Tavaline kolvirõnga pinnatöötlusprotsess

2022-09-15

1. Kroomimine
Üldjuhul on esimese rõnga pind ja otspind kroomitud ning ka teised kolvirõngad võivad olla kroomitud. Suurte laevadiiselmootorite kolvirõngad ei ole kroomitud ja silindrite vooderdised on kroomitud. Praeguseks on välja töötatud kroom-keraamika komposiitkattega kolvirõngas ja katse näitab, et kulumismäär on alla poole kroomitud kolvirõnga omast ning väheneb ka vastava silindri vooderdise kulumine.

2 pihustust molübdeeni
Molübdeeniga pihustatud kihil on parem kulumiskindlus, kopeeritavus ja silindri tõmbekindlus kui kroomimisel. Kroomitud terasest silindri vooder ja molübdeeniga pihustatud kolvirõngas võivad moodustada hea hõõrdepaari.

3 pinna kõva kate
Tavaliselt kasutatavad kolvirõngaste kõvad kihid on alumiiniumoksiid, titaanoksiid ja kroomoksiid, peamiselt alumiiniumtitanaatkate.





4 Ioonide siirdamise meetod
Ioonimplantatsiooni meetod ühendab valitud keemilised elemendid kimbuks silindri vooderdis ja kolvirõnga pindadel. Sissepritsitud ioonikiht on integreeritud silindri vooderdise ja kolvirõnga pinnaga ning sellel on vähe mõju pinna karedusele ja mõõtmete täpsusele. Peamiselt on tegemist plasmaga kaetud TiN difusioonikihiga, pinna ioonkattega CrN kõvakilega, haruldaste muldmetallide ioonide karburiseerimisega ja nii edasi. Katsed näitavad, et kolvirõnga karastamine ja karastamine ning seejärel haruldaste muldmetallide ioonide pinna nitreerimine võib oluliselt parandada kolvirõnga kulumiskindlust ja pikendada oluliselt selle kasutusiga.

5 Pinna niisutav hooldus
Pinnamäärdetöötluse eesmärk on moodustada raua, terase ja pulbermetallurgia materjalide pinnale keemiliselt metalliühendist kile, mis täidab isemäärivat rolli. Peamiselt on aurufosfaadiga töötlemiskile moodustamine ja leeliselise oksüdatsiooniga töötlemiskile moodustamine, mida kasutatakse väikeste sisepõlemismootorite kolvirõngaste ja silindrihülsside lamineerimiseks. Lisaks võivad vedel- ja pehme nitridimine parandada ka rauast silindri vooderdiste kulumiskindlust.

6 Komposiittöötlus
Hõõrdepaari kulumiskindlust mõjutavad mitmesugused tegurid, mistõttu pinda töödeldakse üha enam mitmekordse kulumiskindlusega. Näiteks: lahuse põletamine ja vääveldamine, karburiseerimine ja vääveldamine, pehme nitridimine ja vääveldamine, nitroksiid ning kroomimise ja molübdeenipihustuse kombinatsioon.