[發明專利]一種多復合層高強度耐磨損活塞環的制備工藝

有效

• 申請號: 201911302354.0
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN110923612B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 趙明
• 申請（專利權）人: 濟寧九航液壓機械有限公司
• 主分類號: C23C4/134
• 分類號: C23C4/134;C23C4/08;C22C37/08;C22C37/10;C22C19/03;C22C27/04;C23C4/126;C23C4/11;C23C4/067;C23C18/50;C25D3/04;C23F17/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高倩

本發明公開了一種多復合層高強度耐磨損活塞環的制備工藝，涉及柴油機配件技術領域。本發明包括以下步驟：預處理、噴涂底層、預熱、噴涂耐磨層、噴涂粘接層、涂覆鎳磷層、施鍍過渡層、施鍍鎳磷層、表面處理，活塞環基體采用灰鑄鐵作為基體材料，底層的采用的粉末為Ni/Al粉末。本發明通過表面工程技術，在活塞環基體上復合有耐磨層、粘接層、鎳磷層、過渡層、鎳磷層，并對其進行激光表面處理，提高活塞環的耐磨性，提高活塞環的強度，且活塞環儲存潤滑油的能力強，降低磨損量，延長零部件的使用壽命。

技術領域

本發明屬于柴油機配件技術領域，特別是涉及一種多復合層高強度耐磨損活塞環的制備工藝。

背景技術

隨著材料的多樣性和多功能復合性的發展，表面工程技術得到了更好更快的發展，表面工程技術可以應用于要求拓寬表面功能性質方面，包括物理、化學、電子、機械、抗磨損和抗腐蝕等性能，提高材料的抗磨損和抗腐蝕性能，降低磨損量，提高設備的使用壽命，使材料得到節約和優化。

柴油機在告訴高負荷工作時，摩擦副零件的相對運動速度很高，磨損加劇，除了采用高效的潤滑劑、減摩劑外，改善摩擦副零件的材料是非常重要的，活塞環的工作環境惡劣，磨損速度快，使用壽命低，且相互磨損中降低發動機的功率和使用壽命，因此，提供一種多復合層高強度耐磨損活塞環的制備工藝，提高活塞環的耐磨性，提高活塞環的強度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多復合層高強度耐磨損活塞環的制備工藝，通過表面工程技術，在活塞環基體上復合有耐磨層、粘接層、鎳磷層、過渡層、鎳磷層，并對其進行激光表面處理，提高活塞環的耐磨性，提高活塞環的強度，降低磨損量，延長零部件的使用壽命。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明為一種多復合層高強度耐磨損活塞環的制備工藝，包括以下步驟：

SS01：預處理：將活塞環基體在400～800#的水砂紙上打磨至表面光潔無劃痕，并對活塞環基體進行除油、活化處理；

SS02：噴涂底層：采用等離子噴涂設備在活塞環基體的外圓上噴涂Ni/Al底層；

SS03：預熱：將步驟SS02中獲得的工件加熱至150～200℃，裝夾在夾具上，使其做勻速圓周運動；

SS04：噴涂耐磨層：在Ni/Al底層表面上噴涂0.08～0.15mm厚的Cr₂O₃層；

SS05：噴涂粘接層：在Cr₂O₃層表面上采用線爆噴涂法噴涂粘接層，所述粘接層為Mo層；

SS06：涂覆鎳磷層：將步驟SS05中獲得的工件放入鍍液中，施鍍Ni-P層至0.01～0.025mm厚；并將鍍件在230～280℃的溫度中保溫1.5小時；

SS07：施鍍過渡層：采用電鍍法在步驟SS06中獲得的工件表面電鍍一層0.01～0.02mm的單質鉻；

SS08：施鍍鎳磷層：在過渡層表面施鍍0.01～0.015mm厚的Ni-P層；

SS09：表面處理：對步驟SS08中獲得的工件進行激光表面處理，制得活塞環。

進一步地，所述活塞環基體采用灰鑄鐵作為基體材料。

進一步地，所述活塞環基體各成分的重量百分比如下：C：3.2～4.3％，Si：2.4～3.1％，Mn：0.5～0.75％，S：0.05～0.08％，P：0.02～0.06％，Cu：0.21～0.52％，Ni：1.1～1.5％，Mo：1.2～1.45％，Cr：0.3～0.61％，Ni：0.3～0.45％，B：0.04～0.06％，V：0.05～0.08％，其余為Fe。