汽車發(fā)動機 活塞環(huán)表面處理層 檢驗方法 第2部分：PVD涂層

QC/TXXXXX—20XX

目次

前言.................................................................................II

1范圍...............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................1

3術語和定義.........................................................................1

4型式及各部位名稱...................................................................1

5檢驗方法...........................................................................1

圖1鍍層示意圖.......................................................................2

圖2鑲嵌試樣制備示意圖...............................................................2

圖3硬度樣件制備示意圖...............................................................3

汽車發(fā)動機活塞環(huán)表面處理層檢驗方法

第2部分：PVD涂層

Automobileengine—SurfacetreatmentofPistonring-Inspectionmethod

Part2：PVDcoating

I

QC/TXXXXX—20XX

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件是QC/T××××《汽車發(fā)動機活塞環(huán)表面處理層檢驗方法》的第1部分。QC/T××××

尚無部分發(fā)布。

本文件由全國汽車標準化技術委員會（SAC/TC114）提出并歸口。

本文件起草單位：安慶帝伯格茨活塞環(huán)有限公司、華閩南配集團股份有限公司、濱州渤海活塞有限

公司、儀征亞新科雙環(huán)活塞環(huán)有限公司、南京飛燕活塞環(huán)股份有限公司

本文件主要起草人：王星、徐建孫、姜殿昌、代東華、張儀、程偉勝

本次為首次發(fā)布。

II

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汽車發(fā)動機活塞環(huán)表面處理層檢驗方法

第2部分：PVD涂層

1范圍

本文件規(guī)定了汽車發(fā)動機活塞環(huán)PVD涂層的術語和定義、型式及組成、檢驗方法。

本文件適用于氣缸直徑小于或等于200mm的汽車發(fā)動機活塞環(huán)PVD涂層的檢驗。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T1149.1內燃機活塞環(huán)第1部分：通用規(guī)則

GB/T1149.2內燃機活塞環(huán)第2部分：術語

GB/T1149.5內燃機活塞環(huán)第5部分：檢驗方法

GB/T4340.1金屬材料維氏硬度試驗第1部分：試驗方法

GB/T6462金屬和氧化物覆蓋層-厚度測量顯微鏡法

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

PVD涂層PhysicalVaporDeposition

指利用物理過程實現(xiàn)物質轉移，將原子或分子由源轉移到基材表面上的過程。它的作用是可以使某

些有特殊性能（強度高、耐磨性、散熱性、耐腐性等）的微粒沉積在性能較低的基體上，使得基體具有

更好的性能。如：CrN、TiN等涂層。PVD涂層的基本方法包括：真空蒸發(fā)、濺射、離子鍍等。

4型式及各部位名稱

活塞環(huán)PVD涂層的型式及其各部位名稱按GB/T1149.1和GB/T1149.2執(zhí)行。

5檢驗方法

涂層厚度

5.1.1制樣方法

制樣方法按GB/T6462執(zhí)行，試樣橫斷面的要求如下：

a)橫斷面垂直于鍍層；

b)橫斷面表面平整，其圖像的整個寬度應在測量時所取的放大率下同時聚焦；

c)由于切割和制備橫斷面所引起的變形材料要去掉；

d)鍍層橫斷面上的界面線僅由外觀反差就能明顯地確定或由一條易于分辨的細線確定。

5.1.2檢驗步驟

從待測的活塞環(huán)上任意切割一塊試樣，鑲嵌后，采用適當?shù)募夹g對橫截面進行研磨、拋光。用校正

過的標尺測量PVD涂層的厚度，顯微鏡放大倍率優(yōu)先推薦200倍，見圖1。

注1：涂層厚度是指涂層的外表面與活塞環(huán)基體材料表面的距離，如圖1所示。

1

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注2：按GB/T1149.5規(guī)定，測量位置為活塞環(huán)的開口對側和開口兩側15mm處。

圖1鍍層示意圖

涂層硬度

5.2.1制樣方法

在活塞環(huán)上任意位置用卡鉗截取10mm～15mm一段，外圓面朝下，如圖2，置于鑲嵌機上制樣，依

次用280#、400#、1200#金相砂紙進行打磨，最后用0.5um的氧化鋁拋光液拋光成鏡面，無劃痕。如圖

2。

圖2鑲嵌試樣制備示意圖

5.2.2檢驗方法

按GB/T4340.1，選擇測量載荷100gf壓頭進行涂層的皮膜硬度測量，測量點應在相對測量層較厚

的部位進行（接近外一層的邊界），如圖4。常規(guī)測量為1點測量，特殊情況下可采用5點測量取硬度平

均值。

2

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圖3硬度樣件制備示意圖

涂層皮膜

5.3.1制樣方法

同5.2.1。

5.3.2檢測方法

利用400倍金相顯微鏡，對焦后拍攝涂層皮膜空隙照片，具體由供需雙方協(xié)商決定。

涂層結合強度

5.4.1檢測方法

雙手握住檢測環(huán)的開口兩邊，用軟材料墊板支撐扭曲部位，緩緩扭曲試驗（扭曲90°），用目視或

放大鏡觀察扭曲部位是否有剝離，判定涂層的結合強度。

3

ICS43.060

CCST12

QC

中華人民共和國汽車行業(yè)標準

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汽車發(fā)動機活塞環(huán)表面處理層檢驗方法

第2部分：PVD涂層

Automobileengine—SurfacetreatmentofPistonring-Inspectionmethod

Part2：PVDcoating

(點擊此處添加與國際標準一致性程度的標識)

（征求意見稿）

（本草案完成時間：2023年5月）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關專利連同支持性文件一并附上。

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汽車發(fā)動機活塞環(huán)表面處理層檢驗方法

第2部分：PVD涂層

1范圍

本文件規(guī)定了汽車發(fā)動機活塞環(huán)PVD涂層的術語和定義、型式及組成、檢驗方法。

本文件適用于氣缸直徑小于或等于200mm的汽車發(fā)動機活塞環(huán)PVD涂層的檢驗。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T1149.1內燃機活塞環(huán)第1部分：通用規(guī)則

GB/T1149.2內燃機活塞環(huán)第2部分：術語

GB/T1149.5內燃機活塞環(huán)第5部分：檢驗方法

GB/T4340.1金屬材料維氏硬度試驗第1部分：試驗方法

GB/T6462金屬和氧化物覆蓋層-厚度測量顯微鏡法

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

PVD涂層PhysicalVaporDeposition

指利用物理過程實現(xiàn)物質轉移，將原子或分子由源轉移到基材表面上的過程。它的作用是可以使某

些有特殊性能（強度高、耐磨性、散熱性、耐腐性等）的微粒沉積在性能較低的基體上，使得基體具有

更好的性能。如：CrN、TiN等涂層。PVD涂層的基本方法包括：真空蒸發(fā)、濺射、離子鍍等。

4型式及各部位名稱

活塞環(huán)PVD涂層的型式及其各部位名稱按GB/T1149.1和GB/T1149.2執(zhí)行。

5檢驗方法

涂層厚度

5.1.1制樣方法

制樣方法按GB/T6462執(zhí)行，試樣橫斷面的要求如下：

a)橫斷面垂直于鍍層；

b)橫斷面表面平整，其圖像的整個寬度應在測量時所取的放大率下同時聚焦；

c)由于切割和制備橫斷面所引起的變形材料要去掉；

d)鍍層橫斷面上的界面線僅由外觀反差就能明顯地確定或由一條易于分辨的細線確定。

5.1.2檢驗步驟

從待測的活塞環(huán)上任意切割一塊試樣，鑲嵌后，采用適當?shù)募夹g對橫截面進行研磨、拋光。用校正

過的標尺測量PVD涂層的厚度，顯微鏡放大倍率優(yōu)先推薦200倍，見圖1。

注1：涂層厚度是指涂層的外表面與活塞環(huán)基體材料表面的距離，如圖1所示。

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注2：按GB/T1149.5規(guī)定，測量位置為活塞環(huán)的開口對側和開口兩側15mm處。

圖1鍍層示意圖

涂層硬度

5.2.1制樣方法

在活塞環(huán)上任意位置用卡鉗截取10mm～15mm一段，外圓面朝下，如圖2，置于鑲嵌機上制樣，依

次用280#、400#、1200#金相砂紙進行打磨，最后用0.5um的氧化鋁拋光液拋光成鏡面，無劃痕。如圖

2。

圖2鑲嵌試樣制備示意圖

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