何世斌，陆惠宏，田灿鑫，刘怡飞，李助军

(1. 岭南师范学院 物理科学与技术学院，湛江 524048；2. 广州铁路职业技术学院 机械与电子学院，广州 510430)

内燃机工业被视为传统工业发展的奠基石，是工业发展进步必不可少的部分。近年来石油资源不断减少和人们环保护意识不断增强，大力开发低油耗、高性能的内燃机，降低污染排放[1−2]，以满足人们对环境保护的需求，并促进绿色可持续型社会发展成为当务之急。研究表明，在内燃机的整个工作过程中，活塞环与套缸的摩擦功耗占整个发动机摩擦功耗的55%～65%[3]，如何降低活塞环缸套摩擦副摩擦功耗，提高活塞环的使用寿命，是工程技术人员的重要研究课题。为了提高活塞环的耐磨性，国内外技术人员采取了多种活塞环表面强化方法，以促进活塞环减摩抗磨性能的提升[4]。

活塞环表面处理技术主要有电镀硬铬、渗氮、热喷涂、真空镀膜等。电镀硬铬结构致密，结晶杂质少，耐磨、耐腐蚀性好，硬度(HV)700～1 000，可使铸铁活塞环寿命提高4～6倍，但电镀硬铬存在六价Cr污染，且耗能高、同时硬铬层脆，易碎裂脱落损伤气缸[5]。表面渗氮技术应用最多的是气体渗氮，具有工艺经济、安全可靠、保护环境等优点，但渗氮处理后的活塞环表面硬度不高(HV为800～1 000)，不能满足内燃机重载高速的使用需求[6]；热喷涂钼能提高活塞环耐磨性能，不易拉伤气缸，但喷钼活塞环磨损量大，高温易氧化剥落，不能满足活塞环的高速高效要求[7]。真空镀制备CrN活塞环涂层技术绿色无污染，是替代电镀铬技术的环保型技术，近年来得到人们的重视[8−10]。……