A dugattyúgyűrűk sokféle anyaggal és különböző tulajdonságokkal rendelkeznek. A dugattyúgyűrű anyagának kiválasztásánál figyelembe kell venni annak üzemi körülményeit, teljesítménykövetelményeit, gyűrűtípusát és egyéb tényezőket. Általánosságban elmondható, hogy a belső égésű motor dugattyúgyűrűjének anyagának meg kell felelnie a következő követelményeknek:
1. Elég nagy mechanikai szilárdság magas hőmérsékleten
2. Kopásállóság és alacsony súrlódási együttható
3. Nem könnyű tapadást produkálni és könnyű bejáratni
4. A feldolgozás kényelmes és az ár olcsó
Ily módon a dugattyúgyűrű anyagának bizonyos szilárdsággal, keménységgel, rugalmassággal, kopásállósággal (beleértve az olaj tárolását is), korrózióállósággal, termikus stabilitással és feldolgozhatósággal kell rendelkeznie. Jelenleg a dugattyúgyűrű anyaga elsősorban öntöttvas. A motor megerősödésével a szürkeöntvényről a temperöntvényre, a gömböntvényre és az acélra való átállás tendenciája figyelhető meg. Az általános anyagokat és tulajdonságokat lásd a 2-1. táblázatban.
2-1. táblázat A dugattyúgyűrűk általános anyagai és tulajdonságai

A mai bevezetés azonban nem a közismert anyagok dugattyúgyűrűje, hanem a fémkerámia kompozit filmdugattyúgyűrű (kerámiával beszivárgott dugattyúgyűrű vagy röviden kerámia fémdugattyúgyűrű), a továbbiakban fémkerámia dugattyúgyűrű.
A cermet dugattyúgyűrűk bór-nitrid (a köbös bór-nitrid része) kerámiák önkenő funkciójával való beszivárgásával készülnek, alacsony hőmérsékleten (200 ℃ alatt) a dugattyúgyűrű súrlódási pár felületi rétegébe, a világ * fejlett plazmakémiai gőzeinek felhasználásával. leválasztási technológia", így a dugattyúgyűrűk munkafelületi rétege kerámia. A kerámia beszivárgás után a dugattyúgyűrűk jó kopásállósággal, kopásállósággal és korrózióállósággal rendelkeznek, ezért a dugattyúgyűrű élettartama javítható. A kompozit kerámiát plazma kémiai gőzleválasztással szivárogják be a dugattyúgyűrű felületébe, ami eltér a többi dugattyúgyűrű felületén végzett kerámiapermetezési eljárástól. Ezzel az eljárási módszerrel a kompozit kerámiaanyag szilárd kötőerőt biztosít a dugattyúgyűrű felületéhez anélkül, hogy megrepedne és leesne.

Ezenkívül a cermet kompozit réteg a ródiumhoz hasonló elektronikus szerkezettel rendelkezik, így égési katalízist végezhet a motorban, és nagymértékben csökkentheti a CO és HC kibocsátását. Ezért a kerámiával impregnált dugattyúgyűrűknek is van katalitikus hatása.
A "cermet kompozit film" technológia 1997-ben * átment az értékelésen.
A kerámiával impregnált dugattyúgyűrűket széles körben alkalmazzák a nagyobb motorgyárakban, jó alkalmazási hatással.
Fémekkel összekevert „funkcionális kerámiát” képez, amely kiemelkedő tulajdonságokkal rendelkezik: nagy felületi keménység, alacsony súrlódási tényező, kopáscsökkentés és hosszú élettartam.
Alacsony hőmérsékleten (200 ℃ alatt) plazma kémiai gőzleválasztással nitrid (kompozit kerámiaanyag) szivárog be a szerszám felületébe.
Jellemzők:
1. Alacsony hőmérsékletű növekedés. Ha a filmképző hőmérséklet 200 ℃ alatt van, nem károsítja a munkadarab aljzatát és felületét, nem deformálja a munkadarabot, és nem befolyásolja a megmunkálási pontosságot és az összeszerelési teljesítményt.
2. A kapcsolat szilárd. Mivel a fém vákuumplazma állapotban diffundál a bór-nitriddel és a köbös bór-nitriddel, és így funkcionálisan gradiens anyagokat képez, a kompozit filmek nem válnak le magas hőmérsékleten vagy ütés hatására.
3. Mind a keménység, mind a szívósság javul. A kompozit film és fém kétfázisú diffúziója ferde gradiens funkcionális anyagot képezve nemcsak az átmeneti réteg szilárd kombinációjának szerepét tölti be, hanem javítja a kerámia kötési szilárdságát, szakítóképességét és hajlítási ellenállását, valamint szívósságát is. meghaladja magát a kerámiát.
4. Jó kopásállóság magas hőmérsékleten. A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy a krómozással összehasonlítva a kompozit film keménysége a 250 ℃ - 350 ℃ környezeti hőmérséklet emelkedésével nagymértékben megnő, a felületi keménység pedig több mint hv210-el nő, míg a keménykróm jelentősen csökken. 250 ℃, és 350 ℃-nál körülbelül hv110-el csökken. Így a kompozit filmbevonat nélküli munkadarabhoz képest a kerámiával bevont munkadarab jobb kopásállósággal rendelkezik magas hőmérsékletű környezetben.
5. Erős oxidációs ellenállás. A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy a kompozit film még mindig jó oxidációs ellenállással és sav-bázis ellenállással rendelkezik, ha a hőmérséklet nagyobb, mint 1000 ℃.
6. Oxidációs és katalízis funkciója van. Amikor a kerámia behatol a fém felületébe, megfelelő mennyiségű elektron üresedés keletkezik, aminek következtében a kompozit film oxidációs katalitikus hatást fejt ki a CO-ra és a HC-ra, és nagymértékben csökkenti a motor kipufogógáz-szennyezését.
7. Jó tekercselési és bevonási teljesítmény. A kompozit fóliák kémiai gőzleválasztásnak minősülnek, így a kompozit fóliák mindenhol termeszthetők, ahol a gáz áthaladhat, és a feldolgozás körülményeit nem korlátozza a munkadarab alakja és helyzete.
8. Széles alkalmazási területek. A kompozit fólia a motorra való felhordáson túl különböző gépek súrlódási párjaihoz, magas hőmérsékletű és korrózióálló alkatrészekhez, különféle vágószerszámokhoz és formákhoz is alkalmas, és különféle fém- vagy nemfémes anyagokhoz is alkalmazkodik. különböző folyamatparaméterek.