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· 工艺· 材料· 设备·
活塞环的陶瓷涂层
武汉学院苎,弓、罗
‘摘要舂文黠述了翦外活塞环表面陶瓷涂层的蛊展状况,对陶瓷涂层的畦能要求, 成陶瓷
层特釜\勾/
前富起缸套的过渡磨损,即环的表面涂层与缸套
近年来,随着环境污染问题的日益突出, 之间应有好的匹配性。
要求汽车发动机的低排放,低油耗的呼声也涂层应有低的摩擦系效。应能对涂层
,必须使发动工艺进行控制,从而得到理想表面光诘度和
机的燃烧进一步接近理想状态。为此,
机的绝热、轻量化、高转速化等措施都要求大摩擦系效。
我们进一步提高发动机零件的可靠性,特别涂层与基体材料有高的结合强度和
是缸套一活塞环这对摩擦副的耐磨性。前人已相窖性。因为通常表面涂层与基体材料的热
经从多学科出发,为机械学、金属学、表面膨胀系数不同,它会引起残余应力并导致破
物理、表面化学、表面力学等,进行了不同碎
程度的研究“,取得了很多成果。但这仍不涂层要有良好的抗疲劳性能,通常从
能适应这对摩擦副所面临的使用工况,如温表面涂层到基体的疲劳裂纹都会扩展导致环
度的提高、冷却条件的恶化、润滑油更换周的断裂。同样,也不希望在涂层或基体材料
期的延长,润滑条件润滑膜厚、润滑油中中存在残余拉应力。
灰份及磨料的污染,润滑油的变质等的严涂层应有好的耐热冲击性能。
耐磨性。活塞环的外圆周表面陶瓷喷涂就是所示。它们都以粉末的形式使用
较好的强化措施之一“。表常用于活塞环表面的陶瓷涂屠粉末
对活塞环表面陶瓷涂层的性能要求粉末成甜
根据发动机中缸套——活塞环的使用工氧化铬
: 氰化铅等混合料十
自
在边界润滑条件下应有极小的磨损
:
速率。氧化锆等混合科,
对汽缸内的摩擦化学环境,如高灰碳化铬等混合料±
份、硫化污染、酸和氧化气氛等应有好的承碳化鹌等混合料∞
受能力。陶瓷涂层的工艺选择
当在润滑油膜瞬时破裂时如上下止为了满足活塞环对表面涂层的性能要
点处,表面涂层应有好的抗擦伤能力。求,台理的选择涂层工艺是非常重要的一环。
对于铸铁缸套,活塞环的涂层不应引通常主要应考虑以下两点;
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年第期
在制造涂层的过程中不应使活塞环合强度较电镀、物理气相沉积等低,因而陶
的基体材料过热,否则会使活塞环对缸筒的瓷涂层的脱落仍是一个重要问题“。
径向压力的分布发生变化,影响机油精耗爰高速氧一燃料喷涂
发动机的性能。一般制造最佳活塞环形状的高速氧一燃料喷涂技术较新,年开
方法是在加热心轴上成形,因此加工表面涂始应用。它的特点在于喷咀出口射流速度
层时的温度不应超过其成形温度,对于常规达/接近音速的倍,通过调整喷
活塞材斟来说,它不应超过。咀出口的射流速度和温度,可控制涂层与基
对于甩凸轮成形的活塞环,翩作涂层时的温体的结合强度与涂层的孔隙度。
度极限取决于基体材料消除应力的温度。该喷涂技术与等离子喷涂陶瓷相比有如
涂层的生产工艺要保证涂层与基体下优点:
有好的结合强度、低的