CN201461125U - 一种减磨活塞环 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种减磨活塞环，属于内燃机的零部件。它包括活塞环体，在活塞环外圆表面渗入有1-10μm厚的硫化层。硫化层的金属结构为六方晶体结构。本实用新型的活塞环具有良好的固体润滑特性和良好的初期磨合性，不易磨损，提高了活塞环的可靠性并有效防止了咬合及抱缸现象的发生，延长了使用寿命。

Description

一种减磨活塞环

技术领域

本实用新型涉及一种活塞环，属于内燃机的零部件。

背景技术

活塞环主要用于汽油机、柴油机、工程机械、水泵等的内燃机中，其主要作用是保持活塞与汽缸壁之间的密封，将燃料的化学能转变为机械能。活塞环是内燃机的重要部件，其工作条件十分恶劣，活塞环与汽缸壁之间的相对滑动摩擦速度很高，可达10米/秒以上，活塞环工作温度可达到300℃左右；在如此高的滑动摩擦速度及高温下，活塞环还要承受很大的周期性交变负荷，还必须在80～150kg/cm²的高压条件下保持密封，并进行滑动工作；另外活塞环还处于液体、半液体及干摩擦三种状态交变下工作，甚至在磨粒的摩擦下工作。在这种恶劣的环境下工作对活塞环性能的要求非常高。所以发动机的工作可靠性和使用耐久性等均与活塞环有密切关系。活塞环安装于活塞环槽中，其外圆与缸套相匹配，为了减少摩擦，活塞环和缸套之间一般有润滑油。但是目前的活塞环一般都是由钢铁材质直接加工而成的材质单一的活塞环，虽然有一些在钢铁基体的表面进行了镀铬等处理，提高了活塞环摩擦面的硬度和光洁度，但由于润滑条件的限制，单纯靠提高硬度来提高耐磨性其效果仍然不是很好。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种具有良好的固体润滑特性、不易磨损的活塞环。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种耐磨活塞环，包括活塞环体，在活塞环外圆表面渗入有硫化层。

硫化层的厚度为1-10μm。

硫化层的金属结构为六方晶体结构。硫化层是采用等离子体辉光放电制造技术将硫化物渗入的。

由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的技术进步在于：

在活塞环体上增加了硫化层后，使活塞环具有了良好的固体润滑特性和良好的初期磨合性，因此本实用新型的活塞环不易磨损，提高了活塞环的可靠性并有效防止了咬合及抱缸现象的发生，延长了使用寿命。

经过等离子体辉光放电制造技术将硫化物渗入活塞环后，硫化物在活塞环中的浓度分布从表面到内部逐步降低，此种梯度分布极大的提高了活塞环综合机械性能，克服了钢铁均质材料、复合材料或者渗层材料的只是提高硬度的缺陷.活塞环表面具有优良的润滑和耐磨性能，而心部同时又保持了活塞环固有的强韧性.在活塞环表面渗有硫化层后隔绝了活塞环与缸套间纯金属的直接接触，有效防止了咬合的发生，硫化层软化了接触面的微凸体，在运动过程中有效避免了硬凸体对对偶面的犁削作用，硫化层起到削峰填谷作用，增大了真实接触面积，可以有效缩短磨合周期，有利于活塞环与缸套间形成稳定的润滑油膜，有效加强润滑作用，在润滑不充分的情况下硫化层还起到良好的固体润滑作用，可有效防止“抱缸”现象.加强了活塞环的可靠性.

硫化层的六方晶体金属结构具有优良的减摩作用，硫化层质地疏松、多微孔，有利于储存润滑介质；硫化层的存在使接触表面形成应力缓冲区有效提高抗疲劳能力及承载能力。硫化层的厚度为1-10μm左右时，既能起到上述作用，也不会减弱活塞环的强度，不会太多提高制造成本。

附图说明

图1是本实用新型的活塞环的截面示意图。

图中，1、活塞环体，2、硫化层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明：

活塞环的整体结构为圆环形，如图1所示的是活塞环的截面示意图，活塞环的结构中包括活塞环体1、硫化层2。硫化层的厚度为1-10μm，活塞环表面的硫化层主要由FeS构成。

本实用新型活塞环的硫化层是采用低温离子硫化技术形成的，其制造工艺过程包括：活塞环体的机械加工——三道清洗液浸泡——活塞环升温——离子轰击清洗——工件放入真空室——干燥——活塞环与硫化物反应形成硫化层——检验——涂覆——活塞环成品。

活塞环与硫化物反应形成硫化层的主要原理是在真空状态下利用直流电压使含硫气体产生辉光放电，并逐渐升温到工艺温度，此时被电离的硫离子在电场的作用下轰击阴极即活塞环表面并形成硫化层。

Claims (3)

1.一种减磨活塞环，包括活塞环体，其特征在于：在活塞环外圆表面渗入有硫化层。

2.根据权利要求1所述的一种减磨活塞环，其特征在于所述硫化层的厚度为1-10μm。

3.根据权利要求1或者2所述的一种减磨活塞环，其特征在于所述硫化层的金属结构为六方晶体结构。

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