專利名稱：帶有硬軟復(fù)合涂層與織構(gòu)化表面的耐磨活塞環(huán)及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種活塞環(huán)，具體涉及一種帶有硬軟復(fù)合涂層與織構(gòu)化表面的減摩耐磨活塞環(huán)及制備方法。
背景技術(shù)：
活塞環(huán)是內(nèi)燃機(jī)關(guān)鍵零件之一，在內(nèi)燃機(jī)中起到密封、潤(rùn)滑、導(dǎo)熱和定位等作用?；钊h(huán)-缸套工作條件十分嚴(yán)峻，經(jīng)常處于高溫、高壓、高沖擊載荷狀態(tài)。汽缸內(nèi)燃料燃燒使溫度最高可達(dá)2500 K以上，活塞環(huán)由于熱膨脹而產(chǎn)生熱應(yīng)力；活塞環(huán)在上下止點(diǎn)之間進(jìn)行高頻率的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，速度在O 30 m/s大幅度變化，承受較大的沖擊；活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)缸套對(duì)活塞環(huán)產(chǎn)生徑向壓力，以及壓縮氣體產(chǎn)生的反向壓力加上熱應(yīng)力等使接觸面壓強(qiáng)高達(dá)5 10 MPa。由于工作環(huán)境嚴(yán)苛，潤(rùn)滑油膜難以形成，活塞環(huán)-缸套配副常處于邊界潤(rùn)滑狀態(tài)，局部甚至處于干摩擦狀態(tài)，磨損嚴(yán)重，因此需要采用多種方法改善活塞環(huán)外圓面的耐磨性能。目前，常采用氮化處理、鍍鉻處理或等離子噴涂陶瓷膜等方法在活塞環(huán)外圓面制備硬質(zhì)涂層，以提高活塞環(huán)的表面硬度和耐磨性，基本可以滿足其在正常工況下的耐磨需求。但是硬質(zhì)涂層的硬度較高，造成涂層脆性的增加，與基體的匹配性和結(jié)合性較差，容易在摩擦過(guò)程中剝落。另外，這類涂層的摩擦系數(shù)偏高，對(duì)缸套的攻擊性大，在潤(rùn)滑油膜失效或供油不足的情況下容易發(fā)生活塞環(huán)的嚴(yán)重磨損。中國(guó)專利201120483332.1公開(kāi)了一種帶有氮化層和鉻-石墨復(fù)合層的活塞環(huán)，利用硬質(zhì)涂層作為硬支撐，并結(jié)合石墨的自潤(rùn)滑性能解決了發(fā)動(dòng)機(jī)工況惡劣情況下活塞環(huán)早期磨損的問(wèn)題。中國(guó)專利201220002097.6公開(kāi)了一種具有固體潤(rùn)滑涂層的活塞環(huán)，在滲層或鍍鉻層的基礎(chǔ)上噴涂二硫化鑰固體潤(rùn)滑齊U，將摩擦系數(shù)降低到0.03 0.07。部分軟金屬如銀等，剪切強(qiáng)度很低，能夠發(fā)生晶間滑移，具有與高粘度流體相似的潤(rùn)滑行為，能通過(guò)自行修補(bǔ)潤(rùn)滑膜破裂部位而恢復(fù)其潤(rùn)滑性能。激光表面織構(gòu)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)活塞環(huán)表面的可控織構(gòu)化加工，形成的表面微織構(gòu)可以存儲(chǔ)潤(rùn)滑油和收集磨屑，并能增強(qiáng)潤(rùn)滑油膜的流體動(dòng)壓效應(yīng)，減小活塞環(huán)的磨損。本發(fā)明以硬質(zhì)涂層如鍍鉻層或滲碳/氮層或鎳基鍍層作為硬支撐層，采用激光表面織構(gòu)化技術(shù)對(duì)硬質(zhì)涂層外圓摩擦面進(jìn)行織構(gòu)化處理，并在織構(gòu)化表面制備軟質(zhì)涂層如鍍銀層或鍍錫層或磁控濺射MoS2涂層作為潤(rùn)滑相，從而改善活塞環(huán)的磨損狀況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有活塞環(huán)表面耐磨處理技術(shù)的不足，提出了一種帶有硬軟復(fù)合涂層與織構(gòu)化表面的減摩耐磨活塞環(huán)及其制備方法，以可控織構(gòu)化表面作為潤(rùn)滑油/劑和磨屑的儲(chǔ)池，以硬質(zhì)涂層(鉻鍍層、滲碳/氮層、鎳基鍍層等)提供硬支撐，以軟質(zhì)涂層(銀鍍層、錫鍍層、磁控濺射MoS2涂層等)作為潤(rùn)滑相，在油膜失效或供油不足的情況下實(shí)現(xiàn)配副界面的自潤(rùn)滑。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下: 一種帶有硬軟復(fù)合涂層與織構(gòu)化表面的減摩耐磨活塞環(huán)，包括基體材料、基體材料上的硬質(zhì)鍍層或滲層、激光織構(gòu)化表面以及軟質(zhì)自潤(rùn)滑涂層。所述基體材料為合金鑄鐵或球墨鑄鐵活塞環(huán)；所述硬質(zhì)涂層為鉻基鍍層或滲碳/氮層或鎳基鍍層；所述激光織構(gòu)化表面為采用脈沖激光在硬質(zhì)涂層表面加工的均勻分布的微孔陣列；所述軟質(zhì)自潤(rùn)滑涂層為銀鍍層或錫鍍層或磁控濺射MoS2涂層，復(fù)合在織構(gòu)化硬質(zhì)涂層的表面。一種帶有硬軟復(fù)合涂層與織構(gòu)化表面的減摩耐磨活塞環(huán)的制備方法，具體步驟如下:
1)對(duì)活塞環(huán)外圓面進(jìn)行去油處理和超聲清洗；
2)在活塞環(huán)外圓面沉積硬質(zhì)涂層；
3)采用Nd=YAG脈沖激光器對(duì)活塞環(huán)外圓面進(jìn)行織構(gòu)化處理，采用混合式步進(jìn)電機(jī)控制活塞環(huán)線位移和角位移，通過(guò)該活塞環(huán)移動(dòng)、激光束不動(dòng)的加工方式可控制備微孔陣列，形成激光織構(gòu)化表面；
4)在激光織構(gòu)化表面沉積軟質(zhì)涂層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì):
以硬質(zhì)涂層作為硬支撐，可以提高鑄鐵活塞環(huán)的表面耐磨性。采用脈沖激光在硬質(zhì)涂層表面刻蝕規(guī)則的微孔陣列，通過(guò)調(diào)整激光參數(shù)實(shí)現(xiàn)表面織構(gòu)的可控加工。規(guī)則的表面織構(gòu)可以增強(qiáng)潤(rùn)滑油的流體動(dòng)壓效應(yīng)，并能作為潤(rùn)滑油/劑的儲(chǔ)池及收集磨屑顆粒，改善活塞環(huán)的磨損狀況，并且激光加工可以對(duì)活塞環(huán)外圓面起到相變硬化的作用，改善硬質(zhì)涂層與基底的結(jié)合強(qiáng)度，進(jìn)一步提高涂層的耐磨性。軟質(zhì)涂層可以作為潤(rùn)滑相，降低了硬質(zhì)涂層對(duì)缸套的攻擊性，并在油膜失效或出現(xiàn)過(guò)度邊界摩擦甚至干摩擦的狀態(tài)下提供自潤(rùn)滑作用。當(dāng)表面潤(rùn)滑涂層發(fā)生磨損脫落時(shí)，微孔內(nèi)的潤(rùn)滑層可以補(bǔ)充到磨損表面，重新形成潤(rùn)滑膜，對(duì)磨損潤(rùn)滑膜進(jìn)行修復(fù)，顯著改善了活塞環(huán)的摩擦性能，提高了其使用壽命。


附圖為帶有硬軟復(fù)合涂層與織構(gòu)化表面的減摩耐磨活塞環(huán)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖中I為軟質(zhì)涂層，2為激光織構(gòu)化表面，3為硬質(zhì)涂層，4為基體材料。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。如附圖所示，一種帶有軟硬復(fù)合涂層與織構(gòu)化表面的減摩耐磨活塞環(huán)，由軟質(zhì)涂層1、激光織構(gòu)化表面2、硬質(zhì)涂層3和基體材料4構(gòu)成。其中軟質(zhì)涂層I沉積在激光織構(gòu)化表面2上，涂層厚度為I 10 μπι ;硬質(zhì)涂層3沉積在活塞環(huán)基體材料4的外圓面上，厚度為20 40 μ m，硬度為800 1500 HVatl5 ;在帶有硬質(zhì)涂層的基體材料4表面進(jìn)行激光織構(gòu)化處理，獲得帶有規(guī)則、均勻微孔陣列的激光織構(gòu)化表面2，微孔直徑D=50 200 μ m,微孔深度h=6 55 μ m，面積占有率S=l% 20%，微孔間距L=400 800 μ m。一種帶有硬軟復(fù)合涂層與織構(gòu)化表面的減摩耐磨活塞環(huán)，制備方法如下:
一種帶有Cr-Ag復(fù)合涂層與織構(gòu)化表面的減摩耐磨活塞環(huán)，具體制備步驟如下:
I)對(duì)活塞環(huán)外圓面進(jìn)行鍍前去油和超聲清洗，其中去油試劑為氫氧化鈉60 g/L、碳酸鈉80 g/L的水溶液。2)以水為溶劑，含鉻酸酐(CrO3) 100 150 g/L、硫酸I g/L，二者質(zhì)量比為100:1 150:1，Cr3+含量控制在3 7 g/L，采用雙向脈沖電鍍電源進(jìn)行電沉積，鍍液溫度為30 60 °C，陰極電流密度為10 60 A/dm2,電鍍時(shí)間4 6 h。3)采用Nd:YAG脈沖激光器對(duì)活塞環(huán)外圓面進(jìn)行織構(gòu)化處理，采用混合式步進(jìn)電機(jī)控制活塞環(huán)線位移和角位移，通過(guò)該活塞環(huán)移動(dòng)、激光束不動(dòng)的加工方式制備微孔陣列，調(diào)整同點(diǎn)重復(fù)激光脈沖次數(shù)2 8次，改變表面微孔的直徑和深度；其中脈沖激光器的參數(shù)為激光波長(zhǎng)1064 nm、輸出最大單脈沖能量50 mj、脈沖頻率50 Hz、脈沖寬度50 100 ns,其微孔直徑D=50 200 μ m,微孔深度h=6 55 μ m,面積占有率S=l% 20%，微孔間距L=400 800 μ mD4)以水為溶劑，含硝酸銀40 g/L、硫代硫酸鈉200 g/L、亞硫酸氫鈉80 g/L、乙酸鈉20 g/L、硫代氨基脲0.5 g/L, PH控制在5 6，對(duì)織構(gòu)化活塞環(huán)進(jìn)行化學(xué)鍍銀，鍍液溫度30 50 °C，沉積時(shí)間I 5 h。一種帶有滲碳/氮-Ag復(fù)合涂層與織構(gòu)化表面的減摩耐磨活塞環(huán)，具體制備步驟如下:
I)對(duì)活塞環(huán)外圓面進(jìn)行鍍前去油和超聲清洗，其中去油試劑為氫氧化鈉60 g/L、碳酸鈉80 g/L的水溶液。2)采用高壓脈沖直流電源進(jìn)行等離子電解滲碳/氮，沉積電壓400 500 V，占空比30% 50%，頻率10 20 kHz，沉積時(shí)間3 20 min,電解液主要成分為甘油或三乙醇胺或甲酰胺，含有10% 25%去離子水和0.8% 1%氯化鉀或碳酸鈉。3)采用Nd:YAG脈沖激光器對(duì)活塞環(huán)外圓面進(jìn)行織構(gòu)化處理，采用混合式步進(jìn)電機(jī)控制活塞環(huán)線位移和角位移，通過(guò)該活塞環(huán)移動(dòng)、激光束不動(dòng)的加工方式制備微孔陣列，調(diào)整同點(diǎn)重復(fù)激光脈沖次數(shù)2 8次，改變表面微孔的直徑和深度；其中脈沖激光器的參數(shù)為激光波長(zhǎng)1064 nm、輸出最大單脈沖能量50 mj、脈沖頻率50 Hz、脈沖寬度50 100 ns,其微孔直徑D=50 200 μ m,微孔深度h=6 55 μ m,面積占有率S=l% 20%，微孔間距L=400 800 μ mD4)以水為溶劑，含硝酸銀30 50 g/L、硫代硫酸鈉200 g/L、亞硫酸氫鈉80 g/L、乙酸鈉20 g/L、硫代氨基脲0.5 I g/L，PH控制在5 6，對(duì)織構(gòu)化活塞環(huán)進(jìn)行化學(xué)鍍銀，鍍液溫度30 50 °C，沉積時(shí)間I 5 h。實(shí)施例1:1)對(duì)活塞環(huán)外圓面進(jìn)行鍍前去油和超聲清洗；2)采用雙向脈沖電鍍電源進(jìn)行電沉積，鍍液含鉻酸酐(CrO3) 100 g/L、硫酸I g/L，二者重量比為100:1，Cr3+含量控制在3 g/L，鍍液溫度為30 °C，陰極電流密度為10 A/dm2左右，電鍍時(shí)間360 min ；3)采用Nd =YAG脈沖激光器對(duì)活塞環(huán)外圓面進(jìn)行織構(gòu)化處理，微孔間距400 μ m,同點(diǎn)重復(fù)激光脈沖次數(shù)I次，微孔直徑50 ym和深度6 μ m，微孔面積占有率1% ;4)在織構(gòu)化鍍鉻活塞環(huán)表面進(jìn)行化學(xué)鍍銀，鍍液含硝酸銀30 g/L、硫代硫酸鈉200 g/L、亞硫酸氫鈉80 g/L、乙酸鈉20 g/L、硫代氨基脲0.5 g/L, PH控制在5，溫度30 °C，沉積時(shí)間5 h。實(shí)施例2:
I)對(duì)活塞環(huán)外圓面進(jìn)行鍍前去油和超聲清洗；2)采用雙向脈沖電鍍電源進(jìn)行電沉積，鍍液含鉻酸酐(CrO3) 125 g/L、硫酸I g/L，二者重量比為125:1，Cr3+含量控制在5 g/L，鍍液溫度為50 °C，陰極電流密度為40 A/dm2左右，電鍍時(shí)間360 min ；3)采用Nd =YAG脈沖激光器對(duì)活塞環(huán)外圓面進(jìn)行織構(gòu)化處理，微孔間距800 μ m,同點(diǎn)重復(fù)激光脈沖次數(shù)4次，微孔直徑150 μ m和深度40 μ m,微孔面積占有率2.8% ;4)在織構(gòu)化鍍鉻活塞環(huán)表面進(jìn)行化學(xué)鍍銀，鍍液含硝酸銀40 g/L、硫代硫酸鈉200 g/L、亞硫酸氫鈉80 g/L、乙酸鈉20 g/L、硫代氨基脲0.7 g/L, PH控制在5，溫度40 V，沉積時(shí)間3 h。實(shí)施例3:1)對(duì)活塞環(huán)外圓面進(jìn)行鍍前去油和超聲清洗；2)采用雙向脈沖電鍍電源進(jìn)行電沉積，鍍液含鉻酸酐(CrO3) 150 g/L、硫酸I g/L，二者重量比為150:1，Cr3+含量控制在7 g/L，鍍液溫度為60 °C，陰極電流密度為60 A/dm2左右，電鍍時(shí)間360 min ；3)采用Nd =YAG脈沖激光器對(duì)活塞環(huán)外圓面進(jìn)行織構(gòu)化處理，微孔間距400 μ m,同點(diǎn)重復(fù)激光脈沖次數(shù)8次，微孔直徑200 μ m和深度55 μ m,微孔面積占有率20% ；4)在織構(gòu)化鍍鉻活塞環(huán)表面進(jìn)行化學(xué)鍍銀，鍍液含硝酸銀50 g/L、硫代硫酸鈉200 g/L、亞硫酸氫鈉80 g/L、乙酸鈉20 g/L、硫代氨基脲I g/L，PH控制在6，溫度50 °C，沉積時(shí)間I h。實(shí)施例4:
I)對(duì)活塞環(huán)外圓面進(jìn)行鍍前去油和超聲清洗；2)采用高壓脈沖直流電源進(jìn)行等離子電解滲碳，沉積電壓400 V，占空比30%，脈沖頻率10 kHz，沉積時(shí)間20 min,電解液主要成分為甘油，含有25%去離子水和0.8%氯化鉀；3)采用Nd =YAG脈沖激光器對(duì)活塞環(huán)外圓面進(jìn)行織構(gòu)化處理，微孔間距600 μ m，同點(diǎn)重復(fù)激光脈沖次數(shù)4次，微孔直徑150 μ m和深度40 μ m，微孔面積占有率4.9% ；4)在織構(gòu)化鍍鉻活塞環(huán)表面進(jìn)行化學(xué)鍍銀，鍍液含硝酸銀35 g/L、硫代硫酸鈉200 g/L、亞硫酸氫鈉80 g/L、乙酸鈉20 g/L、硫代氨基脲0.6 g/L, PH控制在5，溫度35 °C，沉積時(shí)間4 h。實(shí)施例5:
O對(duì)活塞環(huán)外圓面進(jìn)行鍍前去油和超聲清洗；2)采用高壓脈沖直流電源進(jìn)行等離子電解滲碳，沉積電壓450 V，占空比50%，脈沖頻率15 kHz，沉積時(shí)間15 min，電解液主要成分為甘油，含有10%去離子水和1%氯化鉀；3)采用Nd:YAG脈沖激光器對(duì)活塞環(huán)外圓面進(jìn)行織構(gòu)化處理，微孔間距600 μ m，同點(diǎn)重復(fù)激光脈沖次數(shù)8次，微孔直徑200 μ m和深度55 μ m，微孔面積占有率8.5% ；4)在織構(gòu)化鍍鉻活塞環(huán)表面進(jìn)行化學(xué)鍍銀，鍍液含硝酸銀40 g/L、硫代硫酸鈉200 g/L、亞硫酸氫鈉80 g/L、乙酸鈉20 g/L、硫代氨基脲0.8 g/L, PH控制在6，溫度45 °C，沉積時(shí)間3 h。實(shí)施例6:
I)對(duì)活塞環(huán)外圓面進(jìn)行鍍前去油和超聲清洗；2)采用高壓脈沖直流電源進(jìn)行等離子電解滲碳，沉積電壓500 V，占空比30%，脈沖頻率20 kHz，沉積時(shí)間3 min，電解液主要成分為甘油，含有10%去離子水和1%氯化鉀；3)采用Nd:YAG脈沖激光器對(duì)活塞環(huán)外圓面進(jìn)行織構(gòu)化處理，微孔間距400 μ m,同點(diǎn)重復(fù)激光脈沖次數(shù)2次，微孔直徑50 μ m和深度10 μ m,微孔面積占有率1% ;4)在織構(gòu)化鍍鉻活塞環(huán)表面進(jìn)行化學(xué)鍍銀，鍍液含硝酸銀45 g/L、硫代硫酸鈉200 g/L、亞硫酸氫鈉80 g/L、乙酸鈉20 g/L、硫代氨基脲0.9 g/L, PH控制在5，溫度50 °C，沉積時(shí)間2 h。
權(quán)利要求
1.一種帶有硬軟復(fù)合涂層與織構(gòu)化表面的減摩耐磨活塞環(huán)，包括軟質(zhì)涂層(I)、硬質(zhì)涂層(3)、活塞環(huán)基體材料(4)，其特征在于，還包括激光織構(gòu)化表面(2);其中硬質(zhì)涂層(3)沉積在活塞環(huán)基體材料(4 )的外圓面上，形成帶有硬質(zhì)涂層的基體材料，在帶有硬質(zhì)涂層的基體材料表面進(jìn)行激光織構(gòu)化處理，獲得帶有規(guī)則、均勻微孔陣列的激光織構(gòu)化表面(2)，再將軟質(zhì)涂層(I)沉積在激光織構(gòu)化表面(2)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減摩耐磨活塞環(huán)，其特征在于，所述基體材料為合金鑄鐵或球墨鑄鐵活塞環(huán)；所述硬質(zhì)涂層為鉻基鍍層或滲碳/氮層或鎳基鍍層；所述激光織構(gòu)化表面為采用脈沖激光在帶有硬質(zhì)涂層的基體材料表面加工的均勻分布的微孔陣列；所述軟質(zhì)自潤(rùn)滑涂層為銀鍍層或錫鍍層或磁控濺射MoS2涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減摩耐磨活塞環(huán)，其特征在于，軟質(zhì)涂層(I)厚度為I 10μ m ;硬質(zhì)涂層(3)厚度為20 40 μ m，硬度為800 1500 HVatl5 ;所述微孔陣列的微孔直徑D=50 200 μ m,微孔深度h=6 55 μ m,面積占有率S=l% 20%，微孔間距L=400 800 μ mD
4.一種帶有硬軟復(fù)合涂層與織構(gòu)化表面的減摩耐磨活塞環(huán)的制備方法，其特征在于，具體步驟如下: 1)對(duì)活塞環(huán)基體材料外圓面進(jìn)行去油處理和超聲清洗； 2)在活塞環(huán)基體材料外圓面沉積硬質(zhì)涂層； 3)采用Nd=YAG脈沖激光器對(duì)活塞環(huán)外圓面進(jìn)行織構(gòu)化處理，采用混合式步進(jìn)電機(jī)控制活塞環(huán)線位移和角位移，通過(guò)該活塞環(huán)移動(dòng)、激光束不動(dòng)的加工方式可控制備微孔陣列，形成激光織構(gòu)化表面； 4)在激光織構(gòu)化表面沉積軟質(zhì)涂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種帶有硬軟復(fù)合涂層與織構(gòu)化表面的減摩耐磨活塞環(huán)的制備方法，其特征在于，當(dāng)硬質(zhì)涂層為鉻基鍍層時(shí)，其電鍍方法為，以水為溶劑，含鉻酸酐(CrO3) 100 150 g/L、硫酸I g/L，二者質(zhì)量比為100:1 150:1，Cr3+含量控制在3 7g/L，采用雙向脈沖電鍍電源進(jìn)行電沉積，鍍液溫度為30 60 °C，陰極電流密度為10 60A/dm2,電鍛時(shí)間4 6 h。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種帶有硬軟復(fù)合涂層與織構(gòu)化表面的減摩耐磨活塞環(huán)的制備方法，其特征在于，當(dāng)硬質(zhì)涂層為滲碳/氮層時(shí)，其電鍍方法為，采用高壓脈沖直流電源進(jìn)行等離子電解滲碳/氮，沉積電壓400 500 V，占空比30% 50%，頻率10 20 kHz,沉積時(shí)間3 20 min,電解液主要成分為甘油或三乙醇胺或甲酰胺，含有10% 25%去離子水和0.8% 1%氯化鉀或碳酸鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種帶有硬軟復(fù)合涂層與織構(gòu)化表面的減摩耐磨活塞環(huán)的制備方法，其特征在于，采用Nd:YAG脈沖激光器對(duì)活塞環(huán)外圓面進(jìn)行織構(gòu)化處理時(shí)，調(diào)整同點(diǎn)重復(fù)激光脈沖次數(shù)2 8次，改變表面微孔的直徑和深度；其中脈沖激光器的參數(shù)為激光波長(zhǎng)1064 nm、輸出最大單脈沖能量50 mj、脈沖頻率50 Hz、脈沖寬度50 100 ns,其微孔直徑D=50 200 μ m,微孔深度h=6 55 μ m,面積占有率S=l% 20%，微孔間距L=400 800 μ mD
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種帶有硬軟復(fù)合涂層與織構(gòu)化表面的減摩耐磨活塞環(huán)的制備方法，其特征在于，當(dāng)軟質(zhì)涂層為銀鍍層時(shí)，其電鍍方法為，以水為溶劑，含硝酸銀40g/L、硫代硫酸鈉200 g/L、亞硫酸氫鈉80 g/L、乙酸鈉20 g/L、硫代氨基脲0.5 g/L, PH控制在5 6，對(duì)織構(gòu) 化活塞環(huán)進(jìn)行化學(xué)鍍銀，鍍液溫度30 50 °C，沉積時(shí)間I 5 h。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種帶有硬軟復(fù)合涂層與織構(gòu)化表面的減摩耐磨活塞環(huán)及制備方法，在活塞環(huán)外圓面沉積硬質(zhì)涂層如鍍鉻層或滲碳/氮層或鎳基鍍層，采用脈沖激光對(duì)硬質(zhì)涂層面進(jìn)行織構(gòu)化處理，獲得規(guī)則均勻的微孔陣列，并在織構(gòu)化表面制備軟質(zhì)涂層如鍍銀層或鍍錫層或磁控濺射MoS2涂層。本發(fā)明中硬質(zhì)涂層可以作為硬支撐層，提高活塞環(huán)外圓面的耐磨性；表面微孔陣列可以增強(qiáng)潤(rùn)滑油的流體動(dòng)壓效應(yīng)，并能作為潤(rùn)滑油/劑的儲(chǔ)池及收集磨屑顆粒；軟質(zhì)涂層可以作為潤(rùn)滑相，實(shí)現(xiàn)對(duì)摩擦表面的自潤(rùn)滑和自修復(fù)。
文檔編號(hào)C25D3/04GK103089479SQ20131002192
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者熊黨生, 秦永坤, 李建亮 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)