Les segments de piston ont une grande variété de matériaux et de propriétés différentes. La sélection du matériau des segments de piston doit tenir compte de ses conditions de service, de ses exigences de performances, du type de segment et d'autres facteurs. D'une manière générale, le matériau des segments de piston du moteur à combustion interne doit répondre aux exigences suivantes :
1. Résistance mécanique suffisamment élevée à haute température
2. Résistance à l'usure et faible coefficient de frottement
3. Il n'est pas facile de produire de l'adhérence et facile à mettre en place.
4. Le traitement est pratique et le prix est bon marché
De cette manière, le matériau du segment de piston doit avoir une certaine résistance, dureté, élasticité, résistance à l'usure (y compris le stockage de l'huile), résistance à la corrosion, stabilité thermique et aptitude au traitement. À l'heure actuelle, le matériau des segments de piston est principalement de la fonte. Avec le renforcement du moteur, on observe une tendance à la transition de la fonte grise vers la fonte malléable, la fonte nodulaire et l'acier. Voir le tableau 2-1 pour les matériaux et propriétés courants.
Tableau 2-1 Matériaux courants et propriétés des segments de piston

Cependant, l'introduction d'aujourd'hui ne concerne pas le segment de piston en matériaux courants, mais le segment de piston à film composite métal-céramique (segment de piston infiltré en céramique ou segment de piston en métal-céramique en abrégé), ci-après appelé segment de piston en métal-céramique.
Les segments de piston en Cermet sont fabriqués en infiltrant de la céramique de nitrure de bore (partie du nitrure de bore cubique) avec * fonction autolubrifiante dans la couche superficielle de la paire de friction du segment de piston à basse température (inférieure à 200 ℃) en utilisant la * vapeur chimique plasma avancée au monde. technologie de dépôt", de sorte que la couche de surface de travail des segments de piston soit en céramique. Les segments de piston après infiltration de céramique ont une bonne résistance à l'usure, une bonne résistance à l'usure et une bonne résistance à la corrosion. Par conséquent, la durée de vie du segment de piston peut être améliorée. La céramique composite est infiltrée dans la surface du segment de piston par dépôt chimique en phase vapeur au plasma, ce qui est différent du processus de pulvérisation de céramique sur la surface des autres segments de piston. Cette méthode de traitement permet au matériau céramique composite d'avoir une force de liaison ferme avec la surface du segment de piston sans se fissurer ni tomber.

De plus, la couche composite cermet a une structure électronique similaire à celle du rhodium, elle peut donc effectuer une catalyse de combustion dans le moteur et réduire considérablement la teneur en émissions de CO et de HC. Par conséquent, les segments de piston imprégnés de céramique ont également un effet catalytique.
La technologie « Film composite Cermet » a passé l'évaluation * en 1997.
Les segments de piston imprégnés de céramique ont été largement utilisés dans les principales usines de moteurs avec un bon effet d'application.
Il forme des « céramiques fonctionnelles » composées de métaux, qui présentent les caractéristiques exceptionnelles d'une dureté de surface élevée, d'un faible coefficient de frottement, d'une réduction de l'usure et d'une longue durée de vie.
À basse température (inférieure à 200 ℃), le nitrure (matériau céramique composite) est infiltré dans la surface de l'outil par dépôt chimique en phase vapeur au plasma.
Caractéristiques:
1. Croissance à basse température. Lorsque la température de formation de film est inférieure à 200 ℃, cela n'endommagera pas le substrat et la surface de la pièce, ni ne déformera la pièce, et n'affectera pas la précision de l'usinage et les performances d'assemblage.
2. La connexion est ferme. Étant donné que le métal diffuse avec du nitrure de bore et du nitrure de bore cubique à l'état de plasma sous vide pour former des matériaux à gradient fonctionnel, les films composites ne se décolleront pas à haute température ou lors d'un impact.
3. La dureté et la ténacité sont améliorées. En raison de la diffusion biphasée du film composite et du métal pour former un matériau fonctionnel à gradient incliné, il joue non seulement le rôle d'une combinaison ferme de couche de transition, mais améliore également la force de liaison, la capacité de traction et la résistance à la flexion de la céramique, ainsi que sa ténacité. dépasse celui de la céramique elle-même.
4. Bonne résistance à l'usure à haute température. Les résultats expérimentaux montrent que par rapport au chromage, la dureté du film composite augmente considérablement avec l'augmentation de la température dans l'environnement de 250 ℃ à 350 ℃, et la dureté de surface augmente de plus de hv210, tandis que le chrome dur diminue considérablement après 250 ℃ et diminue d'environ hv110 à 350 ℃. Ainsi, comparée à la pièce sans placage de film composite, la pièce plaquée céramique présente une meilleure résistance à l'usure dans un environnement à haute température.
5. Forte résistance à l’oxydation. Les résultats expérimentaux montrent que le film composite présente toujours une bonne résistance à l'oxydation et une bonne résistance acide-base lorsque la température est supérieure à 1 000 ℃.
6. Il a la fonction d’oxydation et de catalyse. Lorsque la céramique pénètre dans la surface métallique, une quantité appropriée de lacunes électroniques est générée, ce qui confère au film composite un effet catalytique d'oxydation sur le CO et le HC et réduit considérablement la pollution des émissions d'échappement du moteur.
7. Bonnes performances d’enroulement et de placage. Les films composites sont des dépôts chimiques en phase vapeur, de sorte que les films composites peuvent être développés partout où le gaz peut passer, et les conditions de traitement ne sont pas limitées par la forme et la position de la pièce.
8. Champs d'application larges. En plus d'être appliqué au moteur, le film composite convient également aux paires de friction de diverses machines, aux pièces à haute température et résistantes à la corrosion, à divers outils de coupe et moules, et peut s'adapter à divers matériaux métalliques ou non métalliques grâce à différents paramètres de processus.