一種覆有抗氧化涂層的鋼活塞的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種具有抗氧化涂層的鋼型活塞，屬于汽車發動機零部件制造技術領域。
【背景技術】
[0002]為使汽車尾氣排放達到國IV、國V及以上標準，實現節能減排的目標，大功率發動機已朝著高爆壓、高升功率化的方向發展。隨著發動機設計的不斷強化，發動機的缸內溫度和壓力不斷上升，活塞所承受的熱負荷及機械負荷將越來越高，原有鋁合金活塞已無法滿足使用要求，現有汽車發動機已越來越多的采用鋼頂鋁裙式鉸接式活塞或全鋼活塞。
[0003]由于鋼型活塞在高溫條件下容易氧化，尤其是活塞頂面及燃燒室表面更易因高溫而發生氧化腐蝕，以及燃氣的腐蝕，產生表面剝落，導致活塞失效。因此，提高鋼活塞的抗氧化性，減少氧化腐蝕，提高使用壽命，是鋼活塞設計和使用時面臨的重要問題。

【發明內容】

[0004]為提高鋼活塞的抗氧化性，延長其使用壽命，本實用新型提出一種具有抗氧化涂層的鋼型活塞。
[0005]為此，本實用新型的技術方案為:一種覆有抗氧化涂層的鋼活塞，包括活塞主體，在活塞主體頂部表面設有凹入的燃燒室，其特征在于:在燃燒室整個表面以及活塞主體頂部整個或部分表面覆有抗氧化涂層，所述抗氧化涂層為鎳磷合金鍍層；鎳磷合金鍍層的厚度為6?llum。
[0006]對于上述技術方案的一種改進在于:所述鎳磷合金鍍層為化學鍍鎳磷合金鍍層。
[0007]對于上述技術方案的進一步改進在于:所述活塞主體頂部表面無抗氧化涂層的區域寬度為3?5mm。
[0008]有益效果:
[0009]本實用新型通過在鋼活塞燃燒室表面及活塞主體頂部表面鍍覆鎳磷合金涂層，提高了活塞的抗氧化性，減少了高溫腐蝕，延長了使用壽命。經對活塞熱疲勞試驗驗證發現:帶有抗氧化涂層的活塞頂部沒有發生氧化腐蝕，而沒有抗氧化涂層的活塞頂部氧化腐蝕嚴重甚至發生開裂失效；同時對抗氧化涂層高溫氧化試驗驗證發現:沒有抗氧化涂層活塞的材料氧化失重為有抗氧化涂層活塞材料氧化失重的2?4倍，以此證明鍍有鎳磷合金鍍層的活塞具有極好的抗氧化性能。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型實施例1的剖面結構示意圖；
[0011]圖2為本實用新型實施例1的俯視圖；
[0012]圖3為本實用新型實施例2的剖面結構示意圖；
[0013]圖4為本實用新型實施例2的俯視圖；
[0014]圖中標號為:1、活塞主體；2、燃燒室；3、抗氧化涂層；
[0015]H、鎳磷合金鍍層的厚度；W、無抗氧化涂層的區域寬度。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0017]實施例1
[0018]如圖1、圖2所不，一種覆有抗氧化涂層的鋼活塞，包括活塞主體I，在活塞主體I的頂部表面設有凹入的燃燒室2 ;在燃燒室2的整個表面以及活塞主體I頂部的整個表面覆有抗氧化涂層3，所述的抗氧化涂層3為鎳磷合金鍍層；所述的鎳磷合金鍍層的厚度H為6 ?Ilum0
[0019]為了方便加工，節約成本，所述的鎳磷合金鍍層為化學鍍鎳磷合金鍍層。
[0020]實施例2
[0021]如圖3、圖4所示，一種覆有抗氧化涂層的鋼活塞，包括活塞主體1，在活塞主體I的頂部表面設有凹入的燃燒室2 ;在燃燒室2的整個表面以及活塞主體I頂部的內圓表面覆有抗氧化涂層3，所述的抗氧化涂層3為鎳磷合金鍍層；所述的鎳磷合金鍍層的厚度H為6 ?Ilum0
[0022]為了方便加工，節約成本，所述的鎳磷合金鍍層為化學鍍鎳磷合金鍍層。
[0023]如圖3、圖4所示，為降低工藝性，方便加工，在所述活塞主體I頂部的外圓不鍍覆抗氧化涂層，其中該無抗氧化涂層的區域寬度W為3?5mm。
[0024]本實用新型通過在鋼活塞燃燒室表面及活塞主體頂部表面鍍覆鎳磷合金涂層，提高了活塞的抗氧化性，減少了因高溫造成的腐蝕，以此延長了該活塞的使用壽命。經過對活塞熱疲勞試驗驗證發現:帶有抗氧化涂層的活塞頂部沒有發生氧化腐蝕，而沒有抗氧化涂層的活塞頂部氧化腐蝕嚴重甚至發生開裂失效；同時對抗氧化涂層高溫氧化試驗驗證發現:沒有抗氧化涂層活塞的材料氧化失重為有抗氧化涂層活塞材料氧化失重的2?4倍，以此證明該鍍有鎳磷合金鍍層的活塞具有極好的抗氧化性能。
【主權項】
1.一種覆有抗氧化涂層的鋼活塞，包括活塞主體，在活塞主體頂部表面設有凹入的燃燒室，其特征在于:在燃燒室整個表面以及活塞主體頂部整個或部分表面覆有抗氧化涂層，所述抗氧化涂層為鎳磷合金鍍層；鎳磷合金鍍層的厚度為6?llum。
2.根據權利要求1所述的一種覆有抗氧化涂層的鋼活塞，其特征在于:所述鎳磷合金鍍層為化學鍍鎳磷合金鍍層。
3.根據權利要求1所述的一種覆有抗氧化涂層的鋼活塞，其特征在于:所述活塞主體頂部表面無抗氧化涂層的區域寬度為3?5mm。
【專利摘要】本實用新型提出了一種覆有抗氧化涂層的鋼活塞，包括活塞主體，在活塞主體頂部表面設有凹入的燃燒室；在燃燒室整個表面以及活塞主體頂部整個或部分表面覆有抗氧化涂層，所述抗氧化涂層為鎳磷合金鍍層；鎳磷合金鍍層的厚度為6～11um。通過在鋼活塞燃燒室表面及活塞主體頂部表面鍍覆鎳磷合金涂層，提高了活塞的抗氧化性，減少了高溫腐蝕，延長了活塞的使用壽命。
【IPC分類】F02F3-14
【公開號】CN204591514
【申請號】CN201520141808
【發明人】袁國民, 鄭思樂, 范海民, 趙敏, 徐彥龍
【申請人】東風活塞軸瓦有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年3月13日