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活塞环高耐磨耐蚀纳米复合表面处理技术
编辑 :

佳达

时间 : 2020-08-16 08:30 浏览量 : 20

 随着汽车节能、低污染和发动机高转速化、高功率化的趋势,对活塞环的耐磨性和耐腐蚀性提出了更高、更苛刻的要求。目前国内活塞环大多采用铸铁或钢材料,表面处理采用镀铬技术,小部分企业采用氮化、喷钼、喷陶瓷和复合镀技术,活塞环的耐磨性和耐腐蚀性有了很大提高,但仍与国际先进水平存在较大差距,尤其是高端活塞环主要依赖进口。活塞环电镀硬质铬是目前活塞环的主要表面处理方法。但是6价铬是一种高毒性的重金属离子,特别是进入21世纪以来,表面处理受到两方面的巨大挑战,一是环境保护新法规的出台,尤其是欧洲议会通过的法规,要求2006年7月1日起实施商品禁止含有镉、6价铬、汞和铅,因此停止使用6价铬、开发代铬镀层是刻不容缓的任务。但代铬镀层的研究在国内外已进行了十多年,目前还找不到可全面取代它的单一金属镀层。

 国外已经在高档活塞环上使用如热喷涂、离子注入、物理气相沉积化学气相沉积和复合镀层等技术,而这些技术都有相应的缺陷。活塞环表面处理新技术要克服目前活塞环表面处理技术的缺陷,一是选择具有高耐磨、耐腐蚀,且以具有良好韧性和自润滑性的纳米增强相取代微米级的传统固体颗粒,如碳化硅颗粒、氮化硅颗粒等,对活塞环表面进行改性;二是利用电脉冲技术实现活塞环表面Ni-P晶粒纳米化,同时纳米相材料均匀嵌镶其中的纳米涂层,进一步提 高表面的韧性和耐磨性。改性后的表面层将在耐磨性、减磨性和耐蚀性方面具有突出的综合性能,并进一步改善活塞环与摩擦副的咬合性,延长寿命。

 针对活塞环的工况条件,我公司开展纳米复合镀层的成分和结构设计,优化复合颗粒粒度和百分比含量,掌握镀液配比与镀层组织结构间的工艺关系;对纳米复合镀层的摩擦磨损性能进行系统实验评估对比,纳米复合活塞环在干摩擦条件下摩擦系数减小20%~60%;针对活塞环的结构特点和技术要求研究开发批量生产的工艺技术;建立本技术新产品的生产工艺规范与企业标准。


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