[實(shí)用新型]等離子氮化活塞環(huán)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920186469.3
• 申請日: 2009-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN201546834U
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王宗慶;王星;汪謙謹(jǐn);張曦
• 申請（專利權(quán)）人: 安慶帝伯格茨活塞環(huán)有限公司
• 主分類號(hào): F02F5/00
• 分類號(hào): F02F5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)燃機(jī)用活塞環(huán)，具體涉及等離子氮化活塞環(huán)。

二、背景技術(shù)

隨著汽車、摩托車的內(nèi)燃機(jī)朝著高轉(zhuǎn)速、輕量化、長壽命、低油耗、低排放的方向發(fā)展，對發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)性能提出了高要求，活塞環(huán)表面氮化處理是一種比較好的應(yīng)對措施。目前市面上采用的氮化的方式主要是氣體氮化和鹽浴氮化，但此類氮化一直存在著很大的局限性：①氮化沒有方向性；②對母材的要求較高；③此類環(huán)因側(cè)面氮化層硬度高對活塞環(huán)槽的摩擦嚴(yán)重；④對于薄環(huán)高的活塞環(huán)(刮片環(huán))氮化后脆性高容易折斷。所以急需研發(fā)一種更好的氮化方式來解決上述問題。本實(shí)用新型中的等離子氮化活塞環(huán)就可以很好地解決了此類問題。

三、發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有更高的抗折斷性能以及對活塞環(huán)槽具有更低磨損性的等離子氮化活塞環(huán)。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型等離子氮化活塞環(huán)所采用的技術(shù)方案是這樣的：它包括活塞環(huán)基體，在該基體外圓面上設(shè)有用等離子氮化方式形成的氮化層。所述氮化層的厚度在0.01～0.15mm范圍內(nèi)。

本實(shí)用新型是采用輝光放電方式對活塞環(huán)表面進(jìn)行等離子氮化。這種氮化可以使得活塞環(huán)表面氮化具有方向選擇性，活塞環(huán)在氮化時(shí)，可以只對外圓面進(jìn)行氮化，側(cè)面無氮化層。這樣氮化后的活塞環(huán)因側(cè)面無氮化層，硬度低可以大大降低了環(huán)對環(huán)槽的磨損。另外，本實(shí)用新型氮化環(huán)的側(cè)面和內(nèi)圓面無氮化層，可以大大降低了氮化環(huán)的脆性，使得氮化環(huán)也具有很好的抗折斷性能，特別適應(yīng)于現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)要求。

四、附圖說明

圖1是本實(shí)用新型等離子氮化活塞環(huán)的局部截面圖；

圖2是活塞環(huán)等離子氮化原理圖。

五、具體實(shí)施方式

由圖1可見，本實(shí)用新型的等離子氮化活塞環(huán)，包括活塞環(huán)基體1，基體1外圓面上設(shè)有用等離子氮化方式形成的氮化層2。

參見圖2活塞環(huán)等離子氮化示意圖，將活塞環(huán)裝夾好放入等離子氮化爐中，將爐內(nèi)抽成真空，再輸入氨氣(NH₃)，加上電壓環(huán)接負(fù)極(-)，爐壁接正極(+)，通過輝光放電加熱，這樣離化氮離子(N+)在環(huán)的表面上快速的滲入，而且只會(huì)對陽極(爐壁)的方向進(jìn)行氮化。所以本實(shí)用新型氮化技術(shù)可以很好的控制氮化層的方向性。其工藝條件及氮化層特征見表一。

表一工藝條件和氮化層特征

本實(shí)用新型氮化技術(shù)可以在鋼制和鑄鐵的表面進(jìn)行，對基材的要求比氣體氮化、鹽浴氮化以及其他氮化要寬松的多，很好地適用了現(xiàn)有活塞環(huán)任何材質(zhì)的要求。本實(shí)用新型技術(shù)可以使活塞環(huán)外圓面氮化層厚度可以控制在0.01～0.15mm范圍內(nèi)，其他面沒有氮化層。氮化層硬度可以控制在300HV～550HV之間，而且可氮化白層可以控制，對環(huán)的后續(xù)工序降低了難度。