The invention provides a piston ring with soft and hard interphase diamond-like coatings and a preparation method, including a piston ring matrix, a titanium nitride layer is arranged on the outer surface of the piston ring matrix, and a group or groups of diamond-like composite coatings are arranged on the outer surface of the titanium nitride layer from inside to outside. The diamond-like composite coatings include a soft diamond coating and a hard diamond-like coatings arranged from inside to outside. Diamond coating, using titanium nitride as the transition structure between diamond-like composite coating and piston ring matrix, can effectively improve the bonding strength between diamond-like composite coating and piston ring matrix, and the diamond-like composite coating with soft-hard phase structure can reduce the internal stress of diamond-like composite coating, thereby increasing the service life of the later period, and has both soft and hard phases. The production process of diamond-like carbon coated piston rings is simple, and the thickness of piston rings can be changed according to the actual needs, so as to increase the practicability of piston rings.
【技术实现步骤摘要】
一种具有软硬相间类金刚石涂层的活塞环及制备方法
本专利技术涉及活塞环
,具体涉及一种具有软硬相间类金刚石涂层的活塞环及制备方法。
技术介绍
2020年乘用车燃油耗国家标准百公里5L以下,这对发动机厂以及汽车厂提出了高要求,而降低发动机的摩擦功损失是降低汽车的燃油耗的重要手段之一,活塞环工作摩擦功率损失占发动机总摩擦功损失的25%以上,所以降低活塞环的摩擦损失对发动机降低燃油耗贡献大;在有些专利中也采用了一些方法,在做类金刚涂层过程中掺入W、Si、H等元素降低涂层的内应力,提高一定程度的结合强度,但是添加元素影响了类金刚石的耐磨性、高温稳定性,不是最佳的选择;为此,我们提出一种含有过渡层的类金刚石涂层活塞环及制备方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有软硬相间类金刚石涂层的活塞环及制备方法,类金刚石复合涂层采用软硬相间的结构,可以降低类金刚石复合涂层的内应力,进而增加后期的使用寿命。为解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案:一种具有软硬相间类金刚石涂层的活塞环,包括活塞环基体,所述活塞环基体外圆面设置有氮化钛层,所述氮化钛层外圆面由内至外设置有一组或多组的类金刚石复合涂层,该类金刚石复合涂层包括由内至外设置的软类金刚石涂层和硬类金刚石涂层。进一步的,相邻所述的类金刚石复合涂层由内至外的硬度随厚度递增。进一步的,每组所述的类金刚石复合涂层中软类金刚石涂层和硬类金刚石涂层的厚度比为1:100~5:100。进一步的,所述氮化钛层的厚度H1与类金刚石复合涂层的厚度H2存在如下关系:1/50≤H1/H2≤1/10,在不影响类金刚石涂层后期的效果,以及类金刚 ...
【技术保护点】
1.一种具有软硬相间类金刚石涂层的活塞环,包括活塞环基体(1),其特征在于:所述活塞环基体(1)外圆面设置有氮化钛层(2),所述氮化钛层(2)外圆面由内至外设置有一组或多组的类金刚石复合涂层(3),该类金刚石复合涂层(3)包括由内至外设置的软类金刚石涂层(4)和硬类金刚石涂层(5)。
【技术特征摘要】
1.一种具有软硬相间类金刚石涂层的活塞环,包括活塞环基体(1),其特征在于:所述活塞环基体(1)外圆面设置有氮化钛层(2),所述氮化钛层(2)外圆面由内至外设置有一组或多组的类金刚石复合涂层(3),该类金刚石复合涂层(3)包括由内至外设置的软类金刚石涂层(4)和硬类金刚石涂层(5)。2.根据权利要求1所述的一种具有软硬相间类金刚石涂层的活塞环,其特征在于:相邻的所述类金刚石复合涂层(3)硬度由内至外随厚度递增。3.根据权利要求1所述的一种具有软硬相间类金刚石涂层的活塞环,其特征在于:每组所述的类金刚石复合涂层(3)中软类金刚石涂层(4)和硬类金刚石涂层(5)的厚度比为1:100~5:100。4.根据权利要求1所述的一种具有软硬相间类金刚石涂层的活塞环,其特征在于:所述氮化钛层(2)的厚度H1与类金刚石复合涂层(3)的厚...
【专利技术属性】
技术研发人员:王星,程伟胜,严满生,张凯峰,章昱,金鹏,
申请(专利权)人:安庆帝伯格茨活塞环有限公司,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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