CN201818384U - 一种类金刚石涂层的活塞环 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种类金刚石涂层的活塞环，它在活塞环基体的外圆面或者在外圆面的表面处理层或氮化层上设亚稳态非晶碳DLC涂层，DLC涂层中的碳原子间主要以sp3和sp2杂化键结合，其性能接近于金刚石。解决了现有技术耐磨损性能和抗拉缸性能差的问题，DLC涂层硬度高，是镀铬环或氮化环硬度的2～3倍，使环具有更高的耐磨损性能；摩擦系数极低(0.1以下)，降低了环对缸套的攻击性，尤其适合铝合金缸体，提高了环的抗拉缸性能，大大延长了环与缸套的使用寿命。同时对解决活塞环出现早期磨损等问题效果显著。

Description

一种类金刚石涂层的活塞环

一、技术领域：

本实用新型涉及一种活塞环，具体涉及一种类金刚石涂层的活塞环。

二、背景技术：

目前，活塞环采用的表面处理方式主要是氮化处理或镀铬处理，随着汽车行业的高速发展，大功率、高扭矩、高输出的发动机被更多的设计出来，这就使得对发动机配套零部件的要求变得更加严格，作为发动机的最核心零部件——活塞环将面临更大的挑战。普通的氮化处理或镀铬处理层已经渐渐不能满足需求，主要表现在：①涂层硬度低，耐磨损性能差；②涂层的摩擦系数大，对缸套的攻击性大，抗拉缸性能差，而且会造成摩擦损失大，对节能环保不利。所以亟待解决上述技术问题。

三、发明内容：

本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种能够满足高扭矩、高输出且低排放要求的类金刚石涂层的汽车发动机活塞环，保证了活塞环的高耐磨、高抗拉缸性能和低摩擦系数性能。

为了解决上述技术问题，本实用新型类金刚石涂层的活塞环根据需要可分为三种：

第一种，包括活塞环基体，在该基体的外圆面上直接设有亚稳态非晶碳DLC涂层。

第二种，包括活塞环基体和基体的外圆面上设有表面处理层(镀铬、复合陶瓷电镀)，再在外圆面的处理层上设有亚稳态非晶碳DLC涂层。

第三种，包括活塞环基体和基体的表面上设有氮化处理层，再在外圆面的氮化处理层上设有亚稳态非晶碳DLC涂层。

DLC(英文Diamond Like-Carbon的缩写，下同)涂层是一种含有大量sp3键的亚稳态非晶碳薄膜，碳原子间主要以sp3和sp2杂化键结合，其性能接近于金刚石。

由于DLC涂层硬度高，是镀铬环或氮化环硬度的2～3倍，使得环具有更高的耐磨损性能。另外，DLC涂层摩擦系数极低(0.1以下)，降低了环对缸套的攻击性，提高了环的抗拉缸性能，大大延长了环与缸套的使用寿命。另外，摩擦系数极低，摩擦损失小，对燃油经济性有较大改善。同时对解决活塞环出现早期磨损等问题效果显著。

四、说明附图：

图1是本实用新型第一种实施方式的局部截面图；

图2是本实用新型第二种实施方式的局部截面图；

图3是本实用新型第三种实施方式的局部截面图；

图4是本实用新型外圆面涂层放大1000倍的结构图。

五、具体实施方式：

参见图1和图4，本实用新型类金刚石涂层的活塞包括：活塞环基体1，在基体1的外圆面上再设有DLC涂层4。

参见图2和图4，也可以在基体1外圆面上设有表面处理层2，表面处理层2可以是普通镀铬层或复合陶瓷电镀层。再在基体1的外圆表面处理层2上设有DLC涂层4。

参见图3和图4，也可以在基体1的表面上设有氮化层3，再在基体1的外圆氮化层3上设有DLC涂层4。

DLC涂层4是采用物理气相沉积方式在活塞环的外圆面上生成的DLC涂层，即类金刚石涂层。该涂层具有以下特点：

①硬度：1500～2800HV；

②摩擦系数：0.1以下；

③厚度：0.5～20um(同一片环上涂层厚度的均匀性好)。

Claims (3)

1.一种类金刚石涂层的活塞环，包括活塞环基体，其特征是：所述基体(1)的外圆面上设有亚稳态非晶碳DLC涂层(4)。

2.根据权利要求1所述的类金刚石涂层的活塞环，其特征是：所述基体(1)外圆上设有镀铬或者复合陶瓷电镀的表面处理层(2)，DLC涂层(4)设在外圆面的处理层(2)上。

3.根据权利要求1所述的类金刚石涂层的活塞环，其特征是：所述基体(1)表面上设有氮化层(3)，DLC涂层(4)设在外圆面的氮化层(3)上。

Images