專利名稱:活塞環(huán)表面強化等離子噴涂層材料的制作方法
本發(fā)明涉及一種用于熱噴涂技術的活塞環(huán)表面強化等離子噴涂層材料。
長期以來，國內外活塞環(huán)表面強化工藝應用最廣的為表面鍍鉻，因為鍍鉻層具有硬度高，耐磨和耐腐蝕等優(yōu)點。但是，隨著發(fā)動機不斷向大功率、高轉速、高壓縮比方向發(fā)展，鍍鉻活塞環(huán)已越來越不能適應新工況的要求，其主要原因在于鍍鉻層附油性能差，在高溫、高壓和邊界摩擦條件下容易發(fā)生熔著磨損，加之鍍鉻工藝存在電流效率低(12～15%)，生產(chǎn)周期長(3.5～4小時)，廢品率高(20%)左右。環(huán)境污染嚴重，“三廢”處理困難以及設備投資高等缺點。而應用等離子噴涂技術，在活塞環(huán)表面制備具有特殊性能的強化涂敷層，可以克服采用鍍鉻工藝存在的缺點。本發(fā)明的目的是為活塞環(huán)表面強化等離子噴涂層提供材料配方。
第一配方為(按重量百分比)鉬(MO)61.75～68.25%;碳(C)0.19～0.21%;鉻(Cr)3.80～4.20%;鎳(Ni)17.86～19.74%;硼(B)0.83～0.92;硅(Si)1.07～1.18%;氧化鋁(2-Al2O3)9.5～10.5%。
第二配方為(按重量百分比)鉬(MO)61.75～68.25%;碳(C)0.02～0.03%;鉻(Cr)4.99～5.51%;鎢(W)1.19～1.31%;硼(B)0.52～0.58%;鈷(CO)16.56～18.30%;硅(Si)0.48～0.53%;
氧化鋁(α-Al2O3)9.5～10.5%。
采用本發(fā)明的活塞環(huán)表面強化等離子噴涂層材料強化表面的活塞環(huán)，其耐磨性，自磨合性能和抗熔著磨損的性能均優(yōu)于鍍鉻活塞環(huán)，由于涂層的熔點和導熱系數(shù)高，且有一定的孔隙度，附油性極佳，所以與之配副的氣缸套壽命一般能延長20～25%。而且采用本發(fā)明的活塞環(huán)表面強化等離子噴涂層材料進行活塞環(huán)生產(chǎn)，其生產(chǎn)周期將大大縮短，就噴涂工序而言，僅需25分鐘左右，為鍍鉻工序所耗時間的1/8，廢品率低于2%，環(huán)境污染減輕，設備投資比鍍鉻工藝約節(jié)省4/5，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本也比鍍鉻活塞環(huán)減少約1/3。
本發(fā)明的實施例對每種材料而言，可分別將鉬(Mo)和氧化鋁(α-Al2O3)制成粉末，再將其余組分的化學元素即第一配方中的鉻(Cr)，硼(B)，硅(Si)，碳(C)，鎳(Ni)或第二配方中的鉻(Cr)硼(B)，硅(Si)，碳(C)，鎢(W)，鈷(Co)等分別統(tǒng)一混合熔煉制成低熔點合金粉末，最后將鉬粉、氧化鋁粉和低熔點合金粉末三者篩選后機械混和即為本發(fā)明的活塞環(huán)表面強化等離子噴涂層材料，即可應用等離子噴涂技術在活塞環(huán)表面制成涂敷強化層。
本發(fā)明也可用于等離子噴涂技術在鋼、鑄鐵和鑄鋼材料制成的零件表面制成涂敷強化層。
權利要求
1.一種用等離子噴涂技術，在活塞表面制成涂敷強化層的活塞環(huán)表面強化等離子噴涂層材料，其特征在于材料主要由鉬，碳、鉻、硼、硅和氧化鋁等化學元素組成。
2.根據(jù)權力要求1所述的活塞環(huán)表面強化等離子噴涂層材料，其特征在于各種化學元素的配比(按重量百分比)為鉬61.75%～68.25%，碳0.19～0.21%，鉻3.80～4.20%，鎳17.86～19.74%，硼0.83～0.92%，硅1.07～1.18%，氧化鋁9.5～10.5%。
3.根據(jù)權力要求1所述的活塞環(huán)表面強化等離子噴涂層材料，其特征在于各種化學元素的配比(按重量百分比)為鉬61.75～68.25%，碳0.02～0.03%，鉻4.99～5.51%，鎢1.19～1.31%，硼0.52～0.58%，鈷16.56～18.30%，硅0.48～0.53%，氧化鋁9.5～10.5%。
4.根據(jù)權力要求2，3所述的活塞環(huán)表面強化等離子噴涂層材料，其特征在于先分別將鉬和氧化鋁制成粉末，再將其他化學元素分別統(tǒng)一混合熔煉制成低熔點合金粉末，最后將鉬粉，氧化鋁粉和低熔點合金粉末篩選后機械混和。
5.根據(jù)權力要求2、3所述的活塞環(huán)表面強化等離子噴涂層材料，其特征在于也可在鑄鋼，鑄鐵和鋼材料制成的零件表面用等離子噴涂技術制成涂敷強化層。
專利摘要
一種用等離子噴涂技術，在活塞環(huán)表面制成涂敷強化層的活塞環(huán)表面強化等離子噴涂層材料，其耐磨性，自磨合性能和抗熔著磨損的性能均優(yōu)于鍍鉻活塞環(huán)。由于涂層的熔點和導熱系數(shù)高，且有一定孔隙度，附油性極佳，因此提高了氣缸套的使用壽命。本發(fā)明較鍍鉻工藝，具有生產(chǎn)周期短，廢品率低，環(huán)境污染小，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點。本發(fā)明也可在其他鋼制零件表面用等離子噴涂技術制成涂敷強化層。
文檔編號F02F5/00GK86106714SQ86106714
公開日1988年4月13日 申請日期1986年9月28日
發(fā)明者吳德宣, 楊麗春, 石干森, 唐良棟 申請人:江蘇工學院, 南京活塞環(huán)廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan