[發明專利]活塞環

有效

• 申請號: 201110214662.5
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102345084A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 相澤健;久保敬純;大宮隆雄
• 申請（專利權）人: 日本活塞環株式會社
• 主分類號: C23C4/06
• 分類號: C23C4/06;F02F5/00;F16J9/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張平元

技術領域

本發明涉及一種活塞環，更詳細地，涉及一種通過密合性良好地形成耐磨耗性、耐擦傷性及初期磨合性優異、且配合對象攻擊性低的噴涂疊層被膜而得到的活塞環。

背景技術

近年來，伴隨內燃機的高輸出化和高性能化，活塞環等滑動部件的使用環境變得越來越苛刻，因而要求具有良好的耐磨耗性、耐擦傷性的滑動部件。

作為用于改善內燃機用活塞環等滑動部件的耐磨耗性、耐擦傷性的傳統方法，對于汽車用活塞環而言，例如有對其滑動面施以PVD被膜、氮化處理層等表面處理的方法。在這些表面處理中，尤其是PVD被膜，由于可顯示出優異的耐磨耗性，因此已作為針對能夠在苛刻運轉條件下使用的活塞環的表面處理而被廣泛付諸實用。

此外，就用于船舶等的大尺寸活塞環而言，已有對其滑動面施以硬質鍍鉻被膜、利用等離子噴涂法的陶瓷被膜等表面處理的方法。在這些表面處理中，尤其是利用等離子噴涂法而形成的由碳化鉻等硬質陶瓷相與金屬相形成的金屬陶瓷噴涂被膜，顯示出優異的耐磨耗性和耐燒結性。

作為涉及等離子噴涂被膜的現有技術，可列舉下述專利文獻1～5。專利文獻1中，提出了一種設置噴涂層的滑動部件作為要求耐磨耗性和耐擦傷性的滑動部件，所述噴涂層是通過在基體材料表面等離子噴涂下述混合粉末而形成的，所述混合粉末由含有Cr、B、Si、C、Fe、Co的Ni基自熔性合金粉末80～40重量％和Mo粉末20～60重量％混合而成。此外，專利文獻2中提出了一種活塞環，其在形成于外周面上的耐剝離強度較高的底層噴涂被膜上具有耐磨耗性、耐擦傷性優異的表層部的噴涂被膜，其中，所述底層噴涂被膜由粒度44μm以上且小于125μm的Mo?60～80重量％和粒度10μm以上且小于64μm的Ni基自熔性合金20～40重量％的噴涂材料形成，且該被膜的厚度為20～100μm。此外，專利文獻3中提出了一種噴涂被膜滑動材料，其由Mo金屬相、或10體積％以上的Mo金屬相和含有Fe、Ni、Co、Cr、Cu、Zn中一種以上的金屬相和/或合金相形成。在該專利文獻3中，所述金屬相和/或合金相用以改善密合性、被膜韌性、致密性。

此外，專利文獻4中提出了一種活塞環，其是在滑動面上形成具有NiCr合金相和由碳化鉻形成的硬質陶瓷相、且氣孔率為1％以下的噴涂膜而得到的。就該噴涂膜而言，可認為：通過利用HVOF噴涂法或HVAF噴涂法使其氣孔率達到1％以下，可降低由硬質陶瓷相引起的對配合對象材料的攻擊性。此外，專利文獻5中公開了一種活塞環，其是在滑動面上形成混合存在有由Mo、NiCr合金及碳化鉻構成的金屬陶瓷區的組織的噴涂被膜而得到的。該噴涂被膜具有優異的耐磨耗性、耐擦傷性，且配合對象材料攻擊性低。現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開昭59-150080號公報

專利文獻2：日本特開平3-260474號公報

專利文獻3：日本特開2004-346417號公報

專利文獻4：日本特開2005-155711號公報

專利文獻5：日本特開2007-314839號公報

發明內容

發明要解決的問題

就用于船舶等的大尺寸活塞環而言，多數情況下要在其滑動面上形成噴涂被膜，而這樣的活塞環，除了具有自身磨耗小的特性(耐磨耗性)以外，具有配合對象材料的磨耗小的特性(配合對象攻擊性低)也是重要的。尤其是用于船舶的活塞環，為了在定期更換活塞環的情況下航行，相比于活塞環自身的耐磨耗性，重點更傾向于降低耐擦傷性及作為配合對象材料的汽缸孔的磨耗。此外，還要求在更換活塞環之后，對汽缸孔顯示出優異的初期磨合性(なじみ性)。

然而，上述專利文獻1～5中公開的活塞環并不滿足這樣的要求。例如，就專利文獻1～3中提出的噴涂被膜而言，其初期磨合性及耐配合對象攻擊性不足，另外，就專利文獻4、5中提出的活塞環而言，盡管基于碳化鉻等硬質陶瓷相的耐磨耗性優異，但其配合對象攻擊性仍然較高，并且，耐擦傷性及初期磨合性也不足。因此，作為針對活塞環的表面處理，期待開發出一種活塞環的耐磨耗性、耐擦傷性及初期磨合性優異、且配合對象攻擊性低的噴涂被膜。

本發明為解決上述問題而完成，其目的在于提供一種活塞環，該活塞環通過密合性良好地形成耐磨耗性和耐擦傷性優異、且對象攻擊性低的噴涂疊層被膜而得到。

解決問題的方法