[实用新型]等离子氮化活塞环

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及一种内燃机用活塞环，具体涉及等离子氮化活塞环。

二、背景技术

随着汽车、摩托车的内燃机朝着高转速、轻量化、长寿命、低油耗、低排放的方向发展，对发动机活塞环性能提出了高要求，活塞环表面氮化处理是一种比较好的应对措施。目前市面上采用的氮化的方式主要是气体氮化和盐浴氮化，但此类氮化一直存在着很大的局限性：①氮化没有方向性；②对母材的要求较高；③此类环因侧面氮化层硬度高对活塞环槽的摩擦严重；④对于薄环高的活塞环(刮片环)氮化后脆性高容易折断。所以急需研发一种更好的氮化方式来解决上述问题。本实用新型中的等离子氮化活塞环就可以很好地解决了此类问题。

三、发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有更高的抗折断性能以及对活塞环槽具有更低磨损性的等离子氮化活塞环。

为解决上述技术问题，本实用新型等离子氮化活塞环所采用的技术方案是这样的：它包括活塞环基体，在该基体外圆面上设有用等离子氮化方式形成的氮化层。所述氮化层的厚度在0.01～0.15mm范围内。

本实用新型是采用辉光放电方式对活塞环表面进行等离子氮化。这种氮化可以使得活塞环表面氮化具有方向选择性，活塞环在氮化时，可以只对外圆面进行氮化，侧面无氮化层。这样氮化后的活塞环因侧面无氮化层，硬度低可以大大降低了环对环槽的磨损。另外，本实用新型氮化环的侧面和内圆面无氮化层，可以大大降低了氮化环的脆性，使得氮化环也具有很好的抗折断性能，特别适应于现代发动机活塞环要求。

四、附图说明

图1是本实用新型等离子氮化活塞环的局部截面图；

图2是活塞环等离子氮化原理图。

五、具体实施方式

由图1可见，本实用新型的等离子氮化活塞环，包括活塞环基体1，基体1外圆面上设有用等离子氮化方式形成的氮化层2。

参见图2活塞环等离子氮化示意图，将活塞环装夹好放入等离子氮化炉中，将炉内抽成真空，再输入氨气(NH₃)，加上电压环接负极(-)，炉壁接正极(+)，通过辉光放电加热，这样离化氮离子(N+)在环的表面上快速的渗入，而且只会对阳极(炉壁)的方向进行氮化。所以本实用新型氮化技术可以很好的控制氮化层的方向性。其工艺条件及氮化层特征见表一。

表一工艺条件和氮化层特征

本实用新型氮化技术可以在钢制和铸铁的表面进行，对基材的要求比气体氮化、盐浴氮化以及其他氮化要宽松的多，很好地适用了现有活塞环任何材质的要求。本实用新型技术可以使活塞环外圆面氮化层厚度可以控制在0.01～0.15mm范围内，其他面没有氮化层。氮化层硬度可以控制在300HV～550HV之间，而且可氮化白层可以控制，对环的后续工序降低了难度。