與載荷越來越高，很容易超出磷化膜性能極限，導(dǎo)致活塞環(huán)的磷化膜吸附儲(chǔ)存的潤滑油在高溫下粘度減小，以及承受燃?xì)鉀_刷，均容易產(chǎn)生潤滑油流失，從而使磷化膜的潤滑性能減弱，進(jìn)而帶來了活塞環(huán)長(zhǎng)期潤滑性不良、使用效果不佳、壽命變短等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種耐磨性能好、使用壽命長(zhǎng)的活塞環(huán)，提高摩擦副的可靠性。
[0007]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種活塞環(huán)，包括基體、以及設(shè)置于基體表面的自潤滑涂層；所述基體呈帶缺口的環(huán)狀；所述自潤滑涂層包括設(shè)置在基體表面的磷化膜、以及設(shè)置在磷化膜表面的固體潤滑層。
[0008]所述自潤滑涂層的厚度為0.005?0.05mm。
[0009]所述自潤滑涂層的固體潤滑層的材料采用石墨或者二硫化鑰或者氮化硼。
[0010]采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下的有益效果:(I)本發(fā)明的自潤滑涂層能夠阻止大氣或燃?xì)馀c活塞環(huán)基體金屬接觸，有效地防止活塞環(huán)產(chǎn)生銹蝕或燃?xì)飧g，具有良好的防銹性能；磷化膜本身的減摩作用與固體潤滑涂層的自潤滑作用結(jié)合，能夠適應(yīng)高溫高載導(dǎo)致的摩擦面油膜缺失工況，在此工況下，固體潤滑材料發(fā)生轉(zhuǎn)移，分布于整個(gè)摩擦面，改善了摩擦面潤滑性能，降低活塞環(huán)、缸套、活塞摩擦副的摩擦因數(shù)，從而減少了磨損，提高了摩擦副的使用壽命。
[0011](2)本發(fā)明的自潤滑涂層的固體潤滑層的材料采用石墨后，自潤滑涂層的化學(xué)性能非常穩(wěn)定，幾乎不受所有有機(jī)溶劑和化學(xué)藥品的浸蝕，耐高溫，大氣條件下可在550°C以下使用，熱膨脹系數(shù)非常小，是熱的良導(dǎo)體，價(jià)格便宜，具有優(yōu)良的性價(jià)比。
【附圖說明】
[0012]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的實(shí)施例1的截面圖。
[0015]圖3為本發(fā)明的實(shí)施例2的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016](實(shí)施例1)
[0017]見圖1和圖2，本實(shí)施例的活塞環(huán)為壓縮環(huán)，包括基體1、以及設(shè)置于基體I表面的自潤滑涂層2。
[0018]基體I呈帶缺口的環(huán)狀。自潤滑涂層2的厚度為0.005?0.05mm。自潤滑涂層2包括設(shè)置在基體I表面的磷化膜、以及設(shè)置在磷化膜表面的固體潤滑層。自潤滑涂層2的固體潤滑層的材料采用石墨或者二硫化鑰或者氮化硼。
[0019]自潤滑涂層2涂覆于基體I的表面，用于改善活塞環(huán)的潤滑性能。環(huán)狀基體I的上下兩個(gè)端面通過自潤滑涂層2與活塞環(huán)槽接觸進(jìn)行摩擦，環(huán)狀基體I的外圓面通過覆蓋自潤滑涂層2與缸套壁接觸進(jìn)行摩擦。活塞環(huán)的上下兩個(gè)端面以及外圓面分別與活塞和缸套緊密接觸形成密封的燃燒室，保證了燃?xì)鈮嚎s做功，使內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力。
[0020]自潤滑涂層2的固體潤滑層的材料采用石墨后，自潤滑涂層2的化學(xué)性能非常穩(wěn)定，幾乎不受所有有機(jī)溶劑和化學(xué)藥品的浸蝕，耐高溫，大氣條件下可在550°C以下使用，熱膨脹系數(shù)非常小，是熱的良導(dǎo)體，價(jià)格便宜，具有優(yōu)良的性價(jià)比。
[0021]壓縮環(huán)的外圓面可以是矩形、桶面、錐面等各種形狀。
[0022](實(shí)施例2)
[0023]見圖3，本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于:本實(shí)施例的活塞環(huán)為刮油環(huán)。
[0024]刮油環(huán)的外圓面上設(shè)置有凸出的刮油刃，刮油刃包括上刮油刃和下刮油刃。刮油刃的截面可以為梯形、臺(tái)形或其他合適的形狀。
[0025]當(dāng)然，活塞環(huán)還可以是其他各種類型的活塞環(huán)，其截面也可以為任意形狀。
[0026]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種活塞環(huán)，其特征在于:包括基體(I)、以及設(shè)置于基體(I)表面的自潤滑涂層(2)；所述基體(I)呈帶缺口的環(huán)狀；所述自潤滑涂層(2)包括設(shè)置在基體(I)表面的磷化膜、以及設(shè)置在磷化膜表面的固體潤滑層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活塞環(huán)，其特征在于:所述自潤滑涂層(2)的厚度為0.005 ?0.05mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種活塞環(huán)，其特征在于:所述自潤滑涂層(2)的固體潤滑層的材料采用石墨或者二硫化鑰或者氮化硼。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種活塞環(huán)，包括基體、以及設(shè)置于基體表面的自潤滑涂層；所述基體呈帶缺口的環(huán)狀；所述自潤滑涂層包括設(shè)置在基體表面的磷化膜、以及設(shè)置在磷化膜表面的固體潤滑層。本發(fā)明的自潤滑涂層能夠阻止大氣或燃?xì)馀c活塞環(huán)基體金屬接觸，有效地防止活塞環(huán)產(chǎn)生銹蝕或燃?xì)飧g，具有良好的防銹性能；同時(shí)自潤滑涂層的磷化膜本身的減摩作用與固體潤滑涂層的自潤滑作用結(jié)合具有良好的減摩潤滑性能，能夠適應(yīng)高溫高載導(dǎo)致的摩擦面油膜缺失工況，在此工況下，固體潤滑材料發(fā)生轉(zhuǎn)移，分布于整個(gè)摩擦面，改善了摩擦面潤滑性能，降低活塞環(huán)、缸套、活塞摩擦副的摩擦因數(shù)，從而減少了磨損，提高了摩擦副的使用壽命。
【IPC分類】F02F5-00, F01M9-00
【公開號(hào)】CN104696096
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310662021
【發(fā)明人】張新國, 譚勇敢, 徐賢偉
【申請(qǐng)人】常州南車柴油機(jī)零部件有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2013年12月9日