活塞环的离子渗氮工艺代替镀铬工艺的研究讨论
一、前言：
随着交通工具、Motor车工业的进展，对车用引擎发动机的要求也越来高，在引擎发动机的组成器件中，活塞环是一关紧的零件。活塞环在高温、高压燃气媒介中往复运动，与缸套发生紧张的摩擦。随着引擎发动机性能指标的不断增长，压缩比及转速也相应增长，环的办公条件也更为卑劣，所以，对环的要求也越来越高。活塞环的主要毁坏方式是：磨耗、擦伤和疲乏攀折。要求有较高的耐磨性及令人满意的综合机械性能。所以，活塞环的外表处置在活塞环的制作中霸占关紧位置。传统的活塞环材料多谋生铁，七十时代末年，海外一点厂家在轻型交通工具、Motor车上认为合适而使用弹簧钢和不锈钢制造的组合环，即：钢质活塞环，效果美好。但外表处制性大，容易剥落，直接影响引擎发动机的生存的年限。
随着辉光离子渗氮技术的进展，近几年来，一点活塞环出产厂家将这一技术应用在活塞环外表处置上，以增长活塞环的运用生存的年限。
八十时代中期，我所周孝重董事长带领我所率领的部队分技术担任职务的人着手对全钢质活塞环施行研究制造研发，通过近十年的尽力尽量，我们研究制造的产品：铃木462Q、本田70、125及雅马哈125等系列产品，已达出洋同类产品的技术指标，销往东亚洲南部以及香港、台湾等地区。同时，利用我所投身等离子体技术研讨的优势，同局部厂家合做对头活塞环施行了辉光离子渗氮工艺研讨、尝试。氧化整流器本文将以活塞环辉光离子渗氮工艺与镀铬工艺对比，来研究讨论活塞环的离子氮化工艺局部代替镀铬工艺的行得通性。
家喻户晓，离子氮化是在真空放电条件下，对作件外表施行低温化学热处置的一项工艺，它具备渗速快、作件变型小、渗层易扼制、脆性小、出产周期短、成本低、无污染等独特的地方。
二、钢质活塞环的离子氮化：
、钢质活塞环简介：
钢质活塞环用弹簧钢丝或不锈钢丝（带）制成，其工艺路线为：钢丝轧扁—绕圆—淬，回火—磨外圆—张嘴—加热塑形—磨最简单的面—磨内圆—精磨外圆—精磨内圆—修口—缺口儿倒角，最终经外表处置后成其为正式产品。
、零件简介：
铃木462Q第1道儿压缩环，材料为50CrVA，直径62mm、径宽2.6mm，厚1.5mm的薄片张嘴环状零件。
氮化技术要求：
零件名字：铃木料料：
氮化层深：
化合物层：
外表硬度：≥渗氮后切向弹力：
翘曲变型：≤尝试设施：
本所制作的LDMC-30A型辉光离子氮化炉。
尝试及办法：氮化前基体硬度：HRC42（沿环圆周检验测定三点）。
工艺参变量：离子氮化：气体：
保暖时间：
冷却办法：随炉冷却。
表一炉次温度（℃气体流量炉内压强外表硬度渗层深度化合物层渗氮后切向弹力（N） 没有变动 ≤14≤：变型对钢制活塞环施行离子氮化加工，最主要的是解决变型问题，对工装夹具备特别要求，普通的工装夹具难于保障，其变型方式主要是塌口，这是一种致命的变型，后继加工没有办法修复，只能废弃。通过多次反反复复的摸索尝试预设出一种理想的工装夹具（夹具资料略），认为合适而使用这种工装夹具，环经560℃（不思索问题切向弹力的事情状况下）左右的温度下施行离子氮化处置，没有显露出来塌口变型，翘曲变型≤0.05，符合标准率在90百分之百以上。
三、生铁活塞环的离子氮化：
到现在为止，生铁活塞环在产销方面仍然占主导地位，一九八九年9詜聕，受全国最大的活塞环出产厂家—江苏仪征活塞环厂的拜托，我们施行了生铁活塞环离子氮化的工艺尝试。
尝试零件：东风6100活塞环，材料：钒铬合金生铁，主要参变量：直径120mm，径宽4mm，厚2.5mm的薄片张嘴环状零件。
化学成份：
≤技术要求：
氮化层深：
化合物层：
外表硬度：
尝试设施：本所制作的LDMC-30A型辉光离子氮化炉。
尝试办法：氮化前基体硬度：HV200g263（沿环圆周检验测定三点）。
工艺参变量：
离子软氮化（C/N共渗）气体：
保暖时间：
冷却办法：随炉冷却。
表二炉次温度（℃气体流量炉内压强外表硬度渗层深度化合物层变型：
生铁环离子氮化基本上不必什麽特别工装夹具，认为合适而使用自由堆放方式处置，变型量能够满意技术要求。
四、尝试最后结果相比较：
表一、表二是两种不一样材料的活塞环通过离子渗氮加工后所得的技术参变量，与镀铬活塞环的技术要求施行比较。见表三：
表三工艺 基体硬度（HRC）硬化层深（mm）外表硬度（HV200g）耐热温度软化点℃ 独特的地方镀铬 38-44 0.15-0.20 ≥750 300耐磨离子氮化 38-44 0.15-0.25 664-795≥800耐热、耐粘着磨耗、无剥落、耐腐蚀。
五、论断：
从相比较的技术参变量上看，经离子渗氮加工的活塞环其技术参变量均达到和超过镀铬活塞环的技术要求。电镀整流器额外，离子渗氮的硬化层是在作件本身外表，不像镀铬，硬化层是附着在作件外表，这么，就没有硬化层剥落、失去效力的问题。另一长处：渗氮层硬度由表及里梯度平缓，有帮助于环与缸套之间的磨合，增长整个儿汽缸组件的运用生存的年限。因为这个，认为合适而使用离子氮化的办法局部代替镀铬，从工艺到技术上都是行得通的。
