[发明专利]镶嵌耐磨粒子的复合镀层活塞环及其加工方法

权利要求书

1.镶嵌耐磨粒子的复合镀层活塞环，其特征在于：包括铸铁材质的本体（1）和镀覆在本体（1）外圆上的复合镀层（2），复合镀层（2）为镶嵌耐磨粒子（3）的网纹状的电镀镀层，所述耐磨粒子（3）为碳化硅、二氧化硅、三氧化铝、金刚石的一种或几种的组合。

2.根据权利要求1所述的镶嵌耐磨粒子的复合镀层活塞环，其特征在于：所述复合镀层（2）的网纹密度为40～100网纹/mm，网纹宽度1～5μm，网纹深度2～20μm，复合镀层的硬度为900～1200HV_0.1，复合镀层的厚度为0.05～0.20mm。

3.根据权利要求1或2任一项所述的镶嵌耐磨粒子的复合镀层活塞环，其特征在于：所述耐磨粒子（3）的粒径为0.5～5μm，耐磨粒子在复合镀层中的质量百分比为2～6%。

4.镶嵌耐磨粒子的复合镀层活塞环的加工方法，其特征在于：包括如下步骤：

A．配制复合镀溶液：在镀铬槽中加入2/3体积的去离子水，再依次加入铬酐、苯甲酸、硫酸，搅拌使铬酐和苯甲酸充分溶解，并在搅拌过程中加入耐磨粒子，再次补加去离子水至工作液面，配制的溶液要求铬酐的浓度为200～400克/升、硫酸的浓度为2～6克/升、苯甲酸的浓度为4～10克/升、耐磨粒子100～130克/升，通过水浴加热的方式控制使镀铬槽中的复合镀溶液的温度为50～70℃；

所述耐磨粒子（3）为碳化硅、二氧化硅、三氧化铝、金刚石的一种或几种的组合，耐磨粒子（3）的粒径为0.5～5μm；

B．将铸铁材质的本体（1）与整流器的负极相连作为电镀的阴极，将不溶性材料与整流器的正极相连作为阳极，将阳极和阴极置于镀铬槽的复合镀溶液中；同时通过机械搅拌复合镀溶液，保持耐磨粒子悬浮在溶液中；

C．在阳极和阴极之间施加正向直流电流，电流密度为20～100A/dm²，施加时间为40～60分钟，在本体（1）外表面形成一层硬铬层；

D．在阳极和阴极之间施加反向直流电流，活塞环表面的硬铬层反向刻蚀形成网纹，溶液中悬浮的耐磨粒子被吸附到网纹的裂缝中，电流密度为20～100A/dm²，施加时间为20～80秒；

E．在阳极和阴极之间施加正向直流电流，本体外表面镶嵌有耐磨粒子的网纹外表面再次形成一层硬铬，将耐磨粒子包裹固定；

F．根据镀层设计厚度，重复步骤C～E，直到达到镀层达到设计要求。

5.根据权利要求4所述的镶嵌耐磨粒子的复合镀层活塞环的加工方法，其特征在于：步骤C和步骤D中产生的三价铬离子的浓度为2～8克/升。