專利名稱：一種高耐磨低摩擦功損失活塞環(huán)的制作方法
技術(shù)領域：
一種高耐磨低摩擦功損失活塞環(huán)
一、技術(shù)領域:本實用新型涉及一種活塞環(huán)，具體涉及一種高耐磨低摩擦功損失活塞環(huán)。
二、背景技術(shù):隨著國家排放限制政策的出臺以及人們對節(jié)能減排意識的逐漸提高，對汽車發(fā)動機的要求越來越嚴格，使得汽車發(fā)動機需要朝著更高功率、更高扭矩、更低油耗和更高壽命的方向發(fā)展。活塞環(huán)是發(fā)動機的最重要核心運動零部件，如何提高活塞環(huán)的使用壽命和降低活塞環(huán)的摩擦損失是提高發(fā)動機性能的主要途徑之一。氮化、鍍鉻等傳統(tǒng)的活塞環(huán)表面方式存在耐磨性有限、抗拉缸性能差以及摩擦系數(shù)大等局限性，在大功率、高扭矩發(fā)動機上使用后，活塞環(huán)與缸套的磨損大，很容易失效，而且摩擦功損失多，無法保證發(fā)動機能夠有更高的壽命和更好的節(jié)能降耗。所以需要尋找更好的表面處理方式來改變這些現(xiàn)狀。
三、發(fā)明內(nèi)容:本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供了一種新型類金剛石涂層活塞環(huán)，該活塞環(huán)涂層的結(jié)合力好，具有高耐磨性能、高抗拉缸性能以及低摩擦系數(shù)特點。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型類金剛石涂層的活塞環(huán)根據(jù)需要可分為兩種:第一種，包括活塞環(huán)基體和在基體的外圓面上設有通過物理氣相沉積方式(PVD)形成的CrN或TiN涂層，再在外圓面的CrN或TiN涂層上設有類金剛石涂層。第二種，針對側(cè)面磨損大的活塞環(huán)，包括活塞環(huán)基體和在基體表面上設有用氣體氮化方式生成的氮化層，在外圓面的氮化層上采用物理氣相沉積方式(PVD)形成的CrN或TiN涂層，再在外圓面的CrN或 TiN涂層上設有類金剛石涂層。CrN或TiN涂層硬度高,耐磨損性能好,涂層與環(huán)基結(jié)合力好，再在CrN或TiN涂層的外圓面設有類金剛石涂層進一步提高了活塞環(huán)的表面硬度，增加了活塞環(huán)的耐磨損性，可以確?；钊h(huán)滿足發(fā)動機的終身無需更換的要求。另外類金剛石涂層具有極低的摩擦系數(shù)(0.1以下)，降低了活塞環(huán)工作時的摩擦功損失，進一步提升了發(fā)動機的性能。本實用新型活塞環(huán)適合于發(fā)動機第一道密封環(huán)、兩組合螺旋撐簧油環(huán)和三組合刮片油環(huán)。

:圖1是本實用新型第一種實施方式的局部截面圖；圖2是本實用新型第二種實施方式的局部截面圖。
五具體實施方式
:參見圖1，本實用新型活塞環(huán)包括:活塞環(huán)基體1，在基體I的外圓面上設有CrN涂層3，涂層3是采用物理氣相沉浸方式生成，再在基體I的外圓面涂層3上設有類金剛石涂層4。[0011]參見圖2，也可以在基體I表面上設有氣體氮化層2，在基體I的外圓面氮化層2上設有CrN或TiN涂層3，再在基體I的外圓面涂層3上設有類金剛石涂層4。氮化層2是采用氣體氮化方式生成，對改善活塞環(huán)側(cè)面磨損效果好，該涂層具有以下特點:①硬度:800 1300HV②厚度:10 80 μ m涂層3是采用物理氣相沉積方式生成，該涂層具有高的耐磨性和抗拉缸性能，該涂層具有以下特點:①硬度:1000 1800HV②厚度:5 50ym涂層4也是采用物理氣相沉積方式生成，該涂層具有高的耐磨性、抗拉缸性能和低摩擦系數(shù)，該涂層具有以下特點:①硬度:2000 3500HV②厚度:1 20μηι③摩擦系 數(shù):0.I以下。
權(quán)利要求1.一種高耐磨低摩擦功損失活塞環(huán)，包括活塞環(huán)基體，其特征是:所述基體(I)的最外圓面上設有類金剛石涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐磨低摩擦功損失活塞環(huán)，其特征是:所述基體(I)外圓上設有物理氣相沉積生成的CrN或TiN涂層(3)，類金剛石涂層(4)設在外圓面涂層(3)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐磨低摩擦功損失活塞環(huán)，其特征是:所述基體(I)表面上設有氮化層(2)，在基體(I)外圓氮化層(2)上設有物理氣相沉積生成的CrN或TiN涂層(3)，類金剛石涂層(4)設 在外圓面的涂層(3)上。
專利摘要本實用新型公開了一種高耐磨低摩擦功損失活塞環(huán)，它在活塞環(huán)基體的外圓面上設有CrN或TiN涂層，再在CrN或TiN涂層上設有類金剛石涂層，或在基體的表面上設有氮化處理層，在外圓面的氮化層上設有CrN或TiN涂層，再在CrN或TiN涂層上設有類金剛石涂層。本實用新型活塞環(huán)既解決發(fā)動機活塞環(huán)的持久耐磨差的問題，大大延長了活塞環(huán)的使用壽命，同時又降低了活塞環(huán)表面的摩擦系數(shù)，大大改善了發(fā)動機摩擦功損失進一步提升了發(fā)動機的性能。本實用新型活塞壞對促進汽車節(jié)能環(huán)保和提升燃油的經(jīng)濟性方面做出了重要貢獻，特別實用于高檔汽車發(fā)動機用活塞環(huán)。
文檔編號C23C14/06GK203098072SQ20122025418
公開日2013年7月31日 申請日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者王星, 程偉勝, 汪冰 申請人:中外合資安慶帝伯格茨活塞環(huán)有限公司