Influence of increased sliding speed on the structure and properties of piston rings with ion-plasma coating

Abstract

The technology of ion-plasma hardening of oil-scraper piston rings of D100 diesel engine by multilayer TiN/CrN composition is proposed. Comparative tests for friction and wear of the piston rings have been carried out and the multiple increasing in wear resistance of the rings with ion-plasma coating is shown. An estimation of the change in their microhardness before and after the tests was performed. The nature of the change in the composition of coatings: both in the initial state and during operation by local micro-X-ray spectral analysis was established. A method for estimating the effective thickness of coatings, which is protected by a patent, is proposed.

Запропоновано технологію іонно-плазмового зміцнення маслоз'ємних поршневих кілець дизельгенератора Д100 багатошаровою композицією TiN/CrN. Проведено порівняльні випробування на тертя і знос і показано багаторазове підвищення зносостійкості поршневих кілець з іонно-плазмовим покриттям y порівнянні з серійними. Виконано оцінку зміни їх мікротвердості до- і після випробувань. Мікрорентгеноспектральним аналізом встановлено характер зміни складу покриттів: як в початковому стані, так і в процесі експлуатації. Запропоновано метод оцінки ефективної товщини покриттів, який захищений патентом.

Предложена технология ионно-плазменного упрочнения маслосъемных поршневых колец дизельгенератора Д100 многослойной композицией TiN/CrN. Проведены сопоставительные испытания на трение и износ и показано многократное повышение износостойкости поршневых колец с ионно-плазменным покрытием по сравнению с серийными. Выполнена оценка изменения их микротвердости до- и после испытаний. Микрорентгеноспектральным анализом установлен характер изменения состава покрытий как в исходном состоянии, так и в процессе эксплуатации. Предложен метод оценки эффективной толщины покрытий, который защищён патентом.