專利名稱：多層鉻基網(wǎng)格嵌入超硬耐磨粒子鍍層活塞環(huán)加工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種活塞環(huán)的加工方法，具體說是一種多層鉻基網(wǎng)格嵌入超硬耐磨粒子鍍層活塞環(huán)加工方法背景技術活塞環(huán)是發(fā)動機的重要零件，直接關系到發(fā)動機的工作性能和使用壽命，而活塞環(huán)外圓表面處理又是活塞環(huán)加工過程中至關重要的工序。為提高活塞環(huán)的耐磨性、減摩性，目前一般采用活塞環(huán)表面處理是噴鉬、鍍硬鉻、火焰噴涂等方法對其進行表面強化。目前，在硬鍍鉻基礎上，已開發(fā)鉻層表面滲陶工藝，該工藝采用常規(guī)復合鍍工藝，將陶瓷微粒經(jīng)過活化處理后加入鍍硬鉻溶液中進行電鍍，鉻和陶瓷微粒包裹沉積，在活塞環(huán)表面形成復合層。但由于鍍鉻時大量析氫，導致復合層陶瓷微粒含量一般不超過1％，且鍍層受力后容易脫落。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的的就是上述現(xiàn)有技術存在的缺陷，提出一種新的多層鉻基網(wǎng)格嵌入超硬耐磨粒子鍍層活塞環(huán)加工方法。
本發(fā)明包括如下步驟1、按下述比例配制鍍液CrO3100-400克/升、硫酸分析純1-4克/升、氟硅酸鉀8-20克/升，其余為去離子水；2、將活塞環(huán)放入鍍液中，打正向電流，在活塞環(huán)外圓面覆蓋一層硬鉻層；3、打反向電流對活塞環(huán)表面的硬絡層進行反刻；由于硬鉻層內(nèi)應力大表面存在網(wǎng)格裂紋打反向電流時裂紋處的鉻層先溶解，這樣只要控制好反向電流的大小和時間就能產(chǎn)生合適深度和寬度的網(wǎng)格裂縫。
4、將超硬粒子加入鍍液中并進行攪拌，使之懸浮在鍍液中并最終填入活塞環(huán)鉻層表面的網(wǎng)絡裂縫中；5、再進行正向電鍍，將已嵌入粒子的網(wǎng)格裂縫封閉住，從而將超硬粒了固定住；6、根據(jù)活塞環(huán)所需鍍層厚度的不同，重復上述步驟2-5，直到鍍層厚度達到要求。
步驟1所述的鍍液配制好后，在進行后續(xù)步驟前，應先將鍍液溫度控制在40-70℃之間。
步驟2和步驟5中，施鍍的電流密度為30-100A/Dm2，施鍍時間10-60分鐘，鍍層厚度約0.02-0.08mm。
步驟3中，反刻的電流密度同步驟1，反刻時間為1-120秒，反刻所形成的網(wǎng)格裂縫深約0.008、寬約0.005-0.02mm步驟4中所述的超硬粒子如SiC、Al2O3、金剛石，其尺寸為0.0005-0.005mm。
步驟5中，施鍍的電流密度和施鍍時間與步驟2相同。
通過上述6個步驟最終形成的鍍層厚度達0.04-0.45mm本發(fā)明所采用的設備，包括正反向整流器、正向陰極座、正向陽極座、反向陰極座、正向陽極、反向陰極、攪拌器、加熱管、冷卻管等，均系現(xiàn)有技術，故在此不再贅述。
本發(fā)明能夠在多層鉻基網(wǎng)格中嵌入SiC、Al2O3、金剛石等微粒，用本發(fā)明加工的活塞環(huán)可以達到如下技術指標1.表面硬度達到900HV0.1-1200HV0.12.表面微裂紋密度為40-100裂紋/mm3.氧化鋁等超硬耐磨粒子在鍍層中的體積百分比為2-6％具體實施方式
實施例1下面以生產(chǎn)云內(nèi)4102QBZL柴油發(fā)動機用活塞環(huán)為例說明生產(chǎn)的主要過程1、按上述比例配制鍍液3m3CrO3150克/升、硫酸分析純1.5克/升、氟硅酸鉀9克/升、其余為去離子水，鍍液溫度控制在60±2℃2、將活塞環(huán)放入鍍液中，打正向電流，以75A/Dm2的電流密度施鍍10分鐘，在活塞環(huán)外圓面覆蓋一層硬鉻層，鍍層厚約0.01～0.02mm3、以50A/Dm2的電流密度對活塞環(huán)表面硬絡層反刻100秒，網(wǎng)格裂縫深約0.008mm、寬約0.005～0.02mm4、將尺寸為0.0005～0.005mm的超硬粒子SiC、Al2O3、金剛石加入鍍液中并進行攪拌，使之懸浮在鍍液中并最終嵌入活塞環(huán)鉻層表面的網(wǎng)絡裂縫中。
5、再進行正向電鍍，將已嵌入粒子的網(wǎng)格裂縫封閉住，從而將超硬粒子固定住6、重復2～5步驟14次直至鍍層厚度達0.19mm。
實施例2本實施例是生產(chǎn)錫柴6DL柴油發(fā)動機用活塞環(huán)，其工藝步驟和條件與實施例1相同，不同的是配液配比CrO3380克/升、硫酸分析純3.5克/升、氟硅酸鉀19克/升，其余為去離子水，鍍液溫度控制在60±2℃。
權利要求
1.多層鉻基網(wǎng)格嵌入超硬耐磨粒子鍍層活塞環(huán)加工方法，其特征在于包括如下步驟1)按下述比例配制鍍液CrO3100-400克/升、硫酸分析純1-4克/升、氟硅酸鉀8-20克/升，其余為去離子水；2)將活塞環(huán)放入鍍液中，打正向電流，在活塞環(huán)外圓面覆蓋一層硬鉻層；3)打反向電流對活塞環(huán)表面的硬絡層進行反刻；4)將超硬粒子加入鍍液中并進行攪拌，使之懸浮在鍍液中并最終填入活塞環(huán)鉻層表面的網(wǎng)絡裂縫中；5)再進行正向電鍍，將已嵌入粒子的網(wǎng)格裂縫封閉住，從而將超硬粒子固定?。?)根據(jù)活塞環(huán)所需鍍層厚度的不同，重復上述步驟2-5，直到鍍層厚度達到要求。
2.根據(jù)權利要求1所述的多層鉻基網(wǎng)格嵌入超硬耐磨粒子鍍層活塞環(huán)加工方法，其特征在于步驟1所述的鍍液配制好后，在進行后續(xù)步驟前，應先將鍍液溫度控制在40-70℃之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的多層鉻基網(wǎng)格嵌入超硬耐磨粒子鍍層活塞環(huán)加工方法，其特征在于步驟2中，施鍍的電流密度為30-100A/Dm2，施鍍時間10-60分鐘，鍍層厚度約0.02-0.08mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的多層鉻基網(wǎng)格嵌入超硬耐磨粒子鍍層活塞環(huán)加工方法，其特征在于步驟3中，反刻的電流密度同步驟1，反刻時間為1-120秒，反刻所形成的網(wǎng)格裂縫深約0.008、寬約0.005-0.02mm。
5.根據(jù)權利要求1所述的多層鉻基網(wǎng)格嵌入超硬耐磨粒子鍍層活塞環(huán)加工方法，其特征在于步驟4中所述的超硬粒子如SiC、Al2O3、金剛石，其尺寸為0.0005-0.005mm。
6.根據(jù)權利要求1所述的多層鉻基網(wǎng)格嵌入超硬耐磨粒子鍍層活塞環(huán)加工方法，其特征在于步驟5，施鍍的電流密度為30-100A/Dm2，施鍍時間為10-60分鐘。
7.根據(jù)權利要求1-6任意一項所述的多層鉻基網(wǎng)格嵌入超硬耐磨粒子鍍層活塞環(huán)加工方法，其特征在于最終形成的鍍層厚度達0.04-0.45mm。
全文摘要
一種多層鉻基網(wǎng)格嵌入超硬耐磨粒子鍍層活塞環(huán)加工方法，包括如下步驟1)配制鍍液CrO
文檔編號C25D3/02GK1824939SQ20061003917
公開日2006年8月30日 申請日期2006年3月29日 優(yōu)先權日2006年3月29日
發(fā)明者張昭華, 張儀, 王蓬生, 李正偉 申請人:南京飛燕活塞環(huán)股份有限公司