Многослойное покрытие для поршневых колец двигателя внутреннего сгорания

Многослойное покрытие для поршневых колец двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски»»

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-в (22) За я влено 05,03. 79 (21) 273 с»»рисоеди»»ение»» заявки ЛЪ

Государство»»»»ый комитет (23) Приоритет т»о делал» изобретений и открытий

Опубликовано 15. 12.80. Б

Дата опубликования оп»»са» (72) Авторы изобретения

В. Г. Заренбин и Л. N (71) Заявитель

Днепропетровский инженерно-строительный институт (54)МНОГОСЛОЙНОЕ fICKPbfTHE ДЛЯ ПОРШНЕВЫХ KOJIEll

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, Известны многослойные покрытия дпя поршневых колец двигателя внутреннего сгорания, содержащие внутренний слой на основе карбида вольфрама и никеля, промежуточный слой из молибдена и внешний слой из никеля и хрома с включениями бора. На поверхности предусмотрено приработочное нарухсное покрытие на основе никеля и хрома, содержа»цее же10 лезо, бор, кремний и углерод.

Указанное покрьггие получается при помошч плазменного напыления его на поверхность поршневого кольца. В одном

»5 из вар иантов выполнен ия это покрытие включает первь и пористый слой., содержащий, %: карбид вольфрама 40; кобальт

6; никель 36,5; хром 6; бор 1; ап»оминий 5: а остальное — кремний и углерод.

Второй слой покрытия, наносимый на первый более тонким слоем, состоит из молибдена и обладает высокой пористостью (15-25 о). Третий слой состоит только

2 из никеля и хрома с включениями бора (без карбидов), а четвертый слой — приработочный (наиболее мягкий) содержит алюм»п»ий $1).

Известное покрьггие достаточно надежно предохраняет поверхность кольца от неблагоприятного воздействия высоких давлений и температур, характерных для высокофорсированных двигателей внутреннего сгорания, однако продопжительность приработочного периода, обусловливающего наиболее интенсивную скорость износа, остается весьма значительной п,.и неудовлетворительном качестве приработк»т сопряженной пары поршневое кольцо — гильза цилиндра из-за повышенных значений коэффициента трения, обусловленных, в основном, значительной твердостью алюминия при плазменном его напылении.

Цель изобретения — улучшение качества приработки и сокращение ее продолжительности.

787708

1 19-1,24

0,64-0,75

0 98-1 16

115

1

3

Поставленная цель достигается тем, что в состав приработочного слоя дополнительно введен кадмий при следукацем составе компонентов, вес,%: .

Углерод 0,5 1,0

Железо 1, 0-3,0

Кадмий 1,5-2,5

Кремний 3,0-4,5

Бор 3,5-5,0

Хром 12,0-18,0

Никель 68,5-78,0

Кадмий получают электролитическим способом при помощи асимметричного перемешения тока при температуре электролита "(, = 18-26"С; отношении (P ) плотности тока катодного полупериода к плотности тока анодного полупериода

= 4-6 плотности тока катодного полупериода Q< = 2,0-3,0 А/дм из электролита следуюшего состава, г/л:

Сернокислый кадмий 80

Сернокислый натрий 30

Серная кислота 4,0

Сульфпрованный нафталин 2,0

Желатин 2,5

Пример 1. Получают и испытывают многослойное покрытие, состав, внешнего приработочного слоя которого включает, вес.%: углерод 0,5; железо

1,0 кадмий 1,5; кремний 3,0; бор 3,5; хром 10; никель 68,5.

Пример 2. Получают и испытывают многослойное покрытие, состав внешнего приработочного слоя которого вкшочает, вес.%: углерод 0,75> железо 2,0 кадмий 2,0; кремний 4,0; бор 4,25; хром 11 никель 73,25, Пример 3. Получают и испытывают многослойное покрытие, состав внешнего приработочного слоя которого включает,вес.%: углерод 1 0; железо 3,0; кадмий 2,5 кремний 4,5; бор 5,0; хром 12; никель 78.

Основными параметрами, определяюшими степень приработки покрытия к сопряженной поверхности, являются длительность приработки и величина среднего арифметического отклонения поверхности профиля 7,С, (шероховатость поверхности).

Банные испытаний степени приработки покрытия приведены в таблице.

Приработочный слой, полученный на асимметриплом переменном токе при приведенных режимах его нанесения, имеет удовлетворительные физические и механические свойства, например, приработок ыйй слой, содержаший электроли4 $ тический кадмий, полученный на асимметричномпеременном токе (ll =2,5A/цмто., Р =5, - = 22 С), имеет йредельную прочность (пластичность) 528 кгс/см и мелкокрпсталлическую структуру, Такие свойства приработочного слоя в сочетании с высокой пористостью износостойкого слоя обеспечивают приработкумногослойного покрытия в течение 1,7+

0,3 ч без образования видимых рисок, 25 царапин и эадиров, Формула изобретения

Многослойное покрытие для поршневых колец двигателя внутреннего сгораЗО ния, содержащее внутренний слой на основе карбида вольфрама и никеля, промежуточный слой иэ молибдена и внешний слой из никеля и хрома с включениями бора, имеюшее приработочное наружное покрытие на основе никеля и хрома и содержащее железо, бор, кремний и углерод, отличающееся тем, что, с целью улучшения приработки и сокрашения ее продолжительности, в состав приработо шого слоя дополнитель4О но введен кадмий, при следуюшем составе компонен тов, вес.%:

Углерод 0,5-1,0

Железо 1,0-3, О

Кадмий 1,5-2,5

Кремний 3, 0-4,5

Бр 3,5 5,0

Хром 1 2,0-18,0

Никель . 68,5-78,0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CilIA ¹ 3615099, кл. 277-235, опублик. 1972.

ВНИИПИ Заказ 8311/37 Тираж 608 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная> 4