一種低阻尼高強(qiáng)度內(nèi)燃機(jī)汽缸內(nèi)壁環(huán)保耐磨涂層及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及汽車氣缸內(nèi)壁涂層技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種低阻尼高強(qiáng)度內(nèi)燃機(jī)汽缸 內(nèi)壁環(huán)保耐磨涂層及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 節(jié)能減排已經(jīng)成為全球汽車企業(yè)的終極目標(biāo)。據(jù)資料顯示，大氣污染物排放量中 C0的66%、N0x的43%、HC的31%、C02的33%、微粒的20%均來自于汽車的排放。汽車輕量化對于 節(jié)約能源、減少廢氣排放十分重要。采用侶合金內(nèi)燃機(jī)逐漸取代傳統(tǒng)的鑄鐵內(nèi)燃機(jī)是節(jié)能 減排的主要途經(jīng)之一。但因侶合金的強(qiáng)度和剛度均低于鑄鐵的性能，常用的方法是在侶合 金汽缸內(nèi)壁鑲嵌鑄鐵襯套來提高其耐磨性。鑄鐵襯套不僅鑄造工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高，而 且內(nèi)嵌鑄鐵襯套增加了侶合金內(nèi)燃機(jī)的重量和尺寸，不利于節(jié)能減排。目前，在侶合金汽缸 內(nèi)壁表面制備耐磨涂層W取代鑄鐵襯套，已成為汽車內(nèi)燃機(jī)輕量化發(fā)展的主要方法。對于 內(nèi)燃機(jī)汽缸與活塞組成的燃燒室，缸套和活塞不僅在高溫高壓下工作，還要承受燃料燃燒 生成的硫化物（S化、S化)和燃燒時生成的水蒸汽W及吸入的空氣形成硫酸和亞硫酸帶來的 嚴(yán)重腐蝕，而不誘鋼W其優(yōu)異的耐蝕性、較高的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性已經(jīng)成為一種在侶合 金汽缸內(nèi)壁表面優(yōu)選的涂層制備材料，但是其耐磨性還不能滿足應(yīng)用要求。隨著的科技的 進(jìn)步，人們對環(huán)保的要求、對汽車性能的需要越來越高，對涂層的耐腐性、耐磨性、潤滑性、 抗裂紋性、硬度、抗熱沖擊性、抗熱氧化性、耐熱性，有了更高的要求，需要進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種低阻尼高強(qiáng)度內(nèi)燃機(jī)汽缸內(nèi) 壁環(huán)保耐磨涂層及其制備方法。
[0004] 本發(fā)明是通過W下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 一種低阻尼高強(qiáng)度內(nèi)燃機(jī)汽缸內(nèi)壁環(huán)保耐磨涂層，由下列重量份的原料制成:316不誘 鋼粉末60-64、Mo粉5-5.2、NiCr合金粉3.5-3.7、Ni60粉末20-22、氧化錠1.3-1.5、納米妮酸 鐘鋼2.3-2.5、憐化幾基鐵粉2.1-2.3、鐵酸銅3.1-3.3、棚化二鋼1.2-1.4、氯化嫁0.2-0.4、 娃酸鋼0.4-0.6、鐵酸裡0.5-0.7、Ti也1.4-1.8、鋼酸鋼粉末9.2-9.6、醋酸酢4.3-4.7、二甲 基甲酯胺85-89、濃鹽酸175-185、四下基漠化錠9-13。
[0005] 優(yōu)化的，一種低阻尼高強(qiáng)度內(nèi)燃機(jī)汽缸內(nèi)壁環(huán)保耐磨涂層，其特征在于由下列重 量份的原料制成:316不誘鋼粉末62、1〇粉5.1、化化合金粉3.6、化60粉末21、氧化錠1.4、納 米妮酸鐘鋼2.4、憐化幾基鐵粉2.2、鐵酸銅3.2、棚化二鋼1.3、氯化嫁0.3、娃酸鋼0.5、鐵酸 裡0.6、Ti也1.6、鋼酸鋼粉末9.4、醋酸酢4.5、二甲基甲酯胺87、濃鹽酸180、四下基漠化錠 11。
[0006] 所述的低阻尼高強(qiáng)度內(nèi)燃機(jī)汽缸內(nèi)壁環(huán)保耐磨涂層的制備方法，包括W下步驟： 步驟1:將將鋼酸鋼粉末在室溫下研磨，研磨成粉末后溶于二甲基甲酯胺中，磁力攬拌 得到懸濁液，向懸濁液中加入醋酸酢，繼續(xù)磁力攬拌15min后加入濃鹽酸調(diào)節(jié)pH值為0.5- 1.0，再繼續(xù)磁力攬拌15min，過濾得黃色濾液； 步驟2:在步驟1得到的黃色過濾液中加入四下基漠化錠，加熱至55°C，磁力攬拌化，再 加入氧化錠、納米妮酸鐘鋼、憐化幾基鐵粉、鐵酸銅、棚化二鋼、氯化嫁、娃酸鋼、鐵酸裡和 Ti出，繼續(xù)磁力攬拌反應(yīng)1-1.化，降至室溫后沉淀過濾得沉淀物； 步驟3:將316不誘鋼粉末、Mo粉、NiCr合金粉和M60粉末加入步驟2所得沉淀物中混合 研磨，將研磨均勻后的粉末在反應(yīng)蓋中加熱至200°C并保持該溫度30min，檢測其中沒有二 甲基甲酯胺和鹽酸成分后將加熱生成物研磨成粉末； 步驟4:將上述粉末在氮氣環(huán)境中，在600-650°C下管式爐內(nèi)熱處理2-化，熱處理后降至 室溫得到微結(jié)晶粉末； 步驟5:將步驟4得到的為結(jié)晶粉末球磨至粒度為15-30μπι，在80°C下烘干比，然后對氣 缸內(nèi)壁進(jìn)行等離子噴涂，工藝參數(shù)Ar流量40L/min，H流量10/min，送粉量50L/min，載氣流量 2. OL/min，電流750A，功率54kW，噴距 150mm。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明通過使用鋼酸鋼，在金屬粉末表面形成納米鋼顆粒，同時 附著納米二氧化鋼，提高了涂層的潤滑性，降低了阻尼，同時提高了涂層的結(jié)合強(qiáng)度，防止 金屬被磨損后出現(xiàn)微凸，導(dǎo)致摩擦系數(shù)急劇增高;通過使用氧化錠、納米妮酸鐘鋼、憐化幾 基鐵粉、鐵酸銅、棚化二鋼、氯化嫁、娃酸鋼、鐵酸裡和Ti出，提高了涂層的耐熱性和耐腐性， 還提高了抗磨性，延長了內(nèi)燃機(jī)的使用壽命同時還減少了環(huán)境污染。
【具體實施方式】 [000引實施例1: 一種低阻尼高強(qiáng)度內(nèi)燃機(jī)汽缸內(nèi)壁環(huán)保耐磨涂層，由下列重量份(公斤）的原料制成： 316不誘鋼粉末64、10粉5.2、化化合金粉3.7、化60粉末22、氧化錠1.5、納米妮酸鐘鋼2.5、憐 化幾基鐵粉2.3、鐵酸銅3.3、棚化二鋼1.4、氯化嫁0.4、娃酸鋼0.6、鐵酸裡0.7、Ti此1.8、鋼 酸鋼粉末9.6、醋酸酢4.7、二甲基甲酯胺89、濃鹽酸185、四下基漠化錠13。
[0009]所述的低阻尼高強(qiáng)度內(nèi)燃機(jī)汽缸內(nèi)壁環(huán)保耐磨涂層的制備方法，包括W下步驟： 步驟1:將將鋼酸鋼粉末在室溫下研磨，研磨成粉末后溶于二甲基甲酯胺中，磁力攬拌 得到懸濁液，向懸濁液中加入醋酸酢，繼續(xù)磁力攬拌15min后加入濃鹽酸調(diào)節(jié)pH值為0.5- 1.0，再繼續(xù)磁力攬拌15min，過濾得黃色濾液； 步驟2:在步驟1得到的黃色過濾液中加入四下基漠化錠，加熱至55°C，磁力攬拌化，再 加入氧化錠、納米妮酸鐘鋼、憐化幾基鐵粉、鐵酸銅、棚化二鋼、氯化嫁、娃酸鋼、鐵酸裡和 Ti出，繼續(xù)磁力攬拌反應(yīng)1-1.化，降至室溫后沉淀過濾得沉淀物； 步驟3:將316不誘鋼粉末、Mo粉、NiCr合金粉和M60粉末加入步驟2所得沉淀物中混合 研磨，將研磨均勻后的粉末在反應(yīng)蓋中加熱至200°C并保持該溫度30min，檢測其中沒有二 甲基甲酯胺和鹽酸成分后將加熱生成物研磨成粉末； 步驟4:將上述粉末在氮氣環(huán)境中，在600-650°C下管式爐內(nèi)熱處理2-化，熱處理后降至 室溫得到微結(jié)晶粉末； 步驟5:將步驟4得到的為結(jié)晶粉末球磨至粒度為15-30μπι，在80°C下烘干比，然后對氣 缸內(nèi)壁進(jìn)行等離子噴涂，工藝參數(shù)Ar流量40L/min，H流量10/min，送粉量50L/min，載氣流量 2. OL/min，電流750A，功率54kW，噴距 150mm。
[0010] 實施例2: 一種低阻尼高強(qiáng)度內(nèi)燃機(jī)汽缸內(nèi)壁環(huán)保耐磨涂層，由下列重量份(公斤）的原料制成： 316不誘鋼粉末60、1〇粉5、化化合金粉3、化60粉末20、氧化錠1.3、納米妮酸鐘鋼2.3、憐化幾 基鐵粉2.1、鐵酸銅3.1、棚化二鋼1.2、氯化嫁0.2、娃酸鋼0.4、鐵酸裡0.5、Ti此1.4、鋼酸鋼 粉末9.2、醋酸酢4.3、二甲基甲酯胺85、濃鹽酸175、四下基漠化錠9。