專利名稱：帶有氮化層和鉻-石墨復合涂層的活塞環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種活塞環(huán)，具體涉及一種帶有復合涂層的活塞環(huán)。
背景技術(shù)：
眾所周知，活塞環(huán)最主要的功能是密封，為滿足這一功能就要求活塞環(huán)必須具備良好的耐磨性。傳統(tǒng)的氮化及鍍鉻處理活塞環(huán)在工況良好的情況下能基本滿足這一需求， 但是對于復雜的維修市場(保養(yǎng)不規(guī)范、超載使用等等)傳統(tǒng)工藝表面處理活塞環(huán)出現(xiàn)的早期異常磨損情況較多，所謂早期異常磨損就是發(fā)動機在磨合階段的不正常磨損，這是一種十分急劇的磨損。磨損量每1000小時達到幾毫米乃至幾十毫米，而且一旦出現(xiàn)這一現(xiàn)象， 活塞環(huán)組即失去密封功能。針對活塞環(huán)早期異常磨損情況，有必要開發(fā)出新型表面處理抗早期異常磨損活塞環(huán)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能有效抵抗早期異常磨損的帶有氮化層和鉻-石墨復合涂層的活塞環(huán)。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的一種帶有氮化層和鉻-石墨復合涂層的活塞環(huán)，包括活塞環(huán)基體，所述基體全表面上設有氮化層，基體外圓面真空物理氣相沉積有鉻-石墨復合涂層。所述氮化層的外圓面厚度為50 μ m以上，硬度在900Hv0. 1以上。所述鉻-石墨復合涂層的厚度為3 5μπι，硬度在1800Ην0. 1以上。由于該復合涂層具有很高的硬度、低摩擦系數(shù)、良好的自潤滑性能，所以能有效抵抗早期異常磨損。

圖1為本實用新型的截面示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。如圖1可見，本實用新型的一種帶有氮化層和鉻-石墨復合涂層的活塞環(huán)，包括活塞環(huán)基體1，基體1全表面上設有氮化層2，基體1外圓面真空物理氣相沉積有鉻-石墨復合涂層3 ο氮化層2是采用氣體氮化的原理生成的化合物層，其側(cè)面厚度20 μ m以上，外圓面厚度50 90 μ m,硬度900Hv0. 1以上。鉻-石墨復合涂層3是在活塞環(huán)外圓面氮化層2上采用真空物理氣相沉積(PVD) 技術(shù)生成的。該復合涂層總厚度3 5 μ m，鉻與石墨交疊覆蓋，每層Cr的厚度為100 200 納米，每層石墨的厚米度度為1 3微米。外圓為灰黑色亮澤表面，硬度可達到1800 HvO. 1以上，其摩擦系數(shù)達到0. 09以下。 采用上述技術(shù)方案后，由于活塞環(huán)帶有氮化層和鉻-石墨復合涂層，其外圓面和側(cè)面抗磨損能力比普通處理活塞環(huán)提高一倍以上，特別是外圓面具有很高的硬度；同時由于存在石墨組織，因此活塞環(huán)具備良好的自潤滑性能，解決了發(fā)動機工況惡劣情況下，活塞環(huán)早期異常磨損的問題。更好的適應了發(fā)動機在復雜工作環(huán)境下的耐磨性、抗拉缸性能要求。適用于各類汽油、柴油發(fā)動機。側(cè)面及外圓面的氮化層對后續(xù)正常磨損及側(cè)面磨損也具有良好的耐磨作用。
權(quán)利要求1.一種帶有氮化層和鉻-石墨復合涂層的活塞環(huán)，包括活塞環(huán)基體(1)，其特征在于 所述基體(1)全表面上設有氮化層(2 )，基體(1)外圓面真空物理氣相沉積有鉻-石墨復合涂層(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有氮化層和鉻-石墨復合涂層的活塞環(huán)，其特征在于所述氮化層(2)的外圓面厚度為50 μ m以上，硬度在900Hv0. 1以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有氮化層和鉻-石墨復合涂層的活塞環(huán)，其特征在于所述鉻-石墨復合涂層(3)的厚度為3 5 μ m，硬度在1800Hv0. 1以上。
專利摘要本實用新型公開了一種在全表面氮化處理基礎上外圓面真空物理氣相沉積鉻-石墨復合涂層活塞環(huán)，包括活塞環(huán)基體、全表面氮化處理的氮化層、外圓面真空物理氣相沉積3～5μm厚度的鉻和石墨復合涂層。其外圓面和側(cè)面抗磨損能力比普通處理活塞環(huán)提高一倍以上，特別是外圓面具有很高的硬度以及良好的自潤滑性能，解決了發(fā)動機工況惡劣情況下，活塞環(huán)早期異常磨損的問題。更好的適應了發(fā)動機在復雜工作環(huán)境下的耐磨性、抗拉缸性能要求。適用于各類汽油、柴油發(fā)動機。
文檔編號F02F5/00GK202338408SQ20112048333
公開日2012年7月18日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者周革華, 徐高宏, 梁立 申請人:安慶市德奧特汽車零部件制造有限公司