CN104736742A - 内燃机用活塞的表面改性方法和内燃机用活塞 - Google Patents

Abstract

本发明提供即使在高温环境下强度也不降低的内燃机用活塞。以在存在氧的空间中弧高值为0.07～0.13mm(N)的条件，对铝－硅合金制的内燃机用活塞的表面，喷射粒径为20～200μm、温度25℃时热传导率为30W/m·k以下、比重为7.5g/cm³以上的铁系合金制的弹粒，即进行第一喷射处理，接着以弧高值为0.13～0.22mm(N)的条件进行喷射，即进行第二喷射处理，然后在氧的存在下在170～190℃实施1.5小时以上的加热处理，在从最外表面至约30μm的范围内形成在铝和/或铝系合金的晶粒边界具有铝－铁系合金的氧化物形成的晶间氧化物的构造的表面改性层。

Description

内燃机用活塞的表面改性方法和内燃机用活塞

技术领域

本发明涉及内燃机用活塞的表面改性方法、以及使用上述方法被表面改性的内燃机用活塞，涉及即使在高温下使用也不会发生强度降低的内燃机用活塞的表面改性方法、以及使用上述方法被表面改性的内燃机用活塞。

背景技术

关于内燃机用活塞，从其功能来看，由于其在高温环境下承受爆发压力的同时反复进行高速往复运动，因而需要具有高强度，另一方面，从燃料费增加等观点出发，要求其为轻量。

作为这样的内燃机用活塞，以轻量化为目的，例如使用AC8A等铝－硅系合金，并且通过时效硬化处理等使内燃机用活塞的晶粒微细化，由此来提高强度。但是，作为一例，汽油发动机中活塞的温度有上升至300℃左右的情况，然而通过上述的时效硬化而高强度化的活塞，在超过时效硬化处理温度(约200～250℃)的高温环境下使用时，通过时效硬化而微细化的结晶会进行再结晶化，晶粒粗大化，强度显著降低。

因此，期待用于使在高温环境下使用的铝－硅系合金的高温强度提高的方法。

作为使这样的铝－硅系合金的高温强度提高的方法，有人也在探讨对作为合金添加的成分自身进行重新评价，作为一例，如果大量添加作为使高温强度提高的成分的镍铜等，则由于铝－硅系合金的比重增加，活塞的重量增加，则尽管能提高强度，但不能满足轻量化的要求。

另外，由合金成分的重新评价带来的高强度化，使铸造时合金成分难以微细化、均匀化等，其结果是出现机械特性的改善不充分、品质不一等问题，进而，提高材料强度的另一方面是使铸锻造性和加工性降低，特别是在推进高强度化时切削加工性大幅度降低，强度提高和加工性降低成为必然产生的矛盾问题。

为此，由于这样的材料的高强度化使内燃机用活塞的生产性降低，成为提高制造成本的一个原因，因而难以轻而易举地提高强度。

这样，在调整合金材料的量时，难以在不降低生产性、加工性的情况下实现内燃机用活塞的高温强度的提高和轻量化的并存，所以有人提出不改变在铸锻造工序中进行的处理，对经过铸锻造工序制造的铝合金制构件进行事后的处理以改善机械特性。

作为这样的方法的一例，有人提出通过对铝合金制构件的表面施加喷丸硬化处理以对铝合金制构件的表面进行改性的方法，提出下述的表面改性方法：通过在混合的状态下喷射弹粒材料和微粒，在弹粒材料射向铝合金制构件的表面部时，在弹粒材料中伴有微粒的状态下进行喷丸硬化，从而将上述微粒以分散状态嵌入铝合金制构件的表面部(参照专利文献1的权利要求1)，根据该方法，通过由上述喷射嵌入的微粒所具有的固有特性，耐磨损性、耐蚀性提高，铝合金制构件的强度可靠性增大(专利文献1的0017栏)。

另外，作为其他方法，有人提出：Fe、Mn、Zn、Ti、C、Si、Ni、Cr、W、Cu、Sn、Zr等是能够在构成上述活塞的合金中扩散渗透而使该合金的强度提高的强化元素，向通过铸锻造得到的铝－硅系合金的内燃机用活塞的表面，以喷射速度80m/s以上或者喷射压力0.3MPa以上喷射含有上述强化元素且粒径为20～400μm的喷射粒体，并使其碰撞，通过上述喷射粒体的碰撞，除去在上述铸锻造中在上述活塞表面产生的表面缺陷部的氧化物，且修复在上述表面产生的表面缺陷，同时在上述活塞的表面附近使上述活塞的上述合金中的合金元素微细化，且使上述喷射粒体中的上述强化元素向上述活塞的表面附近扩散渗透，在上述活塞表面形成含有上述合金元素和上述喷射粒体中的强化元素的、金属组织被均质、微细化的改性层(专利文献2)。

现有技术文献

专利文献1：日本特开平5－86443号公报

专利文献2：日本特开2008－051091号公报

发明内容

在使用前述专利文献1、2所述的表面改性方法以改善内燃机用活塞的机械强度的情况下，由于这样的表面改性是对经过铸锻造工序后的内燃机用活塞进行的，所以活塞的铸锻造自身可以按照以往的方法进行，其结果，由于合金成分的变更发生的上述各种问题被开放。

但是，在其中的专利文献1记载的方法中，如上所述在铝合金制构件的表面部以分散状态将微粒“嵌入”，通过如此嵌入的微粒固有的特性，提高了耐磨损性、耐蚀性，使铝合金制构件的强度可靠性增大，为了进行这样的“嵌入”，将嵌入的微粒混入粒径大于该微粒的弹粒材料中进行喷丸硬化(专利文献1的0040栏等)。

因此，在使用上述专利文献1记载的方法的情况下，上述的微粒仅仅“嵌入”在铝合金制构件的表面部，微粒不会与铝合金制构件之间产生牢固的结合状态，容易从表面部剥离、脱落等，如果发生这样的剥离、脱落，无法期待由微粒固有的特性带来的机械特性的提高。

而且，前述专利文献1公开了使嵌入在铝合金制构件的表面的微粒向铝合金制构件表面扩散的方法，但为了进行这样的扩散，对于进行了微粒嵌入后的铝合金制构件，进而实施加热处理等(专利文献1的权利要求3、0038、0039栏等)，招致基于工序数增加的处理长时间化和成本增加。

另外，如果进行这样的热处理，也有可能发生铝合金制构件的尺寸变化，或发生变形，需要对热处理的温度、处理时间等进行严格管理。

需要说明的是，在内燃机用活塞中，冷隔等微细的表面缺陷导致缺口脆性的发生等，表面缺陷的修复是用于获得强度提高的重要因素，而在专利文献1记载的方法中，可以预测：不仅不具备用于修复这样的表面缺陷的结构，而且金属微粒相对于如上所述铝合金制构件的嵌入反而却成为缺口脆化产生的原因。

另外，进行合金元素的微细化、均匀化为内燃机用活塞的机械性质的改善、品质的均匀化做出了贡献，但在专利文献1所述的发明中，未公开应对该课题的构成。

因此，如果要获得合金元素的微细化、均匀化，可以通过铸造阶段的工序来实现这些，需要在为使在铝合金制构件的表面嵌入的微粒向铝合金制构件的表面扩散而进行的热处理中同时进行，工序数增加并且要求对热处理时的温度进行严密管理。

另一方面，在专利文献2记载的方法中，并非仅仅直接沿袭了专利文献1记载的发明的优点：通过在由铸锻造得到的内燃机用活塞的表面使喷射粒体发生碰撞，能在不对铸锻造性、加工性等生产性能产生影响的情况下，以低成本容易地提高内燃机用活塞的机械强度，专利文献2记载的方法是能不另外进行热处理等而形成与内燃机用活塞的表面一体化的牢固的表面改性层，并且能够使冷隔等微细的表面缺陷的修复、活塞的表面附近的合金元素的微细化、均质化等处理一并进行。

但是，即使在通过上述专利文献2中记载的方法在内燃机用活塞形成表面改性层的情况下，当在高温环境下使用时，也会见到一定的强度降低，无法完全维持刚刚进行喷砂加工后的强度。

因此，本发明正是为了克服上述以往技术中的缺点而完成的发明，其目的在于，提供一种在进行了表面改性处理后即使在高温环境下使用也不发生强度的降低的、内燃机用活塞的表面改性方法以及用上述方法进行表面改性后的内燃机用活塞。

为了达成上述目的，本发明的内燃机用活塞的表面改性方法，其特征在于：

以铁系合金制的弹粒为喷射粒体，所述弹粒的粒径为20～200μm，在温度25℃时热传导率在30W/m·k以下，比重为7.5g/cm³以上，

进行第一喷射处理，即以在存在氧的空间中弧高值为0.07～0.13mm(N)(在实施例中为0.10mm(N))的条件，将上述喷射粒体喷射向由铸锻造得到的铝－硅合金或者例如是A2618等铝－铜合金形成的内燃机用活塞的表面，

进行第二喷射处理，即以在存在氧的空间中弧高值为0.13～0.22mm(N)(在实施例中为0.20mm(N))的条件，将上述喷射粒体喷射向经过上述第一喷射处理的上述内燃机用活塞的表面，

然后，对于上述内燃机用活塞，在存在氧的空间中在170～190℃实施加热处理1.5小时以上(技术方案1)。

在上述内燃机用活塞的表面改性方法中，优选按照在上述第一喷射处理和第二喷射处理中合计覆盖范围(coverage)为200～500％(在实施例中为300％)的方式喷射上述喷射粒体(技术方案2)。

在该情况下，可以在覆盖范围为100～200％(在实施例中为100％)的范围内进行上述第一喷射处理，并且在覆盖范围为100～300％(在实施例中为200％)的范围内进行上述第二喷射处理(技术方案3)。

进而，在上述表面改性方法中，上述喷射粒体可以由高速钢或不锈钢形成(技术方案4)。

另外，本发明的内燃机用的活塞，其特征在于，在铝－硅合金制的内燃机用活塞的表面改性部，在从最外表面至深度约3～30μm的范围内，形成有在微细化的铝和/或铝系合金的晶粒边界具有由铝－铁系合金的稳定的氧化物形成的晶间氧化物的表面改性层(技术方案5)。

通过利用以上说明的方法，进行表面强化处理，关于经表面强化处理后的内燃机用活塞，可以得到即使在超过时效硬化处理温度(作为一例为200～250℃)的高温环境下(作为一例为350℃)使用该活塞其表面硬度也不发生降低的内燃机用活塞。所述表面强化处理是在从最外表面至约3～30μm的范围内，形成具有在微细化的铝和/或铝系合金的晶粒边界有由铝和喷射粒体中的铁系材料的合金经氧化得到的晶间氧化物存在的构造的表面改性层。

能够防止在这样的高温环境下的硬度降低的理由尚不明确，但考虑其原因在于，在通过上述方法形成的表面改性层中，在微细化的铝和/或铝系合金的晶粒边界存在的、作为铝－铁系合金的稳定的氧化物的晶间氧化物，在施加高温时抑制铝和/或铝系合金的晶粒的再结晶，从而防止晶粒粗大化而硬度降低。

附图说明

图1是实施例的活塞的表面部的截面电子显微镜照片。

图2是实施例的活塞的表面改性层部分的截面电子显微镜照片。

图3是表示实施例的成分分析结果(包含氧浓度)的图，(A)表示图2中的“分析1”部分的分析结果，(B)表示图2中的“分析2”部分的分析结果。

图4是表示图2的电子显微镜照片中的晶间氧化物的分布的模式图。

图5是在350℃加热100小时后的实施例的活塞的表面部的截面电子显微镜照片。

图6是表示实施例和比较例5的活塞在加热(350℃×100小时)前后的硬度变化的状态的图。

图7(A)是表示比较例1的成分分析结果(包含氧浓度)的图。

图7(B)是表示比较例2的成分分析结果(包含氧浓度)的图。

图7(C)是表示比较例4的成分分析结果(包含氧浓度)的图。

具体实施方式

然后，对本发明的实施方式做出以下说明。

表面处理方法

处理对象(内燃机用活塞)

作为本发明中处理对象的内燃机用活塞，只要是内燃机用即可，没有特别限定，也可以是汽油发动机用、柴油发动机用及其他任何用途。

作为处理对象的内燃机用活塞的材质，是由铝－硅系合金或者例如A2618等铝－铜合金等形成的材料，以通过铸锻造得到的活塞作为对象。

上述的内燃机用活塞，可以将其整个表面作为处理对象，但并无必要将内燃机用活塞的整个表面作为处理对象，也可以对表面的一部分使用本发明的方法进行处理。

需要说明的是，对于内燃机用活塞的表面的一部分，在使用本发明的方法进行处理的情况下，优选对以下的部分的任意一个位置、或者多个位置使用本发明的方法进行表面处理。

·表面上进行铸造时发生冷隔等缺陷的部位

·应力高而需要强度的部位

·需要轻量化的部位

·制品时铸件表面状态的面

·需要耐磨损性、耐热性的部位

喷射粒体

作为喷射粒体，使用粒径20～200μm、温度25℃时热传导率在30W/(m·K)以下、比重在7.5g/cm³以上的铁系合金制的粒体。

在这里，如后所述，为了在活塞的表面附近的微细的铝和/或铝系合金的微细的晶粒边界，产生由铝－铁系合金的氧化物形成的晶间氧化物，需要使喷射粒体中的铁(Fe)成分扩散渗透，并且产生氧化必需的发热，需要使喷射粒体伴随强力的能量在活塞的表面碰撞。

上述的喷射粒体的粒径、热传导率和比重，是为得到上述的碰撞能量和发热的必需条件，在喷射粒体的粒径不足20μm的情况下，即使使用在上述比重的范围内的喷射粒体，也不能得到必需的碰撞能量，另外，喷射粒体超过200μm时，碰撞能量整体变大，但由于碰撞面积变大，因而能量分散，不仅不能使喷射粒体的成分在活塞的表面扩散渗透，而且发热也变得不再是局部，因此不能得到必需的温度上升。

另外，通过使用所谓温度25℃时热传导率在30W/(m·K)以下的、热传导率比较低的材质的喷射粒体，碰撞时发生的热在局部集中，从而得到生成晶间氧化物所必需的发热。

作为具有这样的热传导率和比重的铁系金属的一例，可以举出高速钢、不锈钢等。

喷射条件

以上说明的喷射粒体，对于作为处理对象的上述的内燃机用活塞的表面，分两次进行弧高值为0.07～0.13mm(N)的第一喷射工序、和弧高值为0.13～0.22mm(N)的第二喷射工序。

如此分为弧高值不同的两工序进行喷射粒体的喷射的理由在于，通过铸锻造制造的活塞的最外表面，由于制造时产生的氧化物、铸件气孔、皱纹等的发生而状态有偏差，因而通过弧高值设定得比较低的第一喷射工序使活塞的最外表面部均匀化后，通过弧高值更高的第二喷射工序使喷射粒体碰撞，从而能够在活塞的加工表面形成均匀的表面改性层。

如上所述进行的喷射粒体的喷射，优选通过第一喷射工序和第二喷射工序的两次喷射工序，按照合计覆盖范围为200～500％的方式进行，更优选与弧高值一样将第一喷射工序中的覆盖范围设定得比第二喷射工序中的覆盖范围低。

各工序中合适的覆盖范围是在第一喷射工序中覆盖范围为100～200％，在第二喷射工序中覆盖范围为100～300％。

作为这样的喷射粒体的喷射使用的装置，可以使用已知的各种喷砂加工装置、喷丸硬化装置，作为这样的喷射装置，可以使用直压式、吸入(suction)式以及其他任何喷射方式的装置。

喷射粒体对活塞表面的碰撞，为了如前所述通过铝－硅系合金、铁系合金的氧化而产生晶间氧化物，例如像在空气中那样在有氧存在的空间进行喷射粒体的碰撞，因此，作为喷射使用的加速流体，优选使用压缩空气。

热处理

如以上所述，在两工序的喷射粒体的喷射结束后，对于作为处理对象的活塞，在大气中170～190℃的温度下进行1.5小时以上的加热。

由于喷射粒体的碰撞发生的发热，是在微小的喷射粒体和活塞表面的碰撞位置发生的，所以是局部发生，而且通过喷射粒体的碰撞在短时间内反复发生急剧的发热和冷却，所以不会形成稳定的氧化物，成为相对于稳定的氧化物结合的氧量少的、伴随缺氧构造的不完全氧化形态，特别是随着从表面向内部的深入，形成这样的缺氧构造的倾向增大(专利文献2的0120栏)。

因此，在完成上述的喷射粒体的喷射后，在大气中进行加热，促进铝－铁系合金的氧化，得到稳定的氧化物。

需要说明的是，在形成具有稳定的氧化状态的晶间氧化物前以高温度进行加热时，会发生晶粒的粗大化、制品的尺寸变化，另一方面，在温度过低的情况下，在加热时间过短的情况下，无法促进氧化，因而该热处理在170～190℃进行1.5小时以上。

作用

如上所述，按照成为上述的弧高值的方式分两阶段喷射粒径为20～200μm、温度25℃时热传导率为30W/(m·K)以下、比重为7.5g/cm³以上的铁系合金制的金属粒体，并且之后在170～190℃的温度下进行热处理1.5小时以上时，在铝－硅系合金制的活塞的表面，形成了在微细化的铝和/或铝系合金的晶粒边界具有由铝－铁系合金的氧化物形成的晶间氧化物的表面改性层。

如此通过用本发明的方法进行表面改性，在经表面改性处理后的铝－硅系合金的活塞，即便在比作为铝－硅系合金的时效硬化处理温度的200～250℃还高的350℃的温度下加热100小时后，也会示出所谓硬度不降低的优秀高温特性。

这样，关于即便在放置于高温环境下的情况下活塞的表面硬度也不会降低的理由，虽然尚不不确定，但考虑其原因可能在于，在使用本发明的方法进行表面改性处理的活塞的表面形成的表面改性层，在铝和/或铝系合金的晶粒边界有上述的晶间氧化物存在，因此即使通过350℃的较高温度的加热，也能够阻止表面改性层的晶粒粗大化。

即，金属的氧化物与未氧化的金属相比，示出稳定的状态，氧化的金属与未氧化的金属相比，硬度增加，或熔点升高。

因此，考虑其原因可能在于，一旦在成为微结晶构造的铝的晶粒边界，形成由作为稳定物质的铝－铁系合金的氧化物形成的晶间氧化物，即便加热会使铝的晶粒粗大化，但这样的粗大化会由于稳定的晶间氧化物的存在而被阻止，其结果，表面改性层即便在加热后也能维持微结晶构造。

其结果，在使用本发明的方法实施了表面改性处理的活塞，即使在高温环境下使用，也不会发生硬度降低。

实施例

接着，以下对使用本发明的方法的表面改性处理涉及的试验例进行说明。

(1)表面改性条件的确认试验

对于进行了时效硬化处理的汽车的汽油发动机用铝－硅系合金制活塞(AC8A)的裙部，在下述表1所示的条件下分别进行表面处理，并观察处理后的活塞的表面附近的构造，并确认在大气中350℃的温度下加热100小时后表面硬度变化的状态。其结果示于表2。

表1 表面改性处理条件

[表2]

表面改性层的确认和加热试验结果

在以上述处理条件进行了表面改性处理的活塞中，以实施例所述的条件下进行了表面改性处理的活塞的表面部分的截面电子显微镜照片示于图1，其中表面改性层部分的放大图像示于图2。

另外，在图2的电子显微镜照片(放大图像)中，作为“分析1”，“分析2”示出的部分的成分分析结果分别示于图3(A)和图3(B)，并且根据该成分分析结果示意性示出晶间氧化物的分布的图示于图4。

由图1可知，在利用本申请发明的方法(实施例)进行了表面改性处理的活塞中，从其最外表面至约30μm的范围内，形成了具有微细的结晶构造的表面改性层。

关于该表面改性层的各部分的构造，就在图2中作为“分析2”表示的部分而言，只能大致确认铝的成分，与之相对，就在检测出该铝成分的部分的晶粒和其他的晶粒之间存在的“分析1”的部分而言，除铝(Al)之外，确认到存在铁(Fe)和比较多量的氧(O)，确认到该部分由铝－铁系合金的氧化物形成。

按照该成分分析结果，在图4中以影线表示铝－铁系合金的氧化物的存在部分时，判明该氧化物(本申请说明书中所称的“晶间氧化物”)在表面改性层中生成的铝和/或铝系合金的晶粒边界的部分以比较广的范围存在。

因而，如此表面改性层具有在铝和/或铝系合金的晶粒边界有作为铝－铁系合金的氧化物的晶间氧化物存在的构造时，在进行了表面改性处理之后，即便在350℃进行100小时的加热处理，也未见表面硬度的降低(图6)。

对此，关于只进行时效硬化热处理的活塞(比较例5)，在350℃进行100小时的加热时，活塞的硬度大幅度降低(参照图6)。

另外，在使用喷射粒体的热传导率高于本申请的范围而为48(W/m·K)、且比重小于本申请的范围而为7.28(g/cm³)的喷射粒体的比较例1中，尽管能够确认表面改性层的形成和晶间氧化物的存在，但与实施例的情况相比，晶间氧化物的分布极少，并且在晶间氧化物中检测出的氧浓度比实施例的情况低〔图7(A)〕。

进而，在喷射粒体的热传导率为31W/m·K且稍稍超过本申请所设定的范围的比较例2中，尽管确认到表面改性层中晶间氧化物的存在，但晶间氧化物中的氧浓度与实施例的情况相比稍低〔图7(B)〕，在350℃进行100小时的加热后，确认到虽是微量但表面硬度仍有降低。

另外，即使在喷射粒体使用本申请所设定的条件的喷射粒体的情况下，在省略了喷射粒体的喷射后的热处理的比较例4中，尽管确认到晶间氧化物的存在，但与比较例1、2相比，氧浓度变低，在试验初期阶段的性能有若干恶化〔图7(C)〕。但是，在350℃进行100小时的加热之后，变为与进行了热处理的状态基本相同。

进行热处理的理由在于，在发动机运转的初期阶段，由于未充分发挥性能，所以要防止在最外表面受到对强度、耐磨损性等造成致命影响的劣化。

需要说明的是，在喷射粒体和加热条件都在本申请所设定的条件下进行但喷射粒体的喷射未分成两阶段而进行一次的比较例3中，尽管在表面改性层中形成晶间氧化物，并且形成的晶间氧化物的氧浓度也与实施例的情况相比为同等程度，进而在350℃进行100小时的加热后，但仍不能确认硬度的明确降低。

但是，在使用比较例3中记载的方法进行了表面改性处理的活塞中，即便在表面改性处理后，铸锻造时在表面产生的铸件气孔、皱纹也未完全消失而残留，这样的铸件气孔、皱纹可能会引起缺口脆性。

需要说明的是，图5中示出在实施例所述的条件下进行表面改性处理的活塞，在350℃被加热100小时后的表面附近的截面电子显微镜照片。

由图5可以判明：在从最外表面至30μm的范围内(在图5中约10μm)形成的表面改性层内，即便在进行加热后也能维持微结晶构造。

另一方面，在表面改性层下面的母材一侧，与在350℃进行100小时的加热前的活塞(参照图1)相比，判明晶粒粗大化，在通过时效硬化热处理而仅仅进行了微细化而在晶粒边界未产生晶间氧化物的构造中，当在350℃加热100小时时，判明发生晶粒的粗大化。

根据以上的结果，考虑其原因可能在于，在表面改性层中存在的晶间氧化物的存在，防止处于高温环境下的活塞的晶粒的粗大化而维持微结晶构造，从而防止硬度降低。

另外，还判明：该晶间氧化物的氧浓度高，因此越是处于稳定的氧化状态，防止暴露于高温环境下之后的硬度降低的能力就越强。

此外，得到了处于这样稳定的氧化状态下的晶间氧化物，从而使用本申请规定的数值范围的喷射粒体，经过两阶段的喷射工序进行喷射粒体的喷射，而且在喷射了喷射粒体后，在170～190℃进行1.5小时以上的加热处理，其有效性已经得到确认。

Claims (5)

1.一种内燃机用活塞的表面改性方法，其特征在于，

使用粒径为20～200μm、在温度25℃时的热传导率为30W/m·k以下、比重为7.5g/cm³以上的铁系合金制的弹粒作为喷射粒体，

对通过铸锻造得到的铝－硅合金或铝－铜系合金制的内燃机用活塞的表面，以在存在氧的空间中弧高值为0.07～0.13mm(N)的条件，喷射所述喷射粒体，进行第一喷射处理，

在经过所述第一喷射处理的所述内燃机用活塞的表面，以在存在氧的空间中弧高值为0.13～0.22mm(N)的条件喷射所述喷射粒体，进行第二喷射处理，

然后，在存在氧的空间中对所述内燃机用活塞在170～190℃实施1.5小时以上的加热处理。

2.如权利要求1所述的内燃机用活塞的表面改性方法，其特征在于，

在所述第一喷射处理和第二喷射处理中按照达到合计200～500％的覆盖范围的方式喷射所述喷射粒体。

3.如权利要求2所述的内燃机用活塞的表面处理方法，其特征在于，

在覆盖范围100～200％的范围内进行所述第一喷射处理，并且在覆盖范围100～300％的范围内进行所述第二喷射处理。

4.如权利要求1～3中任一项所述的内燃机用活塞的表面改性方法，其特征在于，

所述喷射粒体由高速钢或不锈钢形成。

5.一种内燃机用活塞，其特征在于，

在铝－硅合金或铝－铜系合金制的内燃机用活塞的表面改性部，在从最外表面至深度约3～30μm的范围内形成有表面改性层，所述表面改性层在经微细化的铝和/或铝系合金的晶粒边界具有由铝－铁系合金的稳定氧化物形成的晶间氧化物。