Segurile de piston au o mare varietate de materiale și proprietăți diferite. Selectarea materialului pentru segmentul pistonului ar trebui să ia în considerare condițiile sale de funcționare, cerințele de performanță, tipul de inel și alți factori. În general, materialul segmentului de piston al motorului cu ardere internă trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:
1. Rezistență mecanică suficient de mare la temperatură ridicată
2. Rezistență la uzură și coeficient de frecare scăzut
3. Nu este ușor să produceți aderență și ușor de rulat
4. Prelucrarea este convenabilă și prețul este ieftin
În acest fel, materialul inelului pistonului trebuie să aibă o anumită rezistență, duritate, elasticitate, rezistență la uzură (inclusiv stocarea uleiului), rezistență la coroziune, stabilitate termică și procesabilitate. În prezent, materialul inelului pistonului este în principal din fontă. Odată cu întărirea motorului, există o tendință de tranziție de la fontă gri la fontă maleabilă, fontă nodulară și oțel. Consultați tabelul 2-1 pentru materiale și proprietăți comune.
Tabelul 2-1 materiale comune și proprietăți ale segmentelor de piston

Cu toate acestea, introducerea de astăzi nu este inelul pistonului din materiale obișnuite, ci segmentul pistonului cu film compozit metal-ceramic (pe scurt segmentul pistonului cu infiltrare ceramică sau inelul pistonului metalic ceramic), denumit în continuare segment piston metal ceramic.
Segurile de piston Cermet sunt realizate prin infiltrarea ceramicii cu nitrură de bor (parte a nitrurii de bor cubice) cu * funcție de auto-lubrifiere în stratul de suprafață al perechii de frecare a segmentelor pistonului la temperatură scăzută (sub 200 ℃) prin utilizarea * „vaporului chimic plasmatic avansat” mondial. tehnologie de depunere”, astfel încât stratul de suprafață de lucru al segmentelor pistonului să fie ceramic. Inelele de piston după infiltrarea ceramică au o bună rezistență la uzură, rezistență la uzură și rezistență la coroziune, prin urmare, durata de viață a inelului pistonului poate fi îmbunătățită. Ceramica compozită este infiltrată în suprafața inelului pistonului prin depunerea de vapori chimici cu plasmă, care este diferită de procesul de pulverizare ceramică pe suprafața altor segmente de piston. Această metodă de proces poate face ca materialul ceramic compozit să aibă o forță de lipire fermă cu suprafața inelului pistonului fără a se crăpa și a cădea.

În plus, stratul compozit cermet are o structură electronică similară cu rodiul, astfel încât poate efectua Cataliza de ardere în motor și poate reduce foarte mult conținutul de emisii de CO și HC. Prin urmare, segmentele de piston impregnate cu ceramică au și efect catalitic.
Tehnologia „film compozit Cermet” a trecut de evaluarea * în 1997.
Segurile de piston impregnate cu ceramică au fost utilizate pe scară largă în principalele fabrici de motoare cu efect de aplicare bun.
Formează „ceramica funcțională” combinată cu metale, care are caracteristicile remarcabile de duritate mare a suprafeței, coeficient de frecare scăzut, reducere a uzurii și durată lungă de viață.
La temperatură scăzută (sub 200 ℃), nitrură (material ceramic compozit) este infiltrată în suprafața sculei prin depunerea de vapori chimici cu plasmă.
Caracteristici:
1. Creștere la temperatură scăzută. Când temperatura de formare a peliculei este sub 200 ℃, aceasta nu va deteriora substratul și suprafața piesei de prelucrat, nici nu va deforma piesa de prelucrat și nu va afecta precizia prelucrarii și performanța asamblarii.
2. Legătura este fermă. Deoarece metalul difuzează cu nitrură de bor și nitrură de bor cubică în starea plasmei în vid pentru a forma materiale cu gradient funcțional de descărcare, filmele compozite nu se vor desprinde la temperaturi ridicate sau la impact.
3. Atât duritatea cât și duritatea sunt îmbunătățite. Datorită difuziei în două faze a filmului compozit și a metalului pentru a forma material funcțional cu gradient înclinat, acesta joacă nu numai rolul de combinație fermă a stratului de tranziție, dar și îmbunătățește rezistența de lipire, capacitatea de tracțiune și rezistența la încovoiere a ceramicii și duritatea acesteia. îl depășește pe cel al ceramicii în sine.
4. Rezistență bună la uzură la temperatură ridicată. Rezultatele experimentale arată că, în comparație cu cromarea, duritatea filmului compozit crește foarte mult odată cu creșterea temperaturii în mediu de 250 ℃ - 350 ℃, iar duritatea suprafeței crește cu mai mult de hv210, în timp ce cromul dur scade semnificativ după 250 ℃ și scade cu aproximativ hv110 la 350 ℃. Astfel, în comparație cu piesa de prelucrat fără placare cu film compozit, piesa de prelucrat placată cu ceramică are o rezistență mai bună la uzură în mediul cu temperaturi ridicate.
5. Rezistență puternică la oxidare. Rezultatele experimentale arată că filmul compozit are încă o rezistență bună la oxidare și o rezistență acido-bazică atunci când temperatura este mai mare de 1000 ℃.
6. Are funcția de oxidare și cataliză. Când ceramica pătrunde în suprafața metalului, se generează o cantitate adecvată de electroni liber, ceea ce face ca filmul compozit să aibă efect catalitic de oxidare asupra CO și HC și reduce foarte mult poluarea emisiilor de gaze de evacuare a motorului.
7. Performanță bună de înfășurare și placare. Filmele compozite sunt depuneri chimice de vapori, astfel încât filmele compozite pot fi cultivate oriunde poate trece gazul, iar condițiile de procesare nu sunt limitate de forma și poziția piesei de prelucrat.
8. Câmpuri largi de aplicare. Pe lângă faptul că este aplicat pe motor, filmul compozit este, de asemenea, potrivit pentru perechile de frecare ale diferitelor mașini, piese rezistente la temperaturi ridicate și la coroziune, diverse scule de tăiere și matrițe și se poate adapta la diferite materiale metalice sau nemetalice prin parametri diferiți ai procesului.