Ang mga singsing ng piston ay may malawak na iba't ibang mga materyales at iba't ibang mga katangian. Ang pagpili ng materyal ng piston ring ay dapat isaalang-alang ang mga kondisyon ng serbisyo nito, mga kinakailangan sa pagganap, uri ng singsing at iba pang mga kadahilanan. Sa pangkalahatan, ang piston ring material ng internal combustion engine ay dapat matugunan ang mga sumusunod na kinakailangan:
1. Mataas na sapat na lakas ng makina sa mataas na temperatura
2. Wear resistance at mababang friction coefficient
3. Ito ay hindi madaling gumawa ng adhesion at madaling tumakbo sa
4. Maginhawa ang pagproseso at mura ang presyo
Sa ganitong paraan, ang materyal ng piston ring ay kinakailangang magkaroon ng tiyak na lakas, tigas, elasticity, wear resistance (kabilang ang oil storage), corrosion resistance, thermal stability at processability. Sa kasalukuyan, ang materyal ng piston ring ay pangunahing cast iron. Sa pagpapalakas ng makina, may trend ng paglipat mula sa gray na cast iron patungo sa malleable na cast iron, nodular cast iron at steel. Tingnan ang talahanayan 2-1 para sa mga karaniwang materyales at katangian.
Talahanayan 2-1 karaniwang mga materyales at katangian ng mga piston ring

Gayunpaman, ang pagpapakilala ngayon ay hindi ang piston ring ng mga karaniwang materyales, ngunit ang metal ceramic composite film piston ring (ceramic infiltrated piston ring o ceramic metal piston ring para sa maikli), pagkatapos nito ay tinutukoy bilang metal ceramic piston ring.
Ang mga cermet piston ring ay ginawa sa pamamagitan ng pagpasok ng boron nitride (bahagi ng cubic boron nitride) na mga ceramics na may * self-lubricating function sa ibabaw na layer ng piston ring friction pair sa mababang temperatura (sa ibaba 200 ℃) sa pamamagitan ng paggamit ng * advanced na "plasma chemical vapor" ng mundo deposition technology", upang ang gumaganang ibabaw na layer ng piston ring ay ceramic. Ang mga piston ring pagkatapos ng ceramic infiltration ay may magandang wear resistance, wear resistance at corrosion resistance, Samakatuwid, ang buhay ng serbisyo ng piston ring ay maaaring mapabuti. Ang composite ceramic ay infiltrated sa ibabaw ng piston ring sa pamamagitan ng plasma chemical vapor deposition, na iba sa ceramic spraying process sa ibabaw ng iba pang piston ring. Ang pamamaraang ito ng proseso ay maaaring gumawa ng composite ceramic na materyal na magkaroon ng matatag na puwersa ng pagbubuklod sa ibabaw ng piston ring nang hindi nabibitak at nahuhulog.

Bilang karagdagan, ang cermet composite layer ay may elektronikong istraktura na katulad ng rhodium, kaya maaari itong magsagawa ng Combustion Catalysis sa makina at lubos na mabawasan ang emission content ng CO at HC. Samakatuwid, ang mga ceramic impregnated piston ring ay mayroon ding catalytic effect.
Ang teknolohiyang "Cermet composite film" ay pumasa sa * appraisal noong 1997.
Ang mga ceramic impregnated piston ring ay malawakang ginagamit sa mga pangunahing planta ng makina na may magandang epekto sa paggamit.
Ito ay bumubuo ng "functional ceramics" na pinagsama-sama ng mga metal, na may mga natatanging katangian ng mataas na katigasan ng ibabaw, mababang friction coefficient, pagbabawas ng pagsusuot at mahabang buhay ng serbisyo.
Sa mababang temperatura (sa ibaba 200 ℃), ang nitride (composite ceramic material) ay nakapasok sa ibabaw ng tool sa pamamagitan ng plasma chemical vapor deposition.
Mga Tampok:
1. Paglago ng mababang temperatura. Kapag ang temperatura ng pagbuo ng pelikula ay mas mababa sa 200 ℃, hindi nito masisira ang substrate at ibabaw ng workpiece, o ma-deform ang workpiece, at hindi makakaapekto sa katumpakan ng machining at pagganap ng pagpupulong.
2. Ang koneksyon ay matatag. Dahil ang metal ay nagkakalat ng boron nitride at cubic boron nitride sa estado ng vacuum plasma upang bumuo ng mga dumping functionally gradient na materyales, ang mga pinagsama-samang pelikula ay hindi maaalis sa mataas na temperatura o epekto.
3. Parehong nagpapabuti ang tigas at tigas. Dahil sa two-phase diffusion ng composite film at metal upang makabuo ng hilig na gradient functional material, hindi lamang nito ginagampanan ang papel ng matatag na kumbinasyon ng transition layer, ngunit pinapabuti din nito ang lakas ng bonding, tensile capacity at bending resistance ng ceramic, at ang tibay nito. higit pa sa ceramic mismo.
4. Magandang wear resistance sa mataas na temperatura. Ipinapakita ng mga eksperimentong resulta na kumpara sa chromium plating, ang tigas ng composite film ay tumataas nang husto sa pagtaas ng temperatura sa kapaligiran na 250 ℃ - 350 ℃, at ang katigasan ng ibabaw ay tumataas ng higit sa hv210, habang ang matigas na chromium ay bumababa nang malaki pagkatapos 250 ℃, at bumababa ng humigit-kumulang hv110 sa 350 ℃. Kaya, kumpara sa workpiece na walang composite film plating, ang ceramic plated workpiece ay may mas mahusay na wear resistance sa mataas na temperatura na kapaligiran.
5. Malakas na paglaban sa oksihenasyon. Ipinapakita ng mga eksperimentong resulta na ang composite film ay mayroon pa ring magandang oxidation resistance at acid-base resistance kapag ang temperatura ay higit sa 1000 ℃.
6. Ito ay may function ng oksihenasyon at catalysis. Kapag ang ceramic ay tumagos sa ibabaw ng metal, ang isang naaangkop na dami ng bakante ng elektron ay nabuo, na ginagawang ang composite film ay may oxidation catalytic effect sa CO at HC, at lubos na binabawasan ang polusyon ng exhaust emission ng makina.
7. Magandang paikot-ikot at kalupkop na pagganap. Ang mga composite film ay chemical vapor deposition, kaya ang mga composite film ay maaaring palaguin kung saan man madaanan ang gas, at ang mga kondisyon sa pagpoproseso ay hindi nalilimitahan ng hugis at posisyon ng workpiece.
8. Malawak na mga patlang ng aplikasyon. Bilang karagdagan sa paglalapat sa makina, ang composite film ay angkop din para sa mga pares ng friction ng iba't ibang makina, mataas na temperatura at corrosion-resistant na mga bahagi, iba't ibang mga cutting tool at molds, at maaaring umangkop sa iba't ibang metal o non-metal na materyales sa pamamagitan ng iba't ibang mga parameter ng proseso.