CN86106714A - 活塞环表面强化等离子喷涂层材料 - Google Patents

Abstract

一种用等离子喷涂技术，在活塞环表面制成涂敷强化层的活塞环表面强化等离子喷涂层材料，其耐磨性，自磨合性能和抗熔着磨损的性能均优于镀铬活塞环。由于涂层的熔点和导热系数高，且有一定孔隙度，附油性极佳，因此提高了气缸套的使用寿命。本发明较镀铬工艺，具有生产周期短，废品率低，环境污染小，生产成本低等优点。本发明也可在其他钢制零件表面用等离子喷涂技术制成涂敷强化层。

Description

本发明涉及一种用于热喷涂技术的活塞环表面强化等离子喷涂层材料。

长期以来，国内外活塞环表面强化工艺应用最广的为表面镀铬，因为镀铬层具有硬度高，耐磨和耐腐蚀等优点。但是，随着发动机不断向大功率、高转速、高压缩比方向发展，镀铬活塞环已越来越不能适应新工况的要求，其主要原因在于镀铬层附油性能差，在高温、高压和边界摩擦条件下容易发生熔着磨损，加之镀铬工艺存在电流效率低（12～15%），生产周期长（3.5～4小时），废品率高（20%）左右。环境污染严重，“三废”处理困难以及设备投资高等缺点。而应用等离子喷涂技术，在活塞环表面制备具有特殊性能的强化涂敷层，可以克服采用镀铬工艺存在的缺点。本发明的目的是为活塞环表面强化等离子喷涂层提供材料配方。

第一配方为（按重量百分比）：

钼（MO）61.75～68.25%;碳（C）0.19～0.21%;铬（Cr）3.80～4.20%;镍（Ni）17.86～19.74%;硼（B）0.83～0.92;硅（Si）1.07～1.18%;氧化铝（2-Al₂O₃）9.5～10.5%。

第二配方为（按重量百分比）：

钼（MO）61.75～68.25%;碳（C）0.02～0.03%;铬（Cr）4.99～5.51%;钨（W）1.19～1.31%;硼（B）0.52～0.58%;钴（CO）16.56～18.30%;硅（Si）0.48～0.53%;

氧化铝（α-Al₂O₃）9.5～10.5%。

采用本发明的活塞环表面强化等离子喷涂层材料强化表面的活塞环，其耐磨性，自磨合性能和抗熔着磨损的性能均优于镀铬活塞环，由于涂层的熔点和导热系数高，且有一定的孔隙度，附油性极佳，所以与之配副的气缸套寿命一般能延长20～25%。而且采用本发明的活塞环表面强化等离子喷涂层材料进行活塞环生产，其生产周期将大大缩短，就喷涂工序而言，仅需25分钟左右，为镀铬工序所耗时间的1/8，废品率低于2%，环境污染减轻，设备投资比镀铬工艺约节省4/5，产品的生产成本也比镀铬活塞环减少约1/3。

本发明的实施例：

对每种材料而言，可分别将钼（Mo）和氧化铝（α-Al₂O₃）制成粉末，再将其余组分的化学元素即第一配方中的铬（Cr），硼（B），硅（Si），碳（C），镍（Ni）或第二配方中的铬（Cr）硼（B），硅（Si），碳（C），钨（W），钴（Co）等分别统一混合熔炼制成低熔点合金粉末，最后将钼粉、氧化铝粉和低熔点合金粉末三者筛选后机械混和即为本发明的活塞环表面强化等离子喷涂层材料，即可应用等离子喷涂技术在活塞环表面制成涂敷强化层。

本发明也可用于等离子喷涂技术在钢、铸铁和铸钢材料制成的零件表面制成涂敷强化层。

Claims (5)

1、一种用等离子喷涂技术，在活塞表面制成涂敷强化层的活塞环表面强化等离子喷涂层材料，其特征在于材料主要由钼，碳、铬、硼、硅和氧化铝等化学元素组成。

2、根据权力要求1所述的活塞环表面强化等离子喷涂层材料，其特征在于各种化学元素的配比（按重量百分比）为：钼61.75%～68.25%，碳0.19～0.21%，铬3.80～4.20%，镍17.86～19.74%，硼0.83～0.92%，硅1.07～1.18%，氧化铝9.5～10.5%。

3、根据权力要求1所述的活塞环表面强化等离子喷涂层材料，其特征在于各种化学元素的配比（按重量百分比）为：钼61.75～68.25%，碳0.02～0.03%，铬4.99～5.51%，钨1.19～1.31%，硼0.52～0.58%，钴16.56～18.30%，硅0.48～0.53%，氧化铝9.5～10.5%。

4、根据权力要求2，3所述的活塞环表面强化等离子喷涂层材料，其特征在于先分别将钼和氧化铝制成粉末，再将其他化学元素分别统一混合熔炼制成低熔点合金粉末，最后将钼粉，氧化铝粉和低熔点合金粉末筛选后机械混和。

5、根据权力要求2、3所述的活塞环表面强化等离子喷涂层材料，其特征在于也可在铸钢，铸铁和钢材料制成的零件表面用等离子喷涂技术制成涂敷强化层。