DLC复合涂层气缸套生产工艺制造技术

技术编号:9534988 阅读:113 留言:0更新日期:2014-01-03 18:19
本发明专利技术公开了一种DLC复合涂层气缸套生产工艺,依次包括以下步骤:(1)、把工件放入密闭室,对密闭室抽真空;(2)、向密闭室内充入Ar气,并在工件上加载4KV的脉冲负偏压,工件表面不断向外释放电子,Ar带正电,受到工件的吸引加速轰击表面,实现等离子体清洗工件表面;(3)、向密闭室中充入三甲基硅烷气体,在工件内表面先形成Si-C过渡层;(4)、向密闭室中通入碳氢气体,就可以在工件内表面形成DLC涂层。本发明专利技术简单易行,应用气相沉积对气缸套内表面上进行镀膜以提高气缸套的耐磨性和抗穴蚀性,本发明专利技术不仅可以应用于气缸套的内表面,也可以应用于湿式气缸套的外表面水道部分,充分满足现代发动机的要求,应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种DLC复合涂层气缸套生产工艺,依次包括以下步骤:(1)、把工件放入密闭室,对密闭室抽真空;(2)、向密闭室内充入Ar气,并在工件上加载4KV的脉冲负偏压,工件表面不断向外释放电子,Ar带正电,受到工件的吸引加速轰击表面,实现等离子体清洗工件表面;(3)、向密闭室中充入三甲基硅烷气体,在工件内表面先形成Si-C过渡层;(4)、向密闭室中通入碳氢气体,就可以在工件内表面形成DLC涂层。本专利技术简单易行,应用气相沉积对气缸套内表面上进行镀膜以提高气缸套的耐磨性和抗穴蚀性,本专利技术不仅可以应用于气缸套的内表面,也可以应用于湿式气缸套的外表面水道部分,充分满足现代发动机的要求,应用前景广阔。【专利说明】DLC复合涂层气缸套生产工艺
本专利技术属于气缸套生产
,特别涉及一种DLC复合涂层气缸套生产工艺。
技术介绍
气缸套是发动机的重要核心零件之一,处于发动机的“心脏”部位,气缸套与活塞、气缸盖共同组成密闭的气缸工作空间。在气缸套的运行过程中,与活塞环发生摩擦,容易发生早磨现象,且缸套在长时间运行之后,容易发生穴蚀现象,虽然目前可以通过改变材质的方法,来提高耐磨性和耐蚀性,但很有限,仍然无法满足发动机高功率和高排放的要求。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中的不足之处,提供一种可提高气缸套耐磨性和耐腐蚀的DLC复合涂层气缸套生产工艺。为实现上述目的,本专利技术提出以下技术方案:DLC复合涂层气缸套生产工艺,依次包括以下步骤: (1)、把工件放入密闭室,对密闭室抽真空,使密闭室内的气压达到14毫托; (2)、向密闭室内充入Ar气,并在工件上加载4KV的脉冲负偏压,由于工件表面为阴极,工件表面不断向外释放电子,电子与Ar原子发生碰撞使其电尚,这时整个密闭室内部都充满了内置阴极管放电等离子体,Ar带正电,受到工件的吸引加速轰击表面,实现等离子体清洗工件表面; (3)、向密闭室中充入三甲基硅烷气体,在工件内表面先形成2um的S1-C过渡层; (4)、向密闭室中通入碳氢气体,就可以在工件内表面形成DLC涂层,DLC涂层厚度为3.5-5um,该DLC涂层为ta_C纯碳薄膜或薄膜a_C:H: X。所述步骤(4)中的碳氢气体为乙炔或甲烷。所述步骤(4)中的X是金属元素或非金属元素。所述非金属元素为S1、O或N元素。“DLC”是英文“DIAMOND-LIKE CARBON”(类金刚石镀膜)的缩写。DLC是一种由碳元素构成、在性质上和钻石类似,同时又具有石墨原子组成结构的物质。DLC是一种非晶态薄膜,由于具有高硬度和高弹性模量,低摩擦因数,耐磨损以及良好的真空摩擦学特性,很适合于作为耐磨涂层。采用上述技术方案,S1-C过渡层可以保证DLC与气缸套内表面之间有很好的结合力。与没有DLC涂层的气缸套相比,本专利技术气缸套表面的硬度可达到1500HV,气缸套表面的摩擦系数降低了 19%,经过中性盐雾试验表明,有涂层的气缸套相比没有涂层的气缸套,腐蚀失重率降低了 15%,而且在发动机满负荷运行的条件下,运行速度从1000到1400rpm,燃油消耗减少了 2.5%,间接地减少了气体排放,并且DLC涂层气缸套和没有DLC涂层的气缸套相比,对气缸套表面的绗磨粗糙度的控制没有多大影响。本专利技术简单易行,应用气相沉积对气缸套内表面上进行镀膜以提高气缸套的耐磨性和抗穴蚀性,本专利技术不仅可以应用于气缸套的内表面,也可以应用于湿式气缸套的外表面水道部分,充分满足现代发动机的要求,应用前景广阔。【专利附图】【附图说明】图1是采用本专利技术工艺后气缸套的结构示意图;图2是图1当中A处的放大图。【具体实施方式】如图1和图2所示,本专利技术的DLC复合涂层气缸套生产工艺,依次包括以下步骤, (1)、把工件放入密闭室,对密闭室抽真空,使密闭室内的气压达到14毫托; (2)、向密闭室内充入Ar气,并在工件上加载4KV的脉冲负偏压,由于工件表面为阴极,工件表面不断向外释放电子,电子与Ar原子发生碰撞使其电尚,这时整个密闭室内部都充满了内置阴极管放电等离子体,Ar带正电,受到工件的吸引加速轰击表面,实现等离子体清洗工件表面; (3)、向密闭室中充入三甲基硅烷气体,在工件内表面先形成2um的S1-C过渡层; (4)、向密闭室中通入碳氢气体,就可以在工件内表面形成DLC涂层,DLC涂层厚度为3.5-5um,该DLC涂层为ta_C纯碳薄膜或薄膜a_C:H: X。步骤(4)中的碳氢气体为乙炔或甲烷。步骤(4)中的X是金属元素或非金属元素。所述非金属元素为S1、O或N元素。上述工件即为气缸套I。DLC涂层3致密,通过S1-C过渡层2与气缸套I之间有着良好的结合力。本实施例并没有对本专利技术的形状、材料、结构等作任何形式上的限制,凡是依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均属于本专利技术技术方案的保护范围。【权利要求】1.DLC复合涂层气缸套生产工艺,其特征在于:依次包括以下步骤, (1)、把工件放入密闭室,对密闭室抽真空,使密闭室内的气压达到14毫托; (2)、向密闭室内充入Ar气,并在工件上加载4KV的脉冲负偏压,由于工件表面为阴极,工件表面不断向外释放电子,电子与Ar原子发生碰撞使其电尚,这时整个密闭室内部都充满了内置阴极管放电等离子体,Ar带正电,受到工件的吸引加速轰击表面,实现等离子体清洗工件表面; (3)、向密闭室中充入三甲基硅烷气体,在工件内表面先形成2um的S1-C过渡层; (4)、向密闭室中通入碳氢气体,就可以在工件内表面形成DLC涂层,DLC涂层厚度为3.5-5um,该DLC涂层为ta_C纯碳薄膜或薄膜a_C:H: X。2.根据权利要求1所述的DLC复合涂层气缸套生产工艺,其特征在于:所述步骤(4)中的碳氢气体为乙炔或甲烷。3.根据权利要求1或2所述的DLC复合涂层气缸套生产工艺,其特征在于:所述步骤(4)中的X是金属元素或非金属元素。4.根据权利要求3所述的DLC复 合涂层气缸套生产工艺,其特征在于:所述非金属元素为S1、O或N元素。【文档编号】C23C16/22GK103484834SQ201310391532【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月2日 优先权日:2013年9月2日 【专利技术者】李红杰, 徐超, 刘永锋, 尹艳娜, 张亮亮 申请人:河南省中原内配股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
DLC复合涂层气缸套生产工艺,其特征在于:依次包括以下步骤,(1)、把工件放入密闭室,对密闭室抽真空,使密闭室内的气压达到14毫托;(2)、向密闭室内充入Ar气,并在工件上加载4KV的脉冲负偏压,由于工件表面为阴极,工件表面不断向外释放电子,电子与Ar原子发生碰撞使其电离,这时整个密闭室内部都充满了内置阴极管放电等离子体,Ar带正电,受到工件的吸引加速轰击表面,实现等离子体清洗工件表面;(3)、向密闭室中充入三甲基硅烷气体,在工件内表面先形成2um的Si?C过渡层;(4)、向密闭室中通入碳氢气体,就可以在工件内表面形成DLC涂层,DLC涂层厚度为3.5?5um,该DLC涂层为ta?C纯碳薄膜或薄膜a?C:H:?X。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李红杰徐超刘永锋尹艳娜张亮亮
申请(专利权)人:河南省中原内配股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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