铝构件的表面形成覆膜的方法、表面形成有覆膜的铝构件和内燃机用活塞的制作方法_4

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制内燃机的燃烧期间燃料的附着或如煤烟等未燃物的固着或附着。
[0066] 此外,可W使表面形成有覆膜的侣构件的第一被覆膜2的第一阳极氧化覆膜2a和 第二阳极氧化覆膜化之间的连接部一体化且强固。由于该原因,可得到内燃机内的燃烧期 间耐冲击性和耐爆发压力优异或者抵抗由热膨胀和热收缩的重复引起的应力优异的第一 被覆膜2。由于该原因,可得到高可靠性和高耐久性的表面形成有覆膜的侣构件。
[0067][其它实施方案]
[0068] 注意,上述各实施方案中,具有包括第一阳极氧化覆膜2a和第二阳极氧化覆膜化 的双层结构的第一被覆膜2作为实例示出;然而,本发明不限于此。例如,还在具有Ξ层结 构的阳极氧化覆膜的情况下,可通过交流直流重叠电解形成作为第一被覆膜的最上层的、 无规取向且致密的第二阳极氧化覆膜,可通过直流电解形成作为最上层下面的层的至少一 层的、具有取向性且疏松的第一阳极氧化覆膜,并且可进一步形成作为运些覆膜上的热扩 散层的、本实施方案的第二被覆膜。进一步从方法上而言,可采用下述方法。具体地,相当 于本实施方案的第二阳极氧化覆膜的第N阳极覆膜层(N为3W上的自然数)用作最上层 的阳极覆膜层,且在侣构件上首先形成该覆膜。之后,形成功能和用途不同的覆膜。接着, 相当于本实施方案的第一阳极氧化覆膜的阳极氧化覆膜形成在第N阳极覆膜层的下层侧。 然后,在最后的覆膜形成步骤中形成第二被覆膜。在该情况下,可得到具有比上述实施方案 改进的强度、绝热性和耐腐蚀性的阳极氧化覆膜。
[0069]另外,在上述各实施方案中,侣构件用于燃烧室的一部分的使用作为实例示出;然 而,本发明不限于此。侣构件可为船外机用构件,例如船外机用油盘、齿轮箱、或螺旋奖。船 外机是装着式船舶的推进系统,并且与海水和潮风相接触。因此,构成船外机的组件要求具 有高耐腐蚀性。例如,胆存机油且还具有利用巡游期间的气流冷却机油的功能的油盘必须 与海水和潮风直接接触。由于该原因,要求高耐腐蚀性。由于形成于本发明侣构件上的阳 极氧化覆膜具有充分的耐腐蚀性,所W本发明的侣构件也可用于船外机用组件。
[0070][实施例]
[0071] 下文中,将基于实施例具体描述本发明W阐明本发明的效果。根据本发明的侣构 件的表面形成覆膜的方法或表面形成有覆膜的侣构件均不限于下述实施例。
[007引[试验例U
[007引由侣合金(AC8A)制备的试验片用作侣构件。AC8A通过直流电解法而阳极氧化,从 而形成11至21μπι的阳极氧化覆膜。在20°C下在浓度为200g/L的硫酸浴中用1. 5AAlm2 的电流密度进行阳极氧化处理20分钟。所得仅具有通过直流电解法形成的第一阳极氧化 覆膜的试验片用作试验例1的试验片。
[0074][试验例引
[00巧]AC8A用作侣构件。AC8A通过交流直流重叠电解法而阳极氧化,从而形成16至 18μπι的阳极氧化覆膜。在20°C下在浓度为200g/L的硫酸浴中用10曲Z的高频电流频率 并且用25V的正极和-2V的负极进行阳极氧化处理10分钟。所得仅具有通过交流直流重 叠电解法形成的第二阳极氧化覆膜的试验片用作试验例2的试验片。
[007引[试验例引
[0077]AC8A用作侣构件。AC8A通过交流直流重叠电解法进行阳极氧化处理,从而形成 覆膜。在20°C下在浓度为200g/L的硫酸浴中用10曲Z的高频电流频率并且用25V的正极 和-2V的负极进行阳极氧化处理7分钟。之后,通过使用直流电解法的阳极氧化处理形成 另一覆膜。在20°C下在浓度为200g/L的硫酸浴中用1. 5A/dm2的电流密度进行阳极氧化处 理10分钟。膜厚度为17至22μπι。通过上述方法得到的且仅具有包括通过直流电解法形 成的第一阳极氧化覆膜和通过交流直流重叠电解法形成的第二阳极氧化覆膜的第一被覆 膜的试验片用作试验例3的试验片。
[007引[试验例"
[0079]AC8A用作侣构件。AC8A通过交流直流重叠电解法进行阳极氧化处理,从而形成 覆膜。在20°C下在浓度为200g/L的硫酸浴中用10曲Ζ的高频电流频率并且用25V的正极 和-2V的负极进行阳极氧化处理2分钟。之后,通过使用直流电解法的阳极氧化处理形成 另一覆膜。在20°C下在浓度为200g/L的硫酸浴中用2A/血2的电流密度进行阳极氧化处理 35分钟。膜厚度为60至80μπι。通过上述方法,得到了具有包括通过直流电解法形成的第 一阳极氧化覆膜和通过交流直流重叠电解法形成的第二阳极氧化覆膜的第一被覆膜的试 验片。
[0080] 随后,进行Ni锻覆,从而在第一被覆膜上形成用作热扩散膜的第二被覆膜。将侣 合金设定为阴极,并且在抑为4. 0和溫度为65°C的锻浴条件下,通过施加20AAlm2的电流 密度的电流进行电解锻覆处理2分钟。作为锻浴,使用通过将500g/L的硫酸儀、45g/L的棚 酸、3.2旨/1的糖精钢和1.5旨/1的50%憐酸混合在一起得到的溶液。作为阳极,使用5肥304 不溶性电极。通过电解锻覆处理,在侣合金表面上形成锻儀-憐(Ni-巧的覆膜。所得具有 第一被覆膜和第二被覆膜的试验片用作试验例4的试验片。
[00引][试验例引
[0082]AC8A用作侣构件。AC8A通过交流直流重叠电解法进行阳极氧化处理,从而形成第 二阳极氧化覆膜。在20°C下在浓度为200g/L的硫酸浴中用lOkHz的高频电流频率并且用 25V的正极和-2V的负极进行阳极氧化处理2分钟。之后,通过使用直流电解法的阳极氧化 处理形成第一阳极氧化覆膜。在20°C下在浓度为200g/L的硫酸浴中用2A/血2的电流密度 进行阳极氧化处理35分钟。通过上述方法,得到了具有包括通过直流电解法形成的第一阳 极氧化覆膜和通过交流直流重叠电解法形成的第二阳极氧化覆膜的第一被覆膜的试验片。
[0083]随后,为了在第一被覆膜上形成作为热扩散膜的第二被覆膜,使试验片进行瓣射。 通过使用DC磁控瓣射并且导入作为放电气体的氣气巧至lOsccm)、用0. 5至20化的气压、 在50W的功率的DC放电条件下进行瓣射处理。由此,形成钢覆膜作为第二被覆膜。所得试 验片用作试验例5的试验片。
[0084][试验例6]
[0085] AC8A用作侣构件。AC8A通过交流直流重叠电解法进行阳极氧化处理,从而形成第 二阳极氧化覆膜。在20°C下在浓度为200g/L的硫酸浴中用lOkHz的高频电流频率并且用 25V的正极和-2V的负极进行阳极氧化处理2分钟。之后,通过使用直流电解法的阳极氧化 处理形成第一阳极氧化覆膜。在20°C下在浓度为200g/L的硫酸浴中用2A/dm2的电流密度 进行阳极氧化处理35分钟。通过上述方法,得到了具有包括通过直流电解法形成的第一阳 极氧化覆膜和通过交流直流重叠电解法形成的第二阳极氧化覆膜的第一被覆膜的试验片。
[0086] 随后,为了在第一被覆膜上形成用作热扩散膜的第二被覆膜,将银浆涂布在试验 片上。用刷将银浆涂布至试验片上,并用圆棒按压涂布面。接着,在200至220°C下烧制银 浆。由此,形成作为第二被覆膜的银覆膜。所得试验片用作试验例6的试验片。
[0087][试验例7]
[0088]AC8A用作侣构件。AC8A通过交流直流重叠电解法进行阳极氧化处理,从而形成第 二阳极氧化覆膜。在20°C下在浓度为200g/L的硫酸浴中用10曲Z高频电流频率并且用25V 的正极和-2V的负极进行阳极氧化处理2分钟。之后,通过使用直流电解法的阳极氧化处 理形成第一阳极氧化覆膜。在20°C下在浓度为200g/L的硫酸浴中用2A/血2的电流密度进 行阳极氧化处理10分钟。之后,交流直流重叠电解法和直流电解法各自进一步重复两次, 因而总计进行六次阳极氧化处理。通过上述方法,得到了具有包括其中通过直流电解法形 成的第一阳极氧化覆膜和通过交流直流重叠电解法形成的第二阳极氧化覆膜彼此交替堆 叠的六层覆膜的试验片。
[0089] 随后,为了在第一被覆膜上形成用作热扩散膜的第二被覆膜,将银浆涂布在试验 片上。用刷将银浆涂布至试验片上,并且用圆棒按压涂布面。接着,在200至220°C下烧制 银浆。由此,形成作为第二被覆膜的银覆膜。所得试验片用作试验例7的试验片。
[0090] 密度、硬度和表面粗糖度的评价
[0091] 测量或计算试验例1至7的各试验片的密度(g/cm3)、硬度(Ην)和表面粗糖度 (Ra),并且研究运些值。与孔隙率相关的密度(g/cm3)如下测量。具体地,侣合金的密度由 其重量和体积预先测定。接着,由形成有覆膜的试验片的重量与对应于侣合金厚度的重量 之差计算阳极氧化覆膜的重量,并且由阳极氧化覆膜的厚度和面积计算密度。注意,密度越 高表示孔隙率越低。硬度(Ην)用维氏硬度计来测量。同时,表面粗糖度(Ra)用表面粗糖 度计来测量。表1示出试验例1至7的各试验片的密度、硬度和表面粗糖度的值。注意,由 于试验例3至7的试验片具有硬度不同的两种阳极氧化覆膜,因而无法测量试验例3至7 的硬度。
[0092][表1]
[0093]
[0094]如表1所示,试验例1和试验例2之间的比较显示,与试验例1相比,试验例2具 有较低的表面粗糖度和较高的密度。从该结果可W看出,与通过直流电解形成的阳极氧化 覆膜相比,通过交流直流重叠电解形成的阳极氧化覆膜具有较高的拒水性、较高的拒油性 和较高的耐冲击性,并且使得对绝热性的改进的贡献较高。还发现与通过交流直流重叠电 解形成的阳极氧化覆膜相比,通过直流电解形成的阳极氧化覆膜具有较高的绝热性。
[009引试验例1和试验例3之间的比较显示,与试验例1相比,试验例3的试验片具有较 低的表面粗糖度和较高的密度。从该结果可W看出,与具有由通过直流电解形成的阳极氧 化层构成的单层结构的阳极氧化覆膜相比,具有其中通过交流直流重叠电解形成的阳极氧 化层为上层和通过直流电解形成的阳极氧化层为下层的双层结构的阳极氧化覆膜具有较 高的拒水性、较高的拒油性和较高的耐冲击性。另外,还可看出,具有双层结构的阳极氧化 覆膜实现高绝热性和高耐冲击性二者。可看出,就运些功能而言,当具有双层结构的阳极氧 化覆膜用于内燃机时,阳极氧化覆膜显示满足对于实际使用足够的高耐冲击性,并且发挥 减少燃烧前后的附着物的效果和改进耐腐蚀性的效果。
[009引试验例1和试验例4之间的比较显示,与试验例1相比,试验例4的试验片具有较 低的表面粗糖度和较高
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