[发明专利]一种多复合层高强度耐磨损活塞环的制备工艺

说明书

本发明公开了一种多复合层高强度耐磨损活塞环的制备工艺，涉及柴油机配件技术领域。本发明包括以下步骤：预处理、喷涂底层、预热、喷涂耐磨层、喷涂粘接层、涂覆镍磷层、施镀过渡层、施镀镍磷层、表面处理，活塞环基体采用灰铸铁作为基体材料，底层的采用的粉末为Ni/Al粉末。本发明通过表面工程技术，在活塞环基体上复合有耐磨层、粘接层、镍磷层、过渡层、镍磷层，并对其进行激光表面处理，提高活塞环的耐磨性，提高活塞环的强度，且活塞环储存润滑油的能力强，降低磨损量，延长零部件的使用寿命。

技术领域

本发明属于柴油机配件技术领域，特别是涉及一种多复合层高强度耐磨损活塞环的制备工艺。

背景技术

随着材料的多样性和多功能复合性的发展，表面工程技术得到了更好更快的发展，表面工程技术可以应用于要求拓宽表面功能性质方面，包括物理、化学、电子、机械、抗磨损和抗腐蚀等性能，提高材料的抗磨损和抗腐蚀性能，降低磨损量，提高设备的使用寿命，使材料得到节约和优化。

柴油机在告诉高负荷工作时，摩擦副零件的相对运动速度很高，磨损加剧，除了采用高效的润滑剂、减摩剂外，改善摩擦副零件的材料是非常重要的，活塞环的工作环境恶劣，磨损速度快，使用寿命低，且相互磨损中降低发动机的功率和使用寿命，因此，提供一种多复合层高强度耐磨损活塞环的制备工艺，提高活塞环的耐磨性，提高活塞环的强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多复合层高强度耐磨损活塞环的制备工艺，通过表面工程技术，在活塞环基体上复合有耐磨层、粘接层、镍磷层、过渡层、镍磷层，并对其进行激光表面处理，提高活塞环的耐磨性，提高活塞环的强度，降低磨损量，延长零部件的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种多复合层高强度耐磨损活塞环的制备工艺，包括以下步骤：

SS01：预处理：将活塞环基体在400～800#的水砂纸上打磨至表面光洁无划痕，并对活塞环基体进行除油、活化处理；

SS02：喷涂底层：采用等离子喷涂设备在活塞环基体的外圆上喷涂Ni/Al底层；

SS03：预热：将步骤SS02中获得的工件加热至150～200℃，装夹在夹具上，使其做匀速圆周运动；

SS04：喷涂耐磨层：在Ni/Al底层表面上喷涂0.08～0.15mm厚的Cr₂O₃层；

SS05：喷涂粘接层：在Cr₂O₃层表面上采用线爆喷涂法喷涂粘接层，所述粘接层为Mo层；

SS06：涂覆镍磷层：将步骤SS05中获得的工件放入镀液中，施镀Ni-P层至0.01～0.025mm厚；并将镀件在230～280℃的温度中保温1.5小时；

SS07：施镀过渡层：采用电镀法在步骤SS06中获得的工件表面电镀一层0.01～0.02mm的单质铬；

SS08：施镀镍磷层：在过渡层表面施镀0.01～0.015mm厚的Ni-P层；

SS09：表面处理：对步骤SS08中获得的工件进行激光表面处理，制得活塞环。

进一步地，所述活塞环基体采用灰铸铁作为基体材料。

进一步地，所述活塞环基体各成分的重量百分比如下：C：3.2～4.3％，Si：2.4～3.1％，Mn：0.5～0.75％，S：0.05～0.08％，P：0.02～0.06％，Cu：0.21～0.52％，Ni：1.1～1.5％，Mo：1.2～1.45％，Cr：0.3～0.61％，Ni：0.3～0.45％，B：0.04～0.06％，V：0.05～0.08％，其余为Fe。