BG1465U1 - Покритие върху детайли от алуминий и алуминиеви сплави - Google Patents

Покритие върху детайли от алуминий и алуминиеви сплави Download PDF

Info

Publication number
BG1465U1
BG1465U1 BG1962U BG196211U BG1465U1 BG 1465 U1 BG1465 U1 BG 1465U1 BG 1962 U BG1962 U BG 1962U BG 196211 U BG196211 U BG 196211U BG 1465 U1 BG1465 U1 BG 1465U1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
coating
aluminium
aluminum
mgalf
mixture
Prior art date
Application number
BG1962U
Other languages
English (en)
Inventor
Васил Стоянов
Йовка ДРАГИЕВА
Георги КАДИКЯНОВ
Анастасия Павликянова
Емил Иванов
Original Assignee
Русенски Университет "Ангел Кънчев"
Васил Стоянов
Йовка ДРАГИЕВА
Георги КАДИКЯНОВ
Анастасия Павликянова
Емил Иванов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Русенски Университет "Ангел Кънчев", Васил Стоянов, Йовка ДРАГИЕВА, Георги КАДИКЯНОВ, Анастасия Павликянова, Емил Иванов filed Critical Русенски Университет "Ангел Кънчев"
Priority to BG1962U priority Critical patent/BG1465U1/bg
Publication of BG1465U1 publication Critical patent/BG1465U1/bg

Links

Landscapes

  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

Покритието се използва за нанасяне върху детайли от алуминий и алуминиеви сплави, работещи в условия на течно и гранично триене. С него се осигурява висока носеща способност, независимо от съдържанието на силиций в алуминия или алуминиевата сплав. Покритието включва конверсионен филм, съставен от смес от NH4MgAlF6 и MgAlF5.1.5H2O и/или смес от NH4MgAlF6 и MgAl2F8.2H2O, като съгласно полезния модел конверсионният филм с дебелина от 2 до 20 microm е нанесен върху подложка от анодно покритие от алуминиеви оксиди. Дебелината на анодното покритие е от 5 до 100 microm.

Description

Област на техниката
Полезният модел се отнася до покритие върху детайли от алуминий и алуминиеви сплави и по-специално върху алуминиеви бутала или алуминиеви повърхности, работещи в условията на течно и гранично триене.
Предшестващо състояние на техниката
От US 5884600 е известно покритие върху полите на алуминиеви бутала за двигатели с вътрешно горене, което се състои от анодно покритие от алуминиеви оксиди, върху което е нанесен полимерен слой.
Недостатък на това известно анодно покритие от алуминиеви оксиди е, че повишава изходната грапавост на триещите се повърхности. Повърхности с повишена грапавост на покритието, върху които не е нанесен полимерен слой (канали за бутални пръстени и др.), води до влошаване на условията за течно, полутечно и гранично смазване, повишено абразивно износване при сработване на съвместно работещите повърхности (канали за бутален пръстен - бутален пръстен). Високите микронеравности по челото и огневия пояс на буталото прегряват и стават центрове на самовъзпламеняване поради наличието на полимерен слой, като предизвикват неправилно изгаряне на горивовъздушната смес и нагарообразуване.
В US 6951691 е описано конверсионно покритие върху изделия от алуминий и алуминиеви сплави, което се състои от тънък слой от смес от NH4MgAlF6 и MgAlF5.1.5H2O или смес от NH4MgAlF6 и MgAl2Fg.2H2O. Покритието е с дебелина 1-20 microm и представлява корозионноустойчив филм с добри сработващи и противозадиращи свойства. То работи като твърда смазка, а носещата му способност (стабилност към механична деструкция) се осигурява от неразтворени силициеви зърна, преминали от алуминиевата сплав в конверсионното покритие.
Недостатък на това известно покритие е, че големината на носещата му способност се определя от съдържанието на силиций в алуминиевата сплав (1 до 24 тегл. %), който остава в конверсионното покритие. Покритие върху детайли, изработени от алуминиева сплав с нис ко съдържание на силициеви зърна, има по-ниска носеща способност. Когато това покритие е приложено за алуминиеви бутала, то не може да служи като термична бариера и да предпазва от термично претоварване на онези области, които работят при повишена температура, като канали за компресионни пръстени, огневи пояс и чело.
Техническа същност на полезния модел
Предмет на полезния модел е противозадирно и корозионноустойчиво покритие върху детайли от алуминий или алуминиеви сплави, което има висока носеща способност независимо от съдържанието на силиций в алуминия или алуминиевата сплав.
Покритието върху детайли от алуминий и алуминиеви сплави включва конверсионен филм, съставен от смес от NH4MgAlF6 и MgAlF5.1.5Н2О и/или смес от NH4MgAlF6 и MgAl2F8.2H2O, като съгласно полезния модел конверсионният филм с дебелина от 2 до 20 microm е нанесен върху подложка от анодно покритие от алуминиеви оксиди.
Дебелината на анодното покритие е от 5 до 100 microm.
Методът за повърхностна обработка на алуминий и алуминиеви сплави се състои в първоначално нанасяне на анодно покритие от алуминиеви оксиди върху работните повърхности на детайлите и следваща химична обработка за превръщането на част от анодното покритие в конверсионен филм, съдържащ смес от NH4MgAlF6 и MgAlF5.1.5H2O или смес от NH4MgAlF6 и MgAl2F8.2H2O.
Предимствата на покритието съгласно полезния модел се състоят в следното. Конверсионният филм от смес от NH4MgAlF6 и MgAlF5.1.5H2O и/или смес от NH4MgAlF6 и MgAl2F8.2H2O е нанесен върху термоустойчива подложка от А12О3, като двата слоя в комбинация представляват термобариера с носеща и противозадирна способност. Количеството и формата на силициевите зърна в алуминиевата сплав нямат определяща роля върху носещата способност на покритието. При химичната обработка за получаване на конверсионния филм работният разтвор прониква микрокапилярно по дълбочина на анодното покритие, където се получават смеси от NH4MgAlF6 и MgAlF5.1.5H2O или NH4MgAlF6 и MgAl2F8.2H2O, които играят ролята
1465 Ul на твърда смазка както при сработване, така и при установени режими на работа. Друго предимство на полезния модел е, че при химичната обработка се намалява височината на микронеравностите на анодното покритие, като върховете им се модифицират в твърда смазка и се избягва опасността от абразивно износване на съвместно работещите повърхности при сработване, както и намаляване на склонността към нагарообразуване или самовъзпламеняване на гориво-въздушната смес.
Пояснение на приложените фигури
Фигура 1. Резултати от рентгеноструктурен анализ на повърхност от алуминиева бутална сплав след нанасяне на покритие съгласно полезния модел.
Фигура 2. Трибологични изследвания за определяне на натоварването на триеща двойка от алуминиева сплав и чугун, при което течното и полутечно смазване преминава в гранично смазване: (а) - алуминиева бутална сплав с анодно покритие от А12О3; (б) - алуминиевата сплав с нанесено покритие съгласно полезния модел.
Фигура 3. Повърхностни профилограми: (а) - алуминиева бутална сплав с анодно покритие от А12О3; (б) - алуминиевата сплав с нанесено покритие съгласно полезния модел.
Примери за изпълнение на полезния модел
Пример. Пробни тела, изработени от алуминиева бутална сплав, се подлагат на анодиране в продължение на 45 min в сярнокисел електролит с концентрация 180 g/Ι при -2°С ± 1°С и плътност на анодния ток 4-6 A/dm2. Полученото анодно покритие е с дебелина 50 microm. След приключване на анодирането пробните тела се измиват с вода и се обработват във воден разтвор от 7 g/1 MgSiF6.6H2O и 3 g/1 NH4C1 в продължение на 5 min при работна температура 90°С. Полученото покритие се състои от подложка от анодно покритие от алуминиеви оксиди с дебе лина 50 microm, върху която е нанесен конверсионен филм, съставен от смес OTNH4MgAlF6 и MgAlF5.1.5H2O и смес от NH4MgAlF6 и MgAl2F8.2H2O с дебелина 5 microm.
На повърхностния слой на едно от пробните тела е направен рентгеноструктурен анализ (фиг. 1), потвърждаващ наличието на конверсионен филм, съдържащ смес от NH4MgAlF6 и MgAlF5.1.5H2O, както и смес от NH4MgAlF6 и MgAl/^Hp.
На фиг. 2 са показани резултати от сравнителни трибологични изследвания за определяне на натоварването на триеща двойка от алуминиева сплав и чугун, при което течното и полутечно смазване преминава в гранично: (а) - алуминиева бутална сплав с анодно покритие от А12О3, (б) - алуминиевата сплав след обработка съгласно полезния модел. Двойката с алуминиева сплав, обработена съгласно полезния модел, понася по-високи натоварвания в условията на течно и полутечно смазване.
На фиг. 3 са показани получени на апарат Taylor Hobson профилограми от повърхности на: (а) - алуминиева бутална сплав с анодно покритие от А12О3, (б) - алуминиевата сплав след обработка съгласно полезния модел. В резултат на обработката височините на грапавините, получени след анодна обработка, са редуцирани, а върховете им са заоблени.

Claims (2)

  1. Претенции
    1. Покритие върху детайли от алуминий и алуминиеви сплави, включващо конверсионен филм, съставен от смес от NH4MgAlF6 и MgAlF5.1.5H2O и/или смес от NH4MgAlF6 и MgAl2F8.2H2O, характеризиращо се с това, че конверсионният филм с дебелина от 2 до 20 microm е нанесен върху подложка от анодно покритие от алуминиеви оксиди.
  2. 2. Покритие съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че дебелината на подложката от анодното покритие е от 5 до 100 microm.
BG1962U 2011-04-07 2011-04-07 Покритие върху детайли от алуминий и алуминиеви сплави BG1465U1 (bg)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG1962U BG1465U1 (bg) 2011-04-07 2011-04-07 Покритие върху детайли от алуминий и алуминиеви сплави

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG1962U BG1465U1 (bg) 2011-04-07 2011-04-07 Покритие върху детайли от алуминий и алуминиеви сплави

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BG1465U1 true BG1465U1 (bg) 2011-07-29

Family

ID=45877087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG1962U BG1465U1 (bg) 2011-04-07 2011-04-07 Покритие върху детайли от алуминий и алуминиеви сплави

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG1465U1 (bg)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5884600A (en) * 1998-02-20 1999-03-23 General Motors Corporation Aluminum bore engine having wear and scuff-resistant aluminum piston
US6951691B2 (en) * 1999-04-28 2005-10-04 Suzuki Motor Corporation Surface treatment method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5884600A (en) * 1998-02-20 1999-03-23 General Motors Corporation Aluminum bore engine having wear and scuff-resistant aluminum piston
US6951691B2 (en) * 1999-04-28 2005-10-04 Suzuki Motor Corporation Surface treatment method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3113643B2 (ja) 磨耗及びスカッフィングに耐性を持つアルミニウム製ピストン及びアルミニウム製ボアを備えたエンジン
JP5696351B2 (ja) エンジン燃焼室構造
Lin et al. Fretting wear of micro-arc oxidation coating prepared on Ti6Al4V alloy
Li et al. Preparation and properties of micro-arc oxidation self-lubricating composite coatings containing paraffin
WO2005073437A1 (ja) 複合クロムめっき皮膜並びにその皮膜を有する摺動部材及びその製造方法
JP7396525B2 (ja) 内燃機関用ピストン
Xiang et al. Microstructure and mechanical properties of ceramic coatings formed on 6063 aluminium alloy by micro-arc oxidation
Lesnevskiy et al. Fretting wear of composite ceramic coating produced on D16 aluminum-based alloy using microarc oxidation
CN107164662B (zh) 铝系构件的表面结构
Iewkitthayakorn et al. Anodizing parameters for superheated slurry cast 7075 aluminum alloys
CN106762631A (zh) 一种涡旋式压缩机组件及其制造方法、及涡旋式压缩机
CN104213171B (zh) 铝合金活塞表面氧化钛类陶瓷涂层的制备方法
BG1465U1 (bg) Покритие върху детайли от алуминий и алуминиеви сплави
JP2003328155A (ja) アルミニウム又はアルミニウム合金製摺動部材の潤滑処理方法
KR20200004753A (ko) 내연 기관
JP2012017742A (ja) 複層被膜組成物が施された内燃機関のピストン
Wu et al. Novel structured anodic oxide films containing surface layers and porous sublayers showing excellent wear resistance performance
RU2439211C1 (ru) Способ обработки поршней двигателей внутреннего сгорания из алюминия, титана и их сплавов
JPH0278752A (ja) 内燃機関用アルミニウム合金製ピストン
Kaur et al. Mechanical Application of Lubricated Nano Porous Anodized Aluminium
Lorenzetti et al. Anodizing by Electrochemical Oxidation (ECO) of the Laser Powder Bed Fusion-processed A357 aluminium alloy: microstructural characterization and dry sliding behaviour
WO2022030476A1 (ja) 金属部材
RU2361970C2 (ru) Износостойкое композиционное покрытие и способ его получения
Albdeiri et al. Analysis of physical and mechanical properties of galvanicplasma wear-resistant coatings
Albdeiri et al. Analysis of physical and mechanical properties of galvanic-plasma wear-resistant coatings