[发明专利]多种金属元素混合型活塞环的制备工艺

权利要求书

1.多种金属元素混合型活塞环的制备工艺，其特征在于，所述活塞环主要是由铁(Fe)、碳(C)、铜(Cu)、铌(Nd)、铝(Al)、铷(Rb)、镭(Ra)、二氧化硅(SiO2)、二氧化锰(MnO2)和铍青铜混合制成。

2.根据权利要求1所述的多种金属元素混合型活塞环的制备工艺，其特征在于，所述活塞环中的各成分含量可以如下：60-80重量份的铁(Fe)、2.55-2.75重量份的碳(C)、1.50-1.85重量份的铜(Cu)、2.15-2.45重量份的铌(Nd)、2.15-2.32重量份的铝(Al)、2.25-2.50重量份的铷(Rb)、2.35-2.85重量份的镭(Ra)、2-3重量份的二氧化硅(SiO2)、1-2重量份的二氧化锰(MnO2)和7-8重量份的铍青铜。

3.根据权利要求2所述的多种金属元素混合型活塞环的制备工艺，其特征在于，所述活塞环的具体加工步骤如下：

步骤一：制胚

先利用电子秤，按照60-80重量份的铁(Fe)、2.55-2.75重量份的碳(C)、1.50-1.85重量份的铜(Cu)、2.15-2.45重量份的铌(Nd)、2.15-2.32重量份的铝(Al)、2.25-2.50重量份的铷(Rb)、2.35-2.85重量份的镭(Ra)、2-3重量份的二氧化硅(SiO2)、1-2重量份的二氧化锰(MnO2)和7-8重量份的铍青铜，称取各成分，在将称取后的材料逐一加入到熔炼炉内，在1000℃-1500℃之间，锻件成粗胚；

步骤二：冷却处理

将铸态毛坯真空高压气冷淬火炉加热到650-700℃，在3×105Pa压力下连续用高纯氮气冷却，直到完全冷却后即止；

步骤三：磷化处理

磷化处理活塞环，首先用10-12％氢氧化铝溶液洗涤进行脱脂处理，温度控制在50-55℃之间，时间为11-13分钟，然后水洗；再用45-55％NaHSO4溶液洗涤进行酸洗处理，温度控制在18-20℃，时间为5-8分钟，然后水洗；采用体积比分别为2：2：1：1：45的浓度为56％的HCl、200ml/l的氧化锌、4～6g/l、1.3～1.5g/l硝酸钠、1.6～2g/l双氧水和水配制的表面活性剂溶液中，温度控制在55-62℃，浸入时间为12-15分钟；

步骤四：表面喷砂处理

对活塞环外圆活化的步骤，采用吸入式干喷砂进行喷涂前外圆的活化，砂粒种类：氧化铝，20～30目；喷射压力：0.3±0.05MPa，压缩空气须冷凝干燥；喷射距离：35±10mm，喷砂循环次数：2～3次；

步骤五：活塞环外圆切削

将喷涂后环的外圆磨削至固定尺寸并拆夹，则这轴环解体成三组每组长度≤50mm，在每环组中每片环由于外圆涂层的粘连而相互粘结在一起，用CBN金刚滚轮将砂轮成型修正成为金刚滚轮的反轮廓形状；

步骤六：表面喷涂处理

在温度25℃-35℃之间，将步骤六得到的活塞环放置到ZS-811溶液中，浸染超过10分钟，再取出，风干，祛除表面粘附的杂质，既得最终产品。

4.根据权利要求3所述的多种金属元素混合型活塞环的制备工艺，其特征在于，所述步骤四中，具体工作流程如下：工作气体：主气：高纯氮气N2，纯度98％，出口压力0.5±0.05MPa，流量2000～2200L/H；

辅气(Ⅰ)：气奥Og，纯度99.99％，出口压力0.5±0.05MPa，流量500～800L/H；

辅气(Ⅱ)：高纯氢气H2，纯度99.99％，出口压力0.5±0.05MPa，流量150～200L/H；

电源参数：电流：420～440A；电压：55～60V；

喷嘴几何参数：压缩比：3～3.5，压缩角：45°；

送粉方式：内送粉，送粉角度：90°，送粉孔距离：9mm，送粉量20～25g/min；

进气方式：切向进气；

工作距离：阴阳极最近距离：1～1.5mm；喷涂距离：65～75mm；

喷涂速度：喷枪移动速度：350mm/min，工件转速150～250rpm；

冷却方式：采用压缩空气强制冷却。