一种气门盘表面强化涂层及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种气门盘表面强化涂层及其制备工艺。属于柴油发动机使用技术领域，在双层辉光等离子渗技术的基础上，通过仿形靶材的结构设计配合以独特工艺流程与参数，使渗入元素Cr、N在复杂曲率型面上原位合成，生成表面平整且均匀分布的CrN涂层，并且涂层元素与基体呈梯度分布，实现了气门盘锥面CrN梯度合金层的制备。本发明专利技术在被渗工件表面形成厚度8μm～15μm的CrN梯度合金层，合金层与基体间为冶金结合并有良好的结合强度，同时具有优越的抗高温氧化性能和耐磨性能。高温氧化性能和耐磨性能。高温氧化性能和耐磨性能。

【技术实现步骤摘要】
一种气门盘表面强化涂层及其制备工艺


[0001]本专利技术属于柴油发动机使用
，用于气门盘表面双层辉光等离子处理装置及方法，具体的是涉及了一种气门盘锥面CrN梯度合金层双层辉光等离子处理装置及处理方法。

技术介绍

[0002]在军用领域，柴油发动机作为目前军事载具中最主要的使用机械，长期以来都是国内外相关机构关注的焦点。如何提高载具的续航能力，进而提高战斗力，是目前重点的研究领域。近年来，随着坦克等装甲车辆军事载具性能的不断提升，对柴油发动机提出了更高的服役要求。在民用领域，气门可靠性和稳定性大大提高，使发动机的动力性、经济性、使用寿命都有了极大改善，能应用于众多民用重卡柴油发动机。
[0003]气门是发动机工作过程中密封进排气口的关键基础零件，在封锁气流、控制发动机气体交换起着至关重要的作用。但气门工作在全车环境温度最高最恶劣的地方，承受着燃烧室释放的大量热量，面临着严重的热负荷和极大的磨损风险。因此，为提升气门盘的性能，对气门盘的锥面进行表面处理，以提升其在复杂工况下的寿命和性能，是非常迫切和十分必要的。<br/>[0004]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气门盘表面强化涂层的制备工艺，其特征在于：所述气门盘包括气门杆(1)，在所述气门杆(1)的外侧安设有仿形靶材(3)，所述气门杆(1)的下部表层为气门盘锥面(2)，所述仿形靶材(3)的形状与气门盘锥面(2)的形状相适配；其通过双层辉光等离子表面冶金法，使用仿形靶材(3)及其工艺流程，最终在气门盘锥面(2)的表面制备形成CrN梯度合金层；其中，Cr、N元素在气门杆(1)的气门盘锥面(2)原位合成，形成涂层元素与基体梯度分布的CrN合金层，其厚度8μm～15μm。2.根据权利要求1所述的一种气门盘表面强化涂层的制备工艺，其特征在于：所述仿形靶材(3)采用的材质为纯Cr。3.根据权利要求1所述的一种气门盘表面强化涂层的制备工艺，其特征在于：所述CrN表面梯度合金层的具体制备步骤如下：(1)、将被渗工件置入等离子清洗机，进行基材等离子清洗；(2)、将清洗后的气门杆(1)放入双层辉光等离子渗金属炉中，对气门盘锥面(2)的表面渗Cr；(3)、在维持渗Cr的基础上，通入Ar、N2、NH3的混合气体进行离子渗氮；(4)、反应完成后随炉冷却，待炉温度冷却至室温后取出。4.根据权利要求3所述的一种气门盘表面强化涂层的制备工艺，其特征在于：在步骤(1)中，所述基材等离子清洗工艺的参数为：腔室壁电压为400～450V，气压0.4～0.6Pa，射频功率密度3.5～4.5W/cm2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯昱，魏东博，高泽宇，张冯毓，毛雨晨，刘榕，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：