Поршневое кольцо является одной из основных частей двигателя. Материал поршневого кольца должен иметь подходящую прочность, твердость, эластичность и усталостную прочность, отличную износостойкость, термостойкость и коррозионную стойкость. С развитием современных двигателей в сторону высоких оборотов, высоких нагрузок и низких выбросов, а требования к материалам поршневых колец становятся все выше и выше, к обработке поверхности также предъявляются более высокие требования. При термообработке поршневых колец используются или используются все новые и новые технологии термообработки, такие как ионное азотирование, поверхностная керамика, нанотехнологии и т. д. В этой статье в основном представлена ​​инфильтрационная керамическая обработка поршневых колец.

Иммерсионная керамическая обработка поршневых колец представляет собой технологию низкотемпературного плазменно-химического осаждения из паровой фазы (сокращенно PCVD). На поверхности металлической подложки выращивается керамическая пленка толщиной несколько микрометров. В то же время, когда керамика проникает в поверхность металла, ионы металлов также попадают в керамику. Пленка проникает внутрь и образует двустороннюю диффузию, становясь «металлокерамической композитной пленкой». В частности, этот процесс позволяет выращивать металлокомпозитный керамический материал на металлической подложке, в которую трудно диффундировать полупроводниковым материалам, таким как хром.

Эта «металлокерамическая композитная пленка» имеет следующие характеристики:

1. Выращивание при низкой температуре ниже 300 ℃ без какого-либо вредного воздействия на поршневые кольца;

2. Металл на поверхности поршневого кольца подвергается двусторонней диффузии с нитридом бора и кубическим нитридом кремния в состоянии вакуумной плазмы, образуя функциональный материал с градиентным градиентом, поэтому он прочно связывается;

3. Поскольку тонкая керамическая пленка и металл образуют функциональный материал с наклонным градиентом, он не только играет роль в прочном соединении переходного слоя, но также изменяет прочность края керамического соединения, улучшает сопротивление изгибу и значительно улучшает поверхность. твердость и прочность кольца;

4. Лучшая износостойкость при высоких температурах;

5. Повышенная антиоксидантная способность.

Поскольку керамическая пленка обладает функцией самосмазывания, поршневое кольцо, пропитанное керамическим поршневым кольцом, может снизить коэффициент трения двигателя на 17% 30%, а степень износа между ним и парой трения снижается на 2/ /5 1/2, и его можно существенно уменьшить. Вибрация и шум двигателя. В то же время, благодаря хорошим характеристикам герметизации между керамической пленкой и гильзой цилиндра двигателя, средняя утечка воздуха через поршень также снизилась на 9,4%, а мощность двигателя может быть увеличена на 4,8% 13,3%. И экономия топлива 2,2% 22,7%, моторного масла 30% 50%.