内燃机活塞环工作环境恶劣,在高温、高速、高负荷和高压的燃气腐蚀介质中往复循环运动中,与气缸套发生强烈摩擦并受交变应力作用,常发生磨损、擦伤和疲劳断裂失效,直接影响内燃机油耗、工作稳定性和动力的发挥。合金铸铁具有良好的耐热、耐磨、耐腐蚀和耐低温等物理化学特性,是制造内燃机活塞环的良好材料。为了提高活塞环的性能,在改进原有铸铁成分、优选合金元素的基础上,本文通过调整奥氏体化温度、淬火方式以及回火温度等参数优化活塞环的热处理工艺。利用金相显微观察、硬度实验、耐磨性实验、耐蚀性实验等方法,比较不同热处理工艺对合金铸铁活塞环的微观组织、硬度、耐磨性、耐蚀性等的影响,最终得到最佳的热处理工艺。综合考虑YH31合金铸铁活塞环微观结构、金相组织、力学性能、耐磨性及耐蚀性等综合性能,采用1000℃淬火+中温回火(480℃×2 h)的热处理工艺为较好的热处理方法。结果表明:采用1000℃淬火+中温回火(480℃×2 h)的热处理工艺,YH31合金铸铁活塞环的硬度提高最明显,达到了438 HV,且其耐磨性在五种试样中最好,磨损量仅为0.11mg/min。通过分别在氧化性溶液(15mol/L H2SO4)、碱性溶液(5mol/L NaOH)、盐溶液(0.2mol/L FeCl3)、还原性溶液(3mol/L HCl)以及氧化-还原性溶液(1mol/L HCl+1mol/L HNO3混合酸)进行耐蚀性实验,发现1000℃淬火+480℃回火处理的合金铸铁在溶液中腐蚀失重最少,表现出了最好的耐蚀性。