Какво е металокерамичен бутален пръстен

2022-04-24

Буталните пръстени имат голямо разнообразие от материали и различни свойства. Изборът на материал за бутални пръстени трябва да вземе предвид условията на експлоатация, изискванията за производителност, типа на пръстена и други фактори. Най-общо казано, материалът на буталния пръстен на двигателя с вътрешно горене трябва да отговаря на следните изисквания:
1. Достатъчно висока механична якост при висока температура
2. Износоустойчивост и нисък коефициент на триене
3. Не е лесно да се създаде адхезия и лесно да се работи
4. Обработката е удобна и цената е евтина
По този начин се изисква материалът на буталния пръстен да има определена якост, твърдост, еластичност, устойчивост на износване (включително съхранение на масло), устойчивост на корозия, термична стабилност и възможност за обработка. Понастоящем материалът на буталния пръстен е предимно чугун. С укрепването на двигателя има тенденция на преход от сив чугун към ковък чугун, нодуларен чугун и стомана. Вижте таблица 2-1 за общи материали и свойства.
Таблица 2-1 общи материали и свойства на бутални пръстени

Днешното въведение обаче не е буталния пръстен от обичайните материали, а буталния пръстен от металокерамичен композитен филм (керамичен инфилтриран бутален пръстен или накратко керамичен метален бутален пръстен), наричан по-нататък металокерамичен бутален пръстен.
Буталните пръстени от металокерамика се изработват чрез инфилтриране на керамика от борен нитрид (част от кубичен борен нитрид) със * функция за самосмазване в повърхностния слой на триещата се двойка бутални пръстени при ниска температура (под 200 ℃) чрез използване на * усъвършенствани в света "плазмени химически изпарения технология на отлагане", така че работният повърхностен слой на буталните пръстени е керамичен. Буталните пръстени след керамична инфилтрация имат добра устойчивост на износване, устойчивост на износване и устойчивост на корозия, Следователно експлоатационният живот на буталния пръстен може да бъде подобрен. Композитната керамика се инфилтрира в повърхността на буталния пръстен чрез плазмено химическо отлагане на пари, което е различно от процеса на пръскане на керамика върху повърхността на други бутални пръстени. Този метод на процес може да накара композитния керамичен материал да има здрава сила на свързване с повърхността на буталния пръстен без напукване и падане.

В допълнение, композитният слой от металокерамика има електронна структура, подобна на родия, така че може да извърши катализ на горене в двигателя и значително да намали съдържанието на емисии на CO и HC. Следователно импрегнираните с керамика бутални пръстени също имат каталитичен ефект.
Технологията "керметно композитно фолио" премина * оценката през 1997 г.
Импрегнираните с керамика бутални пръстени се използват широко в големите заводи за двигатели с добър ефект на приложение.
Той образува "функционална керамика", комбинирана с метали, която има изключителните характеристики на висока повърхностна твърдост, нисък коефициент на триене, намаляване на износването и дълъг експлоатационен живот.
При ниска температура (под 200 ℃), нитрид (композитен керамичен материал) се инфилтрира в повърхността на инструмента чрез плазмено химическо отлагане на пари.
Характеристики:
1. Нискотемпературен растеж. Когато температурата на образуване на филм е под 200 ℃, това няма да повреди субстрата и повърхността на детайла, нито да деформира детайла и няма да повлияе на точността на обработка и производителността на сглобяването.
2. Връзката е здрава. Тъй като металът дифундира с борен нитрид и кубичен борен нитрид в състояние на вакуумна плазма, за да образува дъмпингови функционално градиентни материали, композитните филми няма да се отлепят при висока температура или удар.
3. Както твърдостта, така и издръжливостта са подобрени. Благодарение на двуфазната дифузия на композитен филм и метал за образуване на наклонен градиентен функционален материал, той не само играе ролята на твърда комбинация от преходен слой, но също така подобрява якостта на свързване, капацитета на опън и устойчивостта на огъване на керамиката и нейната здравина надвишава тази на самата керамика.
4. Добра устойчивост на износване при висока температура. Експерименталните резултати показват, че в сравнение с хромирането, твърдостта на композитния филм се увеличава значително с повишаване на температурата в околната среда от 250 ℃ - 350 ℃, а твърдостта на повърхността се увеличава с повече от hv210, докато твърдият хром намалява значително след 250 ℃ и намалява с около hv110 при 350 ℃. По този начин, в сравнение с детайла без покритие от композитен филм, детайлът с керамично покритие има по-добра устойчивост на износване при висока температура.
5. Силна устойчивост на окисление. Експерименталните резултати показват, че композитният филм все още има добра устойчивост на окисление и киселинно-алкална устойчивост, когато температурата е по-висока от 1000 ℃.
6. Има функция на окисляване и катализа. Когато керамиката проникне в металната повърхност, се генерира подходящо количество електрони, което кара композитния филм да има окислителен каталитичен ефект върху CO и HC и значително намалява замърсяването от отработените газове на двигателя.
7. Добро навиване и покритие. Композитните филми са химическо отлагане на пари, така че композитните филми могат да се отглеждат навсякъде, където може да премине газ, а условията на обработка не са ограничени от формата и позицията на детайла.
8. Широки полета на приложение. Освен за нанасяне върху двигателя, композитният филм е подходящ и за фрикционни двойки на различни машини, части, устойчиви на висока температура и корозия, различни режещи инструменти и форми и може да се адаптира към различни метални или неметални материали чрез различни параметри на процеса.