แหวนลูกสูบเป็นส่วนสำคัญของเครื่องยนต์ วัสดุของแหวนลูกสูบควรมีความแข็งแรง ความแข็ง ความยืดหยุ่น และความล้าที่เหมาะสม ทนต่อการสึกหรอดีเยี่ยม ทนความร้อน และทนต่อการกัดกร่อน ด้วยการพัฒนาเครื่องยนต์สมัยใหม่ไปสู่ความเร็วสูง โหลดสูง และการปล่อยไอเสียต่ำ ในขณะที่ข้อกำหนดสำหรับวัสดุแหวนลูกสูบมีเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ การรักษาพื้นผิวก็ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดที่สูงขึ้นเช่นกัน เทคโนโลยีการรักษาความร้อนใหม่ ๆ มากขึ้นเรื่อย ๆ ได้มีการหรือกำลังใช้ในการรักษาความร้อนของแหวนลูกสูบ เช่น ไอออนไนไตรด์ เซรามิกพื้นผิว นาโนเทคโนโลยี ฯลฯ บทความนี้จะแนะนำการบำบัดด้วยเซรามิกแทรกซึมของแหวนลูกสูบเป็นหลัก

การบำบัดด้วยเซรามิกด้วยการแช่แหวนลูกสูบเป็นเทคโนโลยีการสะสมไอสารเคมีในพลาสมาที่อุณหภูมิต่ำ (เรียกสั้น ๆ ว่า PCVD) ฟิล์มเซรามิกที่มีความหนาหลายไมโครเมตรจะถูกปลูกบนพื้นผิวของพื้นผิวโลหะ ในเวลาเดียวกันเมื่อเซรามิกแทรกซึมเข้าไปในพื้นผิวโลหะ ไอออนของโลหะก็จะเข้าไปในเซรามิกเช่นกัน ฟิล์มจะแทรกซึมเข้าไปด้านในและก่อให้เกิดการแพร่กระจายแบบสองทาง กลายเป็น "ฟิล์มคอมโพสิตเซอร์เม็ท" โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กระบวนการนี้สามารถขยายวัสดุเซรามิกคอมโพสิตโลหะบนพื้นผิวโลหะที่ยากสำหรับวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ เช่น โครเมียม เพื่อแพร่กระจายเข้าไป

"ฟิล์มคอมโพสิตเซรามิกโลหะ" นี้มีลักษณะดังต่อไปนี้:

1. เติบโตที่อุณหภูมิต่ำต่ำกว่า 300 ℃ โดยไม่มีผลกระทบต่อแหวนลูกสูบ

2. โลหะบนพื้นผิวของแหวนลูกสูบผ่านการแพร่กระจายแบบสองทางกับโบรอนไนไตรด์และลูกบาศก์ซิลิคอนไนไตรด์ในสถานะพลาสมาสุญญากาศ สร้างวัสดุที่ใช้งานได้ด้วยการไล่ระดับความลาดชัน ดังนั้นจึงรวมกันอย่างแน่นหนา

3. เนื่องจากฟิล์มบางและโลหะของเซรามิกก่อให้เกิดวัสดุที่มีการไล่ระดับสีเฉียง ไม่เพียงแต่มีบทบาทในการยึดเกาะชั้นการเปลี่ยนผ่านอย่างแน่นหนา แต่ยังเปลี่ยนความแข็งแรงของขอบพันธะเซรามิก ปรับปรุงความต้านทานการดัดงอ และปรับปรุงพื้นผิวอย่างมีนัยสำคัญ ความแข็งและความเหนียวของแหวน

4. ทนต่อการสึกหรอที่อุณหภูมิสูงได้ดีขึ้น

5. เพิ่มความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระ

เนื่องจากฟิล์มเซรามิกมีฟังก์ชั่นการหล่อลื่นในตัวเอง แหวนลูกสูบที่ชุบด้วยแหวนลูกสูบเซรามิกจึงสามารถลดค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีของเครื่องยนต์ได้ 17% 30% และปริมาณการสึกหรอระหว่างมันกับคู่เสียดทานจะลดลง 2/ /5 1/2 และสามารถลดลงได้อย่างมาก การสั่นสะเทือนของเครื่องยนต์และเสียงรบกวน ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากประสิทธิภาพการซีลที่ดีระหว่างฟิล์มเซรามิกและซับสูบของเครื่องยนต์ การรั่วไหลของอากาศโดยเฉลี่ยของลูกสูบจึงลดลง 9.4% และกำลังของเครื่องยนต์ก็เพิ่มขึ้นได้ 4.8% 13.3% และประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง 2.2% 22.7% น้ำมันเครื่อง 30% 50%