一種高性能鉻-金剛石復(fù)合鍍層活塞環(huán)的制作方法
【專利說明】
一、技術(shù)領(lǐng)域
:
[0001]本實(shí)用新型涉及一種活塞環(huán)，具體涉及一種高性能鉻-金剛石復(fù)合鍍層活塞環(huán)。
二、【背景技術(shù)】
:
[0002]隨著燃油經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和排放限制要求越來越高，汽車發(fā)動機(jī)更趨向于高爆發(fā)壓力、高扭矩、高熱負(fù)荷方向設(shè)計(jì)。渦輪增壓、高壓共軌、EGR等新型發(fā)動機(jī)被更多采用和設(shè)計(jì)出來，這些新型發(fā)動機(jī)普遍存在:燃?xì)鉁囟雀?、燃?xì)鈮毫Υ?、熱承載高等特點(diǎn)。由于發(fā)動機(jī)具備這些特點(diǎn)，使得活塞環(huán)的工作條件變得更加苛刻，活塞環(huán)的耐磨性、抗拉缸性能以及耐熱負(fù)荷能力將要進(jìn)一步提升。
[0003]先前在“申請?zhí)?00820002171.8 (公告號:CN201162585Y) —種耐磨活塞環(huán)”專利中公開了一種適應(yīng)現(xiàn)代汽車高輸出、高排放限制、高耐熱負(fù)荷的耐磨活塞環(huán)。該專利的發(fā)明點(diǎn)是通過在鉻層中鑲嵌尺寸大小2?10 μπι的Al2O3粒子，其優(yōu)點(diǎn):比純鍍鉻層耐磨性有了進(jìn)一步提高，缺點(diǎn):隨著發(fā)動機(jī)工作時(shí)間變長，積炭、磨料等變多，由于Al2O3粒子硬度一般在2000?2500HV，其抗磨損性能還是有限，尤其在高熱負(fù)荷、高爆發(fā)壓力發(fā)動機(jī)上磨損還是比較大，另外在初期磨合期間，Al2O3就與缸壁發(fā)生摩擦，容易造成缸套磨損大，對初期磨合不利。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種具備更好的初期磨合性能、更高耐磨性能的鉻-金剛石復(fù)合鍍層活塞環(huán)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的鉻-金剛石復(fù)合鍍層活塞環(huán)所采用的技術(shù)方案是這樣的:它包括活塞環(huán)基體以及基體外圓面上的鍍鉻層，在鍍鉻層上刻蝕網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)，再在網(wǎng)紋中鑲嵌金剛石粒子，以及在最外面電鍍一層薄純鍍鉻鉻層。所述的鉻層硬度:800?1200HV，刻蝕網(wǎng)紋的網(wǎng)紋密度:40?120條/mm2，金剛石粒子硬度:3000?5000HV，金剛石粒子尺寸大小:0.05?5 μπι，金剛石粒子含量(面積比):5?15%，最外圓面薄純鍍絡(luò)層厚度:0.01?0.05mm，整個(gè)復(fù)合鍛層厚度:0.05?0.25mm。
[0006]本實(shí)用新型采用了在鍍鉻層中鑲嵌金剛石粒子的復(fù)合鍍鉻層，由于金剛石粒子硬度高、耐磨性好、熱承載性能好等特點(diǎn)，使得鍍層具備了更好的耐磨性和更高的耐熱負(fù)荷性能。通過試驗(yàn)測試，本實(shí)用新型活塞環(huán)的耐磨性能比普通鍍層活塞環(huán)提升2.5倍以上，更好滿足了渦輪增壓、EGR等新型大功率、高扭矩、高熱負(fù)荷發(fā)動機(jī)的性能要求。另外在最外面又電鍍了一層薄純鍍鉻層，相對硬度較低，使得活塞環(huán)在初期磨合時(shí)，降低對缸套的攻擊，保護(hù)了缸套，大大地促進(jìn)了初期磨合。
四、【附圖說明】
:
[0007]圖1是本實(shí)用新型的截面示意圖；
[0008]圖2是本實(shí)用型新復(fù)合鍍層的部分結(jié)構(gòu)示意圖。五、【具體實(shí)施方式】:
[0009]參見圖1，本實(shí)用新型的鉻-金剛石復(fù)合鍍層活塞環(huán)包括活塞環(huán)基體1，以及基體I外圓面的復(fù)合鍍層2和最外圓面的薄純鍍鉻層6。參見圖2，復(fù)合鍍層2由鍍鉻層3和鍍鉻層3上的網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)4以及在網(wǎng)紋中鑲嵌的金剛石粒子5組成。
[0010]本實(shí)用新型是采用特殊的電化學(xué)沉積方式。首先在活塞環(huán)的外圓面電鍍一層鉻層，然后在鉻層上刻蝕網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)，再將金剛石粒子嵌入網(wǎng)紋中，經(jīng)過多次重復(fù)，形成了一層較厚的鉻-金剛石復(fù)合層，最后再在最外面電鍍一層薄純鍍鉻層。
[0011]由于本實(shí)用新型采用的是電化學(xué)方法，可以適用于任何活塞環(huán)材質(zhì)，包括:球墨鑄鐵、合金鑄鐵、鋼質(zhì)材料。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高性能鉻-金剛石復(fù)合鍍層活塞環(huán)，包括活塞環(huán)基體(1)，基體(I)外圓面上的復(fù)合鍍層(2)，以及在復(fù)合鍍層(2)外圓面上的一層薄純鍍鉻層￠)，其復(fù)合鍍層(2)特征是:由鍍鉻層⑶和鍍鉻層⑶上網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)(4)，以及在網(wǎng)紋(4)中嵌入的金剛石粒子(5)組成，鍍鉻層⑶的硬度范圍:800?1200HV，網(wǎng)紋(4)的網(wǎng)紋密度:40?120條/mm2，金剛石粒子(5)的尺寸大小:0.05?5 μπι，金剛石粒子(5)的含量(面積比):5?15%，金剛石粒子(5)的硬度:3000?5000HV，薄純鍍鉻層(6)厚度:0.01?0.05mm，整個(gè)涂層厚度為:0.05 ?0.25mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高性能的鉻-金剛石復(fù)合鍍層的活塞環(huán)，包括活塞環(huán)外圓面上的鍍鉻層和在鉻層上形成網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)，再在網(wǎng)紋中嵌入金剛石粒子，以及在最外圓面電鍍一層薄純鍍鉻層的復(fù)合結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型活塞環(huán)鍍層具有更好的初期磨合性能、更高的耐磨性能和耐熱負(fù)荷性能，更好地適用于增壓、高熱負(fù)荷等新重型發(fā)動機(jī)要求。
【IPC分類】F02F5/00, F16J9/26
【公開號】CN204663694
【申請?zhí)枴緾N201520166338
【發(fā)明人】王星, 王宗慶, 程偉勝, 丁剛
【申請人】安慶帝伯格茨活塞環(huán)有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年3月19日