[實用新型]一種帶氧化物膜的活塞

有效

• 申請號: 201220432865.1
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN202834039U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 朱沛慶;李月朝;梁集標
• 申請（專利權）人: 東睦（江門）粉末冶金有限公司
• 主分類號: F16J1/00
• 分類號: F16J1/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 張海文

技術領域

本實用新型主要涉及一種活塞，特別是一種帶氧化物膜的活塞。?

背景技術

水蒸氣處理通常都作為粉末冶金類產品最終的一道生產工序，其主要作用是對粉末冶金產品進行封孔處理。除了對產品表面進行封孔，其還需要在產品內部把孔隙封住。活塞是軸對稱并且頂部薄的深孔圓柱狀產品，其內孔壁的厚度通常不一致。活塞是非均勻的產品，在水蒸氣處理的時候，容易出現局部漏氣以及發紅的問題。傳統方法制造出來的活塞，其芯部大孔隙的部位氧化層量比較少，不能完全覆蓋住粉末冶金材料的孔隙。當檢查氣密性的時候，高壓氣體就會從這些孔隙中沖出來，把表層氧化層脹破，使產品漏氣。另外，傳統工藝使得表層的氧化層比較厚，容易在某些地方堵塞并不斷生成Fe₃O₄，造成這些地方看起來比較“肥大”，影響產品性能。?

實用新型內容

為克服上述缺陷，本實用新型提供了一種帶氧化物膜的活塞，所述氧化物膜厚度適中、均勻致密，所得活塞氣密性良好。?

本實用新型的技術方案如下：?

一種帶氧化物膜的活塞，所述活塞外表面和內表面均覆蓋有一層Fe₃O₄膜，所述Fe₃O₄膜在活塞外表面的厚度為5μm-7μm，在活塞內表面的厚度為4μm-7μm。優選地，所述Fe₃O₄膜為活塞在520-530℃下與水蒸氣反應3.5-4.5h?并接著在580-590℃下與水蒸氣反應1.5-2.5h形成的膜。?

本實用新型的有益效果是：?

本實用新型的活塞表面形成一層致密的氧化物膜，所述氧化物膜厚度適中，在活塞外表面和內表面均具有良好的均勻性，使活塞具有良好的氣密性。特別是，活塞的膜是活塞產品在520-530℃下與水蒸氣反應3.5-4.5h并接著在580-590℃下與水蒸氣反應1.5-2.5h形成，避免了活塞在水蒸氣處理工序中出現的氣密性不良和發紅的問題。?

附圖說明

圖1是傳統活塞產品芯部的金相圖；?

圖2是本實用新型活塞產品芯部的金相圖；?

圖3是傳統活塞產品表層的金相圖；?

圖4是本實用新型活塞產品表層的金相圖；?

圖5是本實用新型一種帶氧化物膜的活塞的結構示意圖（正視圖）；?

圖6是本實用新型一種帶氧化物膜的活塞的結構示意圖（俯視圖）；?

圖7是圖5活塞沿A-A線的截面圖。?

具體實施方式

因為粉末冶金產品是多孔材料，所以在封孔過程中，既要在產品外表形成一層連續致密的氧化層，也要在產品芯部形成一氧化層，并且使氧化層均勻分布在孔隙周邊。?

當Fe₃O₄膜在活塞外表面的厚度為5μm-7μm，在活塞內表面的厚度為4μm-7μm時，其厚度比較適中，所得到的活塞產品氣密性良好。本文所述內表面對應于活塞芯部處的表面。?

實施例1?傳統活塞產品與本實用新型活塞產品的比較?

傳統方法將活塞產品在540℃下與水蒸氣反應3h，然后將活塞產品在580℃下與水蒸氣反應3h，從而在活塞產品表面形成膜。所得到的膜結構見圖1和圖3。?

本實用新型將活塞產品在530℃下與水蒸氣反應4h，然后將活塞產品在580℃下與水蒸氣反應2h，從而在活塞產品表面形成膜。所得到的膜結構見圖2和圖4?

圖1是傳統活塞產品芯部的金相圖，從圖中可看出，傳統活塞芯部大孔隙的部位氧化層量比較少，不能完全覆蓋住粉末冶金材料的孔隙。當檢氣密性的時候，高壓氣體從這些孔隙“鉆”出來，把表層氧化層脹破，產品漏氣。?

圖2是本實用新型活塞產品芯部的金相圖，Fe₃O₄膜在活塞外表面的厚度為7μm，在活塞內表面的厚度為6μm。由圖可見，本實用新型所得的活塞，芯部膜的厚度適中，大部或全部大孔隙都被包覆住，所以高壓氣體不能“鉆”出來，氣密性良好。?

另外，圖3顯示，傳統活塞的表層氧化層比較厚。如果活塞在形成芯部膜層時就已經在表層深入50μm處堵塞，在形成表層膜時就會在這些地方的表層處不斷生成Fe₃O₄，造成有些地方看起來比較“肥大”。而如圖4所示，本實用新型活塞并不會存在這個問題，其表層氧化層較薄，相對來說比較均勻、適中，并且氣密性良好。?

實施例2?本實用新型一種帶氧化物膜的活塞?

圖5和圖6是本實用新型一種帶氧化物膜的活塞的結構示意圖。從圖5和圖6中可看出，本實用新型活塞包括裙部1、頭部4和頂部5，活塞外表面和內表面均覆蓋有一層Fe₃O₄膜，外膜2的厚度為7μm，內膜3的厚度為6μm。外膜2和內膜3為實施例1中得到的本實用新型活塞的膜。圖7是該活塞沿圖5中?A-A線的截面圖。由圖中可更清楚地看到活塞的裙部1、頭部4和頂部5，其中活塞外表面的外膜2及內表面的內膜3只示意地表示其位置，未畫出其厚度。外膜2在活塞外表面，內膜3在活塞芯部6處形成。活塞內表面和外表面的氧化物膜均具有良好的均勻性（見圖2和圖4），經檢驗，該活塞具有良好的氣密性。?