一種高性能鉻-金剛石復合鍍層活塞環的制作方法
【專利說明】
一、技術領域
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[0001]本實用新型涉及一種活塞環，具體涉及一種高性能鉻-金剛石復合鍍層活塞環。
二、【背景技術】
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[0002]隨著燃油經濟性指標和排放限制要求越來越高，汽車發動機更趨向于高爆發壓力、高扭矩、高熱負荷方向設計。渦輪增壓、高壓共軌、EGR等新型發動機被更多采用和設計出來，這些新型發動機普遍存在:燃氣溫度高、燃氣壓力大、熱承載高等特點。由于發動機具備這些特點，使得活塞環的工作條件變得更加苛刻，活塞環的耐磨性、抗拉缸性能以及耐熱負荷能力將要進一步提升。
[0003]先前在“申請號200820002171.8 (公告號:CN201162585Y) —種耐磨活塞環”專利中公開了一種適應現代汽車高輸出、高排放限制、高耐熱負荷的耐磨活塞環。該專利的發明點是通過在鉻層中鑲嵌尺寸大小2?10 μπι的Al2O3粒子，其優點:比純鍍鉻層耐磨性有了進一步提高，缺點:隨著發動機工作時間變長，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，尤其在高熱負荷、高爆發壓力發動機上磨損還是比較大，另外在初期磨合期間，Al2O3就與缸壁發生摩擦，容易造成缸套磨損大，對初期磨合不利。
三、
【發明內容】

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[0004]本實用新型所要解決的技術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-金剛石復合鍍層活塞環。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型的鉻-金剛石復合鍍層活塞環所采用的技術方案是這樣的:它包括活塞環基體以及基體外圓面上的鍍鉻層，在鍍鉻層上刻蝕網紋結構，再在網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，刻蝕網紋的網紋密度: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%，最外圓面薄純鍍絡層厚度:0.01?0.05mm，整個復合鍛層厚度:0.05?0.25mm。
[0006]本實用新型采用了在鍍鉻層中鑲嵌金剛石粒子的復合鍍鉻層，由于金剛石粒子硬度高、耐磨性好、熱承載性能好等特點，使得鍍層具備了更好的耐磨性和更高的耐熱負荷性能。通過試驗測試，本實用新型活塞環的耐磨性能比普通鍍層活塞環提升2.5倍以上，更好滿足了渦輪增壓、EGR等新型大功率、高扭矩、高熱負荷發動機的性能要求。另外在最外面又電鍍了一層薄純鍍鉻層，相對硬度較低，使得活塞環在初期磨合時，降低對缸套的攻擊，保護了缸套，大大地促進了初期磨合。
四、【附圖說明】
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[0007]圖1是本實用新型的截面示意圖；
[0008]圖2是本實用型新復合鍍層的部分結構示意圖。五、【具體實施方式】:
[0009]參見圖1，本實用新型的鉻-金剛石復合鍍層活塞環包括活塞環基體1，以及基體I外圓面的復合鍍層2和最外圓面的薄純鍍鉻層6。參見圖2，復合鍍層2由鍍鉻層3和鍍鉻層3上的網紋結構4以及在網紋中鑲嵌的金剛石粒子5組成。
[0010]本實用新型是采用特殊的電化學沉積方式。首先在活塞環的外圓面電鍍一層鉻層，然后在鉻層上刻蝕網紋結構，再將金剛石粒子嵌入網紋中，經過多次重復，形成了一層較厚的鉻-金剛石復合層，最后再在最外面電鍍一層薄純鍍鉻層。
[0011]由于本實用新型采用的是電化學方法，可以適用于任何活塞環材質，包括:球墨鑄鐵、合金鑄鐵、鋼質材料。
【主權項】
1.一種高性能鉻-金剛石復合鍍層活塞環，包括活塞環基體(1)，基體(I)外圓面上的復合鍍層(2)，以及在復合鍍層(2)外圓面上的一層薄純鍍鉻層￠)，其復合鍍層(2)特征是:由鍍鉻層⑶和鍍鉻層⑶上網紋結構(4)，以及在網紋(4)中嵌入的金剛石粒子(5)組成，鍍鉻層⑶的硬度范圍:800?1200HV，網紋(4)的網紋密度: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，整個涂層厚度為:0.05 ?0.25mm。
【專利摘要】本實用新型公開了一種高性能的鉻-金剛石復合鍍層的活塞環，包括活塞環外圓面上的鍍鉻層和在鉻層上形成網紋結構，再在網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合結構。本實用新型活塞環鍍層具有更好的初期磨合性能、更高的耐磨性能和耐熱負荷性能，更好地適用于增壓、高熱負荷等新重型發動機要求。
【IPC分類】F02F5/00, F16J9/26
【公開號】CN204663694
【申請號】CN201520166338
【發明人】王星, 王宗慶, 程偉勝, 丁剛
【申請人】安慶帝伯格茨活塞環有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年3月19日