内燃机活塞环及生产方法和活塞环组件技术

本发明专利技术公开了一种具有钨钴合金和碳化铬涂层的内燃机活塞环，其特征是所述基体与缸体接触部表面设有耐磨涂层，耐磨涂层材料为钨钴合金和碳化铬的组合；以重量百分比计，钨钴合金的重量比为60﹪～80﹪，碳化铬的重量比为20﹪～40﹪，各组分之和为100﹪，其中钴元素为总组分的25﹪～45﹪；所述耐磨涂层是将钨钴合金和碳化铬采用物理气相沉积方法沉积到活塞环基体与缸体接触部表面；采用上述活塞环的活塞环组件，与燃烧室相邻的第二道活塞环的装配侧隙为0.15㎜～0.65㎜；本发明专利技术活塞环硬度提高了45.4﹪～73.1﹪，耐磨性提高了26.5﹪～61.8﹪，承载能力提升也提高了19.7﹪～78.5﹪；同时，也降低了活塞头部和环槽底部的应力集中。

Piston ring and production method and piston ring component of internal combustion engine

The invention discloses a piston ring with tungsten cobalt alloy and chromium carbide coating, which is characterized in that the wear resistant coating on the base and the cylinder contact surface, the coating is a combination of tungsten cobalt alloy and chromium carbide; by weight percentage, the weight ratio of tungsten cobalt alloy is 60 ~ 80%% the weight ratio of chromium carbide, 20 ~ 40%%, components and 100%, wherein the cobalt element is the total components of 25 ~ 45%%; the wear-resistant coating is tungsten cobalt alloy and chromium carbide by physical vapor deposition method to deposit the piston ring and cylinder contact surface of the substrate; the piston ring assembly of the piston ring assembly, and combustion chamber adjacent to the second side of the piston ring gap of 0.15 mm to 0.65 mm; the piston ring hardness is increased by 45.4 ~ 73.1%%, the wear resistance increases 26.5 ~ 61.8%%, enhance the carrying capacity Also increased 19.7 ~ 78.5%%; at the same time, but also reduces the piston head and the ring groove bottom stress concentration.

【技术实现步骤摘要】
内燃机活塞环及生产方法和活塞环组件
本专利技术涉及一种内燃机，具体地说是一种内燃机活塞环及生产方法和活塞环组件，特别是涉及一种具有钨钴合金和碳化铬涂层的内燃机活塞环及生产方法和活塞环组件。
技术介绍
内燃机活塞的主要作用是承受汽缸中的燃烧压力，并将此力通过活塞销和连杆传给曲轴，从而完成预定的工作。在活塞头部加工有多道安装活塞环的环槽，其作用防止高温、高压燃气从燃烧室窜入曲轴箱，同时阻止机油窜入燃烧室。活塞环数量取决于密封的要求，一般采用2～4道气环、1道油环，其中远离燃烧室端的活塞环为油环，其他的活塞环为气环。活塞环在高温、高压、动载、化学腐蚀环境中工作，是发动机易损件，因此人们一直研究提高活塞环使用寿命的方法。最新的研究成果表明，通过对活塞环表面热处理或加涂层的方法，可以增加活塞环的耐磨性，涂层材料一般为氮化铬或碳化钨。但氮化铬或碳化钨耐磨性能仍有待提高，且涂层在重载时会出现微裂纹，造成活塞环的失效。如申请号为200910182353.7的专利公开了一种有复合涂层的内燃机活塞环，涂层厚度为5～30μm，硬度为HV800～1600，涂层为镍基复合物、金属氮化物、金属碳化物或陶瓷复合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机活塞环，它包括由金属材料制成的基体，其特征是所述基体与缸体接触部表面设有耐磨涂层，耐磨涂层材料为钨钴合金和碳化铬的组合；以重量百分比计，钨钴合金的重量比为60﹪～80﹪，碳化铬的重量比为20﹪～40﹪，各组分之和为100﹪，其中钴元素为总组分的25﹪～45﹪。

【技术特征摘要】
1.一种内燃机活塞环，它包括由金属材料制成的基体，其特征是所述基体与缸体接触部表面设有耐磨涂层，耐磨涂层材料为钨钴合金和碳化铬的组合；以重量百分比计，钨钴合金的重量比为60﹪～80﹪，碳化铬的重量比为20﹪～40﹪，各组分之和为100﹪，其中钴元素为总组分的25﹪～45﹪。2.根据权利要求1所述的内燃机活塞环，其特征是基体与耐磨涂层之间设有硬化涂层，所述硬化涂层的厚度为5μm～25μm，硬化涂层的孔隙度小于6﹪。3.根据权利要求2所述的内燃机活塞环，其特征是所述钨钴合金中的钨可为铑或铪或钽或钛或锆或钼或铌或铱中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的内燃机活塞环，其特征是所述耐磨涂层的晶状结构为柱状晶体结构，是钨钴合金和碳化铬的组合晶相。5.根据权利要求4所述的内燃机活塞环，其特征是所述耐磨涂层的厚度为10μm～50μm，耐...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳，廖成勇，廖建勇，
申请(专利权)人：湖南城市学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43