一种锻钢活塞头部阻氢复合涂层的制备方法技术

本发明专利技术涉及锻钢活塞涂层技术领域，具体涉及一种锻钢活塞头部阻氢复合涂层的制备方法，包括以下步骤：S1、粗糙化处理：对活塞顶面、燃烧室、火力岸部位喷砂粗糙化处理，并在处理后清理喷砂面；S2、热处理；S3、喷涂过渡层：电弧喷涂80‑150μm的Fe‑Al过渡层；S4、喷涂第一涂层：等离子喷涂150‑300μm的氧化铝涂层；S5、切削处理：使用喷钨钢刀和金刚石刀配合切削液先后对喷涂后的活塞头部进行切削加工；S6、清洗烘干：对活塞进行清洗除油和烘干处理；S7、喷涂第二涂层：磁控溅射法在活塞氧化铝涂层表面制备一层8‑10μm致密氮化铬涂层。本发明专利技术可通过在活塞表面制备涂层，起到阻止氢原子渗透进入活塞本体材料的作用，从而预防氢脆现象的发生，防止活塞在高负荷运行中出现开裂失效现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锻钢活塞涂层，具体涉及一种锻钢活塞头部阻氢复合涂层的制备方法。

技术介绍

1、在氢燃料发动机运行过程中，锻钢活塞易受到氢的影响，在493k以上氢原子会进入金属间隙与渗碳体(fe、c)发生反应，产生变质，降低钢的强度，活塞在高负荷运行中容易出现开裂失效。关于阻氢涂层的专利和报道很多，但是应用在活塞上的专利未见相关报道。

2、cn116145127 a公开了一种复合氧化物阻氢涂层及其制备方法，包括步骤有：1、将氧化铝、氧化钇及硼酸锂球磨混合均匀，得到前驱粉体；2、将前驱粉体混入溶剂中，通过研磨、搅拌、球磨或者超声等方法得到混合浆料；3、将金属基体浸入混合浆料中后取出，经过真空干燥，低温烧结，即得附着于金属基体表面的阻氢涂层。

3、现有技术最大的问题是：

4、1、涂层跟基体结合不够牢固，运用到活塞顶面和燃烧室部位，活塞工作过程中极易脱落造成失效；

5、2、活塞燃烧室喉口部位形状复杂，现有的涂层制备技术制备涂层厚度的均匀性达不到活塞的要求（±0.05mm）。

<b>技术实现思路...

【技术保护点】

1.一种锻钢活塞头部阻氢复合涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的锻钢活塞头部阻氢复合涂层的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，喷砂时间为30-60s，喷砂材料为24#刚玉粒度砂，喷砂气压力为0.5-1.0MPa，喷嘴到基体表面距离保持100-200mm，倾角40-50°，活塞的旋转速度为200转/min，喷枪上下移动速度950mm/s。

3.根据权利要求1所述的锻钢活塞头部阻氢复合涂层的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，使用气枪对喷砂面进行处理，气枪压力0.5-0.6MPa，压缩气经过AO/AA两个级别，四个过滤器进行过滤，清理时...

【技术特征摘要】

1.一种锻钢活塞头部阻氢复合涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的锻钢活塞头部阻氢复合涂层的制备方法，其特征在于：在步骤s1中，喷砂时间为30-60s，喷砂材料为24#刚玉粒度砂，喷砂气压力为0.5-1.0mpa，喷嘴到基体表面距离保持100-200mm，倾角40-50°，活塞的旋转速度为200转/min，喷枪上下移动速度950mm/s。

3.根据权利要求1所述的锻钢活塞头部阻氢复合涂层的制备方法，其特征在于：在步骤s1中，使用气枪对喷砂面进行处理，气枪压力0.5-0.6mpa，压缩气经过ao/aa两个级别，四个过滤器进行过滤，清理时间为20-30s/只。

4.根据权利要求1所述的锻钢活塞头部阻氢复合涂层的制备方法，其特征在于：在步骤s2中，在真空炉内进行热处理温度70℃，时间30min，真空度为：1.33×10-3 pa～1.33×10-5pa。

5.根据权利要求1所述的锻钢活塞头部阻氢复合涂层的制备方法，其特征在于：在步骤s3中，喷涂使用的合金丝材丝径0.8-2.0mm，喷涂电压 25-43v ，工作电流 100-200a，喷涂间距100-200mm，送丝速度160-300mm/s。

6.根据权利要求1所述的锻钢活塞头部阻氢复合涂层的制备方法，其特征在于：在步骤s4中，喷涂过程中氮气作为主气，流量为2100l/m...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵小峰，刘国强，刘世英，
申请(专利权)人：滨州渤海活塞有限公司，
类型：发明
国别省市：