CN202338408U - 带有氮化层和铬-石墨复合涂层的活塞环 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种在全表面氮化处理基础上外圆面真空物理气相沉积铬-石墨复合涂层活塞环，包括活塞环基体、全表面氮化处理的氮化层、外圆面真空物理气相沉积3～5μm厚度的铬和石墨复合涂层。其外圆面和侧面抗磨损能力比普通处理活塞环提高一倍以上，特别是外圆面具有很高的硬度以及良好的自润滑性能，解决了发动机工况恶劣情况下，活塞环早期异常磨损的问题。更好的适应了发动机在复杂工作环境下的耐磨性、抗拉缸性能要求。适用于各类汽油、柴油发动机。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种活塞环，具体涉及一种带有复合涂层的活塞环。
背景技术
众所周知，活塞环最主要的功能是密封，为满足这一功能就要求活塞环必须具备良好的耐磨性。传统的氮化及镀铬处理活塞环在工况良好的情况下能基本满足这一需求，但是对于复杂的维修市场（保养不规范、超载使用等等）传统工艺表面处理活塞环出现的早期异常磨损情况较多，所谓早期异常磨损就是发动机在磨合阶段的不正常磨损，这是一种十分急剧的磨损。磨损量每1000小时达到几毫米乃至几十毫米，而且一旦出现这一现象，活塞环组即失去密封功能。针对活塞环早期异常磨损情况，有必要开发出新型表面处理抗早期异常磨损活塞环。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种能有效抵抗早期异常磨损的带有氮化层和铬-石墨复合涂层的活塞环。
为解决上述技术问题，本实用新型的一种带有氮化层和铬-石墨复合涂层的活塞环，包括活塞环基体，所述基体全表面上设有氮化层，基体外圆面真空物理气相沉积有铬-石墨复合涂层。
所述氮化层的外圆面厚度为50μm以上，硬度在900Hv0.1以上。
所述铬-石墨复合涂层的厚度为3～5μm，硬度在1800Hv0.1以上。
由于该复合涂层具有很高的硬度、低摩擦系数、良好的自润滑性能，所以能有效抵抗早期异常磨损。
附图说明
图1为本实用新型的截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
如图1可见，本实用新型的一种带有氮化层和铬-石墨复合涂层的活塞环，包括活塞环基体1，基体1全表面上设有氮化层2，基体1外圆面真空物理气相沉积有铬-石墨复合涂层3。
氮化层2是采用气体氮化的原理生成的化合物层，其侧面厚度20μm以上，外圆面厚度50～90μm，硬度900Hv0.1以上。
铬-石墨复合涂层3是在活塞环外圆面氮化层2上采用真空物理气相沉积（PVD）技术生成的。该复合涂层总厚度3～5μm，铬与石墨交叠覆盖，每层Cr的厚度为100～200纳米，每层石墨的厚米度度为1～3微米。外圆为灰黑色亮泽表面，硬度可达到1800 Hv0.1以上，其摩擦系数达到0.09以下。
采用上述技术方案后，由于活塞环带有氮化层和铬-石墨复合涂层，其外圆面和侧面抗磨损能力比普通处理活塞环提高一倍以上，特别是外圆面具有很高的硬度；同时由于存在石墨组织，因此活塞环具备良好的自润滑性能，解决了发动机工况恶劣情况下，活塞环早期异常磨损的问题。更好的适应了发动机在复杂工作环境下的耐磨性、抗拉缸性能要求。适用于各类汽油、柴油发动机。侧面及外圆面的氮化层对后续正常磨损及侧面磨损也具有良好的耐磨作用。
Claims (3)
1.一种带有氮化层和铬-石墨复合涂层的活塞环，包括活塞环基体（1），其特征在于：所述基体（1）全表面上设有氮化层（2），基体（1）外圆面真空物理气相沉积有铬-石墨复合涂层（3）。
2.根据权利要求1所述的带有氮化层和铬-石墨复合涂层的活塞环，其特征在于：所述氮化层（2）的外圆面厚度为50μm以上，硬度在900Hv0.1以上。
3. 根据权利要求1所述的带有氮化层和铬-石墨复合涂层的活塞环，其特征在于：所述铬-石墨复合涂层（3）的厚度为3～5μm，硬度在1800Hv0.1以上。
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