[发明专利]一种降低活塞环与缸套间摩擦磨损的方法

说明书

本发明公开了一种降低活塞环与缸套间摩擦磨损的方法，包括在球铁材料制成的活塞环外圆镶嵌镀陶瓷铬(FTC)的表面，然后再增加类金刚石(FDG)涂层，即得。相对于现有技术，本发明方法首次在球铁镶FTC上，再增加FDG涂层。FDG涂层能够显著降低活塞环与缸套之间的摩擦损失，同时利用镶嵌镀FTC的特点来控制发动机的机油消耗，从而达到有效降低发动机的摩擦功耗，大幅度提高发动机活塞环的使用寿命的目的。

技术领域

本发明公开了一种降低活塞环与缸套间摩擦磨损的方法，属于活塞环减损耗技术领域。

背景技术

国Ⅴ以上柴油动力发动机、对降低摩擦功耗提出了更高的要求。这就要求活塞环在降低机油耗的前提下，努力降低摩擦损失。要降低摩擦损失，活塞环设计上通常采用降低环组的弹力来实现，但环组弹力降低，面压下降，会带来机油耗的上升，不降低环组弹力，就不能降低发动机的摩擦功耗。

发明内容

发明目的：针对上述技术问题，本发明目的在于提供一种降低活塞环与缸套间摩擦磨损的方法，该方法能显著提高发动机的整体性能，延长活塞环的使用寿命，有较好的经济效益和社会效益。

技术方案：本发明提供了一种降低活塞环与缸套间摩擦磨损的方法，包括在铸铁材料制成的活塞环外圆镶嵌镀陶瓷铬(FTC)的表面，然后再增加类金刚石(FDG)涂层，即得。

优选，所述铸铁材料为白口铸铁材料、灰铸铁材料、麻口铸铁材料或者球墨铸铁。

优选，所述镀陶瓷铬(FTC)表面的表面涂层厚度0.05～0.15mm，硬度大于900HV。

优选，所述类金刚石(FDG)涂层的表面涂层厚度0.004～0.02mm，硬度大于1800HV。

所述活塞环外圆镶嵌镀陶瓷铬(FTC)的表面的方法，包括以下步骤：

FTC是用电化学方式，采用周期换相的电流冲击，将耐磨金属粒子镶嵌到铬基网纹中去的方法。FTC层能有效提高工件表面的耐磨性能。

优选，其主要工作参数如下：工件材料球墨铸铁，工件冲击电压5～20V，工件冲击电流500～1500A，换相频率6～12次/小时。

所述增加类金刚石(FDG)涂层的方法，包括以下步骤：

采用非平衡磁控溅射技术，用低磁场强度溅射石墨并掺杂金属元素所制备，以杂化C-C键为主的非晶薄膜。FDG具有优良的自润滑性能，能大大降低工件的摩擦系数。

优选，其主要工作参数如下：工件材料球墨铸铁镀FTC层，工件电压20～60V，工件电流60～100A，工件温度200～300℃，氩气流量200～300CC/S。

优选，所述金属元素为Cr或Al₂O₃。

实践证明：FDG具有特别优良的摩擦学性能，如果用在球铁材料FTC表面，能显著降低其与缸套(或机体)之间摩擦系数，显著降低发动机的摩擦损失，从而提高活塞环及发动机的使用寿命，具有良好的经济效益和社会效益。

技术效果：相对于现有技术，本发明方法首次将球铁镶FTC再增加FDG涂层，能够显著降低活塞环与缸套之间的摩擦损失，同时利用镶嵌镀FTC的特点来控制发动机的机油消耗，从而达到有效降低发动机的摩擦功耗，大幅度提高发动机活塞环的使用寿命的目的。

附图说明

图1为不同材料制成的活塞环，经过不同的表面处理后，与缸套摩擦系数对比试验总结图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例，进一步阐明本发明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1