[發(fā)明專利]電沉積鉻基二元顆粒復(fù)合增強表面處理活塞環(huán)及其生產(chǎn)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810022748.6
• 申請日: 2008-07-28
• 公開（公告）號: CN101328603A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏青松;吳申慶
• 申請（專利權(quán)）人: 魏青松;吳申慶
• 主分類號: C25D15/00
• 分類號: C25D15/00;C25D3/04;C25D7/04;F16J9/00
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務(wù)所
• 代理人: 江平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機，特別涉及內(nèi)燃機的活塞環(huán)及其制造方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，有一種表面鍍鉻的活塞環(huán)，其主要包括鑄鐵基層，在鑄鐵基層的外圓表面電鍍有厚度0.08-0.15mm的鉻層；該鉻層為純度較高的鉻，鉻具有高硬度的優(yōu)點，可使活塞環(huán)更加耐磨；但是，現(xiàn)有的活塞環(huán)也有其不足之處：活塞環(huán)與氣缸套為一對摩擦副，硬度過大的活塞環(huán)在工作過程中，加劇了缸套的磨損，此外，靠近活塞頂部第一道環(huán)的油潤滑條件差，有時甚至在無潤滑條件下工作；如何使現(xiàn)有的鍍鉻活塞環(huán)能更加耐磨，同時，在不改變氣缸套內(nèi)壁硬度的前提下，又能減少對氣缸套的磨損，在內(nèi)燃機行業(yè)內(nèi)，是一個難以攻克的課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種可克服現(xiàn)有鍍鉻活塞環(huán)的缺點，提供一種電沉積鉻基二元顆粒復(fù)合增強表面處理活塞環(huán)，加入具有減摩自潤滑作用的二硫化鉬粉末和石墨粉末，使活塞環(huán)表面與氣缸套內(nèi)壁之間的摩擦系數(shù)減小，氣缸套的磨損更少。

為此，本發(fā)明提供的電沉積鉻基二元顆粒復(fù)合增強表面處理活塞環(huán)，包括鑄鐵基層，在鑄鐵基層的外圓表面設(shè)有厚度0.08-0.15mm的鉻層，所述鉻層中均勻分散有二硫化鉬粉末和石墨粉末，二硫化鉬粉末和石墨粉末的粒徑為0.7-1.5μm，其中，二硫化鉬粉末和石墨粉末的體積比為0.5-1.5，二硫化鉬粉末和石墨粉末的體積之和為鉻層體積的0.025-0.05倍。

本發(fā)明提供的活塞環(huán)在工作時，始終會有一定量的二硫化鉬粉末和石墨粉末參與摩擦過程，在活塞環(huán)和氣缸內(nèi)壁之間形成摩擦層，該摩擦層具有良好的減摩和自潤滑作用，二硫化鉬粉末和石墨粉末協(xié)同作用，在氣缸工作的不同溫度區(qū)域內(nèi)，甚至在無油潤滑條件下均能有效降低活塞環(huán)與氣缸內(nèi)壁之間的摩擦系數(shù)，從而降低摩擦阻力，使得活塞環(huán)和氣缸均能減少磨損，不僅明顯提高氣缸和活塞環(huán)的使用壽命，而且提高發(fā)動機工作效率。本發(fā)明提供了一種完全不同于以往的思路，通過降低摩擦系數(shù)，提高活塞環(huán)與汽缸間摩擦面的配付性能，而不是一味地提高硬度來達到耐磨損的目的，所提供的活塞環(huán)，可應(yīng)用于各種內(nèi)燃機，如汽油機、柴油機中。

本發(fā)明還為上述一種電沉積鉻基二元顆粒復(fù)合增強表面處理活塞環(huán)提供了生產(chǎn)方法，該方法依次包括以下工藝步驟：

a)對鑄鐵基質(zhì)的活塞環(huán)坯件進行鍍前去油，清洗表面；

b)對活塞環(huán)坯件進行噴砂處理，使活塞環(huán)坯件表面呈均勻的瓦灰色；

c)把活塞環(huán)坯件放進電鍍液一中進行反向刻蝕：電鍍液一以水為溶劑，其中溶有鉻酐150-200克/升；電鍍液一中三價鉻小于10.5克/升；進行反向刻蝕時，電壓3-5伏，時間35-65秒，在55-65℃度進行刻蝕；

d)在電鍍液二中進行電鍍：電鍍液二以水為溶劑，溶有鉻酐200-400克/升，硫酸1.2-3.5克/升，將粒徑0.7-1.5μm、體積比為0.5-1.5的二硫化鉬粉末和石墨粉末加入電鍍液中，加入量為5-25克/升，均勻混合；要求電鍍液二中三價鉻小于10.5克/升，鐵離子小于10.5克/升；將反向刻蝕后的活塞環(huán)坯件放入電鍍液二中進行電鍍，電鍍時的溫度57-65℃、電流800-1800安培，電鍍過程中，不斷通入空氣攪拌，使二硫化鉬粉末和石墨粉末能保持均勻分散在電鍍液二中；電鍍至活塞環(huán)坯件外圓面形成的鉻層的厚度為0.10-0.20mm，成為半成品活塞環(huán)，該半成品活塞環(huán)中，二硫化鉬粉末和石墨粉末的體積和為鉻層體積的0.025-0.05倍；

e)將半成品活塞環(huán)放入研磨缸中并加入研磨砂進行磨合，磨合至鉻層厚度為0.08-0.15mm，同時鉻層的表面圓整、平滑，成為成品活塞環(huán)。

依據(jù)該方法生產(chǎn)活塞環(huán)，其生產(chǎn)方法簡單、便利，二硫化鉬粉末和石墨粉末能均勻分散在鉻層中，其實施效果好。

具體實施方式

實施例1

一種電沉積鉻基二元顆粒復(fù)合增強表面處理活塞環(huán)，包括鑄鐵基層，在鑄鐵基層的外圓表面電鍍有厚度0.08mm的鉻層，所述鉻層中均勻分散有二硫化鉬粉末和石墨粉末，二硫化鉬粉末和石墨粉末的粒徑為0.7μm，其中，二硫化鉬粉末和石墨粉末的體積比為0.5，二硫化鉬粉末和石墨粉末的體積之和為鉻層體積的0.025倍。

該電沉積鉻基二元顆粒復(fù)合增強表面處理活塞環(huán)的生產(chǎn)方法，該方法步驟如下：