專利名稱：一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸套。
背景技術(shù)：
隨著生活水平的提高、汽車的普及，人們對(duì)汽車的性能提出了越來越高的要求，而汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率也越來越高。缸套作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)重要的接觸部件之一，隨著平均往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度的提高，其耐磨性變得尤為重要，并且作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的組成部件之一，常與可燃混合氣和燃燒廢氣接觸，長(zhǎng)期處于“濕熱”腐蝕性環(huán)境下工作。在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí),氣體爆燃瞬間溫度高、壓力大，因此,缸套一直處于一種高溫、高壓、高腐蝕、高磨損的惡劣環(huán)境中工作。目前的缸套普遍采用在缸套內(nèi)壁上鍍鉻的方式來減少磨損，提高壽命，但是現(xiàn)階段該減磨方式漸漸無法滿足發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)缸套的苛刻要求。
·[0003]中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?01020661678. I)公開了一種等離子缸套，包括缸體、缸體內(nèi)壁、外壁上均有鈍化膜。通過結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的鈍化膜起到保護(hù)缸套不受油性液體腐蝕，提高缸套的使用壽命。該實(shí)用新型雖然能夠增強(qiáng)缸套的抗腐蝕性，但是由于缸套的工作環(huán)境惡劣，該專利仍然沒有對(duì)缸套的耐磨性做出改善。且由于缸套的工作環(huán)境日益惡劣，該專利所述的缸套所具有的耐磨性能也以及逐漸無法滿足人們提高發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性的渴求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸套，該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸套在提高抗腐蝕性能的同時(shí)能夠提高耐磨性。本實(shí)用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸套，活塞在該缸套內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，其特征在于，所述缸套的內(nèi)壁上設(shè)有鈦基硬質(zhì)合金層，所述缸套的內(nèi)壁與鈦基硬質(zhì)合金層之間設(shè)有氮化物層。缸套呈圓筒形，活塞在里面做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。在缸套的內(nèi)壁上先設(shè)置一層氮化物層，以提高耐高溫性能和硬度，再在氮化物層上設(shè)置一層鈦基硬質(zhì)合金層，鈦基硬質(zhì)合金抗腐蝕、耐高溫，且耐磨損，因此，提高了缸套整體的耐腐蝕、耐高溫、耐磨損性能。所述的氮化物層為氮化鉻涂層。氮化鉻具有高熔點(diǎn)、高硬度、高化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，其設(shè)置在缸套內(nèi)能夠提高缸套的耐高溫、耐腐蝕性能。所述的氮化鉻涂層通過熱噴涂方式設(shè)置在缸套內(nèi)壁上。通過將融化的氮化鉻噴射在缸套內(nèi)壁，從而形成噴涂層。所述的氮化鉻涂層的厚度為Ium 5um。根據(jù)缸套所處工作環(huán)境所產(chǎn)生的溫度、壓力以及腐蝕情況，厚度小于Ium時(shí)，無法滿足耐溫度、抗腐蝕的要求，厚度大于5um時(shí)，成本過高，造成浪費(fèi)，氮化鉻涂層的厚度為Ium 5um時(shí)能夠滿足性能要求。所述的氮化鉻涂層的厚度為3um。綜合考慮缸套所處工作環(huán)境所產(chǎn)生的溫度、壓力、腐蝕情況以及缸套成本問題，氮化鉻涂層的厚度為3um時(shí)效果較佳。所述的鈦基硬質(zhì)合金層通過噴涂方式設(shè)置在氮化鉻涂層上。鈦基硬質(zhì)合金通過PVD即物理氣相沉淀的工藝噴涂到氮化鉻涂層上，該方法實(shí)現(xiàn)的涂層具有高硬度、摩擦系數(shù)低、耐磨損以及抗腐蝕的優(yōu)點(diǎn),再結(jié)合鈦基硬質(zhì)合金自身的性能,從而提高缸套整體的耐磨損、抗腐蝕性能。所述的鈦基硬質(zhì)合金層的厚度為Ium 5um。根據(jù)缸套所處工作環(huán)境所產(chǎn)生的溫度、壓力以及腐蝕情況，厚度小于Ium時(shí)，無法滿足耐磨損、耐溫度、抗腐蝕的要求，厚度大于5um時(shí),成本過高,造成浪費(fèi),鈦基硬質(zhì)合金層的厚度為Ium 5um時(shí)能夠滿足性能要求。所述的鈦基硬質(zhì)合金層的厚度為3um。綜合考慮缸套所處工作環(huán)境所產(chǎn)生的磨損、腐蝕、溫度情況以及缸套成本問題，鈦基硬質(zhì)合金層的厚度為3um時(shí)效果較佳。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸套具有以下優(yōu)點(diǎn)1、PVD噴涂方法具有高效率化、沉積速度快、可使用合金靶材等優(yōu)點(diǎn)。2、由于缸套內(nèi)壁設(shè)有氮化鉻涂層及鈦基硬質(zhì)合金層，所以具有耐高溫、耐高壓和 耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。3、多層噴涂，可獲得兩種不同材料的綜合性能，滿足磨粒磨損及沖蝕磨損等的使用要求；多層薄膜還具有“應(yīng)力阻擋”作用，可降低表面與次表面的最大應(yīng)力，從而具有較高的承載能力；多層薄膜中多個(gè)與基材表面平行的界面，使得差排移動(dòng)困難，有效地抑制裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展，提高鍍層硬度和韌性。

圖I是本汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸套結(jié)構(gòu)剖視圖。圖中，I、缸套；2、氣化絡(luò)涂層；3、欽基硬質(zhì)合金層。
具體實(shí)施方式
以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。如圖I所示，一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸套，缸套I呈圓筒形，采用灰鑄鐵材料，活塞在該缸套I內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。缸套I的內(nèi)壁上設(shè)有鈦基硬質(zhì)合金層3，鈦基硬質(zhì)合金抗腐蝕、耐高溫，且耐磨損，能夠滿足直接與活塞及油汽接觸所需的性能要求。缸套I的內(nèi)壁與鈦基硬質(zhì)合金層3之間設(shè)有氮化物層，以提高耐高溫性能和硬度。具體來說，氮化物層為氮化鉻涂層2，并通過熱噴涂方式設(shè)置在缸套I內(nèi)壁上。氮化鉻具有高熔點(diǎn)、高硬度、高化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，通過將融化的氮化鉻噴射在缸套I內(nèi)壁，從而形成氮化鉻涂層2能夠提高缸套I的耐高溫、耐腐蝕性能。根據(jù)缸套I所處工作環(huán)境所產(chǎn)生的溫度、壓力以及腐蝕情況，氮化鉻涂層2的厚度小于Ium時(shí)，無法滿足耐溫度、抗腐蝕的要求，厚度大于5um時(shí)，成本過高，造成浪費(fèi)。因此，綜合考慮缸套I所處工作環(huán)境所產(chǎn)生的溫度、壓力、腐蝕情況以及缸套I成本問題，本實(shí)施例中的氮化鉻涂層2的厚度為3um時(shí)效果較佳。鈦基硬質(zhì)合金層3通過PVD即物理氣相沉淀的工藝噴涂到氮化鉻涂層2上，該方法實(shí)現(xiàn)的涂層具有高硬度、摩擦系數(shù)低、耐磨損以及抗腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，再結(jié)合鈦基硬質(zhì)合金自身的性能，從而提高缸套I整體的耐磨損、抗腐蝕性能。根據(jù)缸套I所處工作環(huán)境所產(chǎn)生的溫度、壓力以及腐蝕情況，鈦基硬質(zhì)合金層3的厚度小于Ium時(shí)，無法滿足耐磨損、耐溫度、抗腐蝕的要求，厚度大于5um時(shí)，成本過高，造成浪費(fèi)。因此，綜合考慮缸套3所處工作環(huán)境所產(chǎn)生的磨損、腐蝕、溫度情況以及缸套成本問題,本實(shí)施例中的鈦基硬質(zhì)合金層3的厚度為3um時(shí)效果較佳，能夠在提高缸套I耐腐蝕性的同時(shí)提高缸套I的耐磨損性能和耐高溫性能。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了缸套I、氮化鉻涂層2、鈦基硬質(zhì)合金層3等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的?！?br> 權(quán)利要求1.一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸套，活塞在該缸套(I)內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，其特征在于，所述缸套(I)的內(nèi)壁上設(shè)有鈦基硬質(zhì)合金層(3)，所述缸套(I)的內(nèi)壁與鈦基硬質(zhì)合金層(3)之間設(shè)有氮化物層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸套，其特征在于，所述的氮化物層為氮化鉻涂層⑵。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸套，其特征在于，所述的氮化鉻涂層(2)通過熱噴涂方式設(shè)置在缸套內(nèi)壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸套，其特征在于，所述的氮化鉻涂層(2)的厚度為 Ium 5 um ο
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸套，其特征在于，所述的氮化鉻涂層(2)的厚度為 3um。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4或5所述的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸套，其特征在于，所述的鈦基硬質(zhì)合金層(3)通過噴涂方式設(shè)置在氮化鉻涂層(2)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸套，其特征在于，所述的鈦基硬質(zhì)合金層(3)的厚度為Ium 5um。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸套，其特征在于，所述的鈦基硬質(zhì)合金層(3)的厚度為3um。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸套，屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸套耐磨性能、抗腐蝕性能差的問題。本汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸套，包括缸套的內(nèi)壁上設(shè)有鈦基硬質(zhì)合金層，缸套的內(nèi)壁與鈦基硬質(zhì)合金層之間設(shè)有氮化物層。本汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸套通過氮化物層和鈦基硬質(zhì)合金層來提高缸套的耐磨性和抗腐蝕性。
文檔編號(hào)C23C4/04GK202578927SQ20122012378
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者朱瓊花, 袁爽, 沈源, 由毅, 趙福全 申請(qǐng)人:浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團(tuán)有限公司