一种高性能铬-金刚石复合镀层活塞环的制作方法
【专利说明】
一、技术领域
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[0001]本实用新型涉及一种活塞环，具体涉及一种高性能铬-金刚石复合镀层活塞环。
二、【背景技术】
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[0002]随着燃油经济性指标和排放限制要求越来越高，汽车发动机更趋向于高爆发压力、高扭矩、高热负荷方向设计。涡轮增压、高压共轨、EGR等新型发动机被更多采用和设计出来，这些新型发动机普遍存在:燃气温度高、燃气压力大、热承载高等特点。由于发动机具备这些特点，使得活塞环的工作条件变得更加苛刻，活塞环的耐磨性、抗拉缸性能以及耐热负荷能力将要进一步提升。
[0003]先前在“申请号200820002171.8 (公告号:CN201162585Y) —种耐磨活塞环”专利中公开了一种适应现代汽车高输出、高排放限制、高耐热负荷的耐磨活塞环。该专利的发明点是通过在铬层中镶嵌尺寸大小2?10 μπι的Al2O3粒子，其优点:比纯镀铬层耐磨性有了进一步提高，缺点:随着发动机工作时间变长，积炭、磨料等变多，由于Al2O3粒子硬度一般在2000?2500HV，其抗磨损性能还是有限，尤其在高热负荷、高爆发压力发动机上磨损还是比较大，另外在初期磨合期间，Al2O3就与缸壁发生摩擦，容易造成缸套磨损大，对初期磨合不利。
三、
【发明内容】
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[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具备更好的初期磨合性能、更高耐磨性能的铬-金刚石复合镀层活塞环。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型的铬-金刚石复合镀层活塞环所采用的技术方案是这样的:它包括活塞环基体以及基体外圆面上的镀铬层，在镀铬层上刻蚀网纹结构，再在网纹中镶嵌金刚石粒子，以及在最外面电镀一层薄纯镀铬铬层。所述的铬层硬度:800?1200HV，刻蚀网纹的网纹密度:40?120条/mm2，金刚石粒子硬度:3000?5000HV，金刚石粒子尺寸大小:0.05?5 μπι，金刚石粒子含量(面积比):5?15%，最外圆面薄纯镀络层厚度:0.01?0.05mm，整个复合锻层厚度:0.05?0.25mm。
[0006]本实用新型采用了在镀铬层中镶嵌金刚石粒子的复合镀铬层，由于金刚石粒子硬度高、耐磨性好、热承载性能好等特点，使得镀层具备了更好的耐磨性和更高的耐热负荷性能。通过试验测试，本实用新型活塞环的耐磨性能比普通镀层活塞环提升2.5倍以上，更好满足了涡轮增压、EGR等新型大功率、高扭矩、高热负荷发动机的性能要求。另外在最外面又电镀了一层薄纯镀铬层，相对硬度较低，使得活塞环在初期磨合时，降低对缸套的攻击，保护了缸套，大大地促进了初期磨合。
四、【附图说明】
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[0007]图1是本实用新型的截面示意图；
[0008]图2是本实用型新复合镀层的部分结构示意图。五、【具体实施方式】:
[0009]参见图1，本实用新型的铬-金刚石复合镀层活塞环包括活塞环基体1，以及基体I外圆面的复合镀层2和最外圆面的薄纯镀铬层6。参见图2，复合镀层2由镀铬层3和镀铬层3上的网纹结构4以及在网纹中镶嵌的金刚石粒子5组成。
[0010]本实用新型是采用特殊的电化学沉积方式。首先在活塞环的外圆面电镀一层铬层，然后在铬层上刻蚀网纹结构，再将金刚石粒子嵌入网纹中，经过多次重复，形成了一层较厚的铬-金刚石复合层，最后再在最外面电镀一层薄纯镀铬层。
[0011]由于本实用新型采用的是电化学方法，可以适用于任何活塞环材质，包括:球墨铸铁、合金铸铁、钢质材料。
【主权项】
1.一种高性能铬-金刚石复合镀层活塞环，包括活塞环基体(1)，基体(I)外圆面上的复合镀层(2)，以及在复合镀层(2)外圆面上的一层薄纯镀铬层￠)，其复合镀层(2)特征是:由镀铬层⑶和镀铬层⑶上网纹结构(4)，以及在网纹(4)中嵌入的金刚石粒子(5)组成，镀铬层⑶的硬度范围:800?1200HV，网纹(4)的网纹密度:40?120条/mm2，金刚石粒子(5)的尺寸大小:0.05?5 μπι，金刚石粒子(5)的含量(面积比):5?15%，金刚石粒子(5)的硬度:3000?5000HV，薄纯镀铬层(6)厚度:0.01?0.05mm，整个涂层厚度为:0.05 ?0.25mm。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高性能的铬-金刚石复合镀层的活塞环，包括活塞环外圆面上的镀铬层和在铬层上形成网纹结构，再在网纹中嵌入金刚石粒子，以及在最外圆面电镀一层薄纯镀铬层的复合结构。本实用新型活塞环镀层具有更好的初期磨合性能、更高的耐磨性能和耐热负荷性能，更好地适用于增压、高热负荷等新重型发动机要求。
【IPC分类】F02F5/00, F16J9/26
【公开号】CN204663694
【申请号】CN201520166338
【发明人】王星, 王宗庆, 程伟胜, 丁刚
【申请人】安庆帝伯格茨活塞环有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年3月19日