Pierścień tłokowy jest jedną z podstawowych części silnika. Materiał pierścienia tłokowego powinien mieć odpowiednią wytrzymałość, twardość, elastyczność i odporność na zmęczenie, doskonałą odporność na zużycie, odporność na ciepło i odporność na korozję. Wraz z rozwojem nowoczesnych silników w kierunku dużych prędkości, dużych obciążeń i niskich emisji, podczas gdy wymagania dotyczące materiałów pierścieni tłokowych stają się coraz wyższe, obróbce powierzchni również podlegają wyższe wymagania. Coraz więcej nowych technologii obróbki cieplnej było lub jest stosowanych w obróbce cieplnej pierścieni tłokowych, takich jak azotowanie jonowe, ceramika powierzchniowa, nanotechnologia itp. W artykule przedstawiono głównie infiltracyjną obróbkę ceramiczną pierścienia tłokowego.

Obróbka ceramiczna poprzez zanurzenie pierścieni tłokowych to technologia chemicznego osadzania z fazy gazowej w niskiej temperaturze (w skrócie PCVD). Na powierzchni metalowego podłoża hoduje się warstwę ceramiczną o grubości kilku mikrometrów. W tym samym czasie, gdy ceramika wnika w powierzchnię metalu, jony metali również dostają się do ceramiki. Warstwa wnika do wnętrza i tworzy dwukierunkową dyfuzję, stając się „kompozytową powłoką cermetalową”. W szczególności w procesie tym można hodować metalowy kompozytowy materiał ceramiczny na podłożu metalowym, w którym trudno jest dyfundować materiałom półprzewodnikowym, takim jak chrom.

Ta „metalowo-ceramiczna folia kompozytowa” ma następujące właściwości:

1. Rośnie w niskiej temperaturze poniżej 300 ℃ bez negatywnego wpływu na pierścień tłokowy;

2. Metal na powierzchni pierścienia tłokowego ulega dwukierunkowej dyfuzji z azotkiem boru i sześciennym azotkiem krzemu w stanie plazmy próżniowej, tworząc materiał funkcjonalny z gradientem gradientu, dzięki czemu jest trwale połączony;

3. Ponieważ cienka warstwa ceramiki i metal tworzą materiał funkcjonalny o ukośnym gradiencie, odgrywa to nie tylko rolę w mocnym spajaniu warstwy przejściowej, ale także zmienia wytrzymałość krawędzi wiązania ceramicznego, poprawia odporność na zginanie i znacznie poprawia powierzchnię twardość i wytrzymałość pierścienia;

4. Lepsza odporność na zużycie w wysokiej temperaturze;

5. Zwiększona zdolność przeciwutleniająca.

Ponieważ folia ceramiczna ma funkcję samosmarującą, pierścień tłokowy impregnowany ceramicznym pierścieniem tłokowym może zmniejszyć współczynnik tarcia silnika o 17% 30%, a stopień zużycia pomiędzy nim a parą cierną zmniejsza się o 2/ /5 1/2 i można go znacznie zmniejszyć. Wibracje i hałas silnika. Jednocześnie, dzięki dobremu uszczelnieniu pomiędzy folią ceramiczną a tuleją cylindrową silnika, średni wyciek powietrza przez tłok również zmniejszył się o 9,4%, a moc silnika można zwiększyć o 4,8% 13,3%. I oszczędzaj paliwo 2,2% 22,7%, olej silnikowy 30% 50%.