[發明專利]鑲嵌耐磨粒子的復合鍍層活塞環及其加工方法

有效

• 申請號: 201310335480.2
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN103469283A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 王季明;劉津東;張彩霞;李雪芹;雷敬茂
• 申請（專利權）人: 石家莊金剛凱源動力科技有限公司
• 主分類號: C25D15/00
• 分類號: C25D15/00;C25D3/04;C25D5/18;F02F5/00
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月

1.鑲嵌耐磨粒子的復合鍍層活塞環，其特征在于：包括鑄鐵材質的本體（1）和鍍覆在本體（1）外圓上的復合鍍層（2），復合鍍層（2）為鑲嵌耐磨粒子（3）的網紋狀的電鍍鍍層，所述耐磨粒子（3）為碳化硅、二氧化硅、三氧化鋁、金剛石的一種或幾種的組合。

2.根據權利要求1所述的鑲嵌耐磨粒子的復合鍍層活塞環，其特征在于：所述復合鍍層（2）的網紋密度為40～100網紋/mm，網紋寬度1～5μm，網紋深度2～20μm，復合鍍層的硬度為900～1200HV_0.1，復合鍍層的厚度為0.05～0.20mm。

3.根據權利要求1或2任一項所述的鑲嵌耐磨粒子的復合鍍層活塞環，其特征在于：所述耐磨粒子（3）的粒徑為0.5～5μm，耐磨粒子在復合鍍層中的質量百分比為2～6%。

4.鑲嵌耐磨粒子的復合鍍層活塞環的加工方法，其特征在于：包括如下步驟：

A．配制復合鍍溶液：在鍍鉻槽中加入2/3體積的去離子水，再依次加入鉻酐、苯甲酸、硫酸，攪拌使鉻酐和苯甲酸充分溶解，并在攪拌過程中加入耐磨粒子，再次補加去離子水至工作液面，配制的溶液要求鉻酐的濃度為200～400克/升、硫酸的濃度為2～6克/升、苯甲酸的濃度為4～10克/升、耐磨粒子100～130克/升，通過水浴加熱的方式控制使鍍鉻槽中的復合鍍溶液的溫度為50～70℃；

所述耐磨粒子（3）為碳化硅、二氧化硅、三氧化鋁、金剛石的一種或幾種的組合，耐磨粒子（3）的粒徑為0.5～5μm；

B．將鑄鐵材質的本體（1）與整流器的負極相連作為電鍍的陰極，將不溶性材料與整流器的正極相連作為陽極，將陽極和陰極置于鍍鉻槽的復合鍍溶液中；同時通過機械攪拌復合鍍溶液，保持耐磨粒子懸浮在溶液中；

C．在陽極和陰極之間施加正向直流電流，電流密度為20～100A/dm²，施加時間為40～60分鐘，在本體（1）外表面形成一層硬鉻層；

D．在陽極和陰極之間施加反向直流電流，活塞環表面的硬鉻層反向刻蝕形成網紋，溶液中懸浮的耐磨粒子被吸附到網紋的裂縫中，電流密度為20～100A/dm²，施加時間為20～80秒；

E．在陽極和陰極之間施加正向直流電流，本體外表面鑲嵌有耐磨粒子的網紋外表面再次形成一層硬鉻，將耐磨粒子包裹固定；

F．根據鍍層設計厚度，重復步驟C～E，直到達到鍍層達到設計要求。

5.根據權利要求4所述的鑲嵌耐磨粒子的復合鍍層活塞環的加工方法，其特征在于：步驟C和步驟D中產生的三價鉻離子的濃度為2～8克/升。